KR102328077B1

KR102328077B1 - 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법

Info

Publication number: KR102328077B1
Application number: KR1020217015214A
Authority: KR
Inventors: 에릭 헨리쿠스 에기디우스 카타리나 유멜렌; 프랭크 데보그눅스; 코엔 카위페르스; 한스 헨리쿠스 알데곤다 렘펜스; 테오도루스 빌헬무스 폴레; 살라스 호르헤 알베르토 비에이라; 요한 마리아 봄비크; 요하네스 코르넬리스 파울루스 멜먼; 지오반니 루카 가토비지오
Original assignee: 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2021-11-17
Also published as: KR20210061473A; TW201833675A; TWI651601B; JP7089575B2; US20220308459A1; US20210096471A1; JP2020502568A; TW201921160A; CN113960889A; NL2019842A; KR102256686B1; US11774857B2; WO2018108380A1; CN110088686A; TWI686681B; KR20210141779A; US11372336B2; JP2021043468A; CN110088686B; US20240036477A1

Abstract

침지 리소그래피 장치는 적어도 하나의 타겟 부분(C)을 갖는 대상물(W)을 지지하도록 구성된 지지 테이블(WT); 패터닝된 빔을 대상물 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템(PS); 투영 시스템에 대하여 지지 테이블을 이동시키도록 구성된 포지셔너(PW); 액체 제한 구조체에 형성된 일련의 개구(60, 300)들을 통한 액체 제한 구조체 내로의 및/또는 액체 제한 구조체로부터의 유체 흐름을 이용하여 투영 시스템과 대상물의 표면 및/또는 지지 테이블 사이의 침지 공간(10)으로 액체를 제한하도록 구성된 액체 제한 구조체(12); 및 일련의 움직임들로 이루어진 루트를 따르도록 지지 테이블을 이동시키기 위하여 포지셔너를 제어하고 액체 제한 구조체를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하며, 여기서 각 움직임은 액체 제한 구조체 아래에 있지 않은 위치에서 액체 제한 구조체 아래에 있는 위치로 이동하는 지지 테이블의 일부분이 액체 제한 구조체의 선단 에지 아래를 통과하도록 그리고 액체 제한 구조체 아래에 있는 위치에서 액체 제한 구조체 아래에 있지 않은 위치로 이동하는 지지 테이블의 일부분이 액체 제한 구조체의 후미 에지 아래를 통과하도록 액체 제한 구조체에 대해 지지 테이블을 이동시키는 것을 수반하며, 컨트롤러는 침지 공간의 에지가 대상물의 에지 위를 지나가는, 일련의 움직임들 중의 적어도 하나의 움직임 중에 액체가 침지 공간으로부터 손실될지 여부를 예측하도록, 그리고 침지 공간으로부터의 액체 손실이 예측된다면, 예측된 액체 손실의 움직임 중에 또는 예측된 액체 손실의 움직임 후의 일련의 움직임들 중의 한 움직임 중에 액체 제한 구조체의 선단 에지에서의 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 개구로부터의 제1 유체 유속이 액체 제한 구조체의 후미 에지에서의 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 개구로부터의 제2 유체 유속과 상이하도록 유체 흐름을 변경하도록 구성된다.

Description

리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법{LITHOGRAPHY APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

본 출원은 2016년 12월 14일 및 2017년 3월 27일에 출원된 유럽특허출원 제16203967.1호 및 제17163003.1호의 우선권을 주장하며, 이 출원들은 그 전체 내용이 본 명세서에서 참조로 원용된다.

본 발명은 리소그래피 장치 및 리소그래피 장치를 이용한 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟 부분 상에 원하는 패턴을 적용하는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 대안적으로 마스크 또는 레티클로 지칭되는 패터닝 디바이스가 사용되어 IC의 개별 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성할 수 있다. 이 패턴은 기판 (예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 1개 또는 수개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟 부분 상으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 전형적으로 기판 상에 제공된 방사선-민감 물질(레지스트)의 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 부분들의 네트워크를 포함할 것이다. 일반적인 리소그래피 장치는 한번에 타겟 부분 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각 타겟 부분이 조사되는 소위 스테퍼 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향 ("스캐닝"-방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행하게 또는 역평행하게 기판을 동시에 스캐닝함으로써 각 타겟 부분이 조사되는 소위 스캐너를 포함하고 있다.

침지 리소그래피 장치에서, 액체는 제한 구조체에 의하여 침지 공간으로 제한된다. 침지 공간은 패턴이 이미지화되는 투영 시스템의 최종 광학 요소와 패턴이 전사되는 기판 또는 기판이 유지되는 기판 테이블 사이에 존재한다. 액체는 유체 시일(seal)에 의하여 침지 공간으로 제한된다. 액체 제한 구조체는, 예를 들어 침지 공간 내에서의 액체의 흐름 및/또는 위치를 제어하는 것을 돕기 위해 가스의 흐름을 생성 또는 사용할 수 있다. 기체의 흐름은 시일을 형성하는 것을 도와 액체를 침지 공간에 제한할 수 있다.

기판에 적용된 패턴의 결함은 수율, 즉 기판 당 사용 가능한 디바이스의 수를 감소시킴에 따라 바람직하지 않다. 디바이스를 제조하기 위해 많은 패터닝 단계가 필요하기 때문에, 노광 당 매우 낮은 비율의 결함조차도 수율을 상당히 감소시킬 수 있다. 침지 리소그래피 장치 특유의 두 가지 유형의 결함이 있다.

침지 공간으로부터의 액체의 액적 또는 액체 필름 (이하, 액적에 대한 언급은 또한 필름을 포함하며; 필름은 더 넓은 표면 영역을 덮는 액적이다)은 타겟 부분의 노광 후에 기판 상에 남아 있을 수 있다. 상당한 기간 동안 액적이 레지스트와 접촉하면 침출에 의해 레지스트가 열화될 수 있다. 액적이 기화하면 액적은 잔해를 남길 수 있으며 및/또는 국부적인 냉각을 유발할 수 있다. 레지스트 열화 또는 기화에 의한 것인지에 관계없이, 기판 상에 남아있는 액적에 기인한 결함을 본 명세서에서는 자국(trail) 결함으로 지칭된다.

침지 리소그래피 장치 특유의 제2 형태의 결함은 침지 액체에 기포가 형성되면 발생한다. 기포가 기판 상에 패터닝 디바이스의 이미지를 투영하는데 사용되는 투영 빔의 경로 내로 이동하는 경우, 그러면 투영된 이미지는 왜곡될 것이다. 기포의 한 근원은 기판 상의 빠져나간 액체가 침지 공간과 기판 간의 상대 움직임 동안 침지 공간 내의 액체와 충돌하는 경우이다. 기포에 의해 야기되는 결함은 본 명세서에서 노광 결함으로 지칭된다.

자국 결함 및 노광 결함은 센서와 같은, 기판 이외의 다른 대상물에 문제를 일으킬 수 있다.

예를 들어, 침지 리소그래피 장치 특유의 결함의 발생을 줄이기 위한 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

양태에 따르면, 적어도 하나의 타겟 부분을 갖는 대상물을 지지하도록 구성된 지지 테이블; 패터닝된 빔을 대상물 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템; 투영 시스템에 대하여 지지 테이블을 이동시키도록 구성된 포지셔너; 액체 제한 구조체에 형성된 일련의 개구들을 통한 액체 제한 구조체 내로의 및/또는 액체 제한 구조체로부터의 유체 흐름을 이용하여 투영 시스템과 대상물의 표면 및/또는 지지 테이블 사이의 침지 공간으로 액체를 제한하도록 구성된 액체 제한 구조체; 및 일련의 움직임들로 이루어진 루트를 따르도록 지지 테이블을 이동시키기 위하여 포지셔너를 제어하고 액체 제한 구조체를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 침지 리소그래피 장치가 제공되며, 여기서 각 움직임은 액체 제한 구조체 아래에 있지 않은 위치에서 액체 제한 구조체 아래에 있는 위치로 이동하는 지지 테이블의 일부분이 액체 제한 구조체의 선단 에지 아래를 통과하도록 그리고 액체 제한 구조체 아래에 있는 위치에서 액체 제한 구조체 아래에 있지 않은 위치로 이동하는 지지 테이블의 일부분이 액체 제한 구조체의 후미 에지 아래를 통과하도록 액체 제한 구조체에 대해 지지 테이블을 이동시키는 것을 수반하며, 컨트롤러는 침지 공간의 에지가 대상물의 에지 위를 지나가는, 일련의 움직임들 중의 적어도 하나의 움직임 중에 액체가 침지 공간으로부터 손실될지 여부를 예측하도록, 그리고 침지 공간으로부터의 액체 손실이 예측된다면, 예측된 액체 손실의 움직임 중에 또는 예측된 액체 손실의 움직임 후의 일련의 움직임들 중의 한 움직임 중에 액체 제한 구조체의 선단 에지에서의 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 개구로부터의 제1 유체 유속이 액체 제한 구조체의 후미 에지에서의 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 개구로부터의 제2 유체 유속과 상이하도록 유체 흐름을 변경하도록 구성된다.

다른 양태에 따르면, 다수의 타겟 부분을 갖는 기판 상으로 패터닝된 빔을 투영하는 침지 리소그래피 장치를 이용한 디바이스 제조 방법이 제공되며, 본 방법은 액체 제한 구조체 내의 일련의 개구들을 통한 액체 제한 구조체 내로의 및/또는 액체 제한 구조체로부터의 유체 흐름을 이용하여 투영 시스템과 지지 테이블 상의 대상물의 대향 표면 및/또는 지지 테이블 사이의 침지 공간으로 액체를 제한하는 것; 일련의 움직임들을 포함하는 루트를 따라서 지지 테이블을 이동시키는 것, 여기서 각 움직임은 액체 제한 구조체 아래에 있지 않은 위치에서 액체 제한 구조체 아래에 있는 위치로 이동하는 지지 테이블의 일부분이 액체 제한 구조체의 선단 에지 아래를 통과하도록 그리고 액체 제한 구조체 아래에 있는 위치에서 액체 제한 구조체 아래에 있지 않은 위치로 이동하는 지지 테이블의 일부분이 액체 제한 구조체의 후미 에지 아래를 통과하도록 액체 제한 구조체에 대해 지지 테이블을 이동시키는 것을 포함하며; 침지 공간의 에지가 대상물의 에지 위를 지나가는, 일련의 움직임들 중의 적어도 하나의 움직임 중에 액체가 침지 공간으로부터 손실될지 여부를 예측하는 것; 및 침지 공간으로부터의 액체 손실이 예측된다면, 예측된 액체 손실의 움직임 중에 또는 예측된 액체 손실의 움직임 후의 일련의 움직임들 중의 한 움직임 중에 액체 제한 구조체의 선단 에지에서의 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 개구로부터의 제1 유체 유속이 액체 제한 구조체의 후미 에지에서의 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 개구로부터의 제2 유체 유속과 상이하도록 유체 흐름을 변경하는 것을 포함한다.

양태에 따르면, 리소그래피 장치용 유체 처리 구조체가 제공되며, 유체 처리 구조체는 일련의 개구들을 갖고 있고, 유체 처리 구조체는 그를 통한 유체 및/또는 액체의 제공을 위한 것이며, 유체 처리 구조체는 사용시 개구가 기판 및/또는 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블을 향하도록 구성되고, 일련의 개구들 중 제1 부세트는 제1 챔버와 유체 연통되고 일련의 개구들 중 제2 부세트는 제2 챔버와 유체 연통되며, 제1 챔버와 제2 챔버는 일련의 개구들이 한정되어 있는 제1 부재와 제2 부재 사이에서 한정되고, 제1 부재와 제2 부재 중 하나의 제1 부분은 일련의 개구들 중 2개의 인접한 개구 사이의 일련의 개구들의 제1 측에서 그리고 제1 측과 반대인 일련의 개구들의 제2 측 상의 제1 부재와 제2 부재 중 다른 하나의 오목부 내로 연장되며, 2개의 인접한 개구 중 하나는 제1 부세트 내에 있고, 2개의 인접한 개구 중 다른 하나는 제2 부세트 내에 있으며, 제1부분은 제1 챔버를 제2 챔버에서 분리시킨다.

본 발명의 실시예가 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이며, 도면에서의 대응하는 참조 부호는 대응하는 부분을 나타내고 있다.

도 1은 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 액체 제한 구조체를 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 실시예에 따른 다른 액체 공급 시스템을 개략적으로 도시하고 있는 측면 횡단면도이다.
도 4는 또 다른 액체 제한 구조체의 최하부 표면을 평면도 상태로 개략적으로 도시하고 있다.
도 5는 컨트롤러에 의하여 수행되는 프로그램의 흐름도이다.
도 6은 침지 공간의 에지와 기판의 에지의 평면도 형태의 개략적인 도면이다.
도 7은 컨트롤러에 의하여 실시예에서 수행된 벡터 해석을 도시하고 있다.
도 8은 액체 제한 구조체의 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 분리부의 세부 구조의 횡단면도이다.
도 9는 구성 단계에서의 액체 제한 구조체의 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 분리부의 세부 구조의 횡단면도이다.
도 10은 액체 제한 구조체의 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 분리부의 세부 구조의 횡단면도이다.
도 11은 도 8의 선 I-I을 통한 횡단면도이다.
도 12는 도 10 내 선 Ⅱ-Ⅱ을 통한 횡단면도이다.
도 13은 액체 제한 구조체의 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 분리부의 세부 구조의 횡단면도이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 본 장치는 투영 빔(B) (예를 들어, UV 방사선 또는 임의의 다른 적절한 방사선)을 조정하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터) (ILL) 및 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 특정 매개 변수에 따라 패터닝 디바이스를 정확하게 위치시키도록 구성된 제1 위치 결정 디바이스(PM)에 연결되어 있는 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)를 포함하고 있다. 본 장치는 또한 기판 (예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고 특정 매개 변수에 따라 기판을 정확하게 위치시키도록 구성된 포지셔너(130)의 제어 하에서 제2 위치 결정 디바이스(PW)에 연결된 지지 테이블 (예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT) 또는 "기판 지지체" 또는 "기판 테이블"을 포함하고 있다. 본 장치는 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 투영 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 (예를 들어 하나 이상의 다이를 포함하는) 타겟 부분(C) 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템 (예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 더 포함하고 있다.

조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위한, 굴절 구성 요소, 반사 구성 요소, 자기 구성 요소, 전자기 구성 요소, 정전 구성 요소 또는 다른 유형의 광학 요소, 또는 그들의 임의의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 구성 요소를 포함할 수 있다.

지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 지지, 즉 패터닝 디바이스의 무게를 지탱한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스(MA)의 배향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술을 이용하여 패터닝 장치를 유지할 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동 가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)가, 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대하여 원하는 위치에 있는 것을 보장할 수 있다. 본 명세서 내에서의 용어 "레티클" 또는 "마스크"의 임의의 사용은 더 일반적인 용어 "패터닝 디바이스"와 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "패터닝 디바이스"는 기판(W)의 타겟 부분(C)에 패턴을 생성하기 위하여 방사선 빔의 횡단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 예를 들어 패턴이 위상-변이 특징부(phase-shifting feature) 또는 소위 어시스트 특징부(assist feature)를 포함하는 경우, 투영 빔(B)에 부여된 패턴은 기판(W)의 타겟 부분(C) 내의 원하는 패턴과 정확하게 대응하지 않을 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 일반적으로, 투영 빔(B)에 부여된 패턴은 집적 회로와 같은, 타겟 부분에 생성되고 있는 디바이스 내의 특정 기능 층에 대응할 것이다.

패터닝 디바이스(MA)는 투과형 또는 반사형 디바이스일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예는 마스크, 프로그램 가능한 미러 어레이, 및 프로그램 가능한 LCD 패널을 포함하고 있다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 이진(binary), 교번 위상-변이(alternating phase-shift) 및 감쇠 위상-변이(attenuated phase-shift)와 같은 마스크 유형은 물론 다양한 하이브리드 마스크 유형을 포함하고 있다. 프로그램 가능한 미러 어레이의 예는 소형 미러들의 매트릭스 배열을 이용하며, 소형 미러들 각각은 입사되고 있는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키기 위하여 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 미러는 미러 매트릭스에 의하여 반사된 방사선 빔에 패턴을 부여한다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "투영 시스템"은 "이라는 용어는 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침액의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자에 대하여 적절하게, 굴절, 반사, 반사 굴절(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 임의의 조합을 포함하는 임의의 유형의 투영 시스템을 포함하고 있는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 본 명세서 내에서의 용어 "투영 렌즈"의 임의의 사용은 더 일반적인 용어 "투영 시스템"과 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에 도시된 바와 같이, 본 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형 장치이다. 대안적으로, 본 장치는 (예를 들어, 위에서 언급된 바와 같은 유형의 프로그램 가능한 미러 어레이를 이용하거나, 반사 마스크를 이용하는) 반사형 장치일 수 있다

리소그래피 장치는 2개 (듀얼 스테이지) 이상의 스테이지 또는 테이블을 갖는 유형의 장치일 수 있다. 적어도 하나의 테이블은 기판을 지지할 수 있는 기판 지지부를 갖고 있다. 적어도 하나의 테이블은 기판을 유지하도록 구성되지 않은 측정 테이블일 수 있다. 일 실시예에서, 2개 이상의 테이블 각각은 기판 지지부를 갖고 있다. 리소그래피 장치는 2개 이상의 패터닝 디바이스 테이블 또는 "마스크 지지부"를 가질 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기계에서, 부가적인 테이블 또는 지지부가 병렬로 사용될 수 있으며, 또는 하나 이상의 다른 테이블 또는 지지부가 노광을 위하여 사용되고 있는 중에 하나 이상의 테이블 또는 지지부 상에서 준비 단계가 수행될 수 있다.

리소그래피 장치는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 침지 공간을 채우기 위하여 기판(W)의 적어도 일부분이 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 액체, 예를 들어 초순수(UPW)와 같은 물로 덮여 있을 수 있는 유형이다. 침지 액체는 또한 리소그래피 장치 내의 다른 공간, 예를 들어, 패터닝 디바이스(MA)와 투영 시스템(PS) 사이에 도포될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수를 증가시키는데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 용어 "침지"는 기판(W)과 같은 구조체가 액체에 잠겨야 한다는 것을 의미하지 않는다; 오히려 "침지"는 단지 액체가 노광 중에 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 위치된다는 것을 의미한다. 투영 시스템(PS)으로부터 기판(W)으로의 패터닝된 방사선 빔의 경로는 전체적으로 액체를 통과한다.

도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 받아들인다. 예를 들어, 소스가 엑시머 레이저인 경우, 소스 및 리소그래피 장치는 별개의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 고려되지 않는다. 소스가 리소그래피 장치와 분리된 구성에서, 방사선 빔은, 예를 들어 적절한 지향 미러 및/또는 빔 익스팬더를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 나아간다. 다른 경우, 예를 들어, 소스가 수은 램프인 경우, 소스는 리소그래피 장치의 필수적인 부분일 수 있다. 방사선 소스(SO)와 일루미네이터(IL)는 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템으로 지칭될 수 있다.

일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하도록 구성된 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면(pupil plane) 내의 세기 분포의 (통상적으로, 각각 -외부 및 -내부로 각각 지칭되는) 적어도 외부 및/또는 내부 반경 방향 범위가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 적분기(integrator)(IN)와 콘덴서(CO)와 같은 다양한 다른 구성 요소를 포함할 수 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성 및 세기 분포를 갖도록 방사선 빔을 조정하는데 사용될 수 있다. 방사선 소스(SO)와 유사하게, 일루미네이터(IL)는 리소그래피 장치의 일부를 형성하도록 고려될 수 있거나 고려되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 일루미네이터(IL)는 리소그래피 장치의 필수적인 부분일 수 있거나, 리소그래피 장치와는 별개의 개체일 수 있다. 후자의 경우, 리소그래피 장치는 일루미네이터(IL)가 그 위에 장착될 수 있도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 일루미네이터(IL)는 분리 가능하며, (예를 들어 리소그래피 장치 제조 업체 또는 다른 공급자에 의하여) 별도로 제공될 수 있다.

투영 빔(B)은 지지 구조체(MT) (예를 들어, 마스크 테이블) 상에서 유지되는 패터닝 디바이스(MA) (예를 들어, 마스크)에 입사되고, 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 패터닝된 투영 빔(B)은 패터닝된 빔으로 지칭될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로지르면, 투영 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이 시스템은 빔을 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 집속시킨다. 제2 위치 결정 디바이스(PW)와 위치 센서(IF) (예를 들어, 간섭 측정 디바이스, 인코더, 또는 정전용량형 센서)의 도움으로, 예를 들어 투영 빔(B)의 경로에 상이한 타겟 부분(C)들을 위치시키기 위하여, 지지 테이블(WT)이 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1 위치 결정 디바이스(PM)와 (도 1에는 명확하게 도시되어 있지 않은) 다른 위치 센서가 사용되어, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계적 회수 후에, 또는 스캔 중에 투영 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치시킬 수 있다.

일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은 제1 위치 결정 디바이스(PM)의 부분을 형성하는 장-스트로크 모듈(개략적인 위치 설정)과 단-스트로크 모듈(미세 위치 설정)의 도움으로 실현될 수 있다. 유사하게, 지지 테이블(WT) 또는 "기판 지지부"의 이동은 장-스트로크 모듈과 단-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이 모듈들은 제2 위치 결정 디바이스(PW)의 부분을 형성한다.

패터닝 디바이스(MA)와 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크(M1, M2)와 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 비록 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크(P1, P2)가 전용 타겟 부분을 점유하고 있지만, 이들은 타겟 부분들 사이의 공간 내에 위치될 수 있다 (이들은 스크라이브-레인 정렬 마크로 알려져 있다). 마찬가지로, 패터닝 디바이스 상에 하나 이상의 다이가 제공되는 상황에서는, 패터닝 디바이스 정렬 마크(Ml, M2)는 다이들 사이에 위치될 수 있다.

리소그래피 장치는 다양한 액추에이터 및 설명된 센서의 모든 이동과 측정을 제어하는 제어 유닛(120)을 더 포함하고 있다. 제어 유닛(120)은 또한 신호 처리 및 데이터 처리 용량을 포함하여 리소그래피 장치의 작동과 관련된 원하는 계산을 실행한다. 실제로, 제어 유닛(120)은 많은 서브 유닛의 시스템으로서 실현될 것이며, 각 서브 유닛은 리소그래피 장치 내의 서브 시스템 또는 구성 요소의 실시간 데이터 획득, 처리 및 제어를 다룬다. 예를 들어, 하나의 처리 서브 시스템은 제2 위치 결정 디바이스(PW)의 서보 제어 전용일 수 있다. 별도의 유닛은 다른 액추에이터 또는 다른 축을 다룰 수 있다. 다른 서브 유닛은 위치 센서(IF)의 판독 전용일 수 있다. 리소그래피 장치의 전체 제어는 중앙 처리 장치에 의하여 제어될 수 있다. 중앙 처리 장치는 서브 유닛, 조작자 및 리소그래피 제조 공정과 관련된 다른 장치와 통신할 수 있다.

투영 시스템(PS)의 최종 광학 요소와 기판 사이에 액체를 제공하는 구성은 3개의 일반적인 범주로 분류될 수 있다. 수조(bath) 유형 장치, 소위 국부적인 침지 시스템 및 소위 전체 습식 침지 시스템이 있다. 본 발명의 실시예는 특히 국부적인 침지 시스템에 관한 것이다.

국부적인 침지 시스템에 대하여 제안된 구성에서, 액체 제한 구조체(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 광학 요소(100)와 투영 시스템(PS)을 향하는 스테이지 또는 테이블의 대향 표면 사이의 침지 공간(10)의 경계부의 적어도 일부를 따라서 연장되어 있다. 테이블이 사용 중에 이동되고 거의 고정되지 않기 때문에 테이블의 대향 표면은 이와 같이 지칭된다. 일반적으로, 테이블의 대향 표면은 기판(W), 지지 테이블(WT), 예를 들어 기판(W) 또는 둘 모두를 둘러싸는 기판 테이블의 표면이다. 이러한 구성이 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시되고 이하에서 설명된 구성은 위에서 설명되고 도 1에 도시된 리소그래피 장치에 적용될 수 있다.

도 2는 액체 제한 구조체(12)를 개략적으로 도시하고 있다. 액체 제한 구조체(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 광학 요소(100)와 지지 테이블(WT) 또는 기판(W) 사이의 침지 공간(10)의 경계부의 적어도 일부를 따라 연장되어 있다. 실시예에서, 시일이 액체 제한 구조체(12)와 기판(W)/지지 테이블(WT)의 표면 사이에 형성되어 있다. 시일은 가스 시일(16) (가스 시일을 갖는 이러한 시스템이 유럽 특허 출원 공개 제EP-A-1,420,298호에 개시되어 있다) 또는 액체 시일과 같은 비접촉 시일일 수 있다.

액체 제한 구조체(12)는 침지 유체, 예를 들어 액체를 침지 공간(10)에 공급하고 제한하도록 구성되어 있다. 침지 유체는 액체 개구들 중 하나, 예를 들어 개구(13a)를 통하여 침지 공간(10) 내로 이동된다. 침지 유체는 액체 개구들 중 하나, 예를 들어 개구(13b)를 통해 제거될 수 있다. 침지 유체는 적어도 2개의 액체 개구, 예를 들어 개구(13a)와 개구(13b)를 통하여 침지 공간(10) 내로 이동될 수 있다. 액체 개구들 중 어느 것이 침지 유체를 공급하기 위해 사용되고 선택적으로 어느 것이 침지 유체를 제거하기 위해 사용되는지는 지지 테이블(WT)의 움직임 방향에 좌우될 수 있다.

침지 유체는, 사용 중에 액체 제한 구조체(12)의 최하부와 테이블의 대향 표면 (즉, 기판(W)의 표면 및/또는 지지 테이블(WT)의 표면) 사이에 형성되는 가스 시일(16)에 의하여 침지 공간(10) 내에 담길 수 있다. 가스 시일(16) 내의 가스는 압력 하에서 가스 유입구(15)를 통하여 액체 제한 구조체(12)와 기판(W) 및/또는 지지 테이블(WT) 사이의 갭으로 제공된다. 가스는 가스 유출구(14)와 관련된 채널을 통해 뽑아 내어진다. 침지 유체를 제한하는 안쪽으로의 고속 가스 흐름이 있도록 가스 유입구(15) 상의 과압, 가스 유출구(14) 상의 진공도 및 갭의 기하학적 구조가 배열된다. 액체 제한 구조체(12)와 기판(W) 및/또는 지지 테이블(WT) 사이의 침지 유체 상의 가스의 힘은 침지 공간(10) 내의 침지 유체를 포함한다. 메니스커스(320)는 침지 유체의 경계부에 형성된다. 이러한 시스템이 미국 특허 출원 공보 제US 2004-0207824호에 개시되어 있다. 다른 액체 제한 구조체(12)가 본 발명의 실시예와 함께 사용될 수 있다.

도 3은 실시예에 따른 다른 액체 공급 시스템 또는 유체 처리 시스템을 도시하고 있는 측단면도이다. 도 3에 도시되어 있고 이하에서 설명되는 구성은 위에서 설명되고 도 1에 도시되어 있는 리소그래피 장치에 적용될 수 있다. 액체 공급 시스템은 액체 제한 구조체(12)를 구비하고 있으며, 이 액체 제한 구조체는 투영 시스템(PS)의 최종 광학 요소와 지지 테이블(WT) 또는 기판(W) 사이의 침지 공간(10)의 경계부의 적어도 일부를 따라 연장되어 있다. (달리 명확하게 설명되지 되지 않는 한, 다음의 설명에서의 기판(W)의 표면에 대한 언급은 또한 지지 테이블(WT)의 표면을 부가적으로 또는 대안적으로 지칭한다).

액체 제한 구조체(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 광학 요소와 기판(W) 및/또는 지지 테이블(WT) 사이의 침지 공간(10) 내에 침지 유체를 적어도 부분적으로 포함하고 있다. 침지 공간(10)은 투영 시스템(PS)의 최종 광학 요소 아래에 위치되고 그를 둘러싸는 액체 제한 구조체(12)에 의해 적어도 부분적으로 형성된다. 실시예에서, 액체 제한 구조체(12)는 본체 부재(53)와 다공성 부재(83)를 포함하고 있다. 다공성 부재(83)는 플레이트 형상이며 다수의 구멍(84) (즉, 개구 또는 기공)을 갖고 있다. 실시예에서, 다공성 부재(83)는 메시(mesh)에 다수의 작은 구멍(84)이 형성되어 있는 메시 플레이트이다. 이러한 시스템이 미국 특허 출원 공보 제US 2010/0045949호에 개시되어 있다.

본체 부재(53)는 침지 유체를 침지 공간(10)에 공급할 수 있는 하나 이상의 공급 포트(72) 및 침지 공간(10)으로부터 침지 유체를 회수할 수 있는 회수 포트(73)를 포함하고 있다. 하나 이상의 공급 포트(72)가 통로(74)를 통하여 액체 공급 장치(75)에 연결되어 있다. 액체 공급 장치(75)는 침지 유체를 하나 이상의 공급 포트(72)에 공급할 수 있다. 액체 공급 장치(75)로부터 공급된 침지 유체는 대응하는 통로(74)를 통하여 하나 이상의 공급 포트(72)로 공급된다. 하나 이상의 공급 포트(72)는 광학 경로를 향하는 본체 부재(53)의 각각의 지정된 위치에서 광학 경로의 근처에 배치되어 있다. 회수 포트(73)는 침지 공간(10)으로부터 침지 유체를 회수할 수 있다. 회수 포트(73)는 통로(79)를 통하여 액체 회수 장치(80)에 연결되어 있다. 액체 회수 장치(80)는 진공 시스템을 포함하고 있으며, 침지 유체를 회수 포트(73)를 통하여 흡입함으로써 침지 유체를 회수할 수 있다. 액체 회수 장치(80)는 회수 포트(73)를 통해 회수된 침지 유체를 통로(79)를 통하여 회수한다. 다공성 부재(83)는 회수 포트(73) 내에 배치되어 있다.

실시예에서, 한 측면 상의 투영 시스템(PS) 및 액체 제한 구조체(12)와 다른 측면 상의 기판(W) 사이에 침지 유체를 갖는 침지 공간(10)을 형성하기 위하여, 침지 유체는 하나 이상의 공급 포트(72)에서 침지 공간(10)으로 공급되며 액체 제한 구조체(12) 내의 회수 챔버(81) 내의 압력은 다공성 부재(83)의 구멍(84) (즉, 회수 포트(73))을 통해 침지 유체를 회수하도록 음압으로 조정된다. 하나 이상의 공급 포트(72)를 이용한 액체 공급 작업 및 다공성 부재(83)를 이용한 액체 회수 작업의 수행은 투영 시스템(PS), 액체 제한 구조체(12)와 기판(W) 사이에 침지 공간(10)을 형성한다.

도 4는 가스 드래그(gas drag) 원리를 이용하는 유출구를 가질 수 있고 본 발명의 실시예가 관련될 수 있는, 액체 제한 구조체(12)를 포함하는 침지 시스템의 메니스커스 제어 특징부를 개략적으로 그리고 평면도로 도시하고 있다.

예를 들어 도 2의 유입구(15) 및 유출구(14)에 의해 제공되는, 가스 시일(16)에 의해 도시된 메니스커스 제어 특징부를 대체할 수 있는 메니스커스 제어 특징부의 특징이 도시되어 있다. 도 4의 메니스커스 제어 특징부는, 추출기(extractor)의 한 형태, 예를 들어 이중 위상 추출기이다. 메니스커스 제어 특징부는 액체 제한 구조체(12)에 형성된 일련의 개구들, 예를 들어 다수의 별개의 개구(50)를 포함하고 있다. 각 개구(50)는 반드시 그렇지는 않지만, 원형으로 도시되어 있다. 실제로, 형상은 필수적인 것은 않으며, 하나 이상의 개구(50)는 원형, 타원형, 직선형 (예를 들어, 정사각형 또는 직사각형), 삼각형 등 중에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 하나 이상의 개구는 세장형일 수 있다.

개구(50)의 반경 방향 내측으로 메니스커스 제어 특징부가 존재하지 않을 수 있다. 메니스커스(320)는 개구(50) 내로의 가스 흐름에 의해 유도된 항력으로 개구(50)들 사이에 고정(pinned)된다. 약 15 m/초보다 큰, 바람직하게는 약 20 m/초의 가스 드래그 속도가 충분하다. 기판(W)으로부터의 침지 유체의 기화량은 감소될 수 있고, 그에 의하여 침지 유체의 스플래싱(splashing)은 물론 열 팽창/수축 효과 모두를 감소시킬 수 있다.

유체 처리 구조의 최하부의 다양한 기하학적 구조가 가능하다. 예를 들어, 미국 특허 출원 공보 제US2004-0207824호 또는 미국 특허 출원 공보 제US2010-0313974호에 개시된 구조 중 임의의 것은 본 발명의 실시예에서 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예는 임의의 평면 형상을 갖거나 임의의 형상으로 배열된 유출구들과 같은 구성 요소를 갖는 액체 제한 구조체(12)에 적용될 수 있다. 비제한적인 리스트 내에서의 이러한 형상은 원과 같은 타원형, 직사각형과 같은 직선 형상, 예를 들어 정사각형, 또는 마름모 또는 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같은 4각형 이상의 별(star)과 같은 4개 이상의 코너를 갖는 각진(cornered) 형상과 같은 평행사변형을 포함할 수 있다. 침지 공간(10)의 메니스커스(320)는 각진 형상을 갖고 있다. 각진 형상은 예를 들어 일반적으로 둥근 코너를 갖는 다이아몬드 형일 수 있다. 변(sides)은 약간 오목할 수 있다. 코너는 스캔 방향(Y)과 비스캔 방향(X)을 가리키고 있으며, 따라서 각진 형상의 주축들은 실질적으로 수직하며 각각 스캔 방향과 비스캔 방향에 실질적으로 평행하다. 지지 테이블(WT)의 주요 이동은 스캔 방향과 비스캔 방향으로의 이동이다. 침지 공간(10)과 대향 표면 사이의 계면에 대응하는 습윤 영역은 때로는 "점유 공간(footprint)"'으로 지칭된다. 설명된 바와 같은 실시예에서, 작동 중에 있는 액체 제한 구조체(12)는 각진 형상을 갖는 점유 공간을 갖고 있다. 다른 실시예에서, 점유 공간은 코너부를 갖고 있지 않으며, 예를 들어, 실질적으로 타원형 또는 원형일 수 있지만, 점유 공간은 임의의 형상일 수 있다.

공지된 리소그래피 장치는 가스 나이프를 포함하는 액체 제한 구조체(12)를 포함할 수 있다. 가스 나이프는 침지 유체를 침지 공간(10)에 제한하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 가스 나이프는 침지 유체가 침지 공간(10)에서 빠져나가는 것을 방지하는데 유용할 수 있으며, 이는 이후에 결함을 초래할 수 있다. 강한 가스 나이프가 액체 제한 구조체(12) 뒤에서 끌려가는 침지 유체의 양을 감소시키거나 방지할 것이기 때문에 또한 액체 제한 구조체(12) 뒤에 남겨진 침지 유체의 양을 줄이기 위해 필름을 더 빠르게 분해할 수 있기 때문에, 강한 가스 나이프를 제공하는 것은 (예리한 에지 (예를 들어, 기판의 에지) 위를 지나거나 친수성 표면과 같은 다른 피닝(pinning) 특징부로 인하여 액체에 힘이 가해지는 경우에) 필름이 당겨지는 것을 방지하는데 유용하다. 그러나, 가스 나이프가 강한 경우, 이는 가스 나이프의 전진하는 측 상의 결함을 악화시킬 수 있으며, 가스 나이프가 기판(W)의 표면 상에서 침지 유체의 액적과 충돌함에 따라 강한 가스 나이프가 침지 유체 액적이 가스 나이프의 안쪽으로 지나가는 것을 허용하지 않을 것이기 때문이다. 이는 침지 유체의 액적이, 밀어냄을 유발할 수 있는 액체 제한 구조체(12)의 전진 측에 의하여 앞으로 밀려질 것이라는 것을 의미한다. 필름 당겨짐과 밀려 버림 모두가 오류를 증가시키고 아마도 수율을 감소시키는 결함을 야기할 수 있음에 따라 이 문제 모두를 동시에 다루는 것이 유리하다.

본 발명에서, 액체 제한 구조체(12)를 포함하는 침지 리소그래피 장치가 제공된다. 액체 제한 구조체(12)는, 예를 들어 도 4와 관련하여 위에서 설명된 것일 수 있다. 액체 제한 구조체(12)는 침지 유체를 영역에 제한하도록 구성되며 가스 나이프 시스템을 포함하고 있다. 가스 나이프 시스템은 사용시 가스 나이프를 생성하도록 구성될 수 있다. 가스 나이프는 공간(10)의 반경 방향으로의 외측 (그렇지 않으면, 영역으로 지칭된다)일 수 있으며, 침지 유체를 제한하는데 기여할 수 있다. 가스 나이프 시스템은 액체 제한 구조체(12)에 형성된 일련의 개구들을 포함하고 있으며, 예를 들어 가스 나이프 시스템은 출구(60)를 각각 갖는 통로들을 포함하고 있다. 가스 나이프는 사용시 출구(60)를 나가는 가스에 의해 형성될 수 있다. 출구(60)는 평면도에서의 형상의 적어도 한 변을 형성한다. 출구(60)는 평면도에서의 형상의 적어도 하나, 다수 또는 모든 변을 형성할 수 있다. 예를 들어, 출구(60)는 도 4에 도시된 바와 같이 4각형 별(star)의 변을 형성할 수 있다. 형상은 다수의 변을 가질 수 있으며, 예를 들어 임의의 적절한 개수, 예를 들어 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 또는 그 이상의 변이 제공될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 출구(60)는 임의의 형상의 변을 형성할 수 있으며, 이는 특별히 제한적이지 않다. 도 4는 4면의 별의 2개의 포인트와 일직선을 이루는 것으로 스캐닝 방향(110)을 도시하고 있지만, 이는 그렇지 않을 수도 있다. 가스 나이프에 의해 형성된 형상은 임의의 선택된 방향으로 스캐닝 방향(110)과 정렬될 수 있다.

적어도 하나의 다른 일련의 추가 개구가 액체 제한 구조체(12)에 형성될 수 있으며, 즉 적어도 하나의 추가 개구(300)가 도 4에 도시된 바와 같이 제공될 수 있다. 적어도 하나의 추가 개구(300)는 (액체 제한 구조체(12) 밖으로의) 이를 통한 가스의 통과를 위한 것이다. 적어도 하나의 추가 개구(300)는 (도 4의 별개의 개구(50)에 의해 도시된 바와 같이) 메니스커스 제어 특징부와 가스 나이프의 출구(60) 사이에 위치될 수 있다. 이 문맥에서 단어 "사이"는 메니스커스 제어 특징부의 반경 방향 외측과 출구(60)의 반경 방향 내측을 의미한다.

이전에 설명된 바와 같이, 기판(W)은 액체 제한 구조체(12)에 대해 이동될 수 있으며, 침지 유체는, 예를 들어 스캐닝 방향(110)을 따라 액체 제한 구조체(12)의 후진 변에서 액체 제한 구조체(12) 뒤에서 끌려갈 수 있다. 침지 유체의 메니스커스(320)가 기판(W)의 표면 위에서 분해될 때, 유체 필름은 기판(W) 상에 남아있게 된다. 필름은 액체 제한 구조체(12)의 후미/후진 변의 전체 길이에 걸쳐 수축된다. 수축되고 있는 필름은 삼각형 패턴으로 기판(W) 상에서 액적으로 분해될 것이다. 후미 변(들)은 기판(W)의 상대적인 이동에 따라 액체 제한 구조체(12)의 임의의 변일 수 있다. 기판(W)과 액체 제한 구조체(12) 간의 상대 이동의 방향이 변경되면 후미 변이 변경될 수 있다. 이 침지 유체 액적은 위에서 설명된 바와 같이 워터마크 결함을 유발할 수 있다. 그러나, 액체 제한 구조체(12)의 후미 변의 길이를 따라서 건조 스폿을 제공하는 것은 침지 유체 필름의 수축으로 인한 워터마크 결함을 감소시키는 것을 도울 수 있다는 점이 밝혀졌다.

언급된 바와 같이, 적어도 하나의 추가 개구(300)는 메니스커스 제어 특징부와 가스 나이프 사이에 가스를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 추가 개구(300)는 가스를 제공하기 위해 사용된 별개의 개구일 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 부가적인 가스 유출구(300)에 의해 제공되는 가스는 CO₂ 가스일 수 있다. 가스는 액체 제한 구조체(12)의 후미 변의 길이를 따라 국부적인 건조 스폿을 생성하도록 제공될 수 있다. 부가적인 가스 유출구(300)를 나가는 가스의 정체 압력은 사용시 가스 나이프를 형성하는 출구(60)를 나가는 가스의 정체 압력과 거의 같거나 이보다 더 클 수 있다.

건조 스폿을 생성 또는 촉진시킴으로써, 필름은 액체 제한 구조체(12)의 후미 변의 길이를 따라 더 작은 분리된 필름들로 부서질 수 있다. 더 작은 분리된 필름은 액체 제한 구조체(12)의 후미 변의 전체 길이에 걸쳐 수축하는 것이 아니라, 액체 제한 구조체(12)의 후미 변의 길이를 따라 여러 개의 위치로부터 수축될 수 있다. 　여러 개의 더 작은 부분에서의 수축은 기판(W)의 표면 상에 더 작은 수축 삼각형 패턴들을 형성하는 액적들을 야기할 수 있다. 따라서, 이는 침지 유체의 전체 양 및/또는 기판(W)의 표면 상에 남아있는 액적의 수를 감소시킬 수 있다. 다시 말해, 액적들의 더 큰 삼각형 패턴이 액체 제한 구조체(12)의 후미 변의 전체 길이를 따라 수축하는 필름으로부터 형성된다면 더 작은 삼각형 패턴 내의 침지 유체의 전체 양은 그렇지 않은 경우보다 적다. 따라서, 적어도 하나의 추가 개구(300)는 메니스커스 제어 특징부와 가스 나이프 사이에 건조 스폿을 촉진시키도록 제공되어 기판(W) 상에 남겨진 침지 유체를 감소시킬 수 있다.

하나의 추가 개구(300)만을 이용하여 이 효과를 생성하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, 액체 제한 구조체(12)의 후미 변을 따라 하나의 추가 개구(300)를 위치시키는 것은 침지 유체가 하나가 아닌 2개의 분리된 필름 부분에서 수축된다는 것을 의미할 수 있다. 추가 개구(300)는 바람직하게는 액체 제한 구조체(12)의 후미 변의 길이를 동일한 부분들로 분리하도록 위치될 수 있다. 예를 들어, 추가 개구(300)가 액체 제한 구조체(12)의 후미 변을 따라서 대략 중앙 위치에 제공될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 추가 개구(300)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 액체 제한 구조체(12)의 다수의 변 상에 또는 변 당 하나의 추가 개구(300)가 제공될 수 있다. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 또는 50개까지 또는 그 이상의 추가 개구(300)가 적어도 하나의, 다수의 또는 모든 변에 제공될 수 있다. 액체 제한 구조체(12)의 상이한 변 상에 다른 개수의 부가적인 추가 개구(300)가 있을 수 있거나, 적어도 2개의 변은 서로 동일한 개수의 추가 개구(300)를 가질 수 있다. 추가 개구(300)의 개수는 특별히 제한되지 않으며, 임의의 적절한 개수가 사용될 수 있다. 더 많은 수의 추가 개구(300)를 갖는다는 것은 기판(W) 상에 남겨진 침지 유체의 양이 더 감소될 수 있고 기판(W) 상에서 나머지 침지 유체가 남겨진 영역이 기판(W)의 외부 에지를 향하여 위치될 수 있다는 것을 의미한다.

피치는 하나의 추가 개구(300)의 중심으로부터 인접한 추가 개구(300)의 중심까지의 거리로서 결정될 수 있다. 이는 액체 제한 구조체(12)의 단일 변을 따라 결정될 가능성이 있다. 피치는 인접한 출구(60)들 사이의 피치보다 약 5 내지 100배 더 클 수 있다. 피치는 약 1㎜ 이상일 수 있다. 최대 피치는 단지 하나의 추가 개구(300)가 제공되는 액체 제한 구조체(12)의 변의 길이에 의해 한정될 수 있다. 다시 말하면, 단지 하나의 부가적인 추가 개구(300)가 한 변을 따라 제공되는 경우, 최대 피치는 한 변의 길이보다 크지 않다. 예를 들어, 추가 개구(300)가 변의 중간에 제공되는 경우, 피치는 변의 길이의 1/2일 것이다. 부가적으로, 필름 당김 시간은 후미 변을 따라 제공된 추가 개구(300)의 수가 증가함에 따라 감소할 것이다. 필름 당김 시간은 가스 나이프가 기판(W) 상으로 물방울을 외측으로 잃어버리는 시간일 수 있다. 이는 유체가 가스 나이프와 메니스커스 제어 특징부 사이에서 수축하기 시작하면 멈춘다. 피치는 기판(W)의 표면 상의 침지 유체 액적의 추정된 또는 측정된 형성에 따라 선택될 수 있다.

리소그래피 장치의 소유 비용을 감소시키거나 최소화하기 위해, 처리량과 수율을 최대화하는 것이 바람직하다. 처리량은 기판이 노광되는 속도이다. 수율은 정확하게 작용하는 침지 리소그래피 툴에서의 노광에 의하여 기판 상에 형성된 디바이스의 비율이다. 디바이스를 생성하기 위하여 많은 노광 단계가 필요할 수 있기 때문에 노광 당 낮은 비율의 결함일지라도 수율의 중대한 감소를 야기할 수 있다.

자국 결함 및 노광 결함 모두의 발생 빈도는 지지 테이블(WT)과 액체 제한 구조체(12) 간의 상대적인 움직임의 속도가 증가함에 따라 증가하는 경향이다. 스캔 노광 동안의 상대적인 움직임의 속도는 스캔 속도로 지칭된다. 스캔 속도의 증가는 처리량을 증가시키기 위하여 바람직하다. 침지 액체를 침지 공간(10)에 효과적으로 제한하는 것이 더욱 어렵기 때문에 스캔 속도의 증가는 결함의 증가로 이어질 수 있다. 속도가 증가하면 액체 제한 구조체와 대향 표면 사이의 메니스커스 내에서의 불안정성의 위험이 증가한다. 자국 결함과 노광 결함은 노광된 기판의 영역에 걸쳐 무작위적으로 또는 균일하게 분포하는 경향이 없지만, 특정 위치에서는 더 높은 확률로 발생한다. 자국 결함과 노광 결함의 분포는 노광 레시피에 따라, 특히 타겟 부분 (즉, 지지 테이블(WT)이 뒤따르는 일련의 움직임들로 이루어진 루트)의 노광 순서에 따라 달라질 수 있다. 부가적으로, 액체 제한 구조체(12)가 노광 후에 기판(W) 위로 (부분적으로) 이동할 때 (예를 들어, 지지 테이블(WT) 교환이 일어나거나 센서 이동이 이루어질 때) 자국 결함이 생성될 수 있다. 결함의 발생을 줄이기 위해, 기판(W)의 특정 타겟 부분을 노광할 때 스캔 속도가 감소될 수 있다. 그러나, 스캔 속도의 감소는 처리량을 감소시키기 때문에 바람직하지 않다.

리소그래피 장치에서 일반적으로 투영 시스템(PS)과 액체 제한 구조체(12)가 정지되어 있는 반면에 지지 테이블(WT)은 이동한다는 점이 주목되어야 한다. 그러나, 지지 테이블(WT)이 정지되어 있고 투영 시스템(PS)과 액체 제한 구조체(12)가 이동하는 것처럼 지지 테이블(WT)의 움직임을 설명하는 것이 종종 편리하다. 본 발명의 실시예는 지지 테이블(WT) 및/또는 투영 시스템(PS)/액체 제한 구조체(12)가 이동하는지 여부를 적용한다.

일련의 타겟 부분들을 노광시키기 위해 일련의 움직임들로 이루어진 루트(route)가 일반적으로 사전에 계산된다. 루트는 기판(W) 표면을 가로지르는 순차적인 열의 연속적인 필드를 따라 지지 테이블(WT)의 표면 위로의 사행(meandering) 움직임에 기초할 수 있다. 이는 노광될 각 타겟 부분에 대한 지지 테이블(WT)의 스캐닝 움직임 및 다음 스캐닝 움직임을 위하여 지지 테이블(WT)을 배열하기 위한 스캐닝 움직임들 사이의 전달 움직임을 포함하고 있다. 노광 중에 지지 테이블(WT)은 비스캔 방향에 실질적으로 수직인 스캔 방향, 예를 들어 +Y 방향 또는 역 스캔 방향, 예를 들어 -Y 방향으로 이동한다. 연속적인 노광들은 스캔 방향과 역 스캔 방향으로 교대로 진행한다. 따라서 노광 움직임과 전달 움직임은 함께 루트를 형성한다. 루트는 또한 지지 테이블(WT) 교체를 위하여 연속적인 노광 및 움직임 전에, 중에 또는 후에 측정을 수행하기 위한 움직임을 포함할 수 있다. 루트 중에, 기판(W)은 침지 유체가 기판(W)과 겹치지 않도록 액체 제한 구조체(12) 아래로부터 부분적으로 또는 완전히 이동할 수 있다. 이는 특히 에지 타겟 부분, 즉 기판(W)의 에지에 인접하거나 중첩되는 필드의 에지 타겟 부분을 노광할 때 발생한다.

이하의 설명은 기판(W)의 에지 위로 이동하는 침지 공간(10)을 참조하여 주어질 것이다. 그러나, 본 발명은 침지 공간(10)이 지지 테이블(WT) 상의 다른 대상물 위를, 예를 들어 센서 에지와 같은 센서 위를 지나가는 경우에 동일하게 적용 가능하다. 본 발명이 도 4의 액체 제한 구조체(12)를 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 도 2 및 도 3의 액체 제한 구조체를 포함하는 다른 액체 제한 구조체(12)가 본 발명으로부터 이점을 얻을 수 있다는 점이 인식될 것이다. 본 발명은 침지 유체가 점유 공간에 어떻게 제한되는지에 관계없이 임의의 유형의 액체 제한 구조체(12)에 적용 가능하다. 예를 들어, 본 발명은 침지 유체를 제한하는 것을 돕기 위해 액체 제한 구조체(12)로부터의 가스의 흐름없이 액체 제한 구조체(12)에 적용 가능하며 또한 액체 및/가스의 뽑아냄 (예를 들어, 다공성 부재를 통한 뽑아냄)을 위한 2 차원의 개구 어레이를 갖는 액체 제한 구조체(12)에 적용 가능하다.

일련의 움직임들의 각 움직임은 액체 제한 구조체(12)에 대한 지지 테이블(WT) 이동을 포함한다. 각 움직임 중에, 액체 제한 구조체(12) 아래에 있지 않은 상태에서 액체 제한 구조체(12) 아래에 있는 상태로 이동하는 지지 테이블(WT)의 일부분은 액체 제한 구조체(12)의 선단 에지 아래를 지나간다. 액체 제한 구조체(12) 아래에 있는 상태에서 액체 제한 구조체(12) 아래에 있지 않은 상태로 이동하는 지지 테이블(WT)의 일부분은 액체 제한 구조체(12)의 후미 에지 아래를 지나간다. 스캐닝 움직임 동안 선단 에지는 다가오는 기판 테이블(WT)을 향하는 액체 수용 구조체(12)의 에지이다. 도 4를 참조하면, 지지 테이블(WT)이 도면에서의 아래로 이동하면, 액체 제한 구조체(12)의 (도시된 바와 같이) 최상부 에지는 선단 에지이며, (도시된 바와 같이) 최하부 에지는 후미 에지이다. 스캐닝 방향(110)이 변경되면 선단 에지와 후미 에지는 바뀐다. 선단 에지와 후미 에지는 스캐닝 움직임과 비교하여 스테핑 움직임 중에 액체 제한 구조체(12)의 에지의 상이한 부분에 의해 형성된다. 따라서 이하에서의 선단 에지와 후미 에지에 대한 참조는 각각의 움직임의 선단 에지와 후미 에지를 지칭한다.

도 4의 액체 제한 구조체(12)를 참조하면, 대체적으로, 출구(60)를 통한 유체 유속의 증가는 선단 에지에서 침지 유체가 액체 제한 구조체(12)의 앞으로 밀려나가는 것 (소위 밀어냄(bulldozing))을 초래한다. 후미 에지에서, 출구(60)로부터의 유속의 증가는, 예를 들어 필름 당김으로 인하여 후미 에지에서의 더 낮은 침지 유체 손실의 결과를 낳는다. 후미 에지에서의 추가의 개구(300)로부터 가스의 더 높은 유속은 별개의 개구(50) 뒤에 있는 지지 테이블(WT) 상에 남겨진 침지 유체의 필름을 분해하는 효과를 가지며, 이는 액체 제한 구조체(12)에 의한 액체 수용을 개선한다. 선단 에지에서의 출구(60)를 통한 유속의 감소는 액체 제한 구조체(12)의 경로 내의 지지 테이블(WT) 상의 침지 유체를 밀려나지 않게 하고 대신에 출구(60) 아래를 지나게 하며 그에 의하여 메니스커스(320)와의 충돌에 의하여 침지 유체와 재결합되거나 개구(50)에 의해 뽑아 내어지게 한다.

위의 원리에 기초하여, 본 발명자들은 반드시 스캔 (또는 스텝) 속도를 늦출 필요없이 침지 공간(10)으로부터 누설되는 침지 유체의 가능성을 감소시키고 및/또는 침지 공간(10)으로부터 누설되는 침지 유체의 결과를 완화시키는 방법을 찾아냈다. 움직임 중에 액체 제한 구조체(12)의 후미 에지에서의 출구(60) 및/또는 추가 개구(300)로부터의 가스 유속이 증가되는 경우 침지 유체의 누설없이 더 큰 이동 속도가 가능하다. 선단 에지에서, 두 가지 방법 중 한 방법으로 지지 테이블(WT) 상의 침지 유체를 처리하는 것이 가능하다. 출구(60)들 (및 덜 중요할지라도 선택적으로 추가 개구(300))로부터의 어느 하나의 유속은 감소된다. 이 경우, 지지 테이블(WT) 상의 침지 유체는 출구(60) 아래를 통과하고 침지 공간(10) 내의 침지 유체와 재결합되며 및/또는 별개의 개구(50)에 의해 뽑아 내어진다. 지지 테이블(WT) 상에 남겨진 침지 유체의 양이 적으면, 이는 이러한 침지 유체를 닦아내는 (그에 의하여 자국 결함을 방지하는) 좋은 방법일 수 있다. 대안적으로, 선단 에지에서의 출구(60)로부터의 (및 덜 중요할지라도 선택적으로 추가 개구(300)로부터의) 가스의 유속이 증가될 수 있다.　이렇게 하여, 지지 테이블(WT) 상의 임의의 침지 유체는 액체 제한 구조체(12)로부터 밀려나갈 가능성이 있으며, 그에 의하여 많은 양의 침지 유체가 출구(60) 아래를 지나가고 개구(50)들 사이에서 연장되는 메니스커스(320)와 충돌하는 것을 방지한다. 이렇게 하여, 침지 공간(10) 내로의 가스 기포의 포함의 위험이 감소될 수 있고, 그에 의하여 노광 결함의 가능성을 감소시킨다. 이 접근 방법은 밀려나간 침지 유체가 허용 가능한 위치 (예를 들어, 기판(W)을 둘러싸는 지지 테이블(WT) 내의 뽑아냄 개구)로 이동할 것이라는 것이 결정될 수 있는 경우에만 적절할 수 있다.

도 4는 위의 관찰의 장점이 어떻게 취해질 수 있는지에 대한 한 방법을 도시하고 있다. 출구(60) 및 추가 개구(300)를 통한 유체 유속은 지지 테이블(WT)의 이동 방향에 따라 제어될 수 있다. 개별적인 출구(60)/추가 개구(300)를 기초하여 이를 수행하는 것이 가능할 것이지만, 도 4의 실시예에서 일련의 출구(60)의 출구(60)와 일련의 추가 개구(300)의 추가 개구(300)는 2개 그룹의 출구(60)와 추가 개구(300)로 각각 나누어진다. 최상부 출구(60) 및 추가 개구(300)는 모두 단일 챔버(400)에 연결되어 있다. 챔버(400) 내로의 그리고 대응하는 출구(60) 및 추가 개구(300)로부터의 유체의 유체 유속은 제1 흐름 제어 밸브(410)에 의해 제어된다. 지지 테이블(WT)이 도시된 바와 같이 도면에서의 아래로 이동할 때, 챔버(400)에 공동으로 연결된, 도면의 최상부에서의 출구(60) 및 추가 개구(300)는 액체 제한 구조체(12)의 선단 에지를 형성한다. 선단 에지 내의 출구(60) 및 추가 개구(300)를 통한 가스의 유속은 전환될 수 있다. 유속은 증가될 수 있으며, 그에 의하여 액체 제한 구조체(12)의 경로에서 지지 테이블(WT) 상에 남아있는 임의의 침지 유체를 밀어낸다. 대안적으로, 유속은 감소될 수 있으며, 그에 의하여 액체 제한 구조체(12)의 경로 내의 액체가 침지 공간(10) 내의 침지 유체로 재흡수되거나 별개의 개구(50)에 의해 뽑아 내어지는 것을 허용한다. 반대로, 지지 테이블(WT)이 액체 제한 구조체(12) 아래에서 도면에서의 위로 이동하면, 챔버(400)에 공동으로 연결된 출구(60)와 추가 개구(300)는 이제 액체 제한 구조체(12)의 후미 에지를 형성한다. 이 경우, 유체 흐름 제어 밸브(410)는 챔버(400) 내로의 유체 유속을 증가시키며, 그에 의하여 유체를 출구(60) 및 추가 개구(300)로부터 흐르게 한다. 이렇게 하여 침지 유체의 누설이 일어난 가능성이 더 작다. 도시된 바와 같이, 도 4에 도시된 바와 같이 액체 제한 구조체(12)의 최하부에 있는 나머지 출구(60)와 추가 개구(300)는 제2 흐름 제어 밸브(411)에 의해 제어되는, 안으로의 유체 유속을 갖는 제2 챔버(401)에 연결되어 있다. 챔버(400, 401)가 어떻게 구현되는지의 실시예가 도 8 내지 도 13을 참조하여 아래에서 설명된다.

도 4의 실시예에서, 선단 에지와 후미 에지에서의 출구(60)와 추가 개구(300)로부터의 가스의 속도 (스캐닝 움직임)는 공통 챔버(400, 401)에 연결된 출구(600)와 추가 개구(300)와 실질적으로 동일하다는 점이 인식될 것이다.

도 4의 실시예는 스캐닝 방향(110)으로의 이동을 위한 액체 제한 구조체(12)의 선단 및 후미 에지로부터의 유체 유속을 제어하기 위해 최적화되었다는 점이 인식될 것이다. 그러나, 이는 반드시 필요한 것은 아니며, 예를 들어 4개의 챔버가 (하나가 액체 제한 구조체(12)의 4개의 에지의 각각을 따라) 제공될 수 있다. 이렇게 하여 스캐닝 이동 중의 선단 및 후미 에지뿐만 아니라 (도 4에 도시된 바와 같이 좌우로) 스테핑 이동 중의 후미 및 선단 에지 상의 모든 출구(60)와 추가 개구(300)는 그들의 제어된 유체 유속을 가질 수 있다.

공통 챔버(400, 401)가 액체 제한 구조체(12)의 임의의 평면 형상에 대해 제공될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 부가적으로, 관련된 흐름 제어 밸브(410, 411)를 갖는 임의의 개수의 챔버(400, 401)가 제공될 수 있다. 동일한 원리가 메니스커스 피닝(meniscus pinning) 특징부를 한정하는 일련의 개구들을 형성하는 별개의 개구(50)에 적용될 수 있다. 다른 실시예에서 출구(60) 및 추가 개구(300)는 별도의 공통 챔버를 구비할 수 있다. 실시예에서 출구(60), 추가 개구(300) 및 별개의 개구(50)의 임의의 조합이 공통 챔버를 구비할 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 것을 포함하는 다른 액체 제한 구조체에도 동일한 원리가 적용될 수 있다.

위에서 설명된 특성을 이용하는 한 가지 방법은 출구(60) (및/또는 추가 개구(300))로부터의 가스의 유속이 액체 제한 구조체(12) 아래의 지지 테이블(WT)의 이동 방향에 따라 달라지게 하는 것일 것이다. 그러나, 이는 (각 방향 변화에 대하여) 가스 유속의 빈번한 변화를 필요로 할 것이다.

위에서 설명된 바와 같이, 흐름 제어 밸브(410, 411)에 대한 수명 우려 때문에 지지 테이블(WT)과 액체 제한 구조체(12)의 방향의 변화가 발생하는 만큼 유체 유속을 빈번하게 변화시키는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명자는 방향의 각 변화에 대한 유체 유속의 전환을 필요로 하지 않으면서 위에서 언급된 가능성의 장점을 취한 본 발명을 고안하였다. 부가적으로, 본 발명은 선단 에지에서 출구(60)로부터의 유속을 증가시키는 것과 같이 유속의 상이한 변화가 실행되는 것을 허용하며, 이는 아래에서 설명되는 바와 같이 선단 에지에서 출구로부터의 유속을 항상 감소시키는 대신 특정 상황에서 유리할 수 있다.

본 발명은 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 개구로부터의 유체 유속이 주로 예정된 일정한 속도로 되도록 한다. 액체가 손실될 것으로 예측되는 경우에만, 이전에 손실된 액체와의 액체 제한 구조체(12)의 상호 작용은 달라진 유속이다. 이는 항상 유속을 전환할 필요가 없다는 것을 의미한다. 따라서 유속을 전환시키는 것과 관련된 임의의 밸브의 수명이 증가된다.

본 발명에서, 제어 유닛(120)은 침지 공간(10)의 에지가 기판(W)의 에지 위를 지나는 일련의 움직임들 중의 적어도 하나의 움직임 동안에 침지 공간(10)으로부터 액체가 손실될 것인지 여부를 예측한다. 이는 액체 손실이 발생할 가능성이 큰 움직임이다. 침지 공간(10)으로부터의 액체 손실이 예측되는 경우, 적어도 하나의 개구로부터의 유체 유속은 (액체 손실의 양을 방지하거나 감소시키기 위해) 예측된 액체 손실의 움직임 중에 또는 (손실된 액체의 효과를 완화시키기 위해) 예측된 액체 손실의 움직임 후의 일련의 움직임들 중의 한 움직임 중에 변화된다. 제어 유닛(120)은 액체 제한 구조체(12)의 후미 에지에서의 일련의 개구들 중 한 개구 내로의 또는 그 개구로부터의 제2 유체 유속과 다른, 액체 제한 구조체(12)의 선단 에지에서의 일련의 개구들 중 한 개구 내로의 또는 그 개구로부터의 제1 유체 유속을 변경시킴으로써 이를 수행한다.

(메니스커스 제어 특징부를 형성하는) 별개의 개구(50)는 일련의 개구들 중의 개구로 볼 수 있다. 출구(60)는 (가스 나이프를 형성하는) 일련의 개구들 중의 개구로 볼 수 있다. 추가 개구(300)는 (필름 분해 특징부의) 일련의 개구들 중의 개구로 볼 수 있다.

액체의 손실이 예측될 수 있는 방법이 이제 설명될 것이다.

지지 테이블(WT) 상의 기판(W)의 에지가 메니스커스(320)에 의해 한정된 침지 공간(10)의 에지 아래에서 이동하는 루트의 실행 중에 침지 공간(10)으로부터의 침지 유체 손실이 일어날 가능성이 가장 크다는 것이 밝혀졌다. 남겨진 액체는 자국 결함 또는 노광 결함으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 액체가 기판(W) 상의 단일 위치에 남겨진다면, 이는 침출 결함을 야기할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 액체가 단일 위치에서 너무 오랫동안 남겨지는 경우, 남아있는 액체는 기화되어 그 위치에서 유해한 냉각 부하를 야기할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 루트의 후속 움직임이 메니스커스(320)가 이전 움직임으로부터 남겨진 누출된 액체와 충돌하는 것을 야기하는 경우, 이는 침지 공간(10)에서의 기포 형성을 초래할 수 있다. 이러한 기포 형성은 노광 결함을 초래할 수 있다.

침지 공간(10)의 에지가 기판(W)의 에지 위를 지날 때 움직임의 속도를 줄이는 것은 침지 공간(10)으로부터의 액체 손실의 가능성을 감소시킨다. 그러나, 액체 손실을 일으키지 않을, 에지 위로의 특정 움직임이 감소된 속도로 불필요하게 수행되기 때문에 이러한 시스템은 처리량을 최적화할 수 없다. 최종 사용자는 다른 요구 사항을 가질 수 있다. 일부 최종 사용자는 더 낮은 결함성 대신 처리량 감소를 선호할 수 있으며; 반면에 다른 고객은 더 많은 결함을 희생하면서 더 높은 처리량을 요구할 수 있다.

이상에서는 침지 공간(10)으로부터의 액체 손실이 발생할 것이며 미만에서는 침지 공간(10)으로부터의 액체 손실이 발생하지 않을, 기판(W)의 에지에 대한 침지 공간(10)의 에지의 실험적으로 측정 가능한 상대 속도가 있다는 점을 본 발명자는 확고히 하였다. 이 실험적으로 측정된 매개 변수는, 사용된 액체 제한 구조체(12)의 유형 및 액체 제한 구조체가 작동되는 매개 변수 (예를 들어, 유체 흐름 속도, 유체 체적 유량 및 액체 제한 구조체(12)의 최하부 표면과 기판(W) 사이의 거리) 뿐만 아니라 에지의 진원도(roundness), 기판(W) 에지 경사면, 국부적 온도 변화, 기판(W) 상의 임의의 포토레지스트의 에지가 처리된 방식 (소위 에지 비드 제거 전략), 사용된 포토레지스트의 유형 및 기판(W)의 최상부 표면 상의 침지 유체의 정적 후진 접촉 각도와 같은 기판(W)의 특징을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않은 많은 변수에 좌우된다.

도 5는 제어 유닛(120)이 위의 이해를 이용하여 지지 테이블(WT)의 포지셔너(130)를 어떻게 제어하는지를 도시하고 있는 흐름도이다. 도 5의 흐름도는 공정이 단계별로 뒤이어 진행된다는 것을 시사하고 있다. 그러나 이는 그렇지 않을 수도 있지만, 이해를 돕기 위해 아래에 설명된다. 이용하여 동시에 계산된다. 이 실시예는 계산이 보다 신속하게 수행될 수 있음에 따라 바람직할 수 있다. 이 실시예는 (아래에서 설명되는) 루트의 구현 중에 공정이 수행되는 경우에 가장 적합할 수 있다.

원하는 루트의 세부 사항이 단계 1000에서 제어 유닛(120)에 전송된다. 루트에 관한 정보는 움직임의 시작시의 대상물에 대한 침지 공간(10)의 위치, 움직임의 끝에서의 대상물에 대한 침지 공간(10)의 위치 및 움직임의 시작시의 위치와 움직임의 끝에서의 위치 간의 이동 속도 및 방향에 관한 정보를 포함한다. 제어 유닛(120)은 침지 공간(10)의 에지가 대상물의 에지 위를 지나가는 루트의 움직임에 대해 단계 2000으로 진행한다. 제어 유닛(120)은 단계 2000에서 대상물의 에지에 대한 침지 공간(10)의 에지의 속도를 결정한다. 단계 3000에서, 제어 유닛(120)은 움직임이 액체 손실을 초래할 가능성이 있는지를 예측한다. 제어 유닛(120)은 단계 2000에서 결정된 속도를 예정된 매개 변수와 비교함으로써 이를 수행한다. 단계 2000에서 결정된 속도가 예정된 매개 변수보다 크다면, 액체 손실의 예측이 이루어진다.

실시예에서, 설정된 매개 변수는 속도를 나타낸다. 설정된 매개 변수는 침지 공간(10)으로부터의 액체 손실이 발생하는, 실험적으로 결정된 속도일 수 있다.

단계 4000에서, 단계 3000에서 액체 손실이 예측되는 움직임에 대해, 액체 손실이 예측된 적어도 하나의 움직임 동안의 루트의 하나 이상의 매개 변수가 변경될 수 있다. 변경은 움직임 중에 손실된 액체의 양을 감소시킬 수 있거나 실질적으로 임의의 액체 손실을 방지하려고 시도할 수 있다.

단계 4000 후에, 제어 유닛(120)은 루프 2500를 통해 단계 2000로 복귀할 수 있다. 실시예에서, 제어 유닛(120)은 제어 유닛(120)이 방금 변경한 움직임에 대해 단계 2000 및 3000 (및 선택적으로 단계 4000)을 반복할 수 있거나 반복하지 않을 수 있다. 예측된 액체 손실을 방지하거나 훨씬 더 감소시키는 것이 적절한 것인지 여부를 점검하기 위하여 반복이 수행될 수 있다. 이는 단계 4000에서 이루어진 변경이 침지 공간(10)으로부터의 액체 손실의 원하는 감소를 달성하는데 효과적인지 여부를 알아보기 위한 점검으로 볼 수 있다.

예정된 매개 변수는 실험적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 예정된 매개 변수는, 이상에서는 침지 공간(10)의 에지가 대상물의 에지 위를 지날 때 액체가 액체 제한 구조체(12)로부터 빠져나가는 것으로 밝혀진, 대상물의 에지에 수직인 방향으로의 침지 공간(10)의 에지의 속도일 수 있다. 예정된 매개 변수는 실험 대상물의 에지를 침지 공간(10)의 에지 아래에서 대상물의 에지에 수직인 방향으로 침지 공간(10)의 에지의 다수의 상이한 속도로 이동시킴으로써 결정될 수 있다. 예정된 매개 변수는 그러면 실질적으로 액체가 침지 공간(10)으로부터 손실되지 않는 속도와 액체가 침지 공간(10)으로부터 손실되는 속도 사이의 값이 되도록 설정될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 예정된 매개 변수는 침지 공간(10) 내의 액체 제한 구조체(12)의 표면과 기판(W)의 표면 사이에서 연장되는 침지 유체의 메니스커스가 실험 대상물의 에지에서 불안정한 최소 속도일 수 있다

실시예에서, 예정된 매개 변수는 실험적으로 결정될 수 없다. 예를 들면, 조작자는 임의적인 예정된 매개 변수를 선택할 수 있다. 그 후, 조작자는 달성된 처리량 및 결함성에 근거하여 예정된 매개 변수를 증가 또는 감소시킬지를 결정할 수 있다. 예정된 매개 변수의 증가는 더 높은 처리량을 초래할 것이지만, 더 높은 결함도를 또한 야기할 수도 있다. 예정된 매개 변수의 규모의 감소는 루트의 일련의 움직임들 중의 더 많은 움직임이 더 낮은 처리량 그러나 아마도 더 낮은 결함률을 의미하는 감소된 속도를 갖는다는 것을 의미할 것이다.

특정 움직임이 예정된 매개 변수보다 큰 대상물의 에지에 대한 침지 공간(10)의 에지의 예측된 속도를 갖는다면, 이는 침지 공간(10)으로부터의 액체 손실의 예측을 야기한다. 제어 프로그램은 액체 손실이 예측되는 움직임 동안 또는 예측된 액체 손실의 움직임 후의 일련의 움직임들 중의 한 움직임 중에 루트의 하나 이상의 매개 변수를 변경할 수 있다.

본 발명에서, 액체 제한 구조체(12)의 선단 에지에서의 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 그로부터의 제1 유체 유속이 액체 제한 구조체(12)의 후미 에지에서의 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 그로부터의 제2 유체 유속과 상이하도록, 변경되는 하나 이상의 매개 변수는 유체 흐름이다 이하에 설명될 바와 같이, 액체가 손실될 것으로 예측되는 (그에 의하여 액체 손실의 가능성을 제거 또는 감소시키기 위하여) 움직임 동안 또는 예측된 액체 손실의 움직임 후 일련의 움직임들 중의 한 움직임 동안 (이 경우 손실 액체의 영향을 완화시키기 위하여 단계가 취해진다) 제1 유체 유속이 통상의 예정된 일정한 속도로부터 증가 또는 감소되는지 여부 및/또는 제2 유체 유속이 통상의 예정된 일정한 유속으로부터 증가 또는 감소되는지 여부는 몇가지 요인에 좌우된다.

실시예에서, 침지 공간(10)으로부터의 액체 손실이 예측되는 경우, 제어 유닛(120)은 액체 제한 구조체(12)의 후미 에지에서의 일련의 개구들 내로의 또는 그로부터의 제2 유체 유동 속도를 증가시킴으로써 유체 유동을 변경하도록 조정된다. 이는, 예를 들어 가스 나이프 (즉, 출구(60))를 형성하는 일련의 개구들 및/또는 후미 에지에서 추가 개구(300)에 의해 형성된 일련의 개구들일 수 있다. 어느 방법으로든, 액체 제한 구조체(12)의 액체 제한 능력은 그에 의하여 증가되며, 이는 예측된 액체 손실이 발생할 가능성이 더 작다는 것을 의미한다. 제1 유량 및 제2 유체 유량이 상이하도록 유체 유량의 증가는 예측된 액체 손실의 움직임 중에 일어난다.

위에서 설명된 실시예에서, 예측된 액체 손실이 예측된 액체 손실의 움직임 중에 유체 흐름을 변화시킴으로써 감소되거나 제거되도록 시도되는 경우, 액체 제한 구조체(12)의 선단 에지에서의 일련의 개구들 내로의 또는 그로부터의 제1 유체 유속은 바람직하게는 변경되지 않으며 (즉, 예정된 일정한 속도로 유지되며), 액체 제한 구조체(12)의 후미 에지에서의 일련의 개구들 내로의 또는 그로부터의 제2 유체 유속은 예정된 일정한 속도 이상으로 증가된다.

후미 에지에서의 별개의 개구(50) 내로 유체 유속을 변경하는 것도 가능하다. 별개의 개구(50) 내로의 유체 유동 속도의 증가는 후미 에지에서의 수용 능력을 개선시키는데 효과적이다.

다른 실시예에서, (예측된 액체 손실의 움직임 중에 제1 및/또는 제2 유체 유속이 변경될지라도) 액체 손실이 예측된다면, 예측된 액체 손실의 움직임 이후의 일련의 움직임들 중의 한 움직임 동안에 제1 유체 유속과 제2 유체 유속은 상이한 것으로 변경될 수 있다. 본 실시예에서 유체 흐름에 대한 어떤 변경이 이루어지는지가 결정되는 방법이 아래에서 설명된다.

실시예에서, 제어 유닛(120)은 단계 3000에서 액체 손실이 예측된 경우 단계 4000으로 계속할 것인지 여부를 결정하기 전에 단계 3000 후에 계산을 더 수행한다. 예를 들어, 제어 유닛(120)은 누출된 액체의 위치, 누출된 액체의 양 및/또는 누출 액체가 한 위치에서의 소비하는 시간이 침지 유체 손실의 결과로서 발생하는 임의의 결함의 낮은 위험을 야기한다는 점을 결정할 수 있다. 결함의 낮은 위험성이 결정되면, 액체 손실의 위험이 받아들여질 수 있고, 제어 유닛(120)은 단계 4000에서 루트의 하나 이상의 매개 변수를 변경하지 않고 단계 2000으로 복귀한다. 따라서 예측된 액체 손실을 방지하거나 감소시키는 것이 적절한지의 여부를 결정하는 단계는 단계 4000으로 진행하기 전에 단계 3000 후에 수행될 수 있다. 예측된 액체 손실을 방지하는 것이 적절하지 않다는 것이 결정되면, 제어 유닛(120)은 단계 4000으로 진행하지 않고 루프 2500로 나간다. 　예측된 액체 손실을 감소시키는 것이 적절하다고 결정되면, 제어 유닛(120)은 단계 4000으로 진행한다.

실시예에서, 제어 유닛(120)은 루트의 후속 움직임 동안 기판(W) 상의 액체 손실로부터 액체의 임의의 이동을 예측한다. 예를 들어, 액체의 누설은 움직임 전체에 걸쳐 또는 액체 제한 구조체(12)가 (특정 최소량 이상으로) 방향을 변경할 때까지 발생할 것으로 예측될 수 있다. 액체 제한 구조체(12)와의 누설된 액체의 상호 작용 또한 예측될 수 있다. 기판(W) 상에 남겨진 액체는 액체 제한 구조체(12)가 액체 위를 지나갈 때 침지 공간(10)으로 흡수될 수 있다. 다른 한편으로, 누출된 액체는, 예를 들어 액체 제한 구조체(12)의 반경 방향 외부 가스 나이프 구성 요소(출구(60))에 의하여 액체 제한 구조체(12)의 전방으로 밀릴 수 있다 (밀려나감). 액체는 액체 제한 구조체(12)의 외부 주위로 펴져 나갈 수 있으며, 기판(W) 상의 액체 제한 구조체(12)에 액적의 자국으로 남겨질 수 있다. 액적의 자국은 또한 (후미 액적으로 불리는) 초기 누출로부터 남겨진다. 예를 들어, 시뮬레이션은 흡수된 액체뿐만 아니라 양 유형의 액적을 설명하며, 밀려나간 액적은, 예를 들어 나중에 후미 액적이 될 수 있다. 액체의 이동은 후속 움직임 동안 액체 제한 구조체(12)와의 액체의 상호 작용의 결과일 수 있다. 예를 들어, 기판(W) 상에 남아있는 액체가 하나 이상의 후속 움직임에 대하여 침지 공간(10)의 경로 내에 있는지 여부가 결정된다. 제어 유닛(120)은 그후 손실 액체의 액체가 기판(W) 상의 한 특정 위치에서 소비하는 시간의 양을 결정할 수 있다. 손실 액체의 액체가 기판(W) 상의 한 위치에서 소비하는 시간이 예정된 침출 한계 또는 예정된 기화 한계보다 크다고 결정되면, 액체 손실이 방지 또는 감소되어야 한다는 것이 결정될 수 있다. 예정된 침출 한계는, 이상에서는 침출 결함이 예상될 수 있는 시간으로 볼 수 있다. 예정된 기화 한계는, 이상에서는 기화로 인한 자국 결함 또는 국부적인 냉각 결함 (예를 들어, 미립자 물질 또는 국부적인 냉각)이 예상될 수 있는 시간으로 볼 수 있다. 예정된 침출 한계 및 예정된 기화 한계는 실험을 수행함으로써 실험적으로 결정되어 어느 기간 후에 침출 결함이 일어나는지 또는 언제 기화 결함이 일어나는지 결정할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 이 매개 변수는 경험에 기초하여 선택될 수 있다.

실시예에서, 제어 유닛(120)은 적어도 하나의 움직임 동안에 예상되는 액체 손실량을 추정할 수 있다. 실시예에서, 액체 손실의 양의 추정은 법선 방향(2004, 2006)들 간의 차이에 기초하여 이루어질 수 있다 (도 6 참조). 예를 들어, 법선 방향(2004, 2006)들 간의 각도가 더 작으면, 이는 더 큰 액체 손실을 나타낼 수 있다.

따라서, 제어 유닛(120)은 적어도 하나의 움직임에 대한 후속 움직임에서 침지 공간(10)의 경로 내의 적어도 하나의 움직임에서의 손실된 액체의 존재를 예측할 수 있다. 제어 유닛(120)은 따라서 유리하게는 손실 액체가 침지 공간(10)의 경로에 존재할 것으로 예측되는 후속 움직임 동안 유체 흐름을 변경하도록 조정될 수 있다. 따라서, 침지 공간(10)의 경로 내에 액체와의, 액체 제한 구조체(12)의 선단 에지 상에 가스 나이프를 형성하는 출구(60)로부터의 유체 유동의 위에서 설명된 상호 작용이 이용될 수 있다.

예를 들어, 후속 침지 동안의 침지 공간(10)의 경로 내의 손실된 액체의 양이 예정된 최대량보다 적다는 것이 결정되는 경우, 액체 제한 구조체(12)의 선단 에지에서의 출구(60)로부터의 유체 유속은 감소될 수 있다. 따라서, 손실된 그리고 지지 테이블(WT) 상에 남아있는 액체의 양이 적은 경우, 액체가 침지 공간(10) 내의 침지 유체로 재흡수되거나 별개의 개구(50)를 통해 뽑아 내어지도록 출구(60)로부터의 유속은 감소될 수 있으며 그에 의하여 손실된 액체가 (이에 의하여 방해가 안되도록 밀려나가기 보다는) 출구(60)에 의해 형성된 가스 나이프 아래로 지나는 것을 허용한다. 액체의 양이 적고 가스 나이프를 지나가도록 허용되면, 기포가 기판(W)의 조사가 일어나는 영역에 도달하기 전에 임의의 가스 기포가 작아질 가능성이 있고 또한 완전히 용해될 가능성이 있기 때문에 많은 기포가 침지 공간(10) 내의 침지 유체에 혼입되고 이미징 결함을 초래할 위험이 작다.

반대로, 후속 움직임 동안 침지 공간(10)의 경로 내의 손실된 액체의 양이 예정된 최소량보다 큰 것으로 제어부(120)에 의해 결정되면, 선단 에지에서의 가스 나이프의 출구(60)로부터의 유체 유속은 증가될 수 있다. 이렇게 하여, 액체 제한 구조체(12)의 경로 내의 액체는 방해가 안되도록 밀려나갈 것이며, 그에 의하여 액체가 별개의 개구(50)들 사이에서 연장되는 메니스커스(320)와 충돌하는 것을 방지하며 또한 기판(W)의 조사가 일어나는 영역으로 들어가기 전에 용해되지 않는 큰 위험을 갖는 다량의 가스 기포를 침지 액체에 갇히게(entrapping) 한다.

제어 유닛(120)이 선단 에지에서 출구(60)로부터의 유체 유속을 증가시킬 수 있는 다른 시나리오는 밀려나가는 손실 액체가 이런 식으로 액체가 존재하는 것이 허용 가능한 위치로 액체가 밀려나가는 것을 야기할 것이라는 것이 예측된다는 것이다. 예를 들어, 손실된 액체가 존재하는 것이 허용될 수 있는 위치는 기판(W)의 표면에서 떨어진 위치일 수 있다. 예를 들어, 액체는 침지 유체가 뽑아 내어질 수 있는 기판(W)을 둘러싸는 지지 테이블(WT) 내의 유출구로 이동될 수 있다.

유체 흐름에 대한 어떤 변경이 이루어지는지 결정하는 방법이 아래에서 설명된다.

본 발명자는, 이상에서는 침지 공간(10)으로부터의 액체 손실이 발생하는 상대 속도가 또한 침지 공간(10)과 기판(W)의 에지들의 상대적인 방향에 의존한다는 것을 알아냈다. 실시예에서, 제어 유닛(120)은 적어도 하나의 움직임 중의 기판(W)의 에지에 수직인 방향으로의 침지 공간(10)의 에지의 속도를 결정한다. 이 속도는 움직임 동안 액체가 침지 공간(10)으로부터 누출될 가능성이 있는지 여부의 더 정확한 결정을 제공한다.

적어도 하나의 움직임 동안 기판(W)의 에지에 수직인 방향으로의 침지 공간(10)의 에지의 속도를 결정하기 위하여, 제어 유닛(120)에게 침지 공간(10)의 평면 형태의 가능한 형상에 관한 기하학적 정보가 제공된다. 또한, 제어 유닛(120)은 기판(W)의 에지의 형상에 관한 데이터를 구비하고 있다. 실시예에서, 단계 2000에서, 침지 공간(10)의 에지는 다수의 별개의 침지 공간 에지 부분으로서 취급된다. 기판(W)의 에지는 동일한 방식으로, 즉 다수의 별개의 대상물 에지 부분으로 취급될 수 있다.

제어 유닛(120)은 별개의 침지 공간 에지 부분이 지나가는 별개의 대상물 에지 부분의 에지에 수직인 방향으로의 별개의 침지 공간 에지 부분의 속도를 결정한다. 결정된 속도는 별개의 침지 공간 에지 부분 속도라고 불릴 수 있다.

특정 움직임에 대해 계산된 개별 침지 공간 에지 부분 속도들 각각은 그후 단계 3000에서 예정된 매개 변수와 비교된다. 실시예에서, 주어진 움직임에 대한 별개의 침지 공간 에지 부분 속도 중 임의의 것이 예정된 매개 변수보다 크다면, 제어 유닛(120)은 단계 4000으로 이동한다. 비교 단계 3000가 예측된 별개의 침지 공간 에지 부분 속도가 예정된 매개 변수보다 크지 않다는 것을 보여주면, 제어 유닛(120)은 루프(2500)를 통해 단계 2000로 되돌아가 루트의 일련의 움직임들 중의 다음 움직임에 대해 별개의 침지 공간 에지 부분 속도를 예측한다. 대안적인 실시예에서, 특정 수 이상의 별개의 침지 공간 에지 부분 속도가 예정된 매개 변수를 초과하는 경우에만, 제어 유닛(120)은 단계 4000으로 진행한다.

단계 4000에서 루트의 하나 이상의 매개 변수를 변경한 후에, 제어 유닛(120)은 루프(2500)를 통해 단계 2000로 복귀하여 루트의 일련의 움직임들 중의 다음 움직임에 대해 침지 공간 에지 부분 속도를 예측한다.

다수의 별개의 침지 공간 에지 부분으로서 침지 공간의 에지를 구분하는 것 또한 제어 유닛(102)이 침지 공간(10)의 에지가 기판(W)의 에지 위를 지나가는지 여부를 결정하기 위한 편리한 방법이다. 예를 들어, 침지 공간 에지 부분 중 하나 또는 둘 모두가 루트의 움직임 중에 대상물 에지 부분 위를 지난다면, 제어 유닛(120)은 침지 공간(10)의 에지가 에지 또는 기판(W) 위를 지나는 것으로 결정한다. 실시예에서, 침지 공간(10)의 에지가 기판(W)의 에지 위를 지나는 것으로 결정되는 경우에만, 기판(W)의 에지에 대한 침지 공간(10)의 에지의 속도가 예측된다.

실시예에서, 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이, 액체 제한 구조체(12)는 최하부 표면 (즉, 기판(W)의 표면을 향하는 표면)에 다수의 뽑아냄 개구(50)를 포함하고 있다. 개구(50)는 침지 공간(10)의 외부로부터의 가스의 뽑아냄 및/또는 침지 공간(10) 내부로부터의 침지 유체의 뽑아냄을 위한 것이다. 침지 유체의 메니스커스(320)는 인접한 개구(50)들 사이에서 연장된다. 별개의 침지 공간 에지 부분을 하나 이상의 순차적인 개구(50) 사이, 예를 들어 인접한 개구(50)들 사이로 연장하는 것으로 할당함으로써 침지 공간(10)의 에지를 다수의 별개의 침지 공간 에지 부분으로 구분하는 것이 편리하다.

도 6에 도시된 바와 같이, 실시예에서, 제어 유닛(120)은 별개의 침지 공간 에지 부분의 법선 방향을 계산한다. 액체 제한 구조체(12)의 움직임 방향은 화살표 2002에 의하여 도시되어 있다. 도면에서 확대된 침지 공간 에지 부분에 대해, 법선 방향(2004)이 계산될 수 있다. 동일한 방법으로, (대상물 에지 부분에 대한 접선 방향(2005)에 수직인) 대상물 에지 부분의 법선 방향(2006)이 계산된다.

메니스커스(320)는 액체 제한 구조체(12)에 대한 기판(W)의 움직임(2002)으로 인하여 그의 법선 방향(2004) 방향으로 그 위에서 힘을 받는다. 메니스커스(320)가 기판(W)에 대해 경험하는 국부 속도는 그후 메니스커스(320)의 법선 방향(2004)으로의 기판(W)에 대한 액체 제한 구조체(12)의 속도를 분해함으로써 계산된다. 이어서, 대상물 에지 부분에 대한 법선 방향(2006)으로의 국부 속도의 성분이 계산된다. 이 성분은 접촉 라인 속도로 지칭되며, 예정된 매개 변수와 비교된다. 이에 의하여, 대상물의 에지에 대한 침지 공간(10)의 에지의 속도가 계산된다. 벡터 분석이 이 속도를 계산하기 위해 사용될 수 있다. 　따라서 적어도 하나의 움직임으로 인한 2개의 법선 방향(2004, 2006)의 상대 속도가 계산되고 그 크기는 예정된 매개 변수와 비교된다. 2개의 법선 방향(2004, 2006) 및 적어도 하나의 움직임(2002)이 도 7에 도시되어 있다. 별개의 대상물 에지 부분에 수직인 방향으로의 별개의 침지 공간 에지 부분에 대한 법선의 상대 속도를 나타내는 합 벡터(2010)가 계산된다. 실시예에서, 상대 속도의 크기는 단계 3000에서 예정된 매개 변수와 비교되는 속도로서 받아들여 진다.

제어 유닛(120)은 루트의 실현 중에 위에서 설명된 공정을 수행 (예를 들어, 예측, 비교 및 변경)할 수 있다. 즉, 액체 제한 구조체(12)가 이미 루트를 따르고 있는 동안에 제어 유닛(120)은 단계 2000 내지 4000 수행할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 제어 유닛(120)은 변경된 루트가 침지 장치에 의해 실행되기 전에, 루트 라인 오프 라인 상에서 단계 2000 내지 4000을 수행할 수 있다.

실시예에서, 루트를 계산하거나 수행하기 위한 명령은 위에 개시된 바와 같은 방법을 설명하는 기계 판독 가능 명령의 하나 이상의 시퀀스들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 또는 안에 저장된 이러한 컴퓨터 프로그램을 갖는 데이터 저장 매체 (예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 기존의 리소그래피 장치에 대한 업그레이드로서 적용될 수 있다.

도 4의 유체 처리 구조체에서의 2개 (또는 그 이상의) 챔버(400, 401)의 실제적인 실현이 이제 도 8 내지 도 13을 참조하여 설명될 것이다. 도 8 내지 도 10 및 도 13은 ZX 평면에서 취해진 횡단면도이며, 도 11 및 도 12는 YZ 평면에서 취해진 횡단면도이다. 이하의 설명은 챔버(400, 401)와 유체 연통하고 있는 출구(60)를 참조하여 이루어질 것이다. 그러나, 본 발명은 유체 처리 구조체(12) 내의 추가 개구(300) 및/또는 개구(50)와 같은 임의의 다른 일련의 개구들을 분할하도록 적용될 수 있다.

일련의 개구(60)들 중 제1 부세트가 유체 연통된 제1 챔버(400) 및 제2 챔버(401)와 유체 연통하는, 일련의 개구(60)들 중 제2 부세트를 제공하는데 있어서의 어려움은 일련의 개구들 중의 개구(60)들이 서로 매우 가깝다는 것이다. 그 결과, 2개의 챔버(400, 401)를 분리하는 임의의 벽은 극히 얇아야 한다. 얇은 벽은 양호한 밀봉을 제공하는 것을 보장하지 않으며 그에 의하여 제1 챔버(400)와 제2 챔버(401) 간의 누설을 방지하는 것을 보장하지 않는다. 제1 챔버(400)와 제2 챔버(401) 사이의 누설이 너무 크면, 그후 일련의 개구(60)들의 제1 부세트와 일련의 개구(60)들의 제2 부세트로부터의 흐름의 개별적인 전환이 이루어질 수 없다.

대체적으로, 제1 챔버(400)와 제2 챔버(401)는, 결합되어 그 사이에 제1 챔버(400)와 제2 챔버(401)를 한정하는 분리된 제2 부재(600)와 제1 부재(700)에 의하여 한정된다. 누설의 가능성은 별개의 제2 부재(600)와 제1 부재(700)의 접합부에서 발생한다.

실시예가 도 8에 도시되어 있다. 도 8의 실시예에서, 개구(60)가 제1 부재(700) 내에 형성되어 있다. 도 8의 선 I-I을 통한 횡단면도가 도 11에 도시되어 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 제1 부재(700)는 제2 챔버(401)의 최하부 및 측부를 형성하고 있다. 제2 부재(600)는 제2 챔버(401)의 나머지 측부 및 최상부를 한정한다.

제1 챔버(400)를 제2 챔버(401)로부터 구획하기 위해, 도 8에서 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 부분(650)은 제2 부재(600)의 일부이며 일련의 개구(60)들의, 일련의 개구들 중 2개의 인접한 개구(60) 사이의 일 측에서 일련의 개구들의 다른 일 측으로 연장되어 있다. 부분(650)은 제2 부재(600)와 부합된다(monotonic).

제1 챔버(400)와 제2 챔버(401)의 최하부를 한정하는 제1 부재(700)의 상부 표면과 부분(650)의 최하부 사이에 시일이 형성될 필요가 있다. 부가적으로, 제1 챔버(400)와 제2 챔버(401)의 측부를 한정하는 제1 부재(700)의 측벽과 부분(650)의 선단 표면(655) 사이에는 시일(seal)이 형성되어야 한다.

제1 부재(700)와 제2 부재(600)의 클램핑이 함께 단단히 이루어질 수 있기 때문에 부분(650)의 최하부와 제1 부재(700) 사이의 시일은 충분한 시일을 형성할 수 있다.

그러나, 제1 챔버(400)와 제2 챔버(401)를 한정하는 제1 부재(700)의 측부와 부분(650)의 선단 표면(655) 사이의 시일은 더 문제가 있다. 이러한 이유 때문에, 부분(650)이 돌출되는 제2 챔버(401)의 제1 측부에 대향하는 일련의 개구(60)들의 제2 측 상의 제1 부재(700) 내에 오목부(710)가 형성되어 있다. 부분(650)은 오목부(710) 내로 연장되어 있다. 이렇게 하여, 그렇지 않으면 존재할 것보다 더 긴 시일이 부분(650)의 선단 표면(655)과 오목부(710)의 표면(755) 사이에 형성된다. 제1 챔버(400)와 제2 챔버(401) 내의 압력 사이에 어느 정도의 디커플링(decoupling)을 제공하는데 효과적인 더 긴 시일 길이가 존재한다. 부가적으로, 부분(650)의 두께는 일정하지 않다. 즉, 부분(650)은 오목부 내에 있는 부분(650)의 제2 부분과 비교하여 2개의 인접한 개구(60) 사이의 제1 부분에 위치되는 곳에서 얇다. 이것은 또한 시일의 길이를 더 증가시키는데 효과적이며, 그에 의하여 제1 챔버(400)와 제2 챔버(401) 사이의 실링을 더욱 더 개선시킨다.

적어도 2개의 부분(650)이 제공되어 각 말단에서 제1 챔버(400)와 제2 챔버(401)를 분리할 수 있다. 부가적으로, 부분(650)은 제1 부재(700) 내에 제공될 수 있으며, 오목부(710)는 제2 부재(600) 내에 제공(즉, 도시된 것과 반대 방식)될 수 있다. 그러나, 제조 용이성의 관점에서, 부분(650)이 내부에 일련의 개구(60)들을 갖고 있지 않은 부재 내에 제공되는 경우 제조하기 더 쉽다.

도 9, 도 10 및 도 12는 도 8에 도시된 실시예의 실링 능력을 향상시키는 다른 개선 구조를 도시하고 있다. 부분(650)의 선단 표면(655)과 제1 부재(700) 사이의 실링을 더욱 개선하기 위하여, 실시예에서는 부분(650)의 선단 표면(655)과 오목부(710)의 표면(755) 사이의 갭의 일부분을 포함하도록 캐비티가 형성(예를 들어, 드릴, 레이저 드릴 또는 전기 방전 가공(EDM))되어 있다. 캐비티(750)가 도 9에 그리고 도 12에 도시되어 있다. 따라서, 캐비티(750)의 표면은 부분(650)에 의하여 부분적으로 한정되고 제1 부재(700)에 의하여 부분적으로 한정된다 (이들은 캐비티의 측부를 한정한다)

제3 챔버(800)는 도 10에 도시된 바와 같이 캐비티(750) 내에 위치되어 있으며, 그에 의하여 제1 챔버(400)와 제2 챔버(401) 사이에 시일을 형성한다. 캐비티(750)는 제1 챔버(400)와 제2 챔버(401)의 높이 아래에서 제1 부재(700) 내로 연장된다. 캐비티(750)가 형성되기 전에 제1 부재(700)와 제2 부재(600)가 서로 볼트 체결 또는 용접될 수 있기 때문에 제1 부재(700)와 제2 부재(600)를 형성하는 것보다 제3 부재(800)와 빡빡한 공차를 갖도록 캐비티(750)를 형성하는 것이 더 용이하다. 따라서, 도 10 및 도 12의 실시예에서 제3 부재(800)와 제1 부재(700) 사이 및 제3 부재(800)와 부분(650) 사이에서 훨씬 더 우수한 시일이 이루어질 수 있다.

도 13은 실링 성능 면에서 도 8에 도시되어 있는 실시예의 개선된 실시예이고 또한, 실링 성능은 아니지만 제조 가능성 면에서 도 10 및 도 12의 실시예에 비하여 개선된 실시예인 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 13의 실시예에서, 부분(650)의 선단 표면(655)은 다수의 코너 또는 방향으로의 표면 방향 변화부를 갖는 구불구불한(tortuous) 경로를 갖도록 형성되어 있다. 선단 표면(655)과 오목부의 표면(755)이 함께 래버린스 시일(labyrinth seal)을 형성하도록 오목부(710)의 표면(755)은 선단 표면(655)과 상보적인 형상을 갖고 있다. 래버린스 시일은 도 8의 실시예에서 형성된 시일보다 더 긴 길이를 갖고 있으며, 그에 의하여 제1 챔버(400)와 제2 챔버(401) 사이의 유체 기밀성을 향상시킨다.

본 문맥에서는 IC의 제조에서의 리소그래피 장치의 사용에 대해 특정한 언급이 이루어질 수 있지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인(magnetic domain) 메모리를 위한 안내 및 검출 패턴, 플랫-패널 디스플레이, 액정 디스플레이(LCDs), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 다른 응용을 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 당업자는 이러한 대안적인 응용의 문맥에서 본 명세서 내의 용어 "웨이퍼" 또는 "다이"의 임의의 사용은 각각 더 일반적인 용어 "기판" 또는 "타겟 부분"과 동의어로 간주될 수 있다는 점을 인식할 것이다. 본 명세서에서 언급된 기판은 노광 전 또는 후에, 예를 들어 트랙(전형적으로 레지스트의 층을 기판에 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 계측 툴 또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 경우, 본 명세서 내의 본 발명은 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 적용될 수 있다. 또한, 기판은 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위해 한번 이상 처리될 수 있으며, 따라서 본 명세서에서 사용된 용어 기판은 또한 다수의 처리된 층을 이미 포함하는 기판을 지칭할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어 "방사선" 및 "빔"은 (예를 들어, 약 365, 248, 193, 157 또는 126㎚의 파장을 갖는) 자외선 (UV) 방사선을 포함하는 모든 유형의 전자기 방사선을 포함하고 있다.

문맥이 허용하는 경우 용어 "렌즈"는 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성 요소를 포함하는, 다양한 유형의 광학 구성 요소 중 임의의 하나 또는 조합을 지칭할 수 있다.

특정 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명의 실시예가 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 위의 설명은 예시적인 것으로 의도된 것이며, 제한적인 것은 아니다. 따라서, 변형이 이하에 제시된 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 설명된 바와 같은 본 발명에 대해 이루어질 수 있다는 점이 당 업자에게 명백할 것이다.

Claims

침지 리소그래피 장치로서,
적어도 하나의 타겟 부분을 갖는 대상물을 지지하도록 구성된 지지 테이블;
패터닝된 빔을 대상물 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템;
투영 시스템에 대하여 지지 테이블을 이동시키도록 구성된 포지셔너;
액체 제한 구조체에 형성된 일련의 개구들을 통한 액체 제한 구조체 내로의 유체 흐름 및 액체 제한 구조체로부터의 유체 흐름 중 하나 또는 양자 모두를 이용하여 투영 시스템과 대상물 및 지지 테이블 중 하나 또는 양자 모두의 표면 사이의 침지 공간으로 액체를 제한하도록 구성된 액체 제한 구조체; 및
일련의 움직임들로 이루어진 루트를 따르도록 지지 테이블을 이동시키기 위하여 포지셔너를 제어하고 액체 제한 구조체를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하되, 각 움직임은, 액체 제한 구조체 아래에 있지 않은 위치에서 액체 제한 구조체 아래에 있는 위치로 이동하는 지지 테이블의 일부분이 액체 제한 구조체의 선단 에지 아래를 통과하도록 그리고 액체 제한 구조체 아래에 있는 위치에서 액체 제한 구조체 아래에 있지 않은 위치로 이동하는 지지 테이블의 일부분이 액체 제한 구조체의 후미 에지 아래를 통과하도록 액체 제한 구조체에 대해 지지 테이블이 이동되는 것을 수반하며, 컨트롤러는:
침지 공간의 에지가 대상물의 에지 위를 지나가는, 일련의 움직임들 중의 적어도 하나의 움직임 동안 액체가 침지 공간으로부터 손실될지 여부를 예측하고,
침지 공간으로부터의 액체 손실이 예측되는 경우, 예측된 액체 손실의 움직임 동안 또는 예측된 액체 손실의 움직임 후의 일련의 움직임들 중의 한 움직임 동안 액체 제한 구조체의 선단 에지에서의 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 개구로부터의 제1 유체 유속이 액체 제한 구조체의 후미 에지에서의 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 개구로부터의 제2 유체 유속과 상이하도록 유체 흐름을 변경하도록 구성되는, 침지 리소그래피 장치.
제1항에 있어서,
컨트롤러는, 침지 공간으로부터의 액체 손실이 예측되는 경우, 예측된 액체 손실의 움직임 동안 후미 에지에서의 상기 일련의 개구들 중의 개구로부터의 제2 유체 유속을 증가시킴으로써 유체 흐름을 변경하도록 되어 있는, 침지 리소그래피 장치.
제1항에 있어서,
상기 일련의 개구들은 침지 공간 주위에 가스 나이프를 형성하기 위한 것이거나, 또는 상기 액체 제한 구조체는 상기 일련의 개구들의 투영 시스템의 광축에 대해 반경 방향 내측으로 추가적인 일련의 추가 개구들을 더 포함하고, 상기 컨트롤러는, 선단 에지에서의 상기 추가적인 일련의 추가 개구들 중의 추가 개구 내로의 또는 추가 개구로부터의 제3 유체 유속이 후미 에지에서의 상기 추가적인 일련의 추가 개구들 중의 추가 개구 내로의 또는 추가 개구로부터의 제4 유체 유속과 상이하도록 유체 흐름을 변경하도록 되어 있는, 침지 리소그래피 장치.
제3항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 침지 공간으로부터의 액체 손실이 예측되는 경우, 예측된 액체 손실의 움직임 동안 후미 에지에서의 상기 추가적인 일련의 추가 개구들 중의 추가 개구로부터의 제4 유체 유속을 증가시킴으로써 유체 흐름을 변경하도록 되어 있는, 침지 리소그래피 장치.
제4항에 있어서,
상기 제2 유체 유속에서의 가스의 속도는 상기 제4 유체 유속에서의 가스의 속도와 실질적으로 동일한, 침지 리소그래피 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
컨트롤러는, 상기 적어도 하나의 움직임에 대한 후속 움직임에서 침지 공간의 경로 내의 상기 적어도 하나의 움직임에서의 손실된 액체의 존재를 예측하도록 구성되는, 침지 리소그래피 장치.
제6항에 있어서,
컨트롤러는, 손실 액체가 침지 공간의 경로에 존재할 것으로 예측되는 후속 움직임 동안 유체 흐름을 변경하도록 되어 있는, 침지 리소그래피 장치.
제7항에 있어서,
컨트롤러는, 후속 움직임 동안 침지 공간의 경로 내의 손실된 액체의 양이 미리정해진 최대량보다 적은 것으로 결정되는 경우, 선단 에지에서의 상기 일련의 개구들 중의 개구로부터의 유체 유속을 감소시킴으로써 유체 흐름을 변경하거나, 또는 컨트롤러는, 후속 움직임 동안 침지 공간의 경로 내의 손실된 액체의 양이 미리정해진 최소량보다 큰 것으로 컨트롤러에 의해 결정되는 경우, 선단 에지에서의 상기 일련의 개구들 중의 개구로부터의 유체 유속을 증가시킴으로써 유체 흐름을 변경하도록 되어 있거나, 또는 컨트롤러는, 후속 움직임 동안 증가된 가스 흐름이 침지 공간의 경로 내의 손실 액체를 미리정해진 위치로 밀어내기에 효과적일 것이라고 컨트롤러에 의해 예측되는 경우, 선단 에지에서의 상기 일련의 개구들 중의 개구로부터의 유체 유속을 증가시킴으로써 유체 흐름을 변경하도록 되어 있는, 침지 리소그래피 장치.
제8항에 있어서,
상기 미리정해진 위치는 상기 대상물로부터 떨어져 있는, 침지 리소그래피 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대상물은 기판 또는 센서인, 침지 리소그래피 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
액체가 손실될지 여부를 예측하기 위해, 컨트롤러는:
루트의 일련의 움직임들 중의 적어도 하나의 움직임 동안 상기 침지 공간의 에지가 상기 대상물의 에지 위를 지날 때 상기 대상물의 에지에 대한 상기 침지 공간의 에지의 속도를 예측하고;
상기 속도를 미리정해진 매개 변수와 비교하여 상기 속도가 상기 미리정해진 매개 변수보다 큰 경우 상기 적어도 하나의 움직임 동안 침지 공간으로부터 액체 손실을 예측하도록 되어 있는, 침지 리소그래피 장치.
제11항에 있어서,
컨트롤러는, 상기 속도를 예측하는 것이: 상기 적어도 하나의 움직임 동안 상기 대상물의 에지에 수직인 방향으로의 상기 침지 공간의 에지의 속도를 결정하는 것을 포함하도록 구성되는, 침지 리소그래피 장치.
복수의 타겟 부분을 갖는 기판 상으로 패터닝된 빔을 투영하기 위해 침지 리소그래피 장치를 이용하는 디바이스 제조 방법으로서,
액체 제한 구조체 내의 일련의 개구들을 통한 액체 제한 구조체 내로의 유체 흐름 및 액체 제한 구조체로부터의 유체 흐름 중 하나 또는 양자 모두를 이용하여 투영 시스템과 지지 테이블 상의 대상물 및 지지 테이블 중 하나 또는 양자 모두의 대향 표면 사이의 침지 공간으로 액체를 제한하는 단계;
일련의 움직임들을 포함하는 루트를 따라서 지지 테이블을 이동시키는 단계 - 각 움직임은, 액체 제한 구조체 아래에 있지 않은 위치에서 액체 제한 구조체 아래에 있는 위치로 이동하는 지지 테이블의 일부분이 액체 제한 구조체의 선단 에지 아래를 통과하도록 그리고 액체 제한 구조체 아래에 있는 위치에서 액체 제한 구조체 아래에 있지 않은 위치로 이동하는 지지 테이블의 일부분이 액체 제한 구조체의 후미 에지 아래를 통과하도록 액체 제한 구조체에 대해 지지 테이블이 이동되는 것을 수반함 -;
침지 공간의 에지가 대상물의 에지 위를 지나가는, 일련의 움직임들 중의 적어도 하나의 움직임 동안 액체가 침지 공간으로부터 손실될지 여부를 예측하는 단계; 및
침지 공간으로부터의 액체 손실이 예측되는 경우, 예측된 액체 손실의 움직임 동안 또는 예측된 액체 손실의 움직임 후의 일련의 움직임들 중의 한 움직임 동안 액체 제한 구조체의 선단 에지에서의 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 개구로부터의 제1 유체 유속이 액체 제한 구조체의 후미 에지에서의 일련의 개구들 중의 개구 내로의 또는 개구로부터의 제2 유체 유속과 상이하도록 유체 흐름을 변경하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.