KR101504127B1 - 유체 핸들링 구조체, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

메니스커스 파괴가 발생하는 속도를 증가시키기 위해 여러 조치들이 취해진 유체 핸들링 구조체가 개시된다. 상기 조치들은 유체 핸들링 구조체에서 복수의 유체 추출 개구부들의 형상 및 복수의 유체 공급 개구부들의 형상 및 밀도를 포함한다.

Description

유체 핸들링 구조체, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법{Fluid Handling Structure, Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method}

본 발명은 유체 핸들링 구조체, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우에, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)상의 (예를 들어, 한 개 또는 수 개의 다이 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 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-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.

리소그래피 투영 장치에서, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위해 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체(예를 들어, 물)에 기판을 침지(immerse)시키는 것이 제안되었다. 상기 액체는 증류수인 것이 바람직하지만, 1 이상의 다른 액체들이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 액체를 참조하여 설명될 것이다. 하지만, 또 다른 유체, 특히 습윤화 유체(wetting fluid)들, 비압축식 유체(incompressible fluid)들, 및/또는 공기보다 높은 굴절률을 갖고, 바람직하게는 물보다 높은 굴절률을 갖는 유체들이 적절할 수 있다. 가스들을 제외한 유체들이 특히 바람직하다. 이것의 핵심은, 노광 방사선이 액체 내에서 더 짧은 파장을 가지기 때문에 더 작은 피처들을 이미징할 수 있다는 것에 있다. (또한, 액체의 효과는 상기 시스템의 유효 NA를 증가시키고 초점심도(depth of focus)를 증가시키는 것으로도 간주될 수 있다.) 고체 입자(예를 들어, 석영)가 그 안에 부유되어 있는 물을 포함하는 다른 침지 액체들, 또는 나노-입자 부유물들(예를 들어, 10 nm의 최대 치수를 갖는 입자들)을 갖는 액체가 제안되었다. 부유된 입자들은 입자들이 부유된 액체와 유사하거나 동일한 굴절률을 가질 수 있거나 또는 가질 수 없다. 적합할 수 있는 다른 액체로는, 탄화수소, 예컨대 방향족, 불화탄화수소(fluorohydrocarbon), 및/또는 수성 용액이 있다.

기판 또는 기판 및 기판 테이블을 액체 배스(bath of liquid) 내에 담근다는 것(예를 들어, 미국 특허 제 4,509,852호 참조)은, 스캐닝 노광 시 가속되어야 할 대량의 액체(large body of liquid)가 존재한다는 것을 의미한다. 이는 더 많은 또는 더 강력한 모터들을 필요로 하며, 액체 내의 난류(turbulence)는 바람직하지 않고 예측 불가능한 영향들을 초래할 수 있다.

침지 장치에서, 침지 액체는 유체 핸들링 시스템 또는 장치에 의해 핸들링된다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 침지 유체를 공급할 수 있으며, 따라서 유체 공급 시스템일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 유체를 한정(confine)할 수 있으며, 이에 따라 유체 한정 시스템일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 유체에 배리어를 제공할 수 있으며, 이에 따라 배리어 부재일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은, 예를 들어 액체의 핸들링을 돕기 위해 (가스와 같은) 유체의 유동을 생성하거나 이용할 수 있다. 일 실시예에서, 침지 액체는 침지 유체로서 사용될 수 있다. 그 경우, 유체 핸들링 시스템은 액체 핸들링 시스템일 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 99/49504에 개시된다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 액체는 적어도 1 이상의 유입구(IN)에 의해 기판상으로, 바람직하게는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 공급되고, 투영 시스템 아래로 통과한 이후에 적어도 1 이상의 유출구(OUT)에 의해 제거된다. 즉, 기판이 -X 방향으로 요소 밑에서 스캐닝됨에 따라, 액체는 요소의 +X 측에 공급되고 -X 측에서 흡수(taken up)된다. 도 2는 액체가 유입구(IN)를 통해 공급되고, 저압력원에 연결되어 있는 유출구(OUT)에 의해 요소의 다른 측에서 흡수되는 장치를 개략적으로 도시한다. 도 2의 예시에서, 액체는 최종 요소에 대해 기판의 이동 방향을 따라 공급되지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다. 예를 들어, 기판을 가로지르는, 또한 유입구 및 유출구를 통한 액체의 공급 및 제거의 유동 방향은 화살표들로 도시되어 있다. 최종 요소 주변에 위치되는 다양한 방위 및 개수의 유입구 및 유출구가 가능하며, 어느 한 쪽에 유출구와 함께 유입구의 4 개의 세트가 최종 요소 주변에 규칙적인 패턴으로 제공되는 일 예시가 도 3에서 설명된다. 유입구들 및 유출구들을 통한 액체의 공급 및 제거는 화살표들로 표시된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 투영 장치에서 사용하기 위한 예시적인 액체 공급 시스템을 개략적으로 도시한다. 투영 시스템(PL)의 양쪽에서 2 개의 홈형 유입구(groove inlet: IN)에 의해 액체가 공급되고, 유입구들(IN)의 반경 방향 바깥쪽으로(radially outwardly) 배치된 복수의 개별 유출구들(OUT)에 의해 제거된다. 유입구들 및 유출구들을 통한 액체 유동 방향, 및 기판 지지체의 상대 동작이 화살표들로 도시되어 있다. 도 4의 실시예에서, 유입구들(IN) 및 유출구들(OUT)은 그 중심에 홀(hole)을 갖고, 그것을 통해 투영 빔이 투영되는 플레이트(plate) 내에 배치된다. 투영 시스템(PL)의 한쪽에서 하나의 홈형 유입구(IN)에 의해 액체가 공급되고, 투영 시스템(PL)의 다른 한쪽에서 복수의 개별 유출구(OUT)에 의해 제거됨에 따라, 투영 시스템(PL)과 기판(W) 사이에 박막의 액체 유동을 유도한다. 액체 공급 시스템 내에 통합되는 유입구(IN) 및 유출구(OUT)의 조합의 선택은, 기판(W)의 이동 방향에 의존할 수 있다(유입구(IN) 및 유출구(OUT)의 다른 조합은 비활성적임).

본 명세서에서 인용 참조 되는 유럽 특허 출원 공개공보 제 EP 1420300호, 및 미국 특허 출원 공개공보 제 US 2004-0136494호에는, 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 위치에서 테이블을 이용하여 레벨링 측정(leveling measurement)들이 수행되며, 침지 액체가 존재하는 제 2 위치에서 테이블을 이용하여 노광이 수행된다. 대안적으로, 상기 장치는 하나의 테이블만을 갖는다.

PCT 특허 출원 공개공보 WO 2005/064405호는 침지 액체가 한정되지 않는 완전 습윤 구성(all wet arrangement)을 개시한다. 이러한 시스템에는 기판의 전체 최상부 표면이 액체로 덮인다. 이는 기판의 전체 최상부 표면이 실질적으로 동일한 조건들에 노출되기 때문에 유익할 수 있다. 이는 기판의 온도 제어 및 처리 면에서 장점을 갖는다. WO 2005/064405호에는, 액체 공급 시스템이 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 갭에 액체를 제공한다. 상기 액체는 기판의 잔여부 상에 누설된다. 기판 테이블의 에지에 있는 배리어는 액체가 방출되는 것을 방지하므로, 액체가 기판 테이블의 최상부 표면으로부터 제어되는 방식으로 제거될 수 있다. 비록, 이러한 시스템은 기판의 온도 제어 및 처리를 개선하지만, 침지 액체의 증발은 여전히 존재할 수 있다. 이 문제를 해결하는 한가지 방법은, 부재가 제공되는 미국 특허 출원 공개공보 제 US 2006/119809호에 개시되며, 상기 부재는 모든 위치에서 기판(W)을 덮고, 상기 부재와 기판 및/또는 상기 기판을 유지하는 기판 테이블의 최상부 사이에서 연장되는 침지 액체를 갖도록 구성된다.

투영 시스템 아래에서 가능한 한 빨리 기판을 이동시킬 수 있는 것이 바람직하다. 이를 위해, 액체 한정 시스템, 또는 특히 국부화 영역 유체 핸들링 시스템에 대한 유체 핸들링 시스템은 상당한 액체 손실 또는 기포의 형성 없이 고속의 스캐닝 동작을 유도하도록 설계되어야 한다. 스텝핑(stepping) 및 스캐닝 동작들은 실질적으로 동일한 속도가 아니면, 비슷한 또는 유사한 속도로 수행될 수 있다.

예를 들어, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간에 액체를 유지하는 유체 핸들링 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조체가 제공되고, 상기 유체 핸들링 구조체는 평면에서 코너진 형상(cornered shape)으로 배치된 복수의 개구부들을 가지며, 상기 유체 핸들링 구조체는 사용 시 기판 및/또는 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 쪽으로 상기 개구부들이 지향되도록 구성되고,

a) 상기 코너진 형상은 음의 반경을 갖는 변(side)을 갖고; 및/또는

b) 상기 코너진 형상은 0.05 내지 4.0 mm 범위의 반경을 갖는 코너를 갖는다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조체가 제공되고, 상기 유체 핸들링 구조체는 평면에서 제 1 코너진 형상으로 배치된 복수의 유체 추출 개구부(fluid extraction opening)들, 및 평면에서 제 2 코너진 형상으로 배치된 복수의 유체 공급 개구부들을 가지며, 상기 유체 추출 개구부들 및 유체 공급 개구부들은 사용 시 기판 및/또는 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 쪽으로 지향되고, 상기 제 1 및 제 2 코너진 형상들은 실질적으로 유사하며, 상기 제 1 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너 선단(apex)에 유체 추출 개구부가 존재하고, 상기 제 2 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너 선단에 유체 공급 개구부가 존재한다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조체가 제공되고, 상기 유체 핸들링 구조체는 평면에서 코너진 형상으로 배치된 복수의 개구부들을 가지며, 상기 유체 핸들링 구조체는 사용 시 기판 및/또는 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 쪽으로 상기 개구부들이 지향되도록 구성되고, 상기 개구부들은 다른 곳보다 코너 근처에서 더 가깝게 이격된다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면,

투영 시스템과 기판 사이에 유체를 제공하는 단계;

유체 핸들링 구조체에서 복수의 개구부들에 언더 프레셔(under pressure)를 인가함으로써, 상기 기판과 상기 투영 시스템 사이로부터 액체를 회수하는 단계 - 상기 개구부는 평면에서 상기 투영 시스템과 상기 기판 사이의 유체 주변에 코너진 형상으로 배치됨 - 를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공되고,

a) 상기 코너진 형상은 음의 반경을 갖는 변을 갖고; 및/또는

b) 상기 코너진 형상은 0.05 내지 4.0 mm 범위의 반경을 갖는 코너를 갖는다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면,

투영 시스템과 기판 사이에 유체를 제공하는 단계;

유체 핸들링 구조체에서 복수의 유체 추출 개구부들에 언더 프레셔를 인가함으로써, 상기 기판과 상기 투영 시스템 사이로부터 액체를 회수하는 단계 - 상기 유체 추출 개구부들은 평면에서 제 1 코너진 형상으로 배치됨 - ;

복수의 유체 공급 개구부들을 통해 상기 기판과 상기 투영 시스템 사이에 유체를 공급하는 단계 - 상기 유체 공급 개구부들은 평면에서 제 2 코너진 형상으로 배치됨 - 를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공되고,

상기 제 1 및 제 2 코너진 형상들은 실질적으로 유사하며, 상기 제 1 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너 선단에 유체 추출 개구부가 존재하고, 상기 제 2 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너 선단에 유체 공급 개구부가 존재한다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면,

유체 핸들링 구조체의 복수의 개구부들을 통해 투영 시스템과 기판 사이에 액체를 공급하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공되고, 상기 개구부는 평면에서 코너진 형상으로 배치되며, 상기 개구부들은 다른 곳보다 코너 근처에서 더 가깝게 이격된다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조체가 제공된다. 상기 유체 핸들링 구조체는 평면에서 제 1 코너진 형상으로 배치된 복수의 유체 추출 개구부들, 및 평면에서 제 2 코너진 형상으로 배치된 복수의 유체 공급 개구부들을 갖는다. 상기 유체 추출 개구부들 및 유체 공급 개구부들은 사용 시 기판 및/또는 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 쪽으로 지향된다. 상기 제 1 및 제 2 코너진 형상들은 실질적으로 유사하다. 상기 제 1 코너진 형상 또는 상기 제 2 코너진 형상, 또는 둘 모두의 코너는 사용 시 상기 유체 핸들링 구조체와 상기 기판 테이블 사이의 상대 동작 방향으로 정렬되도록 구성된다.

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 사용하기 위한 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
- 도 4는 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
- 도 5는 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
- 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 메니스커스 고정 시스템의 개략적 평면도;
- 도 7은 투영 시스템의 광학 축선에 대해 실질적으로 평행한 평면에서 본 발명의 일 실시예에 따른 메니스커스 고정 시스템의 단면도;
- 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 핸들링 구조체의 실제 실시예의 평면도;
- 도 9는 가변 유속에서 상이한 타입의 유체 핸들링 구조체에 대한 최대 달성가능한 스캔 속도를 도시하는 그래프;
- 도 10a 내지 도 10d는 도 8의 실시예에 대한 4 개의 변형예들을 도시하는 도면;
- 도 11은 도 8의 실시예에 대한 변형예를 도시하는 도면;
- 도 12a 및 도 12b는 도 8 및 도 11의 실시예들에 대한 변형예들을 도시하는 도면;
- 도 13은 상이한 유속에서 3 개의 상이한 유체 핸들링 구조체들에 대한 최대 스캔 속도를 도시하는 도면;
- 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 핸들링 구조체의 개략적 단면도;
- 도 15a 및 도 15b는 각각 본 발명의 일 실시예의 범위에 포함되지 않는 유체 핸들링 구조체 및 본 발명의 일 실시예의 범위에 포함되는 유체 핸들링 구조체의 평면도;
- 도 16은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 유체 핸들링 시스템의 평면도를 도시한다.

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 타입들의 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 구조체는, 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 조정하는 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.

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 통과하여 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 마크들이 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 부여되는 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 노광시에 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 노광시 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 사이에 액체를 제공하는 구성들은 2 개의 일반적인 카테고리들로 분류될 수 있다. 이들은, 기판(W)의 전체와, 선택적으로는 기판 테이블(WT)의 일부분이 액체 배스 내에 담가지는 배스 타입 구성과; 액체가 기판의 국부화된 영역에만 제공되는 액체 공급 시스템들을 이용하는, 소위 국부화된 침지 시스템이다. 후자의 카테고리에서, 액체에 의해 채워진 공간은 평면에서 기판의 최상부 표면보다 작으며, 액체로 채워진 영역 밑으로 기판(W)이 이동하는 동안, 상기 영역은 투영 시스템(PS)에 대해 정지한 상태로 유지된다. 본 발명의 일 실시예가 나타내는 또 다른 구성은, 액체가 한정되지 않은 완전 습윤 용액이다. 이 구성에서, 기판의 전체 최상부 표면, 및 기판 테이블의 전체 또는 일부분은 침지 액체로 덮인다. 기판을 전체적으로 또는 부분적으로 덮는 액체의 깊이는 얕다. 상기 액체는 웨이퍼 상의 액체의 막, 예컨대 박막일 수 있다. 또한, 도 2 내지 도 5의 액체 공급 디바이스들 중 어느 것이 이러한 시스템에서 사용될 수 있다; 하지만, 시일링 특성들이 존재하지 않거나, 활성화되지 않거나, 정상만큼 효율적이지 않거나, 아니면 국부화된 영역에 대해 액체를 시일링하는데 비효율적이다. 4 개의 상이한 타입의 국부화된 액체 공급 시스템들, 액체 핸들링 시스템들, 액체 한정 시스템들이 도 2 내지 도 5에 도시된다. 도 2 내지 도 4에 개시된 액체 공급 시스템들은 전반부에 이미 설명되었다.

제안된 또 다른 구성은 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블 사이의 공간 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장되는 배리어 부재를 갖는 액체 공급 시스템을 제공하는 것이다. 이러한 구성은 도 5에 도시된다.

도 5는 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블(WT) 또는 기판(W) 사이의 공간 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장되는 배리어 부재(12)를 갖는 국부화된 액체 공급 시스템 또는 유체 핸들링 구조체를 개략적으로 도시한다. (다음의 설명에서 기판(W)의 표면에 관한 언급은, 다른 곳에 특별히 언급되지 않는다면, 추가적으로 또는 대안적으로 기판 테이블의 표면을 언급한다.) 배리어 부재(12)는 Z 방향(광학 축선의 방향)으로 약간의 상대 이동이 있을 수 있지만, XY 평면에서는 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지해 있다. 일 실시예에서, 배리어 부재와 기판(W)의 표면 사이에 시일이 형성되며, 가스 시일 또는 유체 시일과 같은 무접촉 시일일 수 있다.

배리어 부재(12)는 전체적으로 또는 부분적으로 투영 시스템(PL)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 공간(11)에 액체를 수용한다. 기판(W)에 대한 무접촉 시일(16)은, 기판(W) 표면과 투영 시스템(PL)의 최종 요소 사이의 공간 내에 액체가 한정되도록 투영 시스템의 이미지 필드 주위에 형성될 수 있다. 상기 공간은 투영 시스템(PL)의 최종 요소 아래에, 그리고 그것을 둘러싸서 위치된 배리어 부재(12)에 의해 전체 또는 부분적으로 형성된다. 액체 유입구(13)에 의해 투영 시스템 밑의 공간 및 배리어 부재(12) 내의 공간으로 액체가 유입된다. 상기 액체는 액체 유출구(13)에 의해 제거될 수 있다. 배리어 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, 배리어 부재(12)는 상단부에서 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 이와 같을 필요는 없다.

사용 시, 배리어 부재(12)의 저부와 기판(W)의 표면 사이에 형성되는 가스 시일(16)에 의해 액체가 공간(11) 내에 수용된다. 가스 시일은 가스, 예를 들어 공기 또는 합성 공기(synthetic air)에 의해 형성되지만, 일 실시예에서는 N₂ 또는 또 다른 비활성 기체에 의해 형성된다. 가스 시일 내의 가스는 압력 하에서 유입구(15)를 통해 배리어 부재(12)와 기판(W) 사이의 갭(gap)에 제공된다. 상기 가스는 유출구(14)를 통해 추출된다. 가스 유입구(15) 상의 과압력(overpressure), 유출구(14) 상의 진공 레벨, 및 갭의 지오메트리(geometry)는 안쪽에 액체를 한정시키는 고속의 가스 유동이 존재하도록 배치된다. 배리어 부재(12)와 기판(W) 사이의 액체 상의 가스의 힘은 공간(11) 내에 액체를 수용한다. 상기 유입구/유출구는 공간(11)을 둘러싸는 환형의 홈들일 수 있다. 상기 환형의 홈들은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 가스(16)의 유동은 공간(11) 내에 액체를 수용하는데 효과적이다. 이러한 시스템은 미국 특허 출원 공개공보 제 US 2004-0207824호에 개시되어 있다.

본 발명의 일 실시예는 메니스커스가 소정 지점을 넘어 진행하는 것을 방지하기 위한 유체 핸들링 구조체에서 사용하기 위한 특정 타입의 추출기에 관한 것이다. 부연하면, 본 발명의 일 실시예는 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간에 액체의 에지를 실질적으로 제자리에 고정(pin)시키는 메니스커스 고정 디바이스(meniscus pinning device)에 관한 것이다. 메니스커스 고정 장치는 2007년 11월 30일에 출원된 미국 특허 출원 제 US 11/987,569호에 개시된 소위 가스 드래그 추출기 원리(gas drag extractor principle)에 의존한다. 상기 시스템에서, 추출 홀(extraction hole)들이 코너진 형상에 배치된다. 상기 코너들은 스텝핑 및 스캐닝 방향들로 정렬된다. 이는, 2 개의 유출구들이 스텝 또는 스캔 방향에 대해 수직으로 배치된 경우와 비교하여, 주어진 속도에 대해 스텝 또는 스캔 방향으로 2 개의 유출구들 사이의 메니스커스 상의 힘을 감소시킨다.

개구부들이 배치된 코너진 형상의 지오메트리는 (약 60°내지 90°사이, 바람직하게는 75°내지 90°사이, 더 바람직하게는 75°내지 85°사이의) 뾰족한 코너들이 스텝 방향 및 스캔 방향 둘 모두로 정렬된 코너들에 대해 존재하도록 한다는 점에서, 본 발명의 일 실시예는 이 시스템에 대한 개선예이다. 이는 정렬된 각각의 코너 방향으로 증가된 속도를 허용한다. 이는 스캐닝 또는 스텝핑 방향으로의 불안정한 메니스커스로 인한 액체 물방울들의 생성이 감소되기 때문이다. 코너들이 스캐닝 및 스텝핑 방향들 둘 모두로 정렬된다면, 상기 방향들에서 증가된 속도가 달성될 수 있다. 바람직하게는, 스캐닝 및 스텝핑 방향들로의 이동 속도는 실질적으로 동일할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예의 유체 핸들링 구조체 또는 시스템의 메니스커스 고정 형태(meniscus pinning feature)의 개략적 평면도이다. 예를 들어, 도 5의 메니스커스 고정 장치(14, 15, 16)를 대체하거나 확대한 메니스커스 고정 장치 형태들이 도시된다. 도 6의 메니스커스 고정 디바이스는 별도의 이산 개구부들(50)을 포함한다. 상기 각각의 개구부들(50)은 원형으로 도시되어 있으나, 반드시 이와 같을 필요는 없다. 실제로, 1 이상의 개구부들(50)은 다음의 형상: 정사각형, 직사각형, 편장형(oblong), 삼각형, 세장형 슬릿(elongate slit) 등으로부터 선택된 1 이상의 형상일 수 있다. 각각의 개구부는 평면에서 (부연하면, 하나의 개구부로부터 인접한 개구부로의 방향으로) 0.2 mm 이상, 바람직하게는 0.5 mm 또는 1 mm 이상, 일 실시예에서 0.1 mm 내지 10 mm 사이, 일 실시예에서 0.25 mm 내지 2 mm 사이의 길이 치수를 갖는다. 일 실시예에서, 각각의 개구부의 폭은 0.1 mm 내지 2 mm 사이이다. 또 다른 실시예에서, 각각의 개구부의 폭은 0.25 mm 내지 1 mm 사이이다.

도 6의 메니스커스 고정 디바이스의 각각의 개구부들(50)은 별도의 언더 프레셔 소스에 연결된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 각각의 또는 복수의 개구부들(50)은 자체적으로 언더 프레셔로 유지되는 공통 챔버(환형일 수 있음)에 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 각각의 또는 복수의 개구부들(50)에서 균일한 언더 프레셔가 달성될 수 있다. 상기 개구부들(50)은 진공원에 연결될 수 있으며, 및/또는 유체 핸들링 구조체 또는 시스템(또는 한정 구조체, 배리어 부재 또는 액체 공급 시스템)을 둘러싼 대기(atmosphere)는 원하는 압력 차이를 생성하도록 압력이 증가될 수 있다.

도 6의 실시예에서, 상기 개구부들은 유체 추출 개구부들이다. 부연하면, 상기 개구부들은 유체 핸들링 구조체 안으로 가스 및/또는 액체의 통행을 위한 유입구들이다. 부연하면, 상기 유입구들은 상기 공간(11)으로부터의 유출구들로서 고려될 수 있다. 이는 이후에 더 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 도 14 내지 16을 설명할 때 알 수 있는 바와 같이, 상기 개구부들은 동일하게 유체 핸들링 구조체(12)로부터 유체(예를 들어, 액체)의 통행을 위한 유출구들일 수 있다. 부연하면, 상기 개구부들은 상기 공간(11) 안으로의 유입구들이다.

상기 개구부들(50)은 유체 핸들링 구조체의 표면에 형성된다. 상기 표면은 사용 시 기판 및/또는 기판 테이블과 마주한다. 일 실시예에서, 상기 개구부들은 유체 핸들링 구조체의 평탄한 표면 내에 있다. 일 실시예에서, 기판 부재의 저부 표면상에 리지(ridge)가 존재할 수 있다. 그 실시예에서, 상기 개구부들은 리지 내에 존재할 수 있다. 일 실시예에서, 개구부들(50)은 니들(needle)에 의해 정의될 수 있다. 몇몇 니들, 예를 들어 인접한 니들의 몸체는 서로 결합될 수 있다. 상기 니들은 단일 몸체를 형성하기 위해 서로 결합될 수 있다. 상기 단일 몸체는 코너 형상을 형성할 수 있다.

도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 개구부들(50)은, 예를 들어 튜브 또는 세장형 통로(55)의 단부이다. 바람직하게는, 상기 개구부들은 상기 개구부들이 사용 시 기판(W)과 마주하도록 위치된다. 상기 개구부들(50)의 림(rim)(즉, 표면으로부터의 유출구)들은 실질적으로 기판(W)의 최상부 표면에 대해 실질적으로 평행하다. 상기 개구부들은 사용 시 기판 및 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 쪽으로 지향된다. 이를 고려한 또 다른 방식은, 개구부(50)가 연결된 통로(55)의 세장형 축선이 실질적으로 기판(W)의 최상부 표면에 대해 수직하게(수직으로부터 +/- 45°이내, 바람직하게는 35°, 25°, 또는 15°이내) 하는 것이다.

각각의 개구부(50)는 액체 및 가스의 혼합을 추출하도록 설계된다. 액체는 상기 공간(11)으로부터 추출되는 반면, 가스는 상기 개구부들(50)의 반대쪽 상에서 대기로부터 액체로 추출된다. 이는 화살표들(100)로 도시된 바와 같은 가스 유동을 생성하며, 이 가스 유동은 도 6에 도시된 바와 같이 개구부들(50) 사이의 메니스커스(90)를 실질적으로 제자리에 고정시키는데 효과적이다. 상기 가스 유동은 가스 유동 유도된 압력 구배에 의해, 및/또는 액체 상의 가스 유동의 드래그[전단(shear)]에 의해, 모멘텀 블록킹(momentum blocking)에 의해 한정된 액체를 유지하는데 도움을 준다.

상기 개구부들(50)은 유체 핸들링 구조체가 액체를 공급하는 공간을 둘러싼다. 즉, 상기 개구부들(50)은 상기 공간 주위에서 실질적으로 연속적으로 이격된다(이후에 설명되겠지만, 인접한 개구부들(50) 사이의 간격은 가변적일 수 있다). 이는 추출 개구부들이 코너진 형상이 아닌 4 개의 별도의 코너 라인에 존재하는 2007년 5월 17일에 출원된 미국 특허 출원 제 11/798,928호와 상이하다(코너들 사이에 에지들의 일부분을 따른 개구부들이 존재하지 않는다). 이는, 미국 특허 출원 제 11/798,928호에서 액체가 실질적으로 접선 방향으로(tangentially) 가스 나이프들에 의해 추출되는 코너들 쪽으로 가해지기 때문이다. 본 발명의 일 실시예에서, 액체는 코너진 형상 주위에서(all the way around) 추출되며, 실질적으로 액체가 코너진 형상에 도달한 지점에서 추출된다. 이는 개구부들(50)이 (코너진 형상에서) 상기 공간 주위에(all the way around) 형성되기 때문에 달성된다.

도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 개구부들(50)은 평면에서 코너진 형상(즉, 코너들(52)을 갖는 형상)을 형성하도록 배치된다. 도 6의 경우, 이는 곡선화된 에지들 또는 변들(54)을 갖는 정사각형의 형상으로 되어 있다. 상기 에지들(54)은 음의 반경을 갖는다. 즉, 상기 에지들은 코너들(52)로부터 먼 영역들이 코너진 형상의 중심 쪽으로 곡선화된다.

정사각형은 투영 시스템 아래에서 기판(W)의 주요 이동 방향들로 정렬되는 주축(110, 120)을 갖는다. 이는 개구부들(50)이 원형으로 정렬되었을 때보다 최대 스캔 속도가 더 빠르도록 보장한다. 이는 2 개의 개구부들(50) 사이의 메니스커스 상의 힘이 팩터(factor) cosθ로 감소되기 때문이다. 여기서, θ는 기판(W)이 이동하는 방향에 대해 2 개의 개구부들(50)을 연결한 라인의 각도이다.

그러므로, 정사각형의 사용은 스텝 및 스캐닝 방향들로의 이동이 동일한 최대 속도에 있도록 허용한다. 상기 방향들 중 한 방향, 예를 들어 스캔 방향으로의 이동이 스텝 방향으로의 이동보다 더 빠르도록 요구되는 경우, 마름모 형상이 사용될 수 있다. 이러한 구성에서, 마름모의 1차 축선은 스캔 방향으로 정렬될 수 있다. 마름모 형상의 경우, 각각의 코너들이 예각(acute)일지라도, 예를 들어 스텝핑 방향으로 마름모의 2 개의 인접한 변들 사이의 각도는 둔각, 즉 90°이상(예를 들어, 90°내지 120°사이, 일 실시예에서 90°내지 105°사이, 또는 일 실시예에서 85°내지 105°사이)일 수 있다.

따라서, 기판의 주요 이동 방향(통상적으로, 스캔 방향)으로 정렬된 개구부들(50)의 형상의 1차 축선을 만들고, 기판의 다른 주요 이동 방향(통상적으로, 스텝 방향)으로 정렬된 2차 축선을 가짐으로써, 스루풋이 최적화될 수 있다. θ가 90°가 아닌 여하한의 구성이 장점을 제공할 것이라는 것을 이해할 것이다. 따라서, 주요 이동 방향들을 갖는 주축의 정확한 정렬은 중요하지 않다. 또한, 상기 형상이 원형인 경우, 이동 방향에 대해 수직으로 정렬된 2 개의 개구부들이 항상 존재하여, 상기 2 개의 개구부들 사이의 메니스커스가 기판(W)의 이동에 의해 적용가능한 최대 힘을 수용한다는 것을 이해할 것이다.

상기 에지들에 음의 반경을 제공함에 따른 장점은, 코너들이 더 뾰족하게 만들어질 수 있다는 것에 있다. 스캔 방향으로 정렬된 코너들(52) 및 스캔 방향으로 정렬된 코너들(52) 둘 모두에 대해 75 내지 85°사이의 또는 그보다 낮은 각도가 달성될 수 있다. 만약, 이러한 특성(feature)으로 되어 있지 않다면, 두 방향들로 정렬된 코너들(52)이 동일한 각도를 갖게 하기 위해, 상기 코너들은 90°가 되어야 한다. 만약, 90°미만이 요구된다면, 일 방향을 선택하여, 90°미만을 갖는 코너를 갖게 하여, 그 결과로 다른 코너가 90°보다 큰 각도를 갖게 할 필요가 있을 것이다. 도 11 및 도 12과 관련하여 설명되는 바와 같이, 곡선화된 에지들을 제공하는 대신에, 에지들이 직선이지만, 2 개의 코너들 사이의 직선 라인이 반경 방향 안쪽에 놓인 일 지점에서 만나는 별 형상으로 개구부들을 갖는 것이 가능할 수 있다(도 11 참조). 하지만, 도 13에 나타낸 바와 같이, 이 구성은 개구부들을 연결한 라인이 완만한(smooth) 경우, 즉 개구부들(50)에 의해 정의되고 코너진 형상을 정의하는 라인이 연속적이고 계속 변하는 방향을 갖는 경우만큼 성공적이지 않을 수 있다. 별 형상 실시예에서, 상기 형상의 변을 따른 코너는 메니스커스를 고정시킬 것이다. 뾰족한 코너의 경우, 메니스커스를 고정시키는 힘들은 코너 상에, 즉 상기 형상의 에지의 짧은 길이 상에 포커스된다. 더 완만하게 곡선화된 코너, 예를 들어 큰 곡률 반경을 갖는 코너는 더 긴 코너 곡선 길이를 따라, 즉 코너 주위에 고정력(pinning force)을 분배한다. 따라서, 기판과 유체 핸들링 구조체 사이의 소정 상대 속력에 대해, 두 코너들에 인가된 유효 메니스커스 고정력은 동일하다. 하지만, 정의된 에지 길이에 대해, 뾰족한 코너에 대한 유효 고정력은 완만하게 곡선화된 코너에 대해서보다 크다. 이는, 뾰족한 코너에서 고정된 메니스커스를, 완만하게 곡선화된 코너에 의해 고정된 메니스커스보다 기판과 유체 핸들링 구조체 사이의 더 낮은 상대 속력에서 불안정하게 한다.

일 실시예에서, 각각의 개구부들(50)은 평면에서 그들의 최대 평면 치수의 0.25 내지 10 배만큼 서로 이격된다. 일 실시예에서, 개구부들(50) 사이의 간격은 0.1 mm 내지 15 mm 사이이다. 또 다른 실시예에서, 개구부들 사이의 간격은 1 mm 내지 5 mm 사이이다.

도 7은 개구부(50)가 유체 핸들링 구조체의 저부(40) 표면(51)에 제공되는 구성을 도시한다. 하지만, 반드시 이와 같을 필요는 없으며, 유출구들(50)은 유체 핸들링 구조체의 저부 표면으로부터 돌출된 형태로 되어 있을 수 있다. 화살표(100)는 유체 핸들링 구조체의 외부로부터 개구부(50)와 연계된 통로(55) 안으로 가스의 유동을 나타내고, 화살표(150)는 상기 공간으로부터 개구부(50) 안으로 액체의 통로를 나타낸다. 바람직하게는, 가스가 실질적으로 통로(55)의 중심을 통해 유동하고, 액체가 실질적으로 통로(55)의 벽들을 따라 유동하는 환형 유동 모드에서 2 개의 상 추출(phase extraction)(즉, 가스 및 액체)이 발생하도록 상기 통로(55) 및 개구부(50)가 설계되는 것이 바람직하다. 이는 낮은 펄스화 생성으로 완만한 유동을 유도한다.

유출구들(50)의 반경 방향 안쪽에 메니스커스 고정 형태들이 존재하지 않을 수 있다. 개구부들(50)의 반경 방향 바깥쪽에 다른 구성요소들 또는 메니스커스 고정 형태들이 존재하지 않을 수 있다. 따라서, 도 5의 액체 한정 시스템과 비교하여, 가스 유입구(15) 또는 그 등가물이 존재하지 않을 수 있으며, 유출구(14)는, 예를 들어 언더 프레셔 소스에 각각 연결된 수 개의 이산 개구부들(50)로 분할될 수 있다. 메니스커스는 개구부들(50) 사이에서 개구부들(50)로 유입되는 가스 유동에 의해 유도된 드래그 힘들로 고정된다. 약 15 m/s, 바람직하게는 20 m/s보다 높은 가스 드래그 속력이면 충분하다. 가스 나이프에 대한 필요성을 제거함으로써, 기판으로부터 액체의 증발 양이 감소될 수 있으며, 이에 따라 액체의 스플래싱(splashing)과 열 팽창/수축 효과들이 모두 감소될 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예는 도시된 구조체로 제한되지 않으며, 또 다른 메니스커스 고정 형태들은 개구부들(50)의 반경 방향 안쪽 및/또는 반경 방향 바깥쪽에 존재할 수 있다.

각각의 직경이 1 mm이고 3.9 mm만큼 분리된 적어도 36 개의 이산 개구부들(50)은 메니스커스를 고정시키는데 효과적일 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 112 개의 개구부들(50)이 존재한다. 상기 개구부들(50)은 변의 길이가 0.5 mm인 정사각형일 수 있다. 이러한 시스템의 전체 가스 유동은 100 l/min 정도이다. 일 실시예에서, 전체 가스 유동은 70 내지 130 l/min 사이이다.

유체 핸들링 구조체 저부의 다른 지오메트리가 가능하다. 예를 들어, 미국 특허 출원 공개공보 제 US 2004-0207824호에 개시된 구조체들 중 어느 것이 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실제 실시예를 평면도로 나타낸다. 도 8에서, 개구부들(50)은 도 6과 유사한 코너진 형상에 제공된다. 하지만, 도 8에서는 다소 상이한 지오메트리가 존재한다. 부연하면, 개구부들(50)이 더 조밀하고 폭이 더 좁다. 도 8의 실시예에서는 에지당 27 개의 개구부들이 존재한다. 일 실시예에서, 각각의 에지의 길이는 50 내지 90 mm 사이이다. 각각의 개구부들(50)은 거의 정사각형 형상이며, 각 변의 길이는 0.5 mm이다.

도 6의 실시예와 마찬가지로, 도 8의 실시예에서는 각각의 코너 선단에 개구부가 존재한다. 이는 코너의 최상부 개구부(50)가 스캔 또는 스텝 방향에 대해 수직이 아닌 방향으로 있는 각 변 상에서 인접한 개구부를 갖도록 보장한다. 만일, 2 개의 개구부들(50)이 코너 선단의 각 변 상에서 동일하게 이격된다면, 상기 2 개의 개구부들(50) 사이의 라인은 스캔 또는 스텝 방향에 대해 수직일 것이므로, 상기 2 개의 개구부들(50) 사이의 액체 메니스커스 상에 전체 힘(full force)을 유도하게 된다. 일 실시예에서, 각각의 코너는 0.05 내지 4.0 mm 범위 내의 반경을 갖는다. 일 실시예에서, 상기 반경은 0.5 내지 4.0 mm 범위 내에 있다. 일 실시예에서, 상기 반경은 1 내지 3 mm 범위 내에 있거나, 또는 1.5 내지 2.5 mm 범위 내에 있다. 상기 반경이 너무 크면, 이는 액체 봉쇄 성능을 감소시킬 수 있는데, 이는 메니스커스의 불안정성이 생겨 누설을 초래할 수 있기 때문이다. (전혀 반경을 갖지 않는) 뾰족한 코너는 봉쇄 성능이 감소되지 않지만, 매우 작은 반경 코너는 덜 안정한 메니스커스를 유도할 수 있다. 코너진 형상은 적어도 1 이상의 이러한 완만하게 곡선화된 코너를 갖는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 상기 코너는 반경을 갖지 않거나 0 mm 내지 4.0 mm 사이의 반경을 가질 수 있다.

각각의 에지의 음의 반경은 0 또는 그 이하인 것이 바람직하다. 음의 반경은 코너에서의 원하는 각도(60 내지 90°) 및 코너들 간의 거리(일 실시예에서, 50 mm 내지 150 mm)에 의존하여 선택된다. 그러므로, 음의 반경을 갖는 변들은 연속적인 방식으로 그들의 길이의 전체 또는 일부분을 따라 방향이 변한다. 부연하면, 스텝 방향 변화는 존재하지 않는다. 이를 알 수 있는 대안적인 방식은 개구부들(50)과 교차하는 라인이 완만하다는 것이다. 이는 요구되는 범위 내의 코너 각도의 장점이 달성될 수 있도록 보장한다. 너무 작은 반경이 사용되는 경우, 이동 방향으로 정렬되지 않은 코너에 가까운 2 개의 개구부들(50) 간의 접선(tangent)은 직선 에지의 경우에 대해서보다 이동 방향에 대해 수직으로 더 가까울 것이라는 것을 이해할 것이다. 하지만, 뾰족한 코너의 효과는 이 단점을 더 많이 보상한다.

일 실시예에서, 개구부들의 코너진 형상은 4 개의 코너들과 4 개의 변들을 가지며, 각각의 변은 음의 곡률 반경을 갖는다. 하지만, 다른 코너진 형상들을 갖는 것이 적절할 수 있다. 예를 들어, 제한된 레이아웃 공간에서 스캔 속도를 개선하기 위해서는, 예를 들어 8 개의 변을 갖는 형상이 유익할 수 있다. 도 10의 실시예는 이후에 설명되는 바와 같이 8 개의 변을 갖는 것으로 간주될 수 있다.

도 8에서는 중심 개구부(200)가 도시된다. 상기 중심 개구부(200)는 상기 공간(11)을 정의한다. 도 8의 실시예에서, 중심 개구부는 평면에서 원형이다. 하지만, 다른 형상들, 예를 들어 개구부들(50)의 형상과 동일한(또는, 이후에 설명된 실시예들에서 추가 개구부들(105)의 형상과 동일한) 형상이 사용될 수도 있다. 또한, 다른 형상들이 적합할 수 있다. 이는 모든 실시예들에 적용된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예의 장점을 나타내는 몇몇 실험 결과들을 나타낸다. 상기 결과는 개구부들(50)의 2 개의 상이한 구성들에 대한 것이다. 두 테스트 동안에, 기판과 유체 핸들링 시스템의 저부 사이의 갭은 실질적으로 동일하였다. X 축선은 개구부들을 통한 가스의 유속이고, Y 축선은 메니스커스의 파괴가 발생하기 이전의 최대 스캔 속도이다. 다이아몬드는 직선 에지들을 갖는 정사각형의 형태로 된 개구부들의 최대 달성가능한 스캔 속도를 나타낸다. 삼각형은 코너들이 75°의 각도를 갖고 에지들이 곡선화된 도 8에 예시된 바와 같은 형상으로 개구부들(50)이 구성된 경우의 결과들을 나타낸다. 75°의 각도 지점을 갖는 코너들이 이동 방향으로 있는 방향에 대해 최대 스캔 속도가 측정되었다. 알 수 있는 바와 같이, 액체 손실 없이 최대 달성가능한 스캔 속도는 직선 에지들을 갖는 정사각형에 대해서보다 본 발명의 일 실시예에 대해 훨씬 더 높다.

도 10a 내지 도 10d는 개구부들(50)의 코너진 형상의 몇몇 상이한 실시예들을 도시한다. 각각의 코너진 형상은 음의 곡률 반경을 갖는 적어도 1 이상의 에지의 전체 또는 일부분을 갖는다. 하지만, 각각의 에지는 양의 곡률 반경을 갖는 일부분을 갖는다. 양의 반경을 갖는 일부분들의 선단은 코너들이라고 볼 수 있으므로, 상기 형상들은 8 개의 변을 갖는 또는 코너진 형상들이다. 이는 각각의 에지를 따라 중심 부분 또는 코너(59)를 갖는 각각의 형상들을 유도한다. 중심 위치 또는 코너(59)는 에지의 다른 부분들보다 2 개의 코너들(52)을 연결한 수직 라인(58)에 더 가까울 수 있다. 상기 중심 위치 또는 코너(59)는 직선 라인들로부터 다른 부분들보다 더 많이 반경 방향 바깥쪽으로 존재할 수 있다. 상기 직선 라인(58)은 존재하지 않는 가상 라인으로 고려될 수 있지만, 2 개의 인접한 코너들(52)을 연결하기 위해 배치된 라인이다.

도 10a에서, 중심 부분(59)은 상기 부분이 2 개의 코너들(52) 사이의 직선 라인(58) 상에 놓이도록 돌출되어 있다.

도 10b에서, 중심 부분(59)은 2 개의 코너들(52) 사이의 직선 라인(58)을 넘어서 연장되므로, 직선 라인(58)보다 중심 축선으로부터 반경 방향으로 더 멀리 있다.

도 10c에서, 모든 에지가 직선 라인(58)보다 중심 축선으로부터 반경 방향으로 더 멀리 있다. 도 10c의 실시예는 최소 음의 반경 크기, 즉 실질적으로 0인 형상이다. 이 실시예는 형상으로 인해 공간이 제한된 경우에 유용하다.

도 10d는 중심 부분(59)이 매우 충분하게 돌출되지 않아서 2 개의 코너들(52) 사이의 가상 직선 라인(58)보다 중심 축선에 더 가까운 것을 제외하고는 도 10a의 실시예와 유사하다. 이는 큰 음의 반경 크기를 나타낸다.

도 11은 도 8과 유사한 실시예를 도시한다. 각각의 코너들(52)은 2 개의 코너들(52) 사이의 직선 라인으로부터 반경 방향 안쪽으로 돌출된 에지들을 갖는다. 하지만, 도 11에서 에지들은 각각 (곡선화된 부분들 없이) 2 개의 직선 부분들을 갖는다. 상기 직선 부분들은 2 개의 코너들(52) 사이의 직선 라인의 반경 방향 안쪽에 있는 지점으로 모인다. 그러므로, 에지의 방향 변화는 방향 변화가 연속적인 도 8의 실시예에 비해 급격하다(즉, 일 지점에서 존재한다). 이 형상은, 특히 직선 라인의 반경 방향 안쪽에서 메니스커스를 가지며, 이는 완만하게 곡선화된 에지를 갖는 형상에 의해 고정된 메니스커스보다 덜 안정하다.

도 12a 및 도 12b는, 도 8 및 도 11의 75°와 달리, 각각의 코너의 각도가 60°인 것을 제외하고는 각각 도 8 및 도 11과 유사한 실시예를 도시한다. 이는 본 발명의 일 실시예가 코너에서 상이한 각도를 가질 수 있다는 것을 나타낸다. 약 60°내지 90°사이, 또는 75°내지 90°사이, 또는 75°내지 85°사이의 각도를 갖는 코너로, 최적의 성능이 달성될 수 있다.

도 13은 도 9와 유사한 실험 결과들을 나타낸다. 도 13에서, 다이아몬드 결과들은 도 9에서의 다이아몬드 결과들과 동일한 유체 핸들링 구조체에 의해 생성된다. 도 13에서 삼각형 결과들은 (도 9에 대해서와 동일한) 도 8의 유체 핸들링 시스템에 대한 것이다. 도 13에서 사각형으로 나타낸 결과들은 (삼각형 결과와 동일한 75°의 코너 각도를 갖지만) 불연속적인 에지 방향을 갖는 도 11의 실시예에 대한 것이다. 알 수 있는 바와 같이, 도 8의 실시예는 다양한 유속에서 최적의 성능을 제공한다. 도 11의 실시예는 최악의 성능을 제공한다. 이는 에지 형상이 꺾이는(pointed)(즉, 급격하게 방향이 변하는) 것보다 완만한(즉, 계속 방향이 변하는) 것이 중요하다는 것을 나타낸다.

도 14는 본 발명의 일 실시예의 유체 핸들링 구조체의 일부분의 단면도이다. 유체 핸들링 구조체는 투영 시스템(PL)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 공간(11) 주위에 배리어(12)를 형성한다. 도 5의 실시예서와 마찬가지로 주로 유입구/유출구(13)에 의해 상기 공간(11)에 액체가 제공된다. 도 6 내지 도 13을 참조하여 설명된 바와 같이, 일련의 개구부들(50)이 배리어 부재(12)의 저부 표면(51) 내에 형성된다. 또한, 액체 핸들링 구조체로부터 유체(예를 들어, 액체)를 제공하는 유출구인 1 이상의 추가 개구부들(105)이 저부 표면 내에 생성된다. 상기 추가 개구부(105)는 상기 공간(11) 안으로 액체를 제공하는 유입구로서 고려될 수 있다. 유체 핸들링 시스템의 유출구(105)로부터의 액체는 기판(W) 쪽으로 지향된다. 이러한 타입의 유출구는 기판(W)의 에지와 기판 테이블(WT) 간의 갭 내에 포획된 가스로 인해 침지 액체에 기포가 생길 가능성을 제거하기 위해 이전에 제공되었다. 하지만, 유출구(105)의 지오메트리는 액체를 수용하는데 있어서 유체 핸들링 구조체의 유효성에 영향을 준다.

특히, 유체 공급 유출구(105)는 개구부들(50)의 평면 형상과 동일하게, 코너진 형상을 갖는 것이 바람직하다. 실제로, 유출구(105) 및 개구부들(50)의 코너진 형상들은 실질적으로 유사한 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 각각의 형상은 각각의 코너의 선단에서 유출구(105) 또는 개구부(50)를 갖는다. 복수의 유출구들(105) 각각은 개구부(50)의 10 mm 이내, 바람직하게는 5 mm 이내인 것이 바람직하다. 즉, 개구부들(50)에 의해 만들어진 형상의 모든 부분들이 유출구(105)에 의해 만들어진 형상의 일 부분의 10 mm 이내이다.

유출구들(105) 및 개구부들(50)에 동일한 형상을 제공하는 이유가 도 15a 및 도 15b에 예시된다. 도 15a 및 도 15b에서, 개구부들(50)은 각각 정사각형 형상을 갖는다. 하지만, 도 15a에서 유출구들(105)은 투영 시스템의 최종 요소의 형상과 동일한 원형 형상을 가질 수 있다. 이와 대조적으로, 도 15b에서 유출구들(105)은 개구부들(50)과 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다.

도 15a 및 도 15b는 유체 핸들링 시스템이 유리 플레이트 상에서 이동되고 있는 동안에 유체 핸들링 시스템 아래에서 바라본 도면들이다. 상기 도면이 유리 플레이트를 통과하고 있으므로, 메니스커스(90)의 위치는 개구부들(50) 및 유출구들(105)에 대해 나타내어질 수 있다. 도 15a 및 도 15b에 도시된 두 경우들에서, 유체 핸들링 시스템은 정지해 있으며, 유리 플레이트가 아래쪽으로 이동되고 있다.

도 15a에서 알 수 있는 바와 같이, 이동 시, 특히 최상부 코너에서 메니스커스(90)의 위치는 개구부들(50)로부터 멀리 유출구들(105) 쪽으로 아래로 이동한다. 이는 물방울들(110)이 배리어 부재의 저부 표면상에 남게 할 수 있다. 유리 플레이트에 대한 유체 핸들링 시스템(12)의 상대 이동 방향이 변할 때, 물방울들의 존재로 인해, 상기 물방울들(110)이 메니스커스(90)와 접촉할 때, 예를 들어 메니스커스와 충돌할 때 기포가 포함되게 할 수 있다. 이러한 여하한의 기포들은 투영 시스템(PL)과 기판(W) 사이의 공간(11) 안으로 들어갈 수 있으므로, 이미징 결함들을 유도할 수 있다.

도 15b에 도시된 상황에서 알 수 있는 바와 같이, 메니스커스(90)는 여전히 각각의 개구부들(50)에 부착된다. 이는 유출구들(105)이 개구부들(50)과 실질적으로 동일한 평면 형상을 갖기 때문이다. 실제로, 개구부들(50)은 앞서 설명된 바와 같이 유출구들(105)에 더 가깝다.

유출구들(105)은 개구부들(50)의 반경 방향 안쪽에 있다. 개구부들(50)은 유체 추출 유입구들로서 간주될 수 있고, 유출구들(105)은 유체 공급 유출구들로서 간주될 수 있다. 개구부들(50)은 제 1 코너진 형상을 갖는다고 간주될 수 있고, 유출구들(105)은 제 2 코너진 형상을 갖는다고 간주될 수 있다. 그러므로, 제 1 코너진 형상 및 제 2 코너진 형상은 동심으로 배치된다.개구부들(50) 또는 유출구들(105)은 각각의 제 1 및 제 2 코너진 형상 주위에서 이격된다. 상기 제 1 및 제 2 코너진 형상들은 공통 중심 및/또는 축선(광학 축선)을 가질 수 있다. 제 2 코너진 형상은 제 1 코너진 형상 내에 포함된다.

도 15b에서보다 도 15a의 유체 핸들링 구조체에서 유출구들(105)로부터 개구부들(50) 쪽으로 유입되는 액체가 덜 누설될 수 있다. 유출구들(105)의 반경 반향 바깥쪽으로의 유동은 도 15b의 실시예의 메니스커스 안정성의 개선에 적어도 부분적으로 기인한다. 상기 메니스커스 안정성의 개선은 더 빠른 스캐닝 속도, 이에 따른 더 많은 스루풋을 허용한다.

비록, 유출구들(105)로부터 더 큰 액체 유동이 행해지는 경우에 스캔 속도의 증가가 가능하지만, 이는 불량하게(poorly) 열적으로 컨디셔닝된 액체가 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간(11) 안으로 들어갈 위험성으로 인해 바람직하지 않다. 이는 오버레이 오차들을 초래할 수 있다. 실제로, 유출구들(105)을 통해 전체 액체 유동을 유지하면서, 코너들에 가까운 유출구들(105)의 밀도를 증가시키고, 에지 중간부에서 유출구들의 밀도를 감소시킬 수 있다. 이는 유출구들(105)을 통해 전체 액체 유동을 증가시키지 않고, 더 높은 스캔 속도에서 안정한 메니스커스를 유지하는 바람직한 효과를 달성한다. 대안적으로, 이는 상기 유출구들을 통한 유동이 주어진 최대 스캔 속도에 대해 감소되게 한다.

도 16은 이러한 실시예를 도시한다. 4 개의 코너들 각각에서의 유출구들(105)의 밀도는 다른 곳의 유출구들의 밀도보다 더 크다는 것을 확실히 알 수 있다. 이와 반대로, 코너들에서 먼(예를 들어, 각각의 에지의 중심에서의) 개구부들의 밀도는 통상적으로 0.5 미만의 mm 당 개구부(openings per mm)이다. 일 실시예에서, 코너들에서의 개구부들의 밀도는 코너들에서 먼 개구부들의 밀도의 1 내지 5 배이다. 또 다른 실시예에서, 코너들에서의 개구부들의 밀도는 코너들에서 먼 개구부들의 밀도에 1 내지 3 배를 곱한 값이다.

이해되는 바와 같이, 앞서 설명된 특성들 중 어느 것도 여하한의 다른 특성들과 함께 사용될 수 있으며, 본 명세서에서 다루어지는 명시적으로 설명된 이러한 조합들에만 한정되는 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, 약 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 발명은 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 판독 가능한 명령어가 2 이상의 컴퓨터 프로그램들에서 구현될 수 있다. 2 이상의 컴퓨터 프로그램들은 1 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체에 저장될 수 있다.

1 이상의 컴퓨터 프로그램들이 리소그래피 장치의 적어도 1 이상의 구성요소 내에 위치된 1 이상의 컴퓨터 프로세서들에 의해 판독될 때, 본 명세서에 설명된 제어기들은 각각 또는 조합하여 작동될 수 있다. 상기 제어기들은 각각 또는 조합하여 신호들을 수신하고, 처리하며, 보내는 여하한의 적절한 구성을 가질 수 있다. 1 이상의 프로세서들은 상기 제어기들 중 적어도 1 이상과 통신하도록 구성된다. 예를 들어, 각각의 제어기는 상기 설명된 방법들을 위해 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, 제어기(들)는 1 이상의 컴퓨터 프로그램들의 기계-판독가능한 명령어들에 따라 작동할 수 있다.

본 발명의 1 이상의 실시예들은 여하한의 침지 리소그래피 장치, 특히 배타적인 것은 아니지만, 앞서 언급된 타입들에 적용될 수 있으며, 침지 액체가 배스의 형태로 기판의 국부화된 표면 영역 상에만 제공되는지 또는 한정되지 않는지에 따라 적용될 수 있다. 한정되지 않는 구성에서는, 실질적으로 기판 및/또는 기판 테이블의 덮이지 않은 전체 표면이 습식 상태가 되도록, 침지 액체는 기판 및 기판 테이블의 표면상에서 유동할 수 있다. 이러한 한정되지 않은 침지 시스템에서, 액체 공급 시스템은 침지 액체를 한정하지 않을 수 있으며, 또는 침지 액체의 일부분을 한정하지만, 실질적으로 침지 액체를 완전하게 한정하지 않을 수도 있다.

본 명세서에서 고려되는 액체 공급 시스템은 폭넓게 해석되어야 한다. 소정 실시예들에서, 이는 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간에 액체를 제공하는 구조체들의 메커니즘 또는 조합일 수 있다. 이는 1 이상의 구조체, 1 이상의 액체 개구부를 포함하는 1 이상의 유체 개구부, 1 이상의 가스 개구부, 또는 2 개의 상 유동(phase flow)에 대한 1 이상의 개구부의 조합을 포함할 수 있다. 상기 개구부들은 각각 침지 공간 안으로의 유입구(또는 유체 핸들링 구조체로부터의 유출구)일 수 있거나, 침지 공간으로부터의 유출구(또는 유체 핸들링 구조체 안으로의 유입구)일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 공간의 표면은 기판 및/또는 기판 테이블의 일부분일 수 있고, 또는 상기 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 표면을 완전히 덮을 수 있으며, 또는 상기 공간은 기판 및/또는 기판 테이블을 에워쌀 수 있다. 액체 공급 시스템은, 선택적으로 위치, 양(quantity), 질, 형상, 유속 또는 액체의 여타의 특징들을 제어하는 1 이상의 요소들을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조체가 제공된다. 상기 유체 핸들링 구조체는 평면에서 코너진 형상으로 배치된 복수의 개구부들을 갖는다. 상기 유체 핸들링 구조체는 사용 시 기판 및/또는 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 쪽으로 상기 개구부들이 지향되도록 구성된다. 상기 코너진 형상은 음의 반경을 갖는 변을 갖는다. 상기 코너진 형상은 0.05 내지 4.0 mm 범위의 반경을 갖는 코너를 갖는다.

상기 코너진 형상은 4 개의 코너들과 4 개의 변들을 가질 수 있으며, 각각의 변은 음의 곡률 반경을 갖는다. 상기 코너진 형상은 음의 반경을 갖는 변을 가질 수 있으며, 상기 코너진 형상은 완만하게 곡선화된 적어도 1 이상의 코너를 갖는다. 상기 코너진 형상은 변의 적어도 전체 또는 일부분을 따라 계속 방향이 변하는 음의 반경을 갖는 변을 가질 수 있다. 상기 코너진 형상은 0.05 내지 4.0 mm 범위의 반경을 갖는 코너를 가질 수 있다. 상기 코너진 형상은 완만하게 곡선화된 적어도 1 이상의 코너를 갖는다. 상기 완만하게 곡선화된 코너는 0.5 내지 4.0 mm 범위의 반경을 가질 수 있다. 상기 반경은 1 내지 3 mm 범위, 또는 1.5 내지 2.5 mm 범위 내에 있을 수 있다.

상기 개구부들은 유체 핸들링 구조체 안으로 가스 및/또는 액체의 통행을 유입구들일 수 있다. 상기 개구부들은 유체 핸들링 구조체로부터 유체의 통행을 위한 유출구들일 수 있다. 상기 개구부들은 다른 곳보다 코너 근처에서 더 가깝게 이격될 수 있다. 상기 개구부들을 교차시킨 라인은 완만할 수 있다. 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너 선단에 개구부가 존재할 수 있다. 상기 개구부들은 유체를 공급하기 위해 유체 핸들링 구조체가 배치된 공간을 둘러쌀 수 있다. 상기 개구부들은 상기 공간 주위에(all the way around) 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너는 60 내지 90도 사이, 또는 75 내지 90 도 사이, 또는 75 내지 85 사이의 각도를 갖는다. 상기 또는 각각의 코너는 60 내지 90도 사이, 또는 75 내지 90 도 사이, 또는 75 내지 85 사이의 각도를 가질 수 있다. 코너진 형상은 8 개의 코너들을 포함할 수 있다. 개구부들에 의해 정의되고 코너진 형상을 정의하는 라인은 연속적일 수 있으며, 계속 변하는 방향을 갖는다.

일 실시예에서, 유체 핸들링 구조체를 포함하는 리소그래피 장치가 존재한다. 사용 시, 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너는 스캐닝 또는 스텝핑 방향을 향할(point) 수 있다.

일 실시예에서, 리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조체가 존재한다. 상기 유체 핸들링 구조체는 평면에서 제 1 코너진 형상으로 배치된 복수의 유체 추출 개구부들, 및 평면에서 제 2 코너진 형상으로 배치된 복수의 유체 공급 개구부들을 갖는다. 상기 유체 추출 개구부들 및 유체 공급 개구부들은 사용시 기판 및 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 쪽으로 지향된다. 상기 제 1 및 제 2 코너진 형상들은 실질적으로 동일하다. 상기 제 1 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너 선단에서 유체 추출 개구부가 존재하고, 및/또는 상기 제 2 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너의 선단부에서 유체 공급 개구부가 존재한다.

유체 공급 개구부들은 유체 추출 개구부들의 반경 방향 안쪽에 위치될 수 있다. 제 1 코너진 형상 및 제 2 코너진 형상은 동심으로 배치될 수 있다. 유체 공급 개구부들은 다른 곳보다 코너 근처에서 더 가깝게 이격될 수 있다. 유체 추출 개구부들 또는 유체 공급 개구부들은 각각의 제 1 또는 제 2 코너진 형상 주위에서 서로로부터 각각 동일하게 이격될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 코너진 형상들은 공통 중심 및/또는 축선을 가질 수 있다. 상기 제 2 코너진 형상은 제 1 코너진 형상 내에 형성될 수 있다.

제 1 코너진 형상, 또는 제 2 코너진 형상, 또는 둘 모두는 음의 반경 및 완만하게 곡선화된 코너를 갖는 변을 가질 수 있다. 상기 제 1 코너진 형상, 또는 제 2 코너진 형상, 또는 둘 모두는 0.05 내지 4.0 범위의 반경을 갖는 코너를 갖는다. 상기 제 1 코너진 형상, 또는 제 2 코너진 형상, 또는 둘 모두는 4 개의 코너들 및 4 개의 변들을 가질 수 있으며, 각각의 변은 음의 곡률 반경을 갖는다.

유체 추출 개구부들 및/또는 유체 공급 개구부들은 각각의 제 1 및/또는 제 2 형상 주위에서 모든 방향으로 형성될 수 있다. 제 1 코너진 형상의 모든 부분들은 제 2 코너진 형상의 일부분의 10 mm 내에 있을 수 있다.

유체 핸들링 구조체를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 사용 시, 제 1 및 제 2 코너진 형상들의 적어도 1 이상의 코너는 스캐닝 방향 또는 스텝핑 방향을 향할 수 있다.

리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조체가 제공된다. 유체 핸들링 구조체는 평면에서 코너진 형상으로 배치된 복수의 개구부들을 갖는다. 유체 핸들링 구조체는 개구부들이 사용 시 기판 및/또는 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 쪽으로 지향된다. 상기 개구부들은 다른 곳보다 코너 근처에서 더 가깝게 이격된다.

상기 개구부들은 상기 코너로부터 먼 밀도의 1 내지 5 배의 코너에서의 밀도로 존재할 수 있다. 상기 개구부들은 상기 코너로부터 먼 밀도의 1 내지 3 배의 코너에서의 밀도로 존재할 수 있다. 상기 개구부들은 유체 공급 유출구들일 수 있다. 유체 핸들링 구조체는 개구부들의 반경 방향 바깥쪽으로 복수의 유체 추출 유입구들을 포함할 수 있다. 유체 핸들링 구조체를 포함하는 리소그래피 장치가 제공될 수 있다. 사용 시, 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너는 스캐닝 방향 또는 스텝핑 방향을 향할 수 있다.

디바이스 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은: 투영 시스템과 기판 사이에 유체를 제공하는 단계; 및 유체 핸들링 구조체에서 복수의 개구부들에 언더 프레셔를 인가함으로써, 상기 기판과 상기 투영 시스템 사이로부터 액체를 회수하는 단계를 포함한다. 상기 개구부들은 평면에서 상기 투영 시스템과 상기 기판 사이의 유체 주변에 코너진 형상으로 배치된다. 상기 코너진 형상은 음의 반경을 갖는 변을 갖고, 및/또는 상기 코너진 형상은 0.05 내지 4.0 mm 범위의 반경을 갖는 코너를 갖는다.

디바이스 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은: 투영 시스템과 기판 사이에 유체를 제공하는 단계; 유체 핸들링 구조체에서 복수의 유체 추출 개구부들에 언더 프레셔를 인가함으로써, 상기 기판과 상기 투영 시스템 사이로부터 액체를 회수하는 단계 - 상기 유체 추출 개구부들은 평면에서 제 1 코너진 형상으로 배치됨 - ; 및 복수의 유체 공급 개구부들을 통해 상기 기판과 상기 투영 시스템 사이에 유체를 공급하는 단계를 포함한다. 상기 유체 공급 개구부들은 평면에서 제 2 코너진 형상으로 배치된다. 상기 제 1 및 제 2 코너진 형상들은 실질적으로 유사하다. 상기 제 1 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너 선단에 유체 추출 개구부가 존재하고, 상기 제 2 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너 선단에 유체 공급 개구부가 존재한다.

디바이스 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은: 유체 핸들링 구조체의 복수의 개구부들을 통해 투영 시스템과 기판 사이에 액체를 공급하는 단계를 포함한다. 상기 개구부들은 평면에서 코너진 형상으로 배치되며, 상기 개구부들은 다른 곳보다 코너 근처에서 더 가깝게 이격된다.

리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조체가 제공된다. 상기 유체 핸들링 구조체는 평면에서 제 1 코너진 형상으로 배치된 복수의 유체 추출 개구부들, 및 평면에서 제 2 코너진 형상으로 배치된 복수의 유체 공급 개구부들을 갖는다. 상기 유체 추출 개구부들 및 유체 공급 개구부들은 사용 시 기판 및/또는 기판 테이블 쪽으로 지향된다. 상기 제 1 및 제 2 코너진 형상들은 실질적으로 유사하다. 상기 제 1 코너진 형상 또는 상기 제 2 코너진 형상, 또는 둘 모두의 코너는 사용 시 상기 유체 핸들링 구조체와 상기 기판 테이블 사이의 상대 동작 방향으로 정렬되도록 구성된다.

리소그래피 장치는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 및 유체 핸들링 구조체를 포함할 수 있다. 제 1 코너진 형상 및 제 2 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너가 상대 동작 방향으로 정렬되도록, 상기 리소그래피 장치는 유체 핸들링 구조체와 기판 테이블 사이의 상대 동작 방향을 제어하도록 구성된 제어기를 포함할 수 있다.

앞선 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 액체를 핸들링하도록 구성된 리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조체에 있어서,
   상기 유체 핸들링 구조체는 평면에서 제 1 코너진 형상으로 배치된 복수의 유체 추출 개구부들, 및 평면에서 제 2 코너진 형상으로 배치된 복수의 유체 공급 개구부들을 가지며, 상기 유체 추출 개구부들 및 유체 공급 개구부들은 사용 시 기판 또는 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 쪽으로 지향되고, 상기 제 1 및 제 2 코너진 형상들은 유사하며, 상기 제 1 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너 선단에 유체 추출 개구부가 존재하고, 상기 제 2 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너 선단에 유체 공급 개구부가 존재하는 유체 핸들링 구조체.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유체 공급 개구부들은 유체 추출 개구부들의 반경 방향 안쪽에 위치되는 유체 핸들링 구조체.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 코너진 형상 및 상기 제 2 코너진 형상은 동심으로 배치되는 유체 핸들링 구조체.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 유체 공급 개구부들은 다른 곳보다 코너 근처에서 더 가깝게 이격되는 유체 핸들링 구조체.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 유체 추출 개구부들 또는 상기 유체 공급 개구부들은 각각의 제 1 또는 제 2 코너진 형상 주위에서 서로로부터 각각 동일하게 이격되는 유체 핸들링 구조체.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 코너진 형상들은 공통 중심 또는 축선을 갖는 유체 핸들링 구조체.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 코너진 형상은 제 1 코너진 형상 내에 형성되는 유체 핸들링 구조체.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 유체 추출 개구부들 또는 상기 유체 공급 개구부들은 각각의 제 1 또는 제 2 코너진 형상 주위로 형성되는 유체 핸들링 구조체.
9. 침지 액체를 핸들링하도록 구성된 리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조체에 있어서,
   상기 유체 핸들링 구조체는, 평면에서 코너진 형상으로 배치되고 유체의 통행을 위한 복수의 개구부들을 가지며, 상기 유체 핸들링 구조체는 사용 시 기판 또는 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블 쪽으로 상기 개구부들이 지향되도록 구성되고, 상기 개구부들은 다른 곳보다 코너 근처에서 더 가깝게 이격되는 유체 핸들링 구조체.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 개구부들은 상기 코너로부터 먼 밀도의 1 내지 5 배 또는 1 내지 3 배의 코너에서의 밀도로 존재하는 유체 핸들링 구조체.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 개구부들은 유체 공급 유출구들인 유체 핸들링 구조체.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유체 핸들링 구조체는 개구부들의 반경 방향 바깥쪽으로 복수의 유체 추출 유입구들을 포함하는 유체 핸들링 구조체.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 유체 핸들링 구조체를 포함하는 리소그래피 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    사용 시, 코너진 형상의 적어도 1 이상의 코너는 스캐닝 방향 또는 스텝핑 방향을 향하는 리소그래피 장치.
15. 디바이스 제조 방법으로서,
    유체 핸들링 구조체의 복수의 개구부들을 통해 투영 시스템과 기판 사이에 액체를 공급하고, 상기 개구부들은 평면에서 코너진 형상으로 배치되며, 상기 개구부들은 다른 곳보다 코너 근처에서 더 가깝게 이격되는 디바이스 제조 방법.

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