KR100897862B1 - 리소그래피 장치 및 리소그래피 장치 클리닝 방법 - Google Patents

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Abstract

표면을 클리닝하도록 구성된 메가소닉 트랜스듀서를 갖는 침지 리소그래피 투영 장치 및 침지 리소그래피 투영 장치의 표면을 클리닝하기 위해 메가소닉 웨이브들을 이용하는 방법이 개시된다.

Description

리소그래피 장치 및 리소그래피 장치 클리닝 방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND LITHOGRAPHIC APPARATUS CLEANING METHOD}
이하 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2 및 도 3은 리소그래피 투영 장치에서 사용하는 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
도 4는 리소그래피 투영 장치에서 사용하는 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
도 5는 침지 리소그래피 장치에서 사용하는 또 다른 액체 공급 시스템의 단면도;
도 6은 기판 테이블을 클리닝하는 본 발명의 제 1 실시예의 단면도;
도 7은 액체 공급 시스템을 클리닝하는 본 발명의 제 2 실시예의 단면도; 및
도 8은 기판 테이블을 클리닝하는 본 발명의 제 3 실시예의 단면도이다.
본 발명은 리소그래피 장치 및 리소그래피 장치를 클리닝(clean)하는 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 상황에서, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 한 개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사하는 것이 가능하다.
투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 리소그래피 투영 장치 내의 기판을 침치시키는 것이 제안되었다. 이것의 요점은, 액체 내에서 노광 방사선이 더 짧은 파장을 가질 것이기 때문에 더 작은 피처들의 이미징을 가능하게 한다는 것이다(또한, 액체의 효과는 시스템의 유효 NA를 증가시키는 것으로 간주될 수 있으며, 초점 심도(depth of focus)를 증가시키는 것으로 간주될 수도 있다). 그 안에 고체 입자(예를 들어, 석영)가 부유(suspend)하고 있는 물을 포함한 다른 침지 액체들이 제안되었다.
하지만, 기판 또는 기판 및 기판 테이블을 액체 배스(bath of liquid) 내에 담근다는 것(예를 들어, 미국 특허 제 4,509,852호 참조)은, 스캐닝 노광시 대량의 액체(large body of liquid)가 가속화되어야 한다는 것을 의미한다. 이는 강력한 추가 또는 더 많은 모터들을 필요로 하며, 액체 내의 난류(turbulence)는 바람직하지 않고 예측 불가능한 영향들을 초래할 수 있다.
제시된 해결책들 중 하나는, 액체 공급 시스템이 액체 한정 시스템(liquid confinement system)을 이용하여 기판의 국부화된 영역 및 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이에만 액체를 제공하는 것이다(일반적으로, 기판은 투영 시스템의 최종 요소보다 큰 표면적을 갖는다). 이처럼 배치하기 위해 제안된 한가지 방식이 PCT 특허 출원 공개공보 WO 99/49504에 개시된다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 액체는 1 이상의 유입구(IN)에 의해 기판 상으로, 바람직하게는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 공급되고, 투영 시스템 아래로 통과한 이후에 1 이상의 유출구(OUT)에 의해 제거된다. 즉, 기판이 -X 방향으로 요소 밑에서 스캐닝됨에 따라, 액체는 요소의 +X 측에 공급되고 -X 측에서 흡수(taken up)된다. 도 2는 액체가 유입구(IN)를 통해 공급되고, 저압 소스에 연결되어 있는 유출구(OUT)에 의해 요소의 다른 측에서 흡수되는 장치를 개략적으로 도시한다. 도 2의 예시에서, 액체는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 공급되지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다. 최종 요소 주변에 위치되는 다양한 방위 및 개수의 유입구 및 유출구가 가능하며, 양쪽에 유출구와 함께 유입구의 4 개의 세트가 최종 요소 주변에 규칙적인 패턴으로 제공되는 일 예시가 도 3에서 설명된다.
국부화된 액체 공급 시스템을 이용하는 또 다른 침지 리소그래피 해결책이 도 4에 도시되어 있다. 액체는 투영 시스템(PL)의 양쪽에서 2 개의 홈 유입구(groove inlet: IN)에 의해 공급되고, 유입구(IN)들의 방사방향(radially outwardly)으로 배치된 복수의 분리된 유출구(OUT)에 의해 제거된다. 유입구(IN) 및 유출구(OUT)는 그 중심에 홀(hole)을 갖고 투영 빔이 투영되는 플레이트(plate) 내에 배치될 수 있다. 액체는 투영 시스템(PL)의 한쪽에서 하나의 홈 유입구(IN)에 의해 공급되고 투영 시스템(PL)의 다른 쪽에서 복수의 분리된 유출구(OUT)에 의해 제거되어, 투영 시스템(PL)과 기판(W) 사이에 얇은 막(thin film)의 액체 흐름을 야기한다. 유입구(IN) 및 유출구들(OUT)에 있어서 어느 조합을 사용하느냐의 선택은 기판(W)의 이동 방향에 의존할 수 있다(유입구(IN) 및 유출구들(OUT)의 다른 조합은 비활동적(inactive)이다).
본 명세서에서 그 전문이 인용참조되는 유럽 특허 출원 공개공보 EP 1420300 및 미국 특허 출원 공개공보 US 2004-0136494에는, 트윈(twin) 또는 듀얼(dual) 스테이지 침지 리소그래피 장치의 개념이 개시되어 있다. 이러한 장치에는 기판을 지지하는 2 개의 테이블이 제공된다. 레벨링 측정들은 침지 액체가 없는 제 1 위치에서의 테이블을 이용하여 수행되며, 노광은 침지 액체가 존재하는 제 2 위치에서의 테이블을 이용하여 수행된다. 대안적으로, 상기 장치는 하나의 테이블만을 갖는다.
침지 액체는 리소그래피 장치의 부분들 및/또는 기판들로부터 파편(debris) 또는 입자들(예를 들어, 제조 공정으로부터의 레프트 오버(left over))을 리프트(lift)할 수 있으며, 또는 입자들을 도입하도록 구성요소들을 부식(erode)시킬 수 있다. 그 후, 이 파편은 이미징 이후에 기판 상에 남겨질 수 있으며, 또는 투영 시스템과 기판 사이의 액체 내에 부유하고 있는 동안 이미징을 방해할 수 있다. 따라서, 오염(contamination) 문제가 침지 리소그래피 장치에서 설명되어야 한다.
예를 들어, 쉽고 효과적으로 클리닝될 수 있는 리소그래피 장치를 제공하는 것뿐만 아니라, 침지 리소그래피 장치를 효과적으로 클리닝하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면: 기판을 유지하도록 구성되고 배치된 기판 테이블; 기판 상에 방사선의 패터닝된 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템; 표면을 클리닝하도록 구성된 메가소닉 트랜스듀서(megasonic transducer); 및 메가소닉 트랜스듀서와 클리닝될 표면 사이에 액체를 공급하도록 구성되고 배치된 액체 공급 시스템을 포함한 침지 리소그래피 투영 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면: 기판을 유지하도록 구성되고 배치된 기판 테이블; 기판 상에 방사선의 패터닝된 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템; 표면을 클리닝하도록 구성되고, 클리닝 모드(cleaning mode)에서 액체를 통한 직선 경로(direct straight path)가 메가소닉 트랜스듀서와 표면 사이에 존재하도록 표면 에 대해 이동가능한 메가소닉 트랜스듀서; 및 메가소닉 트랜스듀서와 표면 사이에 액체를 제공하도록 구성된 액체 공급 시스템을 포함한 침지 리소그래피 투영 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면: 클리닝될 표면의 전체 또는 일부분을 액체로 덮는 단계; 및 메가소닉 웨이브(megasonic wave)를 액체로 도입하는 단계를 포함한 침지 리소그래피 투영 장치의 표면을 클리닝하는 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 형태의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 형태의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한의 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블 (및/또는 2 이 상의 지지 구조체)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지 되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 패터닝 디바이스(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은, 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 지지 구조체(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들이 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다). 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 패터닝 디바이스 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광(single static exposure)). 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서 노광 필드의 최대 크기는, 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)). 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로 그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
제안된 국부화된 액체 공급 시스템 해결책을 이용하는 또 다른 침지 리소그래피 해결책은, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블 사이의 공간의 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장되는 방벽 부재(barrier member)를 액체 공급 시스템에 제공하는 것이다. 이러한 해결책이 도 5에 예시되어 있다. 장벽 부재는 Z 방향(광학 축선의 방향)으로 약간의 상대 이동이 있을 수 있지만, XY 면에서는 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 일 실시예에서, 방벽 부재와 기판의 표면 사이에 시일(seal)이 형성되며, 이는 가스 시일과 같은 무접촉 시일일 수 있다.
방벽 부재(12)는 전체적으로 또는 부분적으로 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 공간(11) 내에 액체를 포함한다. 액체가 기판 표면과 투영 시스템의 최종 요소 사이의 공간 내에 한정되도록, 기판에 대한 무접촉 시일(16)이 투영 시스템의 이미지 필드 주위에 형성될 수 있다. 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래 위치되고 이를 둘러싸는 방벽 부재(12)에 의해, 전체적으로 또는 부분적으로 공간이 형성된다. 액체는 액체 유입구(13)에 의해 투영 시스템 아래 및 방벽 부 재(12) 내의 공간으로 유입되며, 액체 유출구(13)에 의해 제거될 수 있다. 방벽 부재(12)는 투영 시스템의 최종 요소의 약간 위로 연장되고, 액체 레벨은 액체의 버퍼(buffer)가 제공되도록 최종 요소 위로 상승한다. 방벽 부재(12)는, 일 실시예에서 그 상단부에 투영 시스템 또는 그 최종 요소의 형상에 대해 꼭 맞게 되어 있는(closely conform) 내주면(inner periphery)을 가지며, 예를 들어 둥근 형상일 수 있다. 저부에서, 내주면은 이미지 필드의 형상, 예를 들어 직사각형에 꼭 맞게 되어 있지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다.
액체는, 사용 중에 방벽 부재(12)의 저부와 기판(W)의 표면 사이에 형성되는 가스 시일(16)에 의해 공간(11) 내에 한정된다. 가스 시일은 압력을 받아 유입구(15)를 통해 제공되고 유출구(14)를 통해 추출되는 가스, 예를 들어 공기 또는 합성 공기(synthetic air)로, 일 실시예에서는 N2 또는 다른 불활성 가스(inert gas)에 의해 방벽 부재(12)와 기판(W) 사이의 갭에 형성된다. 가스 유입구(15) 상의 과압력, 유출구(14) 상의 진공 레벨 및 갭의 기하구조(geometry)는, 액체(11)를 한정시키는 고속 가스 흐름이 안쪽으로 존재하도록 배치된다. 그 유입구들/유출구들은 공간(11)을 둘러싸는 환형 홈들일 수 있으며, 가스의 흐름(16)은 공간(11) 내에 액체를 포함하는데 효과적이다. 이러한 시스템은 본 명세서에서 그 전문이 인용참조되는 미국 특허 출원 공개공보 US 2004-0207824에 개시되어 있다.
앞서 명시된 바와 같이, 침지 리소그래피 장치는 기판이 액체를 통해 이미징되는 것이다. 즉, 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판 사이에 침지 액체가 제공된 다. 이 배치는 1 이상의 특정 문제들을 일으킬 수 있다. 특히, 액체는 상기 장치 내에 한정되어야 하고, 또한 액체는 이미징시 및/또는 이미징 이후와 다운스트림 처리(downstream processing) 이전에 기판 표면 상에 남겨짐으로써 결점을 야기할 수 있는 외부 물질 입자(foreign object particle)가 가능한 한 없도록 유지되어야 한다. 때때로 침지 액체는 유유히 부유하고 있는 입자들을 포함한다.
본 발명의 1 이상의 실시예들은, 클리닝 액체가 클리닝될 표면에 적용되고 표면을 클리닝하도록 메가소닉 웨이브들이 액체 내로 도입되는 침지 리소그래피 투영 장치를 클리닝하는 장치 및 방법을 제공함으로써 외부 물질 입자의 문제점을 설명한다. 클리닝 액체는 침지 액체와 동일하거나, 동일하지 않을 수 있다. 그것은, 예를 들어 초고순도 물(ultra pure water)일 수 있다.
초음파(ultrasonic wave)에 비해, 메가소닉 웨이브들은 매우 작아서 클리닝될 표면에 매우 가까이 갈 수 있는 (내파(implode)되거나 진동하는) 캐비테이션 기포(cavitation bubble)들을 생성한다. 하지만, 메가소닉들을 이용하여 액체 내로 도입될 수 있는 에너지의 양은 제한적이다. 일반적으로, 초음파 에너지는 어디서든지 액체 내로 도입될 수 있고 액체 전체에 걸쳐 분포될 것인 반면, 메가소닉 에너지는 국부적으로만 높으므로 클리닝될 표면에 바로 지향되어야 한다. 즉, 메가소닉 웨이브들을 도입하는 트랜스듀서와 클리닝될 표면 사이에 직경로(direct path)(조준선(line of sight)/직선)가 존재하여야 한다. 그 경로의 전체 길이는 액체로 채워져야 한다.
메가소닉 주파수들은, 일반적으로 750 kHz 내지 3 MHz인 것으로 간주된다. 본 발명의 목적을 위해, 약 750 kHz 이상, 1 MHz 이상 또는 1.5 MHz 이상의 주파수들이 사용된다.
도입된 소닉 에너지의 주파수가 증가함에 따라, 클리닝될 대상물의 표면 근처의 클리닝 유체 내의 정체된 경계층(stagnant boundary layer)이 더 얇아진다. 메가소닉 주파수들에서, 클리닝은 클리닝 유체 내의 고속 압력 웨이브들뿐만 아니라 기포 진동, 그리고 보다 작게는 캐비테이션 및 기포 파열(bursting)을 갖는 음향 스트리밍(acoustic streaming)에 의해 부분적으로 성취된다.
메가소닉 주파수들에서, 클리닝될 표면이 손상되지 않고 0.5 ㎛보다 작은 직경의 입자들이 제거될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 트랜스듀어로부터 클리닝될 표면으로의 클리어 경로(clear path)(조준선)가 존재하여야 한다. 클리닝 효율을 더 증가시키기 위해, 캐비테이션(기포 형성)을 조성(promote)하도록 가스가 액체 내로 용해(dissolve)될 수 있다. 적절한 가스들은 질소, 이산화탄소 또는 산소이지만, 오존 또는 (물을 포함한) 수소와 같은 다른 가스들이 적절할 수도 있다. 액체 내에서의 계면 활성제(surfactant)의 사용은 클리닝 효율을 더 향상시킬 수 있다. 클리닝 효율을 향상시키는 다른 가능성들로는 클리닝 액체 내에 세척제(detergent) 또는 솔벤트(solvent)를 사용하거나 H2O2 용액(solution)을 추가하는 것을 포함한다.
침지 리소그래피 장치에서 클리닝하기 원하는 대상물들은 기판(W)을 지지하는 기판 테이블(WT)(그 최상면), 이미싱시 침지 액체 내에 침지되는 투영 시스 템(PS)의 최종 요소 및 이미싱지 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이에 액체를 제공하는 (예를 들어, 도 2 내지 도 5에 예시된) 액체 한정 시스템의 부분들을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
일 실시예에서, 액체 공급 시스템은 메가소닉 트랜스듀서와 클리닝될 표면 사이에 액체를 제공하기 위해 제공된다. 상기 실시예에서, 액체 공급 시스템은 표면으로부터 제거된 입자들이 운반되도록 표면이 클리닝됨에 따라 액체가 제거되도록 액체의 흐름을 제공한다. 한가지 적절한 액체는 초고순도 형태의 물이다. 하지만, 다른 타입의 액체가 적절할 수 있다. 또한, 앞서 언급된 바와 같은 계면 활성제를 액체에 추가하는 것이 유리할 수도 있다. 다른 클리닝 액체들은, 예를 들어 물/과산화수소, 물/에탄올, 물/이소프로필 알코올(IPA), 물/암모니아 또는 물/아세톤 혼합물들이다. 추가로서 유용할 수 있는 다른 화학제들은 TMAH 및 SC-1 또는 SC-2를 포함한다.
액체 내로 가스(또는 어떠한 솔벤트들)를 도입하는 한가지 이유는, 이것이 안정된 캐비테이션을 조성한다는 것이다. 이는 액체 내에 형성되는 안정된 기포들을 발생시킨다. 그 후, 이 기포들은 솔벤트가 기포 내로 사라진(evaporate) 후 내파하거나 붕괴(collapse)하는 경우의 캐비테이션인 소위 일시적(transient) 캐비테이션보다 클리닝될 표면을 덜 손상시킬 것 같은 클리닝을 유도하는 메가소닉 웨이브들에 의해 진동된다. 이 격렬한 내파들은 표면의 손상을 초래할 수 있으며, 전형적으로 초음파 주파수들에서 보여지고, 생성된 기포들이 초음파 주파수들에서 생성된 것들보다 작은 경향이 있는 메가소닉 주파수들에서는 덜 나타난다. 하지만, 앞 서 명시된 바와 같이 메가소닉 웨이브들은 그것이 클리닝될 표면의 조준선에서 공급될 필요가 있다.
100 초까지의 공정 시간은 약 1 MHz의 주파수에서 100 %까지의 입자 제거 효율을 초래할 수 있다. 음향 주파수가 3 MHz보다 훨씬 더 초과하는 경우, 입자 제거 효율은 바로 1 MHz 이상의 주파수에 걸쳐 극적으로 감소한다. 액체 내로의 가스의 도입은 입자 제거 효율에 주로 영향을 미친다. 34 nm 직경의 SiO2 입자들의 제거는 액체 내로 20 ppm의 레벨로 산소를 도입하여 0 제거 효율로부터 30 % 제거 효율로 증가할 수 있다. 따라서, 약 5 ppm 이상의 가스 농도가 유용할 수 있다.
또한, 온도가 중요할 수 있으며, 고온에서 가스가 덜 용해된다는 사실과 고온(가령, 55 ℃)에서의 더 빠른 반응 시간과의 사이에서 균형이 유지되어야 한다.
또한, 액체의 pH의 효과가 존재한다. 낮은 pH에서는, 양의 표면 전하(positive surface charge)를 발생시키는 많은 H+ 이온들이 액체 내에 존재한다. 이와 유사하게, 높은 pH에서 액체는 음의 표면 전하를 발생시키는 많은 OH- 이온들을 포함한다. 그러므로, 액체의 pH가 pH 7로부터 멀리 있을 것을 보장하는 것은, 제거된 이후에 입자들의 재침전(re-deposition)이 일어나지 않을 것을 보장한다. 또한, 입자와 표면이 동일하게 (양으로 또는 음으로) 대전되는 경우 둘 사이의 정전기 반발력(repulsion)은 표면으로부터 입자를 리프트하는데 도움이 된다.
트랜스듀서의 파워는 0.2 내지 5 W/㎠이어야 하고, 조사 거리는 5 내지 20 mm이어야 하며, 클리닝 시간은 10 내지 90 초이어야 한다. 메가소닉 트랜스듀서로 부터 클리닝될 표면으로의 직경로를 나아가는 메가소닉 트랜스듀서로부터의 음향 웨이브들에 대해, 몇몇 디자인들이 침지 리소그래피 장치의 다른 부분들을 클리닝하기 위해 제안된다.
예를 들어, 기판 테이블(WT)의 최상면을 클리닝하는데 사용될 수 있는 제 1 실시예가 도 6에 예시되어 있다. 이 실시예에서, 액체 공급 시스템은 트랜스듀서(20)를 둘러싸는 방벽 부재(12)를 포함한다. 가스의 흐름(16)을 이용하여 방벽 부재(12)의 저부와 기판 테이블(WT)의 최상면 사이에 시일을 생성하는 가스 시일 디바이스(14 및 15)를 포함한다는 점에서, 방벽 부재(12)는 도 5의 액체 한정 시스템의 것과 유사할 수 있다. 방벽 부재(12) 내부에 꼭 맞는(fit) 트랜스듀서(20)는 그에 의해 기판 테이블(WT)의 표면에 매우 가까이 위치될 수 있다. 이는, 트랜스듀서(20)가 방벽 부재(12) 내부에 꼭 맞기 위해 아주 작아야 하고, 따라서 (낮은 파워를 갖기 때문에) 클리닝되는 기판 테이블(WT)의 최상면에 비교적 가까이 위치되어야 하기 때문에 유리하다. 일 실시예에서, 메가소닉 트랜스듀서(20)는 클리닝하는 표면으로부터 떨어져 1.5 mm 보다 작거나 1.6 mm 보다 작다. 액체의 흐름은 방벽 부재(12)를 가로질러 제공되며, 트랜스듀서(20)의 저부는 액체로 덮인다.
기판 테이블(WT) 및/또는 방벽 부재(12) 및 트랜스듀서(20)는, 기판 테이블(WT)의 최상면 모두가 클리닝될 수 있도록 서로에 대해 이동된다. 클리닝은 자동화 방식으로 리소그래피 장치 내에서 일어날 수 있으며, 또는 핸드(hand)에 의하거나 어떠한 툴링(tooling)에 의해 기판 테이블(WT)의 최상면에 걸쳐 방벽 부재(12) 및 트랜스듀서(20)를 서로 바이패스(bypass)함으로써 수행될 수 있다.
클리닝 공정이 자동화되는 경우, 이처럼 구성하는 한가지 방식은 정적인 저장 위치로부터 (정적인) 클린 위치로 이동가능하고 트랜스듀서가 (정적인) 클린 위치에 있는 경우에 트랜스듀서(20)에 대해 기판 테이블(WT)을 이동시키는 방벽 부재(12) 및 트랜스듀서(20) 구성을 제공하는 것이다. 기판 테이블(WT)은 클리닝 디바이스의 액체 공급 시스템의 작동(activation) 이전에 Z 축선으로 이동되어야 할 수 있다. 일단 가스 흐름(16)이 생성되었으면, 방벽 부재(12)에는 액체가 공급되고, 기판 테이블(WT)은 클리닝되기를 원하는 표면들이 클리닝될 수 있도록 X-Y 평면으로 이동된다.
도 7은 투영 시스템(PS)의 최종 요소 주위에 위치되는 도 2 내지 도 5에 예시된 것과 같은 액체 한정 시스템(LCS)을 클리닝하기 위해 사용되는 제 2 실시예가 예시한다. 도 7에서, 도 5에 나타낸 것에 따른 액체 한정 시스템은이 일 예시로서 예시된다.
이 실시예에서, 그 저부면 상에 메가소닉 트랜스듀서(20)를 갖는 이동가능한 배스(moveable bath: 50)가 제공된다. 제 2 실시예의 메가소닉 트랜스듀서(20)는 특정 크기의 콘스트레인(constrain)들이 존재하지 않기 때문에 제 1 실시예의 메가소닉 트랜스듀서보다 클 수 있다. 따라서, 메가소닉 트랜스듀서와 클리닝될 표면(액체 한정 시스템의 저부면) 사이의 거리는 더 크게 구성되고, 50 mm까지일 수 있다. 일 실시예에서, 거리는 40 mm보다 작거나 30 mm보다 작을 수 있다.
제어기는 배스(50) 내에서 유체의 레벨을 제어하고 저장 위치와 (예시된) 클리닝 위치 사이에서 이동가능한 배스(50)의 위치를 제어한다. 일 실시예에서, 유체 의 레벨은 액체 한정 시스템(LCS)의 저부면을 덮지만 투영 시스템(PS)의 최종 요소를 덮지는 않도록 제어된다. 따라서, 갭(75)은 액체로 채워지지 않는다. 이는 투영 시스템의 최종 요소를 그것을 손상시킬 수 있는 소닉 웨이브들 및/또는 클리닝 액체로부터 방지하려는 것이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 메가소닉 웨이브들 및/또는 액체로부터 투영 시스템의 최종 요소를 보호하기 위해 (아마도 플레이트의 형태로) 실드(shield)가 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 이 배스 구성은 투영 시스템(PS)의 최종 요소를 클리닝하는데 사용될 수 있으며, 이 경우 제어기는 투영 시스템(PS)의 최종 요소가 액체로 덮이도록 배스(50) 내에서 액체의 레벨을 증가시킨다.
도 7에 예시된 제 2 실시예에서, 배스(50) 및/또는 트랜스듀서(20)는 액체 한정 시스템(LCS)의 전체 아래면이 클리닝될 수 있도록, 클리닝 위치에서의 투영 시스템(PS) 및 액체 한정 시스템(LCS)에 대해 이동가능할 수 있다. 물론, 이는 트랜스듀서(20)가 이동되지 않고 액체 한정 시스템(LCS)의 전체 저부면(또는 그 원하는 부분)을 클리닝하기에 충분히 큰 경우에는 구현될 필요가 없다.
예를 들어, 기판 테이블(WT)의 최상면을 클리닝하는데 사용되는 도 8에 예시된 제 3 실시예에서, 기판 테이블(WT)에는 그 클리닝 위치에서 기판 테이블(WT)의 최상면 위로, 그리고 그 주위로 연장되는 리트랙터블 방벽(retractable barrier: 80)이 제공된다. 일단 방벽(80)이 그 클리닝 위치로 상승되면, 클리닝될 표면 상에 액체가 제공될 수 있고, 메가소닉 트랜스듀서(20)가 (액체에 의해 덮이는 트랜스듀서(20)의 저부면으로) 기판 테이블(WT)의 표면에 걸쳐 이동되어, 및/또는 기판 테 이블(WT)이 트랜스듀서(20) 아래에서 이동되어 기판 테이블(WT)의 최상면을 클리닝할 수 있다. 물론, 방벽(80)이 리트랙터블하지 않고 기판 테이블(WT)에 영구적으로 접착되거나 제거가능한 부분인 경우의 유사한 실시예가 가능하다. 트랜스듀서(20)는 고정되거나 (특히, Z 방향으로) 이동가능할 수 있으며, 및/또는 클리닝 작동시 X/Y 축선으로 이동가능할 수도 있다.
기판 테이블(WT)의 최상면이 클리닝되는 경우, 동시에 기판 테이블(WT)의 최상면 상에 제공된 1 이상의 센서들을 클리닝 할 수도 있다. 센서들의 형태들의 예시로는 투과 이미지 센서(transmission image sensor), 렌즈 간섭계 및/또는 스폿 센서(spot sensor)를 포함한다.
일 실시예에서, 트랜스듀서에 의해 생성된 음향 웨이브들이 클리닝될 표면 상에 90°로 입사할 것을 보장하는 것이 유용할 수 있다. 이를 위해, 클리닝될 표면에 대해 트랜스듀서(20)의 기울기를 조정하도록 마이크로미터(micrometer)가 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 표면에 대해 기울어진 트랜스듀서를 제공하는 것이 유리할 수 있으며, 다시 이는 마이크로미터를 이용하여 조정될 수 있다. 또한, 마이크로미터는 트랜스듀서로부터 클리닝될 표면으로의 거리를 조정하는데 사용될 수 있다. 모든 실시예들에서, 트랜스듀서와 클리닝될 표면 사이의 거리를 가로지른 액체의 흐름은 바람직하지만 필수적인 것은 아니다.
앞서 설명된 메가소닉 클리너(cleaner)는 표면으로부터 입자들을 제거하기에 매우 적절하다. 하지만, 일단 그 입자들이 제거되면, 입자들이 부유하고 있는 액체가 신속히 이동되지 않은 경우에 그것들은 때때로 표면에 다시 접착된다. 그러므 로, 메가소닉 트랜스듀서와 클리닝될 표면 사이에 액체의 흐름을 제공하는 것이 바람직하다. 특히, 흐름 속도가 0인 위치(정체 구역)들이 존재하지 않도록 장치를 디자인하는 것이 바람직하다.
입자들의 재접착을 방지하거나 적어도 감소시키는 또 다른 방식은, 입자들의 제타 전위(zeta potential) 및 표면의 제타 전위가 입자들이 표면에 접착되지 않도록, 바람직하게는 그것들이 표면으로부터 밀어내도록(repel) 할 것을 보장하기 위해 트랜스듀서와 표면 사이에서 액체의 특성을 변화시키는 것이다.
제타 전위는 액체 내의 표면의 퍼텐셜(potential)이다. 제타 퍼텐셜은, 일반적으로 표면으로부터의 거리와 함께 감소된다. 주어진 형태의 재료는 특정 형태의 액체에 대해 주어진 제타 퍼텐셜을 갖는다. 표면의 제타 퍼텐셜을 변화시키는 한가지 방식은 액체 내의 전해질 농도를 변화시키는 것이며, 제타 퍼텐셜을 변화시키는 또 다른 방법은 액체의 pH를 변화시키는 것이다. 액체 내의 전해질(예를 들어, 소금) 농도 또는 액체의 pH의 신중한 선택에 의해, (ⅰ) 입자들이 제거되는 표면의 제타 퍼텐셜 및 (ⅱ) 입자들의 제타 퍼텐셜이 선택될 수 있다. 그 2 개의 제타 퍼텐셜은 동일한 극성을 가져서 밀어내도록 선택되는 것이 바람직하다.
클리닝되는 표면이 구성되는 재료를 숙지하여, 그리고 입자들의 재료 형태를 숙지하여 선택된 액체의 pH 및/또는 전해질 농도가 구성되기 쉽다. 재료들이 동일한 경우, 제타 퍼텐셜이 표면 및 입자에 대해 제로가 아닌 pH 및 전해질 농도를 전택하는 것이 용이해야 한다. 그 상황에서, 퍼텐셜은 서로 밀어내도록 표면 및 입자들에 대해 포지티브 또는 네거티브일 것이며, 입자들은 표면에 다시 부착되기 쉽지 않을 것이다. 재료들이 상이한 경우, pH 또는 전해질 농도는 선택되기 더 어려울 수 있지만, 제타 퍼텐셜이 두 재료들에 대해 동일한 극성을 가질 1 이상의 pH 및/또는 농도가 존재하기 쉽다.
액체의 pH를 변화시키는 것은 그 자체로 오염을 유도하거나 재료의 무결성(integrity)을 손실할 수 있는 재료들의 가용성(solubility)에 대해 부정적인 영향을 줄 수 있기 때문에, 전해질 농도를 변화시키는 것이 바람직하다. 소금(NaCl)을 추가함으로써 이것이 행해지는 경우, 이는 액체의 pH에 크게 영향을 주지 않는다(즉, 액체는 중성을 유지함).
앞선 기술들 모두를 조합하여 사용하는 것(특히, 제타 퍼텐셜들을 변화시키도록 pH 및 전해질 농도를 변화시키는 것과 계면 활성제의 사용)이 최고의 접근법일 수 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급될 수 있지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 갖는) 자외(UV)방사선을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절 및 반사 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
본 발명의 1 이상의 실시예들은 여하한의 침지 리소그래피 장치, 특히 앞서 언급된 타입 및 침지 액체가 배스의 형태로 제공되는지 기판의 국부화된 표면적 상에만 제공되는지의 여부에 적용될 수 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에서 고려되는 액체 공급 시스템은 폭넓게 구성되어야 한다. 소정 실시예들에서, 그것은 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간에 액체를 제 공하는 구조체들의 조합 또는 메카니즘일 수 있다. 그것은 1 이상의 구조체, 1 이상의 액체 유입구, 1 이상의 가스 유입구, 1 이상의 가스 유출구 및/또는 공간에 액체를 제공하는 1 이상의 액체 유출구의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 공간의 표면은 기판 및/또는 기판 테이블의 일부분일 수 있고, 공간의 표면은 기판 및/또는 기판 테이블의 표면을 완전히 덮을 수 있으며, 공간은 기판 및/또는 기판 테이블을 에워쌀 수 있다. 액체 공급 시스템은 액체의 위치, 양(quantity), 질, 형상, 유속 및 여하한의 다른 특징들을 제어하기 위해, 1 이상의 요소들을 선택적으로 더 포함할 수 있다.
상기 장치에서 사용된 침지 액체는, 사용되는 노광 방사선의 파장 및 원하는 특성들에 따라 상이한 구성들을 가질 수 있다. 193 nm의 노광 파장에 대해 초고순도 물 또는 물-기초 성분들이 사용될 수 있고, 이에 대해 침지 액체는 때때로 물 또는 친수성(hydrophilic), 소수성(hydrophobic), 습도(humidity) 등이 사용될 수 있는 바와 같이 물 관련 용어들로서 언급된다.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.
본 발명에 따르면, 오염 문제를 해결하기 위해 표면을 클리닝하도록 구성된 메가소닉 트랜스듀서를 포함한 침지 리소그래피 투영 장치가 제공된다.

Claims (39)

  1. 침지 리소그래피 투영 장치에 있어서:
    기판을 유지하도록 구성되고 배치된 기판 테이블;
    상기 기판 상에 방사선의 패터닝된 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템;
    표면을 클리닝(clean)하도록 구성된 메가소닉 트랜스듀서(megasonic transducer); 및
    상기 메가소닉 트랜스듀서와 클리닝될 상기 표면 사이에 액체를 공급하도록 구성되고 배치된 액체 공급 시스템을 포함하여 이루어지며,
    상기 표면은 상기 투영 시스템과 노광될 기판 사이에 액체를 제공하도록 구성된 액체 한정 시스템의 저부면이며, 상기 장치는 상기 저부면 전체가 클리닝되도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메가소닉 트랜스듀서는 750 Hz와 3 MHz 사이의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 공급 시스템은 상기 표면에 걸쳐 액체의 흐름을 제공하도록 구성되고 배치된 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 메가소닉 트랜스듀서는, 클리닝 모드에서 소닉 웨이브(sonic wave)들이 조준선(line of sight) 경로에서 클리닝될 상기 표면으로 지향되도록 상기 표면에 직면하여 위치되는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 공급 시스템은 배스(bath) 및 상기 배스를 액체로 소정 레벨 채우도록 구성된 제어기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 10 항에 있어서,
    상기 메가소닉 트랜스듀서는 상기 배스 내의 액체 내에서 상기 배스의 저부로부터 멀리 지향되는 소닉 웨이브들을 유도하도록 상기 배스의 저부에 위치되는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  12. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 10 항에 있어서,
    상기 배스는 상기 투영 시스템 아래의 클리닝 위치로 이동가능하고, 사용 중 에 상기 투영 시스템과 노광될 기판 사이에 액체를 제공하도록 구성된 액체 한정 시스템을 전체 또는 부분적으로 에워싸도록 이동가능하며, 상기 소정 레벨은 상기 투영 시스템의 저부 이하이지만 상기 액체 한정 시스템의 저부면 이상인 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 공급 시스템은, 최상면 상에 액체가 제공되고 방벽에 의해 벗어나는(escape) 것을 방지할 수 있도록 상기 기판 테이블의 최상면을 둘러싸는 방벽을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 13 항에 있어서,
    상기 방벽은 클리닝 위치와 비(non)-클리닝 위치 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 메가소닉 트랜스듀서는 상기 표면에 대해 이동가능한 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    메가소닉 웨이브들, 액체 또는 둘 모두로부터 상기 투영 시스템의 광학 요소 를 보호하는 실드(shield)를 더 포함하여 이루어지는 침지 리소그래피 투영 장치.
  17. 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 액체 내로 가스가 도입되는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  18. 청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 17 항에 있어서,
    상기 가스는 물을 포함한 N2, CO2, O2, O3, H2 또는 이 가스들의 혼합물을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    i) 상기 액체에 계면 활성제(surfactant)가 공급되거나, 또는 ii) 상기 액체에 H2O2가 공급되거나, 또는 iii) 상기 액체에 위 i)과 ii) 모두 공급되는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 메가소닉 트랜스듀서와 클리닝될 상기 표면 사이에 상기 액체의 흐름이 생성되는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  21. 청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 액체 공급 시스템은 상기 액체 내의 pH 및/또는 전해질의 농도를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  22. 침지 리소그래피 투영 장치에 있어서:
    기판을 유지하도록 구성되고 배치된 기판 테이블;
    상기 기판 상에 방사선의 패터닝된 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템;
    상기 투영 시스템과 노광될 기판 사이에 액체를 제공하도록 구성된 액체 한정 시스템의 저부면을 클리닝하도록 구성된 메가소닉 트랜스듀서 - 상기 메가소닉 트랜스듀서는 클리닝 모드에서 액체를 통한 직선 경로(direct straight path)가 상기 메가소닉 트랜스듀서와 상기 저부면 사이에 존재하도록 상기 저부면에 대해 이동가능함 - ; 및
    상기 메가소닉 트랜스듀서와 상기 저부면 사이에 액체를 제공하도록 구성된 액체 공급 시스템을 포함하여 이루어지는 침지 리소그래피 투영 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 클리닝 모드에서, 상기 메가소닉 트랜스듀서와 상기 저부면은 5 ~ 50 mm의 거리로 서로 직면하는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  24. 삭제
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 액체 내로 가스가 도입되는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  26. 청구항 26은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 25 항에 있어서,
    상기 가스는, 물을 포함한 N2, CO2, O2, O3, H2 또는 이 가스들의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 액체에 계면 활성제가 공급되는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 투영 장치.
  28. 침지 리소그래피 투영 장치의 표면을 클리닝하는 방법에 있어서:
    클리닝될 상기 표면의 전체를 액체로 덮는 단계; 및
    상기 액체 내로 메가소닉 웨이브들을 도입하는 단계를 포함하여 이루어지며,
    상기 표면은 투영 시스템과 노광될 기판 사이에 액체를 제공하도록 구성된 액체 한정 시스템의 저부면이며, 상기 장치는 상기 저부면 전체가 클리닝되도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 클리닝하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 메가소닉 웨이브들은 메가소닉 트랜스듀서를 이용하여 도입되고, 상기 메가소닉 트랜스듀서는 750 Hz와 3 MHz 사이의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 클리닝하는 방법.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 메가소닉 웨이브들은 메가소닉 트랜스듀서를 이용하여 도입되고, 클리닝될 상기 표면에 대해 상기 메가소닉 트랜스듀서를 이동시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 클리닝하는 방법.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 메가소닉 웨이브들은 클리닝될 상기 표면에 수직하여 입사하는 것을 특징으로 하는 클리닝하는 방법.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 메가소닉 웨이브들은 클리닝될 상기 표면에 대해 기울어진 상태로 입사하는 것을 특징으로 하는 클리닝하는 방법.
  33. 제 28 항에 있어서,
    상기 표면에 걸쳐 클리닝될 상기 표면의 전체를 덮는 액체를 이동시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 클리닝하는 방법.
  34. 제 28 항에 있어서,
    클리닝 모드에서 상기 메가소닉 웨이브들이 조준선 경로에서 클리닝될 상기 표면으로 지향되도록 상기 표면에 직면하여 메가소닉 트랜스듀서를 위치시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 클리닝하는 방법.
  35. 청구항 35은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 28 항에 있어서,
    상기 액체 내로 가스를 도입하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 클리닝하는 방법.
  36. 제 28 항에 있어서,
    상기 액체 내로 계면 활성제를 도입하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 클리닝하는 방법.
  37. 제 28 항에 있어서,
    클리닝될 상기 표면과 상기 메가소닉 트랜스듀서 사이에서 상기 액체를 이동시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 클리닝하는 방법.
  38. 청구항 38은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 28 항에 있어서,
    사전설정된 i) pH, 또는 ii) 전해질의 농도, 또는 iii) 위 i)과 ii) 모두를 갖는 액체를 제공하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 클리닝하는 방법.
  39. 청구항 39은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 38 항에 있어서,
    상기 사전설정된 pH 및/또는 농도는, 클리닝될 상기 표면 및 제거될 상기 표면 상의 입자들의 제타 퍼텐셜(zeta potential)이 상이한 극성으로 구성되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 클리닝하는 방법.
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