JP2004198430A - 浸漬リソグラフィにおいて使用するための液体流近接センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体流近接センサ100に送入された液体を基準チャネル118と測定チャネル116とに分割する接合部114が設けられており、基準チャネルに沿って、基準チャネル118を通る液体流を均一に制限する第1の多孔質流れ制限器122が配置されており、測定チャネルに沿って、測定チャネル116を通る液体流を均一に制限する第2の多孔質流れ制限器120が配置されており、基準チャネルの端部に基準プローブ130が、測定チャネルの端部に測定プローブ128が設けられており、基準チャネルと測定チャネルとの間の液体質量流量を検出するために基準チャネルと測定チャネルとの間に質量流量センサ138が接続されており、基準面134と測定面132との間のスタンドオフ142,140の差が高い感度で検出される。
【選択図】図1A
Description
本出願は、2002年12月19日に出願された出願番号第10/322768号の一部継続出願であり、その開示内容全体は本願明細書に記載されたものとする。
図1Aは、本発明の実施形態による液体流近接センサ100を示している。液体流近接センサ100は、液体質量流量制御装置106と、中央チャネル112と、測定チャネル116と、基準チャネル118と、測定チャネル制限器120と、基準チャネル制限器122と、測定プローブ128と、基準プローブ130と、ブリッジチャネル136と、液体質量流量センサ138とを有している。液体供給部102は液体を所望の圧力で液体流近接センサ100内へ噴射する。液体供給部102において使用されるセンサ液体は、液体浸漬リソグラフィに適したあらゆる液体、例えば脱イオン水、シクロオクタン及びクリトクス(Krytox)であってよい。センサ液体は、加工面を包囲する浸漬液体として使用される液体と適合することが望ましい。
本発明の1つの実施形態に従い、また液体流近接センサ100を例にとると、測定チャネル116及び基準チャネル118は制限器120,122を有している。各制限器120,122は、それぞれの測定チャネル116及び基準チャネル118を進む液体流を制限する。測定チャネル制限器120は、接合部114と接合部124との間において測定チャネル116内に配置されている。同様に、基準チャネル制限器122は接合部114と接合部126との間において基準チャネル118内に配置されている。1つの例において、接合部114から測定チャネル制限器120までの距離と、接合部114から基準チャネル制限器122までの距離とは等しい。別の実施例では、この距離は等しくない。センサが対称的であるという固有の要求はないが、センサは、幾何学的に対称的であるならばより容易に使用することができる。
本発明の1つの実施例によれば、液体流近接センサ100を例にとって説明すると、チャネル112はスナッバ110を有している。制限器の動作と同様に、スナッバ110は、液体供給部102によって導入される液体乱流を低減し、液体質量流量センサを、液体流近接センサの上流部における音響ピックアップから隔離する。スナッバ110は、アキュムレータ108と接合部114との間においてチャネル112内に配置されている。本発明の別の特徴によれば、スナッバ110は、ポリエチレン又は焼結ステンレス鋼等の多孔質材料から成っている。液体流近接センサ150において使用されるスナッバ155は、スナッバ110と同じ特性を有しており、同じ利益を達成するために使用される。
液体流近接センサ100では、特定の用途に応じて基準プローブ130及び測定プローブ128として種々異なるタイプのノズルが使用されてよい。同様に、基準プローブ174及び測定プローブ181,182及び183のために液体流近接センサ150において、種々異なるタイプのノズルが使用されてよい。ノズルタイプの選択は特に、必要とされる設置面積(測定面積)に依存する。
図4に示されたプロセスは、微小な距離を検出しかつ制御動作を行うために液体流を使用するための方法400を示している(ステップ410〜470)。便宜上、この方法400は液体流近接センサ100に関して説明される。しかしながら、方法400は、必ずしもセンサ100の構造によって限定されることはなく、液体流近接センサ150又は、異なる構造を備えたセンサを用いて実施されることができる。
以上のように本発明の様々な実施形態を説明したが、これらの実施形態は、限定としてではなく例として示されたことを理解すべきである。本発明の思想及び範囲から逸脱することなく形式及び詳細における様々な変更を行うことができることは、当業者に明らかとなるであろう。
Claims (47)
- 基準面スタンドオフと測定面スタンドオフとの差を検出するための液体流近接センサにおいて、
液体流近接センサに送入された液体を基準チャネルと測定チャネルとに分割する接合部が設けられており、
基準チャネルに沿って配置された第1の多孔質流れ制限器が設けられており、該第1の多孔質流れ制限器が、基準チャネルを通る液体流を均一に制限するようになっており、
測定チャネルに沿って配置された第2の多孔質流れ制限器が設けられており、該第2の多孔質流れ制限器が、測定チャネルを通る液体流を均一に制限するようになっており、
基準チャネルの端部に基準プローブが設けられており、液体が、基準プローブを通って基準チャネルから流出し、基準スタンドオフを横切り、基準面に衝突し、
測定チャネルの端部に測定プローブが設けられており、液体が、測定プローブを通って測定チャネルから流出し、測定スタンドオフを横切り、測定面に衝突し、
基準チャネルと測定チャネルとの間の液体質量流量を検出するために基準チャネルと測定チャネルとの間に接続された液体質量流量センサが設けられており、基準面と測定面との間のスタンドオフの差が高い感度で検出されることができることを特徴とする、基準面スタンドオフと測定面スタンドオフとの差を検出するための液体流近接センサ。 - 液体の一定の液体質量流量を排出するために前記接合部の前に配置された液体質量流量制御装置が設けられている、請求項1記載のセンサ。
- 液体乱流を低減するために前記液体質量流量制御装置の後に配置されたスナッバが設けられている、請求項2記載のセンサ。
- 液体の一定の液体質量流量を提供するために前記接合部の前に配置された圧力レギュレータが設けられている、請求項1記載のセンサ。
- 前記接合部の前に配置されたスナッバが設けられている、請求項1記載のセンサ。
- 前記第1及び第2の多孔質流れ制限器が、それぞれ第1及び第2の多孔質材料から形成されており、該第1及び第2の多孔質材料が、実質的に同じ透過性特性を有している、請求項1記載のセンサ。
- 前記第1の多孔質材料と前記第2の多孔質材料とが同じでありかつポリエチレンを含む、請求項6記載のセンサ。
- 前記第1の多孔質材料と前記第2の多孔質材料とが同じでありかつ焼結ステンレス鋼を含む、請求項6記載のセンサ。
- 前記第1及び第2の多孔質流れ制限器がそれぞれ、約2〜15mmの長さを有している、請求項1記載のセンサ。
- 前記基準プローブと前記測定プローブとがそれぞれ1つ又は2つ以上の液体ボアを含む、請求項1記載のセンサ。
- 前記基準プローブと前記測定プローブとそれぞれの液体ボアとが、基準面及び測定面に対して垂直な方向に延びている、請求項10記載のセンサ。
- 前記基準プローブと前記測定プローブとがそれぞれ、約0.5mm〜2.5mmの内径を有する1つの液体ボアを含む、請求項1記載のセンサ。
- 前記基準プローブ及び前記測定プローブがそれぞれノズルを含む、請求項1記載のセンサ。
- 前記基準プローブと前記測定プローブとがそれぞれシャワーヘッド形ノズルを含む、請求項1記載のセンサ。
- 前記液体質量流量センサによって検出された液体質量流が、測定スタンドオフと基準スタンドオフとの差をナノメートル範囲で示している、請求項1記載のセンサ。
- 基準面スタンドオフと測定面スタンドオフとの差を検出するための液体流近接センサにおいて、
液体流近接センサに送入された液体を基準チャネルと測定チャネルとに分岐する接合部が設けられており、
測定チャネルと複数の測定ブランチとに接続された第1のスイッチング装置が設けられており、該第1のスイッチング装置が、一度に液体を1つの測定ブランチへ通流させ、液体の流れを1つの測定ブランチから別の測定ブランチへ切り替えるために使用されることができ、
基準チャネルに沿って配置された第1の多孔質流れ制限器が設けられており、該第1の多孔質流れ制限器が、基準チャネルを通る液体流を均一に制限するようになっており、
前記複数の測定ブランチに沿って配置された複数の測定ブランチ多孔質流れ制限器が設けられており、各測定ブランチ多孔質流れ制限器が、個々の測定ブランチを通る液体流を均一に制限するようになっており、
基準チャネルの端部に基準プローブが設けられており、液体が、基準プローブを通って基準チャネルから流出し、基準スタンドオフを横切り、基準面に衝突し、
複数の測定プローブが設けられており、それぞれの測定ブランチの端部に1つの測定プローブが配置されており、液体が、測定プローブを通って測定ブランチから流出し、測定スタンドオフを横切り、測定面に衝突し、
ブリッジチャネルと複数の測定ブランチとに接続された第2のスイッチング装置が設けられており、該第2のスイッチング装置が、一度に液体を1つの測定ブランチへ通流させ、液体の流れを1つの測定ブランチから別の測定ブランチへ切り替えるために使用されることができ、
基準チャネルと前記第2のスイッチング装置との間の液体流量を検出するために、基準チャネルと前記第2のスイッチング装置との間に接続された液体質量流量センサが設けられており、基準面と測定面との間のスタンドオフの差が高い感度で検出されることができることを特徴とする、基準面スタンドオフと測定面スタンドオフとの差を検出するための液体流近接センサ。 - 液体の一定の液体質量流量を排出するために前記接合部の前に配置された液体質量流量制御装置が設けられている、請求項16記載のセンサ。
- 液体乱流を低減するために前記液体質量流量制御装置の後に配置されたスナッバが設けられている、請求項17記載のセンサ。
- 液体の一定の液体質量流量を排出するために前記接合部の前に圧力レギュレータが設けられている、請求項16記載のセンサ。
- 前記接合部の前に配置されたスナッバが設けられている、請求項16記載のセンサ。
- 前記第1の多孔質流れ制限器と、前記測定ブランチ多孔質流れ制限器のそれぞれが、多孔質材料から形成されており、該多孔質材料が実質的に同じ透過性特性を有している、請求項16記載のセンサ。
- 前記第1の多孔質流れ制限器と、前記それぞれの測定ブランチ流れ制限器とのための前記多孔質材料が、同じでありかつポリエチレンを含む、請求項21記載のセンサ。
- 前記第1の多孔質流れ制限器と、前記それぞれの測定ブランチ多孔質流れ制限器のための前記多孔質材料が、同じでありかつ焼結ステンレス鋼を含む、請求項21記載のセンサ。
- 前記基準プローブと、前記複数の測定プローブのそれぞれが、ノズルを含む、請求項16記載のセンサ。
- 前記基準プローブと、前記複数の測定プローブのそれぞれとが、シャワーヘッド形ノズルを含む、請求項16記載のセンサ。
- 前記液体質量流量センサによって検出される液体質量流量が、測定スタンドオフと基準スタンドオフとの差をナノメートル範囲で示している、請求項16記載のセンサ。
- 基準面スタンドオフと測定面スタンドオフとの差を検出するための液体流近接センサにおいて、
液体流近接センサ内へ送入された液体を基準チャネル及び測定チャネル内へ分割する接合部が設けられており、
基準チャネルと複数の基準ブランチとに接続された第1のスイッチング装置が設けられており、前記第1のスイッチング装置が慣れを一度に1つの基準ブランチへ流れさせかつ、液体流を1つの基準ブランチから別の基準ブランチへ切り替えるために使用されることができ、
測定チャネルに沿って配置された第1の多孔質流れ制限器が設けられており、該第1の多孔質流れ制限器が、測定チャネルを通る液体流を均一に制限するようになっており、
前記複数の基準ブランチに沿って配置された複数の基準ブランチ多孔質流れ制限器が設けられており、各基準ブランチ多孔質流れ制限器が、個々の基準ブランチを通る液体流を均一に制限するようになっており、
測定チャネルの端部に測定プローブが設けられており、これにより、液体は測定プローブを通って測定チャネルから流出し、測定スタンドオフを横切り、測定面に衝突し、
複数の基準プローブが設けられており、この場合、基準プローブが各基準ブランチの端部に配置されており、これにより、液体が基準プローブを取って基準ブランチから流出し、基準スタンドオフを横切り、基準面に衝突し、
ブリッジチャネル及び複数の基準ブランチに接続された第2のスイッチング装置が設けられており、該第2のスイッチング装置が、液体を一度に1つの基準ブランチに流れさせかつ、液体流を1つの基準ブランチから別の基準ブランチへ切り替えるために使用されることができ、
測定チャネルと前記第2のスイッチング装置との間の液体流を検出するために、測定チャネルと前記第2のスイッチング装置との間に接続された液体質量流量センサが設けられており、基準面と測定面との間のスタンドオフの差が高い感度で検出されることができることを特徴とする、基準面スタンドオフと測定面スタンドオフとの差を検出するための液体流近接センサ。 - 液体の一定の液体質量流量を排出するために前記接合部の前に配置された液体質量流量制御装置が設けられている、請求項27記載のセンサ。
- 液体乱流を低減するために前記液体質量流量制御装置の後に配置されたスナッバが設けられている、請求項28記載のセンサ。
- 液体の一定の液体質量流量を排出するために前記接合部の前に配置された圧力レギュレータが設けられている、請求項27記載のセンサ。
- 前記接合部の前に配置されたスナッバが設けられている、請求項27記載のセンサ。
- 前記第1の多孔質流れ制限器と、前記測定ブランチ多孔質流れ制限器のそれぞれとが、多孔質材料から形成されており、前記多孔質材料が実質的に同じ透過特性を有している、請求項27記載のセンサ。
- 液体流近接センサにおいて使用するためのブリッジにおいて、
液体流を受け取りかつ該液体流を基準チャネルと測定チャネルとに分割する接合部が設けられており、
基準チャネルに沿って配置された第1の多孔質流れ制限器が設けられており、該第1の多孔質流れ制限器が、基準チャネルを通る液体流を均一に制限するようになっており、
測定チャネルに沿って配置された第2の多孔質流れ制限器が設けられており、該第2の多孔質流れ制限器が、測定チャネルを通る液体流を均一に制限するようになっていることを特徴とする、液体流近接センサにおいて使用するためのブリッジ。 - 基準スタンドオフと測定スタンドオフとの差を検出するための方法において、
(a)液体の流れを測定チャネルと基準チャネルとに分配し、
(b)測定チャネル及び基準チャネルの横断面に亘って実質的に均一に液体の流れを制限し、
(c)基準面及び測定面にそれぞれ衝突するように、液体を基準チャネル及び測定チャネルからノズルを介して排出し、
(d)基準チャネルと測定チャネルとを接続したブリッジチャネルにおいて液体質量流量を検出するステップを含んでおり、該液体質量流量が、測定スタンドオフと基準スタンドオフとの差の大きさを表していることを特徴とする、基準スタンドオフと測定スタンドオフとの差を検出するための方法。 - 前記ステップ(d)が、基準チャネルと測定チャネルとを接続したブリッジチャネルにおける液体質量流量を監視するステップを含んでおり、該液体質量流量が、測定スタンドオフと基準スタンドオフとの差の大きさを表している、請求項34記載の方法。
- 前記ステップ(d)が、基準チャネルと測定チャネルとの液体圧力差を監視するステップを含んでおり、該液体圧力差が、測定スタンドオフと基準スタンドオフとの差の大きさを表している、請求項34記載の方法。
- さらに前記検出ステップに応答して制御動作を行うことを含む、請求項34記載の方法。
- さらに前記検出ステップに応答して制御動作を行うことを含む、請求項35記載の方法。
- さらに前記検出ステップに応答して制御動作を行うことを含む、請求項36記載の方法。
- 基準スタンドオフと測定スタンドオフとの差を検出する方法において、
(a)測定チャネルと基準チャネルとに液体の流れを分配し、
(b)液体の流れを複数の測定ブランチの間で切り替え、液体の流れが一度に1つの測定ブランチを流過し、
(c)測定ブランチ及び基準チャネルの横断面に亘って実質的に均一に液体の流れを制限し、
(d)基準面と測定面とにそれぞれ衝突するように、液体を基準チャネル及び測定チャネルからノズルを介して排出し、
(e)基準チャネルと測定チャネルとを接続したブリッジチャネルにおける液体質量流量を検出するステップを含んでおり、該液体質量流量が、測定スタンドオフと基準スタンドオフとの差の大きさを表していることを特徴とする、基準スタンドオフと測定スタンドオフとの差を検出する方法。 - 前記ステップ(e)が、基準チャネルと測定ブランチとを接続したブリッジチャネルにおける液体質量流量を監視するステップを含んでおり、該液体質量流量が、測定スタンドオフと基準スタンドオフとの差の大きさを表している、請求項40記載の方法。
- 前記ステップ(e)が、基準チャネルと測定ブランチとにおける液体圧力差を監視するステップを含んでおり、該液体圧力差が、測定スタンドオフと基準スタンドオフとの差の大きさを表している、請求項40記載の方法。
- さらに前記検出ステップに応答して制御動作を行うことを含む、請求項40記載の方法。
- さらに前記検出ステップに応答して制御動作を行うことを含む、請求項41記載の方法。
- さらに前記検出ステップに応答して制御動作を行うことを含む、請求項42記載の方法。
- 測定面の微細構成をマッピングする方法において、
(a)液体の流れを、多数の測定ブランチを有する液体流近接センサ内に送入し、
(b)測定ブランチを使用して測定面の領域の微細構成をマッピングし、
(c)測定面の一領域の前記マッピングが完了した場合、液体の流れを前記測定ブランチから別の測定ブランチへ切り替え、
(d)微細構成マッピングが望まれる測定面の全ての領域がマッピングされるまでステップ(a)からステップ(c)までを繰り返すことを特徴とする、測定面の微細構成をマッピングする方法。 - 前記測定面が半導体ウェハである、請求項46記載の方法。
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