KR100843709B1 - 액체 실링 유니트 및 이를 갖는 이멀젼 포토리소그래피장치 - Google Patents

액체 실링 유니트 및 이를 갖는 이멀젼 포토리소그래피장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액체 실링 유니트를 제공한다. 상기 액체 실링 유니트는 액체가 수용되며, 광이 투과하는 광노즐구를 갖는 저장용기와, 상기 광노즐구에 수용된 상기 액체와 접촉하는 유체가 수용되는 실링부를 구비한다. 또한, 본 발명은 상기 액체 실링 유니트를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치도 제공한다. 따라서, 본 발명은 이멀젼 투영광학계의 오염을 방지할 수 있다.
Figure R1020070011776
이멀젼, 액체, 파티클, 오염

Description

액체 실링 유니트 및 이를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치{LIQUID SEALING UNIT AND IMMERSION PHOTO LITHOGRAPHY APPARATUS}
도 1은 종래의 이멀젼 포토리소그래피 장치의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 따르는 액체 실 링 유니트의 동작 전 상태를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 따르는 액체 실링 유니트의 동작 전 상태를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예를 따르는 액체 실링 유니트의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 따르는 액체 실링 유니트의 동작 후 상태를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 본 발명의 이멀젼 포토리소그래피 장치의 동작 전 상태를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 이멀젼 포토리소그래피 장치의 동작 후 상태를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 본 발명의 이멀젼 포토리소그래피 장치를 보여주는 블록도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 저장용기
110 : 광노즐구
111 : 액체(液體)
200 : 실링부
210 : 베쓰(bath)
211 : 유체(流體)
250 : 초음파 세척기
300 : 세정부
310 : 수위유지수단
311 : 센서
312 : 유체유로
313 : 제 1펌프
314 : 액체저장기
315 : 제 1제어기
320 : 순환수단
321 : 순환유로
322 : 필터
323 : 제 2펌프
324 : 제 2제어기
400 : 이동부
500 : 투영광학계
600 : 웨이퍼 스테이지
610 : 안착부
본 발명은 이멀젼 포토리소그래피 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이멀젼 투영광학계의 오염을 방지할 수 있는 액체 실링 유니트 및 이를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치에 관한 것이다.
반도체 소자들은 여러 가지의 단위 공정들(unit processes)을 사용하여 제조된다. 상기 단위 공정들은 반도체 웨이퍼 상에 절연막, 도전막 또는 반도체막과 같은 물질막을 형성하기 위한 증착 공정(deposition process), 상기 물질막을 패터닝하기 위한 포토리소그래피/식각 공정, 상기 물질막 또는 상기 반도체 웨이퍼의 소정영역들을 불순물들로 도우핑시키기 위한 이온주입 공정, 상기 불순물들을 활성화시키기 위한 열처리 공정, 상기 물질막의 표면을 평탄화시키기 위한 화학기계적 연마 공정 및 상기 각 공정들이 적용된 웨이퍼의 표면에 잔존하는 오염원들(contaminants)을 제거하기 위한 세정 공정 등을 포함할 수 있다. 상기 단위 공정들중 포토리소그래피 공정은 반도체 소자들의 집적도에 직접적으로 영향을 미친다.
상기 포토리소그래피 공정은 광학 시스템(optical system)을 구비하는 포토리소그래피 장치를 사용하여 진행된다. 상기 광학 시스템은 렌즈 모듈 및 상기 렌즈 모듈을 향하여 조사되는 메인 입사광을 생성시키는 메인 광원을 포함할 수 있다. 상기 메인 입사광은 상기 렌즈 모듈을 통하여 웨이퍼 스테이지(wafer stage) 상에 조사된다. 상기 광학 시스템의 해상도(resolution; R)는 다음의 [수학식 1]로 표현될 수 있다.
Figure 112007010777148-pat00001
여기서, "λ"는 상기 메인 광원으로부터 생성되는 상기 메인 입사광의 파장을 나타내고, "NA"는 상기 렌즈 모듈의 개구수(numerical aperture)를 나타낸다.
상기 개구수(NA)는 상기 렌즈 모듈의 직경에 근사적으로(approximately) 비례하고, 상기 렌즈 모듈의 초점거리(focal distance)에 근사적으로 반비례한다. 상기 개구수(NA)는 다음의 [수학식 2]로 표현될 수 있다.
Figure 112007010777148-pat00002
여기서, "n"은 상기 렌즈 모듈 및 상기 웨이퍼 스테이지 사이의 매질(medium)의 굴절률(refractive index)을 나타내고, "θ"는 상기 렌즈 모듈의 중심 수직축(central vertical axis) 및 상기 렌즈 모듈의 가장자리로부터 상기 렌즈 모듈의 초점(focal point)을 향하는 빛 사이의 각도(즉, 굴절각; refracted angle) 를 나타낸다.
상기 [수학식 1]및 [수학식 2]로부터 알 수 있듯이, 상기 광학 시스템의 해상도(R)는 상기 렌즈 모듈의 굴절각(θ)을 증가시키거나 상기 렌즈 모듈 및 상기 웨이퍼 스테이지 사이의 매질의 굴절률(n)을 증가시킴으로써 개선될 수 있다.
상기와 같은 광학시스템을 갖는 종래의 포토리소그레피 장치를 도 1을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 종래의 포토리소그래피 장치는 투영렌즈부(미도시)의 하단에 액체를 저장할 수 있는 이멀젼 렌즈부를 구비한다.
상기 이멀젼 렌즈부는 액체(11)가 저장되는 저장기(12)를 갖는다. 상기 저장기(12)는 그 중앙에 상기 액체가 저장되는 저장공간이 형성되되, 상기 저장공간은 그 상면과 하면이 외부로 노출된다. 그리고, 상기 공간은 그 상방에서 하방을 따라 점진적으로 좁아지도록 형성된다.
상기 이멀젼 렌즈부의 상부에는 상기 투영렌즈부가 위치된다.
상기 이멀젼 렌즈부의 하부에는 웨이퍼 테이블(WT)이 위치된다. 상기 웨이퍼테이블(WT)은 웨이퍼(W)가 안착되는 제 1안착부가 형성되고, 상기 제 1안착부의 근방에는 클로징 디스크(15)가 안착되는 제 2안착부가 형성된다. 여기서, 상기 클로징 디스크(15)와 상기 웨이퍼 테이블(WT)의 상면은 실질적으로 서로 동일 평면을 형성한다. 그리고, 상기 웨이퍼 테이블(WT)은 도면에 도시되지는 않았지만 화살표방향을 따라 직선이동될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 종래의 포토리소그래피 장치의 작동을 설명하도록 한다.
웨이퍼 테이블(WT)의 제 1안착부에는 웨이퍼(W)가 이송수단(미도시)에 의해서 로딩된다. 상기 웨이퍼(W)는 상기 웨이퍼 테이블(WT)의 이동에 의해서 상기 이멀젼 렌즈부의 저부에 위치된다. 이때, 상기 이멀젼 렌즈부의 저장기(12)에는 침지액체(immersion liquid, 이하 '액체'라 함)가 저장되어 있는 상태이다. 이어, 광원에서 조사되는 광은 레티클(미도시)을 통과하여 상기 투영렌즈부를 통과하고, 상기 이멀젼 렌즈부의 액체(11)에 의하여 해상도가 향상된 이후에 상기 웨이퍼(W) 상에 투영된다. 이와 같은 방법으로 상기 웨이퍼(W) 상에 포토리소그래피 공정을 마친 이후에, 상기 웨이퍼(W)는 상기 웨이퍼 테이블(WT)의 이동에 의해서 언로딩될 수 있다.
이때, 상기 클로징 디스크(15)의 상면은 상기 웨이퍼 테이블(WT)의 이동에 의하여 상기 이멀젼 렌즈부의 저부에 위치될 수 있다. 이어, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 클로징 디스크(15)는 상기 이멀젼 렌즈부의 진공흡착홀에 형성되는 진공흡착력에 의하여 저장기의 저면에 흡착될 수 있다. 따라서, 상기 클로징 디스크(15)의 상면은 상기 저장기(12)의 저장공간의 하면을 외부로부터 밀폐시킬 수 있기 때문에, 상기 저장공간의 액체(11)가 그 저부를 통하여 유출되지 않도록 할 수 있다.
이어, 상기 포토리소그래피공정이 진행된 웨이퍼(W)가 언로딩되고, 새로운 웨이퍼(W)가 제 1안착부에 로딩되면, 상기 클로징 디스크(15)를 원위치로 복귀시켜야 한다. 이때, 상기 진공흡착홀에 형성된 진공흡착력을 소실됨으로써, 상기 클로 징 디스크(15)가 제 2안착부에 안착될 수 있다. 따라서, 상기 저장기(12)의 저장공간의 하면은 외부로 노출된다. 이어, 상기 새로운 웨이퍼(W)는 상기 웨이퍼 테이블(WT)의 이동에 의해서 상기 이멀젼 렌즈부의 저부로 위치되고, 상기 클로징 디스크(15) 역시 원위치로 복귀될 수 있다.
그러나, 종래에는 상기 클로징 디스크(15)를 사용하여 상기 저장기(12)의 저장공간의 하면을 밀폐 또는 개방하기 때문에, 상기 클로징 디스크(15)의 동작시간으로 인한 공정시간이 증가되는 문제점이 있다.
이에 더하여, 상기 클로징 디스크(15)는 외부로부터 제공되는 진공흡착력의 유무에 의하여 상기 저장기(12)의 저면에 흡착 또는 분리되기 때문에 실질적으로 상기 저장기(12)의 저면과 물리적인 접촉이 반복적으로 발생된다. 이에 따라, 종래에는 상기 저장기(12)의 저면 및 클로징 디스크(15)의 상면에 스크레치가 발생되는 문제점이 있다.
또한, 상기 스크레치에 먼지와 같은 오염물질이 끼고, 상기 오염물질이 저장기에 저장된 액체(11)에 침투될 수 있다. 또한, 패턴이 형성되는 웨이퍼(W)의 상면에 파티클로 작용될 수 있다.
이와 같이, 종래에는 오염물질이 상기 액체(11)에 침투하거나, 웨이퍼(W) 상에 존재하면, 그 오염물질은 상기 액체(11)를 통하여 굴절되어 웨이퍼(W) 상에 투영되는 화상에 파티클로 작용되거나, 웨이퍼(W) 상에 묘화(imaging)된 패턴에 오염원으로 작용되어, 결국 웨이퍼(W) 상에 불량의 패턴이 형성되고 이로 인하여 막대한 제품불량을 초래하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결할 수 있도록 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1목적은 저장용기의 액체에 오염물질의 존재되는 것을 방지하여, 웨이퍼 상으로 투영되는 패턴에 디펙(defect)의 발생을 방지하고, 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 액체 실링 유니트 및 이를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 제 2목적은 저장용기의 액체를 외부로부터 밀폐시키는 시간을 단축하여, 웨이퍼에 대한 포토리소그래피 공정 시간을 줄일 수 있는 액체 실링 유니트 및 이를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 제 3목적은 저장용기의 액체와 계면을 형성시키어 상기 액체를 외부로부터 용이하게 밀폐시킬 수 있는 액체 실링 유니트 및 이를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 액체 실링 유니트를 제공한다.
상기 액체 실링 유니트는 액체가 수용되며, 광이 투과하는 광노즐구를 갖는 저장용기와, 상기 광노즐구에 수용된 상기 액체와 접촉하는 유체(fluid)가 수용되는 실링부를 포함한다.
여기서, 상기 실링부는 상기 유체가 일정량으로 저장되는 베쓰를 갖는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 실링부는 상기 액체를 세정하는 세정부를 더 구비하되,
상기 세정부는 상기 광노즐구에 수용된 액체를 기설정된 양으로 유지하는 수위유지수단과, 상기 베쓰에 저장된 유체를 순환시키는 순환0수단을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수위유지수단은 상기 광노즐구에 저장된 액체의 수위값을 측정하는 센서와, 상기 광노즐구와 연통되도록 상기 저장용기에 마련되어 액체를 유통(流通)시키는 유체유로와, 상기 유체유로와 연결되는 제 1펌프와, 상기 제 1펌프와 연결되며, 액체가 저장되는 액체저장기와, 상기 센서와 전기적으로 연결되며 기준 수위값이 기설정되고, 상기 측정되는 수위값이 상기 기준 수위값과 동일해지도록 상기 제 1펌프를 제어하는 제 1제어기를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 순환수단은 상기 베쓰의 한쪽과 다른 쪽을 연통시키는 순환유로와, 상기 순환유로 상에 설치되는 필터와, 상기 순환유로 상에 설치되는 제 2펌프와, 상기 제 2펌프와 전기적으로 연결되어 상기 제 2펌프의 동작을 제어하는 제 2제어기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제 1제어기와 상기 제 2제어기는 메인 제어기에 포함될 수 있다.
한편, 상기 실링부는 상기 액체로 인하여 작용하는 제 1압력값에 대응되도록 제 2압력값으로 가압하여 상기 광노즐구의 경계면에서 상기 액체를 실링하는 유체를 갖되,
상기 제 2압력값은 상기 경계면에서 노출되는 상기 액체의 노출면에 유체가 접촉되어 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 유체는 상기 액체의 비중과 동일한 액체인 것이 바람직하다.
또한, 상기 유체는 상기 액체의 비중보다 큰 액체 일 수도 있다.
여기서, 상기 실링부는 상기 저장용기의 일부가 침지되는 상기 유체가 일정량으로 저장되는 베쓰를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실링부는 상기 광노즐구에 저장된 액체의 수위를 유지하는 수위유지수단을 더 구비하되,
상기 수위유지수단은 상기 광노즐구에 저장된 액체의 수위값을 측정하는 센서와, 상기 광노즐구와 연통되도록 상기 저장용기에 마련되어 액체를 유통시키는 유체유로와, 상기 유체유로와 연결되는 제 1펌프와, 상기 제 1펌프와 연결되며, 액체가 저장되는 액체저장기와, 상기 센서와 전기적으로 연결되며 기준 수위값이 기설정되고, 상기 측정되는 수위값이 상기 기준 수위값과 동일해지도록 상기 제 1펌프를 제어하는 제 1제어기를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실링부는 초음파 세척기를 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명은 전술한 목적을 달설하기 위하여, 액체 실링 유니트를 구비한 이멀젼 포토리소그래피 장치를 제공한다.
상기 이멀젼 포토리소그래피 장치는 액체가 수용되며, 광이 투과되는 광노즐구를 갖는 저장용기와, 웨이퍼가 안착되며, 상기 저장용기의 저부로 이동되는 웨이퍼 스테이지와, 상기 저장용기의 저부에서 상기 광노즐구에 수용된 상기 액체와 접촉하는 유체가 수용되는 실링부와, 상기 실링부를 상기 저장용기의 저부로 이동시 키는 이동부를 포함한다.
여기서, 상기 실링부는 상기 유체가 일정량으로 저장되는 베쓰를 갖는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 실링부는 상기 액체를 세정하는 세정부를 더 구비하되,
상기 세정부는 상기 광노즐구에 수용된 액체를 기설정된 양으로 유지하는 수위유지수단과, 상기 베쓰에 저장된 유체를 순환시키는 순환수단을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수위유지수단은 상기 광노즐구에 저장된 액체의 수위값을 측정하는 센서와, 상기 광노즐구와 연통되도록 상기 저장용기에 마련되어 액체를 유통시키는 액체유로와, 상기 액체유로와 연결되는 제 1펌프와, 상기 제 1펌프와 연결되며, 액체가 저장되는 액체저장기와, 상기 센서와 전기적으로 연결되며 기준 수위값이 기설정되고, 상기 측정되는 수위값이 상기 기준 수위값과 동일해지도록 상기 제 1펌프를 제어하는 제 1제어기를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 순환수단은 상기 베쓰의 한쪽과 다른 쪽을 연통시키는 순환유로와, 상기 순환유로 상에 설치되는 필터와, 상기 순환유로 상에 설치되는 제 2펌프와, 상기 제 2펌프와 전기적으로 연결되어 상기 제 2펌프의 동작을 제어하는 제 2제어기를 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 실링부는 상기 액체로 인하여 작용하는 제 1압력값에 대응되도록 제 2압력값으로 가압하여 상기 광노즐구의 경계면에서 상기 액체를 실링하는 유체를 갖는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제 2압력값은 상기 경계면에서 노출되는 상기 액체의 노출면에 유체가 접촉되어 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 유체는 상기 액체의 비중과 동일한 액체인 것이 바람직하다.
또한, 상기 유체는 상기 액체의 비중보다 큰 액체 일 수도 있다.
또한, 상기 실링부는 상기 저장용기의 일부가 침지되는 상기 유체가 일정량으로 저장되는 베쓰를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실링부는 상기 광노즐구에 저장된 액체의 수위를 유지하는 수위유지수단을 더 구비하되,
상기 수위유지수단은 상기 광노즐구에 저장된 액체의 수위값을 측정하는 센서와, 상기 광노즐구와 연통되도록 상기 저장용기에 마련되어 액체를 유통시키는 유체유로와, 상기 유체유로와 연결되는 제 1펌프와, 상기 제 1펌프와 연결되며, 액체가 저장되는 액체저장기와, 상기 센서와 전기적으로 연결되며 기준 수위값이 기설정되고, 상기 측정되는 수위값이 상기 기준 수위값과 동일해지도록 상기 제 1펌프를 제어하는 제 1제어기를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실링부는 초음파 세척기를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부되는 도면들을 참조로 하여, 본 발명의 액체 실링 유니트 및 이를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치를 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예를 따르는 액체 실링 유니트를 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 따르는 액체 실 링 유니트의 동작 전 상태를 보여주는 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예를 따르는 액체 실링 유니트의 동작 전 상태를 보여주는 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예를 따르는 액체 실링 유니트의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 2 내지 도 4를 참조로 하면, 본 발명의 액체 실링 유니트는 액체가 저장되는 저장용기(100)와, 상기 저장용기(100)의 저부에 위치하는 실링부(200)를 갖는다.
상기 저장용기(100)는 그 중앙부에 광이 투과되는 광노즐구(110)를 갖는다. 상기 광노즐구(110)에는 일정량의 액체(111)가 수용된다.
상기 실링부(200)는 베쓰(210)를 갖는다. 상기 베쓰(210)에는 일정량의 유체(211, fluid)가 수용된다. 상기 유체(211)는 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)와 접촉될 수 있다. 여기서, 본 발명의 상기 유체(流體)는 유동체(流動體)를 의미하며, 상기 유동체는 액상(液相)의 형태로 이동할 수 있는 물체를 의미할 수 있다.
상기 실링부(200)는 세정부(300)를 더 구비할 수 있다. 상기 세정부(300)는 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)를 세정할 수 있다.
상기 세정부(300)는 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)를 기설정된 수위값으로 유지하는 수위유지수단(310)과, 상기 베쓰(210)에 저장된 유체(211)를 순환시키는 순환수단(320)을 구비할 수 있다.
좀 더 상세하게, 상기 수위유지수단(310)은 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)의 수위값을 측정하는 센서(311)와, 상기 광노즐구(110)에 연통되도록 상기 저장용기(100)에 마련되어 액체(111)를 유통시키는 유체유로(312)와, 상기 유체유로(312)와 튜브(312')를 통하여 연결되는 제 1펌프(313)와, 상기 제 1펌프(313)와 튜브(312')를 통하여 연결되며 액체(111)가 저장되는 액체저장기(314)와, 상기 센서(311)와 전기적으로 연결되며 기준 수위값이 기설정되고, 상기 측정되는 수위값이 상기 기준 수위값과 동일해지도록 상기 제 1펌프(313)의 동작을 제어하는 제 1제어기(315)를 구비할 수 있다.
상기 순환수단(320)은 상기 베쓰(210)의 한쪽과 다른쪽을 서로 연통시키는 순환유로(321)와, 상기 순환유로(321) 상에 설치되는 필터(322)와, 상기 순환유로(321) 상에 설치되는 제 2펌프(323)와, 상기 제 2펌프(323)와 전기적으로 연결되어 상기 제 2펌프(323)의 동작을 제어하는 제 2제어기(324)를 구비할 수 있다.
상기 제 1제어기(315)와 상기 제 2제어기(324)는 메인 제어기(M)에 포함될 수 있다.
한편, 상기 베쓰(210)는 이동부(400)와 연결된다.
상기 이동부(400)는 상기 베쓰(210)와 연결되는 직선레일(410)과, 상기 직선레일(410)에 연결되어 상기 직선레일(410)을 직선이동시키는 모터(420)와, 상기 직선레일(410) 상에 마련되어, 상기 베쓰(210)를 수직이동시키는 실린더(430)를 구비할 수 있다. 상기 실린더(430)는 상기 상승축(431)을 구비하되, 상기 상승축(431)은 상기 베쓰(210)와 연결될 수도 있고, 상기 직선레일(410)과 연결될 수도 있다.
또 한편, 상기 실링부(200)는 초음파 세척기(250)를 더 구비할 수 있다. 상기 초음파 세척기(250)는 베쓰(210)에 수용된 유체(211)에 포함되는 파티클을 제거 하는 장치이다. 상기 초음파 세척기(250)는 메인 제어기(M)에 전기적으로 연결되고, 상기 메인 제어기(M)의 신호에 의하여 구동된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따르는 액체 실링 유니트의 작용을 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 저장용기(100)의 광노즐구(110)에는 액체(111)가 일정량으로 수용된다.
제 1제어기(315)는 제 1펌프(313)를 동작시킨다. 상기 제 1펌프(313)는 액체저장기(314)에 저장된 액체(111)를 펌핑하고, 상기 액체(111)는 제 1액체유로(312a)를 통하여 광노즐구(110)로 공급된다. 상기 광노즐구(110)에는 상기 액체(111)가 채워질 수 있다. 그리고, 상기 액체(111)가 상기 광노즐구(110)에 제 2액체유로(312b)가 잠기도록 채워지면, 상기 액체(111)는 상기 제 2액체유로(312b)를 통하여 액체저장기(314)로 유동될 수 있다. 이어, 상기 광노즐구(110)에는 일정량의 액체(111)가 수용되면, 상기 제 1제어기(315)는 상기 제 1펌프(313)의 동작을 중지시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 광노즐구(110)에는 액체(111)가 일정량으로 수용될 수 있다.
한편, 상기 저장용기(100)로부터 일정 거리 이격되어 위치되는 베쓰(210)에는 일정량의 유체(211)가 수용될 수 있다.
이어, 베쓰(210)는 이동부(400)에 의해서 저장용기(100)의 저부로 이동될 수 있다. 즉, 모터(420)는 직선레일(410)을 구동시키고, 구동되는 직선레일(410)에 설치된 베쓰(210)는 상기 저장용기(100)의 저부에 위치된다. 그리고, 상기 베쓰(210)는 실린더(430)의 상승동작에 의하여 일정 높이로 상승될 수 있다. 즉, 상기 실린더(430)의 상승축(431)은 상기 베쓰(210)에 연결되어 상기 베쓰(210)를 상승시키거나, 상기 직선레일(410)에 연결되어 상기 직선레일(410)을 상승시킬 수도 있다.
이와 같이, 상기 베쓰(210)가 일정 높이로 상승되면, 상기 저장용기(100)는 그 저면부의 일부가 상기 베쓰(210)에 수용된 유체(211)에 침지될 수 있다.
즉, 상기 저장용기(100)의 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)는 상기 광노줄구(110)의 저부에 형성되는 노출면을 통하여 상기 베쓰(210)에 수용된 유체(211)와 서로 접촉될 수 있다. 여기서, 상기 노출면은 실질적으로 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)와 베쓰(210)에 저장된 유체(211)가 서로 접촉되는 면인 경계면(a)일 수 있다.
이러한 상태에서, 본 발명에 따르는 세정부(300)는 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)를 세정함과 아울러, 광노즐구(110)의 주변에 형성될 수 있는 파티클을 제거할 수도 있다.
이러한 상기 세정부(300)의 작용을 좀 더 상세하게 설명하도록 한다.
제 2제어기(324)는 제 2펌프(323)를 작동시킨다. 상기 제 2펌프(323)는 베쓰(210)에 저장된 유체(211)를 펌핑하고, 이는 제 1순환유로(321a)로 유입된다. 상기 제 1순환유로(321a)로 유입된 유체(211)는 필터(322)를 통과한다. 상기 필터(322)는 상기 유체(211)에 포함될 수 있는 파티클을 필터링할 수 있다. 상기 필 터(322)를 통과한 유체(211)는 제 2순환유로(321b)를 통하여 다시 베쓰(210)로 배출될 수 있다.
따라서, 상기 베쓰(210)에 저장된 유체(211)는 상기 제 2펌프(323)의 동작에 의하여 순환될 수 있다. 또한, 상기 제 2제어기(324)는 상기 제 2펌프(323)의 펌핑능력을 조절할 수 있기 때문에, 상기 유체(211)의 순환속도는 상기 제 2펌프(323)의 펌핑 능력에 비례할 수 있다.
이때, 상기 유체(211)와 접촉된 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)는 상기 베쓰(210)에서 순환되는 유체(211)로 빨려 들어갈 수 있다. 따라서, 상기 액체(111)는 상기 유체(211)에 포함되어 순환될 수 있다.
그러므로, 상기 액체(111)에 파티클이 포함되어 있는 경우에, 상기 파티클은 상기 유체(211)에 포함되어 순환되면서 상기 필터(322)에서 필터링될 수 있다. 또한, 상기 저장용기(100)의 저면, 즉, 상기 광노즐구(110)의 주변에 파티클이 형성되는 경우에, 상기 파티클도 상기 유체(211)에 포함되어 순환되면서 상기 필터(322)에서 필터링될 수 있다.
한편, 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)는 그 수위값이 수위유지수단(310)에 의하여 일정한 수위값으로 유지될 수 있다.
즉, 센서(311)는 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)의 수위값을 측정하여 제 1제어기(315)로 전송한다. 상기 제 1제어기(315)는 제 1펌프(313)를 동작시키어 상기 액체(111)를 제 1,2유체유로(312a,312b)를 통하여 순환시킬 수 있다. 그리고, 상기 제 1제어기(315)는 상기 측정되는 수위값이 기설정된 기준수위값과 동 일해지도록 상기 제 1펌프(313)의 동작을 제어할 수 있다. 따라서, 상기 광노즐구(110)에 수용되는 액체(111)는 항상 일정한 수위값을 유지할 수 있다. 따라서, 상기 광노즐구(110)에는 일정량의 액체(111)가 수용될 수 있다.
물론, 상기 제 1,2유체유로(312a,312b)에는 필터(316)가 더 설치될 수도 있다. 따라서, 상기 액체(111)에 포함될 수 있는 파티클을 필터링할 수 있다. 상기 필터(316)는 제 1순환유로(321a)에 설치되는 필터(322)와 동일할 수 있다.
이에 더하여, 실링부(200)는 초음파 세척기(250)를 더 구비할 수 있기 때문에, 상기와 같이 순환되는 유체(211)와 액체(111)에 포함되는 파티클을 더 용이하게 제거할 수 있다. 상기 초음파 세척기(250)는 메인 제어기(M)에 전기적으로 연결되고, 상기 메인 제어기(M)의 신호에 의하여 구동된다.
따라서, 상기 유체(211) 및 액체(111)에 포함될 수 있는 파티클은 상기와 같이 순환됨에 따라 필터(316,322)에서 필터링됨과 아울러 베쓰(210)에서 동작하는 초음파 세척기(250)에 의하여 용이하게 제거될 수 있는 것이다.
상기와 같은 동작이 마무리되면, 제 2제어기(324)는 제 2펌프(323)의 동작을 중지한다. 그리고, 이동부(400)는 상기 베쓰(210)를 원위치로 복귀시킬 수 있다. 이때, 상기 광노즐구(110)에 수용되는 액체(111)는 상기 수위유지수단(310)에 의하여 그 수위가 일정하게 유지될 수 있다.
다음은, 본 발명의 다른 실시예를 따르는 액체 실링 유니트를 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 따르는 액체 실링 유니트의 동작 후 상태를 보여주는 단면도이다.
도 5를 참조로 하면, 본 발명의 다른 실시예를 따르는 액체 실링 유니트는 저장용기(100)와, 실링부(200)를 구비한다.
상기 저장용기(100)는 상기 일 실시예의 구성과 동일할 수 있다.
상기 실링부(200)는 상기 액체(111)로 인하여 작용하는 제 1압력값(P1)에 대응되도록 제 2압력값(P2)으로 가압하여 상기 광노즐구(110)의 경계면(a)에서 상기 액체(111)를 실링(sealing)하는 유체(211)를 갖을 수 있다.
상기 제 2압력값(P2)은 상기 경계면(a)에서 노출되는 상기 액체(211)의 노출면에 유체(211)가 접촉되어 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 유체(211)는 상기 액체(111)의 비중과 동일한 액체(liquid)일 수 있다.
또한, 상기 유체(211)는 상기 액체(111)의 비중보다 큰 액체 일 수도 있다.
여기서, 상기 실링부(200)는 상기 저장용기(100)의 일부가 침지되는 상기 유체(211)가 일정량으로 저장되는 베쓰(210)를 갖는다.
또한, 상기 실링부(200)는 상기 광노즐구(110)에 저장된 액체(111)의 수위를 일정하게 유지하는 수위유지수단(310)을 더 구비할 수 있다. 상기 수위유지수단(310)의 구성은 상기 일 실시예의 구성과 동일하기 때문에 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 실링부(200)는 초음파 세척기(250)를 더 구비할 수 있다. 상기 초음파 세척기(250)는 베쓰(210)에 수용된 유체(211)에 포함되는 파티클을 제거하는 장치이다. 상기 초음파 세척기(250)는 메인 제어기(M)에 전기적으로 연결되고, 상기 메인 제어기(M)의 신호에 의하여 구동된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예를 따르는 액체 실링 유니트의 작용을 설명하도록 한다.
도 5를 참조하면, 저장용기(100)의 광노즐구(110)에는 일정량의 액체(111)가 수용된다. 상기 액체(111)는 상기 일 실시예의 공급방법과 동일할 수 있다. 이와 같이 상기 광노즐구(110)에 수용되는 액체(111)는 일정의 하중을 갖는다. 이는 상기 광노즐구(110)의 경계면(a)에서 일정 크기의 제 1압력값(P1)으로 작용할 수 있다.
이와 같은 상태에서, 베쓰(210)는 상기 일 실시예에서의 이동부(400)에 의하여 상기 저장용기(100)의 저부에 위치됨과 아울러 그 상방으로 이동할 수 있다.
따라서, 상기 저장용기(100)의 저부는 상기 베쓰(210)에 수용된 유체(211)에 침지되고, 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)는 상기 유체(211)와 접촉될 수 있다. 이때, 상기 유체(211)는 상기 광노즐구(110)의 경계면(a)에서 상기 제 1압력값(P1)과 동일한 크기의 제 2압력값(P2)을 갖는다. 상기 제 2압력값(P2)의 작용방향은 상기 제 1압력값(P1)의 작용방향과 반대일 수 있다.
따라서, 상기 광노즐구(110)의 경계면(a)에서 상기 제 1압력값(P1)과 제 2압력값(P2)과의 작용점이 형성되기 때문에, 상기 유체(211)는 상기 광노즐구(110)의 경계면(a)에서 상기 액체(211)를 커버하는 역할을 할 수 있다.
여기서, 상기 액체(111)와 유체(211)는 서로 동일한 비중을 갖는 물질인 것이 좋다.
한편, 상기 유체(211)가 상기 액체(111)보다 큰 비중을 갖는 물질인 경우에, 상기 유체(111)는 상기 광노즐구(110)의 경계면(a)에서 상기 액체(111)를 외부로부터 밀폐하는 역할을 더 용이하게 할 수 있다.
이와 같은 상태에서, 본 발명에 따르는 실링부(200)는 초음파 세척기(250)를 더 구비하기 때문에, 상기 유체(211)와 면접촉되는 저장용기(100)의 저면과 광노즐부(110)의 주변과 상기 액체(111)의 노출면(상기 경계면(a)에 위치되는 액체(111)의 표면)에 포함되는 파티클을 용이하게 제거할 수도 있다. 상기 초음파 세척기(250)는 메인 제어기(M)에 전기적으로 연결되고, 상기 메인 제어기(M)의 신호에 의하여 구동된다.
이어, 상기 베쓰(210)가 이동부(400)에 의하여 상기 저장용기(100)로부터 이탈될 수 있다.
이때, 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)는 상기 유체(211)에 일부가 빨려들어가 소실될 수 있는데, 이는 본 발명에 따르는 수위유지수단(310)에 의하여 상기 액체(111)가 상기 광노즐구(110)에 소실된 양만큼 더 공급되기 때문에, 상기 광노즐구(110)에는 일정량 또는 기준 수위값을 유지하도록 액체(111)가 수용될 수 있다.
다음은, 본 발명의 액체 실링 유니트를 갖는 포토리소그래피 장치를 설명하 도록 한다.
도 6은 본 발명의 본 발명의 이멀젼 포토리소그래피 장치의 동작 전 상태를 보여주는 단면도이다. 도 7은 본 발명의 이멀젼 포토리소그래피 장치의 동작 후 상태를 보여주는 단면도이다. 도 8은 본 발명의 본 발명의 이멀젼 포토리소그래피 장치를 보여주는 블록도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 이멀젼 포토리소그래피 장치는 외부로 조사된 광을 투영하는 투영광학계(500)와, 액체(111)가 수용되며, 상기 투영되는 광이 상기 액체(111)에 의하여 일정의 굴절률로 굴절되어 투과되는 광노즐구(110)를 갖는 저장용기(100)와, 웨이퍼(W)가 안착되며, 상기 저장용기(100)의 저부로 이동되는 웨이퍼 스테이지(600)와, 상기 저장용기(100)의 저부에서 상기 광노즐구(110)에 수용된 상기 액체(111)와 접촉하는 유체(211)가 수용되는 실링부(200)와, 상기 실링부(200)를 상기 저장용기(100)의 저부로 이동시키는 이동부(400)를 구비한다.
상기 웨이퍼 스테이지(600)는 레일과 같은 이동수단(620)과 연결될 수 있다. 상기 웨이퍼 스테이지(600)는 상기 이동수단(620)에 의하여 직선 이동될 수 있다. 상기 이동수단(620)은 상기 메인 제어기(M)의 전기적 신호에 의하여 구동될 수 있다.
상기 저장용기(100)는 그 중앙부에 광이 투과되는 상기 광노즐구(110)를 갖는다. 상기 광노즐구(110)에는 일정량의 액체(111)가 수용된다.
상기 실링부(200)는 베쓰(210)를 갖는다. 상기 베쓰(210)에는 일정량의 유 체(211)가 수용된다. 상기 유체(211)는 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)와 접촉될 수 있다.
상기 실링부(200)는 세정부(300)를 더 구비할 수 있다. 상기 세정부(300)는 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)를 세정할 수 있다.
상기 세정부(300)는 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)를 기설정된 수위값으로 유지하는 수위유지수단(310)과, 상기 베쓰(210)에 저장된 유체(211)를 순환시키는 순환수단(320)을 구비할 수 있다.
좀 더 상세하게, 상기 수위유지수단(310)은 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)의 수위값을 측정하는 센서(311)와, 상기 광노즐구(110)에 연통되도록 상기 저장용기(100)에 마련되어 액체(111)를 유통시키는 유체유로(312)와, 상기 유체유로(312)와 튜브(312')를 통하여 연결되는 제 1펌프(313)와, 상기 제 1펌프(313)와 튜브(312')를 통하여 연결되며 액체(111)가 저장되는 액체저장기(314)와, 상기 센서(311)와 전기적으로 연결되며 기준 수위값이 기설정되고, 상기 측정되는 수위값이 상기 기준 수위값과 동일해지도록 상기 제 1펌프(313)의 동작을 제어하는 제 1제어기(315)를 구비할 수 있다.
상기 순환수단(320)은 상기 베쓰(210)의 한쪽과 다른쪽을 서로 연통시키는 순환유로(321)와, 상기 순환유로(321) 상에 설치되는 필터(322)와, 상기 순환유로 (321)상에 설치되는 제 2펌프(323)와, 상기 제 2펌프(323)와 전기적으로 연결되어 상기 제 2펌프(323)의 동작을 제어하는 제 2제어기(324)를 구비할 수 있다.
상기 제 1제어기(315)와 상기 제 2제어기(324)는 메인 제어기(M)에 포함될 수 있다.
한편, 상기 베쓰(210)는 이동부(400)와 연결된다.
상기 이동부(400)는 상기 베쓰(210)와 연결되는 직선레일(410)과, 상기 직선레일(410)에 연결되어 상기 직선레일(410)을 직선 이동시키는 모터(420)와, 상기 직선레일(410) 상에 마련되어, 상기 베쓰(210)를 수직이동시키는 실린더(430)를 구비할 수 있다. 상기 실린더(430)는 상승축(431)을 구비하되, 상기 상승축(431)은 상기 베쓰(210)와 연결될 수도 있고, 상기 직선레일(410)과 연결될 수도 있다.
또 한편, 상기 실링부(200)는 초음파 세척기(250)를 더 구비할 수 있다. 상기 초음파 세척기(250)는 베쓰(210)에 수용된 유체(211)에 포함되는 파티클을 제거하는 장치이다. 상기 초음파 세척기(250)는 메인 제어기(M)에 전기적으로 연결되고, 상기 메인 제어기(M)의 신호에 의하여 구동된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 액체 실링 유니트를 갖는 포토리소그래피 장치의 작용을 설명하도록 한다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 먼저, 저장용기(100)의 광노즐구(110)에는 액체(111)가 일정량으로 수용된다.
제 1제어기(315)는 제 1펌프(313)를 동작시킨다. 상기 제 1펌프(313)는 액체저장기(314)에 저장된 액체(111)를 펌핑하고, 상기 액체(111)는 제 1액체유로(312a)를 통하여 광노즐구(110)로 공급된다. 상기 광노즐구(110)에는 상기 액체(111)가 채워질 수 있다. 그리고, 상기 광노즐구(110)에서 제 2액체유로(312b)가 잠기도록 액체(111)가 채워지면, 상기 액체(111)는 상기 제 2액체유로(312b)를 통 하여 액체저장기(314)로 유동될 수 있다. 따라서, 상기 광노즐구(110)에 일정량의 액체(110)가 수용되면, 상기 제 1제어기(315)는 상기 제 1펌프(313)의 동작을 중지시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 광노즐구(110)에는 액체(111)가 일정량으로 수용될 수 있다.
또한, 상기 저장용기(100)로부터 일정 거리 이격되어 위치되는 베쓰(210)에는 일정량의 유체(211)가 수용될 수 있다.
이와 같이, 상기 저장용기(100)의 광노즐구(110)에는 액체(111)가 준비되고, 상기 베쓰(210)에는 유체(211)가 준비된다.
한편, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 스테이지(600)의 안착부(610)에 도시되지 않은 이송장치에 의하여 로딩된다. 상기 웨이퍼 스테이지(600)는 이동수단(620)에 의하여 직선이동된다. 따라서, 상기 웨이퍼(W)는 상기 저장용기(100)의 저부에 위치될 수 있다. 이때, 상기 웨이퍼(W)의 상면과 상기 저장용기(100)의 저면은 일정의 갭이 형성된다. 상기 저장용기(100)는 상기 갭에서 상기 웨이퍼(W)와 상기 광노즐구(110)의 주변을 에어(air)로 격리시킬 수 있는 에어공급수단(미도시)을 더 구비할 수 있다.
이러한 상태에서, 광원(미도시)으로부터 조사된 광은 레티클(미도시)을 통과하고, 상기 통과된 광은 투영광학계(500)로 전달된다. 이때, 상기 투영광학계(500)로 전달된 광은 회로패턴의 이미지를 포함하고 있다.
그리고, 상기 광이 액체(111)를 통과하면서 일정의 굴절률이 형성되고, 특정 파장을 이루는 광이 광노즐구(110)를 통과하여 웨이퍼(W) 상에 전달된다. 따라서, 상기 웨이퍼(W) 상에는 상기 광노즐구(110)를 통과한 광에 의하여 회로패턴의 상이 묘화된다.
이와 같은 포토공정이 상기 웨이퍼(W) 상에 이루어진 이후에, 상기 웨이퍼(W)는 안착부(600)로부터 언로딩되고, 상기 안착부(600)에 포토공정이 진행될 다른 웨이퍼(W)가 안착되어야 한다.
웨이퍼 스테이지(600)는 상기 공정을 마친 웨이퍼(W)를 언로딩시키기 위하여 이동수단(620)에 의하여 이동될 수 있다. 따라서, 상기 안착부(600)는 상기 저장용기(100)의 저부 영역으로부터 이탈될 수 있다.
이때, 베쓰(210)는 상기 저장용기(100)의 저부에 위치될 수 있다. 이를 좀 더 상세하게 설명하도록 한다.
상기 베쓰(210)는 이동부(400)에 의해서 저장용기(100)의 저부로 이동될 수 있다. 즉, 모터(420)는 직선레일(410)을 구동시키고, 구동되는 직선레일(410)에 설치된 베쓰(210)는 상기 저장용기(100)의 저부에 위치된다. 그리고, 상기 베쓰(210)는 실린더(430)의 상승동작에 의하여 일정 높이로 상승될 수 있다. 즉, 상기 실린더(430)의 상승축(431)은 상기 베쓰(210)에 연결되어 상기 베쓰(210)를 상승시키거나, 상기 직선레일(410)에 연결되어 상기 직선레일(410)을 상승시킬 수도 있다.
이와 같이, 상기 베쓰(210)가 일정 높이로 상승되면, 상기 저장용기(100)는 그 저부의 일부가 상기 베쓰(210)에 수용된 유체(211)에 침지될 수 있다.
즉, 상기 저장용기(100)의 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)는 상기 광노즐 구(110)의 저부에 형성되는 경계면(a)을 통하여 상기 베쓰(210)에 수용된 유체(211)와 서로 접촉될 수 있다.
이러한 상태에서, 본 발명에 따르는 세정부(300)는 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)를 세정함과 아울러, 광노즐구(110)의 주변에 형성될 수 있는 파티클을 제거할 수도 있다.
상기 세정부(300)의 작용을 좀 더 상세하게 설명하도록 한다.
제 2제어기(324)는 제 2펌프(323)를 작동시킨다. 상기 제 2펌프(323)는 베쓰(210)에 저장된 유체(211)를 펌핑하고, 이는 제 1순환유로(321a)로 유입된다. 상기 제 1순환유로(321a)로 유입된 유체(211)는 필터(322)를 통과한다. 상기 필터(322)는 상기 유체(211)에 포함될 수 있는 파티클을 필터링할 수 있다. 상기 필터(322)를 통과한 유체(211)는 제 2순환유로(321b)를 통하여 다시 베쓰(210)로 배출될 수 있다. 따라서, 상기 베쓰(210)에 저장된 유체(211)는 상기 제 2펌프(323)의 동작에 의하여 순환될 수 있다. 또한, 상기 제 2제어기(324)는 상기 제 2펌프(323)의 펌핑 능력을 조절할 수 있기 때문에, 상기 유체(211)의 순환속도는 상기 제 2펌프(323)의 펌핑 능력에 비례할 수 있다.
이때, 상기 유체(211)와 접촉된 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)는 상기 베쓰(210)에서 순환되는 유체(211)로 빨려 들어갈 수 있다. 따라서, 상기 액체(111)는 상기 유체(211)에 포함되어 순환될 수 있다.
그러므로, 상기 액체(111)에 파티클이 포함되어 있는 경우에, 상기 파티클은 상기 유체(211)에 포함되어 순환되면서 상기 필터(322)에서 필터링될 수 있다. 또 한, 상기 저장용기(100)의 저면, 즉, 상기 광노즐구(110)의 주변에 파티클이 형성되는 경우에, 상기 파티클도 상기 유체(211)에 포함되어 순환되면서 상기 필터(322)에서 필터링될 수 있다.
한편, 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)는 그 수위값이 수위유지수단(310)에 의하여 일정한 수위값으로 유지될 수 있다.
즉, 센서(311)는 상기 광노즐구(110)에 수용된 액체(111)의 수위값을 측정하여 제 1제어기(315)로 전송한다. 상기 제 1제어기(315)는 제 1펌프(313)를 동작시키어 상기 액체(111)를 제 1,2유체유로(312a,312b)를 통하여 순환시킬 수 있다. 그리고, 상기 제 1제어기(315)는 상기 측정되는 수위값이 기설정된 기준수위값과 동일해지도록 상기 제 1펌프(313)의 동작을 제어할 수 있다. 따라서, 상기 광노즐구(110)에 수용되는 액체(111)는 항상 일정한 수위값을 유지할 수 있다.
물론, 상기 제 1,2유체유로(312a,312b)에는 필터(316)가 더 설치될 수도 있다. 따라서, 상기 액체(111)에 포함될 수 있는 파티클을 필터링할 수 있다. 상기 필터(316)는 제 1순환유로(321)에 설치되는 필터(322)와 동일할 수 있다.
이에 더하여, 실링부(200)는 초음파 세척기(250)를 더 구비할 수 있기 때문에, 상기와 같이 순환되는 유체(211)와 액체(111)에 포함되는 파티클을 더 용이하게 제거할 수 있다. 상기 초음파 세척기(250)는 메인 제어기(M)에 전기적으로 연결되고, 상기 메인 제어기(M)의 신호에 의하여 구동된다.
따라서, 상기 유체(211) 및 액체(111)에 포함될 수 있는 파티클은 상기와 같이 순환됨에 따라 필터(316,322)에서 필터링됨과 아울러 베쓰(210)에서 동작하는 초음파 세척기(250)에 의하여 용이하게 제거될 수 있는 것이다.
상기와 같은 동작이 마무리되면, 제 2제어기(324)는 제 2펌프(323)의 동작을 중지한다. 그리고, 이동부(400)는 상기 베쓰(210)를 원위치로 복귀시킬 수 있다. 이때, 상기 광노즐구(110)에 수용되는 액체(111)는 상기 수위유지수단(310)에 의하여 그 수위가 일정하게 유지될 수 있다.
이어, 상기 베쓰(210)가 원위치로 복귀되면, 상기 웨이퍼 스테이지(600)도 원위치로 복귀될 수 있다. 이때, 상기 웨이퍼 스테이지(600)의 안착부(610)에는 공정이 진행될 새로운 웨이퍼(W)가 안착된 상태이다.
따라서, 상기 웨이퍼(W)에 상기에 언급된 바와 같은 포토공정이 진행된 이후에, 상기의 과정을 반복할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 투사되는 광에 대하여 일정의 굴절률을 형성시키어 주는 액체 및 상기 액체를 수용하는 저장용기에서 발생될 수 있는 파티클을 세정하고 상기 액체를 실링하는 액체 실링 유니트 및 이를 갖는 포토리소그래피 장치를 제공한다.
본 발명은 저장용기에 수용되는 액체를 다른 강제순환되는 유체와 접촉시킴과 아울러 상기 유체에 포함되어 강제순환시킴으로써, 상기 액체에 포함될 수 있는 파티클을 외부로 용이하게 배출할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명은 상기 유체를 저장용기의 저면부와 접촉시킴으로써, 상기 저장용기의 저면에서 발생될 수 있는 파티클까지도 강제순환되는 유체의 흐름 에 의하여 외부로 배출할 수 있다.
또한, 본 발명은 베쓰의 내부에서 초음파 세척을 가능하게 하여, 상기 파티클을 더 용이하게 제거할 수 있다.
따라서, 본 발명은 저장용기에 저장되는 액체에 오염물질이 존재되는 것을 방지하여, 웨이퍼 상으로 투영되는 패턴에 디펙(defect)의 발생을 방지하고, 이에 따라 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
이에 더하여, 본 발명은 유체를 상기 저장용기에 저장되는 액체와 경계면을 형성시키어 상기 액체를 커버함으로써, 웨이퍼가 웨이퍼스테이지에 로딩 및 언로딩되는 경우에 상기 저장용기의 액체를 외부로부터 밀폐시키는 시간을 단축하여, 웨이퍼에 대한 포토리소그래피 공정 시간을 줄일 수도 있다.

Claims (20)

  1. 액체가 수용되며, 광이 투과하는 광노즐구를 갖는 저장용기; 및
    상기 광노즐구에 수용된 상기 액체와 접촉하는 유체가 수용되는 실링부를 포함하는 액체 실링 유니트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 유체가 일정량으로 저장되는 베쓰를 갖는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 액체를 세정하는 세정부를 더 구비하되,
    상기 세정부는 상기 광노즐구에 수용된 액체를 기설정된 양으로 유지하는 수위유지수단과, 상기 베쓰에 저장된 유체를 순환시키는 순환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 수위유지수단은 상기 광노즐구에 저장된 액체의 수위값을 측정하는 센서와, 상기 광노즐구와 연통되도록 상기 저장용기에 마련되어 액체를 유통시키는 유체유로와, 상기 유체유로와 연결되는 제 1펌프와, 상기 제 1펌프와 연결되며, 액 체가 저장되는 액체저장기와, 상기 센서와 전기적으로 연결되며 기준 수위값이 기설정되고, 상기 측정되는 수위값이 상기 기준 수위값과 동일해지도록 상기 제 1펌프를 제어하는 제 1제어기를 구비하고,
    상기 순환수단은 상기 베쓰의 한쪽과 다른 쪽을 연통시키는 순환유로와, 상기 순환유로 상에 설치되는 필터와, 상기 순환유로 상에 설치되는 제 2펌프와, 상기 제 2펌프와 전기적으로 연결되어 상기 제 2펌프의 동작을 제어하는 제 2제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 액체로 인하여 작용하는 제 1압력값에 대응되도록 제 2압력값으로 가압하여 상기 광노즐구의 경계면에서 상기 액체를 실링하는 유체를 갖되,
    상기 제 2압력값은 상기 경계면에서 노출되는 상기 액체의 노출면에 유체가 접촉되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 유체는 상기 액체의 비중과 동일한 액체인 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 유체는 상기 액체의 비중보다 큰 액체 인 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 저장용기의 일부가 침지되는 상기 유체가 일정량으로 저장되는 베쓰를 갖는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 광노즐구에 저장된 액체의 수위를 유지하는 수위유지수단을 더 구비하되,
    상기 수위유지수단은 상기 광노즐구에 저장된 액체의 수위값을 측정하는 센서와, 상기 광노즐구와 연통되도록 상기 저장용기에 마련되어 액체를 유통시키는 유체유로와, 상기 유체유로와 연결되는 제 1펌프와, 상기 제 1펌프와 연결되며, 액체가 저장되는 액체저장기와, 상기 센서와 전기적으로 연결되며 기준 수위값이 기설정되고, 상기 측정되는 수위값이 상기 기준 수위값과 동일해지도록 상기 제 1펌프를 제어하는 제 1제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 실링부는 초음파 세척기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트.
  11. 액체가 수용되며, 광이 투과되는 광노즐구를 갖는 저장용기;
    웨이퍼가 안착되며, 상기 저장용기의 저부로 이동되는 웨이퍼 스테이지;
    상기 저장용기의 저부에서 상기 광노즐구에 수용된 상기 액체와 접촉하는 유체가 수용되는 실링부; 및
    상기 실링부를 상기 저장용기의 저부로 이동시키는 이동부를 포함하는 액체 실링 유니트를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 유체가 일정량으로 저장되는 베쓰를 갖는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 액체를 세정하는 세정부를 더 구비하되,
    상기 세정부는 상기 광노즐구에 수용된 액체를 기설정된 양으로 유지하는 수위유지수단과, 상기 베쓰에 저장된 유체를 순환시키는 순환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 수위유지수단은 상기 광노즐구에 저장된 액체의 수위값을 측정하는 센 서와, 상기 광노즐구와 연통되도록 상기 저장용기에 마련되어 액체를 유통시키는 액체유로와, 상기 액체유로와 연결되는 제 1펌프와, 상기 제 1펌프와 연결되며, 액체가 저장되는 액체저장기와, 상기 센서와 전기적으로 연결되며 기준 수위값이 기설정되고, 상기 측정되는 수위값이 상기 기준 수위값과 동일해지도록 상기 제 1펌프를 제어하는 제 1제어기를 구비하고,
    상기 순환수단은 상기 베쓰의 한쪽과 다른 쪽을 연통시키는 순환유로와, 상기 순환유로 상에 설치되는 필터와, 상기 순환유로 상에 설치되는 제 2펌프와, 상기 제 2펌프와 전기적으로 연결되어 상기 제 2펌프의 동작을 제어하는 제 2제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 액체로 인하여 작용하는 제 1압력값에 대응되도록 제 2압력값으로 가압하여 상기 광노즐구의 경계면에서 상기 액체를 실링하는 유체를 갖되,
    상기 제 2압력값은 상기 경계면에서 노출되는 상기 액체의 노출면에 유체가 접촉되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 유체는 상기 액체의 비중과 동일한 액체인 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 유체는 상기 액체의 비중보다 큰 액체 인 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치.
  18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 저장용기의 일부가 침지되는 상기 유체가 일정량으로 저장되는 베쓰를 갖는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 광노즐구에 저장된 액체의 수위를 유지하는 수위유지수단을 더 구비하되,
    상기 수위유지수단은 상기 광노즐구에 저장된 액체의 수위값을 측정하는 센서와, 상기 광노즐구와 연통되도록 상기 저장용기에 마련되어 액체를 유통시키는 유체유로와, 상기 유체유로와 연결되는 제 1펌프와, 상기 제 1펌프와 연결되며, 액체가 저장되는 액체저장기와, 상기 센서와 전기적으로 연결되며 기준 수위값이 기설정되고, 상기 측정되는 수위값이 상기 기준 수위값과 동일해지도록 상기 제 1펌 프를 제어하는 제 1제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치.
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 실링부는 초음파 세척기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 실링 유니트를 갖는 이멀젼 포토리소그래피 장치.
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