KR101476347B1 - 리소그래피 장치, 리소그래피 장치를 제어하는 방법 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

침지 리소그래피 장치가 개시되며, 이는 기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 지향하도록 구성된 투영 시스템, 및 기판 또는 기판 테이블 또는 둘 모두와 투영 시스템 사이에 정의된 공간에 침지 액체를 공급하고 한정하도록 구성된 액체 핸들링 시스템을 갖는다. 기판 및/또는 기판 테이블과 액체 핸들링 시스템 간의 상대 이동 방향, 및/또는 액체 핸들링 시스템에 대한 기판 및/또는 기판 테이블의 위치에 의존하여, 액체 핸들링 시스템에 대한 기판 및/또는 기판 테이블의 이동 시, 기판의 상부면에 대한 액체 핸들링 시스템의 하부면의 각도를 조정하도록 제어기가 제공된다.

Description

리소그래피 장치, 리소그래피 장치를 제어하는 방법 및 디바이스 제조 방법{A LITHOGRAPHIC APPARATUS, A METHOD OF CONTROLLING THE APPARATUS AND A DEVICE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 리소그래피 장치, 리소그래피 장치를 제어하는 방법, 및 디바이스 제조 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, 다이의 부분, 1 개 또는 수 개의 다이를 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 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.

침지 장치에서, 침지 유체는 유체 핸들링 시스템(fluid handling system), 디바이스 구조체 또는 장치에 의해 처리된다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 침지 유체를 공급할 수 있으므로, 유체 공급 시스템일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 적어도 부분적으로 침지 유체를 한정할 수 있으므로, 유체 한정 시스템일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 침지 유체에 대한 방벽(barrier)을 제공할 수 있으므로, 유체 한정 구조체와 같은 방벽 부재일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 예를 들어 침지 유체의 흐름 및/또는 위치를 제어하는데 도움이 되는 가스의 흐름을 생성하거나 이용할 수 있다. 가스의 흐름이 침지 유체를 한정하도록 시일(seal)을 형성할 수 있으므로, 유체 핸들링 구조체는 시일 부재라고 언급될 수 있다; 이러한 시일 부재는 유체 한정 구조체일 수 있다. 일 실시예에서, 침지 액체가 침지 유체로서 사용된다. 그 경우, 유체 핸들링 시스템은 액체 핸들링 시스템일 수 있다. 앞서 언급된 설명을 참조하면, 이 단락에서 유체에 대해 정의된 특징의 언급은 액체에 대해 정의된 특징을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

침지 리소그래피에서, 액체 핸들링 시스템과 기판 테이블 간의 힘은 액체 핸들링 시스템이 기판과 기판 테이블 사이의 갭 위를 지나는 경우를 제외하고는 일반적으로 일정하다. 이 위치에서 일어나는 힘 급등(force jump)은 기판 테이블의 z 방향으로 서보 오차(servo error)를 초래할 수 있다. 기판 테이블의 z 방향으로의 서보 오차는 디포커싱 오차(defocusing error)를 초래할 수 있다.

예를 들어, 이러한 디포커싱 오차의 위험을 감소시키거나 제거하는 것이 바람직하다.

일 실시형태에 따르면, 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블; 기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 지향하도록 구성된 투영 시스템; 기판 또는 기판 테이블 또는 둘 모두와 투영 시스템 사이에 정의된 공간에 침지 액체를 공급하고 한정하도록 구성된 액체 핸들링 시스템; 기판 및/또는 기판 테이블과 액체 핸들링 시스템 간의 상대 이동 방향, 및/또는 액체 핸들링 시스템에 대한 기판 및/또는 기판 테이블의 위치에 따라, 액체 핸들링 시스템에 대한 기판 및/또는 기판 테이블의 이동 시, 기판의 상부면에 대한 액체 핸들링 시스템의 하부면의 각도를 조정하는 제어기를 포함하는 침지 리소그래피 장치가 제공된다.

일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치를 작동시키는 방법이 제공되고, 이는 액체 핸들링 시스템에 의해 한정된 침지 액체를 통해 기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템에 대해 기판을 지지하는 기판 테이블을 이동시키는 단계; 및 기판 및/또는 기판 테이블과 액체 핸들링 시스템 간의 상대 이동 방향, 및/또는 액체 핸들링 시스템에 대한 기판 및/또는 기판 테이블의 위치에 따라, 액체 핸들링 시스템에 대한 기판 및/또는 기판 테이블의 이동 시, 기판의 상부면에 대한 액체 핸들링 시스템의 하부면의 각도를 조정하는 단계를 포함한다.

일 실시형태에 따르면, 액체 핸들링 시스템이 기판 위에 위치되게 되는 경우, 액체 핸들링 시스템의 전방 에지가 액체 핸들링 시스템의 후방 에지보다 기판 및/또는 기판 테이블의 상부면에 더 가까이 있도록 각도가 조정된다.

일 실시형태에 따르면, 적어도 두 줄의 필드들이 연장되는 방향에 평행인 방향을 중심으로 하는 액체 핸들링 시스템의 회전에 의해 각도가 발생된다.

일 실시형태에 따르면, 기판 에지의 일부분은 투영 시스템의 광학 축선에 가장 가까운 기판 에지이다.

일 실시형태에 따르면, 기판 에지의 일부분에 대한 접선의 특성에 따라, 회전축(들) 및/또는 회전 각도의 크기(들)가 결정된다.

일 실시형태에 따르면, 기판 에지의 일부분의 접선은 기판의 평면 내에 있거나, 광학 축선에 수직이거나, 또는 둘 모두이다.

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 리소그래피 투영 장치에서 사용하는 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
도 6은 기판의 에지 및 주변 기판 테이블의 단면도;
도 7은 기판의 평면도로서, 본 발명의 일 실시예를 이용하지 않은 z 방향으로의 기판 테이블 서보 오차의 실험 결과들을 예시하는 도면(가장 밝고 가장 어두운 음영이 최대 서보 오차를 예시함);
도 8은 기판과 기판 테이블 사이의 갭 위에 있는 유체 핸들링 시스템의 단면도;
도 9는 유체 핸들링 시스템 아래에서의 기판 에지의 후방 및 전방 이동 시 기울기를 변화시키는 상이한 선택을 예시하는 도면;
도 10은 기울기를 변화시키는 일련의 예시적인 규칙들을 위한 다이 번호들의 정의를 예시하는 도면;
도 11은 본 발명의 일 실시예를 이용한 도 7과 같은 결과들을 예시하는 도면;
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예를 이용하지 않은 경우와 본 발명의 일 실시예를 이용한 경우 각각에 대해, z 방향으로의 기판 테이블 서보 오차의 표준 편차의 변동들을 예시하는 도면;
도 14는 필드 각각에 번호가 붙은 기판의 평면도;
도 15 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예를 이용한, 그리고 이용하지 않은 z 방향으로의 기판 테이블 서보 오차의 선택된 필드들의 단면도;
도 18 내지 도 20은 본 발명의 일 실시예를 이용한, 그리고 이용하지 않은 z 방향으로의 기판 테이블 서보 오차의 표준 편차의 선택된 필드들의 단면도;
도 21은 기울기의 다양한 파라미터들에 대한 기판의 모든 필드들의 z 방향으로의 최대 기판 테이블 서보 오차 및 z 방향으로의 서보 오차의 최대 표준 편차를 예시하는 도면; 및
도 22는 다이의 3 가지 상이한 타입을 예시하는 도면이다.

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 디바이스(MA)를 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 기판(W)을 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 시스템(IL)은 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 디바이스(MA)를 유지한다. 이는 패터닝 디바이스(MA)의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 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 디바이스(MA)가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 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 디바이스(MA)는 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 이상의 테이블(또는 스테이지 또는 지지체), 예를 들어 2 이상의 기판 테이블 또는 1 이상의 기판 테이블과 1 이상의 센서 또는 측정 테이블의 조합을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 다수 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다. 리소그래피 장치는 2 이상의 패터닝 디바이스 테이블(또는 스테이지 또는 지지체)를 가질 수 있으며, 이는 기판, 센서 및/또는 측정 테이블과 유사한 방식으로 병행하여 사용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스(SO)가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스(SO) 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스(SO)는 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 소스(SO)가 수은 램프인 경우, 상기 소스(SO)는 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 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터(IL)의 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. 일루미네이터(IL)는 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 장치와 별도의 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) 별도로 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 디바이스(MA)에 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(C) 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 빔(B)에 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 빔(B)에 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 타겟부(C)의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부(C)의 (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. 다른 모드들에서와 같이, 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. 일 실시예에서, 프로그램가능한 거울 어레이는 [패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크) 패턴을 생성하지 않고] 투영 빔을 최적화하는데 사용될 수 있다.

또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.

투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 제공하는 구성들은 적어도 2 개의 일반 카테고리들로 분류될 수 있다. 이들은 배스 형태의 구성 및 소위 국부화된 침지 시스템이다. 배스 형태의 구성에서는, 실질적으로 기판의 전체 및 선택적으로 기판 테이블의 일부분이 액체 배스 내에 잠긴다. 소위 국부화된 침지 시스템은 기판의 국부화된 영역에만 액체가 제공되는 액체 공급 시스템을 사용한다. 후자의 카테고리에서, 액체로 채워진 공간은 기판의 상부면보다 평면이 더 작고, 액체로 채워진 영역은 기판이 상기 영역 밑에서 이동하는 동안 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태로 유지된다.

제안된 구성들 중 하나는, 액체 공급 시스템이 액체 한정 시스템을 이용하여 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이 및 기판의 국부화된 영역에만 액체를 제공하는 것이다(일반적으로, 기판은 투영 시스템의 최종 요소보다 큰 표면적을 갖는다). 이처럼 배치하기 위해 제안된 한가지 방식이 WO 99/49504에 개시되어 있다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 적어도 1 이상의 유입구에 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 구성을 개략적으로 도시한다. 기판(W) 위의 화살표들은 액체 흐름 방향을 나타내고, 기판(W) 아래의 화살표는 기판 테이블의 이동 방향을 예시한다. 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 유출구들에 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 유출구 밖으로의 액체 흐름 방향을 나타낸다.

본 명세서에서 그 전문이 인용참조되는 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(또는 흐르게) 된다. 기판 테이블의 에지에서의 방벽이, 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. 모든 위치에서 기판을 덮는 부재가 제공되며, 이는 상기 부재와 기판 및/또는 기판을 유지하는 기판 테이블의 최상면 사이에서 침지 액체가 연장되도록 배치된다.

도 2 내지 도 5의 어떠한 액체 공급 디바이스들도 전체 습식 시스템에서 사용될 수 있다; 하지만, 밀폐 특징부들이 존재하지 않거나, 활성화되지 않으며, 또는 정상(normal)만큼 효율적이지 않고, 아니면 국부화된 영역에만 액체를 밀폐시키는데 효과적이지 않다. 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, 액체 공급 시스템에 액체 한정 구조체를 제공하는 것이다. 액체 한정 구조체는 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블 사이의 공간의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장될 수 있다. 이러한 구성이 도 5에 예시된다. 유체 한정 구조체는 Z 방향(광학 축선의 방향)으로 약간의 상대 이동이 있을 수 있지만, XY 평면에서는 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 유체 한정 구조체와 기판의 표면 사이에 시일이 형성된다. 일 실시예에서, 유체 한정 구조체와 기판의 표면 사이에 시일이 형성되고, 이는 가스 시일과 같은 무접촉 시일일 수 있다. 이러한 시스템은 미국 특허 출원 공개공보 US 2004-0207824호에 개시되어 있다.

도 5는 방벽 부재 또는 유체 한정 구조체를 형성하는 액체 한정 구조체(12)(또는 몸체)를 갖는 국부화된 액체 공급 시스템 또는 유체 핸들링 구조체 또는 디바이스를 개략적으로 도시하며, 이는 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판 테이블(WT) 또는 기판(W) 사이의 공간(11)의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장된다[본 명세서에서 기판(W)의 표면에 대한 언급은, 별도로 분명히 설명되지 않는 경우, 추가적으로 또는 대안적으로 기판 테이블(WT)의 표면도 칭한다는 것을 유의한다]. 유체 핸들링 구조체는 Z 방향(광학 축선의 방향)으로 약간의 상대 이동이 있을 수 있지만, XY 평면에서는 투영 시스템(PS)에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 일 실시예에서, 액체 한정 구조체(12)와 기판(W)의 표면 사이에 시일이 형성되고, 이는 가스 시일 또는 유체 시일과 같은 무접촉 시일일 수 있다.

액체 한정 구조체(12)는 적어도 부분적으로 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 공간(11)에 액체를 포함한다. 가스 시일(16)과 같은 기판(W)에 대한 무접촉 시일은, 기판(W) 표면과 투영 시스템(PS)의 최종 요소 사이의 공간(11) 내에 액체가 한정되도록 투영 시스템(PS)의 이미지 필드 주위에 형성될 수 있다. 상기 공간(11)은 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래에 이를 둘러싸서 위치된 액체 한정 구조체(12)에 의해 적어도 부분적으로 형성된다. 액체 유입부(13)에 의해 액체 한정 구조체(12) 내 투영 시스템(PS) 밑의 공간(11)으로 액체가 유입된다. 상기 액체는 액체 유출부(13)에 의해 제거될 수 있다. 액체 한정 구조체(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 요소 위로 약간 연장될 수 있다. 액체 레벨이 상기 최종 요소 위로 솟아올라 액체의 버퍼(buffer)가 제공된다. 일 실시예에서, 액체 한정 구조체(12)는 상단부(upper end)에서 투영 시스템(PS) 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.

사용 시 액체 한정 구조체(12)의 저부와 기판(W)의 표면 사이에 형성되는 가스 시일(16)에 의해 액체가 공간(11) 내에 포함된다. 가스 시일(16)은 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(16) 내의 가스는 압력을 받아 유입구(15)를 통해 액체 한정 구조체(12)와 기판(W) 사이의 갭에 제공된다. 상기 가스는 유출구(14)를 통해 추출된다. 가스 유입구(15) 상의 과압력(overpressure), 유출구(14) 상의 진공 레벨 및 갭의 지오메트리(geometry)는, 안쪽으로 액체를 한정시키는 고속 가스 흐름(high-velocity gas flow)이 존재하도록 배치된다. 액체 한정 구조체(12)와 기판(W) 사이의 액체에 대한 가스의 힘이 공간(11) 내에 액체를 포함한다. 상기 유입구/유출구는 공간(11)을 둘러싸는 환형의 홈들일 수 있다. 환형의 홈들은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 가스의 흐름은 공간(11) 내에 액체를 포함하는데 효과적이다. 이러한 시스템은 미국 특허 출원 공개공보 US 2004-0207824호에 개시되어 있다.

도 5의 예시는 어느 한 경우에 기판(W)의 상부면의 국부화된 영역에만 액체가 제공되는 소위 국부화된 영역 구성이다. 예를 들어, 미국 특허 출원 공개공보 US 2006-0038968호에 개시된 바와 같이, 단상 추출기(single phase extractor) 또는 2상 추출기를 사용하는 유체 핸들링 시스템들을 포함한 다른 구성들이 가능하다. 일 실시예에서, 단상 또는 2상 추출기는 다공성 재료로 덮이는 유입구를 포함할 수 있다. 단상 추출기의 일 실시예에서, 다공성 재료는 단일-액상 액체 추출을 가능하게 하도록 가스로부터 액체를 분리하는데 사용된다. 다공성 재료의 챔버 하류(chamber downstream)는 약간 하압(under pressure)으로 유지되며, 액체로 채워진다. 챔버 내의 하압은, 다공성 재료의 홀들 내에 형성된 메니스커스(meniscus)들이 챔버 내로 주위 기체가 들어오는 것을 방지하도록 구성된다. 하지만, 다공성 표면이 액체와 접촉하게 되는 경우, 흐름을 제한할 메니스커스는 존재하지 않으며 액체는 챔버 내로 자유롭게 흐를 수 있다. 다공성 재료는, 예를 들어 직경이 5 내지 300 ㎛, 바람직하게는 5 내지 50 ㎛ 범위 내에 있는 다수의 작은 홀들을 갖는다. 일 실시예에서, 다공성 재료는 적어도 약간 친액성(liquidphilic)(예를 들어, 친수성)이며, 즉 침지 액체 예를 들어 물에 대해 90°보다 작은 접촉 각도(contact angle)를 갖는다.

가능한 또 다른 구성은 가스 드래그(gas drag) 원리로 작동하는 것이다. 소위 가스 드래그 원리는, 예를 들어 미국 특허 출원 공개공보 US 2008-0212046호 및 미국 특허 출원 공개공보 US 2009-0279060호 및 US 2009-0279062호에서 설명되었다. 상기 시스템에서, 추출 홀들은 바람직하게는 모서리를 갖는 형상으로 배치된다. 모서리는 스테핑 및 스캐닝 방향들로 정렬될 수 있다. 이는 2 개의 유출구가 스캐닝 방향에 수직으로 정렬되었던 경우에 비해, 스테핑 또는 스캐닝 방향으로 주어진 속력에 대하여 유체 핸들링 구조체의 표면 내의 두 개구부들 간의 메니스커스에 작용하는 힘을 감소시킨다.

또한, US 2008-0212046에는 주 액체 회수 특징부의 반경방향 바깥쪽으로 위치된 가스 나이프(gas knife)가 개시되어 있다. 가스 나이프는 주 액체 회수 특징부를 지나가는 액체를 포획한다. 이러한 가스 나이프는 소위 가스 드래그 원리 구성(US 2008-0212046에 개시됨), 단상 또는 2상 추출기 구성(미국 특허 출원 공개공보 US 2009-0262318에 개시됨), 또는 여하한의 다른 구성으로 존재할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 전체 습식 침지 장치에서 사용되는 유체 핸들링 구조체에 적용될 수 있다. 전체 습식 실시예에서는, 예를 들어 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 한정하는 한정 구조체 밖으로 액체를 누출되게 함으로써, 액체가 기판 테이블의 상부면 전체를 덮게 된다. 전체 습식 실시예에 대한 유체 핸들링 구조체의 일 예시는 미국 특허 출원 공개공보 US 2010-0060868호에서 찾아볼 수 있다.

많은 다른 형태의 액체 공급 시스템이 가능하다. 본 발명은 어떠한 특정 형태의 액체 공급 시스템에 제한되지 않는다. 본 발명은, 예를 들어 이용을 최적화하는데 있어서, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 액체가 한정되는 한정 침지 시스템과 이용하는 것이 유리할 수 있다. 하지만, 본 발명은 어떠한 다른 형태의 액체 공급 시스템과도 사용될 수 있다.

도 6에 예시된 바와 같이, 기판(W)을 지지하기 위해 기판 홀더가 사용될 수 있다. 기판 테이블(WT)은 기판 홀더를 지지한다. 기판 홀더는 기판 테이블(WT) 내의 후퇴부(recess) 내에 있을 수 있다. 후퇴부의 깊이는, 기판 홀더 상에 기판(W)이 존재하는 경우 기판(W)의 표면이 기판 테이블(WT)의 상부면과 실질적으로 같은 평면에 있도록 구성될 수 있다. 기판 지지체 상에 기판(W)이 존재하는 경우, 기판(W) 에지와 마주하는 기판 테이블의 에지(20) 사이에 갭(G)이 존재할 수 있다.

갭(G)에는, 작동 시 갭(G)으로부터 액체를 제거하기 위해 유체 추출 디바이스의 정의된 갭 개구부가 존재할 수 있으며, 이는 일 실시예에서 복수의 갭 개구부들(100)일 수 있다. 갭 개구부(100)는 후퇴부의 에지 부근에[예를 들어, 기판(W)에 대해 반경방향 바깥쪽 위치에] 위치될 수 있다. 기판 지지체의 주변부(110)에, 또는 그 부근에 개구부[또는 1 이상의 하부-개구부(under-opening: 120)들]가 존재할 수 있다. 이 개구부는 작동 시 기판(W)으로 덮일 수 있으며, 하부 개구부(120)를 통해 기판(W) 아래로부터 액체가 제거될 수 있다.

국부화된 영역 공급 해결책의 문제점은, 기판의 에지가 이미징되는 경우 갭(G)이 유체 핸들링 시스템(예를 들어, 액체 한정 구조체: 12)의 적어도 일부분에 대해 이동한다는 것이다. 많은 타입의 유체 핸들링 시스템에 대하여(본 발명은 모든 타입의 유체 핸들링 시스템, 특히 국부화된 영역의 유체 핸들링 시스템에 적용가능함), 갭(G)에 대한 이러한 상대 이동 시 유체 핸들링 시스템과 기판 테이블 사이의 힘의 변화가 일어난다. 이는 z 방향으로의 기판 테이블 서보 오차를 유도하며, 이는 기판 테이블(WT)이 원하는 위치와 비교하여 z 방향(광학 축선의 방향)으로 올바르게 위치되지 않는다는 것을 의미한다.

도 7은 z 방향으로의 기판 테이블의 위치가 원하는 위치로부터 얼마나 먼가를 그레이 스케일(gray scale)로 나타낸 도표이다. 도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 소정 다이들 존재하며, 특히 기판 에지 바로 안쪽의 두 상부 구석 및 기판 에지 바로 안쪽의 하부 주위의 구역에 다이들이 있고, 이들은 z 방향으로 [양(백색) 또는 음(흑색)의] 특히 큰 서보 오차를 갖는다. z 방향으로의 서보 오차는 올바르지 않은 채로 두는 경우 영향을 받는 다이에 이미징된 이미지의 디포커스를 초래한다. 디포커스된 다이들이 만드는 패턴은 다이들이 이미징되는 상태의 인공물(artifact of the order)이다. 액체 한정 시스템 아래에서 갭(G)을 가로지르기 전이나 후에 이미징되는 여하한의 다이들은 영향을 받지 않을 수 있다.

z-방향 서보 오차는 갭(G)이 유체 핸들링 구조체 아래를 지날 때의 기판 테이블(WT)과 유체 핸들링 구조체 사이의 힘 변화와 연계된다. 준정적 상황(quasi static situation)(예를 들어, 유체 핸들링 시스템과 기판 테이블 간의 상대 속도가 10 mm/s임)에서, 힘의 변화는 약 0.3 N이다. (610 mm/s의 속도를 갖는) 스캐닝 상황에서는, 힘 급등이 약 0.6 N로 더 크다.

z 방향으로의 서보 오차는 디포커스 및 이에 따른 이미징 오차를 유도할 수 있다.

디포커스 문제에 대한 해결책은, 영향을 받을 수 있는 다이들/필드들에서 스캐닝 속력을 늦추는 것이다. 이는 기판 테이블 액추에이터에 힘의 변화를 책임질 기회를 제공하며, 이로 인해 z-방향 서보 오차를 방지하도록 돕는다. 하지만, 이는 스루풋을 희생하여 일어난다.

다른 방법은, 특히 유체 핸들링 시스템이 갭(G)을 가로지르는 경우의 필드들에 대하여 더미 기판(dummy substrate) 상의 힘 외란(force disturbance)을 측정하는 것이다. 이 측정은 생산 기판들의 노광 시 기판 테이블의 위치설정 시스템에서 이용될 수 있다. 하지만, 이 해결책은 스루풋을 감소시키며, 그 유효성이 확실치 않다. 하지만, 이러한 구성(예를 들어, 본 명세서에서 그 전문이 인용참조되고 2010년 7월 26일 출원된 미국 특허 출원 제 US 61/367,722호에 개시되어 있음)은 본 발명의 일 실시예와 조합하여 사용될 수 있다.

이 문제점은, 침지 액체가 적어도 기판(W)의 표면 전부, 및 바람직하게는 기판 테이블(WT)의 주위 표면 일부를 덮는 전체 습식 침지 시스템에 대해서는 관련이 적을 수 있다는 것을 유의한다. 하지만, 이러한 시스템에서 유사한 시스템적 오차들이 존재할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예가 이러한 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 기판 에지가 전체 습식 침지 시스템의 유체 공급 구조체 아래로 지나갈 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 리소그래피 장치의 1 이상의 작동 조건들을 조정하도록 제어기(50)가 구성된다. 예를 들어, 제어기는 투영 시스템(PS) 및/또는 액체 한정 구조체(12)에 대해 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)을 위치시키도록 구성된 위치설정 시스템(PW) 및/또는 액체 한정 구조체(12)의 1 이상의 작동 조건들을 조정하도록 구성될 수 있다. 그러므로, 제어기(50)는 1 이상의 작동 조건들을 1 이상의 주 제어기들에 의해 결정된 작동 조건들로부터 변화시킨다. 즉, 제어기(50)는 1 이상의 작동 조건들을 제어기(50)의 부재 시 선택되었을 작동 조건들과 상이하게 설정한다.

액체 한정 구조체(12)의 저면과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT) 간의 보다 큰 간격[상기 간격은 때로는 부상 높이(fly height)라 칭해짐]은, 갭(G)을 가로지르는 경우의 더 작은 힘 변동, 및 이에 따른 기판 테이블(WT)의 z 방향으로의 더 작은 서보 오차, 및 이에 따른 더 작은 디포커스 문제를 의미할 수 있다. 하지만, 전체 액체 한정 구조체(12)의 부상 높이를 증가시키는 것은, 이것이 결함을 증가시킬 수 있기 때문에 가능하지 않을 수 있다. 일반적으로, 부상 높이가 낮을수록 결함에 있어서 더 우수하다. 부상 높이의 증가가 액체 한정 구조체(12) 아래의 표면에 남게 되는 액체를 증가시킬 수 있다. 표면에 남게 되는 액체는 액체 한정 구조체(12)와 표면 사이에 연장된 메니스커스와의 충돌 시, 투영 시스템과 기판 사이의 침지 액체에 기포들이 발생되게 한다. 이 기포들은 투영 빔을 방해하여 이미징 결점들을 초래할 수 있다. 따라서, 부상 높이를 증가시키는 것은 결함을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 액체 한정 구조체(12)를 기울인다[기판(W)의 표면과 액체 한정 구조체(12)의 하부면 사이에 0 도와 다른 각도가 존재하도록 이루어짐]. 그러므로, 액체 한정 구조체(12)의 부상 높이를 상이한 위치에서는 공칭(예를 들어, 사전설정된) 크기로 두면서, 더 높은 부상 높이가 필요한 위치들에서는 액체 한정 구조체(12)의 부상 높이를 증가시킬 수 있다.

일반적으로, 부상 높이는 액체 한정 구조체(12)의 진입측(advancing side)[상기 측으로부터 기판 테이블(WT)이 이동함]에서 증가하고, 액체 한정 구조체(12)의 후퇴측(receding side)[상기 측으로 기판 테이블(WT)이 이동함]에서는 공칭(예를 들어, 사전설정된) 값으로 유지된다.

액체 한정 구조체(12)의 기울기의 방향 및 크기는 액체 한정 구조체(12)와 기판 테이블(WT) 간의 상대 이동 방향(예를 들어, 스캔 또는 스텝 방향) 및/또는 기판(W)에 대한 액체 한정 구조체(12)의 위치에 의존한다.

일 실시예에서, 액체 한정 구조체(12)의 기울기는 단지 액체 한정 구조체(12)가 기판(W)의 에지에 있는 경우에만 유도된다.

일 실시예에서, 기울기는 액체 한정 구조체(12)의 저면이 기판의 에지를 향해 회전되도록[예를 들어, 액체 한정 구조체(12)의 밑면의 (기판(W)에 대한) 반경방향 바깥쪽 에지가 안쪽 에지보다 기판(W)의 상부면으로부터 더 멀도록] 유도된다.

일 실시예에서, 기울기는 적어도 한 성분이 기판의 국부적인 에지와 실질적으로 평행인 방향을 갖는 축선을 중심으로 한다.

일 실시예에서, 기울기는 액체 한정 구조체(12)가 기판 상으로 가로지르는지, 아니면 기판 밖으로 가로지르는지에 따라 상이할 수 있다. 기울기량 및 방향은 다이마다(예를 들어, 필드마다) 변화할 수 있다.

일 실시예에서, 기울기는 적어도 한 성분이 액체 한정 구조체(12)와 기판(W) 간의 상대 이동 방향에 실질적으로 수직인 방향을 갖는 축선을 중심으로 한다.

도 8은 (예시된 바와 같이) 액체 한정 구조체(12)의 좌측 에지가 기판 밖으로 가로지르는 경우, 액체 한정 구조체(12)가 기판(W)에 대해 기울어지는 방식의 전형적인 예시를 도시한다. 이 실시예에서, 화살표(200)는 정지 상태의 액체 한정 구조체(12)에 대한 기판 테이블(WT)의 이동을 나타낸다.

예시된 바와 같이, 액체 한정 구조체(12)의 전방 에지는 액체 한정 구조체(12)의 (예시되지 않은) 후방 에지에 비해 더 큰 부상 높이를 갖는다. 그러므로, 다른 곳보다 갭(G) 위의 위치에서 액체 한정 구조체(12) 사이에 더 큰 갭이 존재한다. 결과로서, 액체 한정 구조체(12)가 갭(G) 위를 지날 때, 전방 에지에서 부상 높이가 더 낮았을 경우보다 액체 한정 구조체(12)와 기판 테이블(WT) 사이에 더 낮은 힘 변동이 일어난다. 결과로서, 기판 테이블(WT)의 z 방향으로 더 작은 서보 오차가 예상되며, 이로 인해 더 작은 디포커스가 예상될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 투영 시스템(PS) 아래에서의 기판(W)에 대한 경로설정(routing)으로서 보여줄 수 있으며, 이때 액체 한정 구조체(12)의 기울기는 연속적으로 또는 반-연속적으로(semi-continually)[예를 들어, 각 필드(다이)에 대해] 결정된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 기울기는 액체 한정 구조체(12)와 기판(W) 간의 상대 이동 방향 및/또는 위치, 및/또는 상대 이동의 속력에 의존한다. 이것의 목적은 액체 한정 구조체(12)와 기판(W) 간의 상대 속력을 늦출 필요없이, 액체 한정 구조체(12) 밑에서 기판 에지(갭: G)와 같은 높이 단차(height step)를 더 빨리 지나갈 수 있게 하는 것이다. 또한, 이는 침지 액체 손실을 방지하도록 돕고 기판(W)에 투영 빔의 포커스를 유지하면서 가능하다.

투영 빔의 포커싱은, 액체 한정 구조체(12)가 소정 부상 높이에 있다고 가정하여 수행된다. 기판 에지를 가로지르는 최적 부상 높이는 상이한 부상 높이에서이다[이는 부상 높이가 액체 한정 구조체(12)와 기판 및/또는 기판 테이블(WT) 사이에 연장된 메니스커스의 안정성에 영향을 미치기 때문이다]. 부상 높이를 증가시키는 것은 액체 손실을 초래할 수 있으며, 공간(11) 내 침지 액체에 기포를 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예는 두 부상 높이의 최적화이다.

또한, 액체 한정 구조체(12)와 기판(W) 간의 상대 이동 속력이 액체 한정 구조체(12)가 기울어지지 않은 상황만큼 많이 감소될 필요가 없기 때문에 스루풋 이점들(예를 들어, 일 실시예에서는 시간당 약 7 개의 기판)이 존재할 수 있다.

그러므로, 제어기(50)는 액체 한정 구조체(12)의 저면이 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상부면에 평행하지 않도록 액체 한정 구조체(12)를 기울일 수 있다. 즉, 액체 한정 구조체(12)의 저면은 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상부면에 평행인 것에서 벗어나 각도를 이룰 수 있다.

본 명세서에서 그 전문이 인용참조되는 미국 특허 출원 공개공보 US 2005-0007569호는 기울어지고 수직으로 이동할 수 있도록 작동되는 유체 핸들링 구조체(침지 후드로도 알려져 있음)를 설명한다. 이 형태의 유체 핸들링 구조체가 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있다.

제어기(50)는 추가적으로 액체 핸들링 구조체(12)의 저부와 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 표면 간의 간격을 변화시킬 수 있다.

일 실시예에서, 제어기는 고정된 부상 높이를 사용하는 것이 아니라, 예를 들어 위치 또는 감지된 부상 높이에 기초하여 부상 높이를 변화시킨다.

상기 방법은 다른 특징부들이 액체 한정 구조체(12) 아래로 지나가는 경우, 예를 들어 기판 테이블과 또 다른 대상물 사이의 갭에 접근하는 바와 같이 표면을 가로지르고, 및/또는 표면의 에지에 접근하는 동안에 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 또 다른 대상물은 기판 테이블(WT) 또는 측정 테이블에 장착된 센서일 수 있다. 센서는, 예를 들어 투과 이미지 센서(TIS), 렌즈 간섭계 센서(ILIAS) 또는 스폿 센서일 수 있다. 일 실시예에서, 또 다른 대상물은 브릿지(bridge) 또는 브릿지 요소이다. 브릿지 요소는 예를 들어 투영 시스템 아래에서의 테이블들(예를 들어, 2 개의 기판 테이블들, 또는 측정 테이블에 대한 기판 테이블)의 스와핑(swapping) 시, 적어도 2 개의 테이블들(예를 들어, 기판 테이블과 측정 테이블, 또는 2 개의 기판 테이블들) 사이의 갭에 존재하는 더미 기판으로서 기능할 수 있다. 브릿지 요소는, 예를 들어 적어도 투영 시스템(PS) 밑에서 브릿지 요소가 지나가고 있는 지속시간 동안 테이블에 부착될 수 있다. 브릿지 요소는 투영 시스템(PS) 아래에서의 테이블들의 스와핑 시 액체 한정 구조체(12)가 침지 액체를 실질적으로 가득히 유지하게 하도록 설계된다. 일 실시예에서, 브릿지 요소는 기판 테이블 또는 측정 테이블과 같은 또 다른 테이블의 일부분일 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예의 한가지 일반적인 원리를 예시한다. 일 실시예에서, 액체 한정 구조체(12) 아래로의 기판(W)의 이동 시[액체 한정 구조체(12)가 기판(W) 위로부터 기판 테이블(WT) 위로 가로지르는 것이 화살표(220)로 예시됨], 액체 한정 구조체(12)의 진입측(예시된 바와 같이, 상측)에서 증가된 부상 높이(H)가 존재하며, 예를 들어 항상 존재한다. 예를 들어, 액체 한정 구조체(12)는 축선(225)을 중심으로 회전될 수 있다. 액체 한정 구조체(12)가 다시 기판(W) 상으로 되돌아 가로지르는 것에 대해서는[화살표(230)로 예시됨], 도 9의 박스에 예시된 바와 같이 3 가지 선택이 존재한다: 1) 액체 한정 구조체(12)의 진입측(예시된 바와 같이, 하측)은 부상 높이를 증가되게 할 수 있다(왼쪽 선택); 2) 진입측 및 후퇴측이 동일한 높이를 갖도록 양측에서 부상 높이의 변화가 없을 수 있다(가운데 선택); 또는 3) 후퇴측의 높이가 증가할 수 있다(오른쪽 선택).

일 실시예에서, 액체 한정 구조체(12)는 단지 액체 한정 구조체(12)가 x 및 y 축선으로부터 말단(distal)인 영역들에 위치되는 경우의 액체 한정 구조체(12)에 대한 기판의 이동에 대해서만 기울어진다. x 및 y 축선의 원점은 기판의 중심이다. 상기 축선들은 스캐닝 방향에 실질적으로 평행이고 수직이다. 일 실시예에서, 액체 한정 구조체(12)는 단지 액체 한정 구조체가 기판(W) 밖으로, 및/또는 기판 상으로 지나가는 이동들에 대해서만 기울어진다.

일 실시예에서, 기판(W)은 노광 빔이 제 1 방향으로 하나씩 연장되는 다이들 한 줄을 이미징하도록 액체 한정 구조체(12)에 대해 그 아래로 이동한다. 이때, 제 1 방향으로 연장되는 인접한 한 줄의 다이들이 이미징된다. 이 경우, 액체 한정 구조체(12)의 제 1 방향에 평행인 축선을 중심으로만 회전이 이루어질 수 있다. 또한, 또는 대안적으로, 일 실시예에서 제 1 방향에 직교인 방향을 중심으로 하는 회전이 사용될 수 있다.

도 10은 액체 한정 구조체의 회전이 기판(W)의 어느 부분이 이미징되고 있는지에 의존하는 시스템을 예시한다. 도 10은 부분들(1 내지 9)로 분할되는 기판(W)의 평면도를 나타낸다. 기울기는 어느 구역(1 내지 9)이 이미징되고 있는지에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 기울기는 단지 1, 3, 7 및/또는 9 부분들의 이미징 시에만 유도될 수 있다.

아래의 코드 라인들은, 어느 부분(1 내지 9)이 이미징되고 있는지에 따라, 그리고 기판(W)과 액체 한정 구조체(12) 간의 상대 이동이 어느 방향으로 존재하는지에 따라 x 방향을 중심으로 하는 기울기(Rx) 및 y 방향을 중심으로 하는 기울기(Ry)가 조정되는 방식의 예시적인 실시예이다. 원점은 기판의 중심에 있으며, v_y는 기판(W)과 액체 한정 구조체(12) 간의 y 방향으로의 상대 속도이다.

영역마다 z_offset은 다음에 의해 결정되어야 한다:

Tilt = max(|Rx|,|Ry|)

z_offset = z_user + tilt*44.5[㎛/mrad]

이때, Rx_tilt_W2C는 기판(W) 밖으로의 움직임(방향 220)에 대한 기울기이고, Rx_tilt_C2W는 기판(W) 상으로의 움직임(방향 230)에 대한 기울기이다. 두 경우, 액체 한정 시스템의 전방 에지는 후방 에지보다 높은 부상 높이를 갖는다.

도 11은 본 발명의 일 실시예가 시행된 것을 제외하면 도 7의 결과들과 동등한 결과들을 예시한다. 이 실험에서는, 다음 조건들이 적용되었다:

기판(W)으로부터 기판 테이블(WT)로의 이동에 대해: Rx에서 1 mrad 기울기, 즉 액체 한정 구조체(12)의 진입측은 사전설정된 간격(예를 들어, 250 ㎛)으로 부상하고, 후퇴측은 사전설정된 간격(예를 들어, 150 ㎛)(즉, 공칭 부상 높이)이다;

기판 테이블(WT)로부터 기판(W)으로의 이동에 대해: Rx에서 1 mrad 기울기, 즉 액체 한정 구조체(12)의 진입측은 사전설정된 간격(예를 들어, 250 ㎛)으로 부상하고, 후퇴측은 사전설정된 간격(예를 들어, 150 ㎛)(즉, 공칭 부상 높이)이다;

양의 기울기는 액체 한정 구조체(12)의 진입측이 후퇴측보다 높은 것으로서 정의된다;

Ry에서의 기울기는 없다;

액체 한정 구조체(12)의 중심의 부상 높이는 기울기와 함께 증가되어, 액체 한정 구조체(12)의 최하점이 항상 사전설정된 간격(예를 들어, 150 ㎛)일 것을 보장한다;

그것은 액체 한정 구조체(12)가 기판 에지 위로 이동하는 경우, 한 필드로부터 다음 필드까지 스텝이 이동하는 동안 반대로 젖혀진다(flip)는 것을 의미한다.

도 11로부터 알 수 있는 바와 같이, z 방향으로 높은 서보 오차를 갖는 필드들의 수는 도 7에 비해 감소되었다. 모든 다이에 대한 평균 오프셋(mean off-set)은 약 25 %의 개선을 나타내며, 최대치 서보 오프셋은 약 8 %만큼 감소된다.

도 12 및 도 13은 도 7 및 도 11의 표준 편차들을 각각 나타낸다. 이 도면들로부터 개선된 것을 알 수 있으며, 특히 액체 한정 시스템 아래에서 갭(G)이 지나가는 것으로부터 발생된 디포커스의 영향을 받는 다이들의 표준 편차들이 감소된 것을 알 수 있다. 개선된 것은, 기판 에지 바로 안쪽의 두 상부 구석 및 기판 에지 바로 안쪽의 하부 주위의 구역에서 다이들의 0으로부터의 더 낮은 변동(영향을 받는 다이들이 더 어두워짐)에 의해 알 수 있다.

도 14는 기판(W)의 필드들의 평면도를 예시한다. 각각의 필드는 번호가 붙어 있다. 본 명세서에서 설명된 디포커스 오차들을 특히 겪기 쉬운 필드들은, 예를 들어 필드들(165, 157 및 179)이다.

도 15 내지 도 17은, 본 발명의 일 실시예가 적용되지 않은 (즉, 기울이지 않은) 기준(실선) 및 (앞서 개략적으로 설명된 시스템에 따라 기울기가 적용되는) 본 발명의 일 실시예(점선)에 대해 y 위치에 따라 변하는 필드들(165, 157 및 179) 각각에 대한 기판 테이블(WT)의 z 방향으로의 서보 오프셋의 변동을 나타낸다. 도 18 내지 도 20은, 본 발명의 일 실시예가 적용되지 않은 (즉, 기울이지 않은) 기준(실선) 및 (앞서 개략적으로 설명된 시스템에 따라 기울기가 적용되는) 본 발명의 일 실시예(점선)에 대해 동일한 필드들에 대한 이동 표준 편차의 변화를 나타낸다.

알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예를 이용하여 발생된 결과들이 [기판(W) 표면에 대한 액체 한정 구조체(12)의 저면의 기울기가 없는] 기준과 비교하여 더 낮은 서보 오차를 유도한다. 변동의 크기, 예를 들어 최대치 및 최소치의 크기가 더 작다.

이동 표준 편차 서보 오차는 기준 값들에 비해 본 발명의 일 실시예를 이용하여 더 작다. 또한, 최대치(즉, 변동의 크기)도 본 발명의 일 실시예에 대해 더 작다.

일 실시예에서, 기판(W)의 상부면에 대한 액체 한정 구조체(12)의 회전축(들) 및/또는 회전 각도의 크기(들)는 액체 한정 구조체(12)와 기판(W)의 상대 위치에 기초하여 결정된다. 상대 위치는 투영 시스템(PS)의 광학 축선에 대한 기판(W) 에지의 일부분의 위치일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 회전축(들) 및/또는 회전 각도의 크기(들)는 투영 시스템(PS)의 광학 축선에 대한 기판(W) 에지의 일부분의 상대 이동 방향에 기초하여 결정될 수 있다. 앞서 언급된 실시예들에서, 기판 에지의 일부분은 투영 시스템(PS)의 광학 축선에 가장 가까운 기판(W) 에지의 일부분일 수 있다. 일 실시예에서, 회전축(들)[및/또는 회전 각도의 크기(들)]의 결정은 기판(W) 에지의 일부분에 대한 접선의 1 이상의 특성에 의존한다. 예를 들어, 상기 결정은 상기 장치의 스캔 및/또는 스텝 방향에 대해 접선이 만드는 각도에 기초할 수 있다. 예를 들어, 축선(들) 및 크기(들)는 소정(예를 들어, 사전설정된) 범위 내에 있는 스캔 및/또는 스텝 방향들에 대한 접선의 각도를 기반으로 선택될 수 있다. 이를 기반으로, 어느 다이들의 스캐닝 시 기판(W)에 대한 액체 한정 구조체(12)의 기울기가 발생하는지를 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 7로부터 투영 시스템(PS)의 광학 축선에 가장 가까운 기판 에지의 일부분의 접선이 스캔 및/또는 스텝 방향들에 대해 약 45°이고(가령, 30 내지 60° 또는 35 내지 55°에서), 이 범위에서 기울기가 유도되는 경우, 최대 서보 오프셋을 갖는 다이들의 스캐닝 시 기울임이 일어날 것을 알 수 있다. 일 실시예에서, 상기 부분의 접선은 기판의 평면 내에 있고, 및/또는 광학 축선에 수직이다.

도 21은 디포커스의 영향을 받는 다이들(도 22에 나타내며, 아래에서 설명됨)의 이미징 시 기울기의 상이한 세팅들에 대한 결과들을 예시한다. mrad 세팅들은 도 21의 그래프들 아래에서, 상부에는 Ry 방향의 기울기, 중간에는 안쪽으로의[즉, 230 방향으로 기판(W) 상으로의] 움직임 시 Rx 방향의 기울기, 및 하부에는 바깥쪽으로의[즉, 220 방향으로 기판(W) 밖으로의] 움직임 시 Rx 방향의 기울기를 포함한 직사각형들에 나타낸다. 디포커스의 영향을 받는 여하한의 다이에 대한 최대 서보 오프셋은 좌측 그래프에서 대응하는 세팅 위에 점으로 표시(plot)된다. 디포커스의 영향을 받는 여하한의 다이에 대한 최대 이동 표준 편차는 도 21의 우측 그래프에서 대응하는 세팅 위에 점으로 표시된다. 사각형으로 나타낸 결과들은 제 1 층에 대한 것이고, 삼각형으로 나타낸 결과들은 제 2 층에 대한 것이다. 두 층들 간의 유일한 차이는 스캔 방향이다. 두 층들에 대해 점으로 표시된 결과들은 결과들의 재현성(reproducibility)을 나타낸다.

도 22는 도 21에 나타낸 결과들을 얻기 위해 기울기가 유도되는, 디포커스의 영향을 받는 다이들을 나타낸다. 디포커스의 영향을 받는 다이들은 기판(W)의 중심부와 외측 다이들 사이의 다이들이다(즉, 이들은 도 22에서 사선들로 채워진 다이들이다).

알 수 있는 바와 같이, (도 21의 그래프들 아래의 직사각형들에 나타낸) 기울기의 소정 세팅들은 최저 서보 오프셋(좌측 그래프) 및 최저 이동 표준 편차(우측 그래프)를 유도한다. 액체 한정 구조체를 x 축선 중심으로 기울임으로써 최적의 결과들이 달성된다. 또한, 액체 한정 구조체(12)를 y 축선 중심으로 추가로 기울이는 것도 소정 상황들에서는 도움이 된다. 일 실시예에서, 제어기(50)는 x 축선 및/또는 y 축선을 중심으로 액체 한정 구조체(12)를 기울일지를 독립적으로 결정한다.

아래의 표는 기준(기울기 값이 없음)에 대해 정규화된 결과들을 이용하여 기울기에 대한 최적 세팅의 결과들을 요약한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 앞서 설명된 것과 다른 다이들의 결함 성능을 개선하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 액체 한정 구조체의 기울기는 기포 결점들이 일어나는 다이들에서, 또는 그 부근에서 제어될 수 있다. 이 결점들은 기판(W)과 액체 한정 구조체(12) 사이에 연장되는 메니스커스와, 앞선 이동 시 기판(W)에 남은 액적과 같은 액체의 충돌로부터 발생한다. 충돌은 액적과 메니스커스 사이의 가스가 메니스커스 내의 침지 액체 내에 포획되게 할 수 있다. 이에 따라, 상기 가스가 침지 액체 내에 기포를 형성하므로, 이미징 오차의 위험을 증가시킨다. 다른 경우 액적들이 남아 있는 위치들에서 기판(W)에 대해 액체 한정 구조체(12)가 이동하는 동안, 또는 그 위치들에서의 후속한 이동 시, 기울임이 유도되고, 아니면 예를 들어 앞서 설명된 바와 같이 제어될 수 있다. 이러한 액체 한정 구조체의 기울임은 기포 형성의 기회를 감소시킴으로써 상황을 개선할 수 있다. 액적들이 생성될 수 있는 위치들에서 액체 한정 구조체(12)를 기울이는 것은, 액적들을 더 적게 발생시킬 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 부상 높이가 감소되어, 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 상부면에 남아 있는 액적과, 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)과 액체 한정 구조체(12) 사이에 연장된 메니스커스의 잠재적 충돌 시 기포를 생성할 기회를 감소시킬 수 있다.

추가적으로, 제어기(50)는 기판 에지 부근에서 이미징 또는 스테핑이 일어나는 경우에도 1 이상의 작동 조건들(예를 들어, 기울기 및/또는 부상 높이)을 조정하기 위해, 충족될 추가 조건을 필요로 한다. 예를 들어, 이미징 시 작동 조건을 조정하기 위한 전제 조건은, 이미징 "이동"이 기판 상에 또는 기판 밖에 있거나(on or off the substrate), 또는 기판(W)의 x 축선을 향하고 기판(W)의 x 축선을 벗어나지 않는 것일 수 있다. 이는 기판(W) 상으로의, 또는 이제 막 기판(W) 상에서의 스캔이 기판(W)과 떨어진 스캔 또는 기판(W)의 에지에 더 가까운 이동보다 더 많은 결점을 발생시키기 쉬울 수 있기 때문에 유리할 수 있다.

앞선 기재내용은 "다이"를 언급한다. 대안적으로, 이 기재내용은 노광 필드를 언급한다. 노광 필드는 수 개의 다이들을 포함할 수 있다. 다이는, 전형적으로 하나의 고객 제품(customer product)이다.

이해하는 바와 같이, 앞서 설명된 여하한의 특징들은 여하한의 다른 특징과 사용될 수 있으며, 이는 본 명세서에 포함되는 명확하게 설명된 그 조합들만 있는 것은 아니다.

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, 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 각각 또는 조합하여, 1 이상의 컴퓨터 프로그램들이 리소그래피 장치의 적어도 1 이상의 구성요소 내에 위치된 1 이상의 컴퓨터 프로세서들에 의해 판독되는 경우에 작동가능할 수 있다. 상기 제어기들은 각각 또는 조합하여, 신호를 수신, 처리 및 송신하는 여하한의 적절한 구성을 가질 수 있다. 제어기들 중 적어도 1 이상과 통신하도록 1 이상의 프로세서들이 구성된다. 예를 들어, 각각의 제어기는 앞서 설명된 방법들에 대한 기계-판독가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들을 실행하는 1 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 또한, 제어기들은 이러한 컴퓨터 프로그램들을 저장하는 데이터 저장 매체, 및/또는 이러한 매체를 수용하는 하드웨어를 포함할 수 있다. 그러므로, 상기 제어기(들)는 1 이상의 컴퓨터 프로그램들의 기계-판독가능한 명령어들에 따라 작동할 수 있다.

본 발명의 1 이상의 실시예는, 침지 액체가 배스의 형태로 제공되든지, 기판의 국부화된 표면적에만 제공되든지, 또는 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 개구부를 포함한 1 이상의 유체 개구부, 1 이상의 가스 개구부, 또는 2상 흐름을 위한 1 이상의 개구부의 조합을 포함할 수 있다. 상기 개구부들은 각각 침지 공간으로의 유입구(또는 유체 핸들링 구조체로부터의 유출구), 또는 침지 공간 밖으로의 유출구(또는 유체 핸들링 구조체로의 유입구)일 수 있다. 일 실시예에서, 공간의 표면은 기판 및/또는 기판 테이블의 일부분일 수 있으며, 또는 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 표면을 완전히 덮을 수 있거나, 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 (15)

1. 침지 리소그래피 장치에 있어서:
   기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블;
   상기 기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 지향하도록 구성된 투영 시스템;
   상기 기판, 또는 상기 기판 테이블, 또는 상기 기판 및 기판 테이블 모두와, 상기 투영 시스템 사이에 정의된 공간에 침지 액체를 공급하고 한정하도록 구성된 액체 핸들링 시스템(liquid handling system);
   i) 상기 기판 및 기판 테이블 중 적어도 어느 하나와 상기 액체 핸들링 시스템 간의 상대 이동 방향, ii) 상기 액체 핸들링 시스템에 대한 상기 기판 및 기판 테이블 중 적어도 어느 하나의 위치, 또는 iii) 위 i)과 ii) 모두에 따라, 상기 액체 핸들링 시스템에 대한 상기 기판 및 기판 테이블 중 적어도 어느 하나의 이동 시, 상기 기판의 상부면에 대한 상기 액체 핸들링 시스템의 하부면의 각도를 조정하는 제어기를 포함하고,
   상기 각도는, 상기 액체 핸들링 시스템의 전방 에지(leading edge)가 상기 액체 핸들링 시스템의 후방 에지(trailing edge)보다 상기 기판 및 기판 테이블 중 적어도 어느 하나의 상부면으로부터 더 멀리 있도록 조정되는 침지 리소그래피 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 각도는, 상기 기판의 에지가 상기 액체 핸들링 시스템 아래로, 또는 상기 액체 핸들링 시스템 아래로부터(to or from under the liquid handling system) 이동하는 경우에 대해 조정되는 침지 리소그래피 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 각도는, 상기 기판이 상기 액체 핸들링 시스템 아래로부터 멀어지게 이동하는 경우, 상기 액체 핸들링 시스템의 전방 에지가 상기 액체 핸들링 시스템의 후방 에지보다 상기 기판 및 기판 테이블 중 적어도 어느 하나의 상부면으로부터 더 멀리 있도록 조정되는 침지 리소그래피 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 각도는, 상기 기판이 상기 액체 핸들링 시스템 아래를 향해 이동하는 경우, 상기 액체 핸들링 시스템의 전방 에지가 상기 액체 핸들링 시스템의 후방 에지보다 상기 기판 및 기판 테이블 중 적어도 어느 하나의 상부면으로부터 더 멀리 있도록 조정되는 침지 리소그래피 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 각도는, 상기 기판의 에지가 상기 액체 핸들링 시스템 아래를 향해 이동하는 경우, 상기 액체 핸들링 시스템의 전방 에지가 상기 액체 핸들링 시스템의 후방 에지보다 상기 기판 및 기판 테이블 중 적어도 어느 하나의 상부면에 더 가까이 있도록 조정되는 침지 리소그래피 장치.
7. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 액체 핸들링 시스템과 '상기 기판 및 기판 테이블 중 적어도 어느 하나의 상부면' 간의 최소 간격이 상기 이동 시 일정하게 유지되는 침지 리소그래피 장치.
8. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이동은 적어도 두 줄의 필드들을 차례로 이미징하는 단계를 포함하는 침지 리소그래피 장치.
9. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 각도는 이미징되는 필드, 또는 어느 필드들이 사이로 이동되고 있는지에 따라 조정되는 침지 리소그래피 장치.
10. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각도는 상기 액체 핸들링 시스템과 상기 기판 테이블 간의 상대 속도에 따라 조정되는 침지 리소그래피 장치.
11. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각도는, 상기 위치가 상기 액체 핸들링 시스템과 상기 기판 사이의 힘 변동이 사전에 설정된 크기를 넘는 필드들의 이미징에 대한 경우에, 증가되는 침지 리소그래피 장치.
12. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 및 상기 방향 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 회전축(들) 및 회전 각도의 크기(들) 중 적어도 어느 하나가 결정되는 침지 리소그래피 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 회전축(들) 및 회전 각도의 크기(들) 중 적어도 어느 하나는 상기 투영 시스템의 광학 축선에 대한 상기 기판의 에지 일부분의 위치에 기초하여 결정되는 침지 리소그래피 장치.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 회전축(들) 및 회전 각도의 크기(들) 중 적어도 어느 하나는 상기 투영 시스템의 광학 축선에 대한 상기 기판의 에지 일부분의 상대 이동 방향에 기초하여 결정되는 침지 리소그래피 장치.
15. 리소그래피 장치를 작동시키는 방법에 있어서,
    액체 핸들링 시스템에 의해 한정된 침지 액체를 통해 기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템에 대해 기판을 지지하는 기판 테이블을 이동시키는 단계; 및
    i) 상기 기판 및 기판 테이블 중 적어도 어느 하나와 상기 액체 핸들링 시스템 간의 상대 이동 방향, ii) 상기 액체 핸들링 시스템에 대한 상기 기판 및 기판 테이블 중 적어도 어느 하나의 위치, 또는 iii) 위 i)과 ii) 모두에 따라, 상기 액체 핸들링 시스템에 대한 상기 기판 및 기판 테이블 중 적어도 어느 하나의 이동 시, 상기 기판의 상부면에 대한 상기 액체 핸들링 시스템의 하부면의 각도를 조정하는 단계를 포함하고,
    상기 각도는, 상기 액체 핸들링 시스템의 전방 에지(leading edge)가 상기 액체 핸들링 시스템의 후방 에지(trailing edge)보다 상기 기판 및 기판 테이블 중 적어도 어느 하나의 상부면으로부터 더 멀리 있도록 조정되는 리소그래피 장치 작동 방법.

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