KR100986233B1 - 리소그래피 장치 및 오염 제거 또는 방지 방법 - Google Patents

Abstract

침지 리소그래피 장치는 기본적으로 초순수와, (a) 과산화수소와 오존의 혼합물, 또는 (b) 최대 5% 농도의 과산화수소, 또는 (c) 최대 50 ppm 농도의 오존, 또는 (d) 최대 10 ppm 농도의 산소, 또는 (e) (a)-(d)로부터 선택된 여하한의 조합으로 이루어지는 세정 액체의 사용에 의하여 세정된다.

Description

리소그래피 장치 및 오염 제거 또는 방지 방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND CONTAMINATION REMOVAL OR PREVENTION METHOD}

본 출원은 "LITHOGRAPHIC APPARATUS AND CONTAMINATION REMOVAL OR PREVENTION METHOD"라는 제목으로 2007년 7월 24일에 출원된 미국특허 가출원 번호 제 60/935,037 호에 대한 우선권 및 그 효익을 청구한다.

본 발명은 리소그래피 장치 및 리소그래피 장치에서의 오염을 제거 또는 방지하는 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 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 1 개 또는 수개의 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 네 트워크를 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-평행한 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스에서 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, 노광 방사선이 액체 내에서 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, 쿼츠)가 부유하는 물을 포함하는 다른 침지 액체들이 제안되어 왔다.

하지만, 기판 또는 기판 및 기판 테이블을 액체 배스(bath of liquid) 내에 담근다는 것(예를 들어, 본 명세서에서 그 전문이 인용참조되는 미국 특허 US 4,509,852 참조)은, 스캐닝 노광시 대량의 액체(large body of liquid)가 가속화된다는 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 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된 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 대해 기판의 이동 방향을 따라 공급되지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다. 최종 요소 주변에 위치되는 다양한 방위 및 개수의 유입구 및 유출구가 가능하며, 어느 한 쪽에 유출구와 함께 유입구의 4 개의 세트가 최종 요소 주변에 규칙적인 패턴으로 제공되는 일 예시가 도 3에서 설명된다.

최상부-코팅 재료, 레지스트 또는 이들 둘 모두의 입자들의 제거에 의해 발생되는 오염과 같은 리소그래피 장치에서의 오염의 문제를 다룰 필요가 있다. 현재의 세정 방법들은 일반적으로 인-라인(in-line) 세정을 고려하지 않고 있으며, 따라서 그들의 완료는 장치의 상당한 휴지 시간을 야기한다.

효과적인 세정 방법은 유기용제 또는 여타 고도 산화 세정 재료, 예컨대 오존의 사용을 포함하여 이루어진다. 이러한 고 부식성 세정제의 사용은 구성요소의 표면에 상당한 손상의 위험을 야기할 수 있으며, 따라서 초래되는 손상을 제한하기 위하여 그 사용을 최소화하거나 완전히 회피하는 것이 바람직하다. 또한, 세정 재료는 그것이 노출된 표면 상에 증착물(deposit)을 남기고, 상기 증착물은 장치가 사용될 수 있기 이전에 제거될 필요가 있다. 이러한 증착물을 제거하기 위한 세척은 철저하게 행해져야 하며 따라서 시간이 걸린다. 특히 이것은, 예를 들어 물을 이용한 세척에 의해서는 쉽게 제거되지 않는 유기 세정 용제로 인해 매우 어렵다.

또한, 오존의 사용은 특정한 어려움을 초래하는데, 그 중 중요한 것으로 오존은 극히 위험한 천연물질이어서 그 재료의 취급시 안전상의 고려사항들을 야기한다. 사용 후 오존의 제거 또한 철저하게 행해져야 하며 비용과 세정 방법의 복잡도를 증대시킨다. 상업적으로 이용가능한 오존발생기는 위험한 수소가스를 발생시키기 때문에 적합하지 않을 수도 있다. 또한, 많은 상업적 절차들이 너무 많은 불순물을 발생시켜 요구되는 초-고도 순수 환경에서 유용하지 않다.

보다 높은 반응의 수산기에 대해 오존을 활성화시키기 위해 자외(UV) 방사선이 사용되는 경우, 추가적인 세정 효과가 얻어질 수 있다. 하지만, 상기 수산기들 자체는 매우 짧게 존속되며 실질적으로 UV 방사선의 스폿 내에서만 존재한다. 장치의 모든 부분들이 확실히 세정될 수 있도록 하기 위하여 다수의 방사선 소스 또는 다수의 거울들을 사용하는 것은 비실용적이다.

예를 들어, 상술된 문제들 중 1 이상의 문제들을 다룰 수 있는 침지 타입 투영장치에서의 오염을 처리하기 위한 개선된 기술을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 침지 공간을 침지 액체로 전체 또는 부분적으로 충전시키도록 구성되는 침지 시스템; 세정 액체를 상기 침지 공간에 제공하도록 구성되는 세정 액체 공급시스템; 및 상기 침지 공간 및/또는 상기 세정 액체 공급 시스템 내에 포함된 세정 액체를 포함하는 침지 타입 리소그래피 장치가 제공되며, 상기 세정 액체는 기본적으로 초순수와, (a) 과산화수소와 오존의 혼합물, 또는 (b) 최대 10% 농도의 과산화수소, 또는 (c) 최대 50 ppm 농도의 오존, 또는 (d) 최대 10 ppm 농도의 산소, 또는 (e) (a)-(d)로부터 선택된 여하한의 조합으로 이루어진다.

세정 액체 공급시스템은 침지 액체 공급시스템의 일부일 수 있다. 침지 액체 공급시스템은 침지 동안 침지 유체를 공급하는데 사용된다. 세정 액체 공급시스템은 침지 액체 공급시스템과 전체 또는 부분적으로 분리되어 있을 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 침지 타입 리소그래피 장치에서의 오염을 방지 또는 저감시키는 방법이 제공되며, 상기 장치는 침지 공간을 침지 액체로 전체 또는 부분적으로 충전시키도록 구성된 침지 시스템을 포함하고, 상기 방법은 세정 액체를 상기 침지 공간에 공급하는 단계를 포함하며, 상기 세정 액체는 기본적으로 초순수와, (a) 과산화수소와 오존의 혼합물, 또는 (b) 최대 5% 농도의 과산화수소, 또는 (c) 최대 50 ppm 농도의 오존, 또는 (d) 최대 10 ppm 농도의 산소, 또는 (e) (a)-(d)로부터 선택된 여하한의 조합으로 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에서, 침지 공간을 침지 액체로 전체 또는 부분적으로 충전하고 패터닝된 방사선 빔을 침지 액체를 통해 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법이 제공되며, 세정 액체를 공급하는 단계는 패터닝된 방사선 빔을 투영하기 이전 및/또는 투영한 후에 수행될 수 있다.

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 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입들의 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 포함한 다. 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 여하한 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 이상의 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 시스템이라고도 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 유지되어 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 포커스 한다. 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 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는, 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, 프로그램가능한 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 패터 닝 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.

국부화된 액체 공급 시스템(IH)을 갖는 또 다른 침지 리소그래피 해결책이 도 4에 도시된다. 액체는 투영 시스템(PL) 양쪽의 2 개의 홈형 유입구(groove inlet: IN)에 의해 공급되고, 유입구들(IN)의 방사상 바깥쪽으로(radially outwardly) 배치된 복수의 개별 유출구들(OUT)에 의해 제거된다. 유입구(IN) 및 유출구(OUT)는 그 중심에 홀(hole)을 갖고, 그것을 통해 방사선 빔이 투영되는 플레이트(plate) 내에 배치될 수 있다. 액체는 투영 시스템(PL)의 한쪽에서 하나의 홈형 유입구(IN)에 의해 공급되고, 투영 시스템(PL)의 다른 쪽에서 복수의 개별 유출구(OUT)에 의해 제거되며, 이는 투영 시스템(PL)과 기판(W) 간에 박막의 액체 흐름(flow of a thin film of liquid)을 발생시킨다. 사용할 유입구(IN) 및 유출구(OUT)의 어떠한 조합을 선택하는가는, 기판(W)의 이동 방향에 따라 정해질 수 있다[유입구(IN) 및 유출구(OUT)의 나머지 조합은 활동하지 않음].

제안된 국부화된 액체 공급 시스템 해결책을 갖는 또 다른 침지 리소그래피 해결책은, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블 사이의 공간의 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장되는 액체 한정 구조체(liquid confinement structure)[또는 소위 침지 후드(IH)]를 액체 공급 시스템에 제공하는 것이다. 이러한 해결책은 도 5에 예시되어 있다. 액체 한정 구조체는 Z 방향(광학 축선의 방향)으로 약간의 상 대 이동이 있을 수 있지만, XY 평면에서는 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 액체 한정 구조체와 기판의 표면 사이에는 시일이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시일은 가스 시일과 같은 무접촉 시일(contactless seal)일 수 있다.

도 5를 참조하면, 액체 한정 구조체(12)는, 기판 표면과 투영시스템의 최종 요소 사이의 침지 공간 또는 저장소(11)를 충전하도록 액체가 한정될 수 있게 투영시스템의 이미지 필드 주위에서 기판에 대해 무접촉 시일을 형성한다. 상기 저장소(11)는 투영 시스템(PL)의 최종 요소 아래에, 그리고 그것을 둘러싸서 위치된 액체 한정 구조체(12)에 의해 전체 또는 부분적으로 형성된다. 액체는 투영 시스템 밑의 공간 및 액체 한정 구조체(12) 내의 공간으로 유입된다. 액체는 액체 유입구(13)에 의해 상기 공간 내로 유입되거나 및/또는 상기 공간으로부터 제거된다. 액체 한정 구조체(12)는 투영 시스템의 최종 요소 위로 약간 연장될 수 있으며, 액체 레벨이 상기 최종 요소 위로 상승하여 액체의 버퍼(buffer)가 제공된다. 액체 한정 구조체(12)는, 상단부(upper end)에서 일 실시예에서의 투영 시스템 또는 그 최종 요소의 형상에 꼭 일치하고(conform), 예를 들어 원형일 수 있는 내부 주변부(inner periphery)를 갖는다. 바닥에서, 내부 주변부는 이미지 필드의 형상, 예를 들어 직사각형과 일치하지만, 반드시 그러해야 하는 것은 아니다.

액체는 액체 한정 구조체(12)의 바닥과 기판(W)의 표면 사이에 형성되는 가스 시일(1)에 의해 저장소 내에 한정된다. 가스 시일은 과소 압력으로(under pressure) 유입구(15)를 통해 액체 한정 구조체(12)와 기판 사이의 갭 으로 제공되 며 유출구(14)를 통해 배기되는 가스, 예를 들어 공기나 N₂ 또는 불활성 가스에 의하여 형성된다. 가스 유입구(15)의 과도압력(overpressure), 유출구(14)의 진공 레벨 및 갭의 기하학적 구조는, 액체를 한정하는 안쪽으로의 고속의 가스 유동이 존재하도록 구성된다. 유입구 및/또는 유출구는 공간(11)을 둘러싸는 환형 홈들일 수 있다. 상기 홈은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 이러한 시스템은 미국특허출원 공개공보 US 2004-0207824에 개시되어 있다.

각각 본 명세서에서 인용 참조되는, 유럽특허출원 공개공보 EP 1,420,300 및 미국특허출원 공개공보 US 2004-0136494에는, 트윈 또는 듀얼 스테이지 침지 리소그래피 장치의 아이디어가 개시되어 있다. 이러한 장치에는 기판을 지지하기 위한 2 개의 테이블이 제공된다. 레벨링 측정들은 침지 액체 없이 제 1 위치에서 하나의 테이블을 이용하여 수행되고, 노광은 침지 액체가 존재하는 제 2 위치에서 하나의 테이블을 이용하여 수행된다. 대안적으로, 상기 장치는 단 하나의 테이블만을 갖는다.

도 6a 및 도 6a의 확대도인 6b는 침지 후드(IH)와 기판(W) 사이의 액체를 제거하기 위하여 침지 시스템에 사용될 수 있는 액체 제거 디바이스(20)를 예시하고 있다. 액체 제거 디바이스(20)는 약간의 과소 압력(P_c)로 유지되고 침지 액체로 충전된 챔버를 포함한다. 챔버의 하부면은 다공성 부재(21), 예를 들어 구멍난(perforated) 플레트나 다수의 작은 홀들, 예를 들어 5 ㎛ 내지 50 ㎛ 범위의 직경(d_hole)으로 된 작은 홀들을 갖는 얇은 플레이트(21)로 형성된다. 상기 하부면은 1 mm보다 작은 갭 높이(h_gap), 바람직하게는 그로부터 액체가 제거될 표면, 가령 기판(W) 표면 위의 50 ㎛ 내지 300 ㎛의 갭 높이에서 유지된다. 일 실시예에서, 다공성 부재(21)는 적어도 약간은 액체친화성(liquidphilic)(즉, 물에 대해 친수성)이다. 즉, 침지 액체, 예를 들어 물에 대해 90°보다 작은 접촉각을 갖는다.

과소 압력(P_c)은, 다공성 부재(21)의 홀들에 형성되는 메니스커스(22)들이 액체 제거 디바이스 내로 가스가 유입되는 것을 실질적으로 방지하도록 되어 있다. 하지만, 다공성 부재(21)가 표면(W) 상의 액체와 접촉하는 경우, 흐름을 제한하는 메니스커스는 존재하지 않으며 액체 제거 디바이스의 챔버 내로 액체가 자유롭게 유동할 수 있다. 이러한 디바이스는 도면에 나타낸 바와 같이 액체의 얇은 막이 남을 수도 있기는 하지만 기판(W)의 표면으로부터 액체의 대부분을 제거할 수 있다.

액체의 제거를 향상 또는 최대화하기 위하여, 다공성 부재(21)는 가능한 한 얇아야하고 액체 내의 압력(p_gap)과 챔버 내의 압력(p_c) 간의 압력차는 가능한 한 커야하는 한편, p_c와 갭 내의 가스의 압력(p_air) 간의 압력차는 액체 제거 디바이스(20) 내로 상당량의 가스의 유입을 방지하기 위해 충분히 작아야 한다. 액체 제거 디바이스 내로 가스가 유입되는 것을 방지하는 것이 항상 가능하지는 않지만, 다공성 부재는 진동을 야기할 수도 있는 매우 불규칙한 유동들을 방지한다. 전기주조나, 포토 에칭이나 및/또는 레이저 커팅에 의해 만들어진 마이크로 시브들(micro-sieves)이 다공성 부재(21)로서 사용될 수 있다. 네덜란드의 Eerbeek의 Stock Veco B.V.에 의하여 적절한 시브들이 만들어진다. 포어의 크기가 사용 중에 경험하게 되는 압력 차이로 메니스커스를 유지하기에 적합하다면, 다른 다공성 플레이트들이나 다공성 재료의 솔리드 블록들 또한 사용될 수 있다.

이러한 액체 제거 디바이스는 여러 타입의 액체 한정 구조체(12) 및/또는 침지 후드(IH)에 채용될 수 있다. 미국특허출원 공개공보 US 2006-0038968에 개시된 바와 같이 도 6c에 일 예시가 도시되어 있다. 도 6c는 (도 6c에 나타나지 않은) 투영시스템(PS)의 노광 필드 주위에서 전체 또는 부분적으로 링(본 명세서에서 사용되는 것으로서, 링은 원형, 직사각형 또는 여하한의 다른 형상일 수 있음)을 형성하는 액체 한정 구조체(12)의 일 측의 단면도이다. 이 실시예에서, 액체 제거 디바이스(20)는 액체 한정 구조체(12)의 아랫쪽 최내측 에지 부근의 링-형상 챔버(31)에 의하여 형성된다. 챔버(31)의 하부면은 상술된 바와 같이 다공성 플레이트(30)에 의하여 형성된다. 링-형상의 챔버(31)는 챔버로부터 액체를 제거하고 원하는 과소 압력을 유지하기 위하여 적합한 펌프 또는 펌프들에 연결된다. 사용시, 챔버(31)는 액체로 채워져 있지만 여기서는 간결히 하기 위해 비어 있는 것으로 나타나 있다.

링-형상 챔버(31)의 바깥쪽에는 가스 배출 링(32) 및 가스 공급 링(33)이 있다. 가스 공급 링(33)은 그 하부에 좁은 슬릿(slit)을 가지며, 상기 링에는 상기 슬릿을 빠져 나온 가스가 가스 나이프(34)를 형성하는 압력으로 가스, 예를 들어 공기, 인조 공기 또는 플러싱 가스가 공급된다. 가스 나이프를 형성하는 가스는 가스 배출 링(32)에 연결되는 적합한 진공 펌프에 의하여 배출되어, 생성된 가스의 유동이 침지 액체 및/또는 작은 액체 방울들의 증기를 견딜 수 있어야 하는 액체 제거 디바이스 및/또는 진공 펌프에 의하여 제거될 수 있는 경우 잔류 액체를 안쪽으로 인도한다. 하지만, 액체의 대부분은 액체 제거 디바이스에 의해 제거되며, 진공 시스템을 통해 제거되는 소량의 액체는 진공을 야기할 수도 있는 불안정한 유동을 초래하지 않는다.

챔버(31), 가스 배출 링(32), 가스 공급 링(33) 및 여타 링들을 본 명세서에서는 링이라 기술하고 있으나, 반드시 그들이 노광 필드를 둘러싸거나 완전(complete)해야 하는 것은 아니다. 일 실시예에서, 상기 유입구(들) 및 유출구(들)은, 예를 들어 도 2, 3 및 4에 나타낸 것과 같은 노광 필드의 1 이상의 측면을 따라 부분적으로 연장되는 단순히 원형이거나, 직사각형 또는 다른 타입의 요소들일 수 있다.

도 6c에 나타낸 장치에서, 가스 나이프를 형성하는 가스의 대부분은 가스 배출 링(32)을 통해 배출되지만, 일부 가스는 침지 후드 주위의 환경 내로 유동하고, 잠재적으로 간섭계 위치 측정 시스템(IF)을 교란할 수도 있다. 이는 가스 나이프 외측의 추가 가스 배출 링의 제공에 의해 방지될 수 있다.

이러한 단일 상 익스트랙터가 어떻게 침지 후드 또는 액체 한정 시스템 또는 액체 공급 시스템에서 사용될 수 있는지에 대한 추가적인 예시는, 예를 들어 유럽특허출원 공개공보 EP 1,628,163 및 미국특허출원 공개공보 US 2006-0158627에서 찾을 수 있다. 대부분의 응용례에서, 다공성 부재는 액체 공급 시스템의 아래쪽에 있으며, 기판(W)이 투영시스템(PS) 아래로 이동할 수 있는 최대 속도는 적어도 부분적으로 다공성 부재(21)를 통한 액체 제거의 효율성에 의해 결정된다. 한가지 난 점은 이미징 동안 기판으로부터 리프트 오프(lift off)된 레지스트와 같은 데브리(debris)에 의해 홀들 중 일부가 막힐 수도 있다는 점이다. 이는 액체 공급 시스템 또는 침지 후드로부터의 액체의 누출 없이 기판이 움직일 수 있는 최대 속도를 저감시킨다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 리소그래피 장치는 기판테이블(WT)에 의해 형성된 침지 공간을 갖는 침지 시스템 또는, 기판(W)이 존재하는 경우 침지 후드(IH) 및 투영시스템(PS)을 포함한다. 침지 후드 및/또는 기판테이블(WT)의 표면과 같은 침지 공간의 표면들 중 1 이상의 오염은 제거되지 않을 경우 시간에 걸쳐 누적된다. 이러한 오염의 누적을 방지하고 침지 공간의 내측 표면들 상에 존재하는 오염물을 제거하기 위하여 침지 공간에 세정 액체가 공급될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세정 액체는 수용성 세정 성분으로 이루어지거나 또는 기본적으로 수용성 세정 성분으로 이루어지며, 특히 수소(H) 및 산소(O) 원소로 이루어진 단 하나의 (일 실시예에서는, 산화) 성분 또는 실질적으로 단 하나의 성분을 포함한다. 이 재료는 오염물을 제거하는데에 효과적인 세정 작용을 가지며, 장치에 대해 야기되는 손상의 가능성이 저감된다. 세정 재료의 증착물들이 회피되거나 저감될 수 있다. 또한, 예를 들어 세정 후 물을 이용한 세척이 단순하고 빠르다. 따라서, 본 발명의 일 실시예의 세정시스템은 최대 1 시간 내에 완료될 수 있는 단순하고 신속한 인-라인 세정 프로세스를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세정 액체는 통상적으로 매우 묽은(dilute) 용액이다. 이러한 용액은 오염물 제거에 효과적인 한편, 보다 진한 농도의 이용시 발 생되는 얼룩(stain)들의 드라잉 또는 증착물의 양을 저감시킬 수 있다. 묽은 용액은 또한 취급히 훨씬 더 안전하며 장치의 표면들에 대한 손상을 덜 야기한다. 세정 후의 초순수 세척은 시간이 단축되어, 장치의 휴지시간을 감소시킨다.

일 실시예에서, 세정 액체는 과산화수소 및 오존[페록손(peroxone)]을 포함하는 초순수로 이루어지거나 또는 기본적으로 상기 초순수로 이루어진다. 과산화수소와 오존의 조합은 고도 산화 요소들(species) OH(수산기)를 생성하기 위해 부분적으로는 자발적으로 반응하는 반응성 혼합물이다. OH 수산기는 UV 방사선의 적용 없이 생성될 수 있기 때문에 이러한 조합이 유리하다. 따라서, 침지 공간의 모든 적셔진 표면들(all wetted surfaces)은 세정될 수 있으며, 세정은 UV 방사선에 대해 노출될 수 있는 표면들로 제한되지 않는다. 페록손을 이용한 세정은 보다 순한 세정제들로는 제거가 어려운 여러 타입의 오염들에 대해 효과적이다.

세정 액체 내의 오존의 통상적인 농도는 0.1 ppm 내지 20 ppm이며, 예를 들어 1 ppm 이상, 2 ppm 이상 또는 5 ppm 이상이다. 오존의 최대 농도는 통상적으로 15 ppm 또는 12 ppm이다. 대략 10 ppm이 바람직하다. 세정 액체 내의 과산화수소의 통상적인 농도는 0.1 ppm 내지 10 ppm이며, 예를 들어 0.5 ppm 이상 또는 1 ppm 이상이다. 과산화수소의 최대 농도는 통상적으로 8 ppm 또는 5 ppm이다. 대략 2 ppm의 과산화수소가 바람직하다. 페록손 혼합물은 0.2:1 내지 0.5:1의 과산화수소 대 오존의 농도 비로 사용되는 경우 보다 효과적일 수 있다. 일 실시예에서, 혼합물의 성분들의 농도는 2.5 ppm의 과산화수소 및 10 ppm의 오존이다.

일 실시예에서, 세정 액체는 과산화수소만을 포함한다. 이 세정 액체 또한 UV 방사선의 적용 없이 효과적이며, 따라서 모든 적셔진 표면들을 세정할 수 있다. 과산화수소를 이용한 세정은 플레이크들(flakes) 또는 기판 상에 존재하는 유기 프로세스 층들로부터 기인한 입자들, 예를 들어 레지스트 및 톱코트(topcoat)를 제거하는데 특히 효과적이다. 과산화수소는 또한 상대적으로 안전하고 취급이 간단한 물질이며, 다른 보다 높은 산화성의 재료들보다 구성요소의 표면들에 대한 부식성이 덜하다. 단독으로 사용되는 경우 과산화수소의 적정 농도는 최대 10%이며, 일 실시예에서는 0.1% 내지 5%이다. 통상적으로 사용되는 최대 농도는 2%이다.

일 실시예에서, 세정 액체는 오존을 포함한다. 오존은 후술되는 바와 같이 인 시츄하게(in situ)하게 발생되거나 외부 오존 소스가 사용될 수도 있다. 오존의 농도는 1 ppm 내지 50 ppm일 수 있으며, 예를 들면 최대 20 ppm 또는 최대 10 ppm이다.

일 실시예에서, 세정 액체는 오존을 포함한다. 이 실시형태에서, 세정 액체는 후술되는 바와 같이 UV 방사선으로 조사되는 것이 바람직하다. 세정 액체 내의 산소의 농도는 최대 10 ppm, 예를 들어 최대 5 ppm 또는 최대 2 ppm이다. 최대 산소 농도는 대기를 이용한 최대 산소 포화상태이다. 산소가 부화된(enriched) 가스 혼합물이 사용되며, 보다 높은 포화 레벨을 달성할 수 있다. 부 산소 가스 혼합물을 이용하면, 최대 50 ppm의 농도가 얻어질 수 있다. 세정제로서 산소의 사용은 안전상의 관점에서 매우 유익하다. 또한, 산소는 UV 방사선의 적용에 의해 인 시추하게 오존과 같은 보다 높은 산화성의 세정 요소들로 활성화될 수 있다. 결과적으로, 알려진 세정제들로는 제거가 아려운 부분적으로 탄화된 물질들과 같은 오염물들의 제거를 포함하는 효과적인 세정이 달성될 수 있다.

세정 액체는, 예를 들어 침지 공간을 통해 세정 액체를 플러싱함으로써 침지 공간으로 공급될 수 있다. 따라서, 침지 공간을 통한 세정 액체의 연속적인 유동이 이용될 수 있다. 플러싱 프로세스는 원하는 길이의 시간 동안 계속될 수 있지만, 예를 들어 최대 30 분, 예를 들어 15 분, 최대 10 분 또는 최대 5분 동안의 플러싱이면 세정 효과를 제공하기에 충분하다는 것을 이해해야 한다. 세정 유체는 침지 공간에 추가적으로 또는 대안적으로 공급될 수 있으며, 플러싱 또는 펌핑되어 나오기 전에 일정 시간 주기(예를 들어, 최대 15분, 10분 또는 5분) 동안 상기 공간 내에서 유지될 수 있다.

세정에 이어, 침지 공간을 일반적으로 초순수로 세척된다. 본 명세서에 기술된 세정 액체들의 1 이상의 장점은 초순수로 세척함으로써 세정 액체의 모든 흔적들(traces)을 제거하기 쉽다는 점이다. 따라서, 세척이, 예를 들어 30 분 내에 완료될 수 있다.

따라서, 전체 세정 프로세스는 단 한 시간의 최대 장치 휴지 시간을 이용하여 완료될 수 있다. 따라서, 세정이 보다 자주 수행될 수 있다. 보다 자주 세정이 수행되는 것은 오염의 레벨이 항상 매우 낮은 레벨로 유지될 수 있는 장점을 갖는다. 원한다면, 본 명세서에 기술된 세정 프로세스는 기계적 스프레잉 또는 메가-소닉 세정 기술들과 같이 오프-라인인, 1 이상의 보다 빈도가 낮은 수행되는 세정 프로세스들과 조합하여 수행될 수도 있다. 하지만, 본 명세서에 기술된 세정 프로세스 및/또는 세정 액체를 이용할 때의 장점은 이러한 오프-라인 세정 방법을 수행하 는 빈도가 저감되거나 또는 오프-라인 기술이 완전히 제거될 수 있다는 점이다.

일 실시예에서, 세정은 기판 부재시 수행된다. 이는 기판테이블(WT)이 세정 액체에 노출된다는 것을 의미한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적으로 기판테이블의 단지 일부만이 침지 공간에 노출된다. 따라서, 일 실시예에서는 기판테이블의 상이한 부분들이 세정 액체에 대해 노출되도록 하기 위해 침지 공간 내에 세정 액체가 있는 동안 기판테이블이 이동된다. 이는, 전체 기판테이블이 실질적으로 세정될 수 있도록 한다. 기판테이블은 오염의 근원일 수도 있다. 기판 부재시의 세정은 기판테이블이 침지시스템의 다른 표면들을 교차-오염(cross-contaminate)시킬 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 기판테이블 상의 제 위치의 기판 또는 기판테이블 상의 더미 기판을 이용하여 세정이 이행될 수 있다.

세정 액체는 침지 액체로서, 동일한 유입 시스템, 예를 들어 도 2, 3 및 4에 도시되는 유입구(IN) 또는 도 5의 유입구(13)를 이용하여 침지 공간으로 공급될 수 있다. 따라서, 이 실시예에서는, 세정 액체 공급시스템은 침지 액체 공급시스템의 일부이다. 통상적으로, 이 실시예에서 세정제는 침지 공간 안으로의 유입구 상류의 침지 액체 공급시스템의 초순수에 부가될 수 있다. 도 7에 도시된 일 실시예에서는, 세정 액체가 침지 액체로부터 분리된 침지 공간으로 들어가도록 별도의 유입구가 제공될 수 있다. 이 실시예에서, 침지 액체는 공급 라인(ILL)을 통해 침지 액체(ILS)의 소스로부터 침지 후드(IH)로 공급된다. 세정 액체는 세정 액체의 소스(CLS)로부터 전체적으로 별개의 공급 라인(CL)을 통해 공급된다. 세정 액체를 위한 전체적으로 별개의 공급 라인의 이용은 세정 후에 세척되어야 하는 장치의 양을 제한한다. 이는, 침지 액체 공급 라인에서 발생되는 세정 액체의 증착 가능성을 피하고, 필요한 세척 시간을 단축시킨다.

이 실시예의 추가 실시형태가 도 8에 도시되어 있다. 이 실시형태에서, 세정 액체는 침지 액체 공급 라인(ILL)에 직접적으로 공급된다. 하지만, 공급 라인(ILL)은 나위어져, 세정 액체 공급 라인(ILL)을 통해 침지 후드에 별개의 세정 액체 유입구를 제공한다. (침지 액체로 충전되거나 세정 후 세척되는 경우) 침지 후드로 액체가 직접적으로 유동하는지 또는 액체가 세정 액체 공급 라인(CLL)을 통해 유동하는지의 여부를 제어하기 위한 밸브가 사용될 수 있다. 또한, 이 실시예에서의 세척은 침지 액체 공급 라인의 단지 작은 부분만이 세정 액체와 접촉하기 때문에 저감된다. 또한, 이 실시예는 직접적으로 침지 액체 소스(ILS)로부터의 초순수에 의해 희석될 수 있는, 농축된 세정 액체 공급부가 사용될 수 있도록 한다. 세정 액체 내의 세정제(예를 들어, H₂O₂, O₂, O₃)의 농도를 결정하기 위하여 세정 액체 공급 라인(CLL) 내에 1 이상의 센서가 제공될 수도 있다.

세정 액체 공급 시스템의 모든 실시예들은 세정제의 농도를 결정하기 위한 1 이상의 센서를 가질 수 있다. 센서(들)은, 예를 들어 다음의 위치, 즉 세정 액체의 소스(CLS), 침지 액체 공급 라인(ILL) 및/또는 침지 후드(IH) 중 1 곳 이상의 위치에 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 센서(들)은 침지 공간으로부터 액체를 제거하도록 구성된 액체 제거 시스템 내에 배치될 수도 있다. 세정 액체 공급 라인(CLL)이 존재한다면, 다른 부분의 센서(들)에 부가하거나 또는 그를 대신하 여 1 이상의 센서가 세정 액체 공급 라인(CLL)에 제공될 수 있다. 상기 센서(들)은 제어기에 연결될 수 있다. 제어기는 제어기를 작동하도록 구성되는 프로세서를 가질 수 있다. 제어기는 침지 시스템의 다양한 밸브들, 예를 들어 액체가 침지 후드(IH)로 직접적으로 유동하거나 또는 세정 액체 공급 라인(CLL)을 통해 유동하는지의 여부를 제어하는데 사용되는 밸브를 작동시킬 수 있다. 제어기는 세정 액체 공급 시스템을 통한, 세정 액체 및/또는 초순수와 같은 액체들의 유동을 제어할 수 있다. 제어기는 침지 시스템의 일부분 내로의 세정제의 방출을 실행할 수 있다. 따라서, 제어기는 세정 액체 내의 세정제의 농도를 결정하는데 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 침지 공간으로 공급되는 세정 액체는 오존 및 초순수로 이루어지거나 또는 기본적으로 오존 및 초순수로 이루어진다. 오존은 리소그래피 장치 내에서 인 시추하게 발생된다. 오존의 인 시추한 발생은 필요 시 오존이 만들어지도록 하거나 저장을 회피한다. 따라서, 이는 상당한 안전상의 장점을 갖는다. 도 9는 오존 발생 장치의 일 실시예를 나타내고 있다. 필요하다면 가스의 유동을 제어하기 위한 조절기 및/또는 제한부(restriction)를 통해 초순수 산소-포함 가스의 소스(XCDV)가 오존발생기에 제공된다. 초순수 산소 포함 가스는 통상적으로 증가된 비율의 산소가 선택적으로 공급되는 초순수 공기(ultra-clean air)이다. 산소를 포함하는 불활성 가스가 사용될 수도 있다. 적합한 불활성 가스의 예로는 질소, 아르곤 및 헬륨을 들 수 있다.

통상적으로, 오존발생기 자체는, 예를 들어 대략 220 nm 이하의 파장, 특히 대략 190 nm 이상(예를 들어, 193 nm)의 파장을 갖는 UV 방사선을 제공하는 UV 방 사선 소스를 포함하여 이루어진다. 산소 포함 가스의 조사는 가스 스트림 내의 오존의 형성을 야기하고 수소가 부산물로서 생산되지 않는 장점을 갖는다. 다른 상태의 아트 오존 발생기들, 예를 들어, 전자화학적 오존발생기 및/또는 코로나 방출 오존발생기가 사용될 수도 있다. 그 다음, 이에 따라 생성된 오존은 침투성 멤브레인을 통해 초순수 내에 용해되는 경우 멤브레인 콘택터로 나아간다. 적합한 멤브레인의 일 예는 PFA 멤브레인이다[PFA는 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-퍼플루오로-(알킬 비닐 에테르))(예를 들어, Entegris (이전 Mykrolis) Phasor Ⅱ PFA 멤브레인)]. 멤브레인은 오존 가스 유동과 초순수 간의 양호한 접촉을 제공하고, 통상적으로 상기 초순수 내에서 대략 50 ppm 까지의 오존의 농도가 발생될 수 있도록 한다. 오존의 농도는 멤브레인을 지나는 물의 유동 속도를 변경함으로써 변화될 수 있다. 이는 제어기를 작동함으로써 달성될 수 있다. 오존 농도를 제어하는 다른 기술들은 UV 방사선 도즈 또는 가스 내의 산소 농도를 변화시키는 것을 포함한다. 멤브레인 콘택터로부터 유출된 가스는 과잉의 오존을 제거하기 위하여, 일반적으로 숯 필터(charcoal filter)를 통과한다. 일 실시예에서, 가스 유출구는 대략 250 nm, 예를 들어 254 nm의 주파수를 이용하는 UV 방사선 상쇄 램프(UV radiation destruction lamp)를 지나도록 구성된다. 오존과는 다른 추가 세정제가 세정 액체(예를 들어, 과산화수소) 내에 존재하는 경우, 액체가 멤브레인 콘택터를 통과하기 이전이나, 통과하는 동안 또는 통과한 후에, 바람직하게는 통과한 후에 상기 액체가 초순수 내로 도입될 수 있다.

세정 액체는 침지 공간의 표면들 상의 오염을 제거하기 위하여 침지 후드를 통과한다. 그 다음, 사용되는 세정 유체는, 예를 들어 침지 후드 내에 포함된 공기 및 가스상 오존과 함께 침지 후드를 벗어나 유출 시스템 내로 펌핑된다. 유출된 유체는 액체 상태와 가스 상태를 분리하는 분리기를 통해 펌핑된다. 가스 상태는 오존을 제거하기 위해 가스가 숯 필터를 통과한 후에 도달되는 에어 블리드(air bleed)를 통해 방출된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 오존은 UV 방사선 상쇄 램프의 조명 하에 가스 상태가 지날 때 제거될 수 있다. 액체 상태는 용해된 오존을 제거하는 디개서(degasser)로 펌핑된다. 적절한 타입의 디개서, 예를 들어 멤브레인-기반 디개서, 에어래이션 디개서 또는 칼럼 디개서가 사용될 수 있다. 그 다음, 디개서를 나온 액체는 배출되는 한편, 공기 및 오존의 혼합물은 펌프로 들어가기 전에 침지 후드의 유출 유체와 혼합된다. 이러한 방식으로, 공기/오존이 분리 단계에서 제거될 수 있다.

본 발명의 일 실시예의 세정 액체의 세정력은 세정 액체의 UV 방사선에 의해 증가될 수 있다. 초순수 및 산소를 포함하는 세정 액체의 경우에, 이러한 방사선은 침지 공간 내에서 인 시추하게 오존을 발생시키기 때문에 특히 바람직하다.

오존은 또한 OH 수산기와 같은 고도 산화성 요소들을 제공하기 위하여 침지 공간 내에서 추가 활성화될 수 있다. 세정 액체가 과산화수소 및/또는 오존을 포함하는 실시예에서, 방사선 없는 세정이 매우 효과적이다. 하지만, UV 방사선은 고도 산화성 OH 수산기의 형성을 가능하게 하거나 또는 증가시킬 수 있으며, 이에 의해 향상된 세정 효과를 제공한다. 예를 들어, OH 요소들의 존재는 침지 공간 내의 탄화되거나 부분적으로 탄화된 오염물들의 개선된 세정을 제공한다.

사용되는 UV 방사선은 장치의 투영시스템에 의해 또는 저압 Hg 램프 또는 엑시머 레이저와 같은 별도의 UV 방사선 소스에 의해 제공될 수 있다. 적절한 파장은 통상적으로 대략 250 nm 이하이다. 세정 액체 내에 오존이 존재하는 경우, 220 nm보다 큰 파장은 산소에 대한 오존의 분해작용을 유발하기 때문에 220 nm보다 작은 파장이 바람직하다. 일 실시예에서, 193 nm 파장의 방사선이 사용될 수 있다.

침지 공간을 형성하는 대부분의 표면들, 예를 들어 벽들은 UV 방사선을 이용하여 직접적으로 조명될 수 있으며, 예를 들어, UV 방사선은 기판(W)의 이미징 동안 사용되는 투영시스템(PS)을 통해 투영될 수 있다. 또한, 기판테이블(WT)의 최상부 표면의 많은 부분은 투영시스템(PS) 아래에서 기판테이블을 이동시킴으로써 조사될 수 있는 한편, 침지 후드(12)(IH)는 액체를 공급하고 상기 액체를 침지 공간 내에 실링한다. 하지만, 액체 공급 시스템 또는 침지 후드(IH)의 아래쪽을 조사하는 것은 투영시스템으로부터 액체 공급 시스템 아래쪽까지의 직접적인 경로가 존재하기 않기 때문에 그리 쉽지 않다. 상술된 바와 같이, 액체의 제거를 위해 다공성 부재(21)를 사용하는 시스템에서와 같은 하부측의 세정이 바람직하다. 이러한 이슈를 다루기 위하여, 다음의 방법 및 장치가 제안된다.

본 발명의 일 실시형태에서, 침지 리소그래피 장치의 투영시스템 단부 주위에 위치되는 액체 공급 시스템의 하부측을 조사하는 방법이 제공되며, 상기 방법은: 상기 투영시스템을 통해 리플렉터 상으로 투영되는 방사선의 세정 빔이 액체 공급 시스템의 하부측 상으로 반사되도록 상기 리플렉터 위에 상기 투영시스템을 위치시키는 단계를 포함한다. 액체는 하부측의 적어도 일부와 접촉하여 제공된다. 상기 액체는 상술된 세정 액체일 수 있다. 액체 공급 시스템이 하부측 상에 다공성 부재를 포함한다면, 다공성 부재에 적용되는 과소 압력이 저감되어 다공성 부재의 전체 세정이 달성될 수 있도록 액체가 다공성 부재 전체에 걸쳐 확장된다.

리플렉터는 입사 각도에 대해 상이한 각도들로 투영 빔의 상이한 부분들을 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 리플렉터는 투영빔이, 예를 들어 단지 다공성 부재(21) 상에서만 또는 다공성 부재 외측 에지의 (광학 축선에 대해) 반경방향 안쪽의 대상물 상에서만 포커싱되도록 상기 투영 빔을 반사시킬 수 있다. 일 실시예에서, 리플렉터는 투영 빔이 2 이상의 패싯(facets)에 반사되어 나가게 한다. 그 경우에, 상기 2 이상의 패싯 중 제 1 패싯은 광학 축선에 대해 반경방향 바깥쪽으로 그리고 수직하게 적어도 주 구성요소와의 소정 방향으로 상기 빔을 반사시킨다. 상기 2 이상의 패싯 중 제 2 패싯은 하부측을 향해 광학 축선과 평행한 방향으로 적어도 주 구성요소와의 소정 방향으로 상기 빔을 반사시킨다. 투영시스템은 이미징 시 기판 상에 패터닝된 방사선 빔을 포커싱하는데 사용되는 것과 같은 투영시스템일 수 있다.

리플렉터는 투영시스템과 마주하는 기판테이블의 표면 상에 위치될 수 있다. 흔히 이 표면이 최상부 표면이다. 상기 기판테이블은 이미징 동안 기판을 통상적으로 지탱한다. 리플렉터는 세정 동안 투영시스템에 대해 이동될 수 있다. 투영시스템과 마주하는 기판테이블 표면 상에서의 리플렉터의 위치는 기판을 유지하기 위한 후퇴부(recess) 다음의 위치이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 리플렉터는 이미징 동안 기판을 유지하기 위한 후퇴부에 위치될 수도 있다. 이 위치설정은 투영시스템 으로부터 먼 쪽의 및/또는 투영시스템을 향하는 투영시스템의 광학 축선의 방향으로 리플렉터를 이동시키는 것을 포함한다. 이는, 침지 후드(12;IH)의 하부측과 리플렉터나 기판테이블 사이의 갭을 증가 및/또는 감소시킨다. 상기 이동은 위치설정 단계 이전 및/또는 위치설정 동안 이행될 수 있다. 이는, 덜 복잡한 리플렉터가 사용될 수 있도록 하며, 방사선 빔은 하부측에 대해 직접적으로 리플렉터의 한 면에 대해서만 반사되어 나갈 수 있다. 리플렉터는 광학 축선에 실질적으로 수직한 평면에서 투영시스템에 대해 이동될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는: 방사선의 투영 빔을 기판 상으로 투영하는 투영시스템; 기판을 지지하는 기판테이블; 상기 투영시스템과 상기 기판테이블 사이의 공간으로부터 액체를 회수하는 액체 회수 시스템(liquid retrieval system)을 포함하는 리소그래피 투영장치를 제공하며, 상기 기판테이블은, 투영시스템과 마주하는 표면 상에 상기 투영시스템을 통해 상기 액체 회수 시스템의 하부측 상으로 투영되는 방사선의 세정 빔을 반사시키는 리플렉터를 포함한다. 상기 리플렉터는 기판이 패터닝된 방사선 빔으로 이미징되는 거리보다 긴 투영시스템으로부터의 거리에서 사용하기 위한 것일 수 있다. 리플렉터는 또한 하부측과 리플렉터 사이, 바람직하게는 리플렉터와 투영시스템 사이의 액체의 존재시 사용하기 위한 것일 수도 있다. 상기 리소그래피 투영장치는 초순수와, (a) 과산화수소와 오존의 혼합물, 또는 (b) 최대 10% 농도의 과산화수소, 또는 (c) 최대 50 ppm 농도의 오존, 또는 (d) 최대 10 ppm 농도의 산소, 또는 (e) (a)-(d)로부터 선택된 여하한의 조합을 포함하는 액체를 제공하기 위한 액체 공급 시스템을 더 포함할 수 있다. 리플렉터는 기판의 이미징 동 안 기판이 놓여 있는 투영시스템과 마주하는 기판테이블 표면의 후퇴부에 위치될 수도 있다.

리플렉터는 침지 리소그래피 투영장치의 투영 시스템 아래에 위치시키기 위한 반사 부재일 수 있으며, 상기 반사 부재는: 상기 리소그래피 장치의 투영시스템을 통해 상기 반사 부재의 제 2 패싯으로 투영되는 입사 방사선을 반사시키기 위한 제 1 패싯을 포함하며, 상기 제 2 패싯은 상기 제 1 패싯에 의해 상기 입사 방사선의 방향으로 적어도 주 구성요소와의 소정 방향으로 거꾸로 반사되는 방사선을 반사시키기 위한 것이다. 일 실시예에서, 제 1 패싯 및 제 2 패싯은 실질적으로 90°로 되어 있다. 제 2 패싯은 제 1 패싯과 같은 표면의 일부로서 형성될 수 있다. 제 2 패싯은 오목한 표면 상에 형성될 수 있다. 상기 오목한 표면은 콘의 내부 표면의 일부일 수 있다(즉, 재료로 둘러싸이는 경우 상기 재료 내에 콘이 만들어지는 표면). 제 1 패싯은 또한 오목한 표면에 의해 만들어질 수도 있다. 제 1 패싯은 볼록한 표면에 의해 만들어질 수도 있다. 일 실시예에서, 상기 볼록한 표면은 원뿔대 표면의 형태로 되어 있다. 일 실시예에서, 볼록한 표면은 오목한 표면의 반경방향 안쪽으로 이루어진다. 일 실시예에서, 패싯은 알루미늄 또는 크롬 코팅을 포함한다. 일 실시예에서, 반사 부재는 UV 방사선 투과 유리로 만들어진다. 반사 부재가 UV 방사선 투과 유리로 만들어진다면, 패싯들은 알루미늄 또는 크롬과 같은 반사 재료의 층에 의해 형성되는 내부 표면들일 수 있다. 일 실시예에서, 반사 부재가 UV 방사선 투과 유리로 만들어진다면, 반사 부재의 적어도 외측 (최상부) 표면은 UV 방사선을 반사 또는 흡수하는 재료로 부분적으로 커버된다. 커버되는 부분은, 일 실시예에서 단지 패싯들 또는 표면들 위에 있지 않은 부분들이다.

본 발명의 일 실시예는 침지 리소그래피 장치의 기판테이블의 기판을 위한 후퇴부에 위치설정하기 위한 크기로 되어 있는 반사 부재를 제공한다. 반사 부재는 반사 부재의 평면에 대해 반경방향 바깥쪽으로 90°로 즉시 방사선을 반사시키기에 효과적인 반사 표면을 갖는다. 일 실시예에서, 반사 부재는 에칭된 표면을 갖는다. 일 실시예에서, 상기 에칭된 표면은 고 193 nm 반사 재료, 예를 들어 알루미늄 또는 크롬으로 코팅된다. 일 실시예에서, 반사 부재는 입사 방사선을 상이한 각도들로 반사시킨다. 일 실시예에서, 반사된 방사선은 소정 포인트를 향하여 적어도 부분적으로 수렴한다.

도 10a는 반사 부재(100)의 일 실시예를 예시하고 있다. 상기 부재는, 예를 들어, 기판(W)이 유지되는 후퇴부 다음의 위치에서 기판테이블(WT) 상에 위치되도록 디자인된다. 반사 부재(100)의 외측 (최상부) 표면은, 일 실시예에서 기판테이블(WT)의 외측 (최상부) 표면과 공면이다. 이는, 액체의 공급 또는 액체의 누출을 턴 오프(turn off) 하지 않고 반사 부재(100)가 액체 공급 시스템(12) 아래로 이동되도록 한다. 이러한 방식으로, 투영시스템의 건조를 피할 수 있도록 반사 부재(100)가 투영시스템(PS) 아래를 이동할 때 충분한 액체가 유지될 수 있다. 따라서, 이 반사 부재(100)는 직렬로(in line) 사용될 수 있다(즉, 액체 공급 시스템(12) 또는 침지 후드(IH)이 세정을 위한 장치로부터 제거될 필요가 없다). 세정 유체는 침지 공간에 적용되고, 세정 액체는 방벽 부재(12)와 반사 부재(100) 사이에서 다공성 부재(21)로 연장된다. 다공성 부재(21)의 다른 측에 적용되는 과소 압 력이 저감된다면, 액체 공급 시스템(12)과 액체의 최외측 에지를 한정하는 반사 부재(100) 사이에서 연장되는 메니스커스는 다공성 부재(21)의 외측 에지에 대해 반경방향 바깥쪽으로 이동한다. 따라서, 세정 유체는 다공성 부재(21)의 모두를 커버하도록 구성될 수 있다.

그 다음, 방사선의 세정 빔(CB)이 (예를 들어, 기판의 이미징 동안 사용되는 것과 같은 투영시스템인) 투영시스템을 통해 투영된다. 도 10a에서 알 수 있듯이, 세정 빔(PB)은 기판의 외측 (최상부) 표면과 같은 높이에 있는 반사 부재(100)의 최상부 표면에 포커싱될 수 있다. 세정 빔(CB)은 제 1 패싯(112)에 의해, 제 2 패싯(114)을 향하여 광학 축선에 거의 수직한 실질적으로 반경방향 바깥쪽 방향으로 (빔(CB)의 포커싱 포인트를 넘어) 반사된다. 그 다음, 제 2 패싯(114)이 입사하는 세정 빔(CB)의 방향에 대해 실질적으로 평행하게 상방향으로 세정 빔(CB)을 반사시킨다. 이에 의해, 제 2 패싯(114)에 의해 반사되는 방사선은 다공성 부재(21) 상으로 지향된다.

제 1 및 제 2 패싯들(112)은 반사 부재(100) 내의 표면들이다. 반사 부재(100)는 용융 실리카(fused silica)와 같은 UV 방사선 투과 재료로 만들어진다. 반사 패싯들(112, 114)은 (안쪽 또는 바깥쪽으로) 크롬 또는 알루미늄과 같은 반사 재료에 의해 커버되는 반사 부재(100) 내의 표면들이다. 또한, 반사 부재(100)의 외측 (최상부) 표면의 적어도 일부분 상에 코팅이 제공된다. 상기 코팅은 세정 빔(CB)의 파장에 대해 흡수적이고 반사적일 수 있다. 상기 두 패싯들(112, 114) 위의 단지 일부들만 세정 빔(CB)이 반사 부재(100)를 관통할 수 있도록 하기 위해 커 버되지 않는다. 도 10b에서 가장 잘 확인할 수 있듯이, 제 1 및 제 2 패싯(112, 114)은 동일한 표면의 일부이다. 상기 표면은 오목한 표면(110)이다. 오목한 표면은 환형인 것을 알 수 있다. 오목한 표면은 콘의 오목한 표면인 것을 알 수 있다(즉, 콘이 임플란트된(implanted) 재료의 표면 또는 재료로 둘러싸이는 경우 상기 재료에서 콘이 만들어지는 표면의 형상). 이러한 방식으로, 도 10b에서 알 수 있듯이, 다공성 부재(21)의 전체 주변부(둘레일 수 있음)를 조사하기 위해 반사 부재(100)의 회전이 반드시 필요한 것은 아니다.

도 10b로부터 알 수 있듯이, 세정 빔(CB)은 영역(CB')에 걸쳐 오목한 표면(110) 상에 적용된다. 그 다음, 세정 빔(CB)은 다공성 부재(21) 아래의 영역(21') 상으로, 오목한 표면(110)의 대향되는 측 상의 영역 상으로 반사된다. 다공성 부재(21)의 영역 모두가 조사될 수 있도록, 영역(21')은 세정 동안 다공성 부재(21)의 각 부분을 커버해야 한다. 이는 오목한 표면(110)의 모든 부분들이 조사되도록 반사 부재(100)를 이동시킴으로써 달성된다. 도 10b에서, 다공성 부재(21)의 폭은 점선으로 된 라인(210)으로 예시되어 있다. 따라서, 투영시스템(PS)(및 이에 의해 다공성 부재(21))에 대해 반사 부재(100)를 이동시킴으로써, 다공성 부재(21)의 모든 영역들이 조사될 수 있다.

도 11은 반사 부재(100)의 추가 실시예를 나타내고 있다. 이 실시예에서, 반사 부재(100)는, 예를 들어 기판테이블의 후퇴부 내에 배치되도록 되어 있다. 이와 관련하여, 반사 부재(100)는 기판테이블의 기판 후퇴부 내에 피팅되도록 기판과 같은 크기로 만들어진다. 반사 부재는 반사 표면을 갖는 기판일 수 있다. 반사 부재 의 외측 (최상부) 표면은 반사 부재의 평면에 대해 90°로 반사 부재(100) 상에 입사되는 입사 방사선이 반경방향 바깥쪽으로 주 성분이 반사되도록 적어도 부분적으로 프로파일링된다(130).

일 실시예에서, 로파일(130)은 기판의 최상부 표면 내로 에칭된다. 반사 부재를 생성하기 위하여, 예를 들어, 세정 빔(CB)의 방사선에 대해 반사적인 알루미늄 또는 크롬의 코팅이 적용된다.

일 실시예에서, 프로파일(130)은 방사선이 입사하는 상이한 각도에 따라 입사하는 방사선 방사선이 반사되어 나가도록 되어 있다. 이러한 방식으로, 세정 빔이 평행한 방사선이라면, 세정되도록 되어 있는 액체 공급 시스템(12)의 다공성 부재(21) 또는 다른 영역(예를 들어, 하부측의 영역)을 향하여 반사되고 포커싱될 수 있다. 일 실시예에서, 반사 부재(100)는 투영시스템에 대해 이동된다. 이는 방사선을 상이한 각도로 반사시키고, 이에 의해 액체 공급 시스템(12) 하부측의 상이한 부분들을 세정하는데 효과적이다.

반사 부재(100)와 액체 공급 시스템(12)의 하부측 사이의 공간은 반사 부재(100)에 의하여 세정 빔의 단일 반사만을 고려한 이 실시예에서는 작다. 일 실시예에서, 이는 기판의 이미징 동안 존재할 수 있는 반사 부재(100)와 액체 공급 시스템(12) 사이의 높이(h)를 증가시킨다. 반사 부재 및/또는 투영시스템은 1 이상의 액추에이터에 의해 이동될 수 있다. 증가된 높이(h)를 갖지만 반사 부재(100)와 액체 공급 시스템(12) 간에 움직임이 작기 때문에, 액체 한정 구조체(12)는 쉽게 누출되지 않는다.

도 12에는 추가 실시예가 예시되어 있다. 이 실시예에서, 반사 부재(100)는 또한, 예를 들어 기판테이블(WT) 상의 기판(W)을 대체하도록 되어 있다. 또한, 이 실시예는 도 10a-b의 실시예에서와 같이 2 개의 제 1 및 제 2 패싯(112, 114)을 포함한다. 하지만, 이 실시예에서, 제 2 패싯(114)은 도 10a-b의 것과 유사한 오목 면에 의해 제공된다. 하지만, 제 1 패싯(112)은 원뿔대의 표면(즉 오목 면)에 의하여 제공된다. 따라서, 입사하는 세정 방사선(CB)은 제 1 패싯(facet)에 의해, 제 2 패싯(114)에 대해 입사하는 방사선의 방향에 실질적으로 수직한(그리고 반사 부재(100)의 평면과 평행한) 방향으로 반사된다. 방사선(CB)은 제 2 패싯(114)으로부터 액체 공급 시스템(12)의 하부측을 향하여(예를 들어, 다공성 부재(21)를 향하여) 반사된다. 이 실시예의 반사 부재(100)의 적어도 제 1 및 제 2 패싯은 반사적이거나 반사 코팅을 갖는다. 반사 부재(100)의 다른 부분들은 달성하기를 원하는 효과에 따라 반사적이거나 또는 흡수적일 수 있다.

본 명세서에서, 실시예들 각각의 특징은 적절할 경우 다른 실시예들 중 1 이상의 특징들과 조합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예가 특히 액체 공급 시스템(12) 또는 침지 후드(IH)의 다공성 부재(21)를 세정하는 것과 관련하여 기술되었으나, 동일한 기술이 다공성 부재(21) 또는 등가의 부재(예를 들어, 다공성 부재)의 존재 유무를 떠나 액체 공급 시스템(12)(또는 소위 액체 한정 시스템 또는 침지 후드) 하부측의 다른 피처들을 세정하는데에도 사용될 수 있다. 또한, 이러한 기술들은 본 발명의 실시예를 이용하여 세정하기 위한 침지 시스템의 다른 부분들을 조사하기 위한 여타 기술들과 조 합하여 사용될 수 있다.

세정 용액들은 인-라인 세정 시스템에 의하여 공급된다. 세정 시스템은 단일 세정 캐비넷에 주로 또는 전체적으로 배치될 수 있다. 세정 시스템은 포인트 소스 디스펜서(point source dispenser)일 수 있다. 세정 시스템은 필요할 경우 침지 유체를 침지 시스템에 공급하기 위하여 제어기에 의해 작동가능하다.

본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 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 툴 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 형태 의 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. 1 이상의 제어기가 장치를 제어하기 위해 제공될 수 있다. 각각의 제어기는 본 발명을 구현하는 컴퓨터 프로그램물들 중 1 이상에 따라 장치의 적어도 일 구성요소를 작동시킬 수 있다.

본 발명의 1 이상의 실시예는 여하한의 침지 리소그래피 장치, 특히 앞서 언급된 타입들 및 침지 액체가 배스(bath)의 형태인지, 기판의 국부화된 표면적에만 제공되는지, 또는 한정되지 않는지의 여부에 적용될 수 있지만 전적인 것은 아니다. 한정되지 않는 구성에서, 기판테이블 및/또는 기판의 커버되지 않은 전체 표면이 실질적으로 적셔지도록 기판 및/또는 기판테이블의 표면에 걸쳐 침지 액체가 유동할 수 있다. 이러한 한정되지 않은 침지 시스템에서, 액체 공급 시스템은 침지 유체를 한정하지 않거나 침지 액체 한정의 일 부분을 제공할 수 있으나, 침지 액체의 실질적으로 완전한 한정할 수 없다. 즉, 누출가능한 한정 침지 시스템이다.

본 명세서에서 고려한 액체 공급 시스템은 폭넓게 해석되어야 한다. 특정 실시예들에서, 상기 시스템은 투영시스템과 기판 및/또는 기판테이블 사이의 공간에 액체를 제공하는 기구 또는 구조체들의 조합일 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, 또는 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 표면을 완전히 덮을 수 있으며, 또는 공간이 기판 및/또는 기판 테이블을 감쌀 수 있다. 액체 공급 시스템은, 선택적으로 위치, 양(quantity), 질, 형상, 유속(flow rate) 또는 액체의 여하한의 다른 특징들을 제어하는 1 이상의 요소들을 더 포함할 수 있다.

장치에 사용되는 침지 액체는 원하는 특성들 및 사용되는 노광 방사선의 파장에 따라 상이한 성분들을 가질 수 있다. 예를 들어, 193 nm의 노광 파장을 위하여, 초순수 또는 물-기반 성분들이 사용되며, 이러한 이유로, 보다 일반적으로 고려되어야 하기는 하지만 침지 액체는 흔히 물 및 물-관련 용어, 예컨대 친수성, 공수성, 습도 등과 같은 용어와 관련하여 언급될 수 있다. 이러한 용어들은 사용될 수 있는 다른 고 굴절률의 액체, 예컨대 탄화수소를 포함하는 플루오르까지 확장될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

앞선 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면, 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형례가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.

이상, 본 발명의 실시예들이 대응되는 참조부호가 대응되는 부분을 나타내는 개략적인 첨부도면을 참조하여 예시의 방법으로 설명되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 나타낸 도;

도 2 및 3은 리소그래피 투영장치에 사용하기 위한 액체공급시스템을 나타낸 도;

도 4는 리소그래피 투영장치에 사용하기 위한 추가 액체공급시스템을 나타낸 도;

도 5는 추가 액체공급시스템을 나타낸 도;

도 6a-c는 액체 제거 디바이스를 나타낸 도;

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 침지 액체 및 세정 액체의 공급 라인들을 나타낸 도;

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 침지 액체 및 세정 액체의 공급 라인드을 나타낸 도;

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지 액체 및 세정 액체의 공급 라인들을 나타낸 도;

도 10a-b는 반사 부재의 일 실시예를 예시한 도;

도 11은 반사 부재의 추가 실시예를 예시한 도; 및

도 12는 반사 부재의 추가 실시예를 예시한 도이다.

Claims (14)

1. 침지 타입 리소그래피 장치에 있어서,

   침지 공간을 침지 액체로 전체 또는 부분적으로 충전시키도록 구성되는 침지 시스템;

   세정 액체를 상기 침지 공간에 제공하도록 구성되는 액체 공급시스템; 및

   상기 침지 공간 및/또는 상기 액체 공급 시스템 내에 포함된 세정 액체를 포함하며,

   상기 세정 액체는 기본적으로 초순수와, (a) 과산화수소와 오존의 혼합물, 또는 (b) 최대 10% 농도의 과산화수소, 또는 (c) 최대 50 ppm 농도의 오존, 또는 (d) 최대 10 ppm 농도의 산소, 또는 (e) (a)-(d)로부터 선택된 여하한의 조합으로 이루어지며,

   상기 침지 타입 리소그래피 장치는 상기 세정 액체의 농도를 결정하기 위한 1 이상의 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 세정 액체는 기본적으로 0.1 ppm 내지 20 ppm으로부터 선택된 농도의 오존 및 0.1 ppm 내지 10 ppm으로부터 선택된 과산화수소를 포함하는 초순수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 세정 액체는 기본적으로 10 ppm 농도의 오존 및 2 ppm 농도의 과산화수소를 포함하는 초순수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 세정 액체는 기본적으로 0.1 % 내지 5 %로부터 선택된 농도의 과산화수소를 포함하는 초순수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 세정 액체는 기본적으로 10 ppm 이하 농도의 오존을 포함하는 초순수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 세정 액체가 상기 침지 공간 내에 있거나 상기 세정 액체가 상기 액체 공급 시스템 내에 있는 동안, UV 방사선 빔을 상기 세정 액체 상에 투영하도록 구성되는 UV 방사선 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 침지 공간은 상기 침지 공간에 침지 액체를 제공하기 위하여 침지 액체의 소스에 연결되는 제 1 유입 시스템, 및 상기 침지 공간에 침지 액체를 제공하기 위하여 상기 액체 공급 시스템에 연결되는 제 2 유입 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치.
8. 침지 타입 리소그래피 장치의 오염을 방지 또는 저감시키는 방법에 있어서,

   상기 장치는 침지 공간을 침지 액체로 전체 또는 부분적으로 충전시키도록 구성된 침지 시스템을 포함하고,

   상기 방법은 세정 액체를 상기 침지 공간에 공급하는 단계를 포함하며,

   상기 세정 액체는 기본적으로 초순수와, (a) 과산화수소와 오존의 혼합물, 또는 (b) 최대 5% 농도의 과산화수소, 또는 (c) 최대 50 ppm 농도의 오존, 또는 (d) 최대 10 ppm 농도의 산소, 또는 (e) (a)-(d)로부터 선택된 여하한의 조합으로 이루어지며,

   상기 방법은 1 이상의 센서를 이용하여 상기 세정 액체의 농도를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치의 오염을 방지 또는 저감시키는 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 세정 액체를 UV 방사선으로 조사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치의 오염을 방지 또는 저감시키는 방법.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 침지 공간은 상기 세정 액체로 세척되는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치의 오염을 방지 또는 저감시키는 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 침지 공간은 초순수로 순차적으로 세척되는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치의 오염을 방지 또는 저감시키는 방법.
12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 장치는 기판을 잡아주도록 구성된 기판테이블을 더 포함하고, 상기 기판테이블은 상기 침지 공간에 대해 부분적으로 노출되며,

    상기 방법은 상기 기판테이블의 상이한 부분들이 상기 침지 공간 내에 포함되는 세정 액체에 노출되도록 상기 기판테이블을 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치의 오염을 방지 또는 저감시키는 방법.
13. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 침지 공간을 상기 침지 액체로 전체 또는 부분적으로 충전하고 패터닝된 방사선 빔을 상기 침지 액체를 통해 기판 상으로 투영하는 단계를 더 포함하는 디바이스 제조방법이며,

    상기 세정 액체를 공급하는 단계는 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하기 이전 및/또는 투영한 후에 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치의 오염을 방지 또는 저감시키는 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 침지 액체는 제 1 유입 시스템을 통해 상기 침지 공간으로 공급되고, 상기 세정 액체는 제 2 유입 시스템을 통해 상기 침지 공간으로 공급되는 것을 특징으로 하는 침지 타입 리소그래피 장치의 오염을 방지 또는 저감시키는 방법.

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