KR100885970B1 - 리소그래피 장치, 리소그래피 시스템 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

리소그래피 장치는 기준 프레임에 대한 기판 지지체의 위치 및/또는 이동을 측정하기 위한 측정 시스템을 포함한다. 측정 시스템은 기판 지지체 및 기준 프레임 중 하나에 장착된 타겟, 기판 지지체 및 기준 프레임 중 다른 하나에 장착된 방사선 소스, 및 기판 지지체의 위치 또는 이동을 나타내는, 타겟으로부터 전파되는 방사선의 패턴을 검출하도록 구성된 센서를 포함한다. 기판 지지체는 방사선 빔이 타겟에 전파되는 공간의 볼륨을 캡슐화하는 가스의 흐름을 제공하도록 구성된 하나 이상의 가스 유출구들을 포함한다.

Description

리소그래피 장치, 리소그래피 시스템 및 디바이스 제조 방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

이하, 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시로만, 본 발명의 실시예들을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하고;

도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치의 일부의 단면을 상세히 나타내고;

도 2c 및 2d는 도 2a 및 2b에 도시된 실시예의 변형예를 나타내고;

도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 다른 리소그래피 장치의 일부의 단면을 나타내고;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지체를 나타내고;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지체를 나타내고;

도 6a, 6b, 6c 및 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 유출구들의 대안적 배치들을 나타내고;

도 7 및 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유출구들의 추가 대안적 배치를 나타낸다.

본 발명은 리소그래피 장치 및 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판상에, 일반적으로는 기판의 타겟부상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 상황에서, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)상의 (예를 들어, 1개 또는 수개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부상에 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는, 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행 또는 역-평행하게 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.

리소그래피 장치의 일반적인 구조에서, 노광 처리시 기판은 기판 지지체 상에 유지된다. 노광시 및 노광들 사이에 기판의 위치를 조절하기 위하여 기판 지지체가 이동된다. 따라서, 일반적으로, 기준 프레임에 대해 기판 지지체의 위치를 조 절하는 액추에이터가 제공된다. 일반적으로, 기판 지지체에 대한 기판의 위치는 고정되며 이는 알려진다. 따라서, 기판의 위치는 기판 지지체의 위치를 모니터링함으로써 결정될 수 있다. 이전에는 간섭계(interferometer) 및/또는 격자 인코더(grating encoder)를 사용하여 기판 지지체의 위치를 모니터링하는 것이 알려져있었다. 이러한 시스템은 고도로 정확한 위치 측정을 제공할 수 있다. 그러나, 간섭계 또는 격자 인코더에 사용된 방사선빔이 전파되는 가스의 온도 및/또는 압력 및/또는 조성이 변화되면 이러한 시스템의 정확도는 감소될 수 있다. 예를 들어, 리소그래피 장치의 충분한 정확도를 제공하기 위하여, 온도 편차를 +/- 100 내지 300 mK 범위로 제한하는 것이 바람직할 수 있다. 기판 지지체를 이동시키는 액추에이터 및 기판 상에 이미징되는 방사선과 같은 중요한 가열 소스들이 존재하므로 이는 리소그래피 장치 내에 제공하기 어려울 수 있다. 따라서, 가열 영역에 인접하는 가스는 가열된다. 이어서, 가열된 가스는 기판 지지체의 이동에 의해 리소그래피 장치의 환경 주위에 펌핑될(pumped) 수 있다.

정확도를 신뢰할 수 있는 측정 시스템을 갖는 리소그래피 장치를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기준 프레임; 상기 기준 프레임에 대한 리소그래피 장치의 구성요소의 위치 및 이동 중 하나 이상을 측정하도록 구성된 측정 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공되며; 상기 측정 시스템은 구성요소 및 기준 프레임 중 하나에 장착된 타겟; 구성요소 및 기준 프레임 중 다른 하나에 장착되고 방사선 빔을 상기 타겟에 투영하도록 구성된 방사선 소스; 및 상기 기준 프레임에 대한 상기 구성요소의 위치 및 이동 중 하나 이상을 나타내는 상기 타겟으로부터 전파되는 방사선의 패턴을 검출하도록 구성된 센서를 포함하고, 상기 구성요소는, 가스 공급원(gas supply)이 상기 가스 유출구들에 제공될 때 상기 방사선 빔이 상기 타겟에 전파되는 공간의 볼륨이 상기 하나 이상의 가스 유출구들로부터의 가스의 흐름에 의해 실질적으로 캡슐화되도록 구성된 하나 이상의 가스 유출구들을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 리소그래피 장치를 사용하여 패터닝 디바이스로부터의 패턴을 기판 상에 전사하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공되며, 기준 프레임에 대해 상기 리소그래피 장치의 구성요소를 이동시키도록 구성된 액추에이터가 제공되고; 상기 방법은 상기 기준 프레임에 대한 상기 구성요소의 위치 및 이동 중 하나 이상을 측정하도록 구성된 측정 시스템을 사용하여 상기 액추에이터를 조절하는 단계를 포함하고; 상기 측정 시스템은 상기 구성요소 및 상기 기준 프레임 중 하나에 장착된 타겟; 상기 구성요소 및 상기 기준 프레임 중 다른 하나에 장착되고, 상기 타겟에 방사선 빔을 투영하도록 구성된 방사선 소스; 및 상기 기준 프레임에 대한 상기 구성요소의 위치 및 이동 중 하나 이상을 나타내는 상기 타겟으로부터 전파되는 방사선의 패턴을 검출하도록 구성된 센서를 포함하고; 상기 방법은 또한, 상기 방사선 빔이 상기 타겟에 전파되는 공간의 볼륨이 상기 하나 이상의 유출구들로부터의 가스의 흐름에 의해 실질적으로 캡슐화되도록 상기 구 성요소 상에 제공된 하나 이상의 가스 유출구들에 가스를 공급하는 단계를 더 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는: 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 특정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제1위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 잡아주도록 구성되고, 특정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제2위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및 기판(W)의 타겟부(예를 들어 1 이상의 다이를 포함)(C)에 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.

조명시스템은, 방사선의 지향, 성형 또는 조절을 위하여, 다양한 형태의 광학 구성요소들, 예컨대 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 형태의 광학 구성요소들, 또는 그 조합을 포함할 수 있다.

지지 구조체는 패터닝 디바이스를 지지한다. 즉 이의 중량을 견딘다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 여타의 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 여타의 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스가, 예를 들어 투영시스템에 대해, 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 어떠한 용어의 사용도 "패터닝 디바이스"와 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로도 간주될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 예를 들어 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 소정 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 의미하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어, 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스내의 특정 기능층에 해당할 것이다.

패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그래밍가능한 거울 어레이 및 프로그래밍가능한 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형 마스크와 다양한 하이브리드 마스크 형식도 포함한다. 프로그래밍가능한 거울 어레이의 일례는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어 질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 소정 패턴을 부여한다.

본 명세서에서 사용되는 "투영시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광방사선에 대하여, 또는 침지 유체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭, 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템들을 포함하는 임의의 타입의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영시스템"과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로도 간주될 수 있다.

본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형이다. 선택적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 상기 언급된 바와 같은 형태의 프로그래밍가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형이 될 수도 있다.

리소그래피 장치는 2개(듀얼 스테이지)이상의 기판 테이블 (및/또는 2이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태일 수도 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.

또한, 리소그래피 장치는, 투영시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해, 비교적 높은 굴절률을 가지는 액체(예를 들어, 물)에 의해 기판의 적어도 일부분이 덮일 수 있는 형태로 구성될 수도 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치내의 다른 공간들, 예를 들어 마스크와 투영시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술 은 투영시스템의 개구수를 증가시키는 기술로 주지되어 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는, 기판과 같은 구조체가 액체에 담그어져야 한다는 것을 의미하는 것이 아니라, 그 보다는 노광 시 액체가 투영시스템과 기판 사이에 위치된다는 것을 의미한다.

도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(S0)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수도 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은, 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요하다면 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.

일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 σ-외측 및 σ-내측이라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 일루미네이터는 그 단면에 원하는 균일성과 세기 분포를 가지기 위해, 방사선의 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.

상기 방사선 빔(B)은, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)상에 유지 되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF), (예컨대, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)를 사용하여, 기판 테이블(WT)은, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은, 장-행정 모듈(long-stroke module)(개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module)(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동도, 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 상기 마스크 테이블(MT)은 단지 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들이 지정된 타겟부(dedicated target portion)들을 차지하지만, 그들은 타겟부들간의 공간들내에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인 정렬 마크들(scribe-lane alignment marks)로 알려져 있다). 이와 유사하게, 마스크(MA)상에 1이상의 다이가 제공되는 상황들에서는, 마스크 정렬 마크들이 다이들 사이에 위치될 수도 있다.

서술된 장치는 다음의 모드들 중 1이상에 사용될 수 있다:

1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 본질적으로 정지상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C)상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광(single static exposure)). 이후, 기판 테이블(WT)은 다른 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.

2. 스캔 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은, 방사선 빔에 부여되는 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝(즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure))된다. 마스크 테이블(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 확대(축소) 및 투영시스템(PS)의 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 작동의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.

3. 또 다른 모드에서, 마스크 테이블(MT)은 프로그래밍가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안, 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채용되며, 프로그래밍가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 동안의 연속 방사선 펄스들 사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 상기 언급된 바와 같은 형태의 프로그래밍가능한 거울 어레이와 같은 프로그래밍가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.

또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들을 채용할 수 있다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치의 일부의 단면을 도시한다. 이하의 상세한 설명이 리소그래피 장치의 기판 테이블의 위치 및/또는 이동을 측정하기 위한 시스템에 관한 것일지라도, 예를 들어 레티클과 같은 패터닝 디바이스를 지지하기 위해 구성된 지지체 등의 리소그래피 장치의 다른 구성요소들의 위치 및/또는 이동을 측정하기 위해 이 시스템이 똑같이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도시된 바와 같이, 기판(W)을 지지하는 기판 지지체(10)가 제공된다. 도시된 예시에서, 기판 지지체(10)는 자석 테이블(11) 상에 장착되며 코일 유닛(12)을 포함한다. 코일 유닛(12)은 기판 지지체(10)를 이동시키기 위한 액추에이터로서 기능하는 평면 모터(planar motor)를 형성하기 위해 자석 플레이트(11)와 함께 사용되도록 구성된다. 임의의 편리한 형태의 액추에이터가 기판 지지체(10)의 위치를 조절하기 위해 본 발명의 실시예에 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

평면 모터(11, 12)는 기준 프레임(reference frame)(15)에 대해 기판 지지체(10)의 위치를 조절하기 위해 사용된다. 메트롤로지(metrology) 시스템(16) 및 투영 시스템(17)은 기준 프레임(15)에 장착된다. 따라서, 기준 프레임(15)에 대해 기판 지지체(10)의 위치를 조절하면 대응하여 측정 시스템(16) 및 투영 시스템(17)의 위치에 대한 기판(W)의 위치가 원하는 대로 조정된다.

기준 프레임(15)에 대한 기판 지지체(10)의 위치를 모니터링하기 위해, 본 발명의 실시예는 타겟(20), 타겟에 방사선 빔을 투영하도록 구성된 방사선 소스(21) 및 타겟으로부터 전파되는 방사선 패턴을 검출하도록 구성된 센서(22)를 제공한다. 센서에 의해 검출된 방사선 패턴은 소스(21) 및/또는 센서(22)에 대한 타겟(20)의 위치 및/또는 이동을 나타낸다. 도 2a에 도시된 예시에서, 측정 시스템은 격자 인코더(grating encoder)이다. 따라서, 이 배치에서, 격자(20)는 기준 프레임(15)에 부착되고 타겟으로서 사용된다. 방사선 소스(21) 및 센서(22)는 기판 지지체(10)에 장착된다. 측정 시스템들, 예를 들어 간섭계들의 다른 배치도 사용될 수 있다는 것을 알 것이다. 일반적인 배치에서, 기판 지지체(10)는 도 2a에 수평면으로서 나타낸 면 내에서 이동하고 실질적으로 일정한 수직 위치를 유지하도록 구성된다. 그러나, 본 발명이 이러한 배치에 제한되지 않는다는 것을 알아야 한다. 일반적인 배치에서, 센서(22) 및 타겟(20) 사이의 거리(D1)는 약 8 mm 내지 약 20 mm 정도의 값으로 설정될 수 있다.

본 발명의 실시예의 측정 시스템은 또한 기판 지지체(10) 상에 제공되고 가스의 흐름(26)을 제공하도록 배치된 하나 이상의 가스 유출구들(25)을 포함한다. 가스 유출구들(25)은 유출구들(25)로부터의 가스의 흐름(26)이 소스로부터 타겟(20)으로 전파되는 방사선 빔을 캡슐화(encapsulate)하도록 구성된다. 도 2b에 나타낸 바와 같이, 가스의 흐름(26)은 이를 외부로 편향시키는(deflects) 타겟(20) 으로 지향된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 모든 유출구들로부터의 가스의 흐름이 타겟에 투영된 방사선 빔과 평행하도록 가스의 흐름(26)을 지향하도록 유출구들(25)이 구성될 수 있다 할지라도, 가스 유출구들(25)의 일부 또는 모두는 도 2c에 나타낸 방식으로 배치될 수 있다. 즉 방사선 빔(27)을 향해 안쪽으로 기울어질 수 있다.

도 2a, 2b, 2c에 나타낸 바와 같이 및 상기 논의된 바와 같이, 가스의 흐름(26)이 타겟(20)에 의해 편향된다 할지라도, 도 2d에 나타낸 바와 같이, 흐름 패턴의 추가적 조절을 제공하기 위해 가스 유출구(25)에 의해 제공된 가스를 추출하고자(extract) 하나 이상의 가스 배기구들(exhausts)(28)이 타겟에 인접하여 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 가스 배기구(28)는 도 2d에 나타낸 것과 다르게 배치될 수 있다는 것을 또한 이해해야 한다. 예를 들어, 타겟(20)의 측면으로부터, 즉 가스 흐름이 도 2b에 도시된 방식으로 외부로 편향된 후에 가스를 추출하기 위해 가스 배기구들(28)이 배치될 수 있다.

가스의 흐름(26)은, 예를 들어 장치의 잔여분의 가스의 온도 및/또는 압력 및/또는 화학 조성의 변화가, 방사선 빔이 전파되는 가스의 온도 및/또는 압력 및/또는 화학 조성에 허용가능치를 넘는 측정 오차가 얻어지는 정도로 영향을 주지 않도록 방사선 빔이 타겟에 전파되는 공간의 볼륨(volume)을 차폐한다. 따라서, 방사선 빔이 타겟에 전파되는 공간의 볼륨 내 가스는 장치의 잔여분의 가스의 압력보다 훨씬 높은 압력을 갖는 것으로 이해된다. 가스의 흐름(26)이 방사선 빔이 전파되는 가스 주변을 차폐하고 장치의 잔여분로부터 유래하는 가스가 이 볼륨에 들어오는 것을 막도록 가스 유출구들이 배치될 수 있다.

가스는, 가스 공급원(supply) 및 기판 지지체(10)와 기판 지지체(10) 내 내부 가스 채널들(도시 않음) 사이에 엄빌리컬(umbilical) 연결부를 사용하여 가스 유출구들(25)에 제공될 수 있다. 공급된 가스는, 예를 들어 N₂와 같은 불활성 가스 등의 실질적으로 순수한 가스의 공급원이 될 수 있다. 대안적으로, 가스는 단순히 공기가 될 수 있다. 이 경우, 공기는 임의의 입자들 및/또는 오염물들을 제거하기 위해 세정될 수 있다. 공기는, 예를 들어 약 50 % 내지 약 95 %의 상대 습도로 습윤화(humidify) 될 수도 있다. 가스 유출구(25)에 공급된 가스는, 예를 들어 기판 홀더(10)와 동일한 온도, 예를 들어 약 22 ℃를 갖도록 온도 조절될 수 있다.

추가의 대안적인 실시예에서, 가스 유출구(25)에 공급된 가스는 기판 지지체(10)를 가까이 둘러싸는 환경으로부터 추출된 공기일 수 있다. 예를 들어, 공기 송풍기(air blower)가 가스의 흐름을 제공하기 위해 제공되고 리소그래피 장치의 베이스 프레임 상이나 기판 지지체(10) 내에 장착되어 주변 환경으로부터 공기를 끌어당길(draw) 수 있다. 예를 들어, 측정 시스템이 말하자면 방사선 빔(27)의 방향에 수직인 기판 지지체(10)의 수평 이동을 측정하기 위해 단지 사용되는 경우, 이는 서로 가까운 방사선 빔(27)의 두 부분들로부터의 정보를 비교하는 인코더로부터 형성될 수 있다. 방사선 빔(27)의 두 부분들 간의 굴절률 차의 어떤 변화에 의해 인코더의 정확도가 결정된다. 따라서, 방사선 빔(27)의 두 부분들에 대해 굴절률이 동일하다면 가스의 온도, 압력 또는 조성의 절대적인 변화들로 인해 이러한 시스템 내 오차들은 얻어지지 않는다. 따라서, 방사선 빔(27)을 둘러싸는 모든 가스 유출구들(25)로부터의 가스의 흐름(26)이 균질화된다면(homogenized), 시간에 따른 가스 온도, 압력 또는 조성의 어떤 변화의 효과는 측정 시스템의 정확도에 대해 최소 효과를 가질 것이다. 따라서, 상기된 바와 같이, 가스 유출구들(25)에 제공되기 전에 균질화된다면, 가스 유출구들(25)에 공급된 가스는 기판 지지체(10)를 둘러싸는 환경으로부터 추출된 가스가 될 수 있다.

도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 지지체(110)를 상세히 나타낸다. 도 3a의 실시예는 도 2a-c의 실시예와 유사하며, 이의 차이점들만을 기재할 것이다.

나타낸 바와 같이, 기판 지지체(110)는 기판(W)을 지지하도록 구성된다. 기판 지지체(110)는, 타겟에 방사선 빔을 투영하고, 소스(121) 및/또는 센서(122)에 대해 타겟의 위치 및/또는 이동을 나타내는, 타겟으로부터 전파되는 방사선의 패턴을 검출하도록 구성된 하나 이상의 방사선 소스(121) 및 센서(122)를 포함한다. 가스 유출구들(125)은 방사선 빔이 타겟에 전파되는 공간의 볼륨을 차폐하는 가스의 흐름(126)을 제공하기 위해 방사선 소스(121) 및 센서(122)를 둘러싸며 배치된다.

도 3a의 실시예에서, 기판 지지체(110)는 2-스테이지 액추에이션 시스템을 사용하여 위치된다. 예를 들어 평면 모터인, 상기된 바와 같은 액추에이터 시스템을 사용하여, 예를 들어 리소그래피 장치의 베이스 프레임(111)에 대해 장-행정 스테이지(112)가 위치된다. 추가적인 액추에이터 시스템(명확하도록 도시 않음), 예를 들어 6 자유도 로렌쯔 액추에이터 시스템(six degree of freedom Lorentz actuator system)을 사용하여 장-행정 스테이지(112)에 대해 기판 지지체(110)의 위치가 조절된다. 원하는 정확도의 기판 지지체(110)의 위치설정을 제공하기 위하여 단-행정 액추에이터 시스템이 사용된다. 이를 돕기 위해, 기판 지지체(110)는 외부 진동의, 예를 들어 기판 지지체(110)로의 전이(transference)가 최소화되도록 장착될 수 있다. 따라서, 기판 지지체(110)에 대한 엄빌리컬 연결부를 요구하지 않고 가스 흐름(126)으로부터의 가스가 가스 유출구들(125)에 제공될 수 있도록 도 3a에 나타낸 것과 같은 배치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 이를 통해 기판 지지체(110)에 가스의 흐름을 제공하기 위해 사용된 팬에 의해 생성된 진동들의 전이를 막을 수 있다. 또한, 이를 통해, 기판 지지체(110)와 함께 엄빌리컬 연결부를 가속시킬(accelerate) 필요성에 기인하는 기판 지지체(110) 상에 작용하는 힘들을 막을 수 있다.

엄빌리컬 연결부 없이 기판 지지체(110)에 가스 흐름을 제공하기 위해, 무접촉 가스 전달 시스템(contactless gas transfer system)이 제공될 수 있다. 이러한 배치에서, 장-행정 스테이지(112) 및 기판 지지체(110)는 각각 가스 유출구(131a) 및 가수 유입구(132a)를 갖는 각각의 돌출부들(131, 132)을 포함할 수 있다. 장-행정 스테이지(112)의 가스 유출구(131a)는 가스 유출구(131a)로부터 흐르는 가스가 가스 유입구(132a)로 지향되도록 기판 지지체(110)의 가스 유입구(132a)와 정렬된다. 기판 지지체(110)의 가스 유입구(132a)는 가스의 흐름을 가스 유출구들(125)에 제공하는 내부 도관들(133)에 연결된다. 가스 흐름 누출(escaping), 즉 기판 지지체(110)로의 비전달(not being transfered)이 최소화되지만, 개별 돌출부들(131, 132)에 의해 장-행정 스테이지(112) 및 기판 지지체(110) 간에 비접촉이 보장되도록 장-행정 스테이지(112) 및 기판 지지체(110)의 돌출부들(131, 132) 사이에 비교적 짧은 거리(separation)(D2)가 유지된다. 따라서, 단-행정 액추에이터 시스템의 수직 행정(stroke)이 거리(D2) 이하인 것으로 이해해야 한다. 마찬가지로, 단-행정 액추에이터 시스템의 수평 행정은, 장-행정 스테이지의 가스 유출구(131a) 및 기판 지지체(110)의 가스 유입구(132a)가 실질적으로 단-행정 액추에이터 시스템의 행정 전반에 걸쳐 실질적으로 정렬 유지되도록 돌출부들(131, 132)의 크기보다 작다.

도 3a의 실시예의 변형예를 도 3b에 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 이 변형예에서, 일-행정 스테이지의 돌출부(141)가 기판 지지체(110)의 돌출부(142) 내에 꼭 맞아 가스 흐름의 누출이 감소되도록 기판 지지체(110)의 돌출부(142)는 칼라(collar)로서 형성된다. 이 배치는 전환될 수 있다, 즉 장-행정 스테이지 상의 돌출부가 기판 지지체(110) 상의 둘출부를 둘러싸는 칼라로서 형성될 수 있는 것으로 이해해야 한다.

도 3a 및 3b에 나타낸 배치들 중 하나와 관련하여, 가스 공급원은 엄빌리컬을 사용하여 장-행정 스테이지(112)에 연결될 수 있는 것으로 이해해야 한다. 대안적으로, 상기된 바와 같은 기판 지지체를 둘러싸는 환경으로부터 가스를 끌어내려는 경우, 가스 흐름을 생성하기 위한 가스 흡입구(intake) 및 팬이 장-행정 스테이지에 직접적으로 장착될 수 있다.

도 4는 상기 논의된 실시예에 사용될 수 있는 기판 지지체(10)를 더 상세히 나타낸다. 도시된 바와 같이, 측정 시스템은 네 세트(31, 32, 33, 34)의 방사선 소 스들 및 방사선 센서들을 포함한다. 도시된 배치에서, 각 세트(31, 32, 33, 34)는 두 방사선 소스들 및 관련 센서들을 포함한다. 이 세트들은 기판 지지체(10)의 네 모서리들에 배치된다. 각 세트들(31, 32, 33, 34)은 Z 방향, 즉 기판(W)의 표면에 수직 방향의 기판 지지체(10)의 위치 및/또는 이동을 측정하도록 구성된 방사선 소스 및 센서를 포함한다. 기판 홀더(10)의 반대 모서리들 상에 배치된 두 측정 세트들(31, 33)은 또한 Y-방향, 즉 기판(W)의 표면과 평행한 면 내 제 1 방향의 기판 지지체(10)의 위치 및/또는 변위를 측정하기 위한 방사선 소스들 및 센서들을 포함한다. 남은 두 반대편 모서리들에 배치된 남아있는 측정 세트들(32, 34)은 또한 X-방향, 즉 기판(W)의 표면과 평행한 면 내, 제 1 방향에 수직인 제 2 방향의 기판 지지체(10)의 위치 및/또는 이동을 측정하도록 구성된 방사선 소스들 및 센서들을 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 측정 세트들(31, 32, 33, 34) 주변에 복수 개의 가스 유출구들(35)이 제공된다. 가스 유출구들(35)은 각각의 세트로부터의 방사선 빔들이 타겟에 전파되는 공간의 볼륨을 캡슐화하는 가스의 흐름을 제공하도록 구성된다. 따라서, 각각의 측정 세트(31, 32, 33, 34)에 그 자체의 조절된 환경이 제공된다.

도 4에 나타낸 상이한 배치와 상이한 배치가 사용될 수 있다는 것은 알 것이다. 특히, 측정 세트들이 기판 지지체(10) 주변에 상이하게 분포될 수 있고 및/또는 측정 세트들의 상이한 조합이 사용될 수 있다. 또한, 각각의 측정 세트 내에서 시스템들이 조합될 수 있다. 예를 들어, 측정 세트는 둘 이상의 방향들의 기판 지지체(10)의 위치 및/또는 이동을 측정하기 위해 사용된 단일 방사선 소스 및/또는 단일 센서를 가질 수 있다. 마찬가지로, 측정 세트들은 분리될 수 있으며, 각 센서에 대해 사용된 방사선 빔을 차폐하기 위해 개별 가스 흐름이 제공될 수 있다. 또한, 방사선 소스 및 연관된 센서는 기판 지지체(10) 상에 서로 별도로 배치 설정될 수 있다. 이 경우, 개별 가스 흐름 차폐를 제공하는 개별 가스 유출구들이, 타겟의 방사선 소스로부터 전파되는 방사선 내지 타겟으로부터 센서로 전파되는 방사선에 대해 제공될 수 있다. 일부 측정 시스템들에 대하여, 기준 프레임에 방사선 센서가 장착될 수 있다는 것을 또한 이해해야 한다. 이 경우, 가스의 흐름은 소스로부터 타겟으로 전파되는 방사선만을 차폐할 수 있다.

도 5의 대안적인 일 실시예에서, 기판 지지체 일부분 상의 공간을 캡슐화하는 가스의 흐름을 제공하도록 가스 유출구들이 배치될 수 있다. 복수 개 또는 모든 측정 세트들이 가스 흐름에 의해 둘러싸인 공간 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 기판 및 측정 세트들(31, 32, 33, 34)을 둘러싸도록 가스 유출구들(36)이 배치될 수 있다. 따라서, 장치 잔여분의 가스로부터 격리된(segregated) 공간의 볼륨은 상기 논의된 배치에서보다 더 크다. 그러나, 이러한 경우의 가스 흐름(37)은 또한 기판(W) 상의 공간으로의 입자들의 흐름을 감소시켜 기판의 오염을 줄일 수 있다. 또한, 가스 흐름(37)은 기판의 노광에 의해 방출된 입자들을 기판(W)으로부터 멀리 플러싱(flushing) 하는데 도움이 될 수 있다.

상기 논의된 바와 같이, 및 도 4 및 5에 나타낸 바와 같이, 방사선 소스들 및 센서들을 리소그래피 장치의 조절 시스템에 또한 연결할 수 있는 엄빌리컬 연결부(40)를 사용하여 가스의 공급원이 상기 논의된 임의의 실시예들의 기판 지지 체(10, 110)에 제공될 수 있다. 대안적으로, 무접촉 연결부를 사용하여 가스 공급원이 기판 지지체(110)에 제공될 수 있다. 어느 경우든, 가스 유출구로의 가스의 흐름을 조절하기 위하여 가스 흐름 조절기(41)가 제공될 수 있다.

도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 기판 지지체(10)와 개별적으로 가스 흐름 조절기(41)가 장착될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 가스 흐름 조절기가 기판 지지체(10) 내에 또는 적용가능하다면 장-행정 스테이지(112) 내에 포함될 수 있다. 가스 흐름 조절기는 모든 가스 유출구들로의 가스들의 흐름을 조절하도록 함께 배치될 수 있다. 대안적으로, 상이한 측정 세트들과 연관된 상이한 유출구들 및/또는 상이한 유출구들 그룹들로의 흐름을 조절하는 것도 가능하다. 어떠한 경우든지, 요구되는 측정 정확도가 제공되는 리소그래피 장치의 모든 원하는 작동 조건들에 대하여 가스의 흐름에 의해 대응 방사선 빔이 전파되는 공간의 볼륨이 충분히 캡슐화되는 것을 보장하도록, 가스 유출구에 제공된 가스의 흐름이 선택될 수 있다.

기판 지지체(10)가 더 빨리 이동할수록 가스 유출구들로부터 가스의 흐름이 더 많이 요구될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 특히, 가스에 의해 캡슐화된 공간의 볼륨을 가스가 빠져나오는 지점에서, 타겟에 전파되는 방사선 빔으로부터 멀리 방사(radial) 방향으로의 평균 속도가, 기판 지지체(10)의 이동 속도보다 더 빠르도록 시스템이 구성될 수 있다. 가스 유출구들에 제공된 가스의 흐름을 조절하도록 가스 흐름 조절기(41)가 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지체(10)가 정적이거나 비교적 느리게 이동하는 경우에는 더 낮은 유량(flow rate)을 제공하고, 기판 지지체(10)가 비교적 빠르게 이동하는 경우에는 더 높은 유량을 제공하도록 가스 흐름 조절기(41)가 구성될 수 있다. 가스 흐름 조절기(41)는 또한 기판 지지체(10)의 이동 방향에 따라 측정 세트 주변의 가스 유출구들로의 가스의 분포를 조절할 수 있다. 예를 들어, 가스 흐름 조절기(41)는, 기판 테이블(10)의 주어진 이동 방향에 대해 측정 세트의 상류쪽에 있는 주어진 측정 세트 주변에 제공된 유출구들에, 하류쪽의 유출구들에서보다 더 큰 비율의 제공된 가스를 지향시킬 것이다.

상기 논의된 바와 같이, 및 도 6a의 평면도에 나타낸 바와 같이, 가스의 흐름에 의해 차폐되는 공간, 예를 들어 측정 세트(45) 상의 공간의 각각의 볼륨은 복수 개의 개별 가스 유출구들(46)로 둘러싸일 수 있다. 대안예로서, 측정 세트(45)는 예를 들어, 도 6b에 도시된 바와 같이 단일 원형 가스 유출구(47)에 의해 둘러싸일 수 있다. 추가적인 대안예로서, 가스 유출구들(48)은, 예를 들어 도 6c에 도시된 바와 같은 긴 슬릿-형이 될 수 있는 것으로 이해해야 한다. 또한, 측정 세트의 모든 쪽에 가스 유출구들을 제공하는 것은 불필요할 수 있는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, 도 6d에 나타낸 바와 같이, 측정 세트(49)가 사용되는 동안 기판 지지체가 주어진 방향(50)에서 앞뒤로만 움직인다면, 이 방향의 측정 세트(49)의 어느 한쪽에 가스 유출구들(51)을 제공하는 것으로 충분할 수 있다. 일반적으로, 원하는 측정 정확도가 달성되는 타겟에 방사선 빔이 전파되는 공간의 볼륨을 충분히 캡슐화하는 가스의 흐름을 제공한다면, 임의의 배치의 가스 유출구(48)가 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다.

도 7은 공간, 이 실시예에서 측정 세트(60) 상의 공간의 볼륨을 차폐하기 위 해 가스의 흐름을 제공하기 위한 가스 유출구들의 추가적인 대안적 배치를 평면 도시한다. 도시된 바와 같이, 측정 세트(60)는 가스의 차폐 흐름을 제공하는 복수 개의 개별 가스 유출구들(61)로 둘러싸여 있다. 가스 유출구(61) 주변에는, 예를 들어 원형을 가질 수 있는 부가적인 가스 유출구(62)가 과잉의 잘-컨디셔닝된 층류(laminar-flow) 가스를 제공한다. 이 잘-컨디셔닝된 공기를 난류(turbulent-flow) 가스를 제공하는 가스 유출구들(61)의 내부 원에 의해 제공된 비교적 높은 속도 가스 흐름으로 측정 세트(60) 상의 공간 내에 혼합하면, 측정 세트(60)에 의해 제공된 신호들의 안정성을 더 증가시킨다. 원하는 흐름 패턴을 제공하기 위하여 가스 유출구들(61, 62)에 대해 적당한 크기들을 선택할 수 있다는 것을 알 것이다. 또한, 도 7에 나타낸 외부 가스 유출구(62)의 단면인 8에 도시된 바와 같이, 가스 유출구(62)는 가스 흐름 내 난류를 억제하기 위하여 천, 패브릭(fabric) 또는 금속 체(metal sieve)로 커버되거나 유사하게 될 수 있다. 덮개(covering)는 또한 흐름 균일성을 증가시키기 위하여, 외부 가스 유출구(62)에 제공된 가스의 흐름에 추가적으로 압력을 강하시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 비교적 낮은 가스 흐름 저항으로 분배 채널(64)에 의해 외부 가스 유출구(62)에 가스가 제공될 수 있다. 외부 가스 유출구(62)는 예를 들어 작은 슬릿 또는 오리피스들(65)의 열(row)에 의해 가스 분배 채널(64)에 연결된다. 슬릿 또는 오리피스들(65)은 균일하게 분포된 유출구 가스 흐름이 제공되도록 가스 흐름을 제한한다.

본 명세서에서는, 리소그래피 장치를 사용하는 IC의 제조 방법의 사용예가 언급되지만, 본 명세서에서 기재된 리소그래피 장치가 집적 광학 시스템, 자기 도 메인 메모리용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 응용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"와 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트층을 커버하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.

이상, 광학 리소그래피에 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예컨대 임프린트 리소그래피(imprint lithography)에서도 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면, 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성되는 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판에 공급된 레지스트 층 안으로 가압될 수 있으며, 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화(cure)된다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.

본 명세서에서 사용되는 "방사선" 및 "빔"이란 용어는 (예를 들어, 파장이 약 365, 355, 248, 193, 157 또는 126㎚인) 자외(UV)방사선 및 (예를 들어 파장이 5 내지 20nm의 범위인) 극자외(EUV)방사선을 포함하는 모든 타입의 전자기 방사선과, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포괄한다.

본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 타입의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합을 나타낼 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예들이 서술되었지만, 본 발명은 서술된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명은 상기에 개시된 바와 같은 방법을 설명하는 기계-판독가능한 명령어들의 1 이상의 시퀀스들을 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되는 데이터 저장 매체(예컨대, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.

상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 하기에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음이 당업자에게는 명백할 것이다.

본 발명에 의하면, 정확도를 신뢰할 수 있는 측정 시스템을 갖는 리소그래피 장치를 얻을 수 있다.

Claims (25)

1. (i) 기준 프레임;

   (ii) (a) 리소그래피 장치의 구성요소 및 기준 프레임 중 하나에 장착된 타겟;

   (b) 상기 구성요소 및 상기 기준 프레임 중 다른 하나에 장착되고 방사선 빔을 상기 타겟에 투영하도록 구성된 방사선 소스; 및

   (c) 상기 기준 프레임에 대한 상기 구성요소의 위치 및 이동 중 하나 이상을 나타내는 상기 타겟으로부터 전파되는 방사선의 패턴을 검출하도록 구성된 센서를 포함하는, 상기 기준 프레임에 대한 상기 구성요소의 위치 및 이동 중 하나 이상을 측정하도록 구성된 측정 시스템을 포함하여 이루어지고;

   상기 구성요소는 하나 이상의 가스 유출구들을 포함하며, 상기 하나 이상의 가스 유출구들은 가스 공급원이 상기 하나 이상의 가스 유출구들에 제공될 때 상기 방사선 빔이 상기 타겟에 전파되는 공간의 볼륨이 상기 하나 이상의 가스 유출구들로부터의 가스의 흐름에 의해 캡슐화되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 하나 이상의 가스 유출구들로부터의 가스의 흐름은 상기 방사선 빔이 상기 타겟에 전파되는 공간의 볼륨을 플러싱하는(flush) 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 타겟으로부터 상기 센서로 되돌아가는 방사선은 상기 하나 이상의 가스 유출구들로부터의 상기 가스의 흐름에 의해 캡슐화되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 하나 이상의 가스 유출구들은 상기 방사선 소스 및 상기 타겟 중 하나 이상을 둘러싸는 원형 가스 유출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 하나 이상의 가스 유출구들은 상기 방사선 소스 및 상기 타겟 중 하나 이상의 주위에 배치된 복수 개의 가스 유출구들을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 하나 이상의 가스 유출구들은 상기 방사선 소스 및 상기 타겟 중 하나 이상의 주위에 배치된 복수 개의 가스 유출구들 및 상기 복수 개의 가스 유출구들을 둘러싸는 원형 가스 유출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 원형 가스 유출구는 천, 패브릭 및 금속 체 중 하나 이상으로 커버되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 원형 가스 유출구와 연관되고, 가스 공급원이 상기 가스 유출구들에 제공될 때 상기 원형 가스 유출구에 의한 가스 유출구의 압력이 상기 원형 가스 유출구에 의해 둘러싸인 복수 개의 가스 유출구들에 의한 가스 유출구의 압력보다 낮도록 구성된 가스 흐름 제한부(restriction)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 방사선 소스는 상기 구성요소에 장착되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 리소그래피 장치는 상기 구성요소의 위치를 조절하기 위한 장-행정 스테이지를 더 포함하고, 상기 가스 공급원은 상기 장-행정 스테이지에 연결되고; 상기 구성요소 및 상기 장-행정 스테이지는 상기 구성요소와 상기 장-행정 스테이지 사이에 무접촉 가스 흐름 연결부를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 가스 유출구들에 의해 제공된 상기 가스를 추출하도록 구성된 하나 이상의 가스 배기구들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
12. (i) 기준 프레임;

    (ii) (a) 리소그래피 장치의 구성요소 및 기준 프레임 중 하나에 장착된 타겟;

    (b) 상기 구성요소 및 상기 기준 프레임 중 다른 하나에 장착되고 방사선 빔을 상기 타겟에 투영하도록 구성된 방사선 소스; 및

    (c) 상기 기준 프레임에 대한 상기 구성요소의 위치 및 이동 중 하나 이상을 나타내는 상기 타겟으로부터 전파되는 방사선의 패턴을 검출하도록 구성된 센서로서, 센서를 포함하는, 상기 기준 프레임에 대한 상기 구성요소의 위치 및 이동 중 하나 이상을 측정하도록 구성된 측정 시스템을 포함하는 리소그래피 장치를 포함하여 이루어지고,

    상기 구성요소는 하나 이상의 가스 유출구들을 포함하며, 상기 하나 이상의 가스 유출구들은 가스 공급원이 상기 하나 이상의 가스 유출구들에 제공될 때 상기 방사선 빔이 상기 타겟에 전파되는 공간의 볼륨이 상기 하나 이상의 가스 유출구들로부터의 가스의 흐름에 의해 캡슐화되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치; 및

    상기 구성요소가 상기 기준 프레임에 대해 이동할 때 상기 방사선 빔이 전파되는 공간의 볼륨이 상기 가스의 흐름에 의해 캡슐화되는 것을 보장하도록 상기 하나 이상의 가스 유출구들에 충분한 유량의 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급원을 포함하여 이루어지는 리소그래피 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 가스 공급원은, 상기 가스의 흐름에 의해 캡슐화된 공간의 볼륨을 빠져나가는, 상기 방사선 빔의 전파 방향에 수직인 방향의 가스의 평균 속력이 상기 기준 프레임에 대한 상기 구성요소의 속력을 초과하도록 가스의 흐름을 제공하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 시스템.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 방사선 빔이 전파되는 공간의 볼륨이 상기 가스의 흐름에 의해 캡슐화되는 것을 보장하도록 상기 하나 이상의 가스 유출구들에 대한 상기 가스의 흐름을 조절하도록 구성된 흐름-조절기를 더 포함하여 이루어지는 리소그래피 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 흐름-조절기는 상기 기준 프레임에 대한 상기 구성요소의 속력에 따라 상기 가스의 흐름을 설정하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 시스템.
16. 제 1 항에 따른 리소그래피 장치 및 상기 가스 유출구들에 연결된 가스 공급 원을 포함하여 이루어지고, 상기 가스 공급원은 온도-조절된 가스의 흐름을 제공하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 시스템.
17. 제 1 항에 따른 리소그래피 장치 및 상기 가스 유출구들에 연결된 가스 공급원을 포함하여 이루어지고, 상기 가스 공급원은 순수한 불활성 가스, 깨끗한(clear) 공기 및 습윤화된 공기 중 하나의 흐름을 제공하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 시스템.
18. 제 1 항에 있어서,

    상기 리소그래피 장치의 환경으로부터 공기를 빨아들이고, 상기 가스를 균질화하고, 상기 가스를 상기 가스 유출구들에 공급하도록 구성된 가스 공급원을 더 포함하여 이루어지는 리소그래피 장치.
19. 제 1 항에 있어서,

    상기 하나 이상의 가스 유출구들로부터의 가스의 흐름에 의해 캡슐화된 공간의 볼륨은 상기 타겟에 투영되는 상기 방사선 빔 및 상기 타겟으로부터 상기 센서로 전파되는 방사선 중 하나 이상을 캡슐화하기만 하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
20. 제 1 항에 있어서,

    상기 측정 시스템은, 상기 기준 프레임에 대한 복수 개의 상기 구성요소 일부들의 위치 및 이동 중 하나 이상을 상기 측정 시스템이 측정하도록 상기 구성요소 주위에 배치된, 복수 개의 방사선 소스들 및 연관된 타겟들 및 방사선 센서들을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 구성요소는, 방사선 소스의 각각의 조합과 연관되어 있는 하나 이상의 가스 유출구들을 포함하고, 각각의 상기 하나 이상의 가스 유출구들은 상기 가스 공급원이 상기 하나 이상의 가스 유출구들에 제공될 때 상기 연관된 방사선 빔이 상기 타겟에 전파되는 공간의 볼륨이 상기 하나 이상의 가스 유출구들로부터의 가스의 흐름에 의해 캡슐화되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
22. 제 20 항에 있어서,

    상기 구성요소는 하나 이상의 가스 유출구들을 포함하며, 상기 가스 공급원이 상기 하나 이상의 가스 유출구들에 제공될 때 복수 개의 방사선 소스들로부터 투영된 방사선 빔들이 상기 개별 타겟들에 전파되는 공간의 볼륨이 상기 하나 이상의 가스 유출구들로부터의 가스의 흐름에 의해 캡슐화되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
23. 제 1 항에 있어서,

    상기 구성요소는 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지체 및 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체 중 하나인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
24. 리소그래피 장치를 사용하여 패터닝 디바이스로부터의 패턴을 기판 상에 전사하는 단계;

    액추에이터를 사용하여 리소그래피 장치의 구성요소를 기준 프레임에 대해 이동시키는 단계;

    상기 기준 프레임에 대한 상기 구성요소의 위치 및 이동 중 하나 이상을 측정하도록 구성된 측정 시스템을 사용하여 상기 액추에이터를 조절하는 단계로서, 상기 측정 시스템은

    상기 구성요소 및 상기 기준 프레임 중 하나에 장착된 타겟;

    상기 구성요소 및 상기 기준 프레임 중 다른 하나에 장착되고, 상기 타겟에 방사선 빔을 투영하도록 구성된 방사선 소스; 및

    상기 기준 프레임에 대한 상기 구성요소의 위치 및 이동 중 하나 이상을 나타내는 상기 타겟으로부터 전파되는 방사선의 패턴을 검출하도록 구성된 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 단계; 및

    상기 방사선 빔이 상기 타겟에 전파되는 공간의 볼륨이 하나 이상의 가스 유출구들로부터의 가스의 흐름에 의해 캡슐화되도록 상기 구성요소 상에 제공된 상기 하나 이상의 가스 유출구들에 가스를 공급하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법.
25. 제 24 항에 있어서,

    상기 구성요소는 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지체 또는 상기 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 패터닝 디바이스 지지체인 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.

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