KR20210105903A - 레티클 서브필드 열 제어 - Google Patents

Abstract

리소그래피 시스템에서 레티클 서브필드 열 제어를 위한 장치가 개시된다. 이 장치는 물체를 고정하도록 구성된 클램프를 포함한다. 이 클램프는 특정의 패턴으로 공간적으로 배열되는 복수의 가스 분배 피처를 포함한다. 이 장치는 각각의 복수의 가스 분배 피처를 통과하는 가스 유량을 개별적으로 제어하여 클램프와 물체 사이의 공간 내에서 가스 압력 분포를 공간적으로 조절하는 가스 압력 제어기를 더 포함한다. 가스 분배 피처는 어레이 형태로 배열된 복수의 트렌치 또는 구멍을 포함한다.

Description

레티클 서브필드 열 제어

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2018년 12월 21일에 출원된 미국 가특허 출원 제 62/783,884 호의 우선권을 주장하며, 이 출원은 원용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.

본 개시는 리소그래피 장치 및 시스템에서 레티클 서브필드 열 제어에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 상에 원하는 패턴을 인가하도록 구성된 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들면, 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는, 예를 들면, 패터닝 디바이스(예를 들면, 마스크, 레티클)의 패턴을 기판 상에 제공되는 방사선 감응성 재료(레지스트)의 층 상에 투영할 수 있다.

기판 상에 패턴을 투영하기 위해, 리소그래피 장치는 전자기 방사선을 사용할 수 있다. 이 방사선의 파장은 기판 상에 형성될 수 있는 피처(feature)의 최소 크기를 결정한다. 4-20 nm 범위 내, 예를 들면, 6.7 nm 또는 13.5 nm의 파장을 갖는 극자외선(EUV) 방사선을 사용하는 리소그래피 장치는, 예를 들면, 193 nm의 파장을 갖는 방사선을 사용하는 리소그래피 장치보다 기판 상에 더 작은 피처를 형성하는데 사용될 수 있다.

더블 패터닝 기술이 리소그래피 인쇄의 한계를 돌파하여 스캐닝 속도와 가속을 향상시키는데 널리 사용되므로 오버레이 에러를 저감시키는 것이 점점 더 중요해지고 있다. 중요한 오버레이 에러 원인 중 하나는 레티클의 가열이다. 레티클 서브필드 노광 프로세스 동안에, 레티클 상의 열 부하는 매우 불균일하다. 그 결과, 종래의 균일한 레티클 배면 냉각 시스템은 레티클의 미사용 영역을 "과냉각"하고, 그 결과 레티클을 변형시켜 오버레이를 증가시키는 온도 불균일성을 초래할 수 있다. 레티클의 서브필드의 온도를 선택적으로 제어하는 기능을 레티클 클램프에 제공할 필요가 있다.

본 개시의 하나의 양태는 장치를 제공한다. 이 장치는 물체를 고정하도록 구성된 클램프를 포함한다. 이 클램프는 패턴으로 공간적으로 배열된 복수의 가스 분배 피처를 포함한다. 이 장치는 각각의 복수의 가스 분배 피처를 통과하는 가스 유량을 개별적으로 제어하여 클램프와 물체 사이의 공간 내에서 가스 압력 분포를 공간적으로 조절하는 가스 압력 제어기를 더 포함한다. 일부의 실시형태에서, 가스 분배 피처는 어레이 형태로 배열된 복수의 트렌치 또는 구멍을 포함한다.

일부의 실시형태에서, 상기 가스 분배 피처는 종렬 및 횡렬의 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 트렌치이다. 홀수의 횡렬 또는 짝수의 종렬의 트렌치는 횡렬 방향으로 연장되고, 짝수의 횡렬 또는 홀수의 종렬의 트렌치는 종렬 방향으로 연장된다.

일부의 실시형태에서, 이 장치는 가스 분배 피처를 가스 공급 시스템 및 진공 시스템에 접속하도록 구성된 복수의 가스 덕트, 및 대응하는 가스 분배 피처를 통과하는 가스 유량을 제어하도록 각각 구성된 복수의 밸브를 더 포함한다. 일부의 실시형태에서, 복수의 밸브는 피에조 밸브 또는 마이크로-전기-기계 시스템 밸브이다.

일부의 실시형태에서, 가스 압력 제어기는 복수의 가스 덕트의 서브세트 내에서 정상(standing) 가스 압력파를 생성하여 클램프와 물체 사이의 공간 내에서 가스 압력 분포를 공간적으로 조절하도록 더 구성된다.

일부의 실시형태에서, 이 장치는 클램프 내에 매립된 그리고 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 유체 채널을 더 포함한다. 각각의 유체 채널은 클램프의 대응하는 영역의 온도를 국부적으로 제어하기 위해 유체 흐름을 통과시키도록 구성된 서브 회로를 형성한다. 일부의 실시형태에서, 이 장치는 각각의 서브 회로를 통과하는 유체 흐름의 온도 및 유체 유량을 개별적으로 제어함으로써 클램프의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함한다.

일부의 실시형태에서, 이 장치는 클램프 내에 매립된 그리고 어레이 형태로 배열된 복수의 열전기 디바이스를 더 포함한다. 복수의 열전기 디바이스의 각각은 클램프의 대응하는 영역의 온도를 국부적으로 제어하도록 구성된다. 일부의 실시형태에서, 복수의 열전기 디바이스는 펠티에 디바이스, 열이온 냉각 디바이스, 또는 열터널 냉각 디바이스를 포함한다. 일부의 실시형태에서, 이 장치는 각각의 열전기 디바이스를 통과하는 전류의 강도를 개별적으로 제어함으로써 클램프의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함한다.

일부의 실시형태에서, 이 장치는 클램프 내에 매립된 그리고 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 가열 와이어를 더 포함한다. 각각의 가열 와이어는 클램프의 대응하는 영역을 국부적으로 가열하도록 구성된 서브 회로를 형성한다. 일부의 실시형태에서, 이 장치는 각각의 서브 회로를 통과하는 전류의 강도를 개별적으로 제어함으로써 클램프의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함한다.

일부의 실시형태에서, 이 장치는 클램프 내에 매립된 그리고 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 유도성 히터를 더 포함한다. 각각의 유도성 히터는 클램프의 대응하는 영역을 국부적으로 가열하도록 구성된다. 일부의 실시형태에서, 이 장치는 각각의 유도성 히터에 대응하는 자기장의 강도를 개별적으로 제어함으로써 클램프의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함한다.

일부의 실시형태에서, 이 장치는 물체의 정면의 서브필드에 적외 빔을 방출하여 물체의 서브필드를 국부적으로 가열하도록 각각 구성된 복수의 적외선 히터를 더 포함한다. 일부의 실시형태에서, 이 장치는 각각의 적외선 히터의 위치, 및 각각의 적외선 히터로부터 방출되는 적외 빔의 강도 및 방향을 개별적으로 제어함으로써 물체의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함한다. 일부의 실시형태에서, 이 장치는 물체의 정면 상의 적외광 흡수 층을 더 포함한다.

일부의 실시형태에서, 이 장치는 클램프 내에 매립된 그리고 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 전극을 더 포함한다. 각각의 전극은 물체의 대응하는 영역을 국부적으로 가열하기 위한 무선주파수 안테나로서 기능하도록 구성된다. 일부의 실시형태에서, 이 장치는 각각의 전극 상에서 저주파 정전 전압 상에 중첩되는 고주파 전기 신호를 개별적으로 생성함으로써 물체의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함한다.

일부의 실시형태에서, 물체는 레티클 또는 마스크이다. 물체의 서브필드는 리소그래피 방사 빔의 아래에서 노광되어 물체에 공간적으로 불균일한 열 부하 분포를 발생시킨다. 일부의 실시형태에서, 이 장치는 물체 상의 공간 온도 분포를 원격으로 검출하도록 구성된 온도 센서 어레이를 더 포함한다.

본 개시의 다른 양태는 클램프 상에 고정된 물체의 공간 온도 분포를 조절하는 방법을 제공한다. 이 방법은 물체 상의 공간적으로 불균일한 열 부하 분포를 결정하는 것, 및 이 공간적으로 불균일한 열 부하 분포에 기초하여 물체와 클램프 사이의 공간 내에서 공간 가스 압력 분포를 조절하는 것을 포함한다.

일부의 실시형태에서, 이 방법은 물체의 제로 크로싱 온도(TZC)의 열팽창계수(CTE)의 공간 변동을 결정하는 것 및 CTE TZC의 공간 변동에 기초하여 물체와 클램프 사이의 공간 내에서 공간 가스 압력 분포를 조절하는 것을 더 포함한다.

일부의 실시형태에서, 물체의 공간적으로 불균일한 열 부하 분포를 결정하는 것은 리소그래피 방사 빔 하에서 노광되는 물체의 제 1 서브필드 및 리소그래피 방사 빔으로부터 노광되지 않는 물체의 제 2 서브필드를 결정하는 것을 포함한다. 일부의 실시형태에서, 물체의 공간적으로 불균일한 열 부하 분포를 결정하는 것은 물체의 공간 온도 분포를 원격으로 검출하기 위해 온도 센서 어레이를 사용하는 것을 포함한다.

일부의 실시형태에서, 공간 가스 압력 분포를 조절하는 것은 제 1 서브필드에 대응하는 높은 가스 압력을 형성하기 위해 물체의 제 1 서브필드에 대응하는 클램프 내의 복수의 가스 분배 피처의 제 1 서브필드 내에서 높은 가스 유량을 생성하는 것, 및 제 2 서브필드에 대응하는 낮은 가스 압력을 형성하기 위해 물체의 제 2 서브필드에 대응하는 클램프 내의 복수의 가스 분배 피처의 제 2 서브필드 내에서 낮은 가스 유량을 생성하는 것을 포함한다.

일부의 실시형태에서, 공간 가스 압력 분포를 조절하는 것은 물체의 제 1 서브필드와 제 2 서브필드의 경계에 대응하는 클램프 내의 복수의 가스 분배 피처의 제 3 서브필드 내에서 음의 가스 유량을 생성하여 이 경계에 대응하는 급격한 가스 압력 전이를 형성하는 것을 더 포함한다. 일부의 실시형태에서, 공간 가스 압력 분포를 조절하는 것은 복수의 가스 분배 피처의 제 1 서브세트에 접속되는 적어도 하나의 가스 덕트 내에서 정상(standing) 가스 압력파를 생성하는 것을 더 포함한다.

일부의 실시형태에서, 이 방법은 공간적으로 불균일한 열 부하 분포에 기초하여 물체에 대한 공간 열 플럭스 분포를 조절하는 것을 더 포함한다.

일부의 실시형태에서, 공간 열 플럭스 분포를 조절하는 것은 클램프 내에 매립된 유체 채널의 복수의 서브 회로의 각각을 통과하는 유체 흐름의 온도 및 유체 유량을 개별적으로 제어하여 클램프의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함한다. 유체 채널의 복수의 서브 회로는 패턴화된 어레이로 배열된다.

일부의 실시형태에서, 공간 열 플럭스 분포를 조절하는 것은 복수의 열전기 디바이스의 각각을 통과하는 전류의 강도를 개별적으로 제어하여 클램프의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함한다. 복수의 열전기 디바이스는 패턴화된 어레이로 배열된다.

일부의 실시형태에서, 공간 열 플럭스 분포를 조절하는 것은 클램프 내에 매립된 가열 와이어의 복수의 서브 회로의 각각을 통과하는 전류의 강도를 개별적으로 제어하여 클램프의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함한다. 가열 와이어의 복수의 서브 회로는 패턴화된 어레이로 배열된다.

일부의 실시형태에서, 공간 열 플럭스 분포를 조절하는 것은 복수의 유도성 히터의 각각에 대응하는 자기장의 강도를 개별적으로 제어하여 클램프의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함한다. 복수의 유도성 히터는 패턴화된 어레이로 배열된다.

일부의 실시형태에서, 공간 열 플럭스 분포를 조절하는 것은 물체의 정면 상에 복수의 적외선 히터의 각각으로부터 방출되는 적외 빔의 방사 위치 및 강도를 개별적으로 제어하여 물체의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함한다.

일부의 실시형태에서, 공간 열 플럭스 분포를 조절하는 것은 무선주파수 안테나로서 기능하도록 클램프 내에 매립된 복수의 전극의 각각을 개별적으로 제어하여 물체의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함한다. 복수의 전극은 패턴화된 어레이로 배열된다. 일부의 실시형태에서, 이 방법은 복수의 전극의 각각의 저주파 정전 전압 상에 중첩되는 고주파 전기 신호를 생성하는 것을 더 포함한다.

본 발명의 추가의 특징 및 장점, 뿐만 아니라 본 발명의 다양한 실시형태의 구조 및 작용을 첨부한 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명한다. 본 발명이 본 명세서에 기재된 특정 실시형태에 제한되지 않음에 주의한다. 이러한 실시형태는 예시의 목적만을 위해 본 명세서에 제공된다. 추가의 실시형태는 본 명세서에 포함된 교시에 기초하여 당업자에게 명백할 것이다.

본 명세서에 포함되고, 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명을 예시하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하고, 당업자가 본 발명을 실시하고 사용하는 것을 가능하게 하는 역할을 한다. 이하, 첨부한 개략도를 참조하여 단지 예시로서 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 1은 예시적 실시형태에 따른 리소그래피 장치의 개략도이고;
도 2는 예시적 실시형태에 따른 레티클 스테이지 척의 개략적인 사시도이고;
도 3은 도 2의 레티클 스테이지 척의 평면도이고;
도 4의 (A) 내지 (E)는 예시적 실시형태에 따른 리소그래피 방사 빔에 노광되는 레티클 내의 예시적인 다양한 서브필드의 개략도이고;
도 5a는 예시적 실시형태에 따른 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 트렌치를 포함하는 클램프의 개략 평면도이고;
도 5b는 예시적 실시형태에 따른 어레이로 배열된 복수의 구멍을 포함하는 클램프의 개략 평면도이고;
도 6은 일부의 실시형태에 따른 서브필드 노광에서 클램프 상의 레티클의 개략 단면도 및 가스 압력 분포의 개략도이고;
도 7은 일부의 실시형태에 따른 서브필드 노광에서 클램프 상의 레티클의 개략 단면도 및 가스 정상 압력파의 개략도이고;
도 8은 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 복수의 내부 유체 채널을 포함하는 예시적인 클램프의 개략 평면도를 도시하고;
도 9은 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 복수의 열전기 디바이스를 포함하는 예시적인 클램프의 개략 평면도를 도시하고;
도 10은 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 복수의 가열 와이어를 포함하는 예시적인 클램프의 개략 평면도를 도시하고;
도 11은 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 복수의 유도성 히터를 포함하는 예시적인 클램프의 개략 측면도를 도시하고;
도 12는 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 예시적인 적외선 히터 및 레티클의 개략 측면도를 도시하고;
도 13은 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 RF 방사선을 방출하는 복수의 전극을 포함하는 예시적인 클램프의 개략 단면도를 도시하고;
도 14는 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 레티클의 공간 온도 분포를 제어하기 위한 예시적인 방법의 개략도를 도시한다.

본 발명의 특징 및 장점은 도면과 관련하여 아래에서 설명된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 도면에서 동일한 참조 문자는 전체에 걸쳐 대응하는 요소를 식별한다. 도면에서 동일한 참조 번호는 일반적으로 동일한, 기능적으로 유사한, 및/또는 구조적으로 유사한 요소를 나타낸다. 또한, 일반적으로, 도면에서, 참조 번호의 가장 좌측의 숫자는 이 참조 번호가 최초로 표시되는 도면을 나타낸다. 달리 지시되지 않는 한, 본 개시의 전체를 통해 제공된 도면은 축척에 따른 도면으로 해석되어서는 안된다.

본 명세서는 본 발명의 특징을 포함하는 하나 이상의 실시형태를 개시한다. 개시된 실시형태(들)은 단지 본 발명의 예시이다. 본 발명의 범위는 이 개시된 실시형태(들)에 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.

기재된 실시형태(들) 및 본 명세서에서 언급된 "일 실시형태", "실시형태", "예시적 실시형태" 등은 기재된 실시형태(들)이 특정의 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수 있으나 모든 실시형태가 반드시 특정의 특징, 구조, 또는 특성을 포함하는 것은 아닐 수도 있다는 것을 나타낸다. 또한, 이러한 어구가 반드시 동일한 실시형태를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 특정의 특징, 구조, 또는 특성이 일 실시형태와 관련하여 설명되는 경우, 명시적으로 설명되어 있는지의 여부에 무관하게 다른 실시형태와 관련하여 이와 같은 특징, 구조 또는 특성을 달성하는 것은 당업자의 지식의 범위 내에 있다는 것이 이해된다.

"직하", "아래", "하부", "위" "상", "상부" 등과 같은 공간적인 상대적 용어는 설명을 용이하게 하기 위해 도면에 도시된 바와 같은 일 요소 또는 특징과 다른 요소(들) 또는 특징(들)과의 관계를 설명하기 위해 사용될 수 있다. 공간적인 상대적 용어는 도면에 도시된 배향에 더하여 사용되거나 작동 중인 디바이스의 다른 배향을 포함하도록 의도된다. 이 장치는 달리 배향(90도 회전 또는 기타 배향)될 수 있고, 본 명세서에서 사용되는 공간적인 상대적 설명도 이에 따라 유사하게 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "약"이라는 용어는 특정 기술에 기초하여 달라질 수 있는 주어진 양의 값을 나타낸다. 특정 기술에 따라, "약"이라는 용어는, 예를 들면, 값의 10-30%(예를 들면, 값의 ± 10%, ± 20%, 또는 ± 30%) 내에서 변화하는 주어진 양의 값을 나타낼 수 있다.

본 개시의 실시형태는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 개시의 실시형태는 또한 하나 이상의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수 있는 기계 판독가능 매체에 저장된 명령어로서 구현될 수 있다. 기계 판독가능 매체는 기계(예를 들면, 컴퓨터 디바이스)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장 및 전송하는 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기계 판독가능 매체는 읽기 전용 메모리(ROM); 랜덤 액세스 메모리(RAM); 자기 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스; 전기적, 광학적, 음향적 또는 기타 형태의 전파된 신호(예를 들면, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 및/또는 명령어는 본 명세서에서 특정 행위를 수행하는 것으로서 설명될 수 있다. 그러나, 이와 같은 설명은 편의를 위한 것일 뿐이라는 것을 이해해야 하며, 이러한 작용은 실제로는 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 제어기, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 기타 디바이스로부터 기인하는 것이며, 이것을 행하면 액츄에이터 또는 기타 디바이스가 물리적인 세계와 상호작용할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같은 실시형태를 더 상세히 설명하기 전에, 본 개시의 실시형태가 구현될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다.

예시적인 리소그래피 시스템

도 1은 방사선 소스(SO) 및 리소그래피 장치(LA)를 포함하는 리소그래피 시스템을 도시한다. 방사선 소스(SO)는 EUV 방사 빔(B)을 생성하고 이 EUV 방사 빔(B)을 리소그래피 장치(LA)에 공급하도록 구성된다. 리소그래피 장치(LA)는 조명 시스템(IL), 패터닝 디바이스(MA)(예를 들면, 마스크)를 지지하도록 구성된 지지 구조물(MT), 투영 시스템(PS), 및 기판(W)을 지지하도록 구성된 기판 테이블(WT)을 포함한다.

조명 시스템(IL)은 EUV 방사 빔(B)이 패터닝 디바이스(MA)에 입사되기 전에 EUV 방사 빔(B)을 조정하도록 구성된다. 게다가, 조명 시스템(IL)은 다면형 필드 미러 디바이스(10) 및 다면형 퓨필 미러 디바이스(11)를 포함할 수 있다. 다면형 필드 미러 디바이스(10) 및 다면형 퓨필 미러 디바이스(11)는 함께 원하는 단면 형상 및 원하는 강도 분포를 갖는 EUV 방사 빔(B)을 제공한다. 조명 시스템(IL)은 다면형 필드 미러 디바이스(10) 및 다면형 퓨필 미러 디바이스(11)에 더하여 또는 그 대신으로 다른 미러 또는 디바이스를 포함할 수 있다.

이렇게 조정된 후, EUV 방사 빔(B)은 패터닝 디바이스(MA)와 상호작용한다. 이러한 상호작용의 결과 패터닝된 EUV 방사 빔(B')이 생성된다. 투영 시스템(PS)은 기판(W) 상에 패턴화된 EUV 방사 빔(B')을 투영하도록 구성된다. 그 목적을 위해, 투영 시스템(PS)은 기판 테이블(WT)에 의해 파지되는 기판(W) 상에 패턴화된 EUV 방사 빔(B')을 투영하도록 구성된 복수의 미러(13, 14)를 포함할 수 있다. 투영 시스템(PS)은 패턴화된 EUV 방사 빔(B')에 축소 계수를 적용함으로써 패터닝 디바이스(MA) 상의 대응하는 피처보다 작은 피처를 구비한 이미지를 형성할 수 있다. 예를 들면, 4 또는 8의 축소 계수가 적용될 수 있다. 도 1에서는 투영 시스템(PS)이 2 개의 미러(13, 14)만을 가지는 것으로서 도시되어 있으나, 이 투영 시스템(PS)은 다른 수의 미러(예를 들면, 6 개 또는 8 개의 미러)를 포함할 수도 있다.

기판(W)은 미리 형성된 패턴을 포함할 수 있다. 이 경우, 리소그래피 장치(LA)는 패턴화된 EUV 방사 빔(B')에 의해 형성된 이미지를 기판(W) 상에 이전에 형성된 패턴과 정렬시킨다.

상대적 진공, 즉 대기압보다 훨씬 낮은 압력의 소량의 가스(예를 들면, 수소)가 방사선 소스(SO), 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS) 내에 제공될 수 있다.

방사선 소스(SO)는 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스, 방전 생성 플라즈마(DPP) 소스, 자유 전자 레이저(FEL), 또는 EUV 방사선을 생성할 수 있는 임의의 다른 방사선 소스일 수 있다.

예시적인 레티클 스테이지

도 2 및 도 3은 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 예시적인 레티클 스테이지 척(200)의 예시적인 도면을 보여준다. 지지 구조물(MT)의 일례로서 레티클 스테이지 척(200)은 스테이지 상면(202), 스테이지 저면(204), 스테이지 측면(206), 및 클램프(300)를 포함할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 클램프(300)를 구비한 레티클 스테이지 척(200)은 리소그래피 장치(LA)에 구현될 수 있다. 예를 들면, 레티클 스테이지 척(200)은 리소그래피 장치(LA)에서 지지 구조물(MT)일 수 있다. 일부의 실시형태에서, 클램프(300)는 스테이지 상면(202)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 클램프(300)는 스테이지 상면(202)의 중심에 배치될 수 있다.

일부의 리소그래피 장치, 예를 들면, 리소그래피 장치(LA)에서, 클램프(300)를 구비한 레티클 스테이지 척(200)을 사용하여 스캐닝 또는 패터닝 작업을 위해 레티클(W)을 파지 및 배치할 수 있다. 일 실시례에서, 레티클 스테이지 척(200)은 강력한 드라이브, 큰 밸런스 질량체, 및 이것을 지지하기 위한 무거운 프레임을 필요로 할 수 있다. 일 실시례에서, 레티클 스테이지 척(200)은 큰 관성을 가질 수 있고, 약 0.5 kg의 무게의 레티클(W)을 추진 및 배치하기 위해 500 kg을 초과할 수 있는 무게를 가질 수 있다. 리소그래피 스캐닝 또는 패터닝 작업 중에 통상 발견되는 레티클(W)의 왕복 운동을 달성하기 위해, 레티클 스테이지 척(200)을 구동하는 리니어 모터에 의해 가속력 및 감속력이 제공될 수 있다.

일부의 실시형태에서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 레티클 스테이지 척(200)은 시스템 교정 작업을 위한 기준(212) 및 위치결정 작업을 위한 인코더(214)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 인코더,(214)는 간섭계용 글래스 스케일일 수 있다. 기준(212)은 레티클 스테이지 척(200)의 제 1 방향, 예를 들면, 횡방향(즉, X 방향)을 따라 부착될 수 있다. 그리고 인코더(214)는 레티클 스테이지 척(200)의 제 2 방향, 예를 들면, 종방향(즉, Y 방향)을 따라 부착될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 기준(212)은 인코더(214)에 직교할 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 레티클 스테이지 척(200)은 클램프(300)를 포함할 수 있다. 클램프(300)는 레티클 스테이지 척(200)의 고정면에 레티클을 파지하도록 구성된다. 클램프(300)는 스테이지 상면(202)에 배치될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 클램프(300)는 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 적절한 클램핑 기술을 사용하여 물체를 파지 및 고정할 수 있다. 물체는, 예를 들면, 마스크 또는 레티클과 같은 패터닝 디바이스(MA)일 수 있다.

일부의 실시형태에서, 클램프(300)는 진공 환경에서 물체(예를 들면, 레티클)를 정전식으로 클램핑(즉, 파지)하도록 구성될 수 있는 정전 클램프일 수 있다. 진공 환경에서 EUV를 수행할 필요가 있으므로, 진공 클램프를 사용하여 마스크 또는 레티클을 클램핑할 수 있고, 대신에 정전 클램프가 사용될 수도 있다. 예를 들면, 클램프(300)는 전극, 이 전극 상의 저항층, 이 저항층 상의 유전체 층, 및 이 유전체 층으로부터 돌출하는 버얼(burl)을 포함할 수 있다. 사용 시, 예를 들면, 수 kV의 전압이 클램프(300)에 인가될 수 있다. 그리고 전류가 저항층을 통해 흐를 수 있으므로 저항층의 상면에서 전압은 전극의 전압과 실질적으로 동일하고 전계를 생성한다. 또한 전기적으로 반대로 하전된 입자들 사이의 인력인 쿨롱 힘이 클램프(300)로 물체를 잡아당겨 소정의 위치에 물체를 파지한다. 일부의 실시형태에서, 클램프(300)는 강성 재료, 예를 들면, 금속, 유전체, 세라믹, 또는 이들의 조합일 수 있다.

예시적인 레티클 온도 조정 시스템

패터닝 디바이스(MA)는 패터닝 디바이스(MA)의 표면 상에 입사하는 EUV 방사 빔(B) 상에 패턴을 부여한다. 물체(예를 들면, 레티클)가 클램프(300)에 클램핑되면, 물체의 표면이 EUV 방사 빔(B)을 수광한다. 물체가 입사하는 EUV 방사 빔(B)에 노광되면, 이 물체의 일부는 방사 빔으로부터 파워를 흡수하여 가열될 수 있다. 물체가 가열되면, 물체의 일부는 팽창 및 변형될 수 있고, 패터닝된 EUV 방사 빔(B')의 원하지 않는 왜곡을 일으킴으로써 기판(W)에서의 이미지의 오버레이 에러를 초래할 수 있다.

따라서, 오버레이를 최소화하기 위해 물체를 열적으로 조정하는 온도 조정 시스템을 구성할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 클램프(300)는 물체의 이러한 온도 제어를 달성하기 위해 물체의 목표 평균 온도보다 낮은 온도에 유지되도록 히트 싱크로서 기능하도록 구성도리 수 있다. 따라서, 레티클 스테이지 척(200)에 클램핑된 물체는 실질적으로 실온(예를 들면, 약 22℃)으로 또는 다양한 실시형태에 따른 임의의 다른 정의된 작업 온도로 조정될 수 있다.

일부의 실시형태에서, 레티클 스테이지 척(200)에 클램핑된 물체의 열 부하는 서브필드 노광 중에 불균일하다. 도 4의 (A) 내지 (E)에 도시된 바와 같이, EUV 방사 빔(B)에 노광되는 레티클(400) 내의 예시적인 서브필드(410)는 레티클(400)의 불균일한 온도 분포를 초래할 수 있다. 종래의 균일한 레티클 후면 냉각 방법은 레티클(400)의 비노광 영역의 과냉을 초래할 수 있다. 즉, 레티클(400)의 비노광 영역의 온도는 레티클의 열팽창계수의 제로 크로스오버(zero crossover)인 제로 크로스오버 온도(TZC)의 주위에 유지되지 않으므로 레티클을 변형시키고 오버레이를 증가시키는 온도 불균일로 이어진다. 개시된 온도 조정 시스템은 레티클(400)의 서브필드의 온도를 선택적으로 제어하여 레티클 스테이지 척(200)에 클램핑된 레티클(400)의 균일한 온도 분포를 보장할 수 있다.

일부의 실시형태에서, 온도 조정 시스템은 유체 흐름 온도 조절 서브시스템을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 레티클 스테이지 척(200)은 리소그래피 장치(LA)의 하나 이상의 유체 공급 디바이스(미도시)에 접속되는 하나 이상의 유체 덕트(225)(즉, 물 덕트)를 포함할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 유체 덕트(225)는 유체 호스이다. 일부의 실시형태에서, 레티클 스테이지 척(200)은 유체 덕트(225)를 수용 및/또는 지지하는 하나 이상의 유체 덕트 캐리어(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 클램프(300)는 하나 이상의 유체 덕트(225)에 접속되는 복수의 내부 유체 채널을 포함한다. 내부 유체 채널은 클램프(300)의 열적으로 양호한 전도 영역을 통해 물, 알코올, 글리콜, 상변화 냉각제 등과 같은 온도 조정 유체를 전도함으로써 클램프에 의해 형성된 적어도 하나의 채널을 통해 목표 온도로 조정된 유체를 통과시킴으로써 물체의 목표 온도보나 낮은 온도에 클램프(300)를 유지시키도록 구성될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 내부 유체 채널은 클램프(300)의 다양한 서브필드(410)를 형성함으로써 클램프(300) 상의 레티클(400)의 온도 분포를 공간적으로 조절하도록 구성될 수 있다.

일부의 실시형태에서, 레티클(400)과 클램프(300) 사이의 직접 열 전도율은 접촉 면적이 낮으므로 불충분하다. 높은 열 전도율을 달성하기 위해, 온도 조정 시스템은 가스 흐름 온도 조절 서브시스템을 더 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 레티클 스테이지 척(200)은 리소그래피 장치(LA)의 하나 이상의 가스 공급 디바이스(미도시)에 접속되는 하나 이상의 가스 덕트(223)(즉, 수소 덕트)를 포함할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 가스 덕트(223)는 가스 호스이다. 일부의 실시형태에서, 레티클 스테이지 척(200)은 가스 덕트(223)를 수용 및/또는 지지하는 하나 이상의 가스 덕트 캐리어(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 클램프(300)는 하나 이상의 가스 덕트(223)에 접속되어 수소(H₂) 가스를 레티클(400)과 클램프(300) 사이의 공간 내로 흐르게 하는 복수의 가스 트렌치를 포함할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 개별적으로 열 제어될 수 있는 레티클(400) 상의 다양한 서브필드를 형성하는 스 트렌치 및/또는 다른 가스 분배 피처가 구성될 수 있다. 레티클(400)과 클램프(300) 사이의 공간 내의 가스(예를 들면, H₂) 압력을 공간적으로 조절하는 것을 사용하여 레티클의 열 조정을 향상시킬 수 있다.

일부의 실시형태에서, 온도 조정 시스템은 클램프(300)의 하나 이상의 서브필드 상의 온도 분포를 조절하도록 구성된 임의의 다른 적절한 열 조절 서브시스템을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 열 조절 서브시스템은 클램프(300)의 다양한 서브필드를 국부적으로 제어하기 위해 클램프(300) 내에 매립되는 펠티에 디바이스, 열이온 냉각 디바이스, 열터널 냉각 디바이스와 같은 다수의 열전기 디바이스를 포함할 수 있다. 다른 실시례로서, 열 조절 서브시스템은 클램프(300) 상의 레티클의 온도 균일성을 증가시키기 위해 클램프(300)의 다양한 서브필드를 선택적으로 가열하는 매립식 가열 와이어, 적외선 히터, 무선주파수 방사 히터, 유도성 히터 등과 같은 하나 이상의 가열 디바이스를 포함할 수 있다.

레티클과 클램프 사이의 예시적인 가스 압력 조절

위에서 설명한 바와 같이, 레티클의 가열과 그 결과 얻어지는 레티클의 면내 및 면외의 왜곡은 오버레이 에러의 주된 원인이다. 특히, 서브필드 노광 중에 열 부하는 레티클의 표면에 걸쳐 불균일하며, 결과적으로 결과 불균일한 온도 분포가 초래된다. 일부의 실시형태에서, 클램프(300)는 어떤 패턴으로 배열되는 트렌치 및/또는 구멍과 같은 복수의 가스 분배 피처를 포함할 수 있다. 가스 분배 피처는 선택적으로 열 제어될 수 있는 레티클(400) 상에 다양한 서브필드를 형성하도록 구성된다. 레티클(400)과 클램프(300) 사이의 공간 내의 가스(예를 들면, H₂) 압력을 공간적으로 조절하는 것을 사용하면 레티클의 열 조정을 개선할 수 있다. 예를 들면, 도 5a 및 도 5b는 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 예시적인 클램프의 개략 평면도를 도시한다.

일부의 실시형태에서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 클램프(300)는 어떤 어레이 형태로 배열된 복수의 트렌치(500)를 포함한다. 홀수의 횡렬의 트렌치(500)는 횡렬 방향(예를 들면, 도 5a에 도시된 바와 같은 X 방향)을 따라 연장된다. 짝수의 횡렬의 트렌치(500)는 횡렬에 수직인 방향(예를 들면, 도 5a에 도시된 바와 같은 Y 방향)을 따라 연장된다. 홀수의 종렬의 트렌치(500)는 종렬 방향(예를 들면, 도 5a에 도시된 바와 같은 Y 방향)을 따라 연장된다. 짝수의 종렬의 트렌치(500)는 종렬의 수직 방향(예를 들면, 도 5a에 도시된 바와 같은 X 방향)을 따라 연장된다. 따라서, 복수의 트렌치(500)에는 4 개의 트렌치(500)에 의해 둘러싸인 복수의 유닛 필드가 형성될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 횡렬 방향을 따라 연장되는 트렌치(500)의 제 1 길이는 종렬 방향을 따라 연장되는 트렌치(500)의 제 2 길이와 동등하고, 각각의 유닛 필드는 정사각 형상을 갖는다. 일부의 다른 실시형태에서, 횡렬 방향을 따라 연장되는 트렌치(500)의 제 1 길이는 종렬 방향을 따라 연장되는 트렌치(500)의 제 2 길이와 다르며, 각각의 유닛 필드는 직사각 형상을 갖는다.

일부의 다른 실시형태에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 클램프(300)는 어떤 어레이 형태로 배열되는 복수의 구멍(550)을 포함한다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같은 트렌치(500) 및 구멍(550)의 형상 및/또는 크기는 단지 예시적인 것이며 제한적인 것이 아님에 유의해야 한다. 트렌치(500) 및 구멍(550)은 실제의 필요에 따라 설계된 임의의 적절한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 예를 들면, 트렌치(500)는 만곡된 형상을 가질 수 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같은 트렌치(500) 및 구멍(550)의 패턴도 예시적인 것이며 제한적인 것이 아님에 유의해야 한다. 예를 들면, 트렌치(500) 및 구멍(550)은 레티클(400) 상의 다양한 서브필드를 형성하는 임의의 다른 적절한 패턴으로 배열될 수 있다. 또한, 도시되지 않은 일부의 다른 실시형태에서, 클램프(300)는 레티클(400) 상의 다양한 서브필드를 형성하는 임의의 적절한 패 턴으로 배열되는 복수의 트렌치(500) 및 구멍(550)을 동시에 포함할 수 있다.

도 5a에 도시된 바와 같은 각각의 트렌치(500) 또는 도 5b에 도시된 바와 같은 각각의 구멍(510)은 클램프(300)의 최상층을 관통할 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같은 대응하는 가스 덕트(223)에 상호접속될 수 있다. 트렌치(500) 및/또는 구멍(510)은 가스 입구 또는 가스 출구로서 사용될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 각각의 트렌치(500) 및/또는 각각의 구멍(510)은 통과하는 가스 흐름을 제어하도록 구성된 밸브(미도시)를 포함할 수 있다. 마이크로-전기-기계 시스템(MEMS) 밸브, 피에조 밸브, 가스 압력 조절기, 유량 제어 밸브 등과 같은 임의의 적절한 유형의 밸브를 사용하여 가스 흐름의 온/오프를 직접적으로 또는 간접적으로 차단할 수 있고, 가스 유량을 조정할 수 있고, 및/또는 클램프(300)와 레티클(400) 사이의 특정 영역 내의 진공에 통기할 수 있다. 예를 들면, 이 밸브는 개폐형, 개폐 진공형, 또는 가변 유량 제한형일 수 있다. 일부의 실시형태에서, 진공을 달성하기 위해, 밸브는 진공 라인 또는 직접 체임버에 통기할 수 있다. 일부의 대안적인 실시형태에서, 밸브는 트렌치(500) 및/또는 구멍(510) 내에 배치되지 않지만 가스 덕트(223) 내에 배치되어 트렌치(500) 및/또는 구멍(510)의 가스 유량을 각각 제어한다.

밸브를 제어하는 것에 기초하여, 다양한 가스 분배 피처(예를 들면, 트렌치(500), 구멍(550))에 걸쳐 상이한 가스 유량이 달성될 수 있다. 이는 클램프(300)와 레티클(400) 사이의 공간(340) 내의 가스 압력 분포를 조절하여 상이한 서브필드 내에서 열 전도율을 국부적으로 제어할 수 있다. 도 6은 일부의 실시형태에 따른 서브필드 노광에서 클램프 상의 레티클의 개략 단면도 및 가스 압력 분포의 개략 단면도를 도시한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 레티클(400)의 서브필드(410)는 EUV 방사 빔(415) 하에서 노광되고, 그 결과 서브필드(410) 내에 레티클(400)의 다른 영역보다 높은 열 부하가 발생한다. 레티클(400) 내에서 균일한 온도 분포를 유지하기 위해, 서브필드(410) 상의 상대적으로 큰 냉각 효율 및 레티클(400)의 다른 영역 상의 상대적으로 작은 냉각 효율이 필요할 수 있다. 서브필드(410) 아래에 배치되는 트렌치(502, 504, 506, 508, 510)에 대응하는 밸브는 서브필드(410) 아래의 공간(340)의 영역이 높은 가스 압력(610)을 가질 수 있도록 클램프(300)와 레티클(400) 사이의 공간(340) 내에 가스(예를 들면, H₂)를 주입하도록 제어될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 트렌치(502, 504, 506, 508, 510)의 가스 유량은 서브필드(410)에 대응하는 균일하게 분포된 높은 열 전도율을 얻도록 훨씬 높은 가스 압력(610)을 보장하도록 동등하거나 상이하게 제어될 수 있다. 트렌치(512, 514, 516, 518, 520)에 대응하는 밸브를 폐쇄하여 도 6에서 점선(640)으로 도시된 바와 같이 가스 압력을 점진적으로 감소시킬 수 있다.

일부의 실시형태에서, 경계 서브필드(410)와 레티클(400)의 다른 영역의 공간(340) 내의 가스 압력은 더욱 조절될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이 트렌치(512)와 같은 일부의 가스 분배 피처는 가스를 펌프로 배출시킴으로써 공간(340)으로부터 가스를 제거할 수 있다. 따라서, 트렌치(512)에서의 가스 압력은, 트렌치(512)가 펌프로서 사용되는 경우에, 거의 0까지 급격하게 저하될 수 있고, 그 결과 높은 가스 압력의 영역으로부터 낮은 가스 압력의 영역으로 급격한 전이(630)이 발생한다.

도 5a, 도 5b 및 도 6에 도시된 바와 같은 다른 실시례에서, 레티클(400)은 복수의 트렌치(500) 및/또는 구멍(550)의 연부에 배치된 하나 이상의 댐(580)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 댐(580)은 가스 압력을 0 근처까지 급속하게 저하시킴으로써 공간(340)의 연부에서 가스 압력 분포의 급격한 전이(620)가 발생하도록 구성된 흐름 장애물, 누설이 있는 시일 등일 수 있다. 일부의 실시형태에서, 클램프(300)와 레티클(400) 사이의 거리는 약 8 마이크로미터 내지 약 12 마이크로미터 범위에 있고, 댐(580)의 높이는 약 2 마이크로미터 내지 약 3 마이크로미터 범위에 있을 수 있다. 일부의 실시형태에서, 추가의 댐이 인접한 트렌치(500) 및/또는 구멍(550) 사이에 배치되어 서브필드의 경계를 더 형성할 수 있다.

도 7은 일부의 실시형태에 따른 서브필드 노광에서 클램프 상의 레티클의 개략 단면도 및 가스 정상 압력파의 개략도를 도시한다. 일부의 실시형태에서, 정상 압력파는 공간(340) 내에서 공간적으로 조절된 가스 압력 분포를 설정하기 위해 클램프 상의 가스 분배 피처에 접속되는 가스 저장소(350) 및/또는 가스 덕트(223)에서 생성될 수 있다. 정상파(650)의 피크 영역은 EUV 방사 빔(415) 하에서 노광되는 레티클(400)의 서브필드(410)에 대응할 수 있고, 정상파(650)의 골짜기 영역은 레티클(400)의 비노광 영역에 대응할 수 있다. 정상 압력파는 1 차원의 공간 분포 파 또는 2 차원의 공간 분포 파일 수 있다. 정상 압력파는 진동 주파수를 제어하여 다양한 파장을 구비한 정상 압력파를 설정함으로써 단일 또는 작은 수의 액츄에이터에 의해 작동될 수 있다. 클램프(300)의 표면까지 이어지는 트렌치(500) 및/또는 구멍(550)은 정상 압력파를 공간(340) 내의 가스 압력 분포와 접속시킴으로써 열 전도를 더 조절할 수 있다.

일부의 실시형태에서, 공간(340) 내의 가스 압력 분포는 약 3% 대기압 내지 약 5% 대기압의 범위로 변화한다. 가스 압력 분포의 변동은 레티클(400)의 재료 강성에 기초하여 레티클(400)의 상당한 변형을 일으키지 않으므로 오버레이 에러에 약간 기여한다는 것에 유의한다.

일부의 실시형태에서, 복수의 트렌치(500) 및/또는 구멍(550)에 대응하는 밸브는 온도 조정 시스템의 전기적 제어 모듈에 의해 처리되고 제어될 수 있다. 이 밸브는 복수의 전력 라인 및 데이터 라인에 의해 전기적 제어 모듈에 접속될 수 있다. 일 실시형태에서, 클램프(300)에 접속된 호스 및 와이어의 수는, 와이어 및 호스가 위치 에러를 초래할 수 있는 클램프(300)에 힘을 전달할 수 있으므로, 레티클 스테이지 척(200)의 성능을 위해 최소화된다. 예를 들면, 입력 라인과 출력 라인의 쌍으로의 매칭을 사용하여 더 적은 입력 라인/출력 라인으로 트렌치(500) 및/또는 구멍(550)에 대응하는 복수의 밸브의 각각을 처리 및/또는 제어할 수 있다. 다른 실시례로서, 펄스 폭 변조, 상이한 공진 주파수의 선택 등과 같은 시간 의존적 기술을 사용하여 더 적은 수의 입력/출력 라인으로 더 취급가능한 자유도를 얻을 수 있다.

클램프 또는 레티클에서의 예시적인 공간 열 플럭스 조절

위에서 설명한 바와 같이, 가스 흐름 온도 조절 서브시스템에 더하여, 온도 조정 시스템은 클램프(300) 및/또는 레티클(400) 상의 열 플럭스 분포를 조절하기 위한 임의의 다른 적절한 공간 열 플럭스 조절 서브시스템을 더 포함할 수 있다. 도 7 내지 도 12는 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 다양한 예시적인 공간 열 플럭스 조절 서브시스템의 개략도를 예시한다.

일부의 실시형태에서, 온도 조정 시스템은 유체 흐름 온도 조절 서브시스템을 더 포함한다. 도 8에 도시한 바와 같은 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 복수의 내부 유체 채널을 포함하는 예시적인 클램프의 개략 평면도가 도시되어 있다. 클램프(300)는 클램프(300) 내에 매립된 복수의 내부 유체 채널(610)을 포함할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 내부 유체 채널(610)은 패턴화된 어레이로 배열된 그리고 개별적으로 취급가능한 서브 회로로 분할될 수 있다. 내부 유체 채널(610)의 각각의 서브 회로는 클램프(300)의 유닛 필드의 온도를 국부적으로 조절하도록 클램프(300)의 유닛 필드를 형성하도록 구성될 수 있다.

일부의 실시형태에서, 내부 유체 채널(610)의 각각의 서브 회로는 가스 밸브에 대해 위에서 설명한 바와 같은 유사한 기술을 사용하여 제어될 수 있다. 예를 들면, 복수의 독립된 유체 덕트(225)를 사용하여 상이한 온도의 유체 흐름을 각각의 내부 유체 채널(610)의 선택된 서브 회로에 공급할 수 있다. 다른 실시례로서, 내부 유체 채널(610)의 각각의 서브 회로에 대응하는 밸브는 서브 회로를 통과하는 유체 유량을 제한하도록 독립적으로 제어될 수 있다. 따라서, 클램프(300)의 표면에 걸친 원하는 온도 분포를 실현하여 클램프(300)로부터 레티클(400)로의 열 플럭스를 공간적으로 조절할 수 있다.

내부 유체 채널(610)의 서브 회로 수, 내부 유체 채널(610)의 크기, 내부 유체 채널(610)의 인접하는 서브 회로들 사이의 간극, 내부 유체 채널(610)의 각각의 서브 회로의 형상, 및 도 8에 도시된 내부 유체 채널(610)의 복수의 서브 회로의 패턴화된 어레이는 시의 범위를 한정하지 않는 단지 예시임에 유의한다. 유체 흐름 온도 조절 서브시스템이 클램프(300)의 온도 분포를 공간적으로 조절하는 것을 가능하게 하는 내부 유체 채널의 형상, 크기, 패턴 및 세그먼트의 임의의 적절한 설계가 적용될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 트렌치(500) 및/또는 구멍(550)이 클램프(300)의 상층 내에 배치될 수 있고, 내부 유체 채널(610)은 클램프(300)의 하층에 매립될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 트렌치(500) 및/또는 구멍(550)는 내부 유체 채널(610)의 인접하는 서브 회로들 사이의 간극 내에 배치될 수 있다.

일부의 실시형태에서, 온도 조정 시스템은 열전기 온도 조절 서브시스템을 포함한다. 도 9에 도시한 바와 같은 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 복수의 열전기 디바이스를 포함하는 예시적인 클램프의 개략 평면도가 도시되어 있다. 클램프(300)는 클램프(300)에 매립된 복수의 열전기 디바이스(620)를 포함할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 복수의 열전기 디바이스(620)는 특정의 어레이로 그리고 개별적으로 취급가능하게 배열될 수 있다. 각각의 열전기 디바이스(620)는 클램프(300)의 유닛 필드를 한정할 수 있으며 클램프(300)의 대응하는 유닛 필드의 온도를 국부적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 열전기 디바이스(620)는 펠티에 효과를 사용하여 레티클(400)의 다양한 서브필드에 출입하는 열 흐름을 국부적으로 제어하도록 구성된 펠티에 디바이스일 수 있다. 다른 실시례로서, 열전기 디바이스(620)는 레티클(400)의 다양한 서브필드에 출입하는 열 흐름을 국부적으로 제어하기 위해 클램프(300) 내에 매립된 열이온 냉각 디바이스 또는 열터널 냉각 디바이스일 수 있다.

도 9에 도시된 열전기 디바이스(620)의 수, 열전기 디바이스(620)의 크기, 인접한 열전기 디바이스(620)들 사이의 간극, 열전기 디바이스(620)의 형상, 및 복수의 열전기 디바이스(620)의 배열은 본 개시의 범위를 제한하지 않는 단지 예시적인 것임에 주의한다. 열전기 온도 조절 서브시스템이 클램프(300)의 온도 분포를 공간적으로 조절할 수 있게 하는 열전기 디바이스(620)의 형상, 크기 및 배열의 임의의 적절한 설계가 적용될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 트렌치(500) 및/또는 구멍(550)은 클램프(300)의 상층에 배치될 수 있고, 열전기 디바이스(620)는 클램프(300)의 하층에 매립될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 트렌치(500) 및/또는 구멍(550)는 인접한 열전기 디바이스(620)들 사이의 간극 내에 배치될 수 있다.

일부의 실시형태에서, 이 온도 조정 시스템은 리소그래피 광빔으로부터 열 부하를 더 적게 받아들이는 레티클(400)의 부분 또는 클램프(300)의 대응 부분을 가열하도록 구성된 하나 이상의 가열 디바이스를 더 포함하므로 레티클(400) 상의 순 열 부하는 공간적으로 균일하다. 하나 이상의 가열 디바이스는 레티클(400)의 온도 균일성을 향상시키기 위해 클램프(300) 또는 레티클(400)의 다양한 서브필드를 선택적으로 가열하기 위한 매립식 가열 와이어, 하나 이상의 적외선 히터, 하나 이상의 무선주파수 방사 히터, 하나 이상의 유도성 히터 등을 포함할 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 개 시의 일부의 실시형태에 따라 복수의 가열 와이어를 포함하는 예시적인 클램프의 개략 평면도가 예시되어 있다. 클램프(300)는 패턴화된 어레이로 그리고 개별적으로 취급가능하게 배열된 복수의 서브 회로로 분할된 복수의 가열 와이어(630)를 포함할 수 있다. 가열 와이어(630)의 각각의 서브 회로는 클램프(300)의 유닛 필드를 국부적으로 가열하도록 클램프(300)의 유닛 필드가 형성되도록 구성될 수 있다. 따라서, 클램프(300)로부터 레티클로의 원하는 열 플럭스 분포가 실현될 수 있다.

도 10에 도시된 가열 와이어(630)의 서브 회로의 수, 가열 와이어(630)의 크기, 가열 와이어(630)의 인접한 서브 회로들 사이의 간극, 가열 와이어(630)의 각각의 서브 회로의 형상, 및 가열 와이어(630)의 복수의 서브 회로의 패턴화된 어레이는 본 개시의 범위를 한정하지 않는 단지 예시임에 유의한다. 다양한 서브필드의 열 플럭스 조절을 가능하게 하는 가열 와이어(630)의 형상, 크기, 패턴, 및 세그먼트의 임의의 적절한 설계가 적용될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 트렌치(500) 및/또는 구멍(550)은 클램프(300)의 상층에 배치될 수 있고, 가열 와이어(630)는 클램프(300)의 하층에 매립될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 트렌치(500) 및/또는 구멍(550)는 가열 와이어(630)의 인접하는 서브 회로들 사이의 간극 내에 배치될 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일부의 실시형태에 따라 복수의 유도성 히터를 포함하는 예시적인 클램프의 개략 측면도가 예시되어 있다. 클램프(300)는 전용의 전기 라인(예를 들면, 코일)과 같은 복수의 유도성 히터(640)를 포함할 수 있다. 이 복수의 유도성 히터(640)는 클램프(300) 내에 매립될 수 있고, 패턴화된 어레이로 그리고 개별적으로 취급가능하게 배열될 수 있다. 각각의 유도성 히터(640)는 클램프(300)의 유닛 필드를 국부적으로 가열하기 위해 클램프(300)의 유닛 필드가 형성되도록 구성될 수 있다. 따라서, 클램프(300)로부터 레티클로의 원하는 열 플럭스 분포가 실현될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 유도가열 효과는 전기 수용 구조를 패터닝하여 클램프(300)로부터 레티클(400)의 후면으로의 열 플럭스 분포를 공간적으로 조절함으로써 개선될 수 있다.

도 11에 도시된 유도성 히터(640)의 수, 유도성 히터(640)의 크기, 인접한 유도성 히터(640)들 사이의 간극, 각각의 유도성 히터(640)의 형상, 및 복수의 유도성 히터(640)의 패턴화된 어레이는 본 개시의 범위를 한정하지 않는 단지 예시적인 것임에 주의한다. 다양한 서브필드의 열 플럭스 조절을 가능하게 하는 유도성 히터(640)의 형상, 크기, 패턴, 및 세그먼트의 임의의 적절한 설계가 적용될 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같은 일부의 실시형태에서, 트렌치(500)(또는 구멍(550)) 및 유도성 히터(640)는 클램프(300) 내의 동일한 층 내에 배치될 수 있고, 트렌치(500)(또는 구멍(550))는 인접한 유도성 히터(640)들 사이의 간극 내에 배치될 수 있다. 일부의 다른 실시형태에서, 트렌치(500) 및/또는 구멍(550)은 클램프(300)의 상층 내에 배치될 수 있고, 유도성 히터(640)는 클램프(300)의 하층 내에 매립될 수 있다. 복수의 유도성 히터(640)는 레티클(400)의 정면으로의 열 플럭스를 공간적으로 조절하도록 리소그래피 시스템(예를 들면, 레티클 마스킹 모듈) 내의 별개의 모듈 내에 배치되는 것에 또한 주의한다.

도 12에 도시된 바와 같은, 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 예시적인 적외선 히터 및 레티클의 개략 측면도가 도시되어 있다. 일부의 실시형태에서, 이 온도 조정 시스템은 리소그래피 광빔으로부터 열 부하를 더 적게 받는 레티클(400)의 정면의 다양한 부분들을 가열하도록 구성된 복수의 적외선 히터(640)를 더 포함한다. 각각의 적외선 히터(640)는 적외선(IR) 빔을 방출하여 레티클(400)의 유닛 필드를 국부적으로 가열하도록 제어될 수 있다. 복수의 적외선 히터(640)에 의해 방출되는 적외광의 강도 분포의 분산은 레티클(400)의 정면 상의 열 플럭스 조절을 실현할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 적외선 가열 효과는 레티클(400)의 정면 상에 IR 흡수체 층(655)을 패터닝하여 IR 빔에 의한 가열을 공간적으로 조절하는 것을 용이화함으로써 개선될 수 있다.

일부의 실시형태에서, 단일 적외선 히터(640)는 레티클(400)의 상이한 유닛 필드를 가열하도록 제어될 수 있다. 예를 들면, 적외선 히터(640)는 다른 위치로 이동하여 다른 영역을 가열하기 위한 IR 빔을 방출하도록 제어될 수 있다. 다른 실시례로서, 적외선 히터(640)는 회전하여 IR 빔을 상이한 방향으로 방출하도록 제어될 수 있다. 또 다른 실시례로서, 광학적 위치정렬 시스템을 사용하여 적외선 히터(640)로부터 방출되는 IR 빔을 상이한 방향으로 지향시킬 수 있다. 따라서, 적외선 히터(640)의 수를 감소시킬 수 있다.

일부의 실시형태에서, 온도 조정 시스템은 무선주파수(RF) 방사 가열 서브시스템(유전체 가열 서브시스템이라고도 부를 수 있음)을 더 포함한다. 도 13은 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 RF 방사선을 방출하는 복수의 전극을 포함하는 예시적인 클램프의 개략 단면도를 도시한다. 클램프(300)는 패턴(예를 들면, 어레이)으로 그리고 개별적으로 취급가능하게 배열된 복수의 전극(660)을 포함할 수 있다. 고주파 전기 신호를 생성하고, 전극(660) 상의 저주파 정전 클램프 전압 상에 중첩시킬 수 있고, 그 결과 전극(600)은 RF 안테나로서 기능하여 레티클(400)의 후면을 가열할 수 있게 된다. 각각의 전극(630)의 RF 방사(665)는 레티클(400)의 유닛 필드가 형성되도록 구성되어 레티클(400)의 유닛 필드를 국부적으로 가열할 수 있다. RF 방사의 주파수 및 상이한 전극(660) 상의 전압을 제어함으로써 레티클(400)의 후면에의 열 플럭스의 조절을 실현할 수 있다.

도 13에 도시된 전극(600)의 수, 크기, 형상 및 배열은 본 개시의 범위를 한정하는 것이 아니고 단지 예시적인 것임에 유의해야 한다. 도 13에 도시된 바와 같은 일부의 실시형태에서, 트렌치(500)(또는 구멍(550)) 및 전극(660)는 클램프(300) 내의 동일한 층 내에 배치될 수 있고, 트렌치(500)(또는 구멍(550))는 인접한 전극(660)들 사이의 간극 내에 배치될 수 있다. 일부의 다른 실시형태에서, 트렌치(500) 및/또는 구멍(550)은 클램프(300)의 상층 내에 배치될 수 있고, 전극(660)은 클램프(300)의 하층 내에 매립될 수 있다. 복수의 전극(660)는 레티클(400)의 정면으로의 열 플럭스를 공간적으로 조절하도록 리소그래피 시스템(예를 들면 마스킹 모듈) 내의 별개의 모듈 내에 배치되는 것에 또한 주의한다.

유체 흐름 온도 조절 서브시스템, 열전기 온도 조절 서브시스템, 가열 와이어, 유도성 히터, 적외선 히터, 및 RF 방사 가열 서브시스템을 포함하는 전술한 공간 열 플럭스 조절 서브시스템 중 하나 이상은 임의선택적인 것임에 유의한다. 즉, 상기 서브시스템 및/또는 디바이스의 다양한 조합 중 임의의 하나는 레티클에의 공간 온도 분포를 조절하기 위한 온도 조정 시스템 내에 포함될 수 있다.

레티클 공간 온도 분포 제어를 위한 예시적인 방법

위에서 설명한 바와 같이, 개시된 온도 조정 시스템은 레티클(또는 마스크)의 온도 분포를 공간적으로 제어하여 레티클 상의 불균일 열 부하에 기인되는 오버레이 에러를 저감시킬 수 있다. 위에서 설명한 가스 압력 조절을 사용하여 레티클(또는 마스크)의 재료의 불균일성을 수정할 수 있고, 이로 인해 오버레이 에러를 더 감소시킬 수 있다.

도 14를 참조하면, 본 개시의 일부의 실시형태에 따른 레티클의 공간 온도 분포를 제어하기 위한 예시적인 방법이 예시되어 있다. 이하의 개시된 방법의 상세한 설명에서는 일례로서 레티클이 사용되지만 개시된 방법은 마스크 또는 다른 물체의 공간 온도 분포를 제거하기 위해서도 사용될 수 있음에 유의한다.

이 방법은 단계 1401에서 시작할 수 있으며, 여기서 클램프 상에 배치되는 레티클의 제로 크로싱(TZC)의 열팽창계수(CTE) 온도의 공간 변동이 결정될 수 있다. CTE TZC 계수의 공간 변동은 통상적으로 레티클의 재료 제조 프로세스에 고유한 것이며, 불가피한 것일 수 있다. CTE TZC의 공간 변동은 레티클의 최적 평균 온도가 공간적으로 변동하여 레티클의 열 응력을 최소화하는 것을 의미한다. 일부의 실시형태에서, CTE 측정은 클램프 상에 레티클을 로딩하게 전에 별개의 시스템에 의해 수행되어 레티클의 CTE TZC 계수의 공간 변동을 결정할 수 있다. 다른 실시형태에서, 리소그래피 장치에서 레티클을 사용하는 이전의 노광으로부터의 데이터를 사용하여 레티클 전체의 온도의 최적 공간 변동을 결정할 수 있다. 다른 실시형태에서, 레티클은 동일한 제조 프로세스에 의해 제조된 다른 레티클과 실질적으로 동일한 CTE TZC 계수의 공간 변동을 갖는 것으로 추정될 수 있다. 레티클의 CTE TZC 계수의 공간 변동은 레티클의 유닛 필드의 공간 위치에 대응하여 취급될 수 있는 요소의 어레이에 기록될 수 있다.

이 방법은 단계 1403으로 진행할 수 있고, 여기서 레티클 상의 공간적으로 불균일한 열 부하 분포가 결정될 수 있다. 도 4의 (A) 내지 (E) 및 도 6과 관련하여 설명한 바와 같이, 리소그래피 방사 빔에 노광되는 레티클의 하나 이상의 서브필드는 레티클 상에 공간적으로 불균일한 열 부하 분포를 초래할 수 있다. 레티클 상의 공간적으로 불균일한 열 부하 분포는 임의의 적절한 기술을 사용하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 레티클 상의 공간적으로 불균일한 열 부하 분포는 리소그래피 방사 빔 아래의 레티클의 노광된 영역의 검출된 위치에 기초하여 결정될 수 있다. 다른 실시례로서, 리소그래피 시스템 내의 온도 센서 어레이를 사용하여 레티클 상의 실시간 공간 온도 분포를 원격으로 검출할 수 있다.

이 방법 단계 1405로 진행할 수 있고, 여기서 레티클과 클램프 사이의 공간 내의 공간 가스 압력 분포는 레티클 및/또는 레티클 상의 공간적으로 불균일한 열 부하 분포의 CTE TZC 계수의 공간 변동에 기초하여 조절될 수 있다.

일부의 실시형태에서, 레티클과 클램프 사이의 공간 내의 공간 가스 압력 분포를 국부적으로 제어하여 레티클 후면으로부터의 열전도를 조절할 수 있고, 이로 인해 레티클의 국부적인 CTE TZC로부터의 국부적인 평균 온도 델타를 감소시킬 수 있다. 레티클과 클램프 사이의 공간 내의 가스 밀도의 크기를 조정하여 레티클 내의 CTE TZC 변동을 보상할 수 있다. 일부의 대안적인 실시형태에서, 단계 1401은 생략되고, 레티클과 클램프 사이의 공간 내의 공간 가스 압력 분포는 레티클 상의 공간적으로 불균일한 열 부하 분포에 기초하여 조절된다.

일부의 실시형태에서, 레티클과 클램프 사이의 공간 내의 공간 가스 압력 분포는 클램프 상의 복수의 가스 분배 피처의 각각을 통과하는 가스 흐름을 개별적으로 제어함으로써 조절할 수 있다. 도 5a, 도 5b 및 도 6과 관련하여 위에서 설명한 바와 같이,단계 1405는 하나 이상의 밸브를 제어하는 것을 통해 트렌치 및/또는 구멍의 서브세트의 각각을 통과하는 가스 유량을 개별적으로 조정하는 것을 포함할 수 있다. 레티클의 제 1 서브필드가 큰 열 부하를 갖는 경우(예를 들면, 리소그래피 방사 빔 하에서 노광된 경우), 제 1 서브필드에 대응하는 트렌치 및/또는 구멍의 서브세트는 가스 압력을 증가시키도록 높은 가스 유량을 가질 수 있으므로 레티클의 제 1 서브필드는 냉각 효과를 촉진시키는 높은 열 전도율을 가질 수 있다. 작은 열 부하를 갖는(예를 들면, 마스크로 피복된) 제 2 서브필드에 대응하는 트렌치 및/또는 구멍은 가스 압력을 저하시키는 작거나 거의 0인 가스 유량을 가질 수 있으므로 레티클의 제 2 서브필드는 냉각 효과를 억제하는 낮은 열 전도율을 가질 수 있다. 일부의 실시형태에서, 레티클의 제 1 서브필드와 제 2 서브필드의 경계에 대응하는 트렌치 및/또는 구멍은 급격한 가스 압력 전이 및 레티클 상의 상이한 열 부하의 경계에서 열 전도율의 급격한 단계를 생성하도록 진공에 통기하는 음의 가스 유량을 가질 수 있다.

일부의 실시형태에서, 단계 1405는 정상 압력파를 생성하여 레티클과 클램프 사이의 공간 내의 공간 가스 압력 분포를 더 조절하는 것을 더 포함할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 정상 압력파는 가스 저장소에서 또는 클램프 상의 가스 분배 피처에 접속되는 가스 덕트에서 생성될 수 있고, 1 차원 공간 분포파 또는 2 차원 공간 분포파일 수 있다. 정상 압력파는 진동 주파수를 제어하여 다양한 파장을 구비한 정상 압력파를 설정함으로써 단일 또는 작은 수의 액츄에이터에 의해 작동될 수 있다. 클램프의 표면까지 이어지는 트렌치 및/또는 구멍과 같은 가스 분배 피처는 생성된 정상 압력파를 레티클과 클램프 사이의 공간 내의 공간 가스 압력 분포에 연결하여 열 전도율을 더 조절할 수 있다.

이 방법 단계 1407로 진행할 수 있고, 여기서 레티클에의 열 플럭스 분포는 레티클 및/또는 레티클 상의 공간적으로 불균일한 열 부하 분포의 CTE TZC 계수의 공간 변동에 기초하여 조절될 수 있다.

일부의 실시형태에서, 단계 1407은 클램프 내에 매립된 유체 채널의 복수의 서브 회로의 각각을 통과하는 유체 흐름의 온도 및 유체 유량을 개별적으로 제어하여 클램프의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함할 수 있다. 도 8과 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 유체 채널의 복수의 서브 회로는 패턴화된 어레이로 배열될 수 있고, 각각은 클램프의 유닛 필드의 온도를 국부적으로 제어할 수 있다.

일부의 실시형태에서, 단계 1407은 복수의 열전기 디바이스의 각각을 통과하는 전류의 강도를 개별적으로 제어하여 클램프의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함할 수 있다. 도 9과 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 복수의 열전기 디바이스는 패턴화된 어레이로 배열될 수 있고, 각각은 클램프의 유닛 필드의 온도를 국부적으로 제어할 수 있다.

일부의 실시형태에서, 단계 1407은 클램프 내에 매립된 가열 와이어의 복수의 서브 회로의 각각을 통과하는 전류의 강도를 개별적으로 제어하여 클램프의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함할 수 있다. 도 10과 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 가열 와이어의 복수의 서브 회로는 패턴화된 어레이로 배열되고, 각각은 클램프의 유닛 필드의 온도를 국부적으로 제어할 수 있다.

일부의 실시형태에서, 단계 1407은 복수의 유도성 히터의 각각에 대응하는 자기장의 강도를 개별적으로 제어하여 클램프의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함할 수 있다. 도 11과 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 복수의 유도성 히터는 클램프 내에 매립되고 패턴화된 어레이로 배열되며, 각각은 클램프의 유닛 필드의 온도를 국부적으로 제어할 수 있다.

일부의 실시형태에서, 단계 1407은 복수의 적외선 히터의 각각으로부터 물체의 정면에 방출되는 적외 빔의 방사 위치 및 강도를 개별적으로 제어하여 물체의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함할 수 있다. 도 12와 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 적외선 히터로부터 방출되는 각각의 적외 빔은 물체의 유닛 필드의 온도를 국부적으로 제어할 수 있다.

일부의 실시형태에서, 단계 1407은 무선주파수 안테나로서 기능하는 클램프 내에 매립된 복수의 전극의 각각을 개별적으로 제어하여 물체의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함할 수 있다. 도 13과 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 복수의 전극은 패턴화된 어레이로 배열된다. 복수의 전극의 각각 상에서 고주파 전기 신호가 생성되어 저주판 정전 전압 상에 중첩되어 물체의 유닛 필드의 온도를 국부적으로 제어할 수 있다.

다양한 실시형태에서 개시된 방법의 단계는 임의 적절한 하드웨어 모듈 및 소프트웨어 모듈의 조합에 의해 직접 실행될 수 있다. 하드웨어 모듈은 위에서 설명한 임의의 디바이스 및 컴포넌트, 및 리소그래피 시스템의 하나 이상의 하드웨어 디코딩 프로세서, 예를 들면, 마이크로프로세서, 마이크로-제어기, 중앙 처리 유닛(CPU), 네트워크 프로세서(NP), 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드-프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 또는 기타 프로그램가능 로직 디바이스, 개별 게이트 또는 트랜지스터 로직 디바이스, 및 개별 하드웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈은 임의의 적절한 프로그램, 명령, 및 개시된 방법의 운용에 관련된 정보를 포함할 수 있고, 리소그래피 시스템 내의 임의의 적절한 기억장치/메모리 매체, 예를 들면, RAM, 플래시 메모리, ROM, 프로그램가능 ROM, 전기적으로 소거가능한 프로그램가능 메모리, 레지스터 등 내에 존재할 수 있다.

일부의 구현형태에서 도 14의 블록에 예시된 단계는 임의의 순서로 또는 도 14에 설명된 순서에 한정되지 않는 순서로 실행 또는 수행될 수 있다는 것에 주의해야 한다. 구체적으로는 2 개의 연속하는 블록들은 적절한 경우에는 실질적으로 동시에 또는 병행하여 실시될 수 있다. 예를 들면, 단계 1405 및 1407은 오버레이 에러를 최소화하기 위해 레티클 상의 균일한 온도 분포를 달성하도록 실질적으로 동시에 실행될 수 있다.

이 실시형태들은 다음의 절을 이용하여 더 설명될 수 있다.

1. 장치로서,

물체를 고정하도록 구성된 클램프 - 상기 클램프는 패턴으로 공간적으로 배치되는 복수의 가스 분배 피처를 포함함 -; 및

상기 복수의 가스 분배 피처의 각각을 통과하는 가스 유량을 개별적으로 조절하여 상기 클램프와 상기 물체 사이의 공간 내에서 가스 압력 분포를 공간적으로 조절하도록 구성된 가스 압력 제어기를 포함하는, 장치.

2. 제 1 절에 있어서,

가스 분배 피처는 어레이 형태로 배열된 복수의 트렌치 또는 구멍을 포함하는, 장치.

3. 제 2 절에 있어서,

상기 가스 분배 피처는 종렬 및 횡렬의 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 트렌치이고;

홀수의 횡렬 또는 짝수의 종렬의 상기 트렌치는 횡렬 방향을 따라 연장되고;

짝수의 횡렬 또는 홀수의 종렬의 상기 트렌치는 종렬 방향을 따라 연장되는, 장치.

4. 제 1 절에 있어서,

상기 가스 분배 피처를 가스 공급 시스템 및 진공 시스템에 접속하도록 구성된 복수의 가스 덕트; 및

대응하는 가스 분배 피처를 통과하는 가스 유량을 제어하도록 각각 구성된 복수의 밸브를 더 포함하는, 장치.

5. 제 4 절에 있어서,

상기 가스 압력 제어기는 상기 복수의 가스 덕트의 서브세트 내에서 정상 가스 압력파를 생성하여 상기 클램프와 상기 물체 사이의 공간 내에서 가스 압력 분포를 공간적으로 조절하도록 더 구성된, 장치.

6. 제 4 절에 있어서,

상기 복수의 밸브는 피에조(Piezo) 밸브 또는 마이크로-전기-기계 시스템 밸브인, 장치.

7. 제 1 절에 있어서,

상기 클램프 내에 매립되고 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 유체 채널을 더 포함하고, 각각의 유체 채널은 상기 클램프의 대응하는 영역의 온도를 국부적으로 제어하기 위해 유체 흐름을 통과시키도록 구성된 서브 회로를 형성하는, 장치.

8. 제 7 절에 있어서,

각각의 서브 회로를 통과하는 상기 유체 흐름의 온도 및 유체 유량을 개별적으로 제어함으로써 상기 클램프의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함하는, 장치.

9. 제 1 절에 있어서,

상기 클램프 내에 매립되고 어레이 형태로 배열된 복수의 열전기 디바이스를 더 포함하고,

상기 복수의 열전기 디바이스의 각각은 상기 클램프의 대응하는 영역의 온도를 국부적으로 제어하도록 구성된, 장치.

10. 제 9 절에 있어서,

상기 복수의 열전기 디바이스는 펠티에 디바이스, 열이온 냉각 디바이스, 또는 열터널 냉각 디바이스를 포함하는, 장치.

11. 제 9 절에 있어서,

각각의 열전기 디바이스를 통과하는 전류의 강도를 개별적으로 제어함으로써 상기 클램프의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함하는, 장치.

12. 제 1 절에 있어서,

상기 클램프 내에 매립되고 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 가열 와이어를 더 포함하고, 각각의 가열 와이어는 상기 클램프의 대응하는 영역을 국부적으로 가열하도록 구성된 서브 회로를 형성하는, 장치.

13. 제 12 절에 있어서,

각각의 서브 회로를 통과하는 전류의 강도를 개별적으로 제어함으로써 상기 클램프의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함하는, 장치.

14. 제 1 절에 있어서,

상기 클램프 내에 매립되고 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 유도성 히터를 더 포함하고,

각각의 유도성 히터는 상기 클램프의 대응하는 영역을 국부적으로 가열하도록 구성된, 장치.

15. 제 14 절에 있어서,

각각의 유도성 히터에 대응하는 자기장의 강도를 개별적으로 제어함으로써 상기 클램프의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함하는, 장치.

16. 제 1 절에 있어서,

상기 물체의 정면의 서브필드에 적외 빔을 방출하여 상기 물체의 서브필드를 국부적으로 가열하도록 각각 구성된 복수의 적외선 히터를 더 포함하는, 장치.

17. 제 16 절에 있어서,

각각의 적외선 히터의 위치, 및 각각의 적외선 히터로부터 방출되는 적외 빔의 강도 및 방향을 개별적으로 제어함으로써 상기 물체의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함하는, 장치.

18. 제 16 절에 있어서,

상기 물체의 정면 상의 적외광 흡수 층을 더 포함하는, 장치.

19. 제 1 절에 있어서,

상기 클램프에 매립되고 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 전극을 더 포함하고, 각각의 전극은 상기 물체의 대응하는 영역을 국부적으로 가열하기 위한 무선주파수 안테나로서 기능하도록 구성된, 장치.

20. 제 19 절에 있어서,

각각의 전극 상에서 저주파 정전 전압 상에 중첩되는 고주파 전기 신호를 개별적으로 생성함으로써 상기 물체의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함하는, 장치.

21. 제 1 절에 있어서,

상기 물체는 레티클 또는 마스크이고;

물체의 서브필드는 리소그래피 방사 빔의 아래에서 노광되어 물체에 공간적으로 불균일한 열 부하 분포를 발생시키는 장치.

22. 제 1 절에 있어서,

상기 물체 상의 공간 온도 분포를 원격으로 검출하도록 구성된 온도 센서 어레이를 더 포함하는, 장치.

23. 클램프 상에 고정된 물체의 공간 온도 분포를 조절하기 위한 방법으로서,

물체 상의 공간적으로 불균일한 열 부하 분포를 결정하는 것; 및

공간적으로 불균일한 열 부하 분포에 기초하여 물체와 클램프 사이의 공간 내의 공간 가스 압력 분포를 조절하는 것을 포함하는, 방법.

24. 제 23 절에 있어서,

물체의 제로 크로싱(TZC)의 열팽창계수(CTE)의 공간 변동을 결정하는 것; 및

CTE TZC의 공간 변동에 기초하여 물체와 클램프 사이의 공간 내의 공간 가스 압력 분포를 조절하는 것을 포함하는, 방법.

25. 제 23 절에 있어서,

상기 물체 상의 공간적으로 불균일한 열 부하 분포를 결정하는 것은:

리소그래피 방사 빔 하에서 노광되는 물체의 제 1 서브필드, 및 리소그래피 방사 빔으로부터 노광되지 않는 물체의 제 2 서브필드를 결정하는 것을 포함하는, 방법.

25. 제 23 절에 있어서,

상기 물체 상의 공간적으로 불균일한 열 부하 분포를 결정하는 것은:

온도 센서 어레이를 사용하여 상기 물체 상의 공간 온도 분포를 원격으로 검출하는 것을 포함하는, 방법.

27. 제 25 절에 있어서,

상기 공간 가스 압력 분포를 조절하는 것은:

상기 물체의 제 1 서브필드에 대응하는 클램프 내의 복수의 가스 분배 피처의 제 1 서브세트에 높은 가스 유량을 생성하여 상기 제 1 서브필드에 대응하는 높은 가스 압력을 형성하는 것; 및

상기 물체의 제 2 서브필드에 대응하는 클램프 내의 복수의 가스 분배 피처의 제 2 서브세트에 낮은 가스 유량을 생성하여 상기 제 2 서브필드에 대응하는 낮은 가스 압력을 형성하는 것을 포함하는, 방법.

28. 제 27 절에 있어서, 상기 공간 가스 압력 분포를 조절하는 것은:

물체의 제 1 서브필드와 제 2 서브필드의 경계에 대응하는 클램프 내의 복수의 가스 분배 피처의 제 3 서브필드 내에서 음의 가스 유량을 생성하여 이 경계에 대응하는 급격한 가스 압력 전이를 형성하는 것을 더 포함하는, 방법.

29. 제 27 절에 있어서, 상기 공간 가스 압력 분포를 조절하는 것은:

복수의 가스 분배 피처의 제 1 서브세트에 접속되는 적어도 하나의 가스 덕트 내에서 정상(standing) 가스 압력파를 생성하는 것을 더 포함하는, 방법.

30. 제 27 절에 있어서,

공간적으로 불균일한 열 부하 분포에 기초하여 물체에 대한 공간 열 플럭스 분포를 조절하는 것을 더 포함하는, 방법.

31. 제 30 절에 있어서,

공간 열 플럭스 분포를 조절하는 것은 클램프 내에 매립된 유체 채널의 복수의 서브 회로의 각각을 통과하는 유체 흐름의 온도 및 유체 유량을 개별적으로 제어하여 클램프의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함하고,

유체 채널의 복수의 서브 회로는 패턴화된 어레이로 배열되는, 방법.

32. 제 30 절에 있어서, 상기 공간 열류 분포를 조절하는 것은:

복수의 열전기 디바이스의 각각을 통과하는 전류의 강도를 개별적으로 제어하여 클램프의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함하며, 복수의 열전기 디바이스는 패턴화된 어레이로 배열되는, 방법.

33. 제 30 절에 있어서,

공간 열 플럭스 분포를 조절하는 것은 클램프 내에 매립된 가열 와이어의 복수의 서브 회로의 각각을 통과하는 전류의 강도를 개별적으로 제어하여 클램프의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함하며,

가열 와이어의 복수의 서브 회로는 패턴화된 어레이로 배열되는, 방법.

34. 제 30 절에 있어서,

공간 열 플럭스 분포를 조절하는 것은 복수의 유도성 히터의 각각에 대응하는 자기장의 강도를 개별적으로 제어하여 클램프의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함하며,

복수의 유도성 히터는 패턴화된 어레이로 배열되는, 방법.

35. 제 30 절에 있어서, 상기 공간 열류 분포를 조절하는 것은:

물체의 정면 상에 복수의 적외선 히터의 각각으로부터 방출되는 적외 빔의 방사 위치 및 강도를 개별적으로 제어하여 물체의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함하는, 방법.

36. 제 30 절에 있어서,

공간 열 플럭스 분포를 조절하는 것은 무선주파수 안테나로서 기능하도록 클램프 내에 매립된 복수의 전극의 각각을 개별적으로 제어하여 물체의 공간 온도 분포를 조절하는 것을 포함하며,

복수의 전극은 패턴화된 어레이로 배열되는, 방법.

37. 제 36 절에 있어서,

복수의 전극의 각각에 저주파 정전 전압 상에 중첩되는 고주파 전기 신호를 생성하는 것을 더 포함하는, 방법.

최종 소견

본 명세서에서 IC 제조에서 리소그래피 장치의 사용에 대해 구체적으로 언급할 수 있으나, 본 명세서에 기술되어 있는 리소그래피 장치는 다른 용도를 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 가능한 다른 용도에는 통합형 광학 시스템, 메모리용 안내 패턴 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCDs), 박막 자기 헤드 등의 제조가 있다.

본 명세서에서는 리소그래피 장치에 관련하여 본 개시의 실시형태에 대해 구체적으로 언급할 수 있으나,본 개시의 실시형태는 다른 장치에서 사용될 수도 있다. 본 개시의 실시형태는 마스크 검사 장치, 계측 장치, 또는 웨이퍼(또는 다른 기판) 또는 마스크(또는 패터닝 디바이스)와 같은 물체를 측정 또는 처리하는 임의의 장치의 일부를 형성할 수 있다. 이들 장치는 일반적으로 리소그래피 툴이라고 부를 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건 또는 주위(비진공) 조건을 사용할 수 있다.

광 리소그래피에 관한 본 개시의 실시형태에 대해 구체적으로 언급할 수 있었으나, 문맥이 허용하는 경우에 본 개시는 광학 리소그래피에 한정되지 않고, 다른 용도, 예를 들면, 임프린트 리소그래피에서도 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

본 명세서의 술어 또는 용어는 설명의 목적을 위한 것이며 한정하는 것이 아니므로 본 명세서의 용어 또는 술어는 본 명세서의 교시에 비추어 관련 기술의 당업자에 의해 해석되어야 한다는 것을 이해해야 한다.

위의 실시례는 본 개시의 실시형태의 예시이지만 한정하는 것이 아니다. 당해 분야에서 통상적으로 접하고 또한 관련 기술의 당업자에게 명백한 다양한 조건 및 파라미터의 다른 적절한 수정 및 적합은 본 개시의 사상 및 범위 내에 있다.

본 개시의 특정의 실시형태가 위에서 설명되었으나, 본 개시는 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 위의 설명은 제한이 아닌 설명을 위한 것이다. 따라서, 아래에 기재된 특허청구의 범위로부터 벗어나지 않는 한 기재된 바와 같이 본 개시에 수정을 가할 수 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다.

개요 및 요약 부분이 아닌 상세한 설명 부분은 청구범위를 해석하기 위해 사용되도록 의도됨을 이해해야 한다. 개요 및 요약란은 본 발명자들이 고려하는 본 발명의 하나 이상의 예시적 실시형태를 기재하지만 모든 예시적 실시형태를 기재하는 것은 아니며, 따라서 본 발명 및 첨부된 청구범위를 결코 제한하려는 의도를 갖지 않는다.

본 발명은 위에서 특정 기능의 구현형태 및 그 관계를 예시하는 기능적 구성 요소를 이용하여 설명하였다. 이들 기능적 구성 요소의 경계는 설명의 편의상 본 명세서에서 의의로 정의되었다. 특정된 기능 및 그 관계가 적절히 수행되는 한 대안적인 경계가 정의될 수 있다.

상기 특정 실시형태의 설명은 본 발명의 일반적인 성질을 충분히 드러내므로, 당업자의 지식을 적용함으로써 과도한 실험을 하지 않고, 본 발명의 일반적인 개념으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 이러한 특정 실시형태를 다양한 용도에 대해 용이하게 변경 및/또는 적합시키는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 적합 및 수정은 본 명세서에 제시된 교시 및 안내에 기초하여 개시된 실시형태의 균등물의 의미 및 범위 내에 있는 것으로 의도된다.

본 발명의 폭 및 범위는 전술한 예시적인 실시형태 중 어느 것에 의해서도 제한되어서는 안되며, 다음의 청구범위 및 그 등가물에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (20)

1. 물체를 고정하도록 구성된 클램프 - 상기 클램프는 패턴으로 공간적으로 배치되는 복수의 가스 분배 피처를 포함함 -; 및
   상기 복수의 가스 분배 피처의 각각을 통과하는 가스 유량을 개별적으로 조절하여 상기 클램프와 상기 물체 사이의 공간 내에서 가스 압력 분포를 공간적으로 조절하도록 구성된 가스 압력 제어기를 포함하는, 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스 분배 피처는 어레이 형태로 배치된 복수의 트렌치 또는 구멍을 포함하는, 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 가스 분배 피처는 종렬 및 횡렬의 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 트렌치이고;
   홀수의 횡렬 또는 짝수의 종렬의 트렌치는 횡렬 방향을 따라 연장되고;
   짝수의 횡렬 또는 홀수의 종렬의 트렌치는 종렬 방향을 따라 연장되는, 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스 분배 피처를 가스 공급 시스템 및 진공 시스템에 접속하도록 구성된 복수의 가스 덕트; 및
   대응하는 가스 분배 피처를 통과하는 가스 유량을 제어하도록 각각 구성된 복수의 밸브를 더 포함하는, 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 가스 압력 제어기는 상기 복수의 가스 덕트의 서브세트 내에서 정상(standing) 가스 압력파를 생성하여 상기 클램프와 상기 물체 사이의 공간 내에서 가스 압력 분포를 공간적으로 조절하도록 더 구성된, 장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 복수의 밸브는 피에조(Piezo) 밸브 또는 마이크로-전기-기계 시스템 밸브인, 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 클램프 내에 매립되고 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 유체 채널을 더 포함하고, 각각의 유체 채널은 상기 클램프의 대응하는 영역의 온도를 국부적으로 제어하기 위해 유체 흐름을 통과시키도록 구성된 서브 회로를 형성하는, 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   각각의 서브 회로를 통과하는 상기 유체 흐름의 온도 및 유체 유량을 개별적으로 제어함으로써 상기 클램프의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함하는, 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 클램프 내에 매립되고 어레이 형태로 배열된 복수의 열전기 디바이스를 더 포함하고,
   상기 복수의 열전기 디바이스의 각각은 상기 클램프의 대응하는 영역의 온도를 국부적으로 제어하도록 구성된, 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 열전기 디바이스는 펠티에 디바이스, 열이온 냉각 디바이스, 또는 열터널 냉각 디바이스를 포함하는, 장치.
11. 제 9 항에 있어서,
    각각의 열전기 디바이스를 통과하는 전류의 강도를 개별적으로 제어함으로써 상기 클램프의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함하는, 장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 클램프 내에 매립되고 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 가열 와이어를 더 포함하고, 각각의 가열 와이어는 상기 클램프의 대응하는 영역을 국부적으로 가열하도록 구성된 서브 회로를 형성하는, 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    각각의 서브 회로를 통과하는 전류의 강도를 개별적으로 제어함으로써 상기 클램프의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함하는, 장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 클램프 내에 매립되고 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 유도성 히터를 더 포함하고,
    각각의 유도성 히터는 상기 클램프의 대응하는 영역을 국부적으로 가열하도록 구성된, 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    각각의 유도성 히터에 대응하는 자기장의 강도를 개별적으로 제어함으로써 상기 클램프의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함하는, 장치.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 물체의 정면의 서브필드에 적외 빔을 방출하여 상기 물체의 서브필드를 국부적으로 가열하도록 각각 구성된 복수의 적외선 히터를 더 포함하는, 장치.
17. 제 16 항에 있어서,
    각각의 적외선 히터의 위치, 및 각각의 적외선 히터로부터 방출되는 적외 빔의 강도 및 방향을 개별적으로 제어함으로써 상기 물체의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함하는, 장치.
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 물체의 정면 상의 적외광 흡수 층을 더 포함하는, 장치.
19. 제 1 항에 있어서,
    상기 클램프에 매립되고 패턴화된 어레이로 배열된 복수의 전극을 더 포함하고, 각각의 전극은 상기 물체의 대응하는 영역을 국부적으로 가열하기 위한 무선주파수 안테나로서 기능하도록 구성된, 장치.
20. 제 19 항에 있어서,
    각각의 전극 상에서 저주파 정전 전압 상에 중첩되는 고주파 전기 신호를 개별적으로 생성함으로써 상기 물체의 공간 온도 분포를 조절하도록 구성된 온도 제어기를 더 포함하는, 장치.

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