KR20050040765A - 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 투영시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간에 액체가 공급된다. 진공 챔버를 향하는 가스의 유동은 습한 공기가 투영장치의 다른 부분들로 방출되는 것을 방지한다. 이로 인해, 리소그래피장치의 복잡한 부분들이 습한 공기의 존재로 인해 손상되는 것이 보호된다.

Description

리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법{Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method}

본 발명은 리소그래피장치에 관한 것이다.

리소그래피장치는 기판의 타겟부상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피장치는, 예를 들어 집적회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 상황에서, 마스크와 같은 패터닝수단이 IC의 개별층에 대응하는 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있으며, 이 패턴은 방사선감응재(레지스트)층을 가지는 기판(예를 들어, 실리콘웨이퍼)상의 (예를 들어, 1 또는 수개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부상에 이미징(imaging)될 수 있다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 노광되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피장치는, 한번에 하나씩 타겟부상의 전체패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스테퍼, 및 투영빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향 또는 반대 방향으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스캐너를 포함한다.

리소그래피 투영장치에서, 투영시스템의 최종요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위해 비교적 높은 굴절률을 가지는 액체, 예를 들어 물에 기판을 침지시키는 것이 제안되었다. 이것의 핵심은, 노광방사선이 액체내에서 보다 짧은 파장을 가지기 때문에 보다 작은 피처들을 이미징할 수 있다는 것에 있다. (또한, 액체의 효과는 상기 시스템의 유효 NA 및 초점심도를 증가시키는 것으로도 간주될 수 있다.)

하지만, 액체의 배스(bath)내에 웨이퍼 또는 기판 및 기판테이블을 담그는(submersing) 것(예를 들어 본 명세서에서 전문이 인용참조되고 있는 US 제 4,509,852호 참조)은, 스캐닝 노광 중에 가속되어야만 하는 큰 몸체의 액체가 존재한다는 것을 의미한다. 이는 추가의 또는 보다 강력한 모터들을 필요로 하며, 액체내에서의 요동(turbulence)은 바람직하지 않고 또한 예상할 수 없는 영향들을 초래할 수 있다.

제안된 해결책 중 하나는, 액체 공급 시스템이 액체 한정 시스템(liquid confinement system)을 이용하여 기판의 국부적인 영역에만 그리고 투영시스템의 최종요소와 기판 사이에 액체를 제공하는 것이다(일반적으로, 기판은 투영시스템의 최종요소보다 큰 표면적을 가진다). 이렇게 배치시키기 위해서 제안된 한가지 방법이 WO 99/49504호에 개시되어 있으며, 그 전문이 본 명세서에서 인용참조되고 있다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 액체는 1이상의 유입구(IN)에 의하여, 바람직하게는 최종요소에 대한 기판의 이동방향을 따라 기판상으로 공급되며, 투영시스템 아래를 통과한 후에는 1이상의 유출구(OUT)에 의하여 제거된다. 즉, 기판이 -X 방향으로 요소의 밑에서 스캐닝되기 때문에, 액체는 상기 요소의 +X 쪽에서 공급되고 -X 쪽에서 흡수된다. 도 2는, 액체가 유입구(IN)를 통하여 공급되고 저압력원에 연결된 유출구(OUT)에 의하여 요소의 다른 쪽상에서 흡수되는 구성을 개략적으로 도시한다. 도 2의 예시에서, 액체는 최종요소에 대한 기판의 이동방향을 따라 공급되나, 반드시 이와 같을 필요는 없다. 최종요소 주위에 위치된 유입구들 및 유출구들의 방위 및 개수는 다양할 수 있으며, 도 3에는 양쪽에 유출구를 갖는 유입구의 4개의 세트들이 최종요소 주위에 규칙적인 패턴으로 제공되는 일례가 예시된다.

제안된 또 다른 해결책은, 투영시스템의 최종요소와 기판 사이의 공간의 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장되는 시일 부재를 갖는 액체 공급 시스템을 제공하는 것이다. 시일 부재는 XY 평면에서 투영시스템에 대해 실질적으로 정지해 있으나 Z 방향(광축선의 방향)으로는 약간의 상대 이동이 있을 수 있다. 시일 부재와 기판의 표면사이에 시일이 형성된다. 시일은 가스 시일과 같은 무접촉 시일인 것이 바람직하다. 이러한 시스템은 유럽 특허 출원 제 03252955.4호에 개시되어 있으며, 그 전문이 본 명세서에서 인용참조되고 있다.

상기 장치내의 액체의 존재로 인해, 주위 공기는 매우 습하게 된다. 최대 100%의 습도 레벨이 기록되었다. 공기내의 수분은 상기 장치의 다른 부분에 들어갈 수 있으며, 따라서 여타의 기계 부품들 및 측정 구성요소들을 오염시켜, 장치의 작동 및 정확한 측정이 이루어지지 않게 된다. 공기내의 수분은 기계 부품들을 부속시키므로 장치의 수명을 단축시킬 수 있다. 수분을 함유한 공기(moisture-laden air)가 전체 장치에 퍼지는 것을 막기 위해, 상대 이동시 투영시스템과 시일 부재 사이의 습한 공기를 한정(confine)하도록 금속 멤브레인이 사용된다. 대안적으로, 액체를 한정하는데 고무형 비톤 링(rubber-like viton ring)이 사용될 수 있다. 하지만, 이들 두 방법은 투영시스템과 시일 부재 사이에 진동력(vibration force)의 전달이라는 결과를 초래할 수 있다.

본 발명의 목적은 습한 공기를 한정하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면,

- 방사선의 투영빔을 제공하는 조명시스템;

- 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하는 지지구조체;

- 기판을 잡아주는 기판테이블;

- 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상에 투영시키는 투영시스템; 및

- 상기 투영시스템의 최종요소와 상기 기판 사이의 공간을 침지 액체(immersion liquid)로 전체적으로 또는 부분적으로 채우는 액체 공급 시스템을 포함하고,

상기 침지 액체를 향한 가스의 유동을 제공하는 가스 유동 수단(gas flow means)을 포함하여, 상기 침지 액체와 접촉하고 또한 그 위에 있는 가스는 상기 가스 유동 수단 너머로 방출(escape)되지 못하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 액체 위(투영빔의 전파 방향은 아래쪽임)의 습한 공기는 투영장치에 대해 작은 부피로 한정되고 장치의 부품들 사이에는 견고한 접속(rigid connection)이 없으므로, 장치의 부품 간의 상대적인 이동이 자유로울 수 있다. 사용되는 가스는 장치에 손상을 주지 않고 습기를 흡수하도록 깨끗하고 건조해야 한다.

또한, 가스 유동 수단은 상기 시스템으로부터 오염물을 제거할 수 있는 진공원을 포함하는 것이 바람직하다. 제거되는 오염물은 가스 자체 이외에 (장치를 긁어 그 장치에 손상을 줄 수 있는) 고체 입자, 액체 입자 또는 기체 입자일 수 있다. 진공원은 고리형 유입구를 갖는 진공 챔버를 포함할 수 있으며, 투영시스템은 상기 고리의 중심부에 배치된다.

가스 유동 수단은 상기 가스의 유동이 유동하는 통로를 포함할 수 있다. 그러므로, 통로는 습한 가스의 부피의 경계를 지으며(bound), 통로를 통해 유동하는 깨끗하고 건조한 가스는 습한 가스가 방출되는 것을 방지한다. 상기 통로는 가스 유동 수단 및 투영시스템의 일부분에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 형성될 수 있다.

투영시스템은 렌즈 커버를 더 포함하고, 상기 렌즈 커버는 상기 통로의 상기 일부분을 형성하며, 상기 렌즈 커버는 렌즈 시일에 의해 투영시스템의 나머지에 결합된다. 따라서, 렌즈 커버는 투영시스템에 기밀한 커버(airtight cover)를 제공하여 습한 공기가 투영시스템에 들어가는 것을 방지한다. 렌즈 시일은 유연성이 있어야 하며 접착제인 것이 바람직하다. 그러므로, 상기 장치의 부품들간의 상대적인 이동에 구애받지 않는다.

액체 공급 시스템은 상기 투영시스템의 최종 요소와 상기 기판테이블 사이의 상기 공간의 상기 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장되는 시일 부재를 포함할 수 있으며, 상기 가스 유동 수단은 상기 가스의 유동이 상기 시일 부재와 상기 투영시스템 사이에 존재하도록 배치된다. 가스 유동 수단이 존재하면, 시일 부재와 투영시스템 사이의 상대적인 이동이 일어날 수 있다. 상기 장치는, 가스 유동 수단이 투영시스템과 상기 시일 부재 사이에 배치되도록 배치되는 것이 바람직하다. 선택적으로, 시일 부재는 상기 시일 부재와 상기 기판의 표면 사이에 가스 시일을 형성하는 가스 시일 수단을 포함한다. 그러므로, 습한 공기는 기판, 가스 시일 수단, 시일 부재, 가스 유동 수단 및 투영시스템에 의해 한정된다. 시일 부재는 리소그래피 투영장치의 베이스 프레임상에 장착된다. 시일 부재는 Z, Rx 및 Ry 방향(Z방향은 투영빔의 전파 방향임)으로 베이스 프레임에 대해 이동가능하나 나머지 모든 방향으로는 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면,

- 기판을 제공하는 단계;

- 조명시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;

- 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;

- 투영하는 단계에서 사용되는 투영시스템의 최종요소와 상기 기판 사이에 액체를 제공하는 단계;

- 상기 기판의 타겟부상으로 방사선의 상기 패터닝된 빔을 투영하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법이 제공되며,

상기 침지 액체 위의 공간내에서 유동하는 가스로 인해, 상기 침지 액체와 접촉하고 또한 그 위에 있는 가스는 상기 유동하는 가스 너머로 방출되지 못하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 도 2 및 도 3에 예시된 액체 공급 시스템을 구비하여 보다 용이하게 사용될 수 있다. 침지 액체 위의 공간에 배치된 추가 유입구 및 유출구는 침지 액체 위의 기체 공간으로부터 침지 유체를 흡수할 가스 유동을 생성할 것이다.

본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서 리소그래피장치의 사용례에 대하여 언급하였으나, 상기 리소그래피장치는 집적 광학시스템, 자기영역메모리용 유도 및 검출패턴, 액정디스플레이(LCD), 박막자기헤드의 제조와 같이 여타의 응용례를 가짐을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용례와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어가 각각 "기판" 및 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주되어야 함을 이해할 수 있을 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 또는 메트롤로지 또는 검사툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판처리툴과 여타의 기판처리툴에 본 명세서의 기재내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 여러번 처리된 층들을 이미 포함한 기판을 칭할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "방사선" 및 "빔"이란 용어는 (예를 들어, 파장이 365, 248, 193, 157 또는 126㎚인) 자외(UV)선을 포함하는 모든 형태의 전자기방사선을 포괄한다.

여기서 사용되는 "패터닝 수단(patterning means)"이라는 용어는 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 패터닝된 단면을 입사하는 투영빔에 부여하도록 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 투영빔에 부여된 패턴은 기판의 타겟부내의 필요한 패턴과 정확히 일치하지 않을 수 있다는 것을 유의한다. 일반적으로, 투영빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스내의 특정기능층에 해당할 것이다.

패터닝 수단은 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 수단의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형 마스크와 다양한 하이브리드 마스크형식도 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일례는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 이 방식으로, 반사된 빔이 패터닝된다. 패터닝수단의 각각의 예시에서, 지지구조체는 필요에 따라 고정되거나 이동할 수 있으며, 패터닝수단은 예를 들어 투영시스템에 대하여 필요한 위치에 있을 것을 확실히 보장할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어는 "패터닝 수단"과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "투영시스템"이라는 용어는, 예를 들어 사용되는 노광방사선에 대하여, 또는 침지유체(immersion fluid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 여타의 인자에 대하여 적절하다면, 굴절광학시스템, 반사광학시스템 및 카타디옵트릭시스템을 포함하는 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. "렌즈"라는 용어는 "투영시스템"과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

또한, 조명시스템은 방사선 투영빔의 지향, 성형 또는 제어를 위하여 굴절, 반사 및 카타디옵트릭 광학구성요소를 포함하는 다양한 종류의 광학구성요소를 포괄할 수 있으며, 이후의 설명에서는 이러한 구성요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 것이다.

리소그래피장치는 2개(듀얼스테이지)이상의 기판테이블(및/또는 2이상의 마스크테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수스테이지" 장치에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 1이상의 테이블이 노광에서 사용되고 있는 동안 1이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.

이하, 대응하는 참조 부호가 대응하는 부분을 나타내는 첨부된 개략적인 도면을 참조하여, 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예를 서술한다.

실시예

도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는;

- 방사선(예를 들어, UV 방사선)의 투영빔(PB)을 제공하는 조명시스템(일루미네이터)(IL);

- 패터닝 수단(MA)(예를 들어, 마스크)을 지지하고, 아이템 PL에 대하여 패터닝수단을 정확히 위치시키는 제1위치설정수단(PM)에 연결된 제1지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT);

- 기판(예를 들어, 레지스트코팅된 웨이퍼)(W)을 잡아주고, 아이템 PL에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단(PW)에 연결된 기판테이블(예를 들어, 웨이퍼테이블)(WT); 및

- 기판(W)의 타겟부(C)(1이상의 다이를 포함)에 패터닝수단(MA)에 의하여 투영빔(PB)에 부여된 패턴을 이미징하는 투영시스템(예를 들어, 굴절투영렌즈)(PL)을 포함한다.

본 명세서에서 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과마스크를 채택하는) 투과형이다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 위에서 언급한 바와 같은 형태의 반사마스크 또는 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하는) 반사형으로 구성될 수도 있다.

일루미네이터(IL)는 방사선소스(S0)로부터 방사선의 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저인 경우, 상기 소스 및 리소그래피장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피장치의 부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선빔은 예를 들어, 적절한 지향거울 및/또는 빔 익스펜더를 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 상기 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선시스템이라고도 칭해질 수 있다.

일루미네이터(IL)는 빔의 각도세기분포를 조정하는 조정수단(AM)을 포함한다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필평면내의 세기분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이 다양한 다른 구성요소들을 포함한다. 일루미네이터(IL)는 그 단면에 필요한 균일성과 세기 분포를 가지는, 투영빔(PB)이라 칭하는 컨디셔닝된 방사선의 빔을 제공한다.

상기 투영빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 유지되어 있는 마스크(MA)상에 입사된다. 마스크(MA)를 가로지르면, 상기 투영빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)상에 상기 빔을 포커스한다. 제2위치설정수단(PW) 및 위치센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스)의 도움으로, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단(PM) 및 또 다른 위치센서(도 1에 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 긴 행정 모듈(long stroke module)(개략 위치설정) 및 짧은 행정 모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 하지만, (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 상기 마스크테이블(MT)은 단지 짧은 행정액츄에이터에만 연결되거나 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬마크(M1, M2) 및 기판 정렬마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다.

상술한 장치는 다음의 바람직한 모드로 사용될 수 있다.

1. 스텝 모드에서, 마스크테이블(MT) 및 기판테이블(WT)은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 투영빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 한번씩 타겟부(C)상에 투영된다(즉, 단일 정적노광(single static exposure)). 그런 후, 기판테이블(WT)은 X 및/또는 Y 방향으로 시프트되어 다른 타겟부(C)가 노광될 수 있다. 스텝 모드에서, 노광필드의 최대크기는 단일 정적노광시에 이미징된 타겟부(C)의 크기를 제한한다.

2. 스캔 모드에서, 마스크테이블(MT)과 기판테이블(WT)은 투영빔에 부여되는 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적노광(single dynamic exposure)). 마스크테이블(MT)에 대한 기판테이블(WT)의 속도 및 방향은 확대(축소) 및 투영시스템(PL)의 이미지반전특성에 의하여 판정된다. 스캔 모드에서, 노광필드의 최대크기는 단일 동적노광시 타켓부의 (스캐닝되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝방향으로의) 높이를 결정한다.

3. 또 다른 모드에서, 마스크테이블(MT)은 프로그램가능한 패터닝 수단을 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 투영빔에 부여되는 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안, 기판테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 상기 모드에서는, 일반적으로 펄스방사선소스(pulsed radiation source)가 채용되며, 프로그램가능한 패터닝 수단은 기판테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔중에 계속되는 방사선펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 상기 작동 모드는 상기 언급된 바와 같은 종류의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 수단을 활용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.

또한, 상술된 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 상이한 사용 모드들을 채용할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 투영 렌즈와 기판 사이의 액체 저장소(liquid reservoir; 10)는 가스 시일(16)에 의하여 경계지어져 투영 렌즈 주위에 고리를 형성한다. 시일 부재(12)와 기판 사이의 갭으로 유입구(15)를 통해 압력하에 있고 제1유출구(14)를 통해 배출된다면, 시일(16), 바람직하게는 가스 시일은 가스, 예를 들어 공기 또는 합성 공기에 의해 형성되나 바람직하게는 N₂ 또는 또 다른 불활성 가스에 의해서도 형성된다. 가스 유입구(15)상의 과도한 압력(over pressure), 제1유출구(14)상의 진공 레벨 및 갭의 지오메트리는, 액체를 한정하는 고속의 공기 유동이 안쪽으로 존재하도록 배치된다. 가스 유입구와 유출구와 기판(W) 사이의 거리는 짧다.

액체 저장소에는 유입구(22)가 공급되며 이 액체 저장소는 투영시스템(PL)의 최종 요소의 저부 위쪽으로 연장된다. 잉여 액체는 유출구(14)를 통해 제거된다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 투영시스템은 시일(40)에 의해 투영시스템(PL)의 주요부(main part)에 부착된 렌즈 커버(35)를 포함한다. 상기 시일(40)은 투영시스템(PL)의 주요부와 렌즈 커버(35) 사이의 작은 상대 이동을 수용하기 위해 유연성이 있어야 한다. 접착제가 특히 효과적임이 밝혀졌다.

유입구(33)를 갖는 진공 챔버(34)는 저장소(10) 위의 공간(volume)내에 배치된다. 진공 챔버(34)의 외부 및 렌즈 커버(35)는 통로(32)를 형성하며, 가스는 상기 통로를 따라 진공 챔버(34)를 향해 유동한다. 통로(32)를 따라 유동하는 가스 이외에도, 모든 주변 영역으로부터의 가스가 진공 챔버(34)를 향하여 유동할 것이다. 저장소(10) 위의 가스내의 침지 유체의 부분 증기압(partial vapour pressure)은 높으며, 통로(32)를 따른 가스의 유동은 습한 가스가 투영시스템(PL)에 들어가는 것을 방지한다. 또한, 가스의 유동은 주변 가스로부터 습기를 흡수하며, 그리하여 가스의 습기가 저장소(10)로부터 멀수록 감소하는 습도의 그레디언트(gradient of humidity)가 존재한다. 따라서, 간섭계 빔용 거울과 같은 장치의 섬세한 부분은 장치의 건조한 부분에 배치되므로, 습기가 측정에 영향을 주지 않는다. 또한, 접착제가 시일(40)로서 사용되는 경우, 건조한 유동 가스는 접착제가 건조하게 유지되고 따라서 기밀한 시일이 유지되는 것을 보장할 것이다. 접착제(40)를 건조하게 유지하면 그것이 팽창되는 것이 방지되고 따라서 투영시스템을 변형시킬 수 있는 힘이 생성되는 것이 방지된다.

진공 챔버(34)는 상기 예시에서와 같이 투영시스템과 독립적일 수 있거나, 투영시스템(PL)의 일부분일 수도 있거나, 시일 부재(12)의 일부분일 수 있으며, 이러한 어떠한 환경에서도 Z 방향으로 작동가능할 수 있다. 복수의 가스 통로(32)가 존재할 수 있고 진공 챔버(34)가 투영시스템(PL) 주위에 배치될 수 있으며, 또는 대안적으로 상기 챔버는 슬릿 유입구를 갖는 고리형 진공 챔버일 수 있다. 본 명세서에서는, 진공챔버, 즉 가스 유동을 생성하는 저압력(underpressure)을 예시로 하였으나, 가스 유동 수단은 고압력(overpressure)을 동등하게 포함할 수 있다.

상술된 바와 같은 시스템은 도 2 및 도 3에 도시된 액체 공급 시스템과 연계하여 사용될 수 있으며, 진공 챔버(34) 및 통로(32)는 유입구(IN) 및 유출구(OUT) 위에 배치된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예들이 서술되었지만, 본 발명은 서술된 바와 다르게 실시될 수도 있다. 상기 서술내용은 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.

본 발명에 따르면, 투영시스템과 시일 부재 사이에 진동력을 전달하지 않으면서도 습한 공기를 한정하는 방법 및 리소그래피 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피장치를 도시하는 도면;

도 2는 본 발명에 따른 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;

도 3은 본 발명에 따른 도 2의 액체 공급 시스템의 대안적인 도면; 및

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 투영장치의 상세도.

Claims (16)

1. 리소그래피장치에 있어서,

   - 방사선의 투영빔을 제공하는 조명시스템;

   - 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하는 지지구조체;

   - 기판을 잡아주는 기판테이블;

   - 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상에 투영시키는 투영시스템;

   - 상기 투영시스템의 최종요소와 상기 기판 사이의 공간을 침지 액체로 전체적으로 또는 부분적으로 채우는 액체 공급 시스템을 포함하고,

   상기 침지 액체를 향한 가스의 유동을 제공하는 가스 유동 수단을 포함하여, 상기 침지 액체와 접촉하고 또한 그 위에 있는 가스는 상기 가스 유동 수단 너머로 방출되지 못하게 하는 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가스 유동 수단은 진공원을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 진공은 상기 침지 액체와 접촉하는 상기 가스를 제거하는 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 진공은 상기 침지 액체와 접촉하는 상기 가스로부터 오염물을 또한 제거하는 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 진공원은 고리형 유입구를 갖는 진공 챔버를 포함하고, 상기 투영시스템은 상기 고리부의 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가스 유동 수단은 상기 가스 유동이 유동하는 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 통로는 상기 투영시스템 및 상기 가스 유동 수단에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 투영시스템은 렌즈 커버를 더 포함하고, 상기 렌즈 커버는 상기 통로의 상기 일부분을 형성하며, 상기 렌즈 커버는 렌즈 시일에 의해 상기 투영시스템의 나머지와 결합되는 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 렌즈 시일은 유연한 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    상기 렌즈 시일은 접착제인 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 투영시스템의 최종 요소와 상기 기판테이블 사이의 상기 공간의 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장되는 시일 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 가스 유동 수단은 상기 가스의 유동이 상기 시일 부재와 상기 투영시스템 사이에서 일어나도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,

    상기 시일 부재는 상기 시일 부재와 상기 기판의 표면 사이에 가스 시일을 형성하는 가스 시일 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 시일 부재는 베이스 프레임상에 장착되는 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
15. 제14항에 있어서,

    상기 시일부재는 Z, Rx 및 Ry 방향으로 상기 베이스 프레임에 대해 이동가능하며 다른 모든 방향으로는 고정되는 것을 특징으로 하는 리소그래피장치.
16. 디바이스 제조방법에 있어서,

    - 기판을 제공하는 단계;

    - 조명시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;

    - 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;

    - 투영하는 단계에서 사용되는 투영시스템의 최종요소와 상기 기판 사이에 액체를 제공하는 단계; 및

    - 상기 방사선감응재층의 타겟부상으로 방사선의 상기 패터닝된 빔을 투영하는 단계를 포함하고,

    상기 침지 액체 위의 공간내에서 유동하는 가스로 인해 상기 침지 액체와 접촉하고 또한 그 위에 있는 가스는 상기 유동하는 가스 너머로 방출되지 못하게 하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.