KR20200085862A - 유체 핸들링 구조체, 리소그래피 장치, 유체 핸들링 구조체를 사용하는 방법 및 리소그래피 장치를 사용하는 방법 - Google Patents

유체 핸들링 구조체, 리소그래피 장치, 유체 핸들링 구조체를 사용하는 방법 및 리소그래피 장치를 사용하는 방법 Download PDF

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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

침지 유체를 리소그래피 장치의 한 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체로서, 유체 핸들링 구조체는 침지 유체를 통한 방사선 빔의 유체 핸들링 구조체를 통한 통과를 위해 유체 핸들링 구조체 내부에 형성되는 어퍼쳐를 포함하고, 어퍼쳐는 침지 유체로 충전될 침지 공간, 및 내부 부분 및 외부 부분을 정의하고; 내부 부분 및 외부 부분은, 그들 사이에, 가변 공간 및 가변 공간을 침지 공간에 연결하는 연결 공간을 형성되도록 배열되되, 외부 부분은, 형상에서 가변 공간을 변경시키지만 그러나 연결 공간을 변경시키지 않기 위해, 제1 평면에서 내부 부분에 대해 이동 가능하고, 유체 핸들링 구조체는 가변 공간 내에 침지 유체를 포함하도록 구성된다.

Description

유체 핸들링 구조체, 리소그래피 장치, 유체 핸들링 구조체를 사용하는 방법 및 리소그래피 장치를 사용하는 방법
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2017년 12월 15일자로 출원된 그리고 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합되는 EP 출원 17207820.6의 우선권을 주장한다.
분야
본 발명은 침지 유체(immersion fluid)를 리소그래피 장치의 영역에 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체(fluid handling structure), 유체 핸들링 구조체를 포함하는 리소그래피 장치, 및 유체 핸들링 구조체 및 리소그래피 장치를 사용하는 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 소망되는 패턴을 기판 상으로 적용하도록 구성되는 머신이다. 리소그래피 장치는, 예를 들면, 집적 회로(integrated circuit; IC)의 제조에서 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는, 예를 들면, 패턴화 디바이스(예를 들면, 마스크)의 패턴(종종 "설계 레이아웃" 또는 "설계"로 또한 칭해짐)을 기판(예를 들면, 웨이퍼) 상에 제공되는 배치되는 방사선 감응 재료(radiation-sensitive material)(레지스트)의 층 상으로 투영할 수도 있다. 공지된 리소그래피 장치는, 전체 패턴을 타겟 부분 상으로 한 번에 노출시키는 것에 의해 각각의 타겟 부분이 조사되는(irradiated) 소위 스테퍼(steppers), 및 주어진 방향("스캐닝" 방향)에서 방사선 빔을 통해 패턴을 스캐닝하고, 한편 이 방향과 평행하게 또는 반평행하게 기판을 동시에 스캐닝하는 것에 의해 각각의 타겟 부분이 조사되는 소위 스캐너를 포함한다.
반도체 제조 프로세스가 계속 발전함에 따라, 회로 엘리먼트의 치수는 지속적으로 감소하였고, 한편, 일반적으로 '무어의 법칙(Moore's law)'으로 지칭되는 경향에 따라, 디바이스당, 트랜지스터와 같은 기능적 엘리먼트의 양은 수십 년에 걸쳐 지속적으로 증가하고 있다. 무어의 법칙에 뒤처지지 않기 위해, 반도체 산업은 점점 더 작은 피쳐를 생성하는 것을 가능하게 하는 기술을 추구하고 있다. 기판 상에 패턴을 투영하기 위해 리소그래피 장치는 전자기 방사선을 사용할 수도 있다. 이 방사선의 파장은 기판 상에 패턴화되는 피쳐의 최소 사이즈를 결정한다. 현재 사용되는 통상적인 파장은 365 nm(i 라인), 248 nm, 193 nm 및 13.5 nm이다.
더 작은 피쳐의 분해능의 추가적인 개선은 노광 동안 기판 상에 물(water)과 같은 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 침지 유체를 제공하는 것에 의해 달성될 수도 있다. 침지 유체의 효과는, 노출 방사선이 가스에서 보다는 유체에서 더 짧은 파장을 가질 것이기 때문에, 더 작은 피쳐의 이미징을 가능하게 하는 것이다. 침지 유체의 효과는 시스템의 유효 개구수(numerical aperture; NA)를 증가시키고 또한 초점 심도를 증가시키는 것으로 또한 간주될 수도 있다.
침지 유체는 유체 핸들링 구조체에 의해 리소그래피 장치의 투영 시스템과 기판 사이의 국소화된 영역으로 한정될 수도 있다. 기판과 한정된 침지 액체 사이의 빠른 상대 이동은 국소화된 영역으로부터 침지 유체의 누출을 야기할 수도 있다. 그러한 누출은 바람직하지 않으며 기판 상의 결함으로 이어질 수도 있다. 따라서, 투영 시스템에 대해 기판이 스텝핑되거나 또는 스캐닝되는 속도는 제한된다. 이것은 리소그래피 장치의 스루풋을 제한한다.
본 발명의 목적은 스루풋을 증가시키기 위한 조치가 취해지는 유체 핸들링 구조체 및 리소그래피 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시형태에서, 침지 유체를 리소그래피 장치의 한 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체가 제공되는데, 유체 핸들링 구조체는 침지 유체를 통한 방사선 빔의 유체 핸들링 구조체를 통한 통과를 위해 유체 핸들링 구조체 내부에 형성되는 어퍼쳐(aperture)를 포함하고, 어퍼쳐는 침지 유체로 충전될 침지 공간, 및 내부 부분(inner part) 및 외부 부분(outer part)을 정의하고; 내부 부분 및 외부 부분은, 그들 사이에, 가변 공간 및 가변 공간을 침지 공간에 연결하는 연결 공간을 형성되도록 배열되되, 외부 부분은, 형상에서 가변 공간을 변경시키지만 그러나 연결 공간을 변경시키지 않기 위해, 제1 평면에서 내부 부분에 대해 이동 가능하고, 유체 핸들링 구조체는 가변 공간 내에 침지 유체를 포함하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 유체 핸들링 구조체, 최종 엘리먼트 - 유체 핸들링 구조체의 내부 부분은 최종 엘리먼트에 대해 고정됨 - 를 포함하는 투영 시스템, 및 기판을 지지하도록 구성되는 기판 지지부 - 기판 지지부는 제1 평면에서 최종 엘리먼트에 대해 이동 가능함 - 를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 유체 핸들링 구조체를 사용하는 방법이 제공되는데, 그 방법은 유체 공급 시스템을 사용하여 침지 공간, 연결 공간 및 가변 공간에 침지 유체를 제공하는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 리소그래피 장치를 사용하는 방법이 제공되는데, 그 방법은 유체 공급 시스템을 사용하여 침지 공간, 연결 공간 및 가변 공간에 침지 유체를 제공하는 것을 포함한다.
이제, 본 발명의 실시형태가, 첨부의 개략적인 도면을 참조하여, 단지 예로서만, 설명될 것인데, 첨부의 개략적인 도면에서:
- 도 1은 리소그래피 장치의 개략적인 개요를 묘사한다;
- 도 2a 및 도 2b는, 완전한 원주 둘레로 연장될 수도 있는 좌측 및 우측 상에서 예시되는 상이한 피쳐를 갖는 유체 핸들링 구조체의 두 개의 상이한 버전을 단면도에서 묘사한다;
- 도 3a 및 도 3b는, 이동 가능한 외부 부분이 두 개의 상이한 위치에 있는, 본 발명의 한 실시형태의 유체 핸들링 구조체를 단면도에서 예시한다;
- 도 4a 및 도 4b는, 이동 가능한 외부 부분이 두 개의 상이한 위치에 있는, 도 3a 및 도 3b의 유체 핸들링 구조체를 평면에서 예시한다.
본 문서에서, 용어 "방사선" 및 "빔"은 (예를 들면, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 갖는) 자외 방사선(ultraviolet radiation)을 비롯한, 모든 타입의 전자기 방사선을 포괄하기 위해 사용된다.
본 명세서에서 활용되는 바와 같은 용어 "레티클", "마스크" 또는 "패턴화 디바이스"는, 기판의 타겟 부분에서 생성될 패턴에 대응하는 패턴화된 단면을 갖는 입사 방사선 빔을 부여하기 위해 사용될 수 있는 일반적인 패턴화 디바이스를 지칭하는 것으로 광범위하게 해석될 수도 있다. 용어 "광 밸브(light valve)"는 이러한 맥락에서 또한 사용될 수 있다. 고전적인 마스크(투과형 또는 반사형, 바이너리, 위상 시프팅, 하이브리드, 등등) 외에, 다른 그러한 패턴화 디바이스의 예는 프로그래밍 가능한 미러 어레이 및 프로그래밍 가능한 LCD 어레이를 포함한다.
도 1은 리소그래피 장치를 개략적으로 묘사한다. 리소그래피 장치는, 방사선 빔(B)(예를 들면, UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템(일루미네이터(illuminator)로 또한 칭해짐)(IL), 패턴화 디바이스(예를 들면, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되며 소정의 파라미터에 따라 패턴화 디바이스(MA)를 정확하게 배치하도록 구성되는 제1 포지셔너(positioner)(PM)에 연결되는 마스크 지지부(예를 들면, 마스크 테이블)(MT), 기판(예를 들면, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되며 소정의 파라미터에 따라 기판 지지부(WT)를 정확하게 배치하도록 구성되는 제2 포지셔너(PW)에 연결되는 기판 지지부(예를 들면, 기판 테이블)(WT), 및 패턴화 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에게 부여되는 패턴을 기판(W)의 타겟 부분(C)(예를 들면, 하나 이상의 다이를 포함함) 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템(예를 들면, 반사성 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
동작에서, 조명 시스템(IL)은, 예를 들면, 빔 전달 시스템(BD)을 통해 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔(B)을 수신한다. 조명 시스템(IL)은, 방사선을 지향, 성형 및/또는 제어하기 위한 다양한 타입의 광학 컴포넌트, 예컨대 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기, 및/또는 다른 타입의 광학 컴포넌트, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 일루미네이터(IL)는, 패턴화 디바이스(MA)의 평면에서, 방사선 빔(B)을 그 단면에서 소망되는 공간 및 각도 세기 분포를 가지도록 컨디셔닝하기 위해 사용될 수도 있다.
본원에서 사용되는 용어 "투영 시스템(projection system)"(PS)은, 사용되고 있는 노출 방사선에 대해, 및/또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인에 대해 적절하게, 굴절, 반사, 반사굴절(catadioptric), 아나모픽, 자기, 전자기 및/또는 정전 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 비롯한, 다양한 타입의 투영 시스템을 포괄하는 것으로 광의적으로 해석되어야 한다. 본원에서의 용어 "투영 렌즈"의 임의의 사용은 더욱 일반적인 용어 "투영 시스템"(PS)과 동의어로 간주될 수도 있다.
리소그래피 장치는, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 침지 공간(11)을 채우기 위해, 기판(W)의 적어도 일부가 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 침지 액체, 예를 들면, 물에 의해 덮일 수도 있는 타입을 갖는다 - 침지 리소그래피로 또한 칭해진다. 침지 기술에 대한 더 많은 정보는, 참조에 의해 본원에 통합되는 US 6,952,253에서 제공된다.
리소그래피 장치는 두 개 이상의 기판 지지부(WT)를 갖는 타입을 가질 수도 있다(또한 "이중 스테이지"로 또한 명명됨). 그러한 "다수의 스테이지" 머신에서, 기판 지지부(WT)는 병렬로 사용될 수도 있고, 및/또는 기판(W)의 후속하는 노광을 준비하는 단계는, 다른 기판 지지부(WT) 상의 다른 기판(W)이 다른 기판(W) 상에 패턴을 노출시키기 위해 사용되고 있는 동안, 기판 지지부(WT) 중 하나 상에 위치되는 다른 기판(W) 상에서 수행될 수도 있다.
기판 지지부(WT) 외에, 리소그래피 장치는 측정 스테이지를 포함할 수도 있다. 측정 스테이지는 센서 및/또는 세정 디바이스(cleaning device)를 유지하도록 배열된다. 센서는 투영 시스템(PS)의 속성(property) 또는 방사선 빔(B)의 속성을 측정하도록 배열될 수도 있다. 측정 스테이지는 다수의 센서를 보유할 수도 있다. 세정 디바이스는 리소그래피 장치의 일부, 예를 들면, 투영 시스템(PS)의 일부 또는 침지 액체를 제공하는 시스템의 일부를 세정하도록 배열될 수도 있다. 기판 지지부(WT)가 투영 시스템(PS)으로부터 떨어져 있는 경우측정 스테이지는 투영 시스템(PS) 아래로 이동할 수도 있다.
동작에서, 방사선 빔(B)은 마스크 지지부(MT) 상에 유지되는 예를 들면 마스크인 패턴화 디바이스(MA) 상에 입사되고, 패턴화 디바이스(MA) 상에 존재하는 패턴(설계 레이아웃)에 의해 패턴화된다. 마스크(MA)를 가로지른 이후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하는데, 투영 시스템(PS)은 빔을 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 포커싱한다. 제2 포지셔너(PW) 및 위치 측정 시스템(IF)의 도움으로, 기판 지지부(WT)는, 예를 들면, 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟 부분(C)을 집속되고 정렬된 위치에 배치하기 위해 정확하게 이동될 수 있다. 유사하게, 제1 포지셔너(PM) 및 어쩌면 다른 위치 센서(이것은 도 1에서 명시적으로 묘사되지 않음)는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패턴화 디바이스(MA)를 정확하게 배치하기 위해 사용될 수도 있다. 패턴화 디바이스(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수도 있다. 비록 예시되는 바와 같이 기판 정렬 마크(P1, P2)가 전용 타겟 부분을 점유하지만, 타겟 부분 사이에 공간이 위치될 수도 있다. 기판 정렬 마크(P1, P2)는, 이들이 타겟 부분(C) 사이에 위치될 때 스크라이브 레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)로서 공지된다.
본 발명을 명확하게 하기 위해, 직교 좌표 시스템(Cartesian coordinate system)이 사용된다. 직교 좌표 시스템은 세 개의 축, 즉 x 축, y 축 및 z 축을 갖는다. 세 개의 축의 각각은 다른 두 개의 축에 직교한다. x 축 주위의 회전은 Rx 회전으로 칭해진다. y 축 주위의 회전은 Ry 회전으로 칭해진다. z 축을 중심으로 하는 회전은 Rz 회전으로 칭해진다. x 축 및 y 축은 수평 평면을 정의하고, 반면 z 축은 수직 방향에 있다. 직교 좌표 시스템은 본 발명을 제한하지 않으며 단지 설명을 위해서만 사용된다. 대신, 본 발명을 명확하게 하기 위해, 원통형 좌표 시스템과 같은 다른 좌표 시스템이 사용될 수도 있다. 직교 좌표 시스템의 방위는, 예를 들면, z 축이 수평 평면을 따르는 성분을 가지도록 상이할 수도 있다.
더 작은 피쳐의 개선된 분해능을 가능하게 하기 위해 침지 기술이 리소그래피 시스템에 도입되었다. 침지 리소그래피 장치에서, 장치의 투영 시스템(PS)(이것을 통해 패턴화된 빔이 기판(W)을 향해 투영됨)과 기판(W) 사이의 침지 공간(11)에 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 침지 액체의 액체 층이 개재된다. 침지 액체는 투영 시스템(PS)의 최종 엘리먼트 아래에서 기판(W)의 적어도 일부를 덮는다. 따라서, 노광을 겪고 있는 기판(W)의 적어도 일부는 침지 액체에 침지된다.
상업적 침지 리소그래피에서, 침지 액체는 물이다. 통상적으로, 물은, 반도체 제조 공장에서 일반적으로 사용되는 초순수(Ultra-Pure Water; UPW)와 같은 고순도의 증류수이다. 침지 시스템에서, UPW는 종종 정제되며, 그것은, 침지 액체로서 침지 공간(11)에 공급되기 이전에, 추가적인 처리 단계를 거칠 수도 있다. 침지 액체로서, 물이 사용될 수 있는 것 외에, 높은 굴절율을 갖는 다른 액체, 예를 들면, 탄화수소, 예컨대 플루오로하이드로카본(fluorohydrocarbon); 및/또는 수용액이 사용될 수 있다. 게다가, 침지 리소그래피에서 사용하기 위해 액체 이외의 다른 유체가 구상되었다.
본 명세서에서, 침지 액체가, 사용시에, 최종 엘리먼트(100)와 최종 엘리먼트(100)를 향하는 표면 사이의 침지 공간(11)에 한정되는 국소화된 침지에 대한 참조가 설명에서 이루어질 것이다. 대향하는 표면은, 기판(W)의 표면 또는 기판(W)의 표면과 동일 평면에 있는 지지 스테이지(또는 기판 지지부(WT))의 표면이다. (다음의 본문에서 기판(W)의 표면에 대한 언급은, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, 추가적으로 또는 대안적으로, 기판 지지부(WT)의 표면을 또한 가리키며; 그 반대도 마찬가지이다는 것을 유의한다). 투영 시스템(PS)과 기판 지지부(WT) 사이에 존재하는 유체 핸들링 구조체(12)는 침지 액체를 침지 공간(11)에 한정하기 위해 사용된다. 침지 액체에 의해 채워지는 침지 공간(11)은 기판(W)의 상부 표면보다 평면에서 더 작고, 침지 공간(11)은 투영 시스템(PS)에 대해 실질적으로 정지 상태를 유지하고, 한편 기판(W) 및 기판 지지부(WT)는 아래에서 이동한다.
한정되지 않은 침지 시스템(소위 '올 ?(All Wet)' 침지 시스템) 및 배쓰(bath) 침지 시스템과 같은 다른 침지 시스템이 구상되었다. 한정되지 않은 침지 시스템에서, 침지 액체는 최종 엘리먼트(100) 아래의 표면보다 더 많은 것을 덮는다. 침지 공간(11) 외부의 액체는 얇은 액체막으로서 존재한다. 액체는 기판(W)의 전체 표면 또는 심지어 기판(W) 및 기판(W)과 동일 평면에 있는 기판 지지부(WT)를 덮을 수도 있다. 배쓰 타입 시스템에서, 기판(W)은 침지 액체의 배쓰에 완전히 침지된다.
유체 핸들링 구조체(12)는 침지 액체를 침지 공간(11)에 공급하고, 침지 공간(11)으로부터 침지 액체를 제거하고, 그에 의해, 침지 액체를 침지 공간(11)에 한정하는 구조체이다. 그것은 유체 공급 시스템의 일부인 피쳐를 포함한다. PCT 특허 출원 공보 제WO 99/49504호에서 개시되는 배열체(arrangement)는, 침지 공간(11)으로 침지 액체를 공급하거나 또는 그로부터 회수하는 그리고 투영 시스템(PS) 아래의 스테이지의 상대적 운동에 따라 동작하는 파이프를 포함하는 초기 유체 핸들링 구조체이다. 더욱 최근의 설계에서, 유체 핸들링 구조체는, 침지 공간(11)을 부분적으로 정의하기 위해, 투영 시스템(PS)의 최종 엘리먼트(100)와 기판 지지부(WT) 또는 기판(W) 사이의 침지 공간(11)의 경계의 적어도 일부를 따라 연장된다.
유체 핸들링 구조체(12)는 상이한 기능의 선택을 가질 수도 있다. 각각의 기능은 유체 핸들링 구조체(12)가 그 기능을 달성하는 것을 가능하게 하는 대응하는 피쳐로부터 유도될 수도 있다. 유체 핸들링 구조체(12)는, 각각이 기능을 지칭하는 다수의 상이한 용어, 예컨대 배리어 부재, 밀봉 부재(seal member), 유체 공급 시스템 유체 제거 시스템, 액체 한정 구조체, 등등에 의해 지칭될 수도 있다.
배리어 부재로서, 유체 핸들링 구조체(12)는 침지 공간(11)으로부터 침지 액체의 유동에 대한 배리어이다. 액체 한정 구조체로서, 그 구조체는 침지 액체를 침지 공간(11)에 한정한다. 밀봉 부재로서, 유체 핸들링 구조체의 밀봉 피쳐는 침지 액체를 침지 공간(11)에 한정하기 위한 밀봉부(seal)를 형성한다. 밀봉 피쳐는, 가스 나이프와 같은, 밀봉 부재의 표면의 개구로부터의 추가적인 가스 유동을 포함할 수도 있다.
한 실시형태에서, 유체 핸들링 구조체(12)는 침지 유체를 공급할 수도 있고, 따라서, 유체 공급 시스템일 수도 있다.
한 실시형태에서, 유체 핸들링 구조체(12)는 침지 유체를 적어도 부분적으로 한정할 수도 있고 그에 의해 유체 한정 시스템일 수도 있다.
한 실시형태에서, 유체 핸들링 구조체(12)는 침지 유체에 대한 배리어를 제공할 수도 있고, 그에 의해 유체 한정 구조체와 같은 배리어 부재일 수도 있다.
한 실시형태에서, 유체 핸들링 구조체(12)는, 예를 들면, 침지 유체의 유동 및/또는 위치를 제어하는 것을 돕기 위해, 가스의 유동을 생성하거나 또는 사용할 수도 있다.
가스의 유동은 침지 유체를 한정하기 위한 밀봉부를 형성할 수도 있고, 따라서, 유체 핸들링 구조체(12)는 밀봉 부재로 지칭될 수도 있으며; 그러한 밀봉 부재는 유체 한정 구조체일 수도 있다.
한 실시형태에서, 침지 유체로서 침지 액체가 사용된다. 그러한 경우에, 유체 핸들링 구조체(12)는 액체 핸들링 시스템일 수도 있다. 전술한 설명을 참조하여, 이 단락에서의 유체에 대해 정의되는 피쳐에 대한 언급은, 액체에 대해 정의되는 피쳐를 포함하는 것으로 이해될 수도 있다.
리소그래피 장치는 투영 시스템(PS)을 갖는다. 기판(W)의 노광 동안, 투영 시스템(PS)은 기판(W) 상으로 패턴화된 방사선의 빔을 투영한다. 기판(W)에 도달하기 위해, 방사선 빔(B)의 경로는, 투영 시스템(PS)으로부터, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 유체 핸들링 구조체(12)에 의해 한정되는 침지 액체를 통해 통과한다. 투영 시스템(PS)은, 빔의 경로에서 마지막인 렌즈 엘리먼트를 가지는데, 이것은 침지 액체와 접촉한다. 침지 액체와 접촉하는 이 렌즈 엘리먼트는 '마지막 렌즈 엘리먼트' 또는 "최종 엘리먼트"로 지칭될 수도 있다. 최종 엘리먼트(100)는 유체 핸들링 구조체(12)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있다. 유체 핸들링 구조체(12)는 최종 엘리먼트(100) 아래 및 대향하는 표면 위에 침지 액체를 한정할 수도 있다.
도 2a 및 도 2b는 유체 핸들링 구조체(12)의 변형예에서 존재할 수도 있는 상이한 피쳐를 도시한다. 상이하게 설명되지 않는 한, 설계는 도 2a 및 도 2b와 동일한 피쳐 중 일부를 공유할 수도 있다. 본원에서 설명되는 피쳐는 도시되는 바와 같이 또는 필요에 따라 개별적으로 또는 조합하여 선택될 수도 있다.
도 2a는 최종 엘리먼트(100)의 저부 표면 주위의 유체 핸들링 구조체(12)를 도시한다. 최종 엘리먼트(100)는 반전된 절두 원추형 형상(inverted frusto-conical shape)을 갖는다. 절두 원추형 형상은 평면형 저부 표면 및 원추형 표면을 갖는다. 절두 원추형 형상은 평면 표면으로부터 돌출되고 저부 평면 표면을 갖는다. 저부 평면 표면은 최종 엘리먼트(100)의 저부 표면의 광학적으로 활성인 부분인데, 이것을 통해 방사선 빔(B)이 통과할 수도 있다. 최종 엘리먼트(100)는 코팅(30)을 가질 수도 있다. 유체 핸들링 구조체(12)는 절두 원추형 형상의 적어도 일부를 둘러싼다. 유체 핸들링 구조체(12)는 절두 원추형 형상의 원추형 표면을 향하는 내부 표면을 갖는다. 내부 표면 및 원추형 표면은 상보적인 형상을 갖는다. 유체 핸들링 구조체(12)의 상부 표면은 실질적으로 평면이다. 유체 핸들링 구조체(12)는 최종 엘리먼트(100)의 절두 원추형 형상 주위에 적합할 수도 있다. 유체 핸들링 구조체(12)의 저부 표면은 실질적으로 평면이고, 사용시, 저부 표면은 기판 지지부(WT) 및/또는 기판(W)의 대향하는 표면과 평행할 수도 있다. 저부 표면과 대향하는 표면 사이의 거리는 30 내지 500 마이크로미터의 범위 내에, 바람직하게는 80 내지 200 마이크로미터의 범위 내에 있을 수도 있다.
유체 핸들링 구조체(12)는 최종 엘리먼트(100)보다 기판 지지부(WT) 및 기판(W)의 대향하는 표면에 더 가깝게 연장된다. 따라서, 침지 공간(11)은 유체 핸들링 구조체(12)의 내부 표면, 절두 원추형 부분의 평면 표면, 및 대향하는 표면 사이에서 정의된다. 사용 동안, 침지 공간(11)은 침지 액체로 충전된다. 침지 액체는 최종 엘리먼트(100)와 유체 핸들링 구조체(12) 사이의 상보적 표면 사이의 완충 공간의 적어도 일부, 한 실시형태에서, 상보적인 내부 표면과 원추형 표면 사이의 공간의 적어도 일부를 충전한다.
침지 액체는 유체 핸들링 구조체(12)의 표면에 형성되는 개구를 통해 침지 공간(11)에 공급된다. 침지 액체는 유체 핸들링 구조체(12)의 내부 표면에서 공급 개구(20)를 통해 공급될 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 침지 액체는 유체 핸들링 구조체(12)의 하면(undersurface)에 형성되는 하부 공급 개구(under supply opening)(23)로부터 공급된다. 하부 공급 개구(23)는 방사선 빔(B)의 경로를 둘러쌀 수도 있고 그것은 어레이 내의 일련의 개구로 형성될 수도 있다. 침지 액체는, 투영 시스템(PS) 아래의 침지 공간(11)을 통한 유동이 층류(laminar)가 되도록 침지 공간(11)을 채우도록 공급된다. 하부 공급 개구(23)로부터의 침지 액체의 공급은 침지 공간(11) 안으로의 버블의 유입을 추가적으로 방지한다. 침지 액체의 이러한 공급은 액체 밀봉(liquid seal)으로서 기능한다.
침지 액체는 내부 표면에 형성되는 회수 개구(21)로부터 회수될 수도 있다. 회수 개구(21)를 통한 침지 액체의 회수는 저압의 인가에 의할 수도 있거나; 침지 공간(11)을 통한 침지 액체 유동의 속도의 결과로서의 회수 개구(21)를 통한 회수일 수도 있거나; 또는 회수는 둘 모두의 결과일 수도 있다. 회수 개구(21)는, 평면에서 볼 때, 공급 개구(20)의 반대쪽 상에 위치될 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 침지 액체는 유체 핸들링 구조체(12)의 상부 표면 상에 위치되는 오버플로우 회수부(overflow recovery)(24)를 통해 회수될 수도 있다. 한 실시형태에서, 공급 개구(20) 및 회수 개구(21)는 그들의 기능이 교환될 수 있다(즉, 액체의 유동 방향이 역전됨). 이것은 유체 핸들링 구조체(12) 및 기판(W)의 상대적 운동에 따라 유동의 방향이 변경되는 것을 허용한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 침지 액체는 저부 표면에 형성되는 회수 개구(25)를 통해 유체 핸들링 구조체(12) 아래로부터 회수될 수도 있다. 회수 개구(25)는 침지 액체의 메니스커스(33)를 유체 핸들링 구조체(12)에 유지하는(또는 '피닝하는(pin)') 역할을 할 수도 있다. 메니스커스(33)는 유체 핸들링 구조체(12)와 대향하는 표면 사이에 형성되며 그것은 액체 공간과 기체 외부 환경 사이의 경계로서 역할을 한다. 회수 개구(25)는 침지 액체를 단상 유동(single phase flow)에서 회수할 수도 있는 다공성 플레이트일 수도 있다. 저부 표면의 회수 개구는 침지 액체가 회수되는 일련의 피닝 개구(pining opening)(32)일 수도 있다. 피닝 개구(32)는 침지 액체를 2 상 유동(two phase flow)에서 회수할 수도 있다.
옵션 사항으로, 반경 방향 바깥쪽으로, 유체 핸들링 구조체(12)의 내부 표면에 대해, 가스 나이프 개구(gas knife opening)(26)가 있다. 침지 공간(11)에서 침지 액체의 액체 한정을 돕기 위해 가스 나이프 개구(26)를 통해 가스가 상승된 속도에서 공급될 수도 있다. 공급된 가스는 수분을 머금을 수도 있고 실질적으로 이산화탄소를 함유할 수도 있다. 가스 나이프 개구(26)의 반경 방향 바깥쪽에는, 가스 나이프 개구(26)를 통해 공급되는 가스를 회수하기 위한 가스 회수 개구(28)가 있다. 유체 핸들링 구조체(12)의 저부 표면에는, 예를 들면, 대기 쪽으로 또는 가스 소스로 개방되는 또 다른 개구가 존재할 수도 있다. 예를 들면, 가스 나이프 개구(26)와 가스 회수 개구(28) 사이 및/또는 피닝 개구(32)와 가스 나이프 개구(26) 사이에는 또 다른 개구가 존재할 수도 있다.
도 2a의 좌측 및 우측의 유체 핸들링 구조체(12)의 두 개의 상이한 버전은 최종 엘리먼트(100)에 대해 실질적으로 고정되는 위치에서 메니스커스(33)를 피닝한다. 방사선 빔(B)이 노광 하에서 기판(W)의 전체 면(side)으로 지향되도록, 기판(W)을 지지하는 기판 지지부(WT)는 투영 시스템(PS)에 대해 이동된다. 리소그래피 장치에 의해 노출되는 기판(W)의 출력을 최대화하기 위해, 기판 지지부(WT)(및 따라서 기판(W))는 가능한 한 빨리 이동된다. 그러나, 초과하면 유체 핸들링 구조체(12)와 기판(W) 사이의 메니스커스(33)가 불안정하게 되는 임계 상대 속도(종종 임계 스캔 속도로 지칭됨)가 존재한다. 불안정한 메니스커스는, 예를 들면, 하나 이상의 액적(droplet)의 형태로 침지 액체를 상실하는 더 큰 위험을 갖는다. 더구나, 불안정한 메니스커스는, 특히 한정된 침지 액체가 기판(W)의 가장자리를 가로지르는 경우, 침지 액체에서 가스 버블을 포함시키는 것으로 귀결될 더 큰 위험성을 갖는다.
기판(W)의 표면에 존재하는 액적은 열 부하를 인가할 수도 있고 결함의 원인이 될 수도 있다. 액적은 건조 얼룩(drying stain)을 남기면서 증발될 수도 있고, 그것은 입자와 같은 운반 오염물(transporting contamination)을 이동시킬 수도 있고, 그것은 더 큰 몸체(body)에 기체의 버블을 도입하면서 침지 액체의 더 큰 몸체와 충돌할 수도 있으며, 그것은 증발하여, 그것이 위치되는 표면에 열적 열 부하(thermal heat load)를 인가할 수도 있다. 표면이 이미지화되는 기판(W)에 대한 리소그래피 장치의 컴포넌트의 위치 결정과 관련되는 경우, 그러한 열적 부하는 왜곡의 원인 및/또는 위치 결정 에러의 원인일 수 있다. 따라서, 표면 상에서의 작은 액적의 형성은 바람직하지 않다. 그러한 액적의 형성을 방지하기 위해, 따라서, 기판 지지부(WT)의 속도는 메니스커스(33)가 안정적으로 유지되는 임계 스캔 속도로 제한된다. 이것은 리소그래피 장치의 스루풋을 제한한다.
도 2b는, 최종 엘리먼트(100)에 대한 메니스커스(33)의 이동을 허용하는, 자신의 좌측 및 우측 상의 유체 핸들링 구조체(12)의 두 개의 상이한 버전을 도시한다. 메니스커스(33)는 이동하는 기판(W)의 방향으로 이동할 수도 있다. 이것은 메니스커스(33)와 이동하는 기판(W) 사이의 상대 속도를 감소시키는데, 이것은 메니스커스(33)의 향상된 안정성 및 파괴의 감소된 위험성으로 나타날 수도 있다. 메니스커스(33)가 파괴되는 기판(W)의 속도는, 투영 시스템(PS) 하에서 기판(W)의 더 빠른 이동을 허용하도록 증가된다. 따라서, 스루풋이 증가된다.
도 2a에 공통인 도 2b에서 도시되는 피쳐는 동일한 참조 번호를 공유한다. 유체 핸들링 구조체(12)는 절두 원추형 형상의 원추형 표면을 보완하는 내부 표면을 갖는다. 유체 핸들링 구조체(12)의 하면은 절두 원추형 형상의 저부 평면 표면보다 대향하는 표면에 더 가깝다.
침지 액체는 유체 핸들링 구조체(12)의 내부 표면에 형성되는 공급 개구(34)를 통해 침지 공간(11)에 공급된다. 공급 개구(34)는 내부 표면의 저부를 향하여, 어쩌면 절두 원추형 형상의 저부 표면 아래에 위치된다. 공급 개구(34)는, 방사선 빔(B)의 경로 주위에서 떨어져 이격되어, 내부 표면 주위에 위치된다.
침지 액체는 유체 핸들링 구조체(12)의 하면에 있는 회수 개구(25)를 통해 침지 공간(11)으로부터 회수된다. 대향하는 표면이 유체 핸들링 구조체(12) 하에서 이동함에 따라, 메니스커스(33)는 대향하는 표면의 이동과 동일한 방향에서 회수 개구(25)의 표면 위로 이동할 수도 있다. 회수 개구(25)는 다공성 부재로 형성될 수도 있다. 침지 액체는 단상에서 회수될 수도 있다. 한 실시형태에서, 침지 액체는 2 상 유동에서 회수된다. 2 상 유동은 유체 핸들링 구조체(12) 내의 챔버(35)에서 수용되는데, 여기서 액체 및 가스로 분리된다. 액체 및 가스는 챔버(35)로부터 분리되는 채널(36, 38)을 통해 회수된다.
유체 핸들링 구조체(12)의 하면의 내주(inner periphery)(39)는 내부 표면으로부터 멀어지게 침지 공간(11) 안으로 연장되어 플레이트(40)를 형성한다. 내주(39)는 방사선 빔(B)의 형상 및 사이즈와 매치하도록 사이즈가 정해질 수도 있는 작은 어퍼쳐를 형성한다. 플레이트(40)는 자신의 양측에서 침지 액체를 격리시키도록 역할을 할 수도 있다. 공급된 침지 액체는 어퍼쳐를 향해 안쪽으로, 내부 어퍼쳐를 통해, 그 다음 회수 개구(25)의 주변을 향해 반경 방향 바깥쪽으로 플레이트(40) 아래에서 유동한다.
한 실시형태에서, 유체 핸들링 구조체(12)는 도 2b의 우측에서 도시되는 바와 같이 두 부분: 내부 부분(12a)과 외부 부분(12b)으로 되어 있다. 내부 부분(12a) 및 외부 부분(12b)은, 대향하는 표면에 평행한 평면에서, 서로에 대해 상대적으로 이동할 수도 있다. 내부 부분(12a)은 공급 개구(34)를 가질 수도 있고 그것은 오버플로우 회수부(24)를 가질 수도 있다. 외부 부분(12b)은 플레이트(40) 및 회수 개구(25)를 가질 수도 있다. 내부 부분(12a)은 내부 부분(12a)과 외부 부분(12b) 사이에서 유동하는 침지 액체를 회수하기 위한 중간 회수부(intermediate recovery)(42)를 가질 수도 있다.
따라서, 도 2b의 유체 핸들링 구조체의 두 개의 상이한 버전은, 기판(W)과 동일한 방향에서의 메니스커스(33)의 이동을 허용하여, 리소그래피 장치의 더 빠른 스캔 속도 및 증가된 스루풋을 가능하게 한다. 그러나, 도 2b의 좌측의 유체 핸들링 구조체(12)에서 회수 개구(25) 표면 위의 메니스커스(33)의 이동 속도는 느릴 수도 있다. 도 2b의 우측의 유체 핸들링 구조체(12)는, 내부 부분(12a) 및 최종 엘리먼트(100)에 대해 외부 부분(12b)을 이동시키는 것에 의해, 메니스커스(33)의 더 빠른 이동을 허용한다. 그러나, 내부 부분(12a)과 외부 부분(12b) 사이에 충분한 침지 액체가 제공되어 그들 사이의 접촉을 방지하는 것을 보장하도록 중간 회수부(42)를 제어하는 것은 어려울 수도 있다.
더구나, 본 발명의 발명자는, 침지 유체 및 주변 대기 둘 모두에 노출되는 것에 기인하여, 중간 회수부(42)가 내부 부분(12a)에서 진동을 야기할 수도 있다는 것을 처음으로 인식하였다. 그러한 진동은 2 상 유동에서 침지 유체를 회수하는 것에 의해 또한 야기된다. 이들 진동은 최종 엘리먼트(100)와 내부 부분(12a) 사이의 메니스커스(22)에 영향을 줄 수도 있다. 최종 엘리먼트(100)에 대한 메니스커스(22)의 이동은 최종 엘리먼트(100)에 대한 바람직하지 않은 열적 변동을 야기할 수도 있다. 그러한 열적 변동은 최종 엘리먼트(100)의 왜곡으로 이어질 수 있고 방사선 빔(B)에 영향을 끼쳐, 오버레이 및 초점 에러로 나타날 수도 있다. 따라서, 간단한 구성을 가지며 최종 엘리먼트(100)에 대한 메니스커스(22)의 이동을 감소시키거나 또는 최소화하는 유체 핸들링 구조체(12)를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 도 3 및 도 4에서 도시되는 유체 핸들링 구조체를 참조하여 하기에서 설명될 것이다. 도 2a 및 도 2b에 공통인 이들 도면에서 도시되는 피쳐는 동일한 참조 번호를 공유한다.
도 3a 및 도 3b는, 한 실시형태에 따른 유체 핸들링 구조체(12)를 단면도에서 예시한다. 유체 핸들링 구조체(12)는 침지 유체를 리소그래피 장치의 영역으로 한정한다. 유체 핸들링 구조체(12)는 어퍼쳐를 포함한다. 어퍼쳐는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에서 침지 공간(11)을 정의한다. 침지 공간(11)은 침지 유체로 충전될 것이다. 어퍼쳐는 침지 유체를 통한 방사선 빔(B)의 유체 핸들링 구조체(12)를 통한 통과를 위해 유체 핸들링 구조체(12) 내에 형성된다. 따라서, 어퍼쳐는, 예를 들면, 기판(W) 상에 제공되는 포토레지스트를 현상하기 위해, 방사선 빔(B)이 투영 시스템(PS)으로부터 기판(W)으로 전달되는 것을 허용한다.
유체 핸들링 구조체(12)는 내부 부분(12a) 및 외부 부분(12b)을 포함한다. 내부 부분(12a)은 최종 엘리먼트(100)의 절두 원추형 형상의 원추형 표면을 보완하는 내부 표면을 갖는다. 유체 핸들링 구조체(12)가 리소그래피 장치에서 제공되는 경우, 내부 부분(12a) 및 외부 부분(12b) 둘 모두의 하면은 절두 원추형 형상의 저부 평면 표면보다 기판(W)의 대향하는 표면에 더 가까울 수도 있다. 내부 부분(12a)은 최종 엘리먼트(100)를 완전히 둘러쌀 수도 있다. 내부 부분(12a)은 리소그래피 장치의 투영 시스템(PS)의 최종 엘리먼트(100)에 대하여 고정된다. 따라서, 최종 엘리먼트(100)와 내부 부분(12a) 사이의 메니스커스(22)의 이동이 방지될 수도 있거나 또는 감소될 수도 있다. 이것은 최종 엘리먼트(100)의 열적 변동을 감소시키는데, 이것은 방사선 빔(B) 및 오버레이 및/또는 초점 에러에 대한 영향을 감소시킨다.
외부 부분(12b)은 내부 부분(12a)에 대하여 이동 가능하다. 유체 핸들링 구조체(12)가 리소그래피 장치에서 제공될 때, 외부 부분(12b)은 최종 엘리먼트(100)에 대해 이동 가능하다. 외부 부분(12b)은, 도 4에서 예시되는 바와 같이, 내부 부분(12a)을 완전히 둘러쌀 수도 있다. 외부 부분(12b)은 기판(W)을 지지하는 기판 지지부(WT)와 동일한 방향에서 이동할 수도 있다. 외부 부분(12b)은 제1 평면에서 이동할 수도 있는데, 제1 평면은 기판(W)의 대향하는 표면에 평행하다. 도 3a 및 도 3b에서, 제1 평면은 수평으로 연장된다. 침지 유체가 유체 핸들링 구조체(12)에 의해 한정될 때, 메니스커스(33)는 유체 핸들링 구조체(12)를 향하는 기판(W)의 표면과 유체 핸들링 구조체(12)의 외부 부분(12b) 사이에 형성될 수도 있다. 따라서, 기판(W)과 동일한 방향에서의 외부 부분(12b)의 이동은 메니스커스(33)와 기판(W)의 상대 속도를 감소시킬 수도 있다. 상기에서 설명되는 바와 같이, 이것은 더 빠른 스캔 속도, 및 리소그래피 장치의 증가된 스루풋을 허용한다.
내부 부분(12a) 및 외부 부분(12b)은 그들 사이에서 가변 공간(60)을 형성한다. 평면에서 볼 때, 가변 공간(60)은, 도 4에서 예시되는 바와 같이, 내부 부분(12a)을 완전히 둘러쌀 수도 있다. 평면에서 볼 때, 외부 부분(12b)은 가변 공간(60)을 완전히 둘러쌀 수도 있다. 그와 같이, 외부 부분(12b)은, 내부 부분(12a)과 외부 부분(12b) 사이에 가변 공간(60)을 생성하기 위해, 내부 부분(12a)을 전체적으로 둘러싼다. 가변 공간(60)의 내부 경계는 내부 부분(12a)에 의해 정의되고, 가변 공간(60)의 외부 경계는 외부 부분(12b)에 의해 정의된다. 가변 공간(60)이 최종 엘리먼트(100)에 인접하지 않도록, 내부 공간(12a)은 가변 공간(60)과 최종 엘리먼트(100) 사이에서 제공될 수도 있다. 따라서, 가변 공간(60)에서의 침지 유체의 이동은, 예를 들면, 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 이동에 기인하여, 최종 엘리먼트(100)에서 열적 변동을 직접적으로 야기하지는 않는다.
내부 부분(12a) 및 외부 부분(12b)은 또한 그들 사이에 연결 공간(50)을 형성한다. 연결 공간(50)은 가변 공간(60)을 침지 공간(11)에 연결한다. 따라서, 가변 공간(60), 연결 공간(50) 및 침지 공간(11) 사이의 유체 연통이 가능하게 되어, 단일의 유체 공급 시스템이 가변 공간(60), 연결 공간(50) 및 침지 공간(11)의 각각에 침지 유체를 제공하는 것을 허용한다. 침지 유체는 침지 공간(11), 연결 공간(50) 및 가변 공간(60)의 각각에서 제공될 수도 있다.
제1 평면에서 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 이동은 형상에서 가변 공간(60)을 변경시킨다. 바꿔 말하면, 가변 공간(60)은 제1 평면에서 내부 부분(12a)과 외부 부분(12b) 사이에 배치된다. 제1 평면에서의 가변 공간(60)의 범위는, 도 4a 및 도 4b에 가장 잘 도시되는 바와 같이, 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 이동 범위를 설정한다. 가변 공간(60)은 환형 형상(annular shape)일 수도 있다. 제1 평면에서 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 이동은 가변 공간(60)의 전체 볼륨을 변경시키는 않는다. 제1 평면에 수직인 제2 방향에서의 침지 액체의 평균 레벨은 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 이동에 의해 영향을 받지 않는다. 이것은, 도 4a 및 도 4b로부터 명백한 바와 같이, 침지 액체가 가변 공간(60)에서 내부 부분(12b) 주위로 유동할 수도 있기 때문이다. 도 3a 및 도 3b에서, 제2 방향은 수직 방향에 대응한다.
유체 핸들링 구조체(12)는 가변 공간(60)에 침지 유체를 포함하도록 구성된다. 가변 공간(60)은 침지 유체를 포함하도록 방유체성(fluid-proof)일 수도 있다. 가변 공간(60)으로부터 연결 공간(50) 이외의 공간 안으로의 침지 유체의 누출 또는 오버플로우 회수부(58)가 방지될 수도 있다. 그와 같이, 가변 공간(60)에는 침지 유체의 저장소가 제공된다. 가변 공간(60)에서 침지 유체의 상부 경계는 독립형일 수도 있고, 전체적으로 제1 평면에 실질적으로 평행할 수도 있다. 외부 부분(12b)이 내부 부분(12a)에 대해 이동 되더라도, 가변 공간(60)으로부터 연결 공간(50) 및 침지 공간(11)으로 침지 유체가 신뢰성 있게 제공될 수도 있다. 도 2b의 우측의 유체 핸들링 구조체(12)와 비교하여, 중간 회수부(42)는 연결 공간(50)에서 제공되지 않는다. 2 상 유동에서의 유체 추출이 연결 공간(50)에서 방지될 수도 있다. 이것은 내부 부분(12a)에서의 진동을 감소시킨다. 따라서, 최종 엘리먼트(100)에 인접한 메니스커스(22)의 이동은 최소화되거나 또는 감소된다. 이것은 최종 엘리먼트(100)에 대한 열적 효과에서의 변동을 감소시켜, 방사선 빔(B)에 대한 효과 및 오버레이 및/또는 초점 에러의 위험성을 감소시킨다.
제1 평면에서 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 이동은, 형상에서, 연결 공간(50)을 변경시키지 않는다. 바꿔 말하면, 연결 공간(50)은 내부 부분(12a)과 외부 부분(12b) 사이에서 제2 방향으로 배치된다. 연결 공간(50)은 침지 공간(11)을 완전히 둘러쌀 수도 있고, 가변 공간(60)에 의해 완전히 둘러싸일 수도 있다. 연결 공간(50)은 환형 형상일 수도 있다. 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 이동은, 제2 방향에서의 연결 공간(50)의 높이를 변경하지 않기 위해, 제2 방향에서의 내부 부분(12a)과 외부 부분(12b) 사이의 갭에 영향을 끼치지 않는다. 따라서, 제2 방향에서 내부 부분(12a)과 외부 부분(12b) 사이의 일정한 거리가 유지될 수도 있어서, 내부 부분(12a)과 외부 부분(12b) 사이의 접촉을 방지할 수도 있다. 그러한 접촉은 유체 핸들링 구조체(12)로부터 오염물 입자의 분리로 이어질 수 있고 내부 부분(12a)에서의 진동으로 이어질 수 있어서, 최종 엘리먼트(100)에 인접한 메니스커스(22)에 영향을 줄 수도 있다.
유체 핸들링 구조체(12)는 유체 공급 시스템을 더 포함할 수도 있다. 유체 공급 시스템은 침지 유체를 침지 공간(11)에, 연결 공간(50)에 그리고 가변 공간(60)에 공급할 수도 있다. 유체 공급 시스템은, 도 2a 및 도 2b와 관련하여 이미 설명되는 바와 같이, 공급 개구(34)를 포함할 수도 있다. 공급 개구(34)는, 침지 공간(11)에 침지 유체를 제공하기 위해, 침지 공간(11) 내에 위치될 수도 있다. 침지 유체는 침지 공간(11)으로부터 연결 공간(50) 및 가변 공간(60)으로 유동할 수도 있다. 액체 공급 시스템은, 가변 공간(60)에 침지 유체를 직접적으로 제공하기 위해, 가변 공간(60) 내에 위치되는 공급 개구(묘사되지 않음)를 또한 포함할 수도 있다. 이것은 가변 공간(60)에서의 침지 유체의 제공을 더 쉽고 더 효율적으로 만들 수도 있다.
유체 핸들링 구조체(12)는, 옵션 사항으로 유체 공급 시스템의 일부로서, 침지 유체를 연결 공간(50)에 제공하기 위한 유입구(52)를 포함할 수도 있다. 이것은, 내부 부분(12a)와 외부 부분(12b) 사이의 접촉을 방지하기 위해, 침지 유체가 연결 공간(50)에 신뢰 가능하게 공급될 수 있다는 것을 보장한다. 유입구(52)는 연결 공간(50)에서 내부 부분(12a)과 외부 부분(12b) 사이에 유체 베어링(fluid bearing)을 생성할 수도 있다. 옵션 사항으로 유입구(52)에 의해 공급되는 연결 공간(50) 내의 침지 유체는 내부 부분(12a)과 외부 부분(12b) 사이의 유체 베어링으로서 작용할 수도 있다. 침지 유체는 연결 공간(50)을 완전히 채울 수도 있다. 유체 베어링은, 그들 사이에 침지 유체의 완충액(buffer)을 제공하는 것에 의해 내부 부분(12a)과 외부 부분(12b) 사이의 접촉을 방지한다. 유체 베어링은 또한 제1 평면에서 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 제어된 이동을 허용한다.
연결 공간(50)에는, 예를 들면, 유입구(52) 및 공급 개구(34)를 사용하여, 소위 "누출 밀봉(leaky seal)" 또는 비접촉 밀봉이 제공될 수도 있다. 침지 유체는 유입구(52) 및 공급 개구(34)에 의해 침지 공간(11)에 제공된다. 침지 공간(11) 내의 침지 유체는 침지 공간(11)으로부터 반경 방향 바깥쪽으로 누출되도록 허용된다. 침지 유체는 연결 공간(50)을 통해 침지 공간(11)으로부터 가변 공간(60) 안으로 누출되는 것을 허용한다. 이것은, 물리적 밀봉을 사용하지 않고도 가변 공간(60)으로부터 침지 공간(11)으로의 버블의 유동을 방지한다. 침지 공간(11) 내의 가스 버블은 침지 공간(11) 내의 침지 액체를 통과하는 방사선 빔(B)에 영향을 줄 수 있고 따라서 바람직하지 않다. 연결 공간(50)에서의 물리적 밀봉의 사용은, 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 이동에 기인하여, 유체 핸들링 구조체(12)로부터 오염물 입자의 분리를 위태롭게 할 것이고 내부 부분(12a)에서 진동을 야기할 수도 있다.
유체 핸들링 구조체(12)의 가변 공간(60)에는 오버플로우 회수부(58)가 제공될 수도 있다. 오버플로우 회수부(58)는 도 2a 및 도 2b와 관련하여 이미 논의된 오버플로우 회수부(24)와 유사할 수도 있다. 유체 핸들링 구조체(12)는 옵션 사항으로 오버플로우 회수부(24)를 또한 포함할 수도 있다. 오버플로우 회수부(58)는 가변 공간(60)으로부터 미리 설정된 레벨을 초과하는 침지 유체를 추출할 수도 있다. 오버플로우 회수부(58)는, 도 3a 및 도 3b에서 도시되는 바와 같이, 내부 부분(12a)에서 제공될 수도 있다. 대안적으로, 오버플로우 회수부(58)는 외부 부분(12b)에서 제공될 수도 있다. 오버플로우 회수부(58)는, 침지 유체가 가변 공간(60)에서 유체 핸들링 구조체(12) 위로 흘러 넘치지 않는 것을 보장한다. 오버플로우 회수부(58)는 또한, 가변 공간(60)에서 침지 액체의 일정한 레벨을 유지하기 위해 사용될 수도 있다. 이것은 유체 핸들링 구조체(12)에 의해 한정되는 침지 액체의 압력 변동을 감소시킬 수도 있어서, 유체 핸들링 구조체(12)의 더욱 안정적인 동작으로 나타날 수도 있다. 오버플로우 회수부(58)는 오버플로우 회수부(58)가 침지 유체를 효과적으로 제거하는 것을 용이하게 하기 위해 공급 개구(34) 및 유입구(52) 위에 배열될 수도 있다. 오버플로우 회수부(58)는, 침지 유체가 유체 핸들링 구조체(12)의 내부 부분(12a)의 상부 위로 또는 외부 부분(12b)의 상부 위로 유동할 때, 침지 유체가 오버플로우 회수부(58) 안으로만 유동하도록 배열될 수도 있다. 오버플로우 회수부(58)는 내부 부분(12a) 또는 외부 부분(12b)의 상부에 배열될 수도 있다. 오버플로우 회수부에 대한 더 많은 정보는 US 2005/0263068 A1에서 주어지는데, 이것은 참조에 의해 본원에 통합된다.
유체 핸들링 구조체(12), 예를 들면, 내부 부분(12a)은, 연결 공간(50)으로부터 침지 유체를 추출하기 위한 유체 추출기(56)를 더 포함할 수도 있다. 유체 추출기(56)는 연결 공간(50)으로의 개구를 포함할 수도 있다. 유체 추출기(56)는, 침지 액체를 추출하는 것에 의해 외부 부분(12b)을 내부 부분(12a)으로부터 현수시키도록(suspend), 외부 부분(12b)의 현수의 수단으로서 작용할 수도 있다. 제2 방향에서의 외부 부분(12b)의 위치는, 유체 추출기(56)에 의한 연결 공간(50)으로부터의 침지 유체의 제어된 추출에 의해 유지되거나 또는 제어될 수도 있다. 이것은 외부 부분(12b)의 위치가 안정적이다는 것을 보장한다. 유체 추출기(56)는, 상기에서 논의되는 바와 같이, 공급 개구(34) 및 유입구(52)에 의해 공급되는 침지 유체에 의해 생성되는 비접촉 밀봉에서 추가로 사용될 수도 있다. 유체 추출기(56)는, 가스 버블이 가변 공간(60)으로부터 연결 공간(50)을 통해 침지 공간(11) 안으로 이동하지 않는 것을 보장하기 위해 사용될 수도 있다. 유체 추출기(56)는 유입구(52)의 반경 방향 안쪽에(또는 침지 공간(11)에 더 가깝게) 배치되는 유출구(outlet) 및/또는 유입구(52)의 반경 방향 바깥쪽에(또는 침지 공간(11)으로부터 더 떨어져) 배치되는 유출구를 포함할 수도 있다. 이들 유출구 둘 모두를 제공하는 것은, 제2 방향에서의 외부 부분(12b)의 위치의 더 나은 제어 및 내부 부분(12a)으로부터의 외부 부분(12b)의 개선된 현수를 허용한다.
유체 추출기(56)는 단상 유동에서 침지 유체를 추출하기 위한 단상 유체 추출기(single phase fluid extractor)일 수도 있다. 이 경우, 유체 추출기(56)는 연결 공간(50)으로부터 침지 액체를 추출할 수도 있지만, 그러나 가스를 추출하지는 않을 수도 있다. 도 2b의 우측 상에 있는 유체 핸들링 구조체(12)의 중간 회수부(42)와 비교하여, 유체 추출기(56)는, 사용시, 침지 액체에만 노출되고 주변 대기에는 노출되지 않는다. 따라서, 유체 추출기(56)는 내부 부품(12a)에서 무시 가능한 또는 적어도 감소된 진동을 발생시킨다. 따라서 내부 부분(12a)과 최종 엘리먼트(100) 사이의 메니스커스(22)의 이동이 감소되어, 최종 엘리먼트(100)에 대한 열적 효과를 감소시키고 오버레이 및/또는 초점 에러를 감소시킨다.
유체 핸들링 구조체(12)는, 유체 추출기(56)를 사용하여 연결 공간(50)으로부터 침지 유체를 추출하는 것에 의해, 제1 평면에 수직인 제2 방향에서 외부 부분(12b)의 적어도 일부를 이동시킬 수도 있다. 외부 부분(12b)의 적어도 일부의 그러한 이동은, 제2 방향에서의 연결 공간(50)의 형상을 변경시킬 수도 있다. 따라서, 유체 추출기(56)를 제어하는 것은 제2 방향에서의 연결 공간(50)의 높이를 제어할 수도 있다. 이것은 가변 공간(60)으로부터 연결 공간(50)을 통해 침지 공간(11)으로의 침지 유체의 통과의 제어를 허용한다. 더구나, 외부 부분(12b)을 제2 방향에서 최종 엘리먼트(100)에 더 가깝게 또는 그로부터 더 멀리 떨어지게 이동시키는 것은, 최종 엘리먼트(100)와 내부 부분(12a) 사이의 메니스커스(22)의 위치에 영향을 줄 수도 있다. 따라서, 유체 추출기(56)의 추출을 제어하는 것은 메니스커스(22)의 위치 또는 이동의 제어를 허용한다. 따라서, 메니스커스(22)는 능동적으로 안정적으로 유지되고 그 움직임은 감소될 수 있다. 이것은 최종 엘리먼트(100)의 열적 변동을 감소시킬 수도 있고 오버레이 및/또는 초점 에러를 추가로 감소시킬 수도 있다.
외부 부분(12b)은 메니스커스(33)를 피닝하기 위한 메니스커스 피닝 디바이스(72)를 포함할 수도 있다. 메니스커스(33)는 외부 부분(12b)과 외부 부분(12b)을 향하는 기판(W)의 표면 사이에서 연장된다. 메니스커스 피닝 디바이스(72)는, 기판(W)이 외부 부분(12b)에 대해 이동할 때, 메니스커스(33)가 외부 부분(12b)에 부착된 상태를 유지하는 것을 에너지적으로 유리하게 만들 수도 있다. 메니스커스 피닝 디바이스(72)는, 메니스커스(33)가 외부 부분(12b)에 피닝되는 것을 보장하고, 그 결과, 외부 부분(12b)이 제1 평면에서 내부 부분(12a)에 대해 이동할 때 메니스커스(33)는 외부 부분(12b)과 함께 이동한다. 따라서, 메니스커스(33)는 기판(W)과 동일한 방향에서 이동될 수 있어서, 메니스커스(33)와 기판(W) 사이의 상대 속도를 감소시킬 수 있다. 메니스커스 피닝 디바이스(72)는 또한 메니스커스(33)의 안정성을 향상시키고, 그 결과, 초과하면 유체 핸들링 구조체(12)와 기판(W) 사이의 메니스커스(33)가 불안정하게 되는 임계 상대 속도가 증가된다. 따라서, 기판(W)의 속도는 추가로 증가될 수 있어서, 리소그래피 장치의 스루풋을 증가시킬 수 있다.
메니스커스 피닝 디바이스(72)는 메니스커스(33)를 능동적으로 피닝할 수도 있다. 예를 들면, 메니스커스 피닝 디바이스(72)는 침지 유체를 추출하기 위한 작은 구멍의 어레이, 임의의 다른 적절한 침지 유체 추출기 및/또는 가스 나이프를 포함할 수도 있다. 또한 대안적으로, 메니스커스 피닝 디바이스(72)는, 예를 들면, 그 기하학적 형상에 기인하여, 메니스커스(33)를 수동적으로 피닝할 수도 있다. 예를 들면, 메니스커스 피닝 디바이스(72)는, 외부 부분(12b)으로부터 기판(W)을 향해 반경 방향으로 돌출하는 돌출부, 침지 공간(11)으로부터 반경 방향 바깥쪽의(또는 그로부터 멀어지게 향하는) 위치에 있는 예리한 에지, 기판(W)을 향하는 외부 부분(12b)의 점점 가늘어지는 하부 표면(tapered lower surface), 또는 외부 부분(12b)과 기판(W) 사이의 거리에서의 단계적 변화의 형태일 수도 있다. 메니스커스 피닝 디바이스에 대한 추가 정보는 US 2007/0110213 A1에서 주어지는데, 이 문헌은 참조에 의해 본원에 통합된다.
외부 부분(12b)은 플레이트(14) 및 배리어 부재(16)를 포함할 수도 있다. 플레이트(14)는 배리어 부재(16)에 연결될 수도 있고, 배리어 부재(16)로부터 침지 공간(11)을 향해 연장될 수도 있다. 플레이트(14)는 제1 평면에서 연장될 수도 있다. 플레이트(14)는 연결 공간(50)의 하부 경계(또는 내부 부분(12a)으로부터 떨어진 경계)를 정의할 수도 있다. 내부 부분(12a)은 연결 공간(50)의 상부 경계에서 정의될 수도 있다. 플레이트(14)는 얇을 수도 있고, 그 결과, 제1 평면에서의 외부 부분(12b)의 이동 동안 플레이트(14)가 침지 공간(11)을 향해 이동할 때 적은 침지 유체만이 변위된다. 예를 들면, 플레이트(14)는 최종 엘리먼트(100)와 기판(W)의 표면 사이의 거리의 30 % 미만의, 또는 1 mm 미만의 두께를 가질 수도 있다. 이것은, 침지 공간(11)을 향해 그리고 그로부터 멀어지게 플레이트(14)를 이동시키는 메니스커스(22)에 대한 영향이 낮거나 또는 무시 가능하다는 것을 보장한다. 배리어 부재(16)는 플레이트(14)의 단부에서 최종 엘리먼트(100)로부터 반경 방향 바깥쪽에(또는 그로부터 떨어져) 위치된다. 배리어 부재(16)는 가변 공간(60)의 외부 경계를 정의할 수도 있다. 내부 부분(12a)은 가변 공간(60)의 내부 경계를 정의할 수도 있다. 플레이트(14)는 연결 공간(50)의 하부 경계를 정의할 수도 있다. 배리어 부재(16)는 메니스커스 피닝 디바이스(72)를 포함할 수도 있다. 배리어 부재(16)는 또한 오버플로우 회수부(58)를 포함할 수도 있다.
도 3a 및 도 3b의 유체 핸들링 구조체(12)는 리소그래피 장치에서 사용될 수도 있다. 리소그래피 장치의 투영 시스템(PS)은 최종 엘리먼트(100)를 포함한다. 유체 핸들링 구조체(12)의 내부 부분(12a)은 최종 엘리먼트(100)에 대해 고정된다. 리소그래피 장치의 기판 지지부(WT)는 기판(W)을 지지한다. 기판 지지부(WT)는 제1 평면에서 최종 엘리먼트(100)에 대해 이동 가능하다. 도 3a 및 도 3b는 최종 엘리먼트(100)를 갖는 그리고 기판 지지부(WT)에 의해 지지되는 기판(W)을 갖는 리소그래피 장치에 배열되는 유체 핸들링 구조체(12)를 도시한다. 도 3b는 도 3a에서와는 상이한 위치에 있는 외부 부분(12b)을 도시한다. 도 3a와 비교하여, 유체 핸들링 구조체(12)의 외부 부분(12b)은 도 3b에서 좌측으로 이동된다.
도 3a 및 도 3b에서 도시되는 바와 같이, 사용시, 메니스커스(33)는 기판 지지부(WT)에 의해 지지되는 기판(W)과 유체 핸들링 구조체(12)의 외부 부분(12b) 사이에서 연장된다. 유체 핸들링 구조체(12)의 외부 부분(12b)의 메니스커스 피닝 디바이스(72)는 메니스커스(33)를 외부 부분(12b)에 피닝한다. 그와 같이, 메니스커스(33)는 외부 부분(12b)과 함께 이동한다. 외부 부분(12b)을 기판(W)과 동일한 방향에서 동시에 이동시키는 것에 의해, 메니스커스(33)와 기판(W) 사이의 상대 속도는 감소될 수도 있다. 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 이동은 능동적으로 또는 수동적으로 달성될 수도 있다. 이동이 능동적인 경우, 리소그래피 장치는 투영 시스템(PS)에 대한 기판 지지부(WT)의 이동 동안 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 이동을 제어하기 위한 컨트롤러(500)를 포함할 수도 있다. 컨트롤러(500)는, 외부 부분(12b)(및 따라서 외부 부분(12b)에 의해 피닝되는 메니스커스(33))과 기판(W) 사이의 상대 속도가 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 이동이 없는 경우가 그러할 것보다 더 낮도록, 외부 부분(12b)의 이동을 제어할 수도 있다. 컨트롤러(500)는, 외부 부분(12b)과 기판(W) 사이의 상대 속도를 감소시키기 위해, 외부 부분(12b)를 기판(W)의 속도의 2 배 이하의 속도에서 이동시킬 수도 있다. 바람직하게는, 컨트롤러(500)는 외부 부분(12b)을 기판(W)의 속도보다 더 낮은 속도에서 이동시킨다. 외부 부분(12b)은 액추에이터(510), 예를 들면, 압전 액추에이터, 선형 모터, 등등에 의해 작동될 수도 있다. 이동이 수동적인 경우, 외부 부분(12b)은, 예를 들면, 하나 이상의 스프링 또는 탄성 엘리먼트에 의해 투영 시스템(PS)에 대해 고정되는 지점에 부착될 수도 있다. 외부 부분(12b)과 기판(W) 사이의 침지 액체를 통한 마찰은 외부 부분(12b)이 기판(W)과 동일한 방향에서 이동될 힘을 제공할 수도 있다.
사용시, 메니스커스(22)는 투영 시스템(PS)의 최종 엘리먼트(100)와 유체 핸들링 구조체(12)의 내부 부분(12a) 사이에서 연장된다. 메니스커스(22)의 형상(또는 위치 또는 이동)은, 기판(W)의 제1 평면 또는 표면에 수직인 제2 방향에서 외부 부분(12b)의 적어도 일부를 이동시키는 것에 의해 제어될 수도 있다. 외부 부분(12b)의 적어도 일부는, 상기에서 설명되는 바와 같이, 연결 공간(50)으로부터 침지 유체를 추출하는 것에 의해 이동될 수도 있다. 외부 부분(12b)의 적어도 일부는 플레이트(14), 또는 외부 부분(12b)의 플레이트(14)의 일부일 수도 있다. 리소그래피 장치는 유체 핸들링 구조체(12)의 유체 추출기(56)의 추출을 제어하기 위한 컨트롤러(500)를 포함할 수도 있다. 그러한 제어는, 유체 핸들링 구조체(12)의 외부 부분(12b)을 제1 평면에서 내부 부분(12a)에 대해 이동시키는 것과 동일한 시간에 유체 핸들링 구조체(12)의 외부 부분(12b)의 적어도 일부를 이동시킬 수도 있다. 컨트롤러(500)는, 메니스커스(22)의 이동이, 제어가 없는 경우가 그러할 것보다 더 작은 것을 보장할 수도 있다. 예를 들면, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 외부 부분(12b)을 좌측으로 이동시키는 것은 외부 부분(12b)의 우측 부분을 침지 공간(11)쪽을 향해 이동시키고, 외부 부분(12b)의 좌측 부분을 침지 공간(11)으로부터 멀어지게 이동시킨다. 이것은 최종 엘리먼트(100)의 우측 상에서 메니스커스(22)를 일시적으로 상승시킬 수 있고, 최종 엘리먼트(100)의 좌측에서 메니스커스(22)를 일시적으로 낮출 수 있다. 이것에 대항하기 위해, 컨트롤러(500)는 외부 엘리먼트(12b)의 우측을 제2 방향에서(즉, 하방 방향에서) 최종 엘리먼트(100)로부터 멀어지게 이동시키도록, 그리고 외부 부분(12b)의 좌측을 제2 방향(즉, 상방 방향)에서 최종 엘리먼트(100)를 향해 이동시키도록 유체 추출기(56)를 제어할 수도 있다. 따라서, 제1 평면에서의 외부 부분(12b)의 이동에 기인하는 메니스커스(22)의 이동은 능동적으로 감소되거나 또는 방지될 수도 있다.
도 4a 및 도 4b는 평면에서 도 3a 및 도 3b의 유체 핸들링 구조체(12)를 도시한다. 유체 핸들링 구조체(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 엘리먼트(100) 주위에 배열된다. 도 4b는, 외부 부분(12b)이 상이한 위치에 있는, 도 4a의 유체 핸들링 구조체(12)를 도시한다. 도 4b로부터 명백한 바와 같이, 가변 공간(60)은, 외부 부분(12b)이 내부 부분(12a)에 대해 이동할 때, 볼륨은 변하지 않지만, 그러나 형상에서 변한다. 내부 부분(12a)에 대한 외부 부분(12b)의 이동은 능동적이거나 또는 수동적일 수도 있다. 외부 부분(12b)은 도 4a 및 도 4b에서 직사각형인 것으로 도시되지만, 그러나 외부 부분(12b)은 또한 원형일 수도 있거나 또는 내부 부분(12a)을 둘러싸는 임의의 다른 기하학적 형상을 가질 수도 있다. 유사하게, 내부 부분(12a) 및 최종 엘리먼트(100)의 기하학적 형상은 도 4a 및 도 4b에서 묘사되는 것으로 제한되지는 않는다.
유체 핸들링 구조체(12)의 사용 및 유체 핸들링 구조체(12)를 포함하는 리소그래피 장치의 사용은, 침지 공간(11), 연결 공간(50) 및 가변 공간(60)에서 침지 유체를 제공하는 것을 포함할 수도 있다. 침지 유체는 액체 공급 시스템에 의해 제공될 수도 있다. 게다가, 외부 부분(12b)은 제1 평면에서 내부 부분(12a)에 대해 이동될 수도 있다. 유체 핸들링 구조체의 외부 부분(12b) 및 기판 지지부(WT)는 동일한 방향에서 동시적으로 이동될 수도 있다.
비록 본 명세서에서 IC의 제조에서의 리소그래피 장치의 사용에 대한 특정한 참조가 이루어질 수도 있지만, 본원에서 설명되는 리소그래피 장치는 다른 애플리케이션을 가질 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 가능한 다른 애플리케이션은, 통합 광학 시스템, 자기 도메인 메모리에 대한 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(liquid-crystal display; LCD), 박막 자기 헤드, 등등의 제조를 포함한다.
맥락이 허용하는 경우, 본 발명의 실시형태는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합에서 구현될 수도 있다. 본 발명의 실시형태는 또한, 하나 이상의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수도 있는, 머신 판독 가능 매체에 저장되는 명령어로서 구현될 수도 있다. 머신 판독 가능 매체는, 머신(예를 들면, 컴퓨팅 디바이스)에 의해 판독 가능한 형태로 정보를 저장 또는 송신하기 위한 임의의 메커니즘을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 머신 판독 가능 매체는, 리드 온리 메모리(read only memory; ROM); 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM); 자기 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스; 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파 신호(예를 들면, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호, 등등), 및 등등을 포함할 수도 있다. 게다가, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어는 소정의 동작을 수행하는 것으로 본원에서 설명될 수도 있다. 그러나, 그러한 설명은 단지 편의를 위한 것이다는 것 및 그러한 액션은, 실제로는, 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 컨트롤러, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어, 등등을 실행하는 다른 디바이스로부터 유래하고, 그것을 행함에 있어서 액추에이터 또는 다른 디바이스로 하여금 물리적 세계와 상호 작용하게 할 수도 있다는 것이 인식되어야 한다.
비록 본 명세서에서는 리소그래피 장치의 맥락에서 본 발명의 실시형태에 대한 특정한 참조가 이루어질 수도 있지만, 본 발명의 실시형태는 다른 장치에서 사용될 수도 있다. 본 발명의 실시형태는 마스크 검사 장치, 계측 장치, 또는 웨이퍼(또는 다른 기판) 또는 마스크(또는 다른 패턴화 디바이스)와 같은 오브젝트를 측정하는 또는 프로세싱하는 임의의 장치의 일부를 형성할 수도 있다. 이들 장치는 리소그래피 툴로서 일반적으로 지칭될 수도 있다. 그러한 리소그래피 툴은 진공 조건 또는 주위(진공이 아님) 조건을 사용할 수도 있다.
비록 광학 리소그래피의 맥락에서 본 발명의 실시형태의 사용에 대해 상기에서 특정한 참조가 이루어졌을 수도 있지만, 본 발명은, 맥락이 허용하는 경우, 광학 리소그래피로 제한되지 않으며, 다른 애플리케이션, 예를 들면, 임프린트 리소그래피(imprint lithography)에서 사용될 수도 있다는 것이 인식될 것이다.
본 발명의 특정한 실시형태가 상기에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과는 달리 실시될 수도 있다는 것이 인식될 것이다. 상기의 설명은 제한이 아니라 예시적인 것으로 의도된다. 따라서, 하기에서 설명되는 청구범위의 범위를 벗어나지 않으면서, 설명되는 대로의 본 발명에 대해 수정이 이루어질 수도 있다는 것이 기술 분야에서 숙련된 자에게는 명백할 것이다.

Claims (15)

  1. 침지 유체(immersion fluid)를 리소그래피 장치의 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체로서,
    상기 침지 유체를 통한 방사선 빔의 상기 유체 핸들링 구조체를 통한 통과를 위해 상기 유체 핸들링 구조체 내부에 형성되는 어퍼쳐 - 상기 어퍼쳐는 상기 침지 유체로 충전될 침지 공간을 정의함 - , 및
    내부 부분 및 외부 부분을 포함하되;
    상기 내부 부분 및 상기 외부 부분은, 가변 공간 및 상기 가변 공간을 상기 침지 공간에 연결하는 연결 공간을 그들 사이에 형성되도록 배열되고,
    상기 외부 부분은, 형상에서 상기 가변 공간을 변경시키지만 그러나 상기 연결 공간을 변경시키지 않기 위해, 제1 평면에서 상기 내부 부분에 대해 이동 가능하고, 그리고
    상기 유체 핸들링 구조체는 상기 가변 공간 내에 상기 침지 유체를 포함하도록 구성되는, 침지 유체를 리소그래피 장치의 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    침지 유체를 상기 침지 공간에, 상기 연결 공간에 그리고 상기 가변 공간에 공급하도록 구성되는 유체 공급 시스템을 더 포함하는, 침지 유체를 리소그래피 장치의 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가변 공간으로부터 미리 설정된 레벨을 초과하는 침지 유체를 추출하기 위한 오버플로우 회수부(overflow recovery)를 더 포함하는, 침지 유체를 리소그래피 장치의 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    평면에서 볼 때, 상기 외부 부분은 상기 내부 부분과 상기 외부 부분 사이에 상기 가변 공간을 생성하게끔 상기 내부 부분을 완전히 둘러싸도록 및/또는 상기 제1 평면에서 상기 내부 부분에 대한 상기 외부 부분의 이동은 상기 가변 공간의 전체 볼륨을 변경하지 않도록 구성되는, 침지 유체를 리소그래피 장치의 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 부분은 침지 유체 메니스커스(immersion fluid meniscus)를 피닝(pinning)하기 위한 메니스커스 피닝 디바이스(meniscus pinning device)를 포함하는, 침지 유체를 리소그래피 장치의 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 침지 유체를 상기 연결 공간에 제공하기 위한 유입구 및/또는 상기 연결 공간으로부터 상기 침지 유체를 추출하기 위한 유체 추출기를 더 포함하는, 침지 유체를 리소그래피 장치의 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유입구는 상기 연결 공간에서 상기 내부 부분과 상기 외부 부분 사이에 유체 베어링을 생성하도록 구성되고 및/또는 상기 유체 추출기는 단상 유체 추출기(single phase fluid extractor)를 포함하는, 침지 유체를 리소그래피 장치의 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 유체 핸들링 구조체는, 제2 방향에서의 상기 연결 공간의 형상을 변경시키기 위해, 상기 유체 추출기를 사용하여 상기 연결 공간으로부터 상기 침지 유체를 추출하는 것에 의해, 상기 제1 평면에 수직인 상기 제2 방향에서 상기 외부 부분의 적어도 일부를 이동시키도록 구성되는, 침지 유체를 리소그래피 장치의 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 침지 유체는 상기 침지 공간에서, 상기 연결 공간에서 그리고 상기 가변 공간에서 제공되는, 침지 유체를 리소그래피 장치의 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연결 공간에서의 상기 침지 유체는 상기 내부 부분과 상기 외부 부분 사이의 유체 베어링으로서 작용하는, 침지 유체를 리소그래피 장치의 영역으로 한정하도록 구성되는 유체 핸들링 구조체.
  11. 리소그래피 장치로서,
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 상기 유체 핸들링 구조체;
    최종 엘리먼트 - 상기 유체 핸들링 구조체의 상기 내부 부분은 상기 최종 엘리먼트에 대해 고정됨 - 를 포함하는 투영 시스템;
    기판을 지지하도록 구성되는 기판 지지부 - 상기 기판 지지부는 상기 제1 평면에서 상기 최종 엘리먼트에 대해 이동 가능함 - 를 포함하는, 리소그래피 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    사용시, 상기 침지 유체의 제1 메니스커스는 상기 기판 지지부에 의해 지지되는 상기 기판과 상기 유체 핸들링 구조체의 상기 외부 부분 사이에서 연장되되, 상기 유체 핸들링 구조체의 상기 외부 부분의 메니스커스 피닝 디바이스는 상기 제1 메니스커스를 피닝하도록 구성되고, 및/또는 상기 침지 유체의 제2 메니스커스는 상기 투영 시스템의 상기 최종 엘리먼트와 상기 유체 핸들링 구조체의 상기 내부 부분 사이에서 연장되되, 상기 유체 핸들링 구조체는, 상기 제1 평면에 수직인 제2 방향에서 상기 외부 부분의 적어도 일부를 이동시키는 것에 의해 상기 제2 메니스커스의 형상을 제어하도록 구성되는, 리소그래피 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 외부 부분과 상기 기판 사이의 상대 속도가 상기 내부 부분에 대한 상기 외부 부분의 이동이 없는 경우에 그러할 것보다 더 낮도록 상기 투영 시스템에 대한 상기 기판 지지부의 이동 동안 상기 내부 부분에 대한 상기 외부 부분의 이동을 제어하기 위한 컨트롤러, 및/또는 상기 제1 평면에서 상기 내부 부분에 대해 상기 유체 핸들링 구조체의 상기 외부 부분을 이동시킬 때, 상기 제2 메니스커스의 이동이 제어가 없는 경우에 그러할 것보다 더 낮도록 상기 유체 핸들링 구조체의 상기 외부 부분의 적어도 일부를 이동시키기 위해, 상기 유체 핸들링 구조체의 유체 추출기의 추출을 제어하기 위한 컨트롤러를 더 포함하는, 리소그래피 장치.
  14. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 상기 유체 핸들링 구조체 또는 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항의 상기 리소그래피 장치를 사용하는 방법으로서,
    상기 방법은 상기 침지 공간, 상기 연결 공간 및 상기 가변 공간에서 상기 침지 유체를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 내부 부분에 대해 상기 외부 부분을 이동시키는 단계 또는 상기 유체 핸들링 구조체의 상기 외부 부분 및 상기 기판 지지부를 동일한 방향에서 동시적으로 이동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
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