KR20100067060A - 리소그래피 장치 및 위치설정 장치 - Google Patents
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Abstract
리소그래피 장치는 이동가능한 제 1 대상물 및 열 교환기를 포함하고, 이는 열 교환체- 상기 열 교환체는 전기열 또는 자기열 특성들을 갖는 재료를 포함하고, 이동가능한 제 1 대상물과 열을 교환함으로써 제 1 대상물의 온도에 영향을 주도록 구성됨 -, 및 제 1 대상물을 냉각 또는 가열하기 위하여, 열 교환체의 온도를 변화시키기 위해 열 교환체에 전자기장을 공급하도록 구성된 발전기를 포함한다.
Description
본 발명은 리소그래피 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 위치설정 장치에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 1 개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 전형적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 종래의 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 스캐닝하 는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행한 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스에서 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
통상적으로, 리소그래피 장치는 이동가능한 대상물을 포함한다. 이러한 대상물은 프레임, 예를 들어 베이스 프레임 또는 메트롤로지 프레임과 같은 또 다른 대상물에 대해 이동가능하다. 이동가능한 대상물의 예로는, 예를 들어 기판 또는 패터닝 디바이스의 지지 구조체가 있으며, 이는 패턴 전사 공정에서 방사선 빔에 대하여 기판 및/또는 패터닝 디바이스를 위치시키기 위해 이동가능할 수 있고, 이때 패턴은 패터닝 디바이스로부터 기판으로 전사된다. 특히, 스캐너에서 두 지지 구조체들이 모두 이동가능하다.
대상물이 또 다른 대상물에 대해 이동가능한 경우, 한 대상물로부터 다른 대상물로, 또는 그 역으로 전력, 데이터, 유체 등을 전달하도록 그들 사이에 케이블 및/또는 호스들이 제공될 수 있다. 이동가능한 대상물은, 이동가능한 대상물을 또 다른 대상물에 대해 위치시킬 수 있는 액추에이터들의 형태인 열원들, 또는 다른 열원들을 포함할 수 있다. 이 열원들은 이동가능한 대상물의 온도 및/또는 온도 분포에 영향을 줄 수 있다. 이동가능한 대상물이 리소그래피 장치의 패턴 전사 공정 시 사용되는 경우, 바람직하게는 이미징 문제들 및/또는 오버레이 오차들을 최소화하기 위하여 [가능하게는 밀리켈빈(millikelvin) 범위 내에서] 온도가 제어된다. 그 경우, 이동가능한 대상물의 온도는 이동가능한 대상물을 통해 사전설정된 온도를 갖는 유체를 통과시킴으로써 제어될 수 있으며, 상기 유체는 호스 내에서 이동가능한 대상물로, 또한 그로부터 운송된다.
하지만, 상대적으로 이동하는 두 대상물들 사이에 케이블 및/또는 호스를 위치시키는 것은 이동가능한 대상물(들)의 달성가능한 위치 정확성을 제한할 수 있으며, 이는 케이블 및/또는 호스가 힘 외란(force disturbance)들을 도입하기 때문이다. 유체 수송 호스의 경우, 이 힘 외란들은 이동가능한 대상물의 가속 또는 감속과 유체 간의 상호작용 및/또는 이동하는 유체 자체의 관성력들의 결과일 수 있다. 이동가능한 대상물들의 무게를 감소시키려는 경향, 및 정확성과 가속(> 15G)에 대한 증가된 요구들과 조합하여, 이 외란들이 허용가능하지 않게 되고, 리소그래피 장치의 이미징 문제점들 및/또는 오버레이 오차들을 발생시킬 수 있다.
이미징 문제점들 및/또는 오버레이 오차들이 감소된 리소그래피 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 온도 제어된 이동가능한 대상물의 획득가능한 위치 정확성을 개선하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면:
이동가능한 제 1 대상물, 및 열 교환기를 포함한 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 열 교환기는 열 교환체(heat exchanging body)- 상기 열 교환체는 전기열 또는 자기열 특성들을 갖는 재료들을 포함하고, 이동가능한 제 1 대상물과 열을 교환함으로써 제 1 대상물의 온도에 영향을 주도록 구성됨 -, 및 제 1 대상물을 냉각 또는 가열하기 위하여, 열 교환체의 온도를 적합하게 하기 위해 열 교환체에 전자기장을 공급하도록 구성된 발전기를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면:
제 2 대상물에 대해 제 1 대상물을 위치시키는 위치설정 장치가 제공되고, 이는 열 교환기를 포함하며, 상기 열 교환기는 열 교환체- 이는 전기열 또는 자기열 특성들을 갖는 재료들을 포함하고, 제 1 대상물 및 제 2 대상물과 열을 교환하도록 구성됨 -, 및 제 1 대상물을 냉각 또는 가열하기 위하여, 열 교환체의 온도를 적합하게 하기 위해 열 교환체에 전자기장을 공급하도록 구성된 발전기를 포함하며, 상기 열 교환체는 제 1 위치에서 제 1 대상물과 열을 교환하고, 제 2 위치에서 제 2 대상물과 열을 교환하도록 구성되며, 상기 열 교환기는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 열 교환체의 전체 또는 일부를 이동시키도록 구성된 위치설정 시스템을 더 포함한다.
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 개략적으로 도시한다. 상기 장치는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 여하한의 다른 적절한 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 위치설정 디바이스(PM)에 연결된 패터닝 디바이스 지지체 또는 마스크 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)를 포함한다. 또한, 상기 장치는 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정 디바이스(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT) 또는 "기판 지지체"를 포함한다. 또한, 상기 장치는 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, 자 기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
패터닝 디바이스 지지체는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 패터닝 디바이스 지지체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 패터닝 디바이스 지지체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 패터닝 디바이스 지지체는, 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 예로 는 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 또는 "기판 지지체"(및/또는 2 이상의 마스크 테이블 또는 "마스크 지지체")를 갖는 형태로 구성 될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블 또는 지지체가 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블 또는 지지체가 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블 또는 지지체에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
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 조정하도록 구성된 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 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여, 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정 디바이스(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 위치설정 디바이스(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(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들 어, 마스크 테이블)(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 위치설정 디바이스(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정 디바이스(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 마스크(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, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 또는 "마스크 지지체", 및 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 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, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 또는 "마스크 지지체", 및 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 또는 "마스크 지지체"에 대한 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"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, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 또는 "마스크 지지체"는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"가 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"가 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 리소그래 피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환 조립체(이는 폭넓게 열 교환기라 할 수 있음)에 의해 가열되거나 냉각될 수 있는 이동가능한 제 1 대상물(OB1)의 개략적인 표현을 도시한다. 제 1 대상물(OB1)은, 예를 들어 기판 테이블 또는 홀더, 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체, 장-행정 모듈, 단-행정 모듈, 기계적 부분, 전기적 부분, 또는 광학적 부분과 같은 리소그래피 장치 내의 여하한의 이동가능한 대상물일 수 있다. 제 1 대상물은 단일 구성요소이지만, 단일 구성요소의 조립체, 요소, 부재, 시스템, 일부분 또는 부분들일 수도 있다. 열 교환 조립체는 열 교환체(BO) 및 발전기(GEN)를 포함한다.
열 교환체(BO)는 전기열(electro-caloric) 또는 자기열(magneto-caloric) 특성들을 갖는 재료를 포함한다. 전기열 특성들을 갖는 재료는 적용되는 전기장 하에서 실질적으로 가역적인 온도 변화를 나타낸다. 이러한 재료의 일 예시로는, 납, 티타늄, 산소 및 지르코늄의 혼합물인 세라믹 재료가 있다. 자기열 특성들을 갖는 재료는 적용되는 자기장 하에서 실질적으로 가역적인 온도 변화를 나타낸다. 이러한 재료의 일 예시로는 가돌리늄(gadolinium)이 있다. 온도 변화는 재료에 따라 양의 변화이거나 음의 변화일 수 있다. 또한, 이 두 재료들, 예를 들어 전기열 특성을 갖는 재료 하나와 자기열 특성을 갖는 재료 하나를 조합하는 것이 가능하며, 이때 전기열 재료의 전기장으로 인한 온도 변화는 자기열 재료의 자기장으로 인한 온도 변화와 반대이다. 이는 열 교환체가 그 온도를 초기 온도에 대해 증가시키거나 감소시키게 하여, 열 교환체가 작동할 수 있는 온도 범위를 더 크게 한다.
발전기(GEN)는 열 교환체(BO)의 온도를 적합하게 하기 위하여, 열 교환체(BO)에 전자기장(EM)을 공급할 수 있다. 발전기(GEN)가 열 교환체(BO)에 전자기장(EM)을 적용하는 경우, 열 교환체(BO)의 온도는 ΔT 값만큼 변화할 것이다. 추후 단계에서 전자기장(EM)을 제거하는 것은 열 교환체(BO)의 온도를 -ΔT 값만큼 변화시킬 것이다. 초기에 열 교환체(BO) 및 제 1 대상물(OB1)이 동일한 온도를 갖는다고 가정하면, 전자기장(EM)으로 인한 열 교환체(BO)의 온도 변화가 열 교환체(BO)와 제 1 대상물(OB1) 사이에 온도 차를 생성한다. 또한, 온도 차는 열 교환체(BO) 및 제 1 대상물(OB1)이 초기에 동일한 온도를 갖지 않는 경우에 생성될 수도 있다는 것을 유의한다. 온도 차로 인해, 제 1 대상물(OB1)로부터 또는 제 1 대상물(OB1)로 순 열량(net amount of heat)이 전달되어, 각각 제 1 대상물(OB1)을 냉각시키거나 가열할 것이다.
도 2의 열 교환기의 장점은, 프레임과 같은 또 다른 대상물과의 유체 연결이 필요하지 않으므로, 수송가능한 유체를 이용하는 열 교환기에 비해 제 1 대상물(OB1)에 제공되어야 하는 호스들의 개수가 감소한다는 것이다. 호스들의 개수 감소는 힘 외란들의 감소를 유도하며, 수송가능한 유체를 이용하는 열 교환 조립체들에 비해 증가된 위치 정확성을 초래할 것이다. 이동가능한 대상물이 리소그래피 장치, 예를 들어 도 1에 따른 장치에서 사용되는 경우, 증가된 위치 정확성은 이미 지 품질 및 오버레이 성능을 증가시킨다.
바람직하게는 앞서 설명된 열 교환 조립체의 사용이 제 1 대상물(OB1)과 또 다른 대상물 사이에 호스들이 존재하지 않게 하여, 힘 외란들의 원인을 제거하며, 이는 훨씬 더 개선된 성능을 유도한다.
도 2의 개략적인 표현은 나타낸 예시에 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 발전기(GEN)는 제 1 대상물(OB1)에 부착되지만, 이는 제 1 대상물(OB1)과 통합되거나, 제 1 대상물(OB1)의 일부분이 전혀 아닐 수도 있으며 제 1 대상물(OB1)의 외부에 배치될 수도 있다. 발전기는 열 교환체(BO)에 전자기장(EM)을 제공할 수 있다.
또한, 열 교환체(BO)는 제 1 대상물(OB1)의 일부분일 수 있지만, 별도의 개체(identity)일 수도 있다. 또한, 열 교환체(BO)는 제 1 대상물(OB1)에 대해 이동가능하지 않으며, 이에 따라 제 1 대상물(OB1)과 함께 이동하지만, 프레임에 대해 정지상태일 수도 있으며, 따라서 제 1 대상물(OB1)에 대해 이동가능할 수도 있다. 그 경우, 열 교환체(BO)는 특정한 위치에서 제 1 대상물(OB1)을 냉각시키거나 가열하며, 후속하여 몇몇 작업들을 수행하기 위해 제 1 대상물(OB1)이 열 교환체(BO)로부터 이동하고 냉각 또는 가열이 필요한 경우에 특정한 위치로 돌아오는 것이 가능하다. 또 다른 변형예에서, 열 교환체(BO)는 단지 제 1 대상물과만 열을 교환할 수 있도록 제 1 대상물(OB1)에 의해 완전히 둘러싸일 수 있다.
발전기(GEN)는 무선으로 작동되고 동력 공급(power)되며, 이는 발전기(GEN)가 제 1 대상물(OB1)의 일부분이거나 제 1 대상물(OB1)에 부착되는 경우, 제 1 대 상물(OB1)과 또 다른 대상물 사이의 케이블 개수를 더 감소시키기 때문에 유리할 수 있다.
열 교환체(BO)가 제 1 대상물(OB1)에 대해 이동가능하지 않은 변형예에서, 열 교환 조립체는 특히 제한된 주기의 시간 동안 제 1 대상물(OB1)의 온도를 제어하기에 적절하다. 리소그래피 장치에서, 이 제한된 주기의 시간은 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴이 전사되는 시간 주기, 즉 패턴 전사 공정 동안일 수 있다. 기판 및 패터닝 디바이스의 온도, 및 특히 온도 분포는 최대 정확성을 얻는데 있어서 중요한 파라미터이다. 따라서, 시간 주기 내에 작은 온도 범위(바람직하게는, 밀리켈빈 온도 범위) 내에서 제 1 대상물(OB1)의 온도를 제어하는 것이 바람직하다.
제 1 대상물(OB1)의 온도 제어는 열 교환체(BO)의 온도를 제어함으로써 확립될 수 있으며, 이는 차례로 전자기장(EM)의 강도에 의존한다. 아래에서, 열 교환 조립체 또는 열 교환기에 의해 제 1 대상물(OB1)이 제어될 수 있는 방식의 일 예시가 설명될 것이다.
열 교환체(BO)가 전기열 재료로 구성된다고 가정하면- 이때, 온도는 열 교환체(BO)에 전기장(EM)이 적용되는 경우에 ΔT 만큼 떨어짐 -, 열 교환체(BO)에 전기장을 적용하여 열 교환체(BO)의 온도를 낮춤으로써 제 1 대상물(OB1)을 냉각시키는 것이 가능하다. 순 열량이 제 1 대상물(OB1)로부터 열 교환체(BO)로 전달되어, 제 1 대상물(OB1)의 온도를 낮추고 열 교환체(BO)의 온도를 증가시킬 것이다. 열원들이 존재하지 않는 경우, 이 상황은 결국 제 1 대상물(OB1)과 열 교환체(BO) 사이에 온도 평형을 초래할 것이다. 하지만, 전기장(EM)의 강도를 변화시키는 것은 열 교환체(BO)의 온도를 양 또는 음의 방향으로 변화시켜, 예를 들어 임계 시간 주기 동안 제 1 대상물(OB1)의 온도를 일정하게 유지하도록 허용할 것이다. 그러므로, 열 교환 조립체는 제 1 대상물(OB1)의 온도를 측정하는 센서(SE), 및 센서(SE)에 의해 제공되는 신호들에 의존하여 발전기(GEN)를 구동하는 제어 유닛 또는 제어기(CU)를 포함할 수 있다. 임계 시간 주기들이 주기적인 경우, 후속한 임계 시간 주기들 사이에서 열 교환체(BO)로부터 전기장이 제거되어, 이 예시에서는 ΔT 만큼 열 교환체(BO)의 온도를 증가시킬 수 있다. 그 후, 열 교환체(BO) 및 제 1 대상물(OB1)은 서로, 또한 가능하게는 그 주변부들과 열을 교환하여, 다음 임계 시간 주기 동안 시작점으로서 사용될 수 있는 새로운 온도 평형을 생성할 수 있다. 이 형태의 온도 제어는, 특히 실제 온도는 중요하지 않고 시간에 걸친 온도의 변화가 중요하거나, 온도 분포만이 중요한 경우에 적용가능하다.
당업자라면, 이 예시에 대한 많은 변형예들이 존재하며, 예를 들어 유사한 방식으로 열 교환체(BO)에 의해 제 1 대상물(OB1)이 가열될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 이 실시예에서 제 1 대상물(OB1)은 가열기들(HE)을 포함하며, 이는 제 1 대상물(OB1)을 국부적으로 가열할 수 있다. 그 후, 열 교환체(BO)는 예를 들어 제 1 대상물(OB1)을 전체적으로 냉각하는데 사용될 수 있고, 가열기들(HE)은 [제어 유닛(CU)에 의해] 제 1 대상물(OB1)을 국부적으로 가열하도록 작동되어, 국부적으로 온도를 제어하는 능력을 개선할 수 있으며, 이는 온도 분포가 중요한 파라미터 인 경우에 유리하다.
도 3은 제 1 대상물(OB1')을 냉각하기 위하여, 이동가능한 제 1 대상물(OB1') 및 제 2 대상물(OB2')과 열을 교환하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 교환 조립체 또는 열 교환기의 개략적인 표현을 도시한다. 제 1 대상물(OB1')은, 예를 들어 기판 테이블 또는 홀더, 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체, 장-행정 모듈, 단-행정 모듈, 기계적 부분, 전기적 부분, 또는 광학적 부분과 같은 리소그래피 장치 내의 여하한의 이동가능한 대상물일 수 있다. 제 1 대상물은 단일 구성요소이지만, 단일 구성요소의 조립체, 요소, 부재, 시스템, 일부분 또는 부분들일 수도 있다. 제 2 대상물(OB2')은, 예를 들어 기판 테이블 또는 홀더, 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체, 장-행정 모듈, 단-행정 모듈, 프레임, 베이스 프레임, 메트롤로지 프레임, 기계적 부분, 전기적 부분, 또는 광학적 부분과 같은 리소그래피 장치 내의 여하한의 대상물일 수 있다. 제 2 대상물은 단일 구성요소이지만, 단일 구성요소의 조립체, 요소, 부재, 시스템, 일부분 또는 부분들일 수도 있다.
열 교환 조립체는 열 교환체(BO2)를 포함하며, 이는 이 실시예에서 자기열 특성들을 갖는 재료를 포함한다. 또한, 열 교환 조립체는 발전기(GEN2)를 포함하며, 이는 열 교환체(BO2)에 자기장(EM2)을 공급하도록 구성된다.
이 실시예에서, 열 교환체(BO2)의 온도는 열 교환체(BO2)에 자기장(EM2)이 적용되는 경우에 증가된다. 도 3은 제 1 위치(FP2)에서 열 교환체(BO2)에 자기장(EM2)이 적용되는 상황을 나타낸다. 열 교환체(BO2)의 온도 증가로 인해, 순 열 량이 화살표 Q2로 나타낸 바와 같이 열 교환체(BO2)로부터 제 2 대상물(OB2')로 전달될 것이다. 이는 열 교환체(BO2)의 온도를 낮추고, 제 2 대상물(OB2')의 온도를 증가시킬 것이다.
또한, 열 교환 조립체는 위치설정 시스템을 포함하며, 이는 제 1 위치(FP2)와 제 2 위치(SP2) 사이에서 열 교환체(BO2)를 이동시키도록 구성된다. 제 2 위치(SP2)에서는 열 교환체(BO2)가 점선으로(in phantom) 도시된다. 위치설정 시스템에 의해 야기되는 열 교환체(BO2)의 가능한 이동은 화살표 POS2로 개략적으로 나타낸다.
자기장(EM2)이 제거되거나, 자기장(EM2) 외부로 열 교환체(BO2)가 이동하여(또는 그 조합으로 인해) 열 교환체(BO2)가 더 이상 자기장(EM2)을 받지 않는 경우, 열 교환체(BO2)의 온도는 제 1 대상물(OB1')의 온도를 아래로 떨어뜨릴 것이다. 열 교환체(BO2)가 위치설정 시스템에 의해 제 2 위치(SP2)로 이동되는 경우, 열 교환체(BO2)는 제 1 대상물(OB1')과 열을 교환할 수 있다. 열 교환체(BO2)의 더 낮은 온도로 인해, 순 열량이 제 1 대상물(OB1')로부터 열 교환체(BO2)로 전달되어(화살표 Q1으로 나타냄), 제 1 대상물(OB1')의 온도를 낮추고 열 교환체(BO2)의 온도를 증가시킬 것이다. 따라서, 이 실시예에서 제 1 대상물(OB1')은 열 교환체(BO2)에 의해 냉각된다. 그 사이에, 제 2 대상물(OB2')은 그 주변부와 열을 교환하여 그 온도를 초기값으로 낮출 수 있다. 또한, 제 2 대상물(OB2')의 열용량은, 전체 공정 내내 온도가 실질적으로 일정하게 유지될 만큼 큰 것이 가능하다.
열 교환체(BO2)와 제 1 대상물(OB1') 간의 열 교환 이후에, 위치설정 시스템 이 제 2 위치(SP2)로부터 다시 제 1 위치(FP2)로 열 교환체(BO2)를 이동시켜, 앞서 설명된 사이클을 처음부터 다시 시작하게 할 것이다.
이 실시예에서, 열은 열 교환체(BO2)와 제 1 대상물(OB1') 사이, 및 열 교환체(BO2)와 제 2 대상물(OB2') 사이에서 교번하여 교환되어, 이 실시예를 특히 특정한 시간 주기 동안, 예를 들어 기판이 측정되거나 방사선 빔에 의해 조사되는 경우에 제 1 대상물(OB1')을 냉각하기에 적절하도록 구성한다. 하나 또는 두 작업 동안의 온도 제어는 이미지 품질 및 오버레이 성능을 증가시키는데 중요할 수 있다.
변형예에서, 발전기(GEN2)는 도 3의 상황 대신에, 또는 추가적으로 제 2 위치(SP2)에서 전자기장(EM2)을 제공할 수 있다. 발전기(GEN2)의 위치는, 제 1 대상물(OB1')의 냉각 또는 가열 여부, 및 열 교환체(BO2)의 재료 특성들에 의존한다.
이 실시예에서, 제 1 대상물(OB1')은 제 2 대상물(OB2')에 대해 이동가능하다. 제 2 위치(SP2)는 제 2 대상물(OB2')에 대해 고정적이지만, 제 1 대상물(OB1')에 대해 고정적일 수도 있다. 후자의 경우, 제 1 대상물(OB1')은 열 교환체(BO2)가 제 2 위치(SP2)로부터, 또는 제 2 위치(SP2)로 이동되는 경우에 제 2 대상물(OB2')에 대하여 항상 동일한 위치에 있는 것이 바람직하다. 이는 위치설정 시스템 및 그 제어를 간소화한다. 제 1 대상물(OB1')이 기판 또는 패터닝 디바이스의 지지 구조체인 경우, 열 교환체(BO2)의 이동은 열 교환체가 배치되는 전체 공정에서 여분의 시간을 필요로 하지 않도록 각각의 지지 구조체로의, 또한 그로부터의 기판 또는 패터닝 디바이스의 수송과 동시에 일어날 수 있다.
또 다른 변형예에서, 제 1 대상물(OB1')은 가열기들을 포함할 수 있으며, 도 2의 실시예와 유사하게 제 1 대상물(OB1')의 온도를 제어하기 위해 제어 시스템이 제공될 수 있다. 그때, 열 교환체(BO2)는 전체적인 냉각을 제공하고, 가열기들은 국부적인 가열을 제공하여, 제 1 대상물(OB1')의 온도 또는 온도 분포를 제어하게 한다.
도 3에 따른 실시예의 열 교환 조립체의 장점은, 제 1 대상물(OB1')을 냉각 및/또는 가열하는데 제 1 대상물(OB1')과 제 2 대상물(OB2')(또는 또 다른 대상물) 사이에 호스들이 필요하지 않다는 것이다. 이는 이 호스들로 인한 힘 외란들을 제거하고, 도 3의 시스템이 리소그래피 장치에서 사용되는 경우에 리소그래피 장치의 이미지 품질 및/또는 오버레이 성능을 개선한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 교환 조립체의 개략적인 표현을 도시한다. 열 교환체는 제 2 대상물(OB2")로부터 제 1 대상물(OB1")로 열을 전달함으로써 이동가능한 제 1 대상물(OB1")을 냉각 또는 가열하는데 사용된다. 열 교환 조립체는 열 교환체(BO3)를 포함하며, 이는 위치설정 시스템(POS3)에 의해 축선(AX)을 중심으로 회전될 수 있다. 위치설정 시스템(POS3)은 축선(AX)과 실질적으로 일직선인 샤프트(shaft: SH3)에 의해 열 교환체(BO3)에 연결된다. 하지만, 당업자라면 축선(AX)을 중심으로 열 교환체(BO3)를 회전시킬 많은 다른 가능성들이 존재한다는 것을 이해할 것이다.
열 교환체(BO3)는 제 1 대상물(OB1") 및 제 2 대상물(OB2") 모두와 동시에 열을 교환할 수 있다. 열 교환체(BO3)와 제 1 대상물(OB1") 간의 열 교환은 제 1 위치(FP3)에서 일어나며, 열 교환체(BO3)와 제 2 대상물(OB2") 간의 열 교환은 제 2 위치(SP3)에서 일어난다. 이 실시예에서, 제 1 위치(FP3)에는 BO3A 부분이 위치되고, 동시에 제 2 위치(SP3)에는 BO3B 부분이 위치되어, 열이 제 1 대상물(OB1") 및 제 2 대상물(OB2")과 동시에 교환될 수 있게 된다.
이 실시예에서, 열 교환체(BO3)는 자기장을 받는 경우에 온도 강하를 나타내는 자기열 재료를 포함한다. 자기장(EM3)은 발전기(GEN3)에 의해 제공될 수 있다. 제 2 위치(SP3)에 있는 열 교환체(BO3)의 BO3B 부분이 이 자기장(EM3)을 받아 이 BO3B 부분의 온도 강하를 유도하고, 제 2 대상물(OB2")과 BO3B 부분 사이에 온도 차를 발생시킨다. 이 온도 차의 결과로서, 순 열량(Q4)이 제 2 대상물(OB2")로부터 BO3B 부분으로 전달될 것이다.
이 예시에서, BO3A 부분은 위치설정 시스템(POS3)에 의한 열 교환체(BO3)의 회전으로 인해 제 2 위치(SP3)로부터 제 1 위치(FP3)로 막 이동되었다. 이 이동으로 인해, BO3A 부분은 더 이상 자기장(EM3)을 받지 않으며, 따라서 온도가 증가하여, 순 열량(Q3)이 BO3A 부분으로부터 제 1 대상물(OB1")로 전달될 수 있도록 BO3A 부분과 제 1 대상물(OB1") 사이에 온도 차를 발생시킬 것이다.
도 4는 단지 두 부분들만을 나타내지만, 가능한, 바람직하게는 접선 방향으로 균등히 확산되는 더 많은 부분들이 존재하며, 따라서 열 교환체(BO3)의 연속 회전이 열 교환체(BO3)를 통해 제 2 대상물(OB2")로부터 제 1 대상물(OB1")로 연속적인 열 수송을 유도할 것이다. 한 부분에서 또 다른 부분으로의 열 교환체(BO3) 내에서의 열 수송은 상기 부분들을 서로 격리시킴으로써, 또는 열 교환체(BO3)를 충분히 빠르게 회전시킴으로써 최소로 유지되는 것이 바람직하다. 후자의 경우, 화 살표들(Q3 및 Q4)로 나타낸 열 수송은 열 교환체(BO3) 내부에서의 열 수송보다 더 빠른 것이 바람직하다.
도 4의 실시예는 제 1 대상물(OB1")을 가열하는데 사용된다. 변형예들에서, 열 교환체(BO3)의 재료 특성들 및/또는 발전기(GEN3)의 위치는 제 1 대상물(OB1")을 냉각하기 위하여, 또는 설계 최적화를 위하여 변경될 수 있다.
제 1 대상물(OB1")은 제 2 대상물(OB2")에 대해 이동가능하지만, 제 1 대상물(OB1")이 이동가능한 궤적(trajectory)은, 예를 들어 궤적이 열 교환체(BO3)의 곡률을 따르기 때문에 열 교환체(BO3)가 제 1 대상물(OB1")과 열을 교환할 수 있게 유지하도록, 또는 이동 범위가 열 교환체(BO3)의 크기에 비해 작도록 구성될 수 있다. 또한, 도 4의 실시예는 예를 들어 열 교환체(BO3)의 불연속 회전에 의해 도 2 및 도 3의 실시예들에 설명된 바와 같이 제 1 대상물(OB1")의 불연속적인 냉각 또는 가열에도 적절하다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 교환 조립체의 개략적인 표현을 도시하며, 이는 제 1 대상물(OB1"')로부터 제 2 대상물(OB2"')로 열을 전달함으로써 제 1 대상물(OB1"')을 냉각하도록 구성된다.
그러므로, 열 교환 조립체는 열 교환체(BO4)를 포함하며, 이는 제 1 서브체(sub-body)(SB1) 및 제 2 서브체(SB2)를 포함한다. 서브체 SB1은 자기열 특성들을 갖는 재료를 포함하며, 이때 온도는 서브체 SB1이 자기장을 받는 경우에 떨어진다. 서브체 SB2는 전기열 특성들을 갖는 재료를 포함하며, 이때 온도는 서브체 SB2가 전기장을 받는 경우에 증가한다.
두 서브체(SB1 및 SB2)는 도 4의 열 교환체(BO3)와 유사하게 대응하는 위치설정 시스템들(POS4A 및 POS4B)에 의해 각각의 축선들(AX1 및 AX2)을 중심으로 회전된다. 또한, 이 실시예에서 열 교환 조립체의 작동 원리는 도 4에 따른 실시예의 작동 원리와 유사하다. 열은 열 교환체(BO4)를 통해 제 1 대상물(OB1"')로부터 제 2 대상물(OB2"')로 전달된다. 도 5의 실시예에서, 열은 제 1 대상물(OB1"')로부터 제 1 서브체(SB1)로(화살표 Q5로 나타냄), 제 1 서브체(SB1)로부터 제 2 서브체(SB2)로(화살표 Q6으로 나타냄), 그리고 제 2 서브체(SB2)로부터 제 2 대상물(OB2"')(화살표 Q7로 나타냄)로 수송된다. 그러므로, 열 교환의 관점에서 제 1 대상물(OB1"'), 서브체들(SB1 및 SB2), 및 제 2 대상물(OB2"')은 직렬로 배치된다.
발전기들(GEN4A 및 GEN4B)은 각각의 서브체들(SB1 및 SB2)의 일부분의 온도를 변화시키기 위해 각각의 전자기장들(EM4A 및 EM4B)을 적용하도록 구성된다. 이 실시예에서, 열은 2 개의 소위 단계(phase)들을 이용하여 전달되며, 각각의 서브체가 일 단계를 나타낸다. 하나의 단계 대신에 다수 단계들을 이용하는 것의 장점은, 제 1 대상물(OB1"')과 제 2 대상물(OB2"') 사이에 더 큰 온도 차가 얻어질 수 있다는 것이다. 이 특정 실시예의 추가 장점은, 재료의 선택으로 인해 (열 전달 Q6의 위치에 있는) 2 개의 서브체들 사이의 경계에는 전자기장이 필요하지 않아 한 발전기가 다른 발전기와 연계된 서브체의 온도에 영향을 줄 가능성을 감소시킨다는 것이다.
당업자라면, 서브체들의 개수, 서브체의 직렬 및/또는 병렬 구성, 재료 특성들의 선택, 및 발전기들의 위치의 많은 변형예들이 존재한다는 것을 이해할 것이 다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환 조립체를 포함한 위치설정 장치를 개략적으로 나타낸다. 위치설정 장치는 리소그래피 장치의 일부분이고 3 개의 대상물(A, B, C)을 포함하며, 이 대상물 C는 메트롤로지 프레임 또는 베이스 프레임과 같은 프레임인 것으로 간주되고, 대상물 A는 기판(도시되지 않음)을 유지하도록 구성된 기판 테이블 또는 기판 홀더인 것으로 간주된다. 따라서, 대상물 A에 의해 지지되는 기판의 위치는 대상물 A의 위치에 의해 결정된다.
대상물 B는 궤적 T1을 따라 대상물 C에 대해 이동가능하다. 대상물 A는 궤적 T2를 따라 대상물 B에 대해 이동가능하며, 궤적 T2는 이 예시에서 궤적 T1보다 더 짧다. 대상물 B는 장-행정 모듈(LSM)에 의하여 대상물 C에 대해 위치될 수 있다. 대상물 A는 단-행정 모듈(SSM)에 의하여 대상물 B에 대해 위치될 수 있다. 일반적으로, 장-행정 모듈(LSM)은 대상물 B의 위치설정을 통해 대상물 A의 개략 위치설정을 제공하며, 단-행정 모듈(SSM)은 대상물 A의 미세 위치설정을 제공한다. 두 모듈들(LSM 및 SSM)은 액추에이터들을 포함하며, 이는 열원들일 수 있다. 모듈들(LSM 및 SSM)의 액추에이터들과 같은 열원들은 이미지 품질, 오버레이 성능, 및/또는 위치 정확성에 불리한 영향을 줄 수 있다. 따라서, 대상물들 중 1 이상의 온도 제어가 바람직할 수 있다.
도 2 내지 도 5에 따른 열 교환 조립체들 또는 그 변형예들은 대상물들 중 하나의 온도를 제어하는데 사용될 수 있다. 대상물 A 및 대상물 B는 열 교환 조립체의 제 1 대상물에 대응할 수 있으며, 대상물 B 및 대상물 C는 (필요에 따라) 열 교환 조립체의 제 2 대상물에 대응할 수 있다. 몇몇 변형예들이 아래에 나타나 있다:
| 변형예 | 제 1 대상물 | 제 2 대상물 |
| 1 | 대상물 A | - |
| 2 | 대상물 B | - |
| 3 | 대상물 A | 대상물 B |
| 4 | 대상물 A | 대상물 C |
| 5 | 대상물 B | 대상물 C |
열 교환 조립체의 열 교환체는 제 1 및 제 2 대상물들과 상호작용하는 별도의 개체이지만, 대상물들 중 하나(A, B 또는 C)의 일부분일 수도 있다. 열 교환체가 제 1 및 제 2 대상물들 모두와 열을 교환할 수 있는 경우, 열 교환체는 바람직하게는 제 2 대상물에 의해 지지된다.
위치설정 장치 내에서 열 교환 조립체를 이용하는 것의 장점은, 대상물들 중 하나(A, B 또는 C)를 냉각 또는 가열하는데 호스들이 필요하지 않다는 것이다. 이로 인하여, 그 호스들에 의해 유도되는 힘 외란들이 감소되고, 바람직하게는 방지되어, 위치 정확성, 이미지 품질 및/또는 오버레이 성능을 개선한다.
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 명세 서에서 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.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV)방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV)방사선뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정 전기 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.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수 있음을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환 조립체에 의해 온도 제어될 수 있는 대상물을 개략적으로 도시하는 도면;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 교환 조립체를 개략적으로 도시하는 도면;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 교환 조립체를 개략적으로 도시하는 도면;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 교환 조립체를 개략적으로 도시하는 도면; 및
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환 조립체를 포함한 위치설정 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
Claims (15)
- 리소그래피 장치에 있어서:이동가능한 제 1 대상물; 및열 교환기를 포함하고, 상기 열 교환기는전기열(electro-caloric) 또는 자기열(magneto-caloric) 특성들을 갖는 재료를 포함하고, 상기 이동가능한 제 1 대상물과 열을 교환함으로써 상기 이동가능한 제 1 대상물의 온도에 영향을 주도록 구성된 열 교환체(heat exchanging body), 및상기 제 1 대상물을 냉각 또는 가열하기 위하여, 상기 열 교환체의 온도를 변화시키기 위해 상기 열 교환체에 전자기장을 공급하도록 구성된 발전기를 포함하는 리소그래피 장치.
- 제 1 항에 있어서,제 2 대상물을 포함하고, 상기 열 교환체는 상기 제 2 대상물과 열을 교환하도록 구성되는 리소그래피 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 열 교환기는 상기 열 교환체와 상기 제 1 대상물 사이, 및 상기 열 교환체와 상기 제 2 대상물 사이에서 교번하여 열을 교환하도록 구성되는 리소그래피 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 대상물은 상기 제 1 대상물을 국부적으로 가열하도록 구성된 가열기를 포함하고, 상기 장치는 상기 제 1 대상물의 가열기 및 상기 열 교환기를 이용하여 상기 제 1 대상물의 온도를 제어하도록 구성된 제어기를 더 포함하는 리소그래피 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 대상물은 다음 구성요소들:기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블,패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체,장-행정 모듈(long-stroke module), 및단-행정 모듈(short-stroke module)중 1 이상이거나, 상기 구성요소들 중 1 이상의 일부분인 리소그래피 장치.
- 제 2 대상물에 대해 제 1 대상물을 위치시키도록 구성된 위치설정 장치에 있어서:상기 장치는 열 교환기를 포함하고, 상기 열 교환기는열 교환체- 이는 전기열 또는 자기열 특성들을 갖는 재료를 포함하고, 상기 제 1 대상물 및 상기 제 2 대상물과 열을 교환하도록 구성됨 -;상기 제 1 대상물을 냉각 또는 가열하기 위하여, 상기 열 교환체의 온도를 변화시키기 위해 상기 열 교환체에 전자기장을 공급하도록 구성된 발전기- 상기 열 교환체는 제 1 위치에서는 상기 제 1 대상물과 열을 교환하고, 제 2 위치에서는 상기 제 2 대상물과 열을 교환하도록 구성됨 -; 및상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 상기 열 교환체의 전체 또는 일부를 이동시키도록 구성된 위치설정 시스템을 포함하는 위치설정 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 열 교환기는 상기 열 교환체와 상기 제 1 대상물 사이, 및 상기 열 교환체와 상기 제 2 대상물 사이에서 교번하여 열을 교환하도록 구성되는 위치설정 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 열 교환기는 상기 열 교환체를 통해 상기 제 1 대상물로부터 상기 제 2 대상물로 순 열량(net amount of heat)을 전달함으로써 상기 제 1 대상물을 냉각하도록 구성되는 위치설정 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 열 교환기는 상기 열 교환체를 통해 상기 제 2 대상물로부터 상기 제 1 대상물로 순 열량을 전달함으로써 상기 제 1 대상물을 가열하도록 구성되는 위치설정 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 발전기는 상기 제 1 위치, 또는 상기 제 2 위치, 또는 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 모두에 전자기장을 공급하도록 구성되는 위치설정 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 위치설정 시스템은 상기 열 교환체를 회전시키도록 구성되어, 상기 열 교환체의 일부분은 상기 제 1 대상물과 열을 교환할 수 있고, 동시에 상기 열 교환체의 또 다른 부분은 상기 제 2 대상물과 열을 교환할 수 있는 위치설정 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 열 교환체는 복수의 서브체(sub-body)들을 포함하며, 각각의 서브체는 대응하는 발전기를 갖고, 적어도 1 이상의 다른 서브체와 열을 교환하도록 구성되는 위치설정 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 1 대상물은 상기 제 1 대상물을 국부적으로 가열하도록 구성된 가열기를 포함하고, 상기 장치는 상기 제 1 대상물의 가열기 및 상기 열 교환체를 이용 하여 상기 제 1 대상물의 온도를 제어하도록 구성된 제어기를 더 포함하는 위치설정 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 1 대상물은 다음 구성요소들:기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블,패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체,장-행정 모듈, 및단-행정 모듈중 1 이상이거나, 상기 구성요소들 중 1 이상의 일부분인 위치설정 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 2 대상물은 다음 구성요소들:기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블,패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체,장-행정 모듈,단-행정 모듈, 및프레임중 1 이상이거나, 상기 구성요소들 중 1 이상의 일부분인 위치설정 장치.
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