KR101321410B1 - 리소그래피 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 지지 영역 상에 기판을 지지하고, 기판 지지 영역에 인접한 표면 상에 가열기 및/또는 온도 센서를 지지하도록 구성된 기판 테이블을 포함하는 리소그래피 장치가 개시된다.

Description

리소그래피 장치 및 방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 국부적인 열부하 변동들을 보상하는 리소그래피 장치 및 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 1 개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 알려진 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"-방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행한 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스에서 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 리소그래피 투영 장치 내의 기판을 침지시키는 것이 제안되었다. 일 실시예에서, 상기 액체는 증류수이지만, 또 다른 액체가 사용될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예는 액체에 관하여 설명될 것이다. 하지만, 또 다른 유체, 특히 습윤 유체(wetting fluid), 비압축성 유체 및/또는 공기보다 높은 굴절률, 바람직하게는 물보다 높은 굴절률을 갖는 유체가 적절할 수 있다. 가스를 배제한 유체들이 특히 바람직하다. 이것의 요점은, 노광 방사선이 액체 내에서 더 짧은 파장을 가질 것이기 때문에 더 작은 피처들의 이미징을 가능하게 한다는 것이다[또한, 액체의 효과는 시스템의 유효 개구수(numerical aperture: NA)를 증가시키는 것으로 간주될 수 있으며, 초점 심도(depth of focus)를 증가시키는 것으로 간주될 수도 있다]. 그 안에 고체 입자(예를 들어, 석영)가 부유(suspend)하고 있는 물, 또는 나노-입자 부유물(예를 들어, 최대 치수가 10 nm까지인 입자들)을 갖는 액체를 포함한 다른 침지 액체들이 제안되었다. 부유된 입자들은, 그것들이 부유하고 있는 액체와 유사하거나 동일한 굴절률을 갖거나 갖지 않을 수 있다. 적절할 수 있는 다른 액체들로는 방향족화합물(aromatic)과 같은 탄화수소, 플루오르화탄화수소(fluorohydrocarbon), 및/또는 수용액을 포함한다.
기판 또는 기판과 기판 테이블을 액체 배스(bath of liquid) 내에 담근다는 것(예를 들어, 미국 특허 제 US 4,509,852호 참조)은, 스캐닝 노광 시 대량의 액체(large body of liquid)가 가속화되어야 한다는 것을 의미한다. 이는 추가적이거나 더 강력한 모터들을 필요로 하며, 액체 내의 난류(turbulence)는 바람직하지 않고 예측 불가능한 영향들을 초래할 수 있다.
제안된 구성들 중 하나는, 액체 공급 시스템이 액체 한정 시스템을 이용하여 기판의 국부화된 영역 및 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이에만 액체를 제공하는 것이다(일반적으로, 기판은 투영 시스템의 최종 요소보다 큰 표면적을 갖는다). 이처럼 배치하기 위해 제안된 한가지 방식이 PCT 특허 출원 공개공보 WO 99/49504호에 개시되어 있다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 적어도 1 이상의 유입구(IN)에 의해 기판 상으로, 바람직하게는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 액체가 공급되고, 투영 시스템 아래로 통과한 이후에 적어도 1 이상의 유출구에 의해 제거된다. 즉, 기판이 -X 방향으로 요소 밑에서 스캐닝됨에 따라, 액체는 요소의 +X 측에서 공급되고 -X 측에서 흡수(taken up)된다. 도 2는 액체가 유입구를 통해 공급되고, 저압 소스에 연결되어 있는 유출구에 의해 요소의 다른 측에서 흡수되는 장치를 개략적으로 도시한다. 도 2의 예시에서, 액체는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 공급되지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다. 최종 요소 주위에 위치되는 다양한 방위 및 개수의 유입구 및 유출구가 가능하며, 양쪽에 유출구를 갖는 유입구의 4 개의 세트가 최종 요소 주위에 규칙적인 패턴으로 제공되는 일 예시가 도 3에서 설명된다. 액체 공급 및 액체 회수 디바이스들에서의 화살표는 액체 흐름 방향을 나타낸다.
국부화된 액체 공급 시스템을 이용하는 또 다른 침지 리소그래피 해결책이 도 4에 도시된다. 투영 시스템(PS)의 양쪽에서 2 개의 홈형 유입구(groove inlet)에 의해 액체가 공급되고, 유입구들의 반경방향 바깥쪽으로(radially outwardly) 배치된 복수의 개별 유출구들에 의해 제거된다. 유입구 및 유출구는 그 중심에 홀(hole)을 갖고, 그것을 통해 투영 빔이 투영되는 플레이트(plate) 내에 배치될 수 있다. 액체가 투영 시스템(PS)의 한쪽에서 하나의 홈형 유입구에 의해 공급되고, 투영 시스템(PS)의 다른 쪽에서 복수의 개별 유출구에 의해 제거되어, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 박막의 액체 흐름(flow of a thin film of liquid)을 야기한다. 사용할 유입구 및 유출구의 어떠한 조합을 선택하는가는, 기판(W)의 이동 방향에 의존할 수 있다(유입구 및 유출구의 다른 조합은 활동하지 않음). 도 4의 단면도에서, 화살표들은 유입구로의 액체 흐름 방향 및 유출구로부터의 액체 흐름 방향을 나타낸다.
유럽 특허 출원 공개공보 EP 1420300호 및 미국 특허 출원 공개공보 US 2004-0136494호에, 트윈(twin) 또는 듀얼(dual) 스테이지 침지 리소그래피 장치의 개념이 개시되어 있다. 이러한 장치에는 기판을 지지하는 2 개의 테이블이 제공된다. 침지 액체가 없는 제 1 위치에서의 테이블을 이용하여 레벨링 측정(leveling measurement)들이 수행되고, 침지 액체가 존재하는 제 2 위치에서의 테이블을 이용하여 노광이 수행된다. 대안적으로, 상기 장치는 하나의 테이블만을 갖는다.
PCT 특허 출원 공개공보 WO 2005/064405는 침지 액체가 한정되지 않는 전체 습식 구성을 개시한다. 이러한 시스템에서는, 기판의 전체 최상면이 액체로 덮인다. 이는 기판의 전체 최상면이 실질적으로 동일한 조건들로 노광되기 때문에 유리할 수 있다. 이는 기판의 온도 제어 및 처리에 대한 이점을 갖는다. WO 2005/064405에서, 액체 공급 시스템은 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 갭에 액체를 제공한다. 그 액체는 기판의 나머지 부분에 걸쳐 누출되게 된다. 기판 테이블의 에지에서의 방벽(barrier)이, 액체가 제어되는 방식으로 기판 테이블의 최상면으로부터 제거될 수 있도록 새는 것을 방지한다. 이러한 시스템은 기판의 온도 제어 및 처리를 개선하지만, 침지 액체의 증발은 여전히 일어날 수 있다. 상기 문제점을 완화하도록 돕는 한가지 방식이 미국 특허 출원 공개공보 US 2006/0119809호에서 설명된다. 부재가 제공되어, 모든 위치에서 기판(W)을 덮고, 상기 부재와 기판 및/또는 기판을 유지하는 기판 테이블의 최상면 사이에서 침지 액체가 연장되도록 배치된다.
침지 리소그래피 장치 내의 기판 상에 액체가 존재하기 때문에, 침지 액체와 접촉하게 되는 1 이상의 구성요소들(예를 들어, 기판 및/또는 기판 테이블) 상에서 증발 열부하(evaporational heat load)가 발생할 수 있다. 이 열부하는 열 팽창 및/또는 수축을 초래할 수 있다. 이러한 열 팽창 및/또는 수축은 이미징 오차, 특히 오버레이 오차를 초래할 수 있다.
예를 들어, 열 팽창/수축 효과들의 발생이 감소되는 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 특히, 기판 및/또는 기판 테이블의 국부화된 영역에 침지 유체를 제공하는 공급 시스템을 사용하는 침지 시스템에서 열 팽창/수축 효과들을 감소시키도록 구성된 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 표면 상에 가열기 및/또는 온도 센서를 포함한 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판 지지 영역 상에 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블이 제공되고, 상기 기판 테이블은 기판 지지 영역의 중심부에 인접한 복수의 가열기들 및/또는 온도 센서들을 포함하며, 복수의 가열기들 및/또는 센서들은 세장형이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판 지지 영역 상에 기판을 지지하도록 구성되고, 한 에지에서 맞은편 에지로 기판 지지 영역을 가로질러 연장되는 가열기 및/또는 온도 센서를 포함한 기판 테이블을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치가 제공되고, 이때 표면은 기판 지지 영역 상에 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 상의 표면이며, 이는 기판 지지 영역에 인접하거나, 센서에 인접하거나 스왑 브릿지(swap bridge)에 인접한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판 지지 영역 상에 기판을 지지하고, 기판 지지 영역에 인접한 표면 상에 가열기 및/또는 온도 센서를 지지하도록 구성된 기판 테이블이 제공된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 침지 리소그래피 투영 장치에서 국부적인 열부하를 보상하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 국부적인 열부하를 보상하기 위해 가열기를 제어하거나 온도 센서로부터의 신호를 이용하는 단계를 포함하며, 상기 가열기 및/또는 온도 센서는 표면 상에 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 표면 상의 전기 전도성 코팅, 및 코팅에 연결된 가열기 및/또는 온도 센서를 포함한 리소그래피 장치가 제공된다.
이하 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
- 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
- 도 2 및 도 3은 리소그래피 투영 장치에서 사용하는 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
- 도 4는 리소그래피 투영 장치에서 사용하는 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
- 도 5는 액체 공급 시스템으로서 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있는 방벽 부재의 단면도;
- 도 6은 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있는 또 다른 방벽 부재의 단면도;
- 도 7은 기판의 에지 주위에서의 기판 테이블의 일부의 단면도;
- 도 8은 기판 테이블의 중심부의 평면도;
- 도 9는 가열기들 및/또는 온도 센서들의 위치를 나타낸 버얼 플레이트(burl plate)의 단면도;
- 도 10은 기판 지지 영역의 중심부에 있는 가열기들 및/또는 온도 센서들, 및 기판 지지 영역의 에지의 상이한 부분들에 인접한 에지 가열기들의 평면도;
- 도 11은 에지 가열기들이 없고, 또한 기판 지지체가 투영 시스템 아래에서 취해질 수 있는 사행 경로(meander path)를 예시하는 일 실시예의 평면도;
- 도 12는 가열기 및 온도 센서의 구성을 개략적으로 예시하는 평면도;
- 도 13은 가열기 및/또는 온도 센서의 구성을 개략적으로 예시하는 평면도;
- 도 14는 가열기 및/또는 온도 센서의 구성을 개략적으로 예시하는 평면도;
- 도 15는 가열기 및 온도 센서의 구성을 개략적으로 예시하는 평면도;
- 도 16은 마이크로-전자기계 시스템(MEMS) 가열기/센서의 구성을 개략적으로 예시하는 단면도;
- 도 17은 센서의 작동을 나타내는 도 16의 세부도;
- 도 18은 EM-온도 기반 자동-조절(self-regulating) 가열기에 대하여, X 축의 온도에 대한 Y 축의 저항 변동을 예시하는 그래프;
- 도 19는 EM-온도 기반 자동-조절 가열기의 구성을 개략적으로 예시하는 단면도;
- 도 20은 EM-온도 기반 자동-조절 가열기의 배치의 사시도;
- 도 21은 가열기들 및/또는 온도 센서들이 기판 테이블 상에 배치될 수 있는 경우를 개략적으로 예시하는 평면도;
- 도 22는 가열기들 및/또는 온도 센서들이 배치될 수 있는 경우를 개략적으로 예시하는 단면도;
- 도 23은 온도 센서를 예시하는 개략적인 측면도;
- 도 24는 온도 센서를 예시하는 개략적인 측면도;
- 도 25는 도 24의 온도 센서를 예시하는 개략적인 평면도;
- 도 26은 가열기들 및/또는 온도 센서들이 배치될 수 있는 경우를 개략적으로 예시하는 단면도;
- 도 27은 박막 가열기 및/또는 온도 센서의 유효성을 예시하는 그래프;
- 도 28은 박막 가열기 및/또는 온도 센서를 적층(deposit)하는데 사용될 수 있는 마스크를 개략적으로 예시하는 평면도;
- 도 29는 가열기들 및/또는 온도 센서들이 배치될 수 있는 경우를 개략적으로 예시하는 단면도;
- 도 30은 가열기들 및/또는 온도 센서들이 배치될 수 있는 경우를 개략적으로 예시하는 단면도; 및
- 도 31은 온도 센서들이 배치될 수 있는 경우를 개략적으로 예시하는 평면도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
- 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 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 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 패터닝 디바이스 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 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, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하도록 구성된 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다. 소스(SO)와 유사하게, 일루미네이터(IL)는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주될 수 있으며, 또는 간주되지 않을 수 있다. 예를 들어, 일루미네이터(IL)는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있으며, 또는 리소그래피 장치로부터 분리된 개체일 수 있다. 후자의 경우, 리소그래피 장치는 일루미네이터(IL)로 하여금 그 위에 장착되게 하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 일루미네이터(IL)는 분리가능하고, (예를 들어, 리소그래피 장치 제조자 또는 또 다른 공급자에 의해) 개별적으로 제공될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 패터닝 디바이스(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 지지 구조체(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 패터닝 디바이스 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광 시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광 시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체(MT)는 프로그램가능한 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 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이에 액체를 제공하는 구성들은 2 개의 일반 카테고리들로 분류될 수 있다. 이들은 선택적으로 기판 테이블(WT)의 일부분 및 기판(W)의 전체가 액체 배스 내에 잠기는 배스 형태의 구성, 및 액체가 기판(W)의 국부화된 영역에만 제공되는 액체 공급 시스템을 사용하는 소위 국부화된 침지 시스템이다. 후자의 카테고리에서, 액체로 채워진 공간은 기판의 최상면보다 평면이 더 작고, 액체로 채워진 영역은 기판(W)이 상기 영역 밑에서 이동하는 동안 투영 시스템(PS)에 대해 실질적으로 정지 상태로 유지된다. 본 발명의 일 실시예가 지향되는 또 다른 구성은, 액체가 한정되지 않는 전체 습식 구성이다. 이 구성에서는, 실질적으로 기판(W)의 전체 최상면 및 기판 테이블(WT)의 전체 또는 일부분이 침지 액체로 덮인다. 적어도 기판(W)을 덮는 액체의 깊이는 얕다. 액체는 기판 상에서 박막과 같은 액체 막일 수 있다. 도 2 내지 도 5의 어떠한 액체 공급 디바이스들도 이러한 시스템에서 사용될 수 있다; 하지만, 피처들을 밀폐시키는 것은 존재하지 않고, 활성화되지 않으며, 정상(normal)만큼 효율적이지 않고, 그렇지 않은 경우 국부화된 영역에만 액체를 밀폐시키는데 효과가 없다. 4 개의 상이한 형태의 국부화된 액체 공급 시스템들이 도 2 내지 도 5에 예시된다. 도 2 내지 도 4에 예시된 액체 공급 시스템들은 앞서 설명되었다.
제안된 또 다른 구성은, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블 사이의 공간의 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장되는 액체 한정 부재를 액체 공급 시스템에 제공하는 것이다. 이러한 구성은 도 5에 예시된다. 액체 한정 부재는 Z 방향(광학 축선의 방향)으로 약간의 상대 이동이 있을 수 있지만, XY 평면에서는 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 액체 한정부와 기판의 표면 사이에 시일(seal)이 형성된다. 일 실시예에서, 시일은 액체 한정 구조체와 기판의 표면 사이에 형성되며, 가스 시일과 같은 무접촉 시일일 수 있다. 이러한 시스템은 미국 특허 출원 공개공보 US 2004-0207824호에 개시되어 있다.
도 5는 방벽 부재(12, IH)를 갖는 국부화된 액체 공급 시스템을 개략적으로 도시한다. 방벽 부재는 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블(WT) 또는 기판(W) 사이의 공간의 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장된다[또한, 본 명세서에서 기판(W)의 표면에 대한 언급은 별도로 분명히 설명되지 않는 경우, 추가적으로 또는 대안적으로 기판 테이블의 표면을 칭한다는 것을 유의한다]. 방벽 부재(12)는 Z 방향(광학 축선의 방향)으로 약간의 상대 이동이 있을 수 있지만, XY 평면에서는 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 일 실시예에서, 방벽 부재와 기판(W)의 표면 사이에 시일이 형성되고, 이는 유체 시일, 바람직하게는 가스 시일과 같은 무접촉 시일일 수 있다.
방벽 부재(12)는, 전체적으로 또는 부분적으로 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 공간(11)에 액체를 포함한다. 기판(W)에 대한 무접촉 시일(16)은, 기판(W) 표면과 투영 시스템(PS)의 최종 요소 사이의 공간 내에 액체가 한정되도록 투영 시스템의 이미지 필드 주위에 형성될 수 있다. 상기 공간은 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래에, 그리고 그것을 둘러싸서 위치된 방벽 부재(12)에 의해 전체 또는 부분적으로 형성된다. 액체 유입구(13)에 의해 투영 시스템 밑의 공간 및 방벽 부재(12) 내의 공간으로 액체가 유입된다. 상기 액체는 액체 유출구(13)에 의해 제거될 수 있다. 방벽 부재(12)는 투영 시스템의 최종 요소 위로 약간 연장될 수 있다. 액체 레벨이 상기 최종 요소 위로 솟아올라 액체의 버퍼(buffer)가 제공된다. 일 실시예에서, 방벽 부재(12)는, 상단부(upper end)에서 투영 시스템 또는 그 최종 요소의 형상에 꼭 일치하고(conform), 예를 들어 원형일 수 있는 내부 주변부(inner periphery)를 갖는다. 저부에서, 내부 주변부는 이미지 필드의 형상, 예를 들어 직사각형에 꼭 일치하지만, 반드시 그러한 경우인 것은 아니다.
일 실시예에서, 사용 시 방벽 부재(12)의 저부와 기판(W)의 표면 사이에 형성되는 가스 시일(16)에 의해 액체가 공간(11) 내에 포함된다. 가스 시일은 가스, 예를 들어 공기 또는 합성 공기(synthetic air)에 의해 형성되지만, 일 실시예에서는 N2 또는 또 다른 비활성 기체(inert gas)에 의해 형성된다. 가스 시일 내의 가스는 압력을 받아 유입구(15)를 통해 방벽 부재(12)와 기판(W) 사이의 갭(gap)에 제공된다. 상기 가스는 유출구(14)를 통해 추출(extract)된다. 가스 유입구(15) 상의 과압력(overpressure), 유출구(14) 상의 진공 레벨 및 갭의 지오메트리(geometry)는, 액체를 한정시키는 안쪽으로의 고속 가스 흐름(high-velocity gas flow)이 존재하도록 배치된다. 방벽 부재(12)와 기판(W) 사이의 액체에 대한 가스의 힘이 공간(11) 내에 액체를 포함한다. 그 유입구/유출구는 공간(11)을 둘러싸는 환형의 홈들일 수 있다. 환형의 홈들은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 가스(16)의 흐름은 공간(11) 내에 액체를 포함하는데 효과적이다. 이러한 시스템은 미국 특허 출원 공개공보 US 2004-0207824호에 개시되어 있다.
아래 설명으로부터 명백한 바와 같이 다른 구성들이 가능하며, 본 발명의 일 실시예는 여하한 형태의 국부화된 액체 공급 시스템을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는, 특히 액체 공급 시스템으로서 여하한의 국부화된 액체 공급 시스템들을 사용하는 것과 관련된다.
도 6은 액체 공급 시스템의 일부분인 방벽 부재(12)를 예시한다. 방벽 부재(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 요소의 주변부(예를 들어, 둘레) 주위로 연장되어, 방벽 부재(때때로, 시일 부재라 함)는 예를 들어 전체 형상이 실질적으로 환형이다. 투영 시스템(PS)은 원형이 아닐 수 있으며, 방벽 부재가 링형일 필요가 없도록 방벽 부재(12)의 외측 에지도 원형이 아닐 수 있다. 방벽은 투영 시스템(PS)의 최종 요소로부터 투영 빔이 통과할 수 있는 개구부를 갖는다. 따라서, 노광 시 투영 빔이 방벽 부재의 개구부 내에, 또한 기판(W) 상에 포함된 액체를 통과할 수 있다.
방벽 부재(12)의 기능은, 투영 빔이 액체를 통과할 수 있도록 전체 또는 부분적으로 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간 내에 액체를 유지하거나 한정시키는 것이다. 방벽 부재(12)의 존재에 의해 액체의 최고 레벨이 간단히 포함된다.
방벽 부재(12)에 의해 공간(11)에 침지 액체가 제공된다(따라서, 방벽 부재는 유체 핸들링 구조체로 간주될 수 있음). 침지 액체에 대한 통로 또는 유동 경로는 방벽 부재(12)를 통과한다. 유동 경로의 일부는 챔버(chamber: 26)로 구성된다. 챔버(26)는 2 개의 측벽(28 및 22)을 갖는다. 액체는 챔버 또는 유출구(24)로부터 제 1 측벽(28)을 통해 챔버(26) 내로 통과한 후, 제 2 측벽(22)을 통해 공간(11) 내로 통과한다. 복수의 유출구들(20)은 공간(11)에 액체를 제공한다. 액체는 공간(11)에 들어가기 전에 측벽들(28 및 22) 내의 스루홀들(through hole: 29 및 20)을 각각 통과한다. 스루홀들(20 및 29)의 위치는 무작위일 수 있다.
방벽 부재(12)의 저부와 기판(W) 사이에는 시일이 제공된다. 도 6에서, 시일 디바이스는 무접촉 시일을 제공하도록 구성되며, 수 개의 구성요소들로 이루어진다. 투영 시스템(PS)의 광학 축선으로부터 반경방향 바깥쪽에, 공간으로 연장되는(그렇지만, 투영 빔의 경로 내로는 아님) (선택적인) 유동 제어 플레이트(flow control plate: 50)가 제공되며, 이는 공간을 가로질러 유출구(20) 외부로 침지 액체의 실질적인 병류(parallel flow)를 유지하게 한다. 유동 제어 플레이트(50)는, 투영 시스템(PS) 및/또는 기판(W)에 대한 방벽 부재(12)의 광학 축선 방향으로의 움직임에 대한 저항을 감소시키기 위해, 그 안에 스루홀들(55)을 갖는다.
방벽 부재(12)의 저면 상의 유동 제어 플레이트(50)의 반경방향 바깥쪽으로, 방벽 부재(12)와 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT) 사이에서 액체를 추출하는 추출기 조립체(extractor assembly: 70)가 있을 수 있다. 상기 추출기는 단상(single phase) 또는 2상(dual phase) 추출기로서 작동할 수 있다.
추출기 조립체(70)의 반경방향 바깥쪽으로는 후퇴부(recess: 80)가 있을 수 있다. 후퇴부는 유입구(82)를 통해 대기에 연결된다. 후퇴부는 유출구(84)를 통해 저압 소스에 연결된다. 후퇴부(80)의 반경방향 바깥쪽으로는 가스 나이프(gas knife: 90)가 있을 수 있다. 추출기, 후퇴부 및 가스 나이프의 구성은 미국 특허 출원 공개공보 US 2006/0158627호에 상세히 개시되어 있다.
추출기 조립체(70)는 미국 특허 출원 공개공보 US 2006-0038968호에 개시된 것과 같은 액체 제거 디바이스 또는 추출기 또는 유입구를 포함한다. 여하한 타입의 액체 추출기가 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 추출기 조립체 또는 액체 제거 디바이스(70)는 단일-액상 액체 추출(single-liquid phase liquid extraction)을 가능하게 하기 위해, 가스로부터 액체를 분리하는데 사용되는 다공성 재료(75)로 덮이는 유입구를 포함한다. 다공성 재료(75) 하류의 챔버(78)는 약간의 하압력(under pressure)으로 유지되고 액체로 채워진다. 챔버(78) 내의 하압력은, 다공성 재료의 홀들에 형성된 메니스커스(meniscus)들이 추출기 조립체(70)의 챔버(78) 내로 주변 가스(ambient gas)가 끌려가는 것을 방지하도록 구성된다. 하지만, 다공성 표면(75)이 액체와 접촉하게 되는 경우, 흐름을 제한하는 메니스커스는 존재하지 않으며, 액체가 추출기 조립체(70)의 챔버(78) 내로 자유롭게 흐를 수 있다.
사용 시[예를 들어, 기판이 방벽 부재(12) 및 투영 시스템(PS) 아래로 이동하는 동안], 기판(W)과 방벽 부재(12) 사이에 연장된 메니스커스(320)가 제공된다.
도 6에 명확하게 예시되지는 않았지만, 액체 공급 시스템은 액체 레벨의 변동들을 처리하는 구성을 갖는다. 이는, 투영 시스템(PS)과 방벽 부재(12) 사이에 형성되는 액체가 처리될 수 있고 흘러나오지 않도록 구성된다.
통상적으로, 기판 테이블(WT) 내의 후퇴부(예를 들어, 기판 지지 영역) 내에 기판(W)이 위치된다. 기판(W) 폭(예를 들어, 직경)의 변동들을 설명하기 위해, 후퇴부는 일반적으로 기판(W)의 최대인 듯한 크기보다 약간 더 크게 만들어진다. 그러므로, 기판(W)의 에지와 기판 테이블 사이에 갭이 존재한다. 액체를 제공하는 모든 구성들을 이용함에 있어서, 기판과 기판 테이블 사이의 갭(5)을 처리하는데 어려움이 존재할 수 있다. 이는 액체가 이 갭(5)에 들어올 수 있기 때문이다. 액체가 기판 아래에 스며드는 것을 방지하기 위해, 갭(5)으로부터 액체를 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 가스의 기포들이 갭(5)으로부터 침지 액체에 들어오는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 기판의 에지와 기판 테이블 사이의 갭 아래에 유입구가 제공될 수 있다. 유입구는, 갭(5)으로부터 액체 및/또는 가스가 제거될 수 있도록 하압력 소스에 연결된다.
도 7은 기판 테이블(WT) 및 기판(W)의 개략적인 단면도이다. 갭(5)은 기판(W)의 에지와 기판 테이블(WT)의 에지 사이에 존재한다. 갭(5)은 이미징 시 기판이 배치되는 후퇴부의 에지 또는 외측 영역에 있다. 기판(W)은 기판 테이블(WT)의 기판 지지 영역 상에 지지될 수 있다.
상기 갭에 들어가는 액체를 처리하기 위하여, 갭(5)에 들어가는 여하한의 액체를 제거하도록 기판(W)의 에지에 적어도 1 이상의 배수부(10 및 17)가 제공될 수 있다. 도 7의 실시예에서는 2 개의 배수부(10 및 17)가 예시되지만, 하나의 배수부만 존재하거나 2 이상의 배수부가 존재할 수 있다.
제 1 배수부(10)의 주 기능은, 가스의 기포들이 액체 공급 시스템(12)의 액체(11)로 들어가는 것을 방지하는 것이다. 이러한 여하한의 기포들은 기판(W)의 이미징에 악영향을 줄 수 있다. 제 2 배수부(17)는, 갭(5)으로부터 기판(W) 밑으로 들어가는 여하한의 액체가 이미징 이후에 기판 테이블(WT)로부터의 기판(W)의 효율적인 해제를 방해하지 못하도록 제공될 수 있다. 종래와 같이, 기판(W)은 버얼이라 하는 복수의 돌출부들(32)을 포함한 핌플 테이블(pimple table) 또는 버얼 플레이트(30)에 의해 유지된다. 핌플 테이블(30)에 의한 기판 테이블(WT)과 기판(W) 사이에 적용된 하압력은, 기판(W)이 제 자리에 견고하게 유지될 것을 보장한다. 핌플 테이블(30) 아래에 제 2 배수부(17)를 제공하는 것은, 기판(W) 밑에 들어가는 액체로 인해 일어날 수 있는 문제들을 감소시키거나 제거한다.
제 1 배수부(10)는 하압력에 의해 액체를 제거한다. 즉, 제 1 배수부(10)는 유출구(142)를 통해 하압력 소스에 연결된다. 이 하압력 소스는 배수부에 들어가는 여하한의 액체를 효과적으로 제거한다.
제 1 배수부(10)의 정확한 지오메트리는 중요하지 않다. 전형적으로, 제 1 배수부(10)는 갭(5)과 챔버(140)가 유체 연통(fluid communication)하게 하는 유입구(110)를 포함한다. 챔버(140)는, 예를 들어 환형일 수 있다. 유출구(들)(142)는 챔버(140)와 유체 연통한다.
이제, 제 2 배수부(17)가 설명될 것이다. 제 2 배수부(17)의 유출구(95)는 핌플 테이블(30)의 하압력(예를 들어, 0.5 bar)보다 약간 더 큰 하압력(예를 들어, 0.6 bar)으로 유지된다. 이는 갭(5)으로부터 유출구(95)로의 가스 흐름뿐만 아니라, 핌플 테이블(30)로부터 유출구(95)로의 가스 흐름이 존재할 것을 보장한다. 대안적인 실시예에서, 제 2 배수부(17)는 과압력으로 유지될 수 있다. 이 경우, 갭(5)을 향하는 유출구(95) 외부로의 가스 흐름이 존재한다. 모관압(capillary pressure)과 조합하여, 이는 침지 액체가 핌플 테이블(30)에 들어가는 것을 감소시키거나 방지하는데 사용될 수 있다.
알 수 있는 바와 같이, 기판(W) 밑에 2 개의 돌출부(91 및 92)가 제공된다. 반경방향 바깥쪽의 돌출부(91)는 소위 "습식 시일(wet seal)"이며, 상기 시일과 기판(W)의 저면 사이를 통과하는 침지 액체를 갖기 쉽다. 반경방향 안쪽의 돌출부(92)는 건식 시일(dry seal)이며, 가스만이 상기 시일과 기판(W) 사이를 통과하기 쉽다.
2 개의 돌출부들(91 및 92) 사이에 챔버(94)에 이르는 채널(93)이 존재한다. 챔버(94)는 하압력 소스에 연결되는 유출구(95)와 유체 연통한다. 이 제 2 배수부(17) 및 제 1 배수부(10)의 더 상세한 내용은 미국 특허 출원 공개공보 US 2008-0297744호에서 발견될 수 있다.
갭을 통해 가스가 제거되는 경우, 이는 갭(5) 내에서 여하한 액체의 바람직하지 않은 증발을 초래할 수 있다. 이는 이어서 국부화된 냉각을 초래할 수 있다. 국부화된 냉각은 기판 테이블의 열 수축 및 이에 따른 가능한 오버레이 오차들을 초래할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
이 현상이 처리될 수 있는 한가지 방식은, 기판 테이블(WT)에 열전달 유체용 채널을 제공하는 것이다. 기판 테이블의 온도는 이러한 방식으로 일정하게 유지될 수 있다. 추가적으로, 미국 특허 공개공보 US 2008-0137055호에 개시된 바와 같이, 유입구의 부근에서 가열하기 위해 추가 가열기가 사용될 수 있다. 그러므로, 그 지점에서 발생되는 여분의 열적 부하(extra thermal load)는 상기 추가 가열기의 사용에 의해 보상될 수 있다.
도 8은 이러한 일 구성을 예시한다. 도 8은 기판 테이블(WT)의 기판 지지 영역의 평면도이다. 유입구(110)가 도시된다. 열전달 유체용 중심 채널(200)이 제공된다. 중심 채널(200)은 기판(W)의 위치 아래의 경로를 따른다. 중심 채널(200)의 경로는, 채널(200)을 통해 가열 유체를 통과시킴으로써 가열도 적용될 수 있도록 구성된다. 채널(200)에 들어가는 열전달 유체의 온도는 제 1 온도 센서(210)에 의해 검출된다. 채널(200)을 나가는 열전달 유체의 온도는 제 2 온도 센서(220)에 의해 검출된다. 국부 지점에서 온도를 검출하기 위해 채널(200) 내에 제 3 온도 센서(230)가 제공될 수 있다. 온도 센서들(210, 220, 230)로부터의 데이터가 제어기에 제공될 수 있으며, 제어기는 열전달 유체가 채널(200)에 들어가기 전에 열전달 유체를 가열하는데 사용되는 가열기(240)를 이용하여 열전달 유체의 온도를 제어할 수 있다.
배수부(10)에 의해 발생될 수 있는 과도한 냉각을 처리하기 위하여, 가열 요소(250)가 제공될 수 있다. 가열 요소(250)는, 유입구(110)에 인접하고 유입구(110)의 주변부(예를 들어, 둘레) 주위에 연장되는 단일 가열 요소이다.
가열 요소(250)는 도 7에 예시된 바와 같은 챔버(140)의 양쪽에, 또는 챔버 밑에 위치될 수 있다. 가열 요소(250)에 대한 다른 적절한 위치들이 존재할 수 있다.
제 4 온도 센서(260)가 제공된다. 제 4 온도 센서(260)는 유입구(110)의 부근에 제공된다. 가열 요소(250)에 적용되는 전력을 제어하기 위해, 제어기가 제 4 온도 센서(260)로부터 얻어진 정보를 이용할 수 있다.
도 8에 예시된 시스템은, 특히 국부화된 영역의 액체 공급 시스템이 사용되는 경우에 어려움을 약간 완화하지만, 유입구(110)의 주변부 주위의 냉각이 반드시 균일하지는 않다. 그러므로, 제 4 온도 센서(260)의 위치는 중요하다. 제 4 온도 센서(260)가 많은 양의 국부 냉각이 있던 위치에 있는 경우, 그 냉각은 보상될 수 있지만 유입구(110)의 다른 영역들이 너무 많이 가열될 수 있다. 제 4 온도 센서(260)를 이용함에 있어서 어려움은, 제 2 온도 센서(220)와 제 3 온도 센서(230) 간의 온도 차에 기초하여 가열 요소(250)를 제어하는 것이 더 나을 수 있다는 것을 의미한다. 제어기는 기판 테이블 에지 상의 열적 부하의 측정으로서 이 차이를 이용한다. 기판 테이블의 전체 주변부의 일부분 상에서 열적 부하가 적용되는 경우, 평형 열부하(balancing heat load)가 전체 주변부에 걸쳐 적용된다. 결과로서, 가열 요소는 부하 영역을 덜 보상(undercompensate)하고, 무부하 영역의 상태를 흐트러뜨린다(disturb). 예를 들어, 1 W가 기판 테이블 에지의 1/3에 걸쳐 있는 경우, 이는 전체 에지에 걸쳐 1 W로 보상된다. 그러므로, 그 국부화된 부하의 0.33 W만이 보상되고, 다른 0.66 W는 나머지 에지의 상태를 흐트러뜨릴 것이다. 유입구(110) 주위에 추가 온도 센서들을 제공하여도, 이 문제는 완화되지 않을 수 있다.
도 8의 해결책은 다음 단점들을 갖는다:
1) 가열기-센서 조합 반응 시간이 너무 느리다(긴 시간 상수). 가열기들 및 센서들은 기판 테이블(WT)에 아교로 접착(glue)되어, 비교적 높은 접촉 저항들을 유도한다.
2) 가열기들 및 센서들은 기판 테이블 에지에만 적용되고 그 속(중심부)에는 적용되지 않으며, 이는 부분적인 해결을 제공한다.
3) 물의 컨디셔닝이 최대 유동에 제한되어, 균일하지 않은 온도 분포를 초래한다. 물의 채널은 단면이 작고 다소 길기 때문에, 유동 저항이 높다. 높은 유동들에 대해 압력 강하가 너무 커져서, 웨이퍼 테이블 자체의 균일하지 않은 기계적 변형을 초래한다. 또한, 높은 유동들은 높은 속도 및 높은 동적 힘들을 초래하며, 이는 보정될 수 없는 외란력(disturbance force)을 초래한다. 여하한의 유동(최대 유동만이 아님)이 균일하지 않은 온도 분포를 초래한다. 물은 유입구로부터 유출구까지 냉각된다. 이 온도 차가 비-균일성을 발생시킨다. 물론, 유동이 더 높을수록 dT는 더 낮다.
4) 물의 컨디셔닝은 압력 펄스들로 인한 보정될 수 없는 동적 외란을 초래할 수 있다.
5) 물의 컨디셔닝은, '두껍고(10 mm)' 이에 따라 무거운 기판 테이블(WT)을 수반하여, 스캔-업-스캔-다운(scan-up-scan-down) 문제들을 야기한다.
일 실시예에서, 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)이 기판 테이블(WT)의 표면 상에 있다. 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 기판 지지 영역에 인접한(예를 들어, 아래) 표면 상에 있을 수 있다. 이러한 한가지 표면은 버얼 플레이트(600)의 표면이다.
일 실시예의 버얼 플레이트(600)가 도 9에 예시된다. 버얼 플레이트(600)는 상부면 및 하부면 상에 돌출부들을 갖는 플레이트로 구성된다. 상부면 상의 돌출부들은, 사용 시 기판(W)이 지지되는 버얼들(32)이다. 아래쪽의 버얼들(34)은 기판 테이블(WT)의 표면 상에 버얼 플레이트(600)를 지지하기 위한 것이다.
도 7에서는, 버얼 플레이트(30)이 기판 테이블(WT)의 통합부로서 도시되며, 도 9 또는 버얼들 34와 동등한 버얼들이 존재하지 않는다.
도 9에서, 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)는 버얼들(32 및 34) 사이에 형성된 버얼 플레이트(600)의 표면 상에 있다. 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)는 버얼 플레이트(600)의 위로 향하는 표면 및/또는 아래로 향하는 표면 상에 있을 수 있다.
일 실시예에서, 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)는 박막으로서 형성된다. 그러므로, 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)는 아교 또는 땜납 등과 같은 접착제를 사용하지 않고 표면에 직접 부착된다. 따라서, 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)는 예를 들어 표면 상에 적층되어 표면에 직접 접합된다. 일 실시예에서, 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)는 백금으로 형성된다. 버얼 플레이트(600)가 (SiSiC)와 같은 전도성 재료로 만들어지는 경우, 백금 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)가 적층되기 전에, 절연층 및/또는 접합층이 적층될 수 있다. 추가적으로, 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)의 전기 절연, 및 단락 회로를 생성할 수도 있는 습한 가스로부터의 보호를 보장하기 위해, 일단 적층되면 (또 다른 유전층으로) 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)를 코팅하여야 할 수 있다. 일 실시예에서, 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)에 걸쳐 추가 절연층이 제공되어, 열이 표면에 들어가지 않는다. 이는 몸체[예를 들어, 버얼 플레이트(600)]로 열을 더 많이 지향시킨다.
통상적으로, 박막들은 총 4 개의 층을 갖는다. 기판 테이블[예를 들어, 버얼 플레이트(600)]의 최상부에 접합층이 존재하고, 그 다음 절연성 유전층, 그 다음 백금층, 그리고 다시 단락을 회피하기 위해 최상부에 유전층이 있다. 백금 라인들의 전자기 간섭을 회피하기 위해, 2 개의 추가 차폐층이 존재할 수 있다. 가열기들 및/또는 온도 센서들은 얇으며, 가령 100 ㎛ 이하, 바람직하게는 10 ㎛ 이하, 또는 심지어 1 ㎛의 두께이다.
가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)는 기판 지지 영역에 인접하여 위치된다. 이들이 표면에 직접 접합되기 때문에, 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)로/로부터 표면 뒤의 재료로 열이 빠르게 전도된다. 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)가 적용되는 표면이 버얼 플레이트인 경우, 기판(W)에 근접하여 있기 때문에 기판(W)으로/으로부터의 열전달이 매우 빠르다.
도 10은 복수의 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)의 구성의 일 실시예를 나타내는 평면도이다. 복수의 가열기들(400A 내지 400F) 및/또는 온도 센서들(500A 내지 500F)는 세장형(elongate)이다. 이들은 세장 방향으로 실질적으로 평행하며, 한 에지에서 맞은편 에지까지 기판 지지 영역을 가로질러 연장된다. 이 구성의 장점은 도 11을 참조하여 아래에서 설명될 것이다.
가열기들(400A 내지 400F) 및/또는 온도 센서들(500A 내지 500F)이 위치되는 기판 지지 영역의 중심부를 둘러싸서, 복수의 에지 가열기들(410A 내지 410L) 및/또는 온도 센서들(510A 내지 510L)이 있다. 에지 가열기들(410A 내지 410L) 및/또는 온도 센서들(510A 내지 510L)은 기판 지지 영역의 에지 주위에서 상이한 크기들로 구성된다. 크기들은 중심부에서의 가열기들(400A 내지 400F) 및/또는 온도 센서들(500A 내지 500F)의 방향으로의 치수와 일치하여야 한다.
복수의 에지 가열기들은 도 8에서의 가열 요소(250)의 일을 하도록 설계된다. 즉, 이들은 도 7과 관련하여 설명된 바와 같이 기판(W)의 에지 주위의 높은 증발 부하들을 보상하도록 설계된다. 에지 가열기들(410A 내지 410L) 및/또는 온도 센서들(510A 내지 510L)은 버얼 플레이트(600)의 표면 또는 상이한 표면 상에 위치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 그 자체로, 또는 도 8에 예시된 에지 가열기(250) 및/또는 도 8에 예시된 바와 같은 열적 컨디셔닝 유체의 통과를 위한 기판 지지 영역에 인접한 통로(200)와 조합하여 사용될 수 있다. 추가적으로, 본 발명의 일 실시예의 가열기 및/또는 온도 센서들은 2-상 유체에 의해 컨디셔닝된 기판 테이블(WT)과 조합하여 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 기판 테이블(WT)의 몸체 내에 챔버가 제공되며, 이는 기체상 및 액체상의 유체로 채워진다. 이러한 기판 테이블 컨디셔닝 시스템은 2009년 9월 28일 출원된 미국 특허 출원 제 US 61/246,276호 및 2009년 9월 28일 출원된 미국 특허 출원 제 US 61/246,268호에서 설명되며, 이들은 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
가열기들 및 온도 센서들 모두에 대해 본 발명의 일 실시예의 장점이 존재한다. 기판 테이블(WT)은 하나 또는 다른 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 가열기들 및 온도 센서들은 박막 가열기들 및/또는 온도 센서들의 빠른 열적 응답을 장점으로 한다.
도 10 및 도 11에 예시된 가열기들 및/또는 센서들의 구성은, 특히 반드시 박막인 것은 아닌 다른 타입의 가열기들 및/또는 온도 센서들과도 관련된다.
일 실시예에서, 가열기들 및/또는 온도 센서들은 표면 상에 있는 것이 아니라 기판 테이블(WT)의 구성요소 내에 에워싸인다. 가열기들 및/또는 온도 센서들은 기판 테이블(WT)의 탑 플레이트(top plate)(예를 들어, 석영 플레이트) 내에 내재(embed)될 수 있다. 탑 플레이트는 2 개의 부분을 포함하며, 그 사이에 가열기들 및/또는 센서들이 내재되어 있다.
도 11은 일 실시예의 평면도를 나타낸다. 도 11에서, 에지 가열기들(410A 내지 410L) 및/또는 온도 센서들(510A 내지 510L)은 존재하지 않는다. 기판(W)의 에지에서의 기판 테이블(WT)의 디자인에 따라, 에지 가열기들을 포함할 필요가 없을 수도 있다. 이러한 실시예가 도 11에 예시된다.
또한, 도 11에서 기판 테이블(WT)이 투영 시스템(PS) 아래에서 취해지는 사행 경로(700)가 예시된다. 사행 경로의 전반적인 전체 동작은 라인 800에 의해 예시된다.
라인 700 및 라인 800를 비교함으로써 알 수 있는 바와 같이, 전반적인 경로(800)를 따르면서, X 방향 앞뒤로의 이동이 발생한다. Y 방향으로의 스캐닝은 매우 빠르다. 결과로서, 기판 테이블(WT)은 (예시된) 기판의 최상부로부터 Y 방향을 따라 기판의 저부로는 꽤 천천히 내려간다는 것을 알 수 있다. 이러한 이유로, 가열기들(400A 내지 400F) 및/또는 온도 센서들(500A 내지 500F)(및 에지 가열기들 및/또는 온도 센서들)은 X 방향으로 세장형이다. 가열기들 및/또는 온도 센서들은 제 1 방향으로 세장형이다. 제 1 방향은, 가열기 및/또는 센서가 제 1 방향에 수직인 세장 방향으로 방위되었던 경우(이 경우, 이는 전체 기판의 이미징 시 수 개의 분리된 시간에 걸쳐 통과되었음)보다 기판(W)의 이미징 시 투영 시스템 아래에서 주어진 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)가 머무르는 시간의 길이가 더 크도록 방위된다. 특히, 주어진 가열기 및/또는 온도 센서가 기판의 이미징 시 투영 시스템 아래에 있는 시간은 실질적으로 최대화된다. 일 실시예에서, 이는 가열기들 및/또는 온도 센서들의 세장 방향이 스캐닝 방향과 평행할 것을 보장함으로써 행해진다. 하지만, 다른 지오메트리들이 상이한 스캐닝 패턴들에 대해 더 적절할 수 있다. 따라서, 이미징 시 기판은 Y 방향으로의 스캐닝 동안 최상부 가열기/온도 센서(400A/500A)를 따라 X 방향으로 스테핑(step)된다. 이는 기판의 최상부에서의 영역이 열부하를 수용하게 하며, 이는 최상부 가열기 및 온도 센서 조합(400A/500A)에 의해 감지되고 보상된다. 그 후, 기판은 제 2 가열기/온도 센서 조합(400B/500B)을 투영 시스템 아래로 이동시키도록 Y 방향으로 이동하고, Y 방향으로 스캐닝한다. 열부하는 그 Y 위치에 집중되고, 이에 따라 센서/가열기 조합(400B/500B)은 보상한다. X 방향으로의 스테핑 동안, 여하한의 열부하가 그 X 방향으로 집중된다. Y 축을 따라 투영 시스템으로부터 멀어지는 위치들에서는, 열부하가 거의 존재하지 않을 것이다.
세장형 가열기들 및/또는 온도 센서들을 이용하는 장점은, 가열기들 및/또는 온도 센서들이 실질적으로 1의 종횡비(즉, X 및 Y 방향으로의 동일한 치수)로 만들어졌던 경우보다 가열기들 및/또는 온도 센서들의 수가 감소될 수 있다는 것이다. 감소된 수는 제어를 용이하게 하고, 시스템의 복잡성을 감소시키며, 특히 가열기들 및/또는 온도 센서들을 연결하는 어려움을 감소시킨다. 도 12를 참조하여 예시되는 바와 같이, 도 10 및 도 11의 실시예를 이용하면 가열기들 및/또는 온도 센서들은 버얼 플레이트(600)의 에지에서 비교적 쉽게 제어기에 연결될 수 있다.
복수의 가열기들 및/또는 온도 센서들은 실질적으로 평행한 방향들로 세장형이다.
도 12는 단일 통합된 가열기 및 대응하는 온도 센서의 평면도를 예시한다. 유사한 원리들이 가열기에 대해서만, 또는 온도 센서에 대해서만 사용될 수 있다. 가열기 및 온도 센서는 동일한 영역의 온도를 가열하고 감지하는 것에 관하여 통합된다.
도 12에 예시된 바와 같이, 가열기 및 온도 센서는 라인들 또는 와이어(wire)들로서 형성된다. 라인들 또는 와이어들은 전체 가열기 및/또는 온도 센서의 영역을 덮는다. 이는 라인들이 구불구불한 경로(tortuous path)를 따르게 함으로써 행해진다. 예시된 실시예에서, 라인들은 버얼들(32) 사이에서 구불구불한 경로를 따르지만, 반드시 이러한 경우인 것은 아니다. 도 12에 예시된 바와 같이, 가열기의 라인은 온도 센서의 라인과 실질적으로 평행한 경로를 따른다. 2 개의 라인은 교차하지 않고, 전체 가열기의 가능한 한 많은 영역을 덮도록 버얼들 사이에서 이리저리 지나간다. 라인들은 제어 시스템으로의 연결을 허용하도록 전극들에서 끝난다.
제어기가 제공된다. 제어기는 주어진 설정점(set point)에 측정된 온도를 유지하려고 한다. 응답이 빠를수록, 예상될 수 있는 성능은 더 우수해진다. 열적 시간 상수가 낮을수록, 열부하의 적용 시 일어날 최종적인(net) 최대 온도 변화가 더 작다. 제어기는 센서들로부터의 피드백에 기초하여 가열기들을 제어할 수 있다. 기판 테이블(WT)에 대한 액체 핸들링 시스템(12)의 위치에 기초하여, 피드포워드 제어가 가능하다.
도 26에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 기판 테이블(WT)의 최상부 또는 저부 상에 1 이상의 박막 백금 센서들 및/또는 가열기들을 적용하는 것이다. 일 실시예에서, 버얼 플레이트(600)는 기판 테이블(WT)과 기판(W) 사이에 위치된다. 일 실시예에서, 박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 버얼 플레이트(600)의 최상부에 적용된다. 일 실시예에서, 박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 버얼 플레이트(600)의 저면에 적용된다. 일 실시예에서, 박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 기판 테이블(WT)의 저면에 적용된다.
박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 기판 테이블(WT) 상에 위치되는 센서의 상부면 또는 하부면에 적용될 수 있다. 도 26은 기판 테이블(WT)의 표면 상의 센서(261)를 도시한다. 센서(261)는, 예를 들어 도즈(dose) 센서, 수차 센서, 조명 센서, 균일성 센서, 또는 에어리얼 이미지(aerial image) 센서일 수 있다. 센서(261)는 기판 테이블(WT)의 위치를 제어하기 위해 인코더 그리드 플레이트(encoder grid plate)를 포함할 수 있다. 센서(261)는 그 상부면에 보호 플레이트(262)를 포함할 수 있다. 보호 플레이트(262)는 유리로 형성될 수 있다. 1 이상의 박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 보호 플레이트(262)의 상부면 및/또는 하부면에 적용될 수 있다.
도 29는 기판 테이블(WT), 기준 프레임(RF), 격자(50) 및 센서(20)를 포함한 리소그래피 장치를 도시한다. 격자(50)는 기판 테이블(WT) 또는 기준 프레임(RF)에 부착된다. 센서(20)는 기판 테이블(WT)과 기준 프레임(RF) 중 다른 하나에 부착된다. 도 29는, 격자(50)가 기판 테이블(WT)에 부착되고, 센서(20)가 기준 프레임(RF)에 부착되는 경우를 도시한다.
센서(20)는 격자(50)에 의해 회절 및/또는 반사된 방사선을 검출하여, 기판 테이블(WT)과 기준 프레임(RF) 간의 상대 위치를 측정하기 위한 것이다. 이는 리소그래피 장치에서 사용되는 위치 측정 디바이스의 일 형태이며, 이때 격자(50) 및 센서(20)는 서로에 대해 이동가능하고 그 상대 위치가 측정되도록 요구되는 상이한 대상물들 상에 장착된다.
박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 격자(50) 및/또는 센서(20)의 상부면 또는 하부면에 적용될 수 있다. 격자(50)는, 예를 들어 석영 또는 글라스세라믹(glass-ceramic)과 같은 광학적으로 투명한 재료의 플레이트 상에 형성될 수 있다. 이 플레이트는 인코더 그리드 플레이트라고 칭해질 수 있다. 본 명세서에서, 격자(50)라는 용어는 격자 패턴이 형성되어 있는 인코더 격자 플레이트를 의미하는 것으로 이해된다.
박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 인코더 그리드 플레이트의 표면에 직접 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 침지 액체에 노출되는 인코더 그리드 플레이트의 표면에 직접 적용된다. 이는 석영 또는 글라스세라믹과 같은 플레이트의 재료가 비교적 낮은 열전도율을 가질 수 있기 때문이다. 이에 따라, 격자(50)의 후면 상에 박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)을 위치시키는 것보다, 격자(50)의 노출된 표면 상에 박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)을 위치시킴으로써, 열적 부하들로 인한 국부적인 온도 변화들이 더 빠르게 보정될 수 있다.
이는 격자(50) 및/또는 센서(20)의 온도를 제어한다. 격자(50) 및/또는 센서(20)의 온도 제어는, 그렇지 않으면 오버레이 오차들을 초래하는 위치 오차들을 감소시키도록 돕는다. 위치 오차들은 격자(50) 및/또는 센서(20)의 표면의 열적 변형에 의해 야기된다. 이러한 열적 변형은 표면 상의 열적 부하에 의해 야기된다. 표면과 동일한 온도가 아닌 액체가 표면과 접촉하게 되는 경우, 상기 표면에 열적 부하가 적용될 수 있다. 예를 들어, 액체는 증발할 수 있으며, 또는 여하한의 경우 표면과 열적 평형을 유지할 수 있다. 이는 도 29에 도시된 격자(50)에 대한 문제일 수 있는데, 이는 격자(50)가 기판 테이블(WT)의 상부면 상에 위치되고, 그 위에 유체 한정 구조체(12)가 위치되기 때문이다. 유체 한정 구조체(12)는 리소그래피 장치의 정상 작동 시 격자(50)의 일부분 또는 전체에 걸쳐 위치될 수 있다. 침지 액체가 유체 한정 구조체(12)로부터 빠져나가고, 액적(droplet)으로서 격자(50) 상으로 튀거나 그 위에 남을 수 있다. 물론, 동일한 문제는 센서(20)가 기판 테이블(WT)의 최상면 상에 위치되고, 격자(50)가 기준 프레임(RF) 상에 위치되는 경우에도 일어날 수 있다.
격자(50)는 그리드 플레이트, 및 그리드 플레이트 밑면 상에 형성된 격자 표면을 포함할 수 있다. 이것의 목적은, 격자 표면 자체가 침지 액체와 접촉하게 되는 것을 방지하기 위한 것이다.
앞선 내용에서는 본 발명의 일 실시예가 격자(50)에 대해 설명되었지만, 동일한 장점들 및 메카니즘들은 센서(20)의 온도 제어에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 도 30은 격자(50)가 기준 프레임(RF)에 부착되고, 센서(20)가 기판 테이블(WT)에 부착되는 일 실시예를 도시한다. 박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 센서(20)의 상부면 또는 하부면에 적용될 수 있다.
도 31은 박막 온도 센서들(500)에 추가적으로 또는 대안적으로, 리소그래피 장치가 비-접촉 온도 센서(311)를 포함할 수 있는 일 실시예를 도시한다. 비-접촉 온도 센서(311)는 적외선 온도 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 비-접촉 온도 센서(311)는 적외선 센서들의 어레이를 포함한다. 센서들은 격자(50)를 향할 수 있다. 예를 들어, 격자(50)가 기판 테이블(WT)의 상부면 상에 위치되는 일 실시예에서, 비-접촉 온도 센서(311)는 아래를 향해 격자(50)로 향할 수 있다.
비-접촉 온도 센서(311)는 도 29 및 도 30에 도시된 바와 같은 기준 프레임(RF)에 부착될 수 있으며, 또는 비-접촉 온도 센서(311)는 기준 프레임(RF)과 상이한 측정 프레임에 부착될 수 있다.
비-접촉 온도 센서(311)는 기판 테이블(WT) 위에 위치된 적외선 센서들의 라인을 포함할 수 있다. 비-접촉 온도 센서(311)는, 기판 테이블이 비-접촉 온도 센서(311) 아래로 통과함에 따라 격자(50)의 온도를 측정한다. 이 측정은, 예를 들어 정렬/포커스 측정 단계, 노광 단계, 또는 기판/기판 테이블 스왑 단계 시 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 측정 테이블의 표면에 적용된다.
박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)이 버얼 플레이트(600)의 표면에 적용되든지, 기판 테이블(WT)에 적용되든지, 또는 센서(261)에 적용되든지, 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 많은 상이한 방법들에 의해 적용될 수 있다.
가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 적절한 표면 상에 아교로 접착될 수 있다. 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500) 사이의 아교 층은 접촉 저항을 감소시키기 위해 가능한 한 얇아야 한다. 아교는 중합체를 포함할 수 있다. 아교는 적어도 1 이상의 금속 및/또는 탄소 섬유를 더 포함할 수 있다. 이것의 목적은 아교를 전기 전도성으로, 및/또는 더 열전도성으로 만들기 위한 것이다. 아교는 압력에 민감한 접착제일 수 있다. 이는 아교에 압력이 적용되는 경우, 아교 층이 더 얇아진다는 것을 의미한다. 또한, 아교는 접착제라고 칭해질 수 있다.
박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)을 표면에 적용시키는 대안적인 방식은, 표면 상의 코팅으로서 가열기들(400) 및/또는 센서들(500)의 네트워크를 형성하는 것이다. 코팅은 포지티브 포토레지스트 또는 네거티브 포토레지스트를 이용함으로써 형성될 수 있다.
포지티브 포토레지스트를 이용하는 경우, 표면 상에는 포지티브 포토레지스트의 코팅이 적용된다(예를 들어, 분무된다). 포지티브 포토레지스트 코팅에 앞서 SiO2로 구성될 수 있는 격리층이 적용되어, 포지티브 포토레지스트 코팅과 표면 사이에 격리층이 있게 될 수 있다.
일단 포지티브 포토레지스트 코팅이 표면에 적용되면, 코팅은 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)의 네트워크가 적용되지 않는 위치들에서 노광되며, 이로 인해 그 위치들에서 포지티브 포토레지스트가 경화된다. 포토레지스트의 남은 부분들은 제거되어, 박막이 적용되어야 하는 갭을 개방한다. 백금 또는 티타늄과 백금의 합금으로 만들어질 수 있는 박막은, 예를 들어 표면 및 포토레지스트에 적용된다. 표면 상에 남은 포토레지스트는, 예를 들어 초음파 스트리핑(ultrasonic stripping) 기술을 통해 벗겨져, 박막의 바람직하지 않은 부분들이 제거된다. 결과로서, 원하는 장소에 박막의 네트워크가 존재한다.
포토레지스트의 두 층이 적용되는 2-단계 포토레지스트 방법이 사용될 수 있다. 포토레지스트의 최상층은 박막이 적용되지 않는 위치들에서 경화되도록 노광된다. 경화되지 않은 포토레지스트의 부분을 제거함으로써 포토레지스트가 현상되는 경우, 포토레지스트의 상부층은 포토레지스트의 하부층 위에 돌출하여, 포토레지스트의 최상층이 기판(W)의 표면에 닿지 않게 한다. 이는 포토레지스트에서의 결점들을 감소시킨다.
네거티브 포토레지스트가 사용되는 경우, 표면 상에는 네거티브 포토레지스트 층이 코팅된다. 이는 분무에 의해 행해질 수 있다. 네거티브 포토레지스트 층 이전에 격리층이 적용될 수 있다. 포토레지스트는 박막이 적용될 구역에서 노광된다. 그 후, 이 부분의 포토레지스트가 제거된다. 표면 상에 박막 재료가 배치된다. 포토레지스트의 남은 부분들이 벗겨져, 박막 재료의 원하는 패턴을 남긴다.
표면에 박막을 적용시키는 또 다른 방식은, 박막 재료의 한쪽에 접착제를 미리 적용시키는 것이다. 한 표면에 접착제가 미리 적용된 박막은 스티커(sticker)라고 칭해질 수 있다. 그 후, 스티커는 표면에 적용될 수 있다. 스티커의 경우, 박막 재료는 폴리이미드와 같은 절연재 내에 하우징될 수 있다. 특히, 스티커용 절연재로서 Kapton®이 사용될 수 있다.
박막과 표면 간의 열저항을 감소시키기 위해, 박막이 표면에 직접 접합되는 것이 바람직하다. 하지만, 바람직하게는 열전도성인 접착제가 표면에 박막을 적용시키는데 사용될 수 있다.
박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)의 재료는 백금, 또는 백금 합금일 수 있다. 박막 재료는 구리, 알루미늄, 은, 금, 및 금속 산화물 및/또는 실리콘을 포함할 수 있는 반도체 재료 중 적어도 1 이상을 포함할 수 있다. 스티커(즉, 접착제가 미리 적용된 박막, 상기 박막은 절연 하우징 내에 있음)의 경우, 구리가 특히 사용될 수 있다. 박막용 재료는 시간이 지나도 안정적이어야 한다.
박막이 코팅으로서 표면에 적용되는 경우, 박막 재료가 표면의 원하는 부분에 적용될 것을 규정하기 위해 마스크가 사용될 수 있다. 특히, 1 이상의 박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)이 버얼 플레이트(600)의 표면에 적용되는 경우에 마스크가 사용될 수 있다. 도 28은 사용될 수 있는 마스크를 도시한다. 도 28은 박막 가열기들(400)에 대한 위치들을 나타내는 두꺼운 라인들, 및 온도 센서들(500)에 대한 위치들을 나타내는 얇은 라인들을 도시한다. 마스크는, 박막 재료들이 버얼들(32) 상에 바람직하지 않게 적층되는 것을 회피하는데 사용된다.
도 27은 1 이상의 박막 가열기들(400) 및/또는 센서들(500)을 이용하는 유효성을 예시하는 그래프이다. 그래프는 시스템의 온도를 제어하는데 사용된 컨디셔닝의 형태에 따라 시간의 함수로서 핑거프린트(fingerprint) 크기가 어떻게 변하는지를 나타내는 4 개의 라인을 포함한다. 긴 파선(long, broken section)으로 형성된 라인은 온도 컨디셔닝이 적용되지 않은 상황을 나타낸다. 실선은 온도 컨디셔닝을 수행하기 위해 (도 8에 도시된 바와 같은) 열전달 유체 채널(200)이 사용되는 상황을 나타낸다. 점쇄선(dot-chain line)은 도 9에 도시된 바와 같은 구성을 이용하는 박막 컨디셔닝을 나타낸다. 짧은 파선(short, broken section)으로 형성된 라인은 이상적인 컨디셔닝을 나타낸다.
박막 컨디셔닝이, 기판 지지 영역 아래에서 기판 테이블(WT) 내의 열전달 유체 채널(200)에 흐르는 열전달 유체에 의한 컨디셔닝보다 이론상 이상적인 컨디셔닝에 훨씬 더 가까운 결과를 갖는다는 것이 명백하다.
박막 기술을 이용하는 장점은, 감지 및 가열 라인들이 표면에 잘 연결되어, 매우 낮은 열 접촉 저항을 발생시킨다는 것이다. 또 다른 장점은, 센서들 및 가열기들 모두가 동일한 재료로부터 만들어지고, 다수 센서들 및 가열기들의 완전한 레이아웃이 하나의 공정 단계에서 부착될 수 있다는 것이다.
열저항이 매우 낮기 때문에, 박막 센서들 및 가열기들을 갖는 기판 테이블의 열적 시뮬레이션(thermal simulation)들은 기판 테이블 온도들이 mK 내에 머물러, 거의 이상적인 테이블 컨디셔닝 개념을 구성할 수 있다는 것을 나타낸다. 가열 부하에 대처하기 위해, 일 실시예에서 기판 테이블은 도 10 및 도 11에 관하여 앞서 설명된 바와 같이 최상부에 가열기들 및 센서들을 갖고, 중앙에 물의 컨디셔닝을 갖는다. 일 실시예에서, 기판 테이블(WT)은 물의 컨디셔닝을 갖지 않는다. 이는 냉각 부하가 우세한 침지 기계들에 대해 가능하다. 제어될 센서들 및 가열기들의 수를 최소화하기 위해, 센서-가열기 조합으로 각각 구성되는 18 또는 22 개의 영역들을 갖는 도 10의 레이아웃이 적절하다.
물론, 더 많거나 더 적은 영역들을 갖는 다른 레이아웃들이 사용될 수 있다. X 방향으로의 스캐닝이 한 열(row)에 대해 전형적으로 2 초 미만이 걸리기 때문에, 기판(W)의 전체 폭에 걸쳐 하나의 가열기-센서 조합이 충분하다. Y 방향으로는, 더 긴 시간 스케일, 전형적으로 10 내지 20 초에 대처하기 위해 더 많은 조합들이 요구될 수 있다. 사행은 Y 방향으로 이동하는데 더 긴 시간이 걸린다. 센서-가열기 조합은 0.5 초 내에 반응할 수 있으므로, Y로의 필드 크기가 제한될 것이다. 다수 에지 가열기-센서 조합들(12 또는 16 개의 영역들 각각)은 여분의 갭(5) 증발 부하들에 대처하도록 제공된다. 이 갭(5) 증발 부하들이 더 많이 감소되는 경우, 에지 조합들은 생략될 수 있다. 그 후, 레이아웃은 도 11에서와 같게 된다.
한 영역 내의 가열기 및 센서는, 예를 들어 도 12에 예시된 바와 같이 그 영역의 총 표면에 걸쳐 균등하게 분포될 것이다.
열적 냉각 부하들이 국부적으로, 또한 짧은 시간 스케일 내에 측정되고 보정되기 때문에, 오버레이 성능이 증가한다.
물의 컨디셔닝을 없애는 것은, 물 호스 및 유체역학 압력 펄스가 존재하지 않고, 이것이 스캔-업-스캔-다운 문제들을 덜 발생시키는 더 얇은 기판 테이블들을 허용하기 때문에 유리하다.
1 이상의 박막 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(400)을 이용하는 또 다른 장점은, 이들이 가열기들 또는 온도 센서들의 다른 형태들보다 더 낮은 질량을 갖는다는 것이다. 이는 다른 경우보다 더 낮은 질량을 갖는 기판 테이블(WT)을 유도한다.
본 발명의 일 실시예는 300 및 450 mm 직경의 기판(W)들에 적용가능하다. 450 mm 직경의 기판에 대해, 센서들/가열기들(400/500)의 수는 증가할 것이다. 중심 센서들/가열기들(400/500)은 X 방향으로 450 mm이고 Y 방향으로 50 mm이어서, Y 방향으로 9 개의 센서들/가열기들(400/500)을 유도할 것이며, 한편 300 mm 직경의 기판에 대해서는 Y 방향으로 6 개의 센서들/가열기들(400/500)이 존재한다. 에지 센서들/가열기들(410/510)은 300 mm 직경의 기판에 대해 유사한 패턴을 얻어, 21 또는 25 개의 센서들/가열기들(410/510)을 유도한다(즉, 300 mm 직경의 기판은 18 또는 22 개의 센서들/가열기들을 가질 수 있음).
일 실시예에서, 기판 지지 영역의 중심부에서의 가열기들 및/또는 온도 센서들의 수는 포괄적인 온도 보정을 위해 단 하나일 수 있다(예를 들어, 영역의 넓은 부분을 덮음). 또 다른 실시예에서, 국부적인 보정을 위해 많은 센서들/가열기들(400/500)[예를 들어, 26 mm x 32 mm 크기의 다이당 하나의 센서/가열기(400/500)]을 갖는 '바둑판 무늬(check-board)'의 가열기들 및/또는 온도 센서들이 존재할 수 있다.
하나의 다이 내의 온도 센서 및 가열기 라인들은 반드시 다이 방위와 정렬되는 것은 아니다. 라인 길이, 라인 폭, 버얼 패턴, 및 와이어 연결점들이 레이아웃을 결정할 것이다.
에지 가열기들 및/또는 센서들은 버얼 플레이트(600)의 버얼들 안이나 밖에, 또는 측면 에지 상에, 또는 기판 테이블 링(ring) 상에 있을 수 있다.
이하는 본 발명의 실시형태들이다:
a) 통합된 가열기 및/또는 온도 센서의 최적화된 대역들: 표준 침지 후드 경로가 변하게 되는 경우, 가열기 및/또는 온도 센서의 최적 구성에 대해 변동들이 가능함;
b) 테이블 표면을 가로질러 가열기를 가짐;
c) 테이블 표면을 가로질러 센서를 가짐;
d) 테이블의 표면에 걸쳐, 서로 통합된 센서 및 가열기를 가짐;
e) 버얼들과 통합된 센서 및/또는 가열기를 가짐;
f) 박막으로서 센서 및/또는 가열기를 가짐;
g) 기존 웨이퍼 에지 가열기, 2상 테이블 제어, 및/또는 내부 유체 컨디셔닝 시스템과 함께, 통합된 센서/가열기를 이용함;
i) 기판 지지체의 한 측 또는 양측 상에 시스템들이 존재함; 및
j) 센서들 및 가열기들을 통합하는 최적 구성.
가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)의 평면은 여하한의 형태로 구성될 수 있다. 도 13은, 가열기(400) 및/또는 센서(500)가 사행 경로를 형성하는 라인을 포함하는 일 예시를 나타낸다. (예를 들어, 도 12에서와 같이) 가열기(400) 및 센서(500)가 서로 연계될 수 있다. 가열기(400) 및 센서(500)의 평면 형상은 실질적으로 동일할 수 있거나, 그렇지 않을 수 있다.
도 14는 센서(500) 및/또는 가열기(400)의 또 다른 평면 형상을 나타낸다. 도 14의 경우, 센서(500) 및/또는 가열기(400) 평면의 전체 형상은 회로를 형성하도록 함께 결합되는 동심원의 형상이다.
도 13 및 도 14의 가열기/센서(400/500) 실시예들은, 아래에서 특히 도 19를 참조하여 설명되는 바와 같이 자동-조절 열적 시스템의 형태로 가열기(400) 및 연계된 센서(500)를 형성하기 위해 하나의 라인으로 형성될 수 있으며, 또는 도 16 및 도 17을 참조하여 아래에서 설명되는 마이크로-전자기계 시스템(MEMS)으로서 형성될 수 있다.
도 15의 실시예는, 가열기(400) 및 센서(500)가 분리된 라인들이고, 서로 뒤섞인(interwoven) 동심원으로서 형성되는 일 실시예이다.
자동-조절 시스템은, 국부적인 온도 변화로 인해 가열기를 구동시키거나 구동시키지 않는 디바이스이다. 이 가열기는 국부적인 온도 변화 외에는 어떠한 외부 입력도 없이 정확한 장소 및 시간에 원하는 열적 보상을 제공한다. 일반적으로, 자동-조절 디바이스를 구성하는 두가지 방식: (ⅰ) MEMS 스위치를 이용하는 가열기, (ⅱ) 전자기(EM) 특성들과 온도 사이에 높은 비-선형 관계를 갖는 자동-조절 재료로 구성된 가열기가 존재한다.
이 디바이스들은 불과 몇 마이크로미터의 두께이며, 그 제조는 진보된 직접 기록(direct writing), 또는 특히 금속 및 유전체 증착, 포토리소그래피, 습식 및 건식 에칭, 갈바니(galvanic) 및 무전해 도금, 확산, 및 이온 주입과 같은 박막 기술들에 의해 행해질 수 있다. 자동-조절 디바이스들의 크기 감소로 인해, 이들은 여하한의 구성, 수(수천 개 정도), 지오메트리로, 또는 여하한의 표면 상에 쉽게 배치될 수 있다.
상기 시스템은 레이저 조정을 이용하여, 특히 재료를 제거하거나, 액추에이터들을 개조(reshape)하거나, 또는 (가능하다면) 그 재료 결정도(crystallinity)를 변화시킴으로써 트리밍(trim)될 수 있다. 복잡한 표면들의 경우, 자동-조절 시스템은 우선 평탄한 박막 상에서 조립된 후 최종 표면 상으로 전달될 수 있다.
가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)는 자동-조절 열적 시스템을 형성할 수 있다. 즉, 가열기(400)에 제어 신호들이 제공될 필요가 없고, 원격 제어기에 의해 온도 센서(500)로부터 신호들이 수신될 필요가 없다. 그 대신, 가열기(400) 및/또는 온도 센서(500)에 전압이 적용되며, 이는 별도의 제어기를 필요로 하지 않고 국부적인 온도 변동을 보상한다.
자동-조절 열적 시스템의 한가지 형태는, 도 16 및 도 17을 참조하여 아래에서 설명되는 MEMS 기반 자동-조절 가열기이다. 또 다른 형태는, 도 18, 도 19 및 도 20을 참조하여 설명되는 EM-온도 기반 자동-조절 가열기이다.
MEMS 가열기(400)는 MEMS 센서(500)에 의해 구동되고, 및/또는 구동되지 않는 가열기이다. 일 실시예에서, 센서(500)는 스위치이다. 스위치는 양(positive)의 계수의 열팽창 재료, 또는 음(negative)의 계수의 열팽창 재료, 또는 바이메탈 재료(bi-metallic material)로 구성될 수 있다. 도 16은 MEMS 기반 자동-조절 가열기(400) 및 센서(500)의 단면도를 나타낸다. 도 17은 도 16의 온도 센서(500)를 상세하게 나타낸다.
도 16에서, 가열기(400)는 온도 센서(500)와 직렬로 연결된다. 온도 센서(500)는 자동-조절 스위치의 형태이다. 양 또는 음의 계수의 열팽창을 갖는 재료(600), 또는 바이메탈 재료가 스위치를 작동시킨다. 센서의 구성에 유용한 재료들은 실리콘, 실리콘 니트라이드와 같은 실리콘 화합물 또는 폴리실리콘, 또는 금과 같은 금속을 포함한다. 재료(600)의 열팽창 및/또는 수축은, 스위치가 소정 온도 위 또는 아래에서 개방되게 하고(도 17의 상단 그림), 반대로 스위치는 소정 온도 아래 또는 위에서 폐쇄된다. 스위치가 폐쇄되는 경우, 가열기(400)를 통해 전류가 흐른다. 일 실시예에서, 가열기(400)가 전력 공급기에 연결되고, 예를 들어 냉각 시 온도 변화가 발생하는 경우, MEMS 스위치는 회로를 폐쇄한다. 그 후, 전류는 가열기(400)를 통해 흐르고, 가열기(400)가 형성되어 있는 표면을 따뜻하게 한다. 온도가 증가함에 따라, 스위치의 재료(600)는 스위치가 개방되어 가열기(400)를 통하는 전류가 중단되어 가열을 멈출 때까지 변형(선택적인 재료에 따른 팽창, 수축, 또는 굴곡)되기 시작한다.
MEMS 구조체의 지오메트리는 (예를 들어, 과열 방지를 포함하고, 스위치의 제조능력을 개선하기 위해) 기능성에 따라 변할 수 있다. 바람직하게는, 가열기(400)에 의해 생성되는 온도 변화에 빠르게 반응하기 위해, MEMS 스위치는 가열기(400) 레이아웃에 인접하거나 그 내부에 있다. 도 14의 실시예가 MEMS 기반 자동-조절 가열기인 경우, 도 14의 실시예는 MEMS 센서/스위치를 위치시키기에 적절한 위치(700)를 나타낸다.
일 실시예에서, 자동-조절 가열기는 EM-온도 기반 자동-조절 가열기일 수 있다. 이 실시예는 표면 상에 단 하나의 라인만 배치되면 된다는 장점(MEMS 실시예에도 존재함)을 갖는다.
또한, 자동-조절 재료[예를 들어, 반도체성 중합체(semi-conductive polymer)]로 구성된 가열기(400)가, 주위 온도에 반응하여 EM 특성이 변화함에 따라 이를 구동시키지 않거나 구동시키는 센서(500) 또는 스위칭로서 작용할 수 있다. 도 18은 자동-조절 가열기의 저항(Y 축)이 (X 축에 따른) 온도의 함수로서 변하는 일 예시를 나타낸다. 그러므로, 전기적인 EM-온도 기반 자동-조절 가열기가 (예를 들어, 고정된 전압의) 전력 공급기에 연결되는 경우, 온도 변화 하에서 예를 들어 냉각 시 자동-조절 재료의 전기 저항을 매우 감소시킨다. 이 공정은 전류 흐름이 가열기를 통하게 하여, 표면을 따뜻하게 한다. 열은 가열기 및 그 주변의 온도를 증가시키고, 이에 따라 주어진 온도에서 전류가 완전히 중지할 때까지 전기 저항을 증가시킨다. 이 상황은 가열 공정을 중단시킨다.
EM-온도 기반 자동-조절 가열기의 구성은, 도 19에 예시된 바와 같이 표면 상에 열 및 전기 전도성 층(800), 그 다음 자동-조절 재료 막(810), 및 최상부에 전기 전도성이지만 유사하게는 격리층(820)을 배치함으로 이루어질 수 있다.
EM-온도 기반 자동-조절 가열기는 여하한 형상의 평면을 가질 수 있다. 사실, 가열기는 라인의 형태일 필요는 없으며, 도 20에 사시도로 예시된 바와 같은 블록들의 형태일 수 있다. 도 20에서는, EM-온도 기반 자동-조절 가열기(420)로 구성되는 가열기/온도 센서들이 예시된다. 중심의 전기 접속(450)은 모든 EM-온도 기반 자동-조절 가열기들(420)에 공통이며, EM-온도 기반 자동-조절 가열기들(420) 양쪽에 2 개의 전극(460)이 사용되어 전기 회로를 완성할 수 있다.
액체 증발로 인한 기판(W) 상의 균일하지 않은 온도가 자동-조절 기판 테이블(WT)에 의해 보정될 수 있다. 자기-가열(self-heating) 디바이스들은 버얼 플레이트(600) 표면의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다. 차가운 스폿들, 예를 들어 액적들의 존재 하에서, 그 구역들에 더 가까운 전기 가열기들(400)이 버얼들을 통한 열 컨디셔닝에 의해 기판을 열적으로 보상하기 위해 자동-구동될 것이다. 기판 테이블(WT)에 전력을 공급하는데 단 2 개의 와이어만이 필요하다. 이 시스템은 기판 테이블(WT)의 무게를 상당히 감소시킬 수 있는 한편, 그 위에 배치된 다수의 자동-조절 가열기들(400)로 인해 그 신뢰성을 증가시킨다.
가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)은 앞서 기판(W) 지지 영역에 인접한 기판 테이블(WT)의 표면에 적용되는 것으로 설명된다. 하지만, 본 발명의 일 실시예는 리소그래피 장치, 특히 투영 장치, 그 중에서도 침지 리소그래피 투영 장치의 어떠한 표면에도 적용될 수 있다. 도 21 및 도 22는, 리소그래피 장치 내에서 가열기들(400) 및/또는 온도 센서들(500)이 배치될 수 있는 여러 상이한 위치들을 예시한다.
도 21은 기판 테이블(WT)의 평면도이다. 기판 지지 영역에 인접한 가열기들(400) 및 온도 센서들(500)의 위치는 이미 설명되었다. 다른 장소들은 여하한의 센서(1000) 주위, 특히 여하한의 센서(1000)의 에지 주위일 수 있다. 이는 센서(1000)의 에지와 기판 테이블(WT)의 에지 사이에 갭이 존재하며, 이는 갭으로부터 액체를 제거하기 위해 하압력으로 유지되고 높은 증발 손실이 있을 수 있기 때문이다. 센서(100)는, 예를 들어 투과 이미지 센서(TIS) 또는 ILIAS 센서일 수 있다. 또 다른 영역은 더미 기판(dummy substrate: 1100) 주위의 배수부일 수 있다. 더미 기판(1100)은, 예를 들어 기판 스왑 시 투영 시스템(PS) 아래에 더미 기판(1100)을 위치시킴으로써 유체 핸들링 시스템(12)의 저부를 폐쇄하는데 사용된다. 이로 인해, 예를 들어 기판 스왑 시 유체 핸들링 시스템(12)이 유지될 수 있으며, 이는 투영 시스템(PS)의 최종 요소 상에서 건조 얼룩(dry stain)을 회피하는 것에 관하여 유리하다. 예를 들어, 기판 스왑 시 작동가능한 유체 핸들링 시스템을 유지하는 것이 가능한 또 다른 방식은, 기판 테이블(WT) 상에 스왑 브릿지(1200)를 제공하는 것이다. 스왑 브릿지(1200)는 기판 테이블(WT)로부터 연장되는 표면(선택적으로 집어넣을 수 있음)이며, 예를 들어 제 1 기판 테이블(WT)이 새로운 제 2 기판 테이블(WT)로 대체되는 동안 유체 핸들링 시스템(12) 아래에서 이동할 수 있는 표면을 제공한다. 기판 테이블(WT)의 최상면과 스왑 브릿지(1200)의 최상면 사이의 갭에, 갭으로 들어가는 여하한의 액체를 제거하도록 하압력 소스가 제공될 수 있다. 이 영역에는 스왑 브릿지(1200)에 인접한 기판 테이블(WT) 자체의 최상면뿐만 아니라, 본 명세서에서 설명된 가열기들 및/또는 센서들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 기판 스왑 시 스왑 브릿지(1200)는 제 2 기판 테이블(WT)과 맞물린다. 또한, 스왑 브릿지(1200)가 기판 테이블(WT)과 맞물릴 또 다른 영역(1300)에 스왑 브릿지(1200)와 기판 테이블(WT) 사이의 갭 안의 액체를 제거하도록 하압력 소스가 제공된다. 이 영역(1300)에 본 명세서에서 설명된 가열기 및/또는 온도 센서가 제공될 수 있다.
도 22는 유체 핸들링 시스템(12) 및 투영 시스템(PS)뿐만 아니라, 앞서 언급된 영역들을 나타낸다. 본 명세서에서 설명된 가열기들 및/또는 온도 센서들을 사용할 수 있는 유체 핸들링 시스템(12)의 표면들은, 사용 시 침지 액체와 접촉하게 되는 여하한의 표면을 포함한다. 이들은 유체 핸들링 시스템(12)의 밑면(40), 투영 시스템(PS)의 최종 단부와 기판(W) 사이에 액체가 유지되는 공간을 정의하는 내부 표면(42), 및 사용 시 최상면(44)을 포함한다. 최상면(44)은 침지 액체, 및 특히 유체 핸들링 시스템(12)과 투영 시스템(PS)의 최종 요소 사이에서 연장되는 액체의 메니스커스와 접촉하고 있을 수 있다. 최상면(44) 상의 그 메니스커스의 위치가 이동함에 따라, 최상면(44)에 증발 부하들이 적용될 수 있으므로, 가열기들 및/또는 온도 센서들이 거기에 유용하게 배치될 수 있다. 유사한 이유로, 투영 시스템(PS)과 유체 핸들링 시스템(12) 사이의 메니스커스가 위치될 수 있고, 또는 방울(splash)들이 발생할 수 있는 투영 시스템(PS)의 에지 주위에 가열기들 및/또는 온도 센서들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 가열기들 및/또는 온도 센서들은 투영 시스템(PS)의 최종 요소의 외측 에지 주위에 배치될 수 있다.
앞서 설명된 박막 가열기들(400)은, 표면의 일부분에 걸쳐 온도를 평균하기보다 표면 상의 단일 지점의 온도를 측정하는 온도 센서들과 조합될 수 있다. 예를 들어, 도 23, 도 24 및 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용될 수 있는 표면 상의 단일 지점의 온도를 측정하도록 구성되는 온도 센서를 도시한다.
도 23은 본 발명의 일 실시예를 도시한다. 도 23은 온도 센서(500)가 채널(200) 또는 기판 테이블(WT)에 부착될 수 있는 방식을 도시한다. 온도 센서(500)가 부착되는 부분은 참조 번호 131로 주어진다. 온도 센서(500)는 131 부분의 온도를 측정하도록 구성된다. 상기 부분(131)은, 예를 들어 채널(200) 또는 기판 테이블(WT)일 수 있다. 하지만, 상기 부분(131)은 리소그래피 장치의 여하한의 표면일 수 있다. 온도 센서(500)는 상기 부분(131)의 표면 상에 있다. 온도 센서(500)는 열전도성 페이스트(thermally conductive paste: 132)에 의해 표면에 부착된다.
온도 센서(500)는 서미스터(thermistor), 또는 다른 온도 측정 장비를 포함할 수 있다. 도 23에 도시된 구성에 따르면, 온도 센서(500)는 131 부분으로 직접 가압된다. 열전도성 페이스트(132)는 온도 센서(500)와 상기 부분(131) 사이에 제공될 수 있다. 페이스트는 열전도성 아교일 수 있다. 온도 센서(500)는 적어도 1 이상의 리드(lead: 133)를 통해 전기 조립체(134)에 연결된다. 전기 조립체(134)는 온도 센서(500)로부터 온도 판독(temperature reading)을 수행한다. 전기 조립체(134)는 PCB일 수 있다. 일 실시예에서, 온도 센서(500)는 리드(133)를 필요로 하지 않고 전기 조립체(134) 상에 직접 장착된다.
도 23에 도시된 구성의 단점은, 온도를 측정하기 원하는 정밀한 위치에 온도 센서(500)를 위치시키기가 어려울 수 있다는 것이다. 이는 부분적으로, 온도 센서(500)가 장착되는 전기 조립체(134)의 존재, 또는 온도 센서(500)를 전기 조립체(134)에 연결하는 리드(133)의 존재로 인한 것이다. 또 다른 단점은, 리드(133)가 온도 센서(500)에 압력을 가한다는 것이다. 이는 온도 센서에 의해 수행되는 온도 측정에 바람직하지 않은 영향을 줄 수 있다.
온도 센서(500)는 반도체 재료로 구성될 수 있다. 온도 센서(500)는 단일 위치에서 온도를 측정하도록 구성된다.
도 24 및 도 25는, 131 부분에 온도 센서(500)를 부착하는 도 23의 구성에 대한 대안예를 도시한다. 도 24는 상기 구성의 측면도이다. 도 25는 상기 구성의 평면도이다.
서미스터일 수 있는 온도 센서(500)는, 온도가 측정될 위치에서 상기 부분(131)에 부착된다. 이 위치에서, 상기 부분(131)은 전기 전도성 코팅(141)으로 코팅된다. 온도 센서(500)는 코팅(141)을 통해 전기 조립체(134)에 연결된다. 온도 센서(500)는 상기 부분(131)의 표면 상에 있다. 온도 센서(500)는 코팅(141)을 통해 표면에 연결된다. 일 실시예에서, 온도 센서(500)는 코팅(141) 및 아교 층(132)을 통해 표면에 연결된다.
바람직하게는, 전기 전도성 코팅은 열전도성이다. 도 25에서 가장 명백히 알 수 있는 바와 같이, 전기 전도성 코팅(141)은 패턴의 형태를 취한다. 코팅(141) 패턴의 목적은, 전기 전도성 코팅(141)으로 하여금 적절한 위치에서 전기 조립체(134)에 연결되게 하기 위한 것이다. 예를 들어, 적절한 위치는 전기 조립체(134)에 대해, 또는 전기 조립체(134)에 연결하는 리드(133)에 대해 더 많은 공간이 존재하는 곳일 수 있다. 이를 위해, 코팅(141)은 적어도 1 이상의 세장형 부분을 포함할 수 있다.
또한, 전기 전도성 코팅(141)은 131 부분 및/또는 온도 센서(500)에 전기 차폐를 제공한다. 이러한 방식으로, 어떠한 추가 생산 단계도 없이 전기 차폐가 제공될 수 있다. 온도 센서(500)로부터의 측정 신호들은, 코팅(141)에 직접, 또는 리드(133)를 통해 간접 연결될 수 있는 전기 조립체(134)를 통해 판독(read out)될 수 있다.
온도 센서(500)는 코팅(141)에 직접 부착될 수 있다. 온도 센서(500)는 코팅(141) 내에 내재될 수 있다. 일 실시예에서, 온도 센서(500)는 접합층(132)을 통해 코팅(141)에 연결된다. 접합층(132)은 열전도성 접착제(즉, 아교)로 형성될 수 있다. 접합층(132)은 납땜을 위한 재료로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 접합층(132)은 10 ㎛ 미만의 두께이다.
온도 센서(500)와 코팅(141) 사이에 갭(142)이 제공될 수 있다. 갭(142)의 목적은 단락을 방지하는 것이다. 코팅(141)은 2 개의 코팅 부분으로 형성된다. 각 부분은 온도 센서(500)에 전력을 제공하고, 및/또는 온도 센서(500)로부터 신호를 수신하는 전극으로서 작용한다. 갭(142)은 2 개의 코팅 부분들을 서로 분리시킨다. 갭(142)은 전기 절연재로 채워질 수 있다.
코팅의 두께는 10 ㎛ 미만, 5 ㎛ 미만, 3 ㎛ 미만, 또는 0.2 내지 2.0 ㎛이다.
전기 전도성 코팅(141)은, 예를 들어 백금, 또는 백금이 우세한 합금(predominately platinum alloy)으로 구성될 수 있다. 코팅(141)은 구리, 알루미늄, 은, 및 금 중 적어도 1 이상을 포함할 수 있다.
전기 조립체(134)와 온도 센서(500) 사이의 매개물로서 코팅(141)을 이용하는 동일한 원리는, 온도 센서(500) 대신에 가열기(400)와 관련하여 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 접합층(132)은 존재하지 않는다. 온도 센서(500)는 코팅으로서 적층될 수 있다. 일 실시예에서, 코팅(141) 및 온도 센서(500)는 앞서 설명된 위치들로부터 상호교환되는 위치들을 가질 수 있다. 온도 센서(500)는 131 부분에 직접 부착될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예는 침지 리소그래피 장치를 참조하여 설명되었지만, 이는 반드시 그러한 경우인 것은 아니다. 다른 형태의 리소그래피 장치가 기판의 에지 주위에서 불규칙하게 냉각(또는 가열)될 수 있다. 예를 들어, EUV 장치(극자외선 장치)에서, 투영 빔의 입사(impingement)로 인한 가열이 발생할 수 있다. 이는, 국부화된 액체 공급 시스템 아래로의 기판 에지의 통과가 냉각 효과를 제공할 수 있는 것과 아주 동일한 방식으로 기판에 국부화된 가열을 제공할 수 있다. 채널(200) 내의 열전달 유체에 정상 작동 조건에서 원하는 온도에 대한 음의 온도 오프셋이 약간 주어지는 경우, 가열기들 모두 원하는 온도를 얻는 중일 수 있다. 그 후, 가열기의 스위치를 끔으로써 국부적인 냉각 부하가 적용될 수 있다. 이 상황에서, 기판의 에지에만 가열기들을 국부화시키는 것은 너무 제한적이고, 가열기들은 추가적으로 또는 대안적으로 기판 지지 영역의 중심으로부터 반경방향으로 상이한 거리에 배치될 수 있다. 하지만, 이 경우에도 앞서 설명된 것과 동일한 원리들이 적용될 수 있다.
그러므로, 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예는 많은 형태의 침지 리소그래피 장치에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예는 I-라인 리소그래피 장치에서 구현될 수 있다.
일 실시형태에서, 표면 상에 가열기 및/또는 온도 센서를 포함한 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 표면은: 기판 지지 영역 상에 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블, 유체 핸들링 시스템, 투영 시스템, 위치 측정 디바이스의 격자 또는 센서의 표면, 및/또는 스왑 브릿지로부터 선택된 적어도 1 이상의 표면이다.
일 실시예에서, 상기 표면은 기판 지지 영역 상에 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 상의 표면이고, 이는: 상기 기판 지지 영역에 인접하거나, 센서에 인접하거나, 또는 스왑 브릿지에 인접한다.
일 실시예에서, 상기 리소그래피 장치는 기판을 지지하는 버얼 플레이트를 더 포함하고, 가열기 및/또는 온도 센서가 형성되는 표면은 버얼 플레이트의 표면이다.
일 실시예에서, 가열기 및/또는 온도 센서는 버얼들 사이에서 버얼 플레이트 상에 형성된다.
일 실시예에서, 상기 표면은 투영 시스템의 최종 요소의 표면이다.
일 실시예에서, 가열기 및/또는 온도 센서는 박막 가열기 및/또는 온도 센서이다.
일 실시예에서, 가열기 및/또는 온도 센서는 접착제를 사용하지 않고 표면에 직접 접합된다.
일 실시예에서, 가열기 및/또는 온도 센서는 평면에서 구불구불한 경로를 따르는 라인으로서 형성된다.
일 실시예에서, 가열기 및/또는 온도 센서는 백금으로 형성된다.
일 실시예에서, 온도 센서는 온도 센서가 적용되는 구성요소 상의 전기 전도성 코팅을 통해 간접적으로 채널 온도 센서로부터 측정들을 판독하도록 전기 조립체에 연결된다.
일 실시형태에서, 기판 지지 영역 상에 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블을 포함한 리소그래피 투영 장치가 제공되고, 상기 기판 테이블은 기판 지지 영역의 중심부에 인접하는 복수의 가열기들 및/또는 온도 센서들을 포함하며, 복수의 가열기들 및/또는 센서들은 세장형이다.
일 실시예에서, 복수의 가열기들 및/또는 센서들은 실질적으로 평행한 방향들로 세장형이다.
일 실시예에서, 복수의 가열기들 및/또는 센서들은 한 에지로부터 맞은편 에지까지 기판 지지 영역을 가로질러 연장된다.
일 실시예에서, 복수의 가열기들은 제 1 방향으로 세장형이어서, 기판의 이미징 시 주어진 가열기 및/또는 온도 센서가 투영 시스템 아래에 있는 시간의 길이가 가열기 및/또는 센서가 제 1 방향에 수직인 세장 방향으로 방위되었던 경우보다 더 짧다.
일 실시예에서, 제 1 방향은 시간의 길이가 최소화되도록 구성된다.
일 실시예에서, 복수의 가열기들 및/또는 온도 센서들은 박막으로 구성된다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치는 기판을 지지하는 버얼 플레이트를 더 포함하고, 복수의 가열기들 및/또는 온도 센서들은 버얼 플레이트의 표면 상에 형성된다.
일 실시예에서, 복수의 가열기들 및/또는 온도 센서들은 버얼들 사이에서 버얼 플레이트 상에 형성된다.
일 실시예에서, 복수의 가열기들 및/또는 온도 센서들은 버얼 플레이트의 최상부 및/또는 저부 상에 위치된다.
일 실시예에서, 복수의 가열기들 및/또는 온도 센서들은 평면에서 재료의 라인으로 구성되며, 이는 평면에서 구불구불한 경로의 사행이다.
일 실시예에서, 기판 테이블은 기판 지지 영역의 에지의 상이한 부분들에 인접한 복수의 에지 가열기들, 및/또는 기체상 및 액체상으로 유체를 포함한 기판 테이블 내의 챔버, 및/또는 열적 컨디셔닝 유체의 통과를 위한 기판 지지 영역에 인접한 통로를 더 포함한다.
일 실시예에서, 기판 테이블은 기판 상의 다이당 하나의 가열기 및/또는 온도 센서를 포함한다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치는 복수의 가열기들 및 복수의 온도 센서들을 포함한다.
일 실시예에서, 복수의 가열기들 및 복수의 온도 센서들은 평면에서 2차원 그리드로 레이아웃된다.
일 실시예에서, 각각의 가열기는 대응하는 온도 센서와 통합된다.
일 실시예에서, 복수의 가열기들 각각은 복수의 온도 센서들 중 대응하는 하나와 연계된다.
일 실시예에서, 가열기 및 연계된 센서는 자동-조절 열적 시스템을 형성한다.
일 실시예에서, 자동-조절 열적 시스템은 국부적인 온도 변화로 인해 가열기를 구동시키거나 구동시키지 않도록 구성된다.
일 실시예에서, 가열기 및 연계된 센서는 마이크로-전자기계 시스템을 형성한다.
일 실시예에서, 연계된 센서는 열에 의해 구동되는 스위치를 포함한다.
일 실시예에서, 가열기 및 연계된 센서는 온도 변화가 일정하게 적용되는 전압에서 열 출력 변화를 발생시키도록 온도의 함수로서 변하는 전자기 특성을 갖는 자동-조절되는 가열기이다.
일 실시형태에서, 기판 지지 영역 상에 기판을 지지하도록 구성되고, 한 에지로부터 맞은편 에지까지 기판 지지 영역을 가로질러 연장되는 가열기 및/또는 온도 센서를 포함한 기판 테이블을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시형태에서, 서로 통합된 가열기 및 온도 센서를 포함한 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시예에서, 가열기 및 온도 센서는 표면 상에 형성된다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치는 기판을 지지하는 버얼 플레이트를 더 포함하고, 가열기 및 온도 센서가 형성되는 표면은 버얼 플레이트의 표면이다.
일 실시형태에서, 기판 지지 영역 상에 기판을 지지하고, 기판 지지 영역에 인접한 표면 상에 가열기 및/또는 온도 센서를 지지하도록 구성된 기판 테이블이 제공된다.
일 실시형태에서, 침지 리소그래피 투영 장치에서 국부적인 열부하를 보상하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 국부적인 열부하를 보상하기 위해 가열기를 제어하거나 온도 센서로부터의 신호를 이용하는 단계를 포함하며, 상기 가열기 및/또는 온도 센서는 표면 상에 있다.
일 실시예에서, 가열기 및 연계된 센서는 자동-조절 열적 시스템을 형성한다.
일 실시형태에서, 표면 상의 전기 전도성 코팅, 및 코팅에 연결된 가열기 및/또는 온도 센서를 포함한 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시예에서, 코팅을 통해 가열기 및/또는 온도 센서에 전기 조립체가 전기적으로 연결된다.
일 실시예에서, 가열기 및/또는 온도 센서는 접합층에 의해 코팅에 연결된다.
일 실시예에서, 접합층은 접착제를 포함한다.
일 실시예에서, 접합층은 납땜을 위한 재료를 포함한다.
일 실시예에서, 표면과 가열기 및/또는 온도 센서 사이에 전기 절연성 갭이 제공된다.
일 실시예에서, 가열기 및/또는 온도 센서는 코팅 내에 내재된다.
일 실시예에서, 코팅은 백금, 구리, 알루미늄, 은, 금, 및 반도체 재료 중 적어도 1 이상을 포함한다.
일 실시예에서, 가열기 및/또는 온도 센서는 평면도에서 실질적으로 완전히 코팅 내에 있다.
일 실시예에서, 코팅은 패터닝된다.
일 실시예에서, 코팅은 적어도 1 이상의 세장형 부분을 포함한다.
일 실시예에서, 코팅은 적어도 2 이상의 별개의 코팅 부분으로 형성된다.
일 실시예에서, 코팅은 전극이다.
일 실시예에서, 코팅은 가열기 및/또는 온도 센서에 전력을 제공하도록, 또는 이로부터 전기 신호들을 수신하도록 구성된다.
일 실시예에서, 코팅의 두께는 10 ㎛ 미만, 5 ㎛ 미만, 3 ㎛ 미만, 또는 1 ㎛ 미만이다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이, 마이크로스케일을 갖는 구성요소들 또는 심지어 나노스케일 피처들의 제조에 있어서 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 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.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절 및 반사 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다. 또한, 기계-판독가능한 명령어는 2 이상의 컴퓨터 프로그램들에서 구현될 수 있다. 2 이상의 컴퓨터 프로그램들은 1 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체 상에 저장될 수 있다.
앞서 설명된 제어기들은 신호를 수신, 처리 및 송신하는 여하한의 적절한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 각각의 제어기는 앞서 설명된 방법들에 대한 기계-판독가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들을 실행하는 1 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 제어기들은 이러한 컴퓨터 프로그램들을 저장하는 데이터 저장 매체, 및/또는 이러한 매체를 수용하는 하드웨어를 포함할 수 있다.
본 발명의 1 이상의 실시예는, 침지 액체가 배스의 형태로 제공되든지, 기판의 국부화된 표면적에만 제공되든지, 또는 기판 및/또는 기판 테이블에 한정되지 않든지, 여하한의 침지 리소그래피 장치 특히 앞서 언급된 형태들에 적용될 수 있으며, 이에 국한되지는 않는다. 한정되지 않는 구성에서, 침지 액체는 기판 및/또는 기판 테이블의 표면에 걸쳐 흐를 수 있으므로, 실질적으로 기판 테이블 및/또는 기판의 덮여있지 않은 전체 표면이 젖게 된다. 이러한 한정되지 않는 침지 시스템에서, 액체 공급 시스템은 침지 액체를 한정하지 않을 수 있으며, 또는 실질적으로 침지 액체의 완전한 한정은 아니지만 침지 액체 한정의 부분을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 의도되는 액체 공급 시스템은 폭넓게 해석되어야 한다. 소정 실시예들에서, 이는 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간에 액체를 제공하는 구조체들의 메카니즘 또는 조합일 수 있다. 이는 1 이상의 구조체, 1 이상의 액체 유입구, 1 이상의 가스 유입구, 1 이상의 가스 유출구 및/또는 공간에 액체를 제공하는 1 이상의 액체 유출구의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 공간의 표면은 기판 및/또는 기판 테이블의 일부분일 수 있고, 또는 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 표면을 완전히 덮을 수 있으며, 또는 공간이 기판 및/또는 기판 테이블을 감쌀 수 있다. 액체 공급 시스템은, 선택적으로 위치, 양(quantity), 질, 형상, 유량 또는 액체의 여하한의 다른 특징들을 제어하는 1 이상의 요소들을 더 포함할 수 있다.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.

Claims (22)

  1. 리소그래피 장치에 있어서:
    기판 지지 영역 상에 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블
    을 포함하고, 상기 기판 테이블은 상기 기판 지지 영역의 중심부에 인접하는 복수의 가열기들 및 온도 센서들 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 복수의 가열기들 및 센서들 중 적어도 하나는 세장형(elongate)이고,
    상기 기판을 지지하는 버얼 플레이트(burl plate)를 더 포함하고, 상기 복수의 가열기들 및 온도 센서들 중 적어도 하나는 상기 버얼 플레이트의 표면 상에 형성되는 리소그래피 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (i) 상기 복수의 가열기들 및 센서들 중 적어도 하나는 서로에 대해 평행한 방향들로 세장형인 구성; 및
    (ii) 상기 복수의 가열기들 및 센서들 중 적어도 하나는 한 에지로부터 맞은편 에지까지 상기 기판 지지 영역을 가로질러 연장되는 구성;
    중 적어도 하나를 포함하는 리소그래피 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 가열기들은 제 1 방향으로 세장형이고,
    상기 제 1 방향은, 기판의 이미징 시 주어진 가열기 및 온도 센서 중 적어도 하나가 투영 시스템 아래에 있는 시간의 길이가, 상기 가열기 및 센서 중 적어도 하나가 상기 제 1 방향에 수직인 세장 방향(elongate direction)으로 방위되는(orientated) 경우보다 더 길도록 방위되는 리소그래피 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 방향은, 상기 시간의 길이가 최대화되도록 구성되는 리소그래피 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 가열기들 및 온도 센서들 중 적어도 하나는 박막으로 구성되는 리소그래피 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    (i) 상기 복수의 가열기들 및 온도 센서들 중 적어도 하나는 버얼들 사이에서 상기 버얼 플레이트 상에 형성되는 구성; 및
    (ii) 상기 복수의 가열기들 및 온도 센서들 중 적어도 하나는 상기 버얼 플레이트의 최상부(top) 및 최하부(bottom) 상에 위치되는 구성;
    중 적어도 하나를 포함하는 리소그래피 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 가열기들 및 온도 센서들 중 적어도 하나는 평면에서 구불구불한 경로를 따르는 재료의 라인으로 구성되며, 상기의 구불구불한 경로를 따르는 재료의 라인들이 상기 가열기들 및 온도 센서들 중 적어도 하나의 전체 영역을 커버하도록 구성되는 리소그래피 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 테이블은:
    (i) 상기 기판 지지 영역의 에지;
    (ii) 기체상(gaseous phase) 및 액체상(liquid phase)으로 유체를 포함한 상기 기판 테이블 내의 챔버(chamber); 및
    (iii) 열적 컨디셔닝 유체(thermal conditioning fluid)를 통과시키기 위한 상기 기판 지지 영역에 인접한 통로;
    중 적어도 하나의 상이한 부분들에 인접한 복수의 가열기들을 더 포함하는 리소그래피 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 테이블은:
    (ii) 상기 기판 상의 다이(die)당 하나의 가열기 및 온도 센서 중 적어도 하나;
    (ii) 복수의 상기 가열기들 및 복수의 상기 온도 센서들; 및
    (iii) 유체 핸들링 시스템, 투영 시스템, 위치 측정 디바이스의 격자 또는 센서 및 스왑 브릿지 중 적어도 하나의 표면의 상이한 부분들에 인접한 복수의 가열기들;
    중 적어도 하나를 포함하는 리소그래피 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    (i) 상기 복수의 가열기들 및 복수의 온도 센서들은 평면에서 2차원 그리드(grid)로 레이아웃(lay out)되는 구성; 및
    (ii) 각각의 가열기는 대응하는 온도 센서와 통합되는 구성;
    중 적어도 하나를 포함하는 리소그래피 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 가열기들 각각은 상기 복수의 온도 센서들 중 대응하는 하나와 연계되는 리소그래피 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    가열기 및 연계된 센서는 자동-조절 열적 시스템(self-regulating thermal system)을 형성하는 리소그래피 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    (i) 상기 자동-조절 열적 시스템은 상기 기판 및 상기 기판 지지 영역 중 적어도 하나의 일부 영역에서의 온도 변화(change in temperature)로 인해 상기 가열기를 구동시키거나 구동시키지 않도록 구성됨;
    (ii) 상기 가열기 및 연계된 센서는 마이크로-전자기계 시스템을 형성함; 및
    (iii) 상기 가열기 및 연계된 센서는, 온도 변화가 일정하게 적용되는 전압에서 열 출력 변화를 발생시키도록 온도의 함수로서 변하는 전자기 특성을 갖는 자동-조절되는 가열기임;
    중 적어도 하나를 포함하는 리소그래피 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 연계된 센서는 열에 의해 구동되는 스위치(thermally activated switch)를 포함하는 리소그래피 장치.
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