KR101410847B1 - 펌프 시스템, 이산화탄소 공급 시스템, 추출 시스템, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

펌프 시스템, 이산화탄소 공급 시스템, 추출 시스템, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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Abstract

추출 시스템은, 가스를 도관을 따라 특정한 크기를 넘는 상류측 압력에서 개방되도록 구성된 체크 밸브에 펌핑하는 펌프와, 펌프와 체크 밸브 사이의 가스의 압력을 나타내는 신호를 발생하는 압력 센서와, 압력 센서로부터의 신호가 펌프와 체크 밸브 사이의 가스의 압력이 특정한 크기 아래에 있다는 것을 나타내면, 중지 신호를 발생하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다.

Description

펌프 시스템, 이산화탄소 공급 시스템, 추출 시스템, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법{A PUMP SYSTEM, A CARBON DIOXIDE SUPPLY SYSTEM, AN EXTRACTION SYSTEM, A LITHOGRAPHIC APPARATUS AND A DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 펌프 시스템, 이산화탄소 공급 시스템, 추출 시스템, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에 통상적으로는 기판의 타겟 영역 상에 원하는 패턴을 부여하는 장치이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 마스크 또는 레티클(reticle)로도 지칭되는 패터닝 장치가 집적회로의 개개의 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟 영역(예컨대, 하나의 다이(die)의 일부분, 하나의 다이, 또는 여러 개의 다이를 포함) 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 위에의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 영역들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지의 리소그래피 장치는, 타겟 영역 상에 패턴 전체를 한번에 노광함으로써 각각의 타겟 영역을 조사(照射)하는 소위 스테퍼(stepper), 및 소정의 방향("스캐닝"-방향)의 방사선 빔을 통해 패턴을 스캐닝하는 동시에 이 방향과 평행한 방향(동일 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 스캐닝함으로써 각각의 타겟 영역을 조사하는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 장치로부터 기판으로 패턴을 전사할 수 있다.
리소그래피 투영 장치 내의 기판을 물과 같은 비교적 굴절률이 높은 액체에 액침(immersion)시켜 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우도록 하는 것이 제안되어 있다. 일구현예에서, 액체로는 증류수가 가능하지만, 다른 액체가 사용될 수도 있다. 본 발명의 실시예는 액체를 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 또 다른 유체, 구체적으로는 습윤 유체(wetting fluid), 비압축성 유체(incompressible fluid), 및/또는 공기보다 높은 굴절률을 갖는, 바람직하게는 물보다 높은 굴절률을 갖는 유체가 적합할 수도 있다. 가스를 방출시키는 유체가 특히 바람직하다. 이와 같이 하는 요지는, 노광 방사선이 액체 내에서는 더 짧은 파장을 가질 것이기 때문에, 더 작은 특징부(smaller features)의 이미징을 가능하게 하기 위해서이다(액체의 영향은 시스템의 유효 개구도(NA)를 증가시키고 또한 초점 심도를 증가시키는 것으로서도 고려될 것이다). 고체 입자(예컨대, 석영)가 그 안에 부유되어 있는 물 또는 나노 입자 부유물(예컨대, 최대 직경이 10 ㎚인 입자)을 갖는 액체를 포함한 다른 액침액도 제안되어 있다. 부유 상태의 입자의 굴절률은 이들이 부유 상태로 존재하고 있는 액체의 굴절률과 유사하거나 동일하여도 되고, 또는 유사하거나 동일하지 않아도 된다. 적합할 수도 있는 다른 액체로는, 방향족 탄화수소 등의 탄화수소, 불화탄화수소, 및/또는 수용성 용액 등이 있다.
기판 또는 기판과 기판 테이블을 액체의 수조(bath)에 담그는 것(예컨대, 미국 특허 제4,509,852호를 참조)은, 스캐닝 노광 동안에 상당한 부피의 액체가 가속되어야 한다는 것을 의미한다. 이와 같이 하기 위해서는 모터를 추가하거나 더 강력한 모터를 사용할 필요가 있으며, 액체 내에서의 요동(disturbance)이 바람직하지 않은 동시에 예측 가능하지 않은 영향을 야기할 수도 있다.
액침 장치에서, 액침 유체는 유체 핸들링 시스템, 유체 핸들링 디바이스 구조 또는 유체 핸들링 장치에 의해 핸들링된다. 일구현예에서, 유체 핸들링 시스템은 액침 유체를 공급할 수도 있으며, 그에 따라 유체 공급 시스템이 될 수도 있다. 일구현예에서, 유체 핸들링 시스템은 적어도 부분적으로는 액침 유체를 제한할 수도 있으며, 이에 의해 유체 제한 시스템(fluid confinement system)이 될 수도 있다. 일구현예에서, 유체 핸들링 시스템은 액침 유체에 대한 장벽을 제공할 수도 있으며, 이에 의해 유체 제한 구조와 같은 장벽 부재가 될 수도 있다. 일구현예에서, 유체 핸들링 시스템은 예컨대 액침 유체의 흐름 및/또는 위치를 조절하는데 도움을 주기 위해 가스의 흐름을 생성하거나 이용할 수도 있다. 가스의 흐름은 액침 유체를 제한하기 위한 시일(seal)을 형성할 수도 있으므로, 이로써 유체 핸들링 구조가 시일 부재로 지칭될 수도 있으며, 이러한 시일 부재는 유체 제한 구조이어도 된다. 일구현예에서, 액침액이 액침 유체로서 사용된다. 그 경우, 유체 핸들링 시스템은 액체 핸들링 시스템이어도 된다. 전술한 설명을 참조하여, 유체에 대하여 정의된 특징에 대한 이 단락에서의 언급은 액체에 대해 정의된 특징을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
액침액이 유체 핸들링 시스템에 의해 투영 시스템 아래에 있는 표면 상의 국소 영역에 제한되면, 유체 핸들링 시스템과 이 표면 사이에 메니스커스(meniscus)가 연장할 수 있다. 메니스커스가 표면 상의 드롭플릿과 충돌하면, 이것은 액침액 내에의 기포의 포유(inclusion of bubble)를 야기할 수 있다. 액침액 내의 기포는 예컨대 기판의 이미징 동안 투영 빔과 간섭함으로써 이미징 오차를 야기할 수 있다.
이를 해소하기 위해서는, 메니스커스의 방사상 외측에 이산화탄소가 제공되어도 된다. 그러나, 이산화탄소는 특정 농도 이상에서는 질식(suffocation)을 초래할 수 있으므로, 예컨대 인간에게는 위험하다.
예컨대 이산화탄소의 안전한 핸들링을 위한 하나 이상의 요소를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 특징에 따라, 가스를, 도관을 따라, 특정한 크기를 넘는 상류측 압력에서 개방되도록 구성된 체크 밸브에 펌핑하는 펌프; 상기 펌프와 상기 체크 밸브 사이의 가스의 압력을 나타내는 신호를 발생하는 압력 센서; 및 상기 압력 센서로부터의 신호가 상기 펌프와 상기 체크 밸브 사이의 가스의 압력이 특정한 크기 아래에 있다는 것을 나타내면, 중지 신호를 발생하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 추출 시스템이 제공된다.
본 발명의 특징에 따라, 리소그래피 장치용 추출 시스템이 제공되며, 이 추출 시스템은, 가스 흐름을 위한 도관; 특정한 크기를 넘는 상류측 압력에서 개방되도록 구성된, 상기 도관의 체크 밸브; 가스 흐름을 상기 도관을 따라 상기 체크 밸브에 펌핑하도록 구성된 펌프; 상기 체크 밸브의 하류측에 위치하는 컨넥터를 포함하며, 상기 컨넥터는 상기 도관을 상기 도관으로부터의 가스 흐름을 받아들이기 위한 외부의 저압력 소스에 유동적으로(fluidly) 연결하도록 구성되며, 상기 컨넥터는 주변 대기에 유동적으로 연결되는 외부의 저압력 소스와의 연결을 형성하도록 구성된다.
본 발명의 특징에 따라, 펌프 시스템이 제공되며, 이 펌프 시스템은, 가스를 펌핑하도록 구성된 액체 윤활 펌프; 상기 펌프로부터의 가스 및 액체를 수용하며, 가스를 내보내기 위한 배기 출구 및 상기 배기 출구 아래에서 액체를 내보내기 위한 오버플로우 출구(overflow outlet)를 포함하는 제1 용기; 상기 오버플로우 출구와 유체 소통하며, 배수관 출구(drain outlet)를 포함하는 제2 용기; 상기 배수관 출구 하류측의 펌프; 및 상기 펌프의 하류측에 있고, 특정한 크기를 넘는 상류측 압력에서 개방되도록 구성된 체크 밸브를 포함한다.
본 발명의 특징에 따라, 투영 시스템의 최종 요소와 대향면 사이의 공간에 액체를 공급하며, 상기 공간 내의 액체의 메니스커스의 방사상 외측으로 가스 흐름을 공급하기 위한 제1 가스 출구를 갖는 유체 핸들링 시스템; 온도 조절된 가스의 흐름을 물체 상에 공급하기 위해 상기 제1 가스 출구의 방사상 외측에 있는 하나 이상의 제2 가스 출구; 및 상기 하나 이상의 제2 가스 출구에서의 또는 상기 하나 이상의 제2 가스 출구의 상류측에서의 유량 및/또는 압력을 검지하기 위한 센서를 포함하고, 상기 센서로부터의 신호가 상기 하나 이상의 제2 가스 출구에서의 또는 상기 하나 이상의 제2 가스 출구의 상류측에서의 유량 및/또는 압력이 특정한 크기 아래에 있다는 것을 나타내면 액체의 메니스커스의 방사상 외측의 가스 흐름의 공급을 중지하도록 구성된 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 특징에 따라, 이산화탄소 공급부로부터 이산화탄소가 공급되는 용적부(volume); 및 상기 용적부에 대해 시도된 액세스 및/또는 상기 용적부의 부정확한 폐쇄를 검지하기 위한 센서를 포함하고, 상기 센서로부터의 신호가 상기 용적부에 대해 시도된 액세스 및/또는 상기 용적부의 부정확한 폐쇄를 나타내면 상기 용적부에의 이산화탄소의 공급을 중지하도록 구성된 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 특징에 따라, 이산화탄소를 소스로부터 디바이스에 공급하는 이산화탄소 공급 시스템이 제공되며, 이 이산화탄소 공급 시스템은, 상기 소스로부터 상기 디바이스로의 이산화탄소의 흐름을 위한 공급 라인; 상기 공급 라인에 위치하고, 개방 위치와 폐쇄 위치를 가지며, 개방 위치에서는 가스가 상기 공급 라인을 따라 흐를 수 있고, 폐쇄 위치에서는 상기 공급 라인을 따른 가스의 흐름이 차단되는 밸브; 및 제어 시스템을 포함하며, 상기 제어 시스템은, 상기 공급 라인 내의 가스의 제1 유속 또는 압력에서 스위칭하는 상기 공급 라인의 제1 스위치와, 상기 공급 라인 내의 가스의 제2 유속 또는 압력에서 스위칭하는 상기 공급 라인의 제2 스위치를 포함하며, 상기 제어 시스템은, (ⅰ) 상기 제1 스위치로부터의 신호가 상기 공급 라인 내의 가스가 제1 유속 또는 압력보다 높은 것으로 나타내는 경우, 또는 (ⅱ) 상기 제2 스위치로부터의 신호가 상기 공급 라인 내의 가스가 제2 유속 또는 압력보다 낮은 것으로 나타낸 경우에, 상기 밸브를 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 공급 시스템이 제공된다.
본 발명의 특징에 따라, 리소그래피 장치가 제공되며, 이 리소그래피 장치는, 이산화탄소를 소스로부터 디바이스에 제공하기 위한 이산화탄소 공급 시스템과, 제어 시스템을 포함하며, 상기 제어 시스템은, (ⅰ) 압력 센서가 추출 시스템의 펌프와 체크 밸브 사이의 가스의 압력이 특정한 크기보다 낮다는 것을 나타내는 신호를 발생하는 경우, (ⅱ) 센서가 온도 조절된 가스의 흐름을 제공하기 위한 가스 출구에서의 또는 가스 출구의 상류측에서의 유속 및/또는 압력이 특정한 크기보다 낮다는 것을 나타내는 신호를 발생하는 경우, (ⅲ) 스위치로부터의 신호가 상기 이산화탄소 공급 시스템의 공급 라인 내의 가스가 제1 유속 또는 압력보다 높거나 또는 제2 유속 또는 압력보다 낮다는 것을 나타내는 경우, 및/또는 (ⅳ) 센서로부터의 신호가 상기 이산화탄소 공급 시스템으로부터 이산화탄소가 공급되는 용적부에 대해 시도된 액세스를 나타내는 경우 중의 하나 이상이 발생하면, 상기 이산화탄소 공급 시스템을 턴오프하도록 구성된다.
본 발명의 특징에 따라, 가스 흐름을 위한 도관; 상기 도관의 체크 밸브; 가스 흐름을 상기 도관을 따라 상기 체크 밸브에 펌핑하기 위한 펌프; 상기 펌프와 상기 체크 밸브 사이의 상기 도관 내의 가스 압력이 특정한 크기보다 낮다는 것을 나타내는 신호를 발생하는 압력 센서; 및 적어도 상기 압력 센서에 신호를 주고 받는 방식으로 연결되고, 상기 압력 센서에 의해 발생된 상기 신호의 수신 시에 중지 신호를 발생하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 추출 시스템이 제공된다.
본 발명의 특징에 따라, 이산화탄소의 공급을 제어하는 방법이 제공되며, 이 이산화탄소 공급 제어 방법에서, 이산화탄소 공급부는, (ⅰ) 압력 센서가 추출 시스템의 펌프와 체크 밸브 사이의 가스의 압력이 특정한 크기보다 낮다는 것을 나타내는 신호를 발생하는 경우, (ⅱ) 센서가 온도 조절된 가스의 흐름을 제공하기 위한 가스 출구에서의 또는 가스 출구의 상류측에서의 유속 및/또는 압력이 특정한 크기보다 낮다는 것을 나타내는 신호를 발생하는 경우, (ⅲ) 스위치로부터의 신호가 상기 이산화탄소 공급 시스템의 공급 라인 내의 가스가 제1 유속 또는 압력보다 높거나 또는 제2 유속 또는 압력보다 낮다는 것을 나타내는 경우, 및/또는 (ⅳ) 센서로부터의 신호가 상기 이산화탄소 공급 시스템으로부터 이산화탄소가 공급되는 용적부에 대해 시도된 액세스를 나타내는 경우 중의 하나 이상이 발생하면, 턴오프된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하고 있다.
도 2 및 도 3은 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.
도 4는 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.
도 5는 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.
도 6은 이산화탄소 공급 시스템을 개략적으로 도시하고 있다.
도 7은 이산화탄소가 공급되는 리소그래피 장치의 용적부를 개략적으로 도시하고 있다.
도 8은 추출 및 펌프 시스템을 개략적으로 도시하고 있다.
도 9는 추출 및 펌프 시스템의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시하고 있다.
이하에서는, 단지 예시를 목적으로 하는 본 발명의 실시예를 대응하는 부분에 대응하는 도면 부호가 부여되어 있는 첨부된 개략 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 본 리소그래피 장치는 이하의 구성요소를 포함한다:
- 방사선 빔(B, 예컨대 UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 조절하도록 구성된 조명 시스템(조명기)(IL);
- 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 또한 특정 파라미터에 따라 패터닝 장치(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제1 위치 설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT);
- 예컨대 하나 이상의 센서를 지지하기 위한 센서 테이블, 또는 기판(예컨대, 레지스트가 코팅된 기판)(W)을 유지하도록 구성되고, 특정 파라미터에 따라 예컨대 기판(W)의 테이블의 표면을 정확히 위치시키도록 구성된 제2 위치 설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(WT)과 같은 지지 테이블; 및
- 패터닝 장치(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여한 패턴을, 기판(W)의 타겟 영역(C)(예컨대, 다이의 일부분, 하나의 다이, 또는 그보다 많은 다이를 포함하는) 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템(예컨대, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS).
조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위한 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 정전식, 다른 형태의 광학 요소, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 형태의 광학 요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)를 유지한다. 구체적으로, 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)의 배향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예컨대 패터닝 장치(MA)가 진공 분위기에 유지되는지의 여부와 같은 기타 조건들에 좌우되는 방식으로 패터닝 장치(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)를 유지하기 위해 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동시킬 수 있는 프레임(frame) 또는 테이블일 수도 있다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)가 예컨대 투영 시스템(PS)에 대하여 요구된 위치에 있도록 할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 장치"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 장치"라는 용어는, 기판의 타겟 영역에 패턴을 생성하기 위하여 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하기 위해 사용될 수 있는 모든 디바이스를 지칭하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예컨대 그 패턴이 위상 반전 피처(phase shifting feature) 또는 이른바 어시스트 피처(assist feature)를 포함하는 경우, 기판의 타겟 영역 내의 요구된 패턴과 정확하게 대응하지 않을 수도 있다는 것에 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같은 타겟 영역 내에 생성되는 디바이스에서의 특정 기능층에 대응할 것이다.
패터닝 장치(MA)는 투과형 또는 반사형 모두 가능하다. 패터닝 장치의 예로는 마스크, 프로그래머블 미러 어레이, 및 프로그래머블 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상 반전형 및 감쇠 위상 반전형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 타입들을 포함한다. 프로그래머블 미러 어레이의 예는 소형 미러들의 매트릭스 배열을 채용하며, 그 각각의 미러들은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 경사지는 것이 가능하다. 경사진 미러들은 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되고 있는 노광 방사선에 대하여 적합하거나 또는 액침액의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대하여 적합한, 굴절형, 반사형, 반사 굴절형(catadioptric), 자기형, 전자기형, 및 정전형 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 "투영 렌즈"라는 용어는 "투영 시스템"이라는 좀더 일반적인 용어의 동의어로 간주할 수 있다.
본 명세서에서 설명한 바와 같이, 리소그래피 장치는 투과형의 것(예컨대, 투과형 마스크를 채용함)이다. 이와 달리, 리소그래피 장치는 반사형의 것(예컨대, 전술한 바와 같은 유형의 프로그래머블 미러 어레이를 채용하거나, 또는 반사형 마스크를 채용함)일 수도 있다.
리소그래피 장치는 2개 이상의 테이블(또는 스테이지 또는 지지체), 예컨대 2개 이상의 기판 테이블 또는 하나 이상의 기판 테이블과 하나 이상의 센서 또는 측정 테이블의 조합을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "복수 스테이지" 기계에서는, 복수의 테이블을 병행하여 사용하거나, 또는 하나 이상의 테이블 상에서 예비 공정을 수행하면서 다른 하나 이상의 테이블을 노광용으로 사용하는 것이 가능하다. 리소그래피 장치는 기판, 센서 및 측정 테이블과 유사한 방식으로 병행하여 사용될 수도 있는 2개 이상의 패터닝 장치 테이블(또는 스테이지 혹은 지지체)을 가질 수도 있다.
도 1을 참조하면, 조명기(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수광한다. 예컨대, 방사선 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우, 방사선 소스(SO)와 리소그래피 장치는 별도의 구성요소일 수도 있다. 이러한 경우, 방사선 소스(SO)는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔은 예컨대 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)을 이용하여 방사선 소스(SO)로부터 조명기(IL)로 전달된다. 다른 경우에, 예컨대 방사선 소스(SO)가 수은 램프인 경우에, 이 방사선 소스(SO)는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수도 있다. 방사선 소스(SO) 및 조명기(IL)는 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사 시스템으로 지칭될 수도 있다.
조명기(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포(angular intensity distribution)를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명기의 퓨필 평면(pupil plane) 내의 세기 분포의 적어도 외측 반경 및/또는 내측 반경 범위(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 조명기(IL)는 집속기(integrator)(IN) 및 집광기(condenser)(CO)와 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 방사선 빔의 단면에서 요구된 균일성 및 세기 분포를 갖도록 방사선 빔을 조절하는데 사용될 수 있다. 방사선 소스(SO)와 마찬가지로, 조명기(IL)는 리소그래피 장치의 일부를 형성할 수도 있고 또는 리소그래피 장치의 일부를 형성하지 않을 수도 있다. 예컨대, 조명기(IL)는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수도 있고, 또는 리소그래피 장치와 별개의 구성요소일 수도 있다. 조명기(IL)가 리소그래피 장치와 별개의 구성요소인 경우, 리소그래피 장치는 조명기(IL)가 그 위에 탑재될 수 있도록 구성될 수 있다. 필요한 경우, 조명기(IL)는 분리 가능하며, 별도로 제공될 수도 있다(예컨대, 리소그래피 장치 제조업체 또는 다른 공급자에 의해).
방사선 빔(B)은 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 장치(MA)에 의해 패터닝된다. 패터닝 장치(MA)를 종단한 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하고, 투영 시스템(PS)은 방사선 빔을 기판(W)의 타겟 영역(C) 상에 집속시킨다. 제2 위치 설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예컨대, 간섭계 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량형 센서)를 이용하여, 예컨대 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟 영역(C)을 위치시키도록 기판 테이블(WT)을 정확하게 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 제1 위치 설정기(PM) 및 다른 위치 센서(도 1에 명시되어 도시되어 있지는 않음)를 이용하여, 예컨대 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적 인출 후에 또는 스캔하는 동안에, 방사선 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 장치(MA)를 정확히 위치시키는 것이 가능하다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은, 제1 위치 설정기(PM)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈(long-stroke module; 개략적 위치 설정) 및 숏-스트로크 모듈(short-stroke module; 미세 위치 설정)을 이용하여 실현될 것이다. 마찬가지로, 기판 테이블(WT)의 이동은 제2 위치 설정기(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수 있다. 스테퍼의 경우(스캐너와 반대되는 것으로서의), 지지 구조체(MT)는 숏-스트로크 액추에이터에만 연결될 수도 있고, 또는 고정될 수도 있다. 패터닝 장치(MA) 및 기판(W)은 패터닝 장치 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 전용의 타겟 영역에 위치하고 있지만, 이들 마크들은 타겟 영역(C) 사이의 공간 내에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려져 있다). 마찬가지로, 패터닝 장치(MA) 상에 하나 이상의 다이가 제공되는 상황에서는, 패터닝 장치 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서는, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)을 기본적으로 정지 상태로 유지한 채로, 방사선 빔(B)에 부여한 패턴 전체를 한 번에 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 정지 노광). 그리고나서, 상이한 타겟 영역(C)이 노광될 수 있도록 기판 테이블(WT)을 X 방향 및/또는 Y 방향으로 이동시킨다. 스텝 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 정지 노광시에 이미징되는 타겟 영역(C)의 크기가 한정된다.
2. 스캔 모드에서는, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)을 동기적으로 스캐닝하면서, 방사선 빔(B)에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대율(축소율) 및 상 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해 단일 동적 노광시의 타겟 영역(C)의 폭(스캐닝되지 않는 방향에서의 폭)이 한정되는 한편, 스캐닝 동작의 길이(및 노광 필드의 크기)에 의해 타겟 영역(C)의 높이(스캐닝 방향에서의 높이)가 결정된다.
3. 또 다른 모드에서는, 프로그래머블 패터닝 장치를 유지한 채로 지지 구조체(MT)를 기본적으로 정지 상태로 하고, 또한 기판 테이블(WT)을 이동시키거나 스캐닝하면서, 방사선 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스 방사선 소스가 채용되며, 프로그래머블 패터닝 장치는 기판 테이블(WT)의 각각의 이동 후에 또는 스캔 동안의 연속적인 방사 펄스의 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급한 바와 같은 타입의 프로그래머블 미러 어레이와 같은 프로그래머블 패터닝 장치를 이용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 전술한 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전혀 다른 사용 모드들이 채용될 수도 있다.
본 명세서에서는, 집적회로(IC)의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 사용예에 대해 특정하게 언급하였지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리(magnetic domain memory)용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 마이크로스케일 또는 나노스케일 특징부를 갖는 부품의 제조 시에 기타 응용예들을 가질 수 있음을 이해하여야 한다.
투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 제공하는 구성은 3개의 일반적인 카테고리로 분류될 수 있다. 이러한 카테고리는 수조 타입 구성(bath type arrangement), 소위 국소 액침 시스템(localized immersion system) 및 전체 습식 액침 시스템(all-wet immersion system)이다. 수조 타입 구성에서는, 실질적으로 기판(W)의 전체 및 필요한 경우에는 기판 테이블(WT)의 일부가 액체의 수조에 잠겨진다.
국소 액침 시스템은 기판의 국소 영역에만 액체를 제공하는 액체 공급 시스템을 이용한다. 액체에 의해 채워지는 공간은 평면적으로 기판의 상면보다 작으며, 액체로 채워진 용적부는 기판(W)이 그 용적부 아래를 이동하는 동안 투영 시스템(PS)에 대해 실질적으로 정지 상태로 유지된다. 도 2 내지 도 5는 이러한 시스템에 사용될 수 있는 상이한 공급 장치를 도시하고 있다. 국소 영역에 대해 액체를 밀봉하기 위한 밀봉 특징부가 제공된다. 이를 달성하기 위해 제안된 한 가지 방식은 PCT 특허 출원 공개 번호 WO 99/49504에 개시되어 있다.
전체 습식 구성에서는 액체가 제한되지 않는다. 기판의 상면 전체 및 기판 테이블의 일부 또는 전부가 액침액으로 덮여진다. 적어도 기판을 덮는 액침액의 깊이는 작으며, 액침액은 기판 상의 액체의 얇은 막과 같은 막이 될 수도 있다. 액침액은 투영 시스템의 영역 및 투영 시스템에 대향하는 대향면(이러한 대향면은 기판 및/또는 기판 테이블의 표면일 수 있음)에 공급될 수 있다. 도 2 내지 도 5의 액체 공급 장치의 모두가 이러한 시스템에 이용될 수 있다. 그러나, 시일 특징부가 제공되지 않거나, 작동되지 않거나, 정상적인 것만큼 유효하지 않거나, 또는 액체를 국소 영역에만 밀봉하는 것에 효과적이지 않다.
도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 액침액은 바람직하게는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 하나 이상의 입구에 의해 기판 상에 공급된다. 이 액침액은 투영 시스템 아래를 통과한 후에 하나 이상의 출구에 의해 제거된다. 기판이 최종 요소 아래에서 -X 방향으로 스캔될 때, 액침액은 최종 요소의 +X 측에서 공급되고, -X 측에서 흡수된다. 도 2에는, 액체가 입구를 통해 공급되고, 낮은 압력 소스에 연결되는 출구에 의해 최종 요소의 다른 측면에서 흡수되는 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 2의 예시에서, 액침액은 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 공급되고 있지만, 반드시 그러할 필요는 없다. 최종 요소 주위에 위치된 입구 및 출구의 방향과 개수는 다양하게 변화될 수 있으며, 양측면에 4개 세트의 입구 및 출구가 최종 요소 주위에 규칙적인 패턴으로 제공되어 있는 도 3에 그 일례가 예시되어 있다. 액침액의 흐름 방향은 도 2 및 도 3에 화살표로 나타내어져 있다는 것에 유의하기 바란다.
국소 액체 공급 시스템을 이용한 또 다른 액침 리소그래피 해법이 도 4에 도시되어 있다. 액침액은 투영 시스템(PS)의 양측면 상의 2개의 홈형 입구에 의해 공급되며, 입구의 반경 방향 외측에 배열된 복수의 불연속 출구에 의해 제거된다. 입구는 중앙에 구멍이 형성되어 있는 플레이트 내에 배치될 수 있고, 그 구멍을 통해 투영 빔이 투영된다. 액침액은 투영 시스템(PS)의 한 측면 상의 하나의 홈형 입구에 의해 공급되고, 투영 시스템(PS)의 다른 측면 상의 복수의 불연속 출구에 의해 제거되어, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 얇은 액체막의 흐름을 발생시킨다. 어느 입구와 출구의 조합을 사용할지에 대한 선택은 기판(W)의 이동 방향에 따라 좌우될 수 있다(다른 조합의 입구와 출구는 비작동 상태로 된다). 유체 흐름의 방향 및 기판의 방향은 도 4에 화살표로 나타내어져 있다는 것에 유의하기 바란다.
제안되어 있는 또 다른 구성은 투영 시스템의 최종 요소와 기판, 최종 요소와 기판 테이블, 또는 최종 요소와 기판 및 기판 테이블 양자 사이의 공간의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장하는 액체 제한 구조(liquid confinement structure)를 갖는 액체 공급 시스템을 제공하는 것이다. 이러한 구성은 도 5에 예시되어 있다.
도 5는 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판 테이블(WT) 또는 기판(W) 사이의 공간의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장하는 액체 제한 구조(12)를 갖는 국소 액체 공급 시스템 또는 유체 핸들링 시스템을 개략적으로 도시하고 있다(다른 설명이 없는 경우에는, 이하의 설명에서의 기판(W)의 표면에 대한 언급은 기판 테이블의 표면을 포함하여 지칭하는 것이거나 또는 기판 테이블의 표면에 대한 대안으로 지칭된다는 것에 유의하기 바란다). 액체 제한 구조(12)는 Z 방향(광학축 방향)으로의 약간의 상대적인 이동이 있을 수도 있지만 XY 평면에서는 투영 시스템(PS)에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 일실시예에서, 시일은 액체 제한 구조(12)와 기판(W) 표면 사이에 형성되며, 가스 시일(가스 시일을 갖는 이러한 시스템은 유럽 특허 공개 번호 EP-A-1,420,298에 개시되어 있음)과 같은 비접촉식 시일 또는 액체 시일이 될 수 있다.
액체 제한 구조(12)는 액체를 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 공간(11)에 적어도 부분적으로 제한한다. 기판(W)에 대한 비접촉 시일이 투영 시스템(PS)의 이미지 필드 주변에 형성되어, 액체가 기판(W) 표면과 투영 시스템(PS)의 최종 요소 사이의 공간 내에 제한되도록 한다. 이 공간(11)은 적어도 부분적으로는 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래에 위치되어 투영 시스템(PS)을 둘러싸고 있는 액체 제한 구조(12)에 의해 형성된다. 액체가 액체 입구(13)에 의해 투영 시스템(PS) 아래의 공간(11)과 액체 제한 구조(12) 내에 유입된다. 이 액체는 액체 출구(13)에 의해 제거될 수도 있다. 액체 제한 구조(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 요소보다 약간 위쪽으로 약간 연장할 수 있다. 액체 레벨이 최종 요소보다 위쪽으로 상승하여, 액체의 버퍼가 제공된다. 일실시예에서, 액체 제한 구조(12)는, 상단이 투영 시스템 또는 투영 시스템의 최종 요소의 형상에 밀접하게 부합하는 내측 둘레를 가지며, 이 내측 둘레는 예컨대 라운드 형상으로 될 것이다. 하면에서는, 내측 둘레가 예컨대 직사각형과 같은 이미지 필드의 형상에 밀접하게 부합하지만, 반드시 그러할 필요는 없다.
액침액은 사용 동안에 장벽 부재(12)의 하면과 기판(W)의 표면 사이에 형성되는 가스 시일(16)에 의해 공간(11) 내에 제한될 수 있다. 가스 시일(16)은 가스에 의해 형성된다. 가스 시일의 가스는 입구(15)를 통해 압력 하에서 장벽 부재(12)와 기판(W) 사이의 갭에 제공된다. 가스는 출구(14)를 통해 추출된다. 가스 입구(15) 상의 과압력(overpressure), 출구(14) 상의 진공 레벨, 및 갭의 기하학적 형상은 내측으로의 고속의 가스 흐름이 이루어지도록 배치되며, 이 가스 흐름이 액체를 제한한다. 장벽 부재(12)와 기판(W) 사이의 액체에 미치는 가스의 힘은 액체를 공간(11) 내에 제한한다. 입구/출구는 공간(11)을 둘러싸는 환형의 홈이어도 된다. 환형의 홈은 연속적일 수도 있고, 또는 불연속적일 수도 있다. 가스(16)의 흐름은 액체를 공간(11)에 제한하도록 작용한다. 이러한 시스템은 그 전체 내용이 본 명세서에 원용되어 있는 미국 특허 출원 공개 번호 US 2004-0207824에 개시되어 있다. 일실시예에서, 액체 제한 구조(12)는 가스 시일을 갖지 않는다.
본 발명의 실시예는 예컨대 미국 특허 출원 공개 번호 US 2006-0158627, US 2006-0038968, US 2008-0212046, US 2009-0279060, US 2009-0279062, US 2004-0207824, 및 US 2010-0313974, 및 2010년 10월 18일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 61/394,184에 개시된 유체 핸들링 구조를 포함한 어떠한 유체 핸들링 구조에도 적용될 수 있으며, 전술한 공개 특허 및 특허 출원의 내용은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 참조되어 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하여 전술한 바와 같은 국소 영역 유체 핸들링 시스템은 공간(11) 내에의 기포 포유의 문제점을 겪을 수 있다. 이들 도면을 통해 알 수 있는 바와 같이, 메니스커스(320)는 예컨대 유체 핸들링 시스템(12)과 유체 핸들링 시스템(12) 아래의 표면 사이에 연장한다. 마찬가지로, 메니스커스(400)는 예컨대 유체 핸들링 시스템(12)과 투영 시스템(PS)의 표면 사이에서 연장한다. 도 5에 도시된 메니스커스(320)는 공간(11)의 에지를 규정한다. 메니스커스(320)가 표면 상의 드롭플릿, 예컨대 공간(11)을 벗어난 액체의 드롭플릿과 충돌할 때, 가스의 기포가 공간(11) 내에 포함될 수 있다. 공간(11) 내에의 기포의 포유는 예컨대 이 기포가 액침액을 통과할 때의 투영 빔과 간섭하는 경우에는 가스의 기포가 이미징 오차를 초래할 수 있기 때문에 해롭다. 드롭플릿은 일반적으로 다음의 적어도 3가지 환경 중의 하나에서 기판 상에 잔류된다: (a) 액체 핸들링 장치가 기판(W)의 에지 위에 위치될 때, 그리고 액체 핸들링 장치와 기판(W) 간에 상대적인 이동이 있을 때, (b) 액체 핸들링 장치가 액체 제한 구조를 대향하고 있는 대향면의 높이에서의 단차 변화부(step change) 위에 위치될 때, 그리고 액체 핸들링 장치와 대향면 간에 상대적인 이동이 있을 때, 및/또는 (c) 액체 핸들링 장치와 대향면 간의 너무 높은 상대 속도로 인해, 예컨대 메니스커스가 예컨대 대향면의 임계 스캔 속도를 초과함으로써, 즉 액체 핸들링 장치에 관련하여, 불안정하게 될 때.
가스의 매우 작은 기포는 공간(11)의 노광 영역에 도달하기 전에 액침액에 용해될 수 있다. 이산화탄소(CO2)의 기포는 통상적으로 공기의 기포보다 빠르게 용해되며, 이로써 어떠한 치수의 이산화탄소의 기포가 동일 크기의 공기 기포보다 더 신속하게 사라질 것이다. 용해도(solubility)가 질소의 55배이고 확산도(diffusivity)가 질소의 0.86배인 이산화탄소의 기포는 통상적으로 동일한 크기의 질소의 기포가 용해되는 시간보다 37배 짧은 시간에 용해될 것이다.
본 명세서에 그 전체 내용이 원용되어 있는 미국 특허 출원 공개 번호 US 2011-0134401은 액침액 내에서의 용해도가 20℃의 온도와 1atm의 전체 기압에서 5×10-3mol/kg보다 큰 가스를 공간(11)에 인접한 지역에 공급하는 것을 개시하고 있다. 이 공개 특허는 또한 액침액 내에서의 확산도가 20℃의 온도와 1atm의 전체 기압에서 3×10-5cm2s-1보다 큰 가스를 공간(11)에 인접한 지역에 공급하는 것을 개시하고 있다. 이 공개 특허는 또한 액침액 내에서의 확산도와 용해도의 곱(product)이 20℃의 온도와 1atm의 전체 기압에서 공기의 확산도와 용해도의 곱보다 큰 가스를 공간(11)에 인접한 지역에 공급하는 것을 개시하고 있다.
가스의 기포가 액침액 내에서의 확산도, 용해도 또는 확산도와 용해도의 곱이 높은 가스의 기포이면, 이 기포는 액침액 내로 훨씬 빠르게 용해될 것이다. 따라서, 주변 공기를 분위기로 하는 대신에 이산화탄소를 메니스커스(320, 400)의 방사상 외측에 제공하는 것은 이미징 결함의 개수를 감소시킬 것이며, 이에 의해 더 높은 쓰루풋(throughput)(예컨대, 액체 핸들링 시스템(12)에 대한 기판(W)의 더 높은 속도) 및 더 낮은 결함률을 가능하게 한다.
2010년 10월 18일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 61/394,184는 예컨대 이산화탄소와 같은 가스를 공간(11)에 인접한 지역에(예컨대, 용적부에 또는 영역 쪽으로) 공급하도록 구성된 가스 공급 장치를 제공하는 것을 개시하고 있다. 구체적으로, 가스는 대향면과 액체 핸들링 장치(12) 사이에 연장하는 메니스커스(320)에 인접한 지역에 존재하게 되도록 제공된다.
적어도 주변 분위기보다 높은 농도의 이산화탄소는 인간의 안전성에 대한 위험을 갖고 있다. 따라서, 리소그래피 장치에 국한된 분위기에서의 이산화탄소의 농도가 인간의 안전성을 위협하는 농도까지 오르지 못하도록 하는데 도움을 주기 위해 안전 시스템(safety system)이 제공되어야 한다. 실제로, 80%보다 높은 이산화탄소의 농도를 갖는 가스는 일반적으로 대기 중으로 배출되지 않아야 한다. 가스로부터 이산화탄소를 꺼내어 이산화탄소의 농도를 낮추기 위해 스크러버(scrubber)가 이용될 수 있다. 대안의 또는 추가의 시스템에서는, 가스 내의 이산화탄소가 재활용될 수 있다.
밸브의 고장 또는 추출 펌프와 같은 또 다른 부품의 파손에 의해서뿐만 아니라 개방된 또는 깨어진 연결부로 인한 이산화탄소의 누출이 발생할 수 있다. 이들은 예컨대 리소그래피 장치에 국한된 주변 대기에의 위험한 이산화탄소 누출 및 그에 후속하는 위험한 레벨까지의 상승을 초래할 수 있다.
안전 시스템은 이산화탄소를 검지하기 위해 센서 또는 탐지기(sniffer)를 이용하지 않는 것이 바람직하다. 그 이유는 이러한 시스템의 경우에는 이산화탄소가 이미 시스템으로부터 벗어나고 누출되었을 것이기 때문이다. 추가로, 센서는 인간의 숨을 내쉼에 의해 유발될 수 있는 이산화탄소에 대해 매우 민감하게 되도록 요구될 것이며, 이것은 분명히 바람직하지 않다. 본 발명의 실시예에서, 어떠한 이산화탄소 누출은 이것이 발생하는 즉시 검출되거나, 또는 그렇지 않을 경우 장애 상황까지 증가할 수도 있는 이산화탄소의 농도를 감소시키기 위해 시스템이 이용되면, 이산화탄소의 공급이 중지된다.
액침 리소그래피 장치에서, 이산화탄소는 일반적으로 대기압에서 또는 대기압에 근접하여 공급되며, 가스 상태의 환경 내로 배출된다. 본 발명의 실시예는 이러한 시스템을 취급한다.
본 발명의 실시예의 시스템은 4개의 부분으로 분할된다. 이들은 도 6에 예시된 바와 같은 공급 시스템(100), 도 7에 예시된 바와 같이 이산화탄소가 공급되는 용적부(600)(유체 핸들링 구조(12) 주위의 용적부) 주위의 안전 시스템, 및 도 8에 예시된 바와 같은 추출 시스템(700)이다. 네 번째 부분은 안전 시스템과 함께 사용하도록 설계되는 중앙 안전성 컨트롤러(500)이다. 실시예에서, 안전성 컨트롤러(500)는 예컨대 임의의 기판 테이블 또는 투영 시스템(PS)의 제어와 같은 임의의 다른 시스템 제어와는 독립적이다.
이하에서는 이산화탄소 공급 시스템(100)을 도 6을 참조하여 설명할 것이다. 이산화탄소 공급 시스템(100)에서, 안전성 컨트롤러(500)는 이산화탄소 공급 시스템(100)의 공급 라인(110)에서 가스의 너무 높은 압력 또는 너무 낮은 압력이 검지되면 이산화탄소의 공급을 중단한다.
공급 라인(110)에서의 가스의 압력이 너무 높으면, 누출을 검지하기가 곤란할 수도 있다. 또한, 압력이 너무 높으면, 이것은 압력 조정기(130)의 고장, 밸브를 닫도록 지시된 후에 밸브를 닫는 것의 장애, 또는 아래에 설명된 록-아웃-태그-아웃(lock-out-tag-out, LOTO) 밸브(120)의 고장을 나타낼 수 있다.
안전성 컨트롤러(500)는 공급 라인(110)의 압력이 너무 낮은 것으로 측정되는 경우에는 이산화탄소의 흐름을 중지하도록 구성된다. 이것은 누출이 존재한다는 것을 나타낸다.
이산화탄소 소스(105)는 가스를 시스템(100)에 제공한다. 가스는 예컨대 하드 덕팅(hard ducting)을 이용하여 수동 LOTO 밸브(120)에 도관 연결된다. LOTO 밸브(120)의 하류에는 압력 조정기(130)(압력 게이지를 가질 수 있음)가 위치한다. 압력 조정기(130)는 이산화탄소의 압력이 모든 가능한 공급 압력에 대해 실질적으로 고정된 값으로 되도록 기능한다.
안전성의 이유로, 이산화탄소 공급 시스템(100)은 2개의 밸브(140, 170)를 갖는다. 양자의 밸브(140, 170)는 이산화탄소를 공급 라인(110)을 따라 이산화탄소가 공급되는 장치(예컨대, 전술한 실시예에서와 같은 유체 핸들링 시스템(12))에 공급하기 위해 개방된다. 실시예에서, 밸브(140, 170)는 상시 폐쇄 밸브(normally closed valve)이어서, 신호가 손실되거나 파워의 공급이 손실되는 경우에는, 이산화탄소의 공급이 단절될 것이다. 실시예에서, 밸브(140, 170)는 예컨대 상시 폐쇄 솔레노이드에 의해 작동된다. 밸브(140, 170)는 안전성 컨트롤러(500)의 제어 하에서 개방 및 폐쇄된다.
제1 스위치(150)는 제1 밸브(140)의 하류측의 공급 라인(110)에 있다. 제1 스위치(150)는 유속 또는 압력 스위치이다. 즉, 제1 스위치는 공급 라인(110) 내의 가스의 특정한(예컨대, 사전에 결정된) 유속 또는 압력에서 출력을 스위칭한다. 실시예에서, 제1 스위치는 적어도 2개의 스위치(151, 152)로 구성된다. 이것은 스위치(151, 152) 중의 하나가 고장나는 경우에 스위치(151, 152)의 다른 하나가 여전히 관련 신호를 안전성 컨트롤러(500)에 제공할 수 있도록 하는 내장 용장성(built-in redundancy)을 갖도록 한다.
제1 스위치(150)로부터의 신호가 공급 라인(110) 내의 가스의 유속 또는 압력이 너무 높은(예컨대, 소정의 유속 또는 압력보다 높은) 것으로 나타내면, 안전성 컨트롤러(500)는 이산화탄소의 공급을 차단한다(아래에 설명됨). 제1 스위치(150)는 압력 게이지를 갖는 압력 조정기(130)가 정확하게 작동하는지를 효과적으로 체크한다. 압력이 너무 높으면, 이것은 공급 라인(110)에서의 누출이 검지되지 않는 상태로 진행 중이라는 것을 나타낼 것이다.
제2 압력 또는 유속 스위치(160)가 공급 라인(110)에 제공된다. 제2 스위치(160)가 공급 라인(110) 내의 유속 또는 압력이 특정한 값(예컨대, 소정의 값) 아래에 있다는 것을 나타내는 신호를 안전성 컨트롤러(500)에 공급하면, 이산화탄소 공급 시스템(100)에 의한 가스의 공급이 중지될 것이다. 압력 게이지를 갖는 압력 조정기(130)의 하류측에서 공급 라인(110) 내에 낮은 압력이 검지되면, 이것은 공급 시스템의 누출을 나타낸다. 제2 스위치(160)는 제1 스위치(150)와 같이 2개의 스위치를 포함할 수 있다.
제2 밸브(170)의 하류측에는 흐름 억제부(175)가 위치한다. 흐름 억제부(175)의 용도는 흐름 억제부(175)의 하류측에서 커다란 누출이 발생하면 가스 흐름을 감소시키거나 최소화하기 위한 것이다. 가요성 연결부(178)의 상류측에 있는 부품을 시스템의 나머지에 연결하기 위해 가요성 연결부(178)가 제공될 수 있다. 가요성 연결부(178)는 서로에 대하여 이동할 수 있는 장치의 2개의 부분 사이에서의 이산화탄소의 공급을 허용한다. 가요성 연결부(178)는 다른 경우에는 공급 라인(110)에 제공될 수도 있다.
공급 라인(110)에는 예컨대 히터 교환기(180) 및 압력 센서(190)(그 신호가 안전성 컨트롤러(500)가 아닌 리소그래피 장치의 제어 시스템에 의해 이용됨)와 같은 다양한 부품이 제공될 수 있다. 또한, 공급 라인(110) 내의 가스의 압력 또는 유속이 특정(예컨대, 소정의) 유속 또는 압력 아래에 있는지를 지시하기 위해 추가의 스위치(200, 230)가 제공된다. 이러한 지시는 누출의 존재를 나타낼 수 있다. 이러한 지시를 수신하는 즉시, 안전성 컨트롤러(500)는 공급 시스템(100)을 차단할 것이다. 유속 또는 압력 스위치(200)가 압력 센서(210) 및 이와 관련된 질량 유량 컨트롤러(mass flow controller, 220)의 상류측에 제공된다. 압력 센서(210)는 압력 센서이어도 되고 또는 압력 스위치이어도 된다. 유속 또는 압력 스위치(230)가 질량 유량 컨트롤러(220)의 하류측 및 유체 핸들링 시스템(12)의 상류측에 제공된다.
스위치(200, 300)는 밸브(170)가 정확하게 작동하고 있다는 것을 확인하고, 제2 스위치(160)의 하류측에 공급 라인(110)으로부터의 가스의 어떠한 누출이 있는지의 여부를 판단한다. 스위치(200)는 질량 유량 컨트롤러(220)의 상류측의 공급 라인으로부터의 가스의 어떠한 누출이 있는지를 판단한다. 스위치(230)는 질량 유량 컨트롤러(220)의 하류측에서의 누출을 체크한다. 스위치(200, 230)는 스위치(160)와 동일한 방식으로 작동하며, 각각의 스위치(201, 202, 231, 232)가 제1 스위치(150)와 동일한 방식으로 작동하는 2개 이상의 스위치를 포함함으로써 내장 용장성을 갖는다.
정상적인 작동에서, 질량 유량 컨트롤러(220)는 리소그래피 장치의 컨트롤러의 제어 하에서 그리고 압력 센서(210)로부터의 신호에 기초하여 작동한다. 그러나, 안전성 컨트롤러(500)는 이산화탄소 누출 또는 다른 결함이 검지되면 질량 유량 컨트롤러(220)를 턴오프(즉, 질량 유량 레이트를 제로로 함)하도록 구성된다. 이것은 이산화탄소 소스(105)와 질량 유량 컨트롤러(220) 간의 공급 라인(110) 내의 압력의 증가를 발생할 수 있다. 이러한 압력의 증가를 처리하고 압력의 레벨을 감소시키기 위해, 이산화탄소 소스(105)와 질량 유량 컨트롤러(220) 사이에(일실시예에서는 밸브(170)와 질량 유량 컨트롤러(220) 사이에) 브랜치 라인 밸브(branch line valve, 240)를 갖는 브랜치 라인이 제공된다. 안전성 컨트롤러(500)의 제어 하에서, 공급 라인(110) 내의 압력은, 질량 유량 컨트롤러(220)의 중지 후에, 브랜치 라인 밸브(240)를 개방함으로써 감소될 수 있다. 그 가스는 대기 내로 허용되거나 또는 아래의 도 8을 참조하여 설명한 것과 같은 추출 시스템에 제공될 수 있다. 브랜치 라인 밸브(240)는 일실시예에서는 안전성을 이유로 상시 개방 밸브이다. 일실시예에서, 브랜치 라인 밸브(240)는 예컨대 상시 폐쇄 솔레노이드에 의해 작동된다.
압력 센서가 아닌 압력 스위치의 이용은 시스템을 견고하게 할 수 있다. 시스템의 견고성은 2개의 밸브(140, 170)의 제공에 의해 향상될 수 있다. 절대 압력을 측정하는 센서가 아닌 압력 스위치를 이용하는 것은 안전성 컨트롤러(500)에 아날로그 입력이 아닌 디지털 입력을 제공한다. 이것은 전체적으로 견고성의 측면에서 장치의 안전성을 향상시킨다.
브랜치 라인 밸브(240)를 이용하여 공급 라인(110)으로부터 이산화탄소를 제거하는 것은, 제1 스위치(150)에 의해 측정된 압력이 안전성 컨트롤러(500)를 이산화탄소의 공급을 재개할 수 있도록 하기에 충분한 정도로 낮아지게 하도록, 압력 저하를 발생한다.
압력 제어 또는 유량 제어 중의 하나가 이용될 수 있다. 압력 시스템에서는 유속보다는 압력이 조정된다.
이하에서는 이산화탄소 공급 시스템(100)의 작동을 더욱 상세하게 설명할 것이다.
먼저, 브랜치 라인에서의 밸브(240)가 폐쇄되도록 한다. 밸브(140)의 개방과, 밸브(140)가 개방되었는지를 검증하기 위한 제2 압력 스위치(160)로부터의 결과의 체크 사이에는, 예컨대 3초와 같은 특정한 시간의 지연이 있다. 밸브(140)가 개방된 것으로 검증된 후, 제2 밸브(170)가 개방된다. 제2 밸브(170)가 개방된 후, 밸브(170)가 정확하게 개방되었는지의 여부와 누출이 없는지를 판단하기 위해 압력 스위치(200)를 이용하여 압력이 체크된다. 제2 밸브(170)가 개방되었다는 검증 후에, 질량 흐름 컨트롤러(220)는 그 설정점(set point)으로 설정될 수 있다. 예컨대 5초의 추가의 지연 후에, 압력 스위치(230)는 어떠한 누출이 있는지를 체크한다. 스위치(160, 200, 230)는 장치가 작동하고 있을 때에는 어떠한 가스 누출이 있는지에 대해 일정하게 또는 규칙적으로 체크한다.
예컨대 장치의 비작동이나 유사 상황 또는 안전성 컨트롤러(500)에 의해 누출 또는 기타 긴급 상황이 검지되었기 때문에, 이산화탄소 공급이 오프로 스위칭될 때에는, 특정한 순서의 이벤트가 발생하는 것이 바람직하다. 먼저, 질량 유량 컨트롤러(220)가 오프로 스위치되거나 또는 분당 0리터의 질량 유속으로 설정된다. 시간 지연 후, 밸브(170)가 폐쇄된다. 이와 동시에 또는 그 직후에, 브랜치 라인의 밸브(240)가 개방되어, 질량 유량 컨트롤러(220)가 폐쇄된 시각과 밸브(170)가 폐쇄된 시각 사이에 시스템에 증가된 이산화탄소를 배출한다. 그 후, 압력이 떨어졌는지를 확인하기 위해 스위치(200)로부터의 안전성 컨트롤러(500)에의 입력이 체크된다. 특정 시간, 예컨대 3초의 지연 후, 밸브(140)가 정확하게 폐쇄되었는지를 확인하기 위해 스위치(160)의 출력이 판단된다. 밸브(140)가 정확하게 폐쇄된 것으로 판단된 후, 예컨대 스위치(160 및/또는 200)에 의해 나타내진 압력이 압력 강하된 것으로 나타내면, 밸브(170)가 브랜치 라인 밸브(240)와 마찬가지로 폐쇄된다.
압력 스위치(150, 200)는 시스템이 정상적인 압력 범위에서 작동하였는지를 아래에 설명된 방식으로 검지한다. 실시예에서, 정상적인 작동 동안, 이산화탄소 압력은 압력 스위치(150, 160)에서 대략 4.2 barg(바 게이지, 예컨대 주변 압력 또는 대기압 위의 바로 측정된 압력)일 것이다. 시스템은 지정된 유량 및 주변 압력에 대해 예컨대 압력 스위치 150과 200 사이의 최대 압력 강하가 4.2-2.6=1.6 bar가 되도록 시스템이 기능하도록 설계된다. 정상적인 작동 동안, 최소 이산화탄소 압력은 압력 스위치 200에서 대략 2.6 barg가 될 것이다. 압력이 2.4 barg 미만이면, 시스템에서 누출이 존재할 수 있다. 압력 스위치 150에서의 압력이 5.0 barg보다 높으면, 압력 스위치 200에 의해 누출이 검지되지 않는 위험이 있다.
이 실시예에서는, 이산화탄소 공급 시스템(100)에 의해 공급된 이산화탄소가 도 5에 상세하게 도시된 것과 같은 유체 핸들링 시스템(12)에 제공된다. 도 7에 예시된 바와 같이, 이산화탄소는 유체 핸들링 구조(12)와 예컨대 기판 테이블(WT1) 상의 기판과 같은 대향면 사이에 연장하는 메니스커스(320)의 방사상 외측에 있는 유체 핸들링 구조(12)의 개구부(305)를 통해 제공된다. 개구부(305)의 바깥쪽으로 방사상 외측으로 이동하는 이산화탄소의 대부분은 추출 시스템(700)에 연결된 하나 이상의 콜렉터(또는 복구) 개구부(310)의 바깥으로 추출된다. 일례의 추출 시스템(700)이 도 8에 예시되어 있다.
개구부(305)를 빠져나오는 이산화탄소의 일부는 콜렉터 개구부(310)를 통해 추출되지 않는 때가 있다. 그 예는 기판 테이블(WT1)이 투영 시스템(PS) 아래에서 또 다른 테이블로 교체되는 테이블 스왑 동안이다. 스왑 동안에는, 교환 테이블 사이에서 대향면에 갭이 있을 수 있다. 갭의 제공은 개구부(350)를 통해 공급되는 모든 이산화탄소의 콜렉터 개구부(310)에 의해 복구가 어렵게 할 수 있다.
복구되지 않는 이산화탄소의 발생은 이산화탄소가 공급되는 용적부(600) 내로의 가스의 대량 흐름이 존재한다면 받아들여질 수 있다. 실시예에서, 이산화탄소를 용적부(600)에 공급하는 개구부(305)의 방사상 외측에 적어도 하나의 가스 출구(350)가 제공된다. 가스의 흐름은 기판 테이블의 상면 상으로의 온도 조절된 가스의 흐름인 것이 편리할 것이다. 실시예에서, 가스 흐름 내의 가스는 깨끗한 상태(clean)의 것이거나 및/또는 건조한 상태(dry)의 것이다. 가스 출구(350) 바깥으로의 가스의 흐름은 기판 테이블(WT1)의 상면의 일부분 또는 예시된 바와 같이 현재 투영 시스템 아래에 있지 않은 기판 테이블(WT1)의 상면 상의 물체 상으로 이루어진다. 가스는 투영 시스템(PS) 아래에 있지 않은 기판 테이블(WT1)의 상면을 온도 조절하기 위해 이용될 수 있다.
가스 출구(350) 바깥으로 높은 유속의 가스가 연속되는 한, 이것은 개구부(305) 바깥의 이산화탄소를 이 이산화탄소가 위험하지 않게 될 충분한 정도로 희석시킬 것이다. 가스 출구(350)에 또는 가스 출구(350)의 상류에 센서(360)가 제공된다. 센서(360)는 절대 압력 또는 가스의 유속을 결정하기 위한 센서일 수도 있고, 또는 특정한(예컨대, 소정의) 유속 또는 압력에서 스위칭하는 압력 또는 유속 스위치일 수도 있다. 센서(360)로부터의 출력 신호가 안전성 컨트롤러(500)에 제공된다. 안전성 컨트롤러(500)가 가스 출구(350) 바깥으로의 가스의 유속이 불충분한 것으로 판단하면(센서(360)로부터의 신호에 기초하여), 이산화탄소 공급 시스템(100)에 의한 이산화탄소의 공급이 위에 설명되는 바와 같이 중지된다.
콜렉터 개구부(310)의 하류측에서 유속 또는 압력을 측정하기 위해 압력 또는 유속 센서, 또는 압력 또는 유속 스위치(370)가 제공될 수 있다. 안전성 컨트롤러(500)에 제공된 센서(370)로부터의 신호가 콜렉터 개구부(310)의 하류측의 흐름 및/또는 압력이 특정한(예컨대, 소정의) 범위에서 벗어난다는 것을 나타내면, 이산화탄소 공급 시스템(100)으로부터의 이산화탄소의 공급이 안전성 컨트롤러(500)에 의해 중지될 수 있다.
추가의 또는 대안의 안전성 특징은 이산화탄소가 제공되는 용적부(600) 주위의 벽부(375a, 375b, 375c)를 제공하는 것이다. 용적부(600)에 대한 액세스를 획득하기 위해서는, 적어도 하나의 벽부(375a, 375b, 375c)가 제거된다. 일실시예에서, 적어도, 이동 가능한 벽부는 가스 커튼과 같은 유체 커튼이다. 하나의 벽부(375a, 375b, 375c)의 또 다른 벽부(375a, 375b, 375c)에 대한 이동을 검지할 수 있는 하나 이상의 센서(380)가 제공된다. 용적부(600)는 벽부(375a, 375b, 375c)에 의해 경계가 정해진다. 센서(380)는 벽부(375a, 375b, 375c) 중의 적어도 2개의 벽부의 이동 및/또는 부정확한 배치와 그에 의한 폐쇄를 검지하도록 위치된다. 그러므로, 센서(380)는 용적부에 대해 시도된 액세스 및/또는 용적부의 부정확한 폐쇄를 검지하도록 구성된다. 센서(380)는 신호를 안전성 컨트롤러(500)에 제공한다. 안전성 컨트롤러(500)에의 입력이 용적부(600)에 대해 달성될 액세스가 시도되고 있거나 용적부(600)의 부정확한 폐쇄가 있는 것으로 나타내면, 이산화탄소 공급 시스템(100)은, 작동하고 있는 경우에, 자동으로 중단될 수 있다. 스위치(380)에 의해 제공된 인터락(interlock)은, 추출 시스템이 결함이 있거나 및/또는 가스 출구(350)로부터의 가스의 흐름이 불충분하다면, 용적부(600)의 하면에서의 이산화탄소의 농도가 상당히 높을 것이기 때문에, 여분의 안전성 특징부를 제공한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 추출 시스템(700)을 도시한다. 추출 시스템(700)은 유체 공급 구조(12)의 콜렉터 개구부(310) 및/또는 도 6의 브랜치 라인 밸브(240)의 출구에 연결된다.
추출기(702) 또는 진공배기 소스(evacuation source)가 제공될 수 있다. 추출기(702)는 가스를 재사용하거나 및/또는 청소하기 위한 기구를 포함할 수 있다. 추출기(702)는 리소그래피 기기가 위치될 수 있는 건물 또는 제조공장의 플랜트 설비의 일부분일 수도 있다.
액체와 가스의 혼합물이 콜렉터 개구부(310)의 바깥으로 추출될 수 있다. 가스와 액체는 먼저 분리 챔버(710)에서 분리된다. 분리 챔버(710)는 예컨대 미국 특허 출원 공개 번호 US 2005-0282405 및 US 2006-0082746에 개시된 바와 같이 구성되어 배치될 수 있으며, 이들 공개 특허의 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 참조되어 있다. 일실시예에서, 수집된 액체를 빼내기 위해 수집 챔버(710)의 하면에 배수관(drain, 715)이 제공된다. 그 액체는 폐기될 수도 있고, 또는 재활용되거나 재사용될 수 있다.
가스는 분리 챔버(710)로부터 하나 이상의 펌프(720a, 720b)에 제공된다. 일실시예에서, 충분한 용량을 갖도록 하기 위해 2개의 펌프가 제공된다. 일실시예에서, 펌프는 액체(예컨대, 물) 링 펌프(liquid ring pump)와 같이 워터 실링된다. 이러한 펌프(720a, 720b)는 높은 유속을 달성하기 위해 선호된다. 펌프는 실질적으로 금속 대 금속 접촉이 없게 함으로써 마모가 거의 없게 하도록 액체(예컨대, 물)로 실링되는 금속 하우징과 금속 임펠러(impeller)로 구성된다. 펌프는 낮은 마모로 높은 성능(임펠러 날개의 선단부 위에서의 가스 역류가 거의 없거나 전혀 없는)을 달성한다. 이것은 액체가 가스와 함께 펌프(720a, 720b)를 떠나게 할 수 있다. 선두의 액체(priming liquid)는 펌프(720a, 720b) 내의 이산화탄소와 접촉하게 된다. 따라서, 어떠한 과잉의 액체는 이산화탄소가 개방 시스템(open system)을 통해 누출될 수 있기 때문에 이러한 개방 시스템을 통해 배출될 수 없다. 이를 위해, 과잉의 액체는 펌프(720a, 720b)를 빠져나오는 가스와 함께 제1 용기(730) 내로 우회된다. 제1 용기(730)에서는, 펌프(720a, 720b)로부터의 출력물이 액체와 가스로 분리된다. 액체는 배수관(732)을 통해 다시 펌프(720a, 720b)로 재활용될 수 있다. 이러한 용도를 위해 밸브가 제공될 수 있다. 액체의 레벨(736)을 오버플로우 출구(738) 아래로 유지하기 위해 2 레벨 검출기(735)가 이용될 수 있다.
가스는 배기 출구(739)를 통해 제1 용기(730)를 빠져나오게 된다. 배기 출구(739)는 오버플로우 출구(738) 위에 제공된다. 그러므로, 배기 출구(739)를 통해 제1 용기(730)를 빠져나오는 액체는 실질적으로 없다.
수집 개구부(310)와 펌프(720a, 720b) 사이에서는 누출의 위험이 적으며, 그 이유는 시스템이 저압력(underpressure) 상태이기 때문이다. 추출기(702)에서는, 진공배기 시스템(700)으로부터 수신된 가스 흐름이 저압력 상태에 있다. 그러나, 공장 건물에 위치된 기기일 수도 있는 진공배기 시스템(700)과 공장 건물의 플랜트 설비의 일부분일 수도 있는 추출기(702) 간에 연결이 이루어질 필요가 있다. 추출기(702)는 공장 복합 건물에 위치된 다수의 상이한 기기를 서비스하여야 할 수도 있다. 진공배기 시스템(700)과 추출기(702)에서의 2개의 저압력은 동일하지 않을 수도 있으며, 서로에 대하여 변경될 수도 있다. 일실시예에서, 추출 컨넥터(701)와 같은 펌프(720a, 720b)와 추출기(702) 사이에서는, 복구된 이산화탄소를 포함한 가스 흐름이 진공 상태 하에 있지 않는다. 이산화탄소 흐름의 가변 성질 때문에 흐름 또한 가변적이다(공급부가 정상적인 작동 동안 온과 오프로 스위치될 수 있다.)흐름이 가변적이기 때문에, 도 8을 참조하여 위에서 설명한 바와 같은 폐쇄된 압력 스위치 솔루션을 설계하는 것이 곤란하게 된다.
추출기(702)에 대한 접속은 그 지역의 주변 대기를 경유하여 이루어질 수 있다. 예컨대, 추출기 내로의 인입 흐름은 체크 밸브(760) 하류측의 추출 컨넥터(701)로부터의 유출 흐름보다 높을 수 있다. 추출 컨넥터(701)와 추출기(702) 사이의 연결은 그 지역의(예컨대, 주변의) 대기에 대한 개구부를 가질 수 있다. 일실시예에서, 컨넥터(701)는 물리적인 접촉 없이 추출기(702)에 유동적으로 연결되도록 구성된다. 일실시예에서, 추출기는 추출기(702)의 입구 개구부 주위에 위치되지만 접촉하지는 않는다. 그러므로, 추출기 내로의 순수 가스 인입 흐름은 추출기(702)로부터의 가스 유출 흐름보다 항상 크다. 이로써, 이산화탄소 가스가 진공배기 시스템(700)과 추출기(702) 간의 전달 동안 주변 대기 내로 벗어나는 위험이 감소된다.
배기 출구(739) 하류측에는 체크 밸브(760)가 제공된다. 체크 밸브(760)는 추출 컨넥터(701)의 상류측에 있다. 체크 밸브(760)는 체크 밸브(760) 상류의 가스가 특정한(예컨대, 소정의) 레벨 위에 있을 때에는 개방된다. 이것은 체크 밸브(760) 상류의 가스의 압력이 체크 밸브(760)가 개방되기 전에는 상승하여야 한다는 것을 의미한다. 이것은 센서 200과 유사할 수도 있는 압력 센서 750이 누출을 검지하기 위해 체크 밸브(760)의 상류에 위치되게 한다. 센서(750)에 의해 검지된 압력이 특정 크기 아래이면, 이것은 누출을 나타내고, 안전성 컨트롤러(500)에 신호가 제공된다. 압력 센서(750)는 압력 스위치이어도 되고, 또는 실제로는 도 8에 나타내고 도 6에서의 스위치(200)를 참조하여 위에서 설명한 바와 같이 2개의 압력 스위치이어도 된다. 체크 밸브(760)의 개구부 압력은 예컨대 500 Pag(Pascal 게이지)이어도 된다.
압력 센서(770)(예컨대, 압력 스위치)는 체크 밸브(760)의 하류측에 제공될 수 있다. 압력 센서(770)는 안전성 컨트롤러(500)와 신호를 주고 받을 수 있다. 압력 센서(770)는 추출기(702)가 작동하는지의 여부를 검지한다. 압력 센서(770)가 압력이 특정한(예컨대, 소정의) 값 위에 있는 것을 검지하면, 이산화탄소 공급 시스템(100)에 의한 이산화탄소의 공급이 안전성 컨트롤러(500)에 의해 중지된다. 센서(770)는 압력 스위치 또는 압력 센서이어도 된다. 센서(770)가 압력 스위치이면, 스위치는 도 6을 참조하여 전술한 스위치(150)와 동일한 방식으로 작동할 수 있다.
작동 시에, 이산화탄소 공급 시스템(100)의 턴온과 누출의 존재를 검지하기 위한 센서(750)의 사용 사이에는 예컨대 10초의 특정 시간의 지연이 있을 수 있다. 이것은 압력이 제1 용기(730) 하류측에서 상승하는데 약간의 시간을 소요할 수 있기 때문이다.
제1 용기(730) 내의 액체(736)의 레벨이 오버플로우 출구(738) 아래에 있다면(일실시예에서는, 그래야만 하는 바와 같이), 이산화탄소는 오버플로우 출구(738)의 바깥으로 흐를 수 있다. 이 상황을 완화시키기 위해, 제2 용기(800)가 오버플로우 출구(738)의 하류측에 제공될 수 있다. 제2 용기(800)는 항상 적어도 어느 정도는 액체로 가득 차도록(센서(820)에 의해 결정된 레벨(810)로) 설계된다. 센서(820)는 아래에 설명된 것을 제외하고는 제1 용기(730)에 대한 레벨 검출기(738)에 대해 설명된 바와 같이 기능할 수 있는 레벨 검출기이어도 된다. 단지, 액체는 레벨(810)이 상단 센서(820)에 도달할 때에 제2 용기(800) 바깥으로 펌핑된다. 이러한 용도를 위해 펌프(830)가 제공된다.
펌프(830)에 대한 하단 센서(820) 또는 컨트롤러가 장애가 발생하는 상황을 완화시키기 위해, 펌프(830)의 하류측에 체크 밸브(840)가 제공된다. 체크 밸브(840)는 단지 특정의 크기를 넘는 상류측 압력에서 개방된다. 특정한 크기는 이러한 크기가 펌프(830) 단독에 의해 이루어지는 가스 흐름에 의해 달성될 수 없도록 선택된다(예컨대, 특정한 양은 가스를 펌핑할 때에 펌프(830)에 발생된 압력에 체크 밸브(760)의 개방 압력을 더한 것보다 높게 된다). 그러므로, 이산화탄소는 제2 용기(800) 내의 액체 레벨(810)이 완전히 줄어들도록 되는 경우에도 배수관(815)을 통해 시스템을 벗어나게 되지 않을 수 있다.
추출 시스템(700)의 또 다른 실시예가 도 9에 도시되어 있다. 이 실시예에서의 특징부는 도 8에 도시되고 도 8을 참조하여 설명된 것과 동일한 방식으로 기능하며, 동일한 특징부에는 다른 언급이 없다면 동일한 도면부호가 부여되어 있다. 펌프(721)는 이 구성에서는 단지 하나의 펌프가 도시되어 있다는 것을 제외하고는 펌프(720)와 동일한 방식으로 기능한다. 도 8의 구성에서의 2개의 펌프(720a, 720b)와 같이 펌프는 직렬 또는 병렬을 이루는 상태로 어떠한 개수로도 이용될 수 있다.
도 9의 실시예는 추출기(702)에 대한 제1 용기(730)의 연결이 직접적으로 이루어져 있다는 점에서 도 8의 실시예와 상이하다. 연결은 그 지역의 주변 분위기를 경유하지 않는다. 따라서, 제1 용기(730)는 배기 출구(739)를 통해 유체 라인에 의해 추출기(702)에 연결된다. 배기 출구에의 연결이 직접적으로 이루어져 있기 때문에, 이산화탄소의 누출 위험을 감소시키기 위해 체크 밸브가 요구되지 않는다. 센서 200, 750, 770과 유사한 압력 센서(755)가 예컨대 유체 라인에서의 누출을 검지하기 위해 유체 라인에 제공된다. 센서(755)가 특정한 크기 아래의 압력을 검지하면, 이것은 누출을 나타내는 것이며, 센서(755)에 연결된 안전성 컨트롤러(500)에 신호가 제공된다. 압력 센서(755)는 압력 스위치일 수도 있거나, 또는 실제로는 도 8에 나타낸 바와 같이 그리고 예컨대 도 6의 스위치 200를 참조하여 위에서 설명한 바와 같이 용장성을 목적으로 2개의 압력 스위치로 될 수도 있다. 배기 출구(739)와 추출기(702) 사이의 유체 라인이 연속적인 것으로 되어 있으므로, 하나의 압력 센서(755) 또는 한 세트의 센서가 있게 된다(이것은 도 8에 도시된 바와 같은 2개의 센서(750, 770)와 비교된다).
도 8에 도시된 실시예에서의 추출 흐름 경로에서의 개방 연결은 변경 가능한 흐름 조건 하에서 상승된 이산화탄소 농도를 갖는 배기 가스의 효과적인 추출을 가능하게 한다. 이것은 개방 연결부(701)에의 흐름 라인이 과압력(overpressure)에 있고, 개방 연결부가 주변 압력이며, 추출기(702)를 통한 유속이 저압력을 발생하기 때문이다. 개방 연결부로부터 추출기 쪽으로의 일정한 유속이 용기(730)로부터 개구부 내로의 최대 유속을 초과하기 때문에, 용기로부터 개방 연결부 내로 흐르는 유체 모두가 추출기에 의해 추출된다. 이 구성은 커다란 작동 유량 및 압력 범위를 갖는다는 점에서 견고하다. 그러나, 복잡한 설계를 가질 수도 있다.
시스템 설계는 도 9에 도시된 실시예에서와 같이 추출 유체 라인에서 개방 연결부를 제거함으로써 그리고 압력 및 유량 체제의 작동 범위를 선택함으로써 간략화될 수 있다. 적합한 작동 범위는 유속과 낮은 압력을 갖는다. 예컨대, 배기 출구(739)와 추출기(702) 사이의 유체 라인은 저압력, 즉 진공으로 될 수도 있다. 저압력은 용기(730)로부터의 유속이 변화할 수 있기 때문에 변화 가능하다. 유체 라인은 추출기(702)를 통한 유속이 용기(730)로부터의 유체 라인 내로의 최대 유속보다 높기 때문에 저압력으로 된다. 이산화탄소는 안전하게 추출될 수 있다.
특정한 압력 및 유량 체제 하에서, 추출기(702)까지의 유체 라인에서의 부품이, 예컨대 센서인 경우에는, 충분하지 않은 감도를 가질 수도 있고, 또는 예컨대 추출기인 경우에는 유체 라인에 가해지는 가변의 저압력을 견뎌내기에 충분히 견고하지 못할 수도 있다. 이것은 부품이 가변의 과압력(용기(730)와 개방 연결부(701) 사이의) 또는 일정한 저압력(개방 연결부(701)과 추출기(702) 사이의) 중의 어느 하나를 겪게 되는 도 8에 도시된 구성과 비교된다. 이러한 압력 및 유량 체제에서는, 가변의 저압력과 비교 시에, 추출기(702)와 같은 부품이 더 긴 수명을 갖는 것으로 기대할 수 있고, 센서(755)와 같은 다른 부품이 가변의 저압력 및 예컨대 부품보다 일들의 감도 범위 내에 있을 가능성이 더 크게 된다. 따라서, 추출 흐름 라인 내의 압력 및 유량이 여전히 가변적이기는 하지만, 유량 체제는 이러한 가변성이 추출 시스템 및 그 부품의 작동에 영향을 주지 않도록 선택된다. 따라서, 추출 유체 라인의 설계는 충분한 수명, 정확도 및 설계의 간략화를 보장하기 위해 작동 압력 및 유속에 맞도록 선택될 수 있다.
본 발명의 제1 특징에서는, 가스를, 도관을 따라, 특정한 크기를 넘는 상류측 압력에서 개방되도록 구성된 체크 밸브에 펌핑하는 펌프; 상기 펌프와 상기 체크 밸브 사이의 가스의 압력을 나타내는 신호를 발생하는 압력 센서; 및 상기 압력 센서로부터의 신호가 상기 펌프와 상기 체크 밸브 사이의 가스의 압력이 특정한 크기 아래에 있다는 것을 나타내면, 중지 신호를 발생하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 추출 시스템을 제공한다.
압력 센서는 펌프와 체크 밸브 사이의 가스의 특정한 압력에서 스위치하는 압력 스위치이어도 된다. 추출 시스템은 체크 밸브의 하류측에 저압력 소스를 포함할 수 있다. 추출 시스템은 체크 밸브의 하류측에서의 가스의 압력을 나타내는 신호를 발생하기 위해 체크 밸브의 하류측에 추가의 압력 센서를 포함할 수 있다. 컨트롤러는 추가의 압력 센서로부터의 신호가 체크 밸브의 하류측에서의 가스의 압력이 특정한 크기보다 높다는 것을 나타내면 중지 신호를 발생하도록 구성될 수 있다. 추출 시스템은 체크 밸브의 하류측에 컨넥터를 포함할 수 있으며, 이 컨넥터는 도관을 가스 흐름을 받아들이기 위한 외부의 저압력 소스에 연결하도록 구성된다.
본 발명의 제2 특징에서, 리소그래피 장치용 추출 시스템이 제공되며, 이 추출 시스템은, 가스 흐름을 위한 도관; 특정한 크기를 넘는 상류측 압력에서 개방되도록 구성된, 상기 도관의 체크 밸브; 가스 흐름을 상기 도관을 따라 상기 체크 밸브에 펌핑하도록 구성된 펌프; 상기 체크 밸브의 하류측에 위치하는 컨넥터를 포함하며, 상기 컨넥터는 상기 도관을 상기 도관으로부터의 가스 흐름을 받아들이기 위한 외부의 저압력 소스에 유동적으로(fluidly) 연결하도록 구성되며, 상기 컨넥터는 주변 대기에 유동적으로 연결되는 외부의 저압력 소스와의 연결을 형성하도록 구성된다.
컨넥터는 주변 대기에 대해 개구부를 포함할 수 있다. 컨넥터는 저압력 소스에 물리적인 접촉 없이 유동적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 저압력 소스는 예컨대 공장의 가스 추출기이어도 된다.
본 발명의 제3 특징에서, 제1 특징 또는 제2 특징에 따른 진공배기 시스템; 및 가스 공급부를 포함하며, 컨트롤러로부터의 중지 신호가 상기 가스 공급부 및/또는 펌프를 중지시키는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 제4 특징에서, 펌프 시스템이 제공되며, 이 펌프 시스템은, 가스를 펌핑하도록 구성된 액체 윤활 펌프; 상기 펌프로부터의 가스 및 액체를 수용하며, 가스를 내보내기 위한 배기 출구 및 상기 배기 출구 아래에서 액체를 내보내기 위한 오버플로우 출구를 포함하는 제1 용기; 상기 오버플로우 출구와 유체 소통하며, 배수관 출구를 포함하는 제2 용기; 상기 배수관 출구 하류측의 펌프; 및 상기 펌프의 하류측에 있고, 특정한 크기를 넘는 상류측 압력에서 개방되도록 구성된 체크 밸브를 포함한다.
펌프 시스템은, 제2 용기 내의 액체의 레벨을 검지하기 위한 레벨 센서와, 용기 내의 액체의 레벨을 특정한 범위 내에서 유지하도록 동작하기 위해 레벨 센서로부터의 신호에 기초하여 펌프를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 발명의 제5 특징에서, 리소그래피 장치가 제공되며, 이 리소그래피 장치는, 투영 시스템의 최종 요소와 대향면 사이의 공간에 액체를 공급하며, 상기 공간 내의 액체의 메니스커스의 방사상 외측으로 가스 흐름을 공급하기 위한 제1 가스 출구를 갖는 유체 핸들링 시스템; 온도 조절된 가스의 흐름을 물체 상에 공급하기 위해 상기 제1 가스 출구의 방사상 외측에 있는 제2 가스 출구; 및 상기 제2 가스 출구에서의 또는 상기 제2 가스 출구의 상류측에서의 유량 및/또는 압력을 검지하기 위한 센서를 포함하고, 상기 센서로부터의 신호가 상기 제2 가스 출구에서의 또는 상기 제2 가스 출구의 상류측에서의 유량 및/또는 압력이 특정한 크기 아래에 있다는 것을 나타내면 액체의 메니스커스의 방사상 외측의 가스 흐름의 공급을 중지하도록 구성된 제어 시스템을 포함한다.
상기 센서는 상기 제2 가스 출구에서의 또는 상기 제2 가스 출구의 상류측에서의 가스의 특정한 압력 또는 유속에서 스위칭하는 압력 또는 유속 스위치이어도 된다. 유체 핸들링 시스템은 상기 제1 가스 출구의 방사상 외측에 콜렉터 개구부를 포함할 수 있다. 상기 리소그래피 장치는 상기 콜렉터 개구부의 하류측에 센서를 포함할 수 있으며, 상기 제어 시스템은 상기 센서로부터의 신호가 상기 콜렉터 개구부의 하류측에서의 유량 및/또는 압력이 특정한 범위에서 벗어난다는 것을 나타내면 액체의 메니스커스의 방사상 외측으로의 가스의 흐름을 중지하도록 구성된다. 상기 센서는 스위치이어도 된다. 상기 리소그래피 장치는 유체 핸들링 구조 아래에서 이동하도록 구성된 2개 이상의 테이블을 포함할 수 있다. 상기 제2 가스 출구는 유체 핸들링 구조에 의해 덮여지지 않은 유체 핸들링 구조 아래의 테이블 상의 물체의 영역 상에 온도 조절된 가스의 흐름을 제공하도록 지향될 수 있다.
본 발명의 제6 특징에서, 이산화탄소 공급부로부터 이산화탄소가 공급되는 용적부; 및 상기 용적부에 대해 시도된 액세스 및/또는 상기 용적부의 부정확한 폐쇄를 검지하기 위한 센서를 포함하고, 상기 센서로부터의 신호가 상기 용적부에 대해 시도된 액세스 및/또는 부정확한 폐쇄를 나타내면 상기 용적부에의 이산화탄소의 공급을 중지하도록 구성된 제어 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
용적부는 벽부에 의해 경계가 정해질 수 있다. 상기 센서는 벽부의 일부분의 이동을 검출하도록 위치될 수 있다.
본 발명의 제7 특징에서, 이산화탄소를 소스로부터 디바이스에 공급하기 위한 이산화탄소 공급 시스템이 제공되며, 이 이산화탄소 공급 시스템은, 상기 소스로부터 상기 디바이스로의 이산화탄소의 흐름을 위한 공급 라인; 상기 공급 라인에 위치하고, 개방 위치와 폐쇄 위치를 가지며, 개방 위치에서는 가스가 상기 공급 라인을 따라 흐를 수 있고, 폐쇄 위치에서는 상기 공급 라인을 따른 가스의 흐름이 차단되는, 밸브; 및 제어 시스템을 포함하며, 상기 제어 시스템이, 상기 공급 라인 내의 가스의 제1 유속 또는 압력에서 스위칭하는 상기 공급 라인의 제1 스위치와, 상기 공급 라인 내의 가스의 제2 유속 또는 압력에서 스위칭하는 상기 공급 라인의 제2 스위치를 포함하며, 상기 제어 시스템은, (ⅰ) 상기 제1 스위치로부터의 신호가 상기 공급 라인 내의 가스가 제1 유속 또는 압력보다 높은 것으로 나타내는 경우, 또는 (ⅱ) 상기 제2 스위치로부터의 신호가 상기 공급 라인 내의 가스가 제2 유속 또는 압력보다 낮은 것으로 나타낸 경우에, 상기 밸브를 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동시키도록 구성된다.
상기 밸브는 상시 폐쇄 밸브일 수도 있다. 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치 중의 하나 이상이 특정한 압력에서 스위칭할 수 있다. 상기 이산화탄소 공급 시스템은 상기 공급 라인에 질량 유량 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 제어 시스템은, (ⅰ) 상기 제1 스위치로부터의 신호가 상기 공급 라인 내의 가스가 제1 유속 또는 압력보다 높은 것으로 나타내는 경우, 또는 (ⅱ) 상기 제2 스위치로부터의 신호가 상기 공급 라인 내의 가스가 제2 유속 또는 압력보다 낮은 것으로 나타낸 경우에, 상기 질량 유량 컨트롤러를 오프로 스위칭하도록 구성될 수 있다. 상기 이산화탄소 공급 시스템은 상기 공급 라인 내의 가스의 특정한 유속 또는 압력에서 스위칭하기 위해, 상기 질량 유량 컨트롤러의 상류측 또는 하류측에서의 상기 공급 라인에, 추가의 제2 스위치를 포함할 수 있으며, 상기 제어 시스템은, 상기 추가의 제2 스위치로부터의 신호가 상기 공급 라인 내의 가스가 상기 특정한 유속 또는 압력보다 낮은 것으로 나타내는 경우에, 상기 밸브를 폐쇄 위치로 이동시키거나 및/또는 상기 질량 유량 컨트롤러를 턴오프하도록 구성된다. 상기 이산화탄소 공급 시스템은 상기 밸브의 하류측 및 상기 질량 유량 컨트롤러의 상류측에서 상기 공급 라인으로부터 떨어져 나오는 브랜치 라인을 포함할 수 있으며, 상기 제어 시스템은 상기 밸브와 상기 질량 유량 컨트롤러 사이의 상기 공급 라인 내의 압력을 감소시키기 위해 상기 밸브를 폐쇄 위치로 이동시킨 후에 상기 브랜치 라인의 브랜치 라인 밸브를 개방하도록 구성된다. 상기 이산화탄소 공급 시스템은 상기 공급 라인 내의 가스의 제1 유속 또는 압력에서 스위칭하기 위해 상기 공급 라인에 추가의 제1 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 제8 특징에서, 리소그래피 장치 및 이산화탄소 공급 시스템이 제공되며, 리소그래피 장치는 본 발명의 제3, 제5 또는 제6 특징에 따른 리소그래피 장치이고, 이산화탄소 공급 시스템은 본 발명의 제7 특징에 따른 이산화탄소 공급 시스템이다.
리소그래피 장치 및 이산화탄소 공급 시스템은, 본 발명의 제1 또는 제2 특징에 따른 추출 시스템 및/또는 본 발명의 제4 특징에 따른 펌프 시스템을 포함한다.
본 발명의 제9 특징에서, 리소그래피 장치가 제공되며, 이 리소그래피 장치는, 이산화탄소를 소스로부터 디바이스에 제공하기 위한 이산화탄소 공급 시스템; 및 (ⅰ) 압력 센서가 추출 시스템의 펌프와 체크 밸브 사이의 가스의 압력이 특정한 크기보다 낮다는 것을 나타내는 신호를 발생하는 경우, (ⅱ) 센서가 온도 조절된 가스의 흐름을 제공하기 위한 가스 출구에서의 또는 가스 출구의 상류측에서의 유속 및/또는 압력이 특정한 크기보다 낮다는 것을 나타내는 신호를 발생하는 경우, (ⅲ) 스위치로부터의 신호가 상기 이산화탄소 공급 시스템의 공급 라인 내의 가스가 제1 유속 또는 압력보다 높거나 또는 제2 유속 또는 압력보다 낮다는 것을 나타내는 경우, 및/또는 (ⅳ) 센서로부터의 신호가 상기 이산화탄소 공급 시스템으로부터 이산화탄소가 공급되는 용적부에 대해 시도된 액세스를 나타내는 경우 중의 하나 이상이 발생하면, 상기 이산화탄소 공급 시스템을 턴오프하도록 구성된 제어 시스템을 포함한다.
본 발명의 제10 특징에서, 추출 시스템이 제공되며, 이 추출 시스템은, 가스 흐름을 위한 도관; 상기 도관의 체크 밸브; 가스 흐름을 상기 도관을 따라 상기 체크 밸브에 펌핑하기 위한 펌프; 상기 펌프와 상기 체크 밸브 사이의 상기 도관 내의 가스 압력이 특정한 크기보다 낮다는 것을 나타내는 신호를 발생하는 압력 센서; 및 적어도 상기 압력 센서에 신호를 주고 받는 방식으로 연결되고, 상기 압력 센서에 의해 발생된 상기 신호의 수신 시에 중지 신호를 발생하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다.
추출 시스템은 특정한 크기보다 큰 상류측 압력에서 개방하기 위한 체크 밸브를 포함할 수 있다.
제11 특징에서, 이산화탄소의 공급을 제어하는 방법이 제공되며, 이 이산화탄소 공급 제어 방법에서, 이산화탄소 공급부는, (ⅰ) 압력 센서가 추출 시스템의 펌프와 체크 밸브 사이의 가스의 압력이 특정한 크기보다 낮다는 것을 나타내는 신호를 발생하는 경우, (ⅱ) 센서가 온도 조절된 가스의 흐름을 제공하기 위한 가스 출구에서의 또는 가스 출구의 상류측에서의 유속 및/또는 압력이 특정한 크기보다 낮다는 것을 나타내는 신호를 발생하는 경우, (ⅲ) 스위치로부터의 신호가 상기 이산화탄소 공급 시스템의 공급 라인 내의 가스가 제1 유속 또는 압력보다 높거나 또는 제2 유속 또는 압력보다 낮다는 것을 나타내는 경우, 및/또는 (ⅳ) 센서로부터의 신호가 상기 이산화탄소 공급 시스템으로부터 이산화탄소가 공급되는 용적부에 대해 시도된 액세스를 나타내는 경우 중의 하나 이상이 발생하면, 턴오프된다.
본 명세서에서는, 집적회로(IC)의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 사용예에 대해 특정하게 언급하였지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리(magnetic domain memory)용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 기타 응용예들을 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 다른 응용예와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟 영역"과 같은 좀더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예컨대 트랙(전형적으로 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 장치), 계측 장비, 및/또는 검사 장치에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 곳에서는, 상기한 기판 처리 장치와 여타 기판 처리 장치에 본 명세서의 개시 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 집적회로를 생성하기 위하여 기판이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 지칭할 수도 있다.
본 명세서에 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는, 자외(UV) 방사선(예컨대, 436, 405, 365, 248, 193, 157, 또는 126 nm의 파장 또는 그 부근의 파장을 가짐)을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다. 문맥이 허용하는 곳에서의 "렌즈"라는 용어는 굴절성 및 반사성 광학 요소들을 포함하는 다양한 타입의 광학 요소들 중 어느 하나 또는 그 조합을 지칭할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명의 실시예는 위에서 개시된 바와 같은 방법을 기술하는 기계 판독 가능한 명령어들의 하나 이상의 시퀀스들을 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되는 데이터 저장 매체(예컨대, 반도체 메모리, 자기 디스크 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수도 있다. 또한, 기계 판독 가능한 명령어들은 2개 이상의 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수도 있으며, 이들 2개 이상의 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체에 저장될 수 있다.
본 명세서에 설명된 컨트롤러는, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램이 리소그래피 장치의 적어도 하나의 구성요소 내에 위치된 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 판독될 때에, 각각 또는 조합하여 동작할 수도 있다. 컨트롤러는 각각 또는 조합하여 신호를 수신, 처리 및 전송하기에 적합한 구성을 가질 수 있다. 하나 이상의 프로세서가 하나 이상의 컨트롤러와 통신하도록 구성된다. 예컨대, 각각의 컨트롤러는 전술한 방법을 위한 기계 판독 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위한 하나 이상의 프로세서를 포함할 수도 있다. 컨트롤러는 이러한 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위한 데이터 저장 매체 및/또는 이러한 저장 매체를 수용하기 위한 하드웨어를 포함할 수도 있다. 따라서, 컨트롤러는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램의 기계 판독 가능한 명령어에 따라 동작할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 특히 전술한 것과 같은 유형의 어떠한 액침 리소그래피 장치에도 적용될 수 있으며, 액침액이 수조(bath)의 형태에 제공되는지, 기판의 국소 표면 영역에만 제공되는지, 또는 제한되지 않는지의 여부는 무관하다. 액침액이 제한되지 않는 구성에서, 액침액은 기판 및/또는 기판 테이블의 표면 위에 흐를 수 있으며, 이로써 기판 테이블 및/또는 기판의 덮여있지 않은 전체 표면이 습윤된다. 이러한 액침액이 제한되지 않는 액침 시스템에서, 액체 공급 시스템은 액침액을 제한하지 않을 수도 있거나, 또는 실질적으로 액침액의 완전한 제한이 아닌 액침액의 일부분의 제한을 제공할 수도 있다.
본 명세서에서 고려된 액체 공급 시스템은 넓은 의미로 이해되어야 한다. 특정 실시예에서, 액체 공급 시스템은 액체를 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간에 제공하는 기구 또는 구조의 조합일 수도 있다. 액체 공급 시스템은 하나 이상의 구조, 하나 이상의 액체 개구부를 포함한 하나 이상의 유체 개구부, 하나 이상의 가스 개구부, 또는 2상(two phase) 흐름을 위한 하나 이상의 개구부의 조합을 포함할 수 있다. 이들 개구부는 액침 공간 내로의 입구(또는 유체 핸들링 구조로부터의 출구) 또는 액침 공간 외부로의 출구(또는 유체 핸들링 구조 내로의 입구)가 될 수 있다. 실시예에서, 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 일부분이 되거나, 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 표면을 완전하게 덮거나, 또는 공간이 기판 및/또는 기판 테이블을 감쌀 수도 있다. 액체 공급 시스템은 필요한 경우 액체의 위치, 양, 품질, 형상, 유량 또는 어떠한 다른 특징을 제어하기 위한 하나 이상의 요소를 추가로 포함할 수도 있다.
상기한 설명은 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 본 발명을 예시하기 위한 것이다. 그러므로, 당업자는 아래에 설명된 청구항들의 범위에서 벗어나지 않고서도 전술한 바와 같은 본 발명에 대해 수정이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 이산화탄소를 소스로부터 디바이스에 공급하는 이산화탄소 공급 시스템에 있어서,
    상기 소스로부터 상기 디바이스로의 이산화탄소의 흐름을 위한 공급 라인;
    상기 공급 라인에 위치하고, 개방 위치와 폐쇄 위치를 가지며, 개방 위치에서는 가스가 상기 공급 라인을 따라 흐를 수 있고, 폐쇄 위치에서는 상기 공급 라인을 따른 가스의 흐름이 차단되는, 밸브; 및
    제어 시스템을 포함하며,
    상기 제어 시스템은,
    상기 공급 라인 내의 가스의 제1 유속 또는 압력에서 스위칭하는 상기 공급 라인의 제1 스위치와,
    상기 공급 라인 내의 가스의 제2 유속 또는 압력에서 스위칭하는 상기 공급 라인의 제2 스위치를 포함하며,
    상기 제어 시스템은, (ⅰ) 상기 제1 스위치로부터의 신호가 상기 공급 라인 내의 가스가 제1 유속 또는 압력보다 높은 것으로 나타내는 경우, 또는 (ⅱ) 상기 제2 스위치로부터의 신호가 상기 공급 라인 내의 가스가 제2 유속 또는 압력보다 낮은 것으로 나타낸 경우에, 상기 밸브를 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동시키도록 구성되는, 이산화탄소 공급 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브는 상시 폐쇄 밸브(normally closed valve)인, 이산화탄소 공급 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치 중의 하나 이상이 특정한 압력에서 스위칭하는, 이산화탄소 공급 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 공급 라인에 질량 유량 컨트롤러를 더 포함하는, 이산화탄소 공급 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 시스템은, (ⅰ) 상기 제1 스위치로부터의 신호가 상기 공급 라인 내의 가스가 제1 유속 또는 압력보다 높은 것으로 나타내는 경우, 또는 (ⅱ) 상기 제2 스위치로부터의 신호가 상기 공급 라인 내의 가스가 제2 유속 또는 압력보다 낮은 것으로 나타낸 경우에, 상기 질량 유량 컨트롤러를 오프로 스위칭하도록 구성되는, 이산화탄소 공급 시스템.
  6. 리소그래피 장치에 있어서,
    투영 시스템의 최종 요소와 대향면 사이의 공간에 액체를 공급하며, 청구항 1에 따른 이산화탄소 공급 시스템을 이용하여 상기 공간 내의 액체의 메니스커스의 방사상 외측으로 가스 흐름을 공급하기 위한 제1 가스 출구를 갖는 유체 핸들링 시스템;
    온도 조절된 가스의 흐름을 물체 상에 공급하기 위해 상기 제1 가스 출구의 방사상 외측에 있는 제2 가스 출구; 및
    상기 제2 가스 출구에서의 또는 상기 제2 가스 출구의 상류측에서의 유량 및 압력 중 하나 또는 양자 모두를 검지하기 위한 센서를 포함하고, 상기 센서로부터의 신호가 상기 제2 가스 출구에서의 또는 상기 제2 가스 출구의 상류측에서의 유량 및 압력 중 하나 또는 양자 모두가 특정한 크기 아래에 있다는 것을 나타내면 액체의 메니스커스의 방사상 외측의 가스 흐름의 공급을 중지하도록 구성된 제어 시스템
    을 포함하는, 리소그래피 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센서는 상기 제2 가스 출구에서의 또는 상기 제2 가스 출구의 상류측에서의 가스의 특정한 압력 또는 유속에서 스위칭하는 압력 또는 유속 스위치인, 리소그래피 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 유체 핸들링 시스템은 상기 제1 가스 출구의 방사상 외측에 콜렉터 개구부를 더 포함하는, 리소그래피 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 콜렉터 개구부의 하류측에 센서를 더 포함하며, 상기 제어 시스템은 상기 센서로부터의 신호가 상기 콜렉터 개구부의 하류측에서의 유량 및 압력 중 하나 또는 양자 모두가 특정한 범위에서 벗어난다는 것을 나타내면 액체의 메니스커스의 방사상 외측으로의 가스의 흐름을 중지하도록 구성되는, 리소그래피 장치.
  10. 리소그래피 장치에 있어서,
    청구항 1 또는 청구항 2에 따른 이산화탄소 공급 시스템으로부터 이산화탄소가 공급되는 용적부; 및
    상기 용적부에 대해 시도된 액세스 및 상기 용적부의 부정확한 폐쇄 중 하나 또는 양자 모두를 검지하기 위한 센서를 포함하고, 상기 센서로부터의 신호가 상기 용적부에 대해 시도된 액세스 및 상기 용적부의 부정확한 폐쇄 중 하나 또는 양자 모두를 나타내면 상기 용적부에의 이산화탄소의 공급을 중지하도록 구성된 제어 시스템
    을 포함하는, 리소그래피 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 용적부는 벽부에 의해 경계가 정해질 수 있으며, 상기 센서는 상기 벽부의 일부분의 이동을 검출하도록 위치되는, 리소그래피 장치.
  12. 리소그래피 장치로서, 상기 리소그래피 장치가 청구항 6에 따른 리소그래피 장치이고, 상기 리소그래피 장치는 청구항 1에 따른 이산화탄소 공급 시스템을 더 포함하는, 리소그래피 장치.
  13. 추출 시스템에 있어서,
    청구항 1에 따른 이산화탄소 공급 시스템으로부터 공급되는 가스를, 도관을 따라, 특정한 크기를 넘는 상류측 압력에서 개방되도록 구성된 체크 밸브에 펌핑하는 펌프;
    상기 펌프와 상기 체크 밸브 사이의 가스의 압력을 나타내는 신호를 발생하는 압력 센서; 및
    상기 압력 센서로부터의 신호가 상기 펌프와 상기 체크 밸브 사이의 가스의 압력이 특정한 크기 아래에 있다는 것을 나타내면, 중지 신호를 발생하도록 구성된 컨트롤러
    를 포함하는, 추출 시스템.
  14. 리소그래피 장치에 있어서,
    청구항 13에 따른 추출 시스템과, 청구항 1에 따른 이산화탄소 공급 시스템을 포함하며,
    컨트롤러로부터의 중지 신호가 공급 라인 및 펌프 중 하나 또는 양자 모두를 중지시키는, 리소그래피 장치.
  15. 리소그래피 장치에 있어서,
    이산화탄소를 소스로부터 디바이스에 제공하기 위한 이산화탄소 공급 시스템; 및
    (ⅰ) 압력 센서가 추출 시스템의 펌프와 체크 밸브 사이의 가스의 압력이 특정한 크기보다 낮다는 것을 나타내는 신호를 발생하는 경우,
    (ⅱ) 센서가 온도 조절된 가스의 흐름을 제공하기 위한 가스 출구에서의 또는 가스 출구의 상류측에서의 유속 및 압력 중 하나 또는 양자 모두가 특정한 크기보다 낮다는 것을 나타내는 신호를 발생하는 경우,
    (ⅲ) 스위치로부터의 신호가 상기 이산화탄소 공급 시스템의 공급 라인 내의 가스가 제1 유속 또는 압력보다 높거나 또는 제2 유속 또는 압력보다 낮다는 것을 나타내는 경우, 및
    (ⅳ) 센서로부터의 신호가 상기 이산화탄소 공급 시스템으로부터 이산화탄소가 공급되는 용적부에 대해 시도된 액세스를 나타내는 경우
    중의 하나 이상이 발생하면, 상기 이산화탄소 공급 시스템을 턴오프하도록 구성된 제어 시스템
    을 포함하는, 리소그래피 장치.
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