KR101553802B1 - 진공 챔버에서 진공을 실현하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

진공 챔버에서 진공을 실현하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101553802B1
KR101553802B1 KR1020117022029A KR20117022029A KR101553802B1 KR 101553802 B1 KR101553802 B1 KR 101553802B1 KR 1020117022029 A KR1020117022029 A KR 1020117022029A KR 20117022029 A KR20117022029 A KR 20117022029A KR 101553802 B1 KR101553802 B1 KR 101553802B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vacuum
pump
pumps
vacuum chamber
chamber
Prior art date
Application number
KR1020117022029A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110129414A (ko
Inventor
산더 발투센
Original Assignee
마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이. filed Critical 마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이.
Publication of KR20110129414A publication Critical patent/KR20110129414A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101553802B1 publication Critical patent/KR101553802B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/18—Vacuum locks ; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/22—Optical or photographic arrangements associated with the tube
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • H01J37/3175—Projection methods, i.e. transfer substantially complete pattern to substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/18—Vacuum control means
    • H01J2237/182—Obtaining or maintaining desired pressure
    • H01J2237/1825—Evacuating means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00—Pumps
    • Y10S417/901—Cryogenic pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0396—Involving pressure control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/85978—With pump
    • Y10T137/86083—Vacuum pump
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/85978—With pump
    • Y10T137/86131—Plural

Abstract

본 발명은 진공 챔버(400)에 진공을 실현하는 방법에 관한 것이다. 상기 진공 챔버는 복수의 진공 챔버에 의해 공유된 펌핑 시스템(300)에 연결된다. 상기 방법은 각 진공 챔버를 개별적으로 펌핑 다운하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 펌핑 시스템에 연결된 복수의 진공 챔버의 배열구조에 관한 것이다. 이 배열구조에서, 상기 펌핑 시스템은 각 진공 챔버를 개별적으로 펌핑 다운하도록 배열된다.

Description

진공 챔버에서 진공을 실현하기 위한 장치 및 방법{A METHOD AND ARRANGEMENT FOR REALIZING A VACUUM IN A VACUUM CHAMBER}
본 발명은 진공 챔버 장치, 펌핑 시스템에 연결된 배출구를 포함하는 진공 챔버 및 진공 챔버에서 진공을 실현하기 위한 방법에 관한 것이다.
반도체 산업에서, 높은 정확성과 안정성을 가진 소형의 구조를 제조하고자 하는 욕구가 증가함에 따라, 웨이퍼 처리 기술을 매우 필요로 하게 되었다. 특히, 웨이퍼 처리 장비의 웨이퍼 처리량을 최대화하면서도, 바닥면적을 과도하게 사용하지 않고, 최저의 가용 자본과 운영 비용을 유지하는 것이 중요하다. 반도체 제조 환경에서의 바닥면적은 매우 고가일 뿐만 아니라, 필요한 청정실 상태를 유지하기 위해서는 높은 운영비가 필요하다. 이러한 필요조건을 만족시키기 위해, 리소그래피 기기는 가능한 연속적으로 작동되는 것이 바람직하다.
본 발명은 이러한 필요조건을 만족시키면서 높은 처리량의 운영을 가능하게 하여 경제성이 우수한 기계 디자인을 제공하는 리소그래피 시스템 및 방법의 제공을 목적으로 한다. 본 발명은 디자인 철학을 제공하며, 그 디자인 철학에 따라 기계가 상호 독립적으로 작동하고 독립적으로 서비스가 가능한 복수의 리소그래피 기계들로 분할되어 기계 클러스터를 형성하도록 하며, 각각의 기계는 높은 진공에서 작동하게 된다. 경제적으로 실행가능하며 공간 효율적인 방식으로 이 디자인 철학을 실현하기 위하여, 본 발명은 기계 클러스터 내의 진공 챔버에 진공을 실현하기 위한 배열구조를 제공한다. 이 목적을 위하여, 본 발명은 진공 챔버에 진공을 실현하기 위한 방법을 제공하며, 상기 진공 챔버는 복수의 진공 챔버에 의해 공유된 펌핑 시스템에 연결되고, 상기 방법은 각 진공 챔버를 개별적으로 펌핑 다운하는 단게를 포함한다. 더욱이, 본 발명은 펌핑 시스템에 연결된 복수의 진공 챔버의 배열구조를 제공하고, 상기 펌핑 시스템은 각 진공 챔버를 개별적으로 펌핑 다운하기 위해 배열된다.
상기 진공 챔버들에 의해 동일한 펌핑 시스템이 조합되어 이용됨으로써, 각 진공 챔버에 진공을 생성하기 위한 별도의 장비를 설치할 필요가 없다. 그 결과, 전체 펌핑 시스템의 비용이 상당히 저감될 수 있다. 아울러, 공유된 펌핑 시스템은 복수의 펌핑 시스템이 점유했던 것보다 팹(fab) 바닥면적을 덜 점유하며, 이는 그 자체로서 고유의 경제적 및 기능적 장점을 제공한다.
다른 양태에 따르면, 본 발명은 하전입자 리소그래피의 사용과 특히 연관된 문제를 해결한다. 그러한 시스템에서, 시스템의 프로젝션 칼럼의 매우 긴밀한 전자기(EM) 차폐에 대한 필요조건과, 하전입자 프로젝션을 실행할 수 있도록 하기 위하여 동일한 공간에 일반적으로 고진공을 제공하여야 하는 필요조건 사이에 계속적인 상충 문제(trade-off)가 발생한다. 하전입자 프로젝션을 위한 공간의 완전 밀봉에 의해 상기 EM 차폐 필요조건이 바람직하게 실현되는 반면, 특히 분자 흐름 흡인 체계에서 고진공을 발생시키기 위한 필요조건은 바람직하게 대형의 흡인 개구를 필요로 한다는 점에서, 상기 두가지 필요조건들은 대립한다. 상기 하전입자 시스템의 상대적으로 긴 펌프 다운 시간을 수용하면서 상기 EM 차폐에서 작은 개구를 사용함으로써, 이 문제는 통상적으로 타협을 도출해낸다.
본 발명의 통찰에 따르면, 고진공의 생성을 보조하고, 리소그래피 시스템의 펌프 다운 시간을 줄이면서, EM 차폐를 최대화하는 관점에서 흡인 개구의 크기를 줄이기 위해, 극저온 시스템이 사용될 수 있다. 상기 극저온 시스템이 고가이고, 크라이오 펌프 시스템(cryogenic pump system)은 미리 규정된 최소의 진공 수준으로부터 기동하기 때문에 통상의 진공 펌핑 시스템을 보유하여야 할 필요성으로 인하여, 이러한 배열구조는 인기가 없었다. 그러나, 이러한 편견에도 불구하고, 본 발명은 과도한 펌프 다운 시간(즉, 비작동 시간)을 회피하면서도 우수한 EM 차폐가 가능하도록 하기 위해, 하전입자 리소그래피 시스템을 위한 펌프들의 조합을 이용한다. 하전입자 시스템에 대한 극저온 펌핑 시스템의 응용은 상기 상충 문제를 해소한다. 이 조합의 경제적 실현가능성과 실용가능성은, 클러스터화된 기계 개념과 조합하여 적용되는 경우, 특히 공유된 펌프 시스템으로서 응용되는 경우, 더 향상된다.
본 발명의 일 양태는 진공 펌프 시스템과 크라이오 펌프 시스템을 포함한 펌핑 시스템을 포함한다. 이러한 조합은, 특히, 진공 펌프 시스템과 크라이오 펌프 시스템 모두에 의해 진공이 실현된다면, 진공 챔버 내의 압력을 매우 낮은 압력 값, 예를 들어 10-6 mBar까지 낮추기 위해 사용될 수 있다. 진공을 실현하기 위하여, 상기 진공 펌프 시스템이 먼저 작동한 다음, 크라이오 펌프 시스템의 작동이 후속하게 된다. 이러한 작동 순서로 인하여, 크라이오 펌프 시스템은 진공 펌프 시스템과 동시에 작동한 경우보다 더 낮은 압력 값에서 기동할 수 있게 된다. 저압에서의 기동은 크라이오 펌프 시스템이 더 낮은 압력 값에서 포화될 수 있도록 한다.
상기 진공 펌프 시스템은 포아(fore) 펌프와 적어도 하나의 터보분자 펌프를 포함할 수 있다. 상기 진공 펌프 시스템의 작동은 포아 펌프를 먼저 작동시키는 단계, 그에 후속하여 상기 적어도 하나의 터보분자 펌프를 작동시키는 단계를 포함한다. 이러한 진공 펌프 시스템의 사용으로 인하여, 1 mBar 미만의 저압을 상대적으로 신속하게 실현할 수 있다. 상기 포아 펌프는 상기 적어도 하나의 터보분자 펌프를 작동시킨 후, 미리결정된 시간 주기에 불활성화될 수 있다.
각 진공 챔버는 개별 터보분자 펌프에 연결될 수 있다. 진공 챔버 당 단일 터보 펌프의 이용은 2개의 계단식 펌프 배열구조를 가능하게 하고, 배관을 줄인다. 상기 방법은 상기 진공 챔버로부터 터보 펌프를 격리하기 위해 유동 조절 기구를 폐쇄하는 단계와, 상기 터보분자 펌프를 불활성화시키는 단계를 더 포함한다. 이러한 작동으로 인하여, 외부 진동의 영향을 저감할 수 있다.
진공 챔버를 개별 터보분자 펌프에 접속하는 배출구를 구비한 진공 챔버를 위하여, 상기 방법은 상기 배출구의 단면적을 변화시키는 단계를 더 포함한다. 대기압으로부터 상대적으로 조악한(rough) 진공, 예를 들어 1 mBar로 초기 펌프 다운하는 과정에서, 상기 배출구의 단면적은 펌프 다운 시간을 감소시키기 위해 큰 것이 바람직하다. 더 낮은 압력에서는, 예를 들어, 크라이오 펌프 시스템으로부터 이득을 완전히 얻기 위해 상기 배출구의 단면적이 더 작은 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 상기 배출구의 단면적을 변화시킴으로써, 상대적으로 큰 리소스 효율과 함께 상대적으로 신속한 펌프 다운을 가능하게 할 수 있다.
상기 배출구의 단면적을 변화시키는 단계는 상기 배출구의 적어도 일부를 이동식 부재에 의해 차단시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 부재는 플레이트의 형태를 취할 수 있다. 바람직하게, 상기 이동식 부재는 뮤우메탈(mu metal)과 같은 전자기 차폐 재료를 포함할 수 있다. 이는 외부 전자기 방사선에 대하여 진공 챔버 내부의 구성요소를 효과적으로 차폐할 수 있도록 하면서, 부분적으로 차단된 배출구를 통한 펌핑에 의해 진공이 유지될 수 있도록 한다.
본 발명의 몇몇 실시예에 사용된 크라이오 펌프 시스템은 냉각액 저장소 또는 냉각 유닛, 복수의 극저온 표면 구조, 및 상기 냉각액 저장소 또는 냉각 유닛을 상기 극저온 표면 구조에 연결하는 냉각 라인을 포함할 수 있다. 상기 크라이오 펌프 시스템은 하나 또는 그 이상의 유동 조절 기구를 더 포함할 수 있다. 상기 유동 조절 기구는 하나 또는 그 이상의 극저온 표면 구조에 대하여 또는 그로부터 냉각 라인을 통한 냉각액의 이송을 제어하기 위해 배치된다. 바람직하게, 상기 크라이오 펌프 시스템은 극저온 표면 구조 당 2개의 유동 조절 기구를 포함한다. 상기 표면 구조의 입력 및 출력 모두의 유동 조절 기구는 크라이오 펌프 시스템에서 상기 표면 구조의 추가 및/또는 제거를 단순화한다. 상기 극저온 표면 구조는 예를 들어 차폐체 또는 스파이럴의 형태를 취할 수 있다. 스파이럴은 상대적으로 제조가 용이한 반면, 차폐체는 큰 표면적을 갖는다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 진공 챔버의 벽체는 극저온 표면 구조를 수용하도록 배열된다. 이 표면 구조는 소위 펠티에 소자와 같은 열전 냉각 소자의 형태를 취할 수 있다. 열전 냉각 소자는 저전압에서 작동할 수 있으며, 상대적으로 저렴하고, 물과 같은 일반 냉각액으로 냉각되며 작동할 수 있다. 상기 냉각 소자는 진공 챔버의 벽체 부분의 외측 표면에 접촉할 수 있다. 이 경우, 전압 접속부가 진공 챔버 벽체를 통하여 연장될 필요가 없으며, 이는 진공 챔버 디자인을 단순화한다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 진공 챔버는 자외선 스펙트럼에서 방사선을 방출하는 하나 또는 그 이상의 발광 다이오드를 포함한다. 대안적으로, 진공 챔버는 챔버 속으로 자외선이 커플링될 수 있도록 하기 위한 전용 벽체 부분을 구비한다. 자외선은 진공 챔버 내의 미리결정된 위치에서 아웃개싱(outgassing; 가스 배출)을 촉진하기 위해 사용될 수 있으며, 증가된 아웃개싱은 더 효율적인 펌프 다운과 진공 챔버 내부에서의 더 낮은 압력 값을 가능하게 할 수 있다.
본 발명은 펌핑 시스템에 대한 접속을 위한 배출구를 포함하는 진공 챔버를 더 제공하며, 상기 배출구는 가변적인 단면적을 갖는다. 가변적인 단면적을 가진 배출구는 펌핑 시스템에 의해 제공되는 펌핑 용량의 변경을 가능하게 한다. 진공 챔버 내부의 압력이 소정 역치보다 낮으면, 감소된 펌핑 용량이 충분할 수 있다. 상기 배출구의 단면적이 그 때 감소될 수 있다면, 진공 챔버가 이용하지 않는 펌핑 시스템의 펌핑 용량은 다른 목적을 위해, 예를 들어, 다른 진공 챔버의 펌프 다운을 보조하기 위해 사용될 수 있다.
상기 배출구의 단면적 감소는 이동식 부재, 예를 들어, 슬라이드식 플레이트를 이용하여 구현될 수 있다. 상기 부재는 상기 배출구의 적어도 일부를 차단할 수 있다. 바람직하게, 상기 부재는 외부 전자기 방사선을 차단하기 위해 뮤우메탈과 같은 전자기 차폐 재료를 포함할 수 있다.
부가적으로, 본 발명은 적어도 2개의 진공 챔버, 펌핑 시스템 및 상기 펌핑 시스템과 진공 시스템 중 어느 하나 간의 접속을 가능하게 하는 유동 조절 기구를 포함하는 배열구조에서 진공을 실현하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 상기 유동 조절 기구의 조정에 의해 상기 펌핑 시스템을 미리결정된 진공 챔버와 접속시키는 단계, 및 상기 펌핑 시스템으로 상기 미리결정된 진공 챔버를 펌핑 다운하는 단계를 포함한다. 상기 방법은, 프로세서에 의해 실행될 경우, 컴퓨터 판독가능한 매체에 의해 구현될 수 있다. 상기 프로세서는 상기 유동 조절 기구를 조정하기 위한 제어 유닛 내에 위치될 수 있다.
이하, 첨부도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명의 다양한 양태를 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 하전입자 리소그래피 장치의 실시예를 도시한 단순화된 개략도이고,
도 2는 모듈형 리소그래피 장치의 단순화된 개략도이며,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배열구조의 개념을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 4는 다수의 펌프에 연결된 단일 진공 챔버를 개략적으로 도시한 도면이며,
도 5는 도 4의 진공 챔버에 대하여 실시되는 가능한 펌핑 다운 과정을 개략적으로 도시한 그래프이고,
도 6 및 도 7은 진공 챔버의 배출구의 단면을 가변할 수 있도록 하는 메커니즘을 개략적으로 도시한 2개의 상이한 도면이며,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 배열구조를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배열구조를 개략적으로 도시한 도면이며,
도 10A 및 도 10B는 극저온 냉각의 대안적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 단지 예로서 개시된 본 발명의 다양한 실시예를 설명한다.
명세서 전체에서, "진공"이라는 표현은 압력이 10-3mBar 이하인 상태를 의미한다.
도 1은 하전입자 리소그래피 장치(100)의 실시예를 도시한 단순화된 개략도이다. 이러한 리소그래피 장치는 예를 들어 미국 특허번호 제6,897,458호, 제6,958,804호, 제7,019,908호, 제7,084,414호 및 제7,129,502호, 및 미국 특허출원 공개번호 제2007/0064213호, 및 공동계류중인 미국 특허출원번호 제61/031,573호, 제61/031,594호, 제61/045,243호, 제61/055,839호, 제61/058,596호 및 제61/101,682호에 개시되어 있으며, 이들은 본 발명의 출원인에게 모두 양도되었고, 인용에 의하여 그 전체가 본 명세서에 통합되었다. 도 1에 도시된 실시예에서, 리소그래피 장치는 확장하는 전자빔(120)을 생성하기 위한 전자 소오스(101)를 포함한다. 확장하는 전자빔(120)은 콜리메이터 렌즈 시스템(102)에 의해 시준된다. 시준된 전자빔(121)은 애퍼처(aperture) 어레이(103)에 충돌하고, 이는 빔의 일부를 차단하여 복수의 빔렛(beamlets)(122)을 생성하게 된다. 상기 시스템은 많은 수의 빔렛(122), 바람직하게 약 10,000개 내지 1,000,000개의 빔렛을 생성한다.
전자 빔렛(122)은 집속렌즈 어레이(104)를 통과하며, 상기 집속렌즈 어레이는 전자 빔렛(122)을 빔 블랭커(blanker) 어레이(105)의 평면에 포커싱하고, 상기 빔 블랭커 어레이는 하나 또는 그 이상의 전자 빔렛을 편향시키기 위한 복수의 블랭커를 포함한다. 편향되거나 편향되지 않은 전자 빔렛(123)은 복수의 애퍼처를 가진 빔 스탑(stop) 어레이(108)에 도달하게 된다. 상기 빔 블랭커 어레이(105)와 빔 스탑 어레이(108)는 함께 작동하여 빔렛(123)을 차단하거나 통과시킨다. 빔렛 블랭커 어레이(105)가 빔렛을 편향시키면, 빔렛은 빔 스탑 어레이(108)의 해당 애퍼처를 통과하지 않고 차단될 것이다. 그러나, 빔렛 블랭커 어레이(105)가 빔렛을 편향시키지 않으면, 빔렛은 빔 스탑 어레이(108)의 해당 애퍼처를 거쳐 빔 디플렉터 어레이(109)와 프로젝션 렌즈 어레이(110)를 통과하게 된다.
빔 디플렉터 어레이(109)는 X 및/또는 Y 방향으로, 실질적으로는 편향되지 않은 빔렛의 방향에 대하여 수직하게 각 빔렛(124)의 편향을 제공하며, 타겟(130)의 표면을 가로질러 빔렛을 스캔한다. 그 다음, 빔렛(124)은 프로젝션 렌즈 어레이(110)를 통과하여, 타켓(130)에 투사된다. 상기 프로젝션 렌즈 배열구조는 바람직하게 약 100 내지 500 배의 반확대(demagnification)를 제공한다. 빔렛(124)은 타겟을 운반하는 이동식 스테이지(132)에 위치된 타겟(130)의 표면에 충돌한다. 리소그래피에서의 응용을 위해, 타겟은 일반적으로 하전입자 감지층 또는 레지스트층을 구비한 웨이퍼를 포함한다.
하전입자 리소그래피 장치는 진공 환경에서 작동된다. 하전입자 빔에 의해 이온화되어 소오스에 끌어당겨질 수 있으며, 분리되어 기계 부품에 적층될 수 있고, 하전입자 빔을 산란시킬 수 있는 입자를 제거하기 위해 진공이 요구된다. 적어도 10-3mBar의 진공이 통상적으로 필요하다. 진공 환경을 유지하기 위하여, 상기 하전입자 리소그래피 장치는 진공 챔버(140) 내에 위치된다. 하전입자 소오스, 웨이퍼에 빔렛을 투사하기 위한 프로젝터 시스템 및 이동식 웨이퍼 스테이지를 포함하여 리소그래피 장치의 모든 주요 구성요소는 바람직하게 공용 진공 챔버 내에 수납된다.
도 2는 모듈형 리소그래피 장치의 주요 구성요소를 개략적으로 도시한 단순화된 블럭도이다. 바람직하게, 상기 리소그래피 장치는 유지보수가 용이하도록 모듈형으로 설계된다. 바람직하게, 주요 서브시스템들은 내장형의 탈착가능한 모듈로 구성됨으로써, 가능한 다른 서브시스템을 방해하지 않고 리소그래피 기기로부터 제거될 수 있다. 이는 기기에 대한 접근이 제한된 진공 챔버 내에 수납되어 있는 리소그래피 기기에 있어서 특별한 장점이 된다. 따라서, 다른 시스템을 불필요하게 차단하거나 방해하지 않고, 고장난 서브시스템이 신속하게 제거되고 교체될 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서, 이들 모듈형 서브시스템은 하전입자 빔 소오스(101)와 빔 콜리메이팅 시스템(102)을 포함한 일루미네이션 광학 모듈(201), 애퍼처 어레이(103)와 집속렌즈 어레이(104)를 포함한 애퍼처 어레이 및 집속렌즈 모듈(202), 빔렛 블랭커 어레이(105)를 포함한 빔 스위칭 모듈(203), 그리고 빔 스탑 어레이(108), 빔 디플렉터 어레이(109) 및 프로젝션 렌즈 어레이(110)를 포함한 프로젝션 광학 모듈(204)을 포함한다. 이 모듈들은 얼라인먼트 프레임에 슬라이드식으로 출입되도록 설계된다. 도 2에 도시된 실시예에서, 얼라인먼트 프레임은 얼라인먼트 내부 서브프레임(205)과 얼라인먼트 외부 서브프레임(206)을 포함한다. 프레임(208)은 진동 감쇠 마운트(207)를 통해 상기 얼라인먼트 서브프레임(205,206)을 지지한다. 웨이퍼(130)는 웨이퍼 테이블(209)에 안착되며, 웨이퍼 테이블은 다시 척(210)에 장착된다. 척(210)은 스테이지 숏 스트로크(211)과 롱 스트로크(212)에 안착된다. 리소그래피 장치는 진공 챔버(240) 내에 수납되며, 상기 진공 챔버는 뮤우메탈(mu metal)을 포함하는 층과 같은 전자기 차폐층 또는 층들(215)을 포함한다.
각 모듈은 그 동작을 위하여 많은 수의 전기 신호 및/또는 광학 신호, 및 전력을 필요로 한다. 진공 챔버 내의 모듈들은 통상적으로 챔버의 외부에 위치된 제어 시스템으로부터 이 신호들을 수신한다. 진공 챔버는 제어 시스템으로부터 신호를 전달하는 케이블이 진공 하우징으로 유입될 수 있도록 하면서 케이블 주위에 진공 씰(seal)을 유지하는 포트로 불리우는 개구를 포함한다.
바람직하게, 각 모듈은 해당 모듈에 전용화된 하나 또는 그 이상의 포트를 통과하는 전기, 광학 및/또는 전력 케이블 접속부 집단을 갖는다. 이는 특정 모듈용 케이블이 다른 모듈용 케이블을 방해하지 않고 단락, 제거 및 교체될 수 있도록 한다. 바람직하게, 상기 포트들은 리소그래피 기기의 특정 모듈형 서브시스템에 전용화되고, 서브시스템에 필요한 케이블 접속부의 수에 따른 크기 및 형상일 수 있다. 예를 들어, 일루미네이션 광학 서브시스템은 대형 포트를 필요로 할 수 있고, 프로젝션 광학 서브시스템은 약간 작은 포트를 필요로 할 수 있으며, 기타 다른 서브시스템들은 더 작은 포트를 필요로 할 수 있다.
또한, 상기 진공 챔버는 펌핑 시스템에 대한 접속을 위한 하나 또는 그 이상의 개구를 포함하며, 상기 펌핑 시스템은 챔버로부터 공기를 펌핑하여 챔버를 배기하기 위한 예를 들어 하나 또는 그 이상의 진공 펌프이다. 진공 펌프 개구의 형상은 주변환경에 기초하여 설계될 수 있다. 예를 들어, 개구는 원형, 사각형 또는 직사각형으로 설계될 수 있다.
제조환경, 즉 "팹(fab)"의 바닥면적은, 팹을 건설하고 운영하는 비용이 높고, 팹의 크기가 증가할수록 비용이 증가하기 때문에, 중요하다. 따라서, 팹의 바닥을 효과적으로 활용하는 것이 중요하고, 팹에서 사용되는 시스템, 예를 들어 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 리소그래피 장치는 가능한 한 바닥면적을 적게 차지하도록 설계되는 것이 바람직하다.
본 발명의 몇몇 실시예들은 도 3에 도시된 바와 같은 배열구조에 관한 것이다. 도 3은 복수의 진공 챔버(400)를 포함한 배열구조를 도시하고 있으며, 예를 들어, 진공 챔버는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 리소그래피 프로세싱을 위한 하나 또는 그 이상의 모듈을 수용하고 있다. 진공 챔버들은 모두 공용 펌핑 시스템(300)에 연결된다. 펌핑 시스템(300)은 각 진공 챔버(400)를 개별적으로 펌핑 다운하도록 배열된다.
각 진공 챔버(400)에서의 개별적 진공 실현은, 하나 또는 그 이상의 제어 라인(330)을 통해 유동 조절 기구(310)에 연결된 제어 시스템에 의해 예를 들어 플랩(flaps) 또는 밸브인 다수의 유동 조절 기구(310)를 제어함으로써 이루어질 수 있다. 중앙 제어 시스템(320)을 통한 제어는 효율적인 제어 계획을 허용한다. 제어 시스템(320)은 예를 들어 적당한 압력 센서를 이용하여 얻어진 각 진공 챔버 내의 실제 압력에 그 제어 계획의 기반을 둘 수 있다.
상기 중앙 제어 시스템(320)은 컴퓨터 프로그램을 실행하도록 배열된 프로세서를 포함할 수 있다. 그러한 컴퓨터 프로그램은 각 진공 챔버에 진공을 실현하기 위한 방법의 실시를 가능하게 하는 요소를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 제어 시스템(320)에 로딩될 수 있는 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장될 수 있다. 진공을 실현하는 방법의 몇몇 실시예는 상기 프로세서에 의해 실행될 때 구현될 수 있다.
각 진공 챔버(400)가 동일한 펌핑 시스템(300)의 적어도 일부를 함께 사용하기 때문에, 각 진공 챔버(400)에 진공을 형성하기 위한 장비를 별도로 설치할 필요가 없다. 펌핑 시스템(300)의 몇가지 구성요소가 진공 챔버(400)들에 의해 공유될 수 있다. 팹에서, 모든 진공 챔버(400)들이 동시에 펌핑 다운되어야 하는 경우는 매우 드물다. 따라서, 본질적으로, 펌핑 시스템(300)에서 공유된 구성요소가 여러 진공 챔버(400)를 동시에 서비스할 수 있어야 할 필요는 없을 수 있다. 구성요소가 복수의 진공 챔버(400)를 서비스할 지라도, 상기 구성요소에 대한 필요조건은 단지 하나의 진공 챔버를 서비스 할 때의 해당 구성요소에 대한 필요조건에 상응할 수 있다.
따라서, 전체 펌핑 시스템(300)의 비용이 상당히 저감될 수 있다. 아울러, 바람직하게, 공용 펌핑 시스템(300)은 복수의 펌핑 시스템이 점유하게 되는 것보다 더 적은 팹 바닥면적을 점유하기 때문에, 프로세스 라인의 비용을 상당히 저감할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서 진공을 형성하기 위하여, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 다수의 구성요소가 사용될 수 있다. 도 4는 다수의 펌프(410,420,430)에 연결된 단일 진공 챔버(400)를 포함하는 배열구조를 개략적으로 도시하고 있다.
펌프(410)는 포아(pore) 펌프, 예를 들어 러핑(roughing) 펌프인 반면, 펌프(420)는 터보 펌프(420)로도 불리우는 터보분자 펌프이다. 포아 펌프(410)와 터보 펌프(420)는 모두 파이프(440)를 통해 진공 챔버(400)에 연결된다. 포아 펌프(410)는 터보 펌프(420)의 안정적이고 원활한 작동을 보장하기 위해 터보 펌프(420)의 배출구 압력을 낮추기 위해 사용될 수 있다. 포아 펌프(410)가 터보 펌프(420)를 지원하는 범위는 밸브(451) 등과 같은 유동 조절 기구에 의해 제어될 수 있다.
펌프(430)는 실제로 크라이오 펌프 시스템을 의미한다. 상기 크라이오 펌프 시스템(430)은 진공 펌프(400) 외부에 위치된 냉각액 저장소 또는 냉각 유닛(431), 진공 펌프(400)의 내부에 또는 그와 접촉하여 위치된 극저온 표면 구조(433), 및 상기 표면 구조(433)와 저장소(431)를 연결하는 냉각 라인(432)을 포함한다. 상기 극저온 표면 구조(433)에 제공되는 냉각액의 양은 예를 들어 밸브(453) 등인 하나 또는 그 이상의 유동 제어 기구에 의해 제어될 수 있다. 도 4의 크라이오 펌프 시스템(430)은 냉각 구조(433)당 2개의 밸브(451)를 포함한다. 상기 냉각 구조(433)의 입출구에서의 밸브(451)는 크라이오 펌프 시스템(430)에서 냉각 구조(433)의 추가 및/또는 제거를 단순화하는 장점을 갖는다. 이는 상기 배열구조에서 크라이오 펌프 부품의 진정한 모듈형 배열구조를 가능하게 한다.
진공 챔버(400)는 펌프(410,420)를 진공 챔버(400)로부터 격리하기 위한 예를 들어 밸브 또는 플랩인 유동 조절 기구를 포함할 수 있다. 이 때, 진공 챔버(400) 내의 압력 수준은 크라이오 펌프 시스템(430)에 의해 단독으로 유지될 수 있다. 이러한 격리는 하나 또는 그 이상의 펌프(410,420)의 불활성화를 가능하게 할 수 있으며, 진공 챔버(400)로의 진동 결합을 제한할 수 있다. 이러한 진동은 진공 챔버(400)에서 실시되는 많은 프로세스, 예를 들어 리소그래피 또는 계측 프로세스의 정확도를 제한할 수 있다.
도 5는 진공 챔버(400) 내부의 압력(mBar 단위)을 시간의 함수로 개략적으로 도시한 그래프이다. 펌프 다운전에, 진공 챔버의 압력은 대기압과 동일하며, 즉 약 1000 mBar이다.
진공 챔버(400)에서의 진공 실현은 3단계로 구현될 수 있다. 제 1 단계에서, 시간(t1)에서 시작하여, 터보 펌프(420)가 효율적으로 작동할 수 있는 압력 값, 예를 들어 1 mBar로 감소시키기 위해 포아 펌프(410)가 사용될 수 있다. 상기 포아 펌프(410)는 챔버(400)에 존재하고 있던 가스와 증기를 효과적으로 제거한다.
터보 펌프(420)가 효율적으로 작동하는 소정의 압력 값에 도달하면, 시간(t2)에서 터보 펌프(420)가 작동을 시작한다. 터보 펌프(420)는 아웃개싱(outgassing)에 기인한 가스와 증기를 제거함으로써 압력을 더 펌핑 다운시키며, 본 실시예에서는 적어도 10-3 mBar까지 다운시킨다. 터보 펌프가 작동하는 동안, 포아 펌프(410)는 터보 펌프(420)의 배출구 압력이 미리결정된 압력 값 이하로 유지되도록 보장하기 위하여 계속 사용될 수 있다. 상기 배출구 압력이 다른 방식으로 보장될 수 있다면, 포아 펌프는 정지될 수 있으며, 이는 전력의 사용을 제한할 뿐만 아니라, 진공 챔버 내부의 구성요소에 대한 진동의 영향을 제한할 수도 있다.
보다 저압의 진공을 실현하기 위한 제 3 작동 단계는 시간(t3)에서 크라이오 펌프 시스템의 사용을 개시하는 것을 포함한다. 터보 펌프(420)의 기동후 크라이오 펌프 시스템(430)의 활성화는 보다 효율적인 진공 펌핑 공정을 제공한다. 냉각액 저장소/냉각 유닛(431)은 냉각 라인(432)을 통해 챔버(400) 내의 극저온 표면 구조(433)에 냉각액을 제공하며, 이는 표면 구조(433)에 충돌하는 분자가 얼어붙을 수 있는 온도로 상기 표면 구조(433)를 효과적으로 냉각한다. 상기 표면 구조(433)는 제한된 수의 분자만을 수용할 수 있다. 따라서, 상기 크라이오 펌프 시스템은 표면 구조(433)가 조기에 포화되지 않도록 프로세스에서 너무 일찍 기동되지 않는 것이 바람직하다. 종종, 챔버(400) 내부의 압력이 미리결정된 역치 아래의 압력 값에 도달하면, 상기 크라이오 펌프가 기동하게 된다.
일반적으로, 상기 크라이오 펌프 시스템(430)은 챔버(400)로부터의 물과 아웃개싱으로 발생된 챔버 내의 가스를 제거하는데 있어서 특히 적합하다. 물은 다수의 프로세스에서, 예를 들어 리소그래피에서 주요 오염 물질중 하나이기 때문에, 진공 챔버(400)로부터 특히 물이 제거되는 것이 바람직하다.
소정의 시간 주기 후, 도 5의 시간(t4)에서, 챔버 내의 압력은 평형값, 예를 들어 10-6 mBar에 도달한다. 도달하는 실제 값은 사용되는 터보 펌프(420) 및 크라이오 펌프 시스템(430)의 종류뿐만 아니라, 챔버 내에서 실시되는 프로세스 및 진공 챔버의 크기와 구조에 따라 좌우된다.
상기 평형 값에 도달한 후 소정 시간 주기에서, 터보 펌프(420)는 진공 챔버(400)로부터 격리될 수 있다. 터보 펌프(420)가 격리된 후, 크라이오 펌프 시스템(430)은 진공의 발생을 유지하고 및/또는 완료하기 위해 계속 작동할 수 있다. 크라이오 펌프 시스템(430)은 가동부를 이용하지 않기 때문에, 이는 다른 유형의 (4K 미만)저온 시스템에 의해 통상적으로 야기되는 진동을 유발하지 않는다. 터보 펌프(420)를 격리함으로써, 터보 펌프(420)에 의해 야기된 진동의 영향이 또한 최소화될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 터보 펌프(420)는 격리후 불활성화되며, 현저한 진동을 남기지 않는다.
본 발명의 몇몇 실시예가 소정의 평형 압력을 얻기 위하여 크라이오 펌프 시스템(430)을 이용하는 것이 필수적인 것은 아님을 이해하여야 한다. 적절한 터보 펌프(420)가 10-6 mBar의 진공 압력 값에 또한 도달할 수 있다. 도 5를 참조하여 설명한 바와 같은 방식으로 크라이오 펌프 시스템(430)이 사용되면, 터보 펌프(420)의 필요조건은 더 낮아질 수 있게 되고, 따라서 비용 저감을 유도할 수 있다.
압력이 낮더라도 진공 압력 값을 더 낮추기 위하여, 크라이오 펌프 시스템(430)을 이용하기 전에 가열 단계가 실시될 수 있다. 진공 챔버(400) 내부의 구성요소 및/또는 벽체의 가열은 아웃개싱을 증대시킨다. 아웃개싱된 가스는 터보 펌프(420)에 의해 진공 챔버(400)로부터 핑핑 아웃될 수 있다. 그 결과, 가열 단계가 종료된 후, 크라이오 펌프가 시동되는 진공 압력 값이 더 낮은 압력 값으로 설정될 수 있다. 몇몇 응용예에서는, 열이 진공 챔버(400) 내의 구성요소를 손상시킬 수 있기 때문에, 가열이 실시될 수 없다.
그러나, 예를 들어 자외선 스펙트럼의 방사선을 방출하는 발광다이오드(LED)를 이용함으로써, 특수한 방사선이 진공 챔버(400) 내의 미리결정된 위치에서 아웃개싱을 촉진하기 위해 사용될 수 있다. 자외선 LED는 진공 챔버(400) 내에 위치될 수 있다. 대안적으로, 이들은 진공 챔버(400) 외부에 위치될 수 있으며, 자외선이 전용화된 벽체 부분, 예를 들어 적당한 광섬유, 광파이프 등을 통해 진공 챔버로 연결될 수 있다.
바람직하게, 챔버의 배출구로도 불리우는, 진공 챔버(400)를 대면하고 있는 파이프의 단면적은 가변적일 수 있다. 감압 과정중에, 챔버로부터 시작되어 펌프(410,420)와 진공 챔버 사이의 파이프(440)를 통과하는 유동은 층류(LF)에서 분자 흐름(MF)으로 변한다. 분자 흐름 체계에서, 아웃개싱 레이트는 압력 수준을 더 감소시키는 속도를 결정함에 있어서 더 중요해진다. 몇몇 배열구조에서, MF 체계에서 압력을 더 낮추거나 진공을 유지하는 것은 오직 크라이오 펌프 시스템(430)을 사용하고, 전술한 바와 같이 유동 조절 기구에 의해 펌프(410,420)로부터 진공 챔버(400)를 격리함으로써 가능하다. 그러나, 종종 추가적인 기계적 펌핑도 또한 필요하다. 진공 챔버가 하전입자 어플리케이션에 부합한다면, 외부 전자기장이 가까이에 있는 진공 챔버 내에서 이루어지는 작용을 방해하지 않도록 하기 위해, 외부 영향으로부터의 충분한 차폐가 중요하다. 그러한 경우에서, 추가적인 기계적 펌핑을 위해 사용된 배출구는 너무 대형일 수 있다.
도 6은 가변적인 단면적을 가진 배출구를 구비한 진공 챔버를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 취한 배출구의 평면도이다.
도 6의 진공 챔버(400)는 극저온 표면 구조(433)와, 하나 또는 그 이상의 펌프(미도시)로 연장되는 파이프(440)에 연결된 단면적(610)을 가진 배출구를 구비한다. 진공 챔버(400)는 배출구의 단면적(610)을 부분적으로 차단하는 이동식 부재(620)를 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 상기 이동식 부재(620)는 애퍼처(630)를 구비한 슬라이드식 플레이트의 형태를 취한다. 상기 애퍼처(630)는 배출구의 단면적 보다 작은 단면적을 갖는다. 배출구 위에서 상기 부재를 이동시킴으로써, 예를 들어, 상기 부재가 장착되는 레일 위에서 상기 부재를 슬라이딩시킴으로써, 배출구의 단면적은 효과적으로 감소된다. 이러한 애퍼처(630)의 단면적으로 인하여, 파이프(440)에 연결된 펌프들이 챔버(400) 내의 소정 압력 필요조건을 유지하기에 충분한 펌핑 작용을 할 수 있다. 상기 애퍼처(630)의 제한된 단면적으로 인하여, 진공을 유지하기 위한 펌프의 펌핑 필요조건은 배출구를 부분적으로 차단하지 않는 것보다 덜 요구될 수 있다.
레일 위에서 슬라이딩하는 슬라이드식 플레이트를 사용하는 대신, 다른 유형의 이동식 부재(620)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 단면적(610)은 하나 또는 그 이상의 힌지를 중심으로 피벗할 수 있는 하나 또는 그 이상의 피벗 부재를 포함한 도어식 구조에 의해 부분적으로 차단될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 단면적(610)을 부분적으로 차단하는 구조를 이동시키기 위해 판 스프링 등이 사용될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(400)는 전자기장 차폐 구조(700)를 구비할 수 있다. 전자기장 차폐체를 위해 사용된 재료는 뮤우메탈이거나, 뮤우메탈을 포함할 수 있다. 전자기장 차폐체의 존재는 챔버(400) 내에서 하전입자와 관련된 작동의 실시를 가능하게 한다. 바람직하게, 상기 이동식 부재(620)는 전자기장 차폐 재료, 예를 들어 뮤우메탈을 포함한다. 상기 부재(620)에서의 전자기장 차폐 재료의 사용은 외부 전자기장의 영향을 최소화할 수 있도록 보장하는 한편, 파이프(440)에 연결된 하나 또는 그 이상의 펌프를 통해 챔버(400) 내에 진공이 유지될 수 있도록 한다.
도 6 및 도 7에 도시된 실시예에서, 슬라이딩 방향에서 상기 단면적의 직경과 동일하거나 그 직경을 초과하는 플레이트의 단부와 소형 홀 사이의 거리를 선택함으로써, 배출구의 단면적이 실질적으로 연속적인 방식으로 제어될 수 있다.
다수의 진공 챔버에 연결된 공용 펌핑 시스템을 가진 배열구조의 개념을 다시 참조하면, 도 8 및 도 9는 2개의 상이한 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 개별 진공 챔버의 분리된 펌프 다운은 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 중앙 제어 시스템의 제어하에서 가능할 수 있다.
도 8의 배열구조에서, 5개의 진공 챔버(400)는 2개의 터보 진공 펌프(800)를 공유한다. 상기 진공 펌프(800)는 진공 챔버(400)들을 적어도 10-3 mBar의 진공으로 펌핑 다운할 수 있다. 상기 진공 펌프(800)는 도 4를 참조하여 설명한 바와 같은 포아 펌프와 터보 펌프의 조합을 포함할 수 있다.
상기 진공 펌프(800)는 공유된 덕트 또는 파이프(810)의 각 단부에 배치된다. 상기 진공 펌프(800)는 공용 덕트 또는 파이프(810)를 통해 챔버(400)들을 서비스한다. 상기 공용 덕트 또는 파이프(810)는 유동 조절 기구(815)를 통해 각 진공 챔버(400)에 연결된다. 상기 기구(815)는 차폐체를 제공하기 위해 뮤우메탈로 제조될 수 있으며, 또는 뮤우메탈층을 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 배열구조는 하나 또는 모든 공용 진공 펌프(800)를 이용하고, 개별 유동 조절 기구(815)를 개방/폐쇄함으로써, 각 챔버에 진공을 개별적으로 실현할 수 있도록 한다. 유동 조절 기구(815)는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한, 즉 구성요소(620)와 같은 플랩 형태를 취할 수 있다. 명시적으로 도시하지 않았으나, 각 진공 챔버(400)는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이 전자기 차폐체를 포함할 수 있다.
진공 챔버(400)에 진공을 실현하기 위해 하나 이상의 펌프(800)를 사용하는 능력은 고속 펌프 다운을 가능하게 한다. 챔버를 펌프 다운하기 위해 소요되는 시간은 챔버를 이용하는 기기의 수율을 직접적으로 저하시키기 때문에, 고속 펌프 다운 시간이 바람직하다. 그러나, 일군의 진공 챔버가 클러스터 내에 배열되는 경우, 한번에 오직 하나의 진공 챔버를 펌프 다운하도록 클러스터를 배열하는 것이 허용될 수 있다. 이는 예를 들어 시차를 둔 스케줄로 동일한 장시간의 작동을 실시하는 리소그래피 기기와 같은 일군의 기기를 클러스터가 포함하는 경우일 수 있다. 이 상황에서, 하나 이상의 진공 챔버(400)가 동시에 펌프 다운되어야 하는 경우는 흔하지 않다. 한정된 수의 펌프 사용은 상당한 비용을 절감할 수 있도록 한다. 본 실시예에서, 5개의 펌프 대신, 단지 2개의 펌프가 5개의 챔버들에 의해 공유되어 사용된다. 이는 고속 펌프 다운, 낮은 총 비용, 및 펌프 가외성(redundancy)의 증대를 실현하기 위해 사용될 수 있는 유연한 배열구조를 가능하게 한다. 상기 2개의 펌프가 일반적으로 사용되고 있는 5개의 펌프중 어느 하나의 용량보다 더 큰 용량을 갖는다고 할지라도, 그러한 비용 절감이 실현될 수 있다. 그 경우, 큰 용량의 펌프들이 고속으로 펌프할 수 있기 때문에, 각 챔버의 펌프 다운 시간은 또한 저감될 수 있다.
더욱이, 하나 이상의 펌프로 진공 챔버에 진공을 실현하는 능력은 진공 작동의 안정성을 개선할 수 있는 진공 펌프 가외성을 생성한다. 도 8의 배열구조에서, 좌측 진공 펌프가 고장나면, 하나의 펌프가 사용되지 않기 때문에 펌프 다운이 느려질 수는 있지만, 우측 진공 펌프가 그 기능을 인계받을 수 있다.
하나 또는 그 이상의 펌프(800)에 의해 진공 챔버(400)들을 개별적으로 펌프 다운하는 능력 이외에, 크라이오 펌프 시스템은 챔버(400)들에 의해서도 또한 공유될 수 있다. 그 경우, 챔버(400) 내에서의 진공 형성을 보조하기 위해 분자, 바람직하게는 수증기 분자를 포획하도록 하나 또는 그 이상의 극저온 표면 구조(433)가 각 진공 챔버(400)에 제공될 수 있다. 이 예시적 실시예에서, 상기 표면 구조(433)는 크라이오 펌프 차폐체의 형태를 취하지만, 다른 구조, 예를 들어 크라이오 펌프 스파이럴도 가능하다. 따라서, 도 8에 도시된 배열구조의 진공 챔버(400)에서의 진공은, 예를 들어 도 5를 참조하여 설명한 방식으로, 크라이오 펌프 시스템(430)의 극저온 표면 구조(433)와 진공 펌프(800)에 의해 발생될 수 있다.
개별 진공 챔버(400) 내부의 극저온 표면 구조(433)를 가진 크라이오 펌프 시스템의 존재는 적절한 진공을 생성하기 위해 필요한 진공 펌프(800)의 크기를 줄이는데 도움이 될 수 있다. 아울러, 이는 펌프 다운 시간을 줄이는데 도움이 될 수 있다. 또한, 처음에 언급한 바와 같이, 크라이오 펌프 시스템(430)은 가동부를 이용하지 않기 때문에, 이는 다른 유형의 저온(4K 미만) 시스템에 의해 통상적으로 야기되는 진동을 유발하지 않는다.
도 8에 도시된 배열구조는, 챔버들이 수직으로 적층될 뿐만 아니라 나란하게 배열된 것에 부가하여, 다층으로 적층된 진공 챔버에 부합하도록 변형될 수 있다. 2층, 3층, 또는 가능하게는 그 이상의 진공 챔버 층이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 도 8에 도시된 배열구조에서 (2층으로) 10개의 챔버 또는 (3층으로) 15개의 챔버로 이루어진 배열구조를 형성한다. 다중 챔버는 공용 진공 펌핑 시스템을 이용할 수 있고, 공용 진공 펌핑 시스템은 각 챔버 층을 위해 이용될 수 있다. 진공 챔버를 수직으로 적층하면, 필요한 바닥면적을 더 저감하게 되고, 이는 진공 챔버가 일부를 구성하는 프로세스 라인의 상당한 비용 절감에 기여할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 배열구조를 도시하고 있다. 도 8에 도시된 배열구조와 마찬가지로, 이 배열구조도 각 진공 챔버(400)에 개별적으로 진공을 실현하는 능력을 갖는다. 도 9에서, 3개의 진공 챔버(400)가 펌핑 시스템에 연결된다. 상기 펌핑 시스템은 2개의 포아 펌프(410), 3개의 터보 펌프(420) 및 크라이오 펌프 시스템(430)을 포함한다. 상기 크라이오 펌프 시스템(430)은 냉각액 저장소 또는 냉각 유닛(431), 극저온 표면 구조(433), 및 상기 저장소(431)로부터 표면 구조(433)로 냉각액을 제공하기 위한 냉각 라인(432)을 포함한다. 상기 극저온 표면 구조(433)는 각 진공 챔버(400) 내에 제공된다.
도 8에 도시된 배열구조와는 대조적으로, 각 진공 챔버(400)는 파이프(440)를 통해 개별 터보 펌프(420)에 연결된다. 진공 챔버(400) 당 단일의 터보 펌프(420) 이용은 2개의 계단식 펌프(410,420) 배열구조를 가능하게 하고, 배관을 줄인다.
상기 배열구조는, 포아 펌프(410)와 중간 라인(825) 사이의 접속을 제어하기 위한 다수의 유동 조절 기구(820), 예를 들어 밸브를 더 포함한다. 몇몇 실시예에서, 단지 하나의 포아 펌프(410)가 사용되는 반면, 다른 포아 펌프는 메인 포아 펌프의 고장이나 유지보수의 경우에 대체 펌프로서의 역할을 한다. 또한, 상기 포아 펌프들은 하나의 펌프가 하나의 챔버의 펌프 다운을 위해 사용되고 다른 펌프가 이미 펌핑 다운된 다른 챔버의 진공 유지를 위해 사용되도록 배열된다. 아울러, 각 터보 펌프(420)는 또 다른 유동 조절 기구(830), 예를 들어 밸브 또는 플랩을 통해 중간 라인(825)에 연결된다. 상기 조절 기구(820,830)의 제어는 펌핑 다운될 진공 챔버(400)의 제어를 가능하게 한다.
상기 극저온 표면 구조(433)는 하나 또는 그 이상의 유동 조절 기구(453)를 통해 냉각 라인(432)에 연결된다. 이 기구(453)를 제어함으로써, 각 진공 챔버(400)는 크라이오 펌프 시스템(430)에 개별적으로 접속될 수 있다.
명시적으로 도시하지는 않았지만, 각 진공 챔버(400)에는 도 6 및 도 7를 참조하여 설명한 바와 같은 이동식 부재 및/또는 전자기 차폐체와 같은 다른 특징부가 더 제공될 수 있다.
본 명세서 전반에 걸쳐 논의된 극저온 표면 구조(433)는 임의의 적당한 형태를 취할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 구조는 도 7 및 도 8에 개략적으로 도시된 바와 같은 차폐체의 형태를 취할 수 있다. 차폐체는 상대적으로 제조가 용이하고, 그 크기는 진공 챔버의 형상을 고려하여 그 내부에 재치된 구성요소를 간섭하지 않고 용이하게 형성될 수 있다. 대안적으로, 극저온 표면 구조는 도 4 및 도 9에 개략적으로 도시된 바와 같이 스파이럴 형태를 취할 수 있다. 스파이럴은 그 제조가 상대적으로 용이하다는 장점을 갖는다. 스파이럴 상에 장착된 차폐체의 조합과 같이, 다른 형상 또는 형상들의 조합도 역시 가능하다. 상기 냉각 구조 형상 디자인은 단위 체적당 크라이오 펌프 작용을 위해 이용할 수 있는 상대적으로 큰 표면적을 얻기 위해 최적화될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 극저온 냉각의 대안으로서, 소위 펠티에 효과를 이용한 열전 냉각 소자가 사용된다. 도 10A는 그러한 냉각 소자(900)를 구비한 진공 챔버(400)의 일부를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 냉각 소자(900)는 2개의 상이한 종류의 재료(910,920)를 포함하며, 각각의 종류의 재료(910,920)가 냉각 소자의 각 측면에 제공된다. 2개의 상이한 재료의 접속부에, 온도 구배에 반대되는 열류(heat flux)가 저온측에서 고온측으로 생성된다.
한 종류의 재료(910)에서 다른 종류의 재료(920)로의 열 전달은 전기 에너지를 소모하며 발생한다. 상기 냉각 소자(900)를 직류 전압 소오스(930)에 접속함으로써 소자(900)의 일 측면이 냉각되는 반면, 타 측면은 가열된다. 소자(900)의 가열된 측면(920)으로부터 능동적으로 열을 제거함으로써, 열전 냉각 소자의 성능이 향상될 수 있다. 이 목적을 위하여, 상기 냉각 소자(900)의 고온 측면(920)이 냉각 구조(940)와 접촉하여 위치될 수 있다.
이 때, 상기 냉각 구조와 열전 냉각 소자의 조합은 극저온 표면 구조로서의 자격을 얻을 수 있다. 상기 냉각 구조는 도 4 및 도 9를 참조하여 처음에 논의한 냉각 라인(432)에 대응할 수 있는 냉각 라인(950)을 통해 냉각액을 수용할 수 있다. 그러나, 상기 냉각 구조(940)는 처음에 개시한 실시예에 사용된 것과는 다른 냉각액을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 고온 측면(920)의 냉각은 냉각액으로서 냉각수를 이용하여 실시될 수 있다.
도 10A에서, 상기 냉각 소자(900)는 진공 챔버(400)와 접촉하며 그 외부에 위치된다. 상기 냉각 소자(900)의 냉각 측면(910)은 냉각 소자(900)와 매우 근접한 진공 챔버 벽체의 일부분을 효과적으로 냉각한다. 그 다음, 상기 벽체 부분은 처음 설명한 바와 같이 극저온 표면 구조의 기능을 갖는다. 도 10A를 참조하여 설명한 바와 같이 냉각 소자(900)의 이용은 극저온 펌핑 효과를 발생시키기 위한 상대적으로 저렴한 방법이다. 상술한 바와 같이, 전용 냉각액 또는 취급이 상대적으로 어려운 냉각액을 사용할 필요가 없다. 그 대신, 냉각수면 충분하다. 더욱이, 상기 냉각 소자(900)는 저전압으로 작동할 수 있다. 따라서, 상기 소자(900)는 사용하기에 안전하다.
하지만, 진공 챔버에서 상기 극저온 표면 구조의 표면적을 제어하는 것이 바람직할 수 있다. 그 경우, 도 10B에 도시된 바와 같이, 상기 냉각 소자(900)는 진공 챔버(400)의 내부에 위치될 수 있다. 이제, 상기 냉각 소자(900)의 저온 측면(910)은 극저온 표면 구조로서 역할을 한다. 본 실시예에서, 상기 진공 챔버(400)는 전기가 공급될 수 있도록 하는 추가적인 포트(960)를 구비하여야 할 필요가 있다.
저온에서 펠티에 냉각기가 매우 효과적이지는 않지만, 이는 몇가지 장점을 갖는다. 펠티에 냉각 소자는 가동부를 갖지 않기 때문에 유지보수 비용이 저렴하다. 이는 저전압을 이용하고, 냉각액을 챔버 내부로 유도하거나 배관할 필요가 없으며, 따라서 그 응용분야에서 안전 문제에 대한 대책을 강구할 필요없이, 진공 챔버 내부에 설치될 수 있다. 아울러, 펠티에 냉각 소자는 저렴하고, 비용을 비교하면, 터보 펌프는 초당 리터당 약 50유로이고, 크라이오 펌프는 약 초당 리터당 약 1유로이며, 펠티에 냉각 소자는 초당 리터당 0.1유로이다.
본 발명은 전술한 특정 실시예를 참조하여 설명되었다. 다양한 구조와 대안이 개시되었으며, 당업자가 이해하는 바와 같이 이들은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예와 함께 사용될 수 있다. 더욱이, 이 실시예들은 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않고 당업자에게 공지된 다양한 변형 및 대안적 형태를 허용할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 특수한 실시예가 개시되었으나, 이들은 오직 예에 불과하며, 첨부의 특허청구범위에 규정된 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.

Claims (41)

  1. 하나 또는 복수의 진공 챔버에 진공을 실현하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    복수의 진공 챔버를 포함하는 배열을 제공하는 단계;로서, 상기 복수의 진공 챔버 각각은 공유 진공 시스템에 연결되며, 상기 공유 진공 시스템은,
    그 각각이 대응하는 진공 챔버에 개별적으로(separately) 연결되는 복수의 터보분자 펌프(turbo molecular pump);
    하나 또는 복수의 공용(common) 포아 펌프(fore pump); 및
    상기 하나 또는 복수의 공용 포아 펌프를 상기 복수의 터보분자 펌프 각각에 연결하기 위한 하나 또는 복수의 공용 파이프를 포함하는 파이프 시스템으로서, 상기 파이프 시스템은 상기 파이프 시스템 안의 유동을 조정하기 위한 유동 조절기들(flow regulators)을 추가로 포함하는, 상기 파이프 시스템;을 포함하는, 상기 배열을 제공하는 단계;
    펌핑 다운하기 위하여 하나 또는 복수의 진공 챔버를 선택하는 단계; 및
    상기 공유 진공 시스템을 이용하여 상기 하나 또는 복수의 선택된 진공 챔버를 개별적으로 펌핑 다운하는 단계;로서, 상기 펌핑 다운하는 단계는,
    제 1 펌핑 단계에서, 선택된 진공 챔버들을 제 1 압력 값의 압력까지 공동으로(jointly) 펌핑 다운하기 위하여, 상기 하나 또는 복수의 공용 포아 펌프를 작동시키는 단계; 및
    제 2 펌핑 단계에서, 상기 선택된 진공 챔버들을 상기 제 1 압력 값보다 작은 제 2 압력 값의 압력까지 개별적으로 펌핑 다운하기 위하여, 상기 하나 또는 복수의 선택된 진공 챔버의 터보분자 펌프를 작동시키는 단계;를 포함하는, 상기 펌핑 다운하는 단계;를 포함하며,
    상기 진공을 실현하기 위한 방법은, 상기 터보분자 펌프를 작동시킨 후의 소정의 시간에서 상기 하나 또는 복수의 공용 포아 펌프를 불활성화시키는(de-activate) 단계를 포함하는, 하나 또는 복수의 진공 챔버에 진공을 실현하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 펌핑 단계는, 상기 하나 또는 복수의 공용 포아 펌프를 이용하여 상기 선택된 진공 챔버들로부터 직접 가스 및 증기를 제거하는 것을 포함하는,
    진공을 실현하기 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 펌핑 단계는, 상기 하나 또는 복수의 공용 포아 펌프를 이용하여 상기 선택된 진공 챔버들의 상기 터보분자 펌프들의 배출구 압력을 소정의 압력 값 아래로 유지하는 것을 포함하는,
    진공을 실현하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 복수의 진공 챔버를 위해 제공되는 상기 공유 진공 시스템의 구성요소(component)에 대한 필요조건은 단지 하나의 진공 챔버를 서비스할 때의 해당 구성요소에 대한 필요조건에 상응하는,
    진공을 실현하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공 시스템은, 각각의 챔버 내에 구비되거나 또는 각각의 챔버에 맞대어 있는(against) 극저온(cryogenic) 냉각 표면들을 냉각시키기 위한 공유 크라이오 펌프 시스템(cryogenic pump system)을 추가로 포함하는,
    진공을 실현하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    평가 중에 있는 챔버 내의 압력이 소정의 역치 값(threshold value) 아래의 압력 값에 도달할 때, 진공으로의 작동(operation) 제 3 단계에서 상기 크라이오 펌프 시스템을 작동시키는 단계를 추가로 포함하는,
    진공을 실현하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    선택된 진공 챔버로부터 상기 터보분자 펌프를 격리시키기 위하여 유동 조절기를 폐쇄하는 단계 및 상기 터보분자 펌프를 불활성화시키는 단계를 추가로 포함하는,
    진공을 실현하기 위한 방법.
  8. 리소그래피 시스템으로서,
    복수의 진공 챔버; 및
    각각의 진공 챔버에 연결되며, 상기 진공 챔버들을 비우도록 배열되는, 공유 진공 시스템;을 포함하며,
    상기 진공 시스템은,
    그 각각이 대응하는 진공 챔버에 개별적으로(separately) 연결되는 복수의 터보분자 펌프(turbo molecular pump);
    하나 또는 복수의 공용 포아 펌프(fore pump); 및
    상기 하나 또는 복수의 공용 포아 펌프를 상기 복수의 터보분자 펌프 각각에 연결하기 위한 하나 또는 복수의 공용 파이프를 포함하는 파이프 시스템으로서, 상기 파이프 시스템은 상기 파이프 시스템 안의 유동을 조정하기 위한 유동 조절기들(flow regulators)을 추가로 포함하는, 상기 파이프 시스템; 및
    상기 유동 조절기들, 상기 포아 펌프 및 상기 복수의 터보분자 펌프와 신호를 소통하는 제어 시스템으로서, 상기 제어 시스템은 펌핑 다운을 위한 하나 또는 복수의 진공 챔버의 선택 및 상기 하나 또는 복수의 선택된 진공 챔버의 개별적인 펌핑 다운을 제어하도록 구성되는, 상기 제어 시스템;을 포함하며,
    상기 제어 시스템은,
    제 1 펌핑 단계에서, 선택된 진공 챔버들을 제 1 압력 값의 압력까지 공동으로(jointly) 펌핑 다운하기 위하여, 상기 공용 포아 펌프를 작동시키고,
    제 2 펌핑 단계에서, 상기 선택된 진공 챔버들을 상기 제 1 압력 값보다 작은 제 2 압력 값의 압력까지 개별적으로 펌핑 다운하기 위하여, 상기 선택된 진공 챔버들의 터보분자 펌프들을 작동시키며,
    상기 터보분자 펌프를 작동시킨 후의 소정의 시간에서 상기 하나 또는 복수의 공용 포아 펌프를 불활성화시키도록(de-activate) 구성되는,
    리소그래피 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 공유 진공 시스템은 크라이오 펌프 시스템을 추가로 포함하고, 상기 크라이오 펌프 시스템은 하나 또는 복수의 냉각 유체 저장소 또는 냉각 유닛, 복수의 극저온 표면 구조(surface structure), 및 상기 냉각 유체 저장소 또는 냉각 유닛을 상기 극저온 표면 구조에 연결하는 냉각 라인들을 포함하고, 상기 극저온 표면 구조는 상기 리소그래피 시스템의 상기 복수의 진공 챔버들 중에 분배되는,
    리소그래피 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 크라이오 펌프 시스템은, 하나 또는 복수의 극저온 표면 구조로의 또는 상기 하나 또는 복수의 극저온 표면 구조로부터의, 상기 냉각 라인들을 통한 냉각 유체의 이송을 제어하기 위한 하나 또는 복수의 유동 조절 기구를 추가로 포함하는,
    리소그래피 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    각각의 진공 챔버는 상기 크라이오 펌프 시스템의 극저온 표면 구조를 포함하는,
    리소그래피 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서,
    하나 또는 복수의 진공 챔버는 상기 진공 챔버로부터 상기 진공 펌프 시스템을 격리시키기 위한 추가의 유동 조절 기구를 포함하는,
    리소그래피 시스템.
  13. 제 8 항에 있어서,
    하나 또는 복수의 진공 챔버는 자외선 스펙트럼에서 복사선을 방출하는 하나 또는 복수의 발광 다이오드를 포함하는,
    리소그래피 시스템.
  14. 제 8 항에 있어서,
    하나 또는 복수의 진공 챔버는 상기 챔버 속으로 자외선 복사선이 커플링될 수 있도록 하기 위한 전용 벽체 부분(dedicated wall portion)을 구비하는,
    리소그래피 시스템.
  15. 제 8 항에 있어서,
    하나 또는 복수의 진공 챔버는 리소그래피 장치를 수용하도록 배열되고, 상기 리소그래피 장치는,
    하나 또는 복수의 일루미네이션 빔을 생성하기 위한 일루미네이션 소오스;
    상기 빔을 기판 상에 투사하기 위한 프로젝션 시스템; 및
    상기 기판을 운반하기 위한 이동식 기판 지지 구조;를 포함하고,
    상기 진공 챔버는 기판을 운반하는 상기 이동식 기판 지지 구조를 상기 챔버 내부로 및/또는 외부로 이송하기 위한 하나 또는 복수의 개구를 포함하는,
    리소그래피 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 일루미네이션 소오스는 하전입자 소오스이고, 상기 하나 또는 복수의 일루미네이션 빔은 하전입자 빔인,
    리소그래피 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 리소그래피 장치는 하나 또는 복수의 독립형(self-contained)의 탈착가능한 모듈을 포함하고,
    상기 하나 또는 복수의 탈착가능한 모듈은,
    일루미네이션 소오스와 빔 콜리메이팅(collimating) 시스템을 포함한 일루미네이션 광학 모듈;
    애퍼처(aperture) 어레이와 집속렌즈(condenser lens) 어레이를 포함한 애퍼처 어레이 및 집속렌즈 모듈;
    빔렛 블랭커(beamlet blanker) 어레이를 포함한 빔 스위칭 모듈; 및
    빔 스탑 어레이, 빔 디플렉터(deflector) 어레이 및 하나 또는 복수의 프로젝션 렌즈 어레이를 포함한 프로젝션 광학 모듈;중 하나 또는 복수를 포함하는,
    리소그래피 시스템.
  18. 진공 챔버 내에서 진공을 실현하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 진공 챔버 및 진공 시스템을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 진공 시스템은,
    그 각각이 상기 진공 챔버에 연결되는 복수의 터보분자 펌프;
    하나 또는 복수의 공용 포아 펌프; 및
    파이프 시스템으로서,
    상기 하나 또는 복수의 공용 포아 펌프를 상기 복수의 터보분자 펌프 각각에 연결하기 위한 하나 또는 복수의 공용 파이프 및
    상기 파이프 시스템 안의 유동을 조정하기 위한 유동 조절기들(flow regulators)을 포함하는, 파이프 시스템;을 포함하며,
    상기 진공을 실현하기 위한 방법은,
    제 1 펌핑 단계에서, 상기 진공 챔버를 제 1 압력 값의 압력까지 펌핑 다운하기 위하여, 상기 하나 또는 복수의 공용 포아 펌프를 작동시키는 단계;
    제 2 펌핑 단계에서, 상기 복수의 터보분자 펌프 중에서 선택된 터보분자 펌프를 작동시키고, 상기 진공 챔버를 상기 제 1 압력 값보다 작은 제 2 압력 값의 압력까지 하나 또는 복수의 선택된 터보분자 펌프 및 상기 하나 또는 복수의 공용 포아 펌프로 펌핑 다운하기 위하여 상기 유동 조절기들 중에서 선택된 유동 조절기를 조정하는 단계; 및
    상기 복수의 터보분자 펌프 중에서 선택된 터보분자 펌프를 작동시킨 후의 소정의 시간에서 상기 하나 또는 복수의 포아 펌프를 불활성화시키는(de-activate) 단계를 포함하는,
    진공 챔버 내에서 진공을 실현하기 위한 방법
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 진공 시스템은,
    상기 복수의 터보분자 펌프를 상기 진공 챔버에 연결하기 위한 공유 덕트; 및
    상기 진공 챔버와 상기 공유 덕트 사이의 유동을 조정하기 위한 추가 유동 조절기;를 포함하며,
    상기 진공을 실현하기 위한 방법은 상기 진공 챔버를 펌핑 다운하기 위하여 상기 추가 유동 조절기들 중에서 선택된 추가 유동 조절기를 조정하는 단계를 포함하는,
    진공 챔버 내에서 진공을 실현하기 위한 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 진공 시스템은 유동 제어기를 사용하여 상기 하나 또는 복수의 공용 파이프에 의해 상기 복수의 터보분자 펌프들에 연결가능한 제 2 공용 포아 펌프를 포함하는,
    진공 챔버 내에서 진공을 실현하기 위한 방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 삭제
  41. 삭제
KR1020117022029A 2009-02-22 2010-02-22 진공 챔버에서 진공을 실현하기 위한 장치 및 방법 KR101553802B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15441509P 2009-02-22 2009-02-22
US61/154,415 2009-02-22
US28940709P 2009-12-23 2009-12-23
US61/289,407 2009-12-23
US30633310P 2010-02-19 2010-02-19
US61/306,333 2010-02-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110129414A KR20110129414A (ko) 2011-12-01
KR101553802B1 true KR101553802B1 (ko) 2015-09-17

Family

ID=42124236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117022029A KR101553802B1 (ko) 2009-02-22 2010-02-22 진공 챔버에서 진공을 실현하기 위한 장치 및 방법

Country Status (7)

Country Link
US (2) US8366423B2 (ko)
EP (1) EP2399272A1 (ko)
JP (1) JP5653941B2 (ko)
KR (1) KR101553802B1 (ko)
CN (1) CN102414775A (ko)
TW (1) TW201100973A (ko)
WO (1) WO2010094801A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102414775A (zh) * 2009-02-22 2012-04-11 迈普尔平版印刷Ip有限公司 用于在真空腔中实现真空的方法和配置
CN103187231A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 北京中科信电子装备有限公司 一种离子注入机自动建立束线与靶室高真空的方法
CN104321701B (zh) * 2012-03-20 2017-04-12 迈普尔平版印刷Ip有限公司 用于运输自由基的装置和方法
JP6239596B2 (ja) * 2012-05-14 2017-11-29 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． 荷電粒子リソグラフィシステムおよびビーム発生器
US11348756B2 (en) 2012-05-14 2022-05-31 Asml Netherlands B.V. Aberration correction in charged particle system
US9575494B2 (en) * 2013-11-14 2017-02-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Mechanisms for processing wafer
CN103727036B (zh) * 2014-01-18 2015-04-15 淄博水环真空泵厂有限公司 巨型真空室真空度的精确调节系统
CN103727051B (zh) * 2014-01-18 2015-05-13 淄博水环真空泵厂有限公司 大抽气量多支路流量精确控制系统
US10180248B2 (en) 2015-09-02 2019-01-15 ProPhotonix Limited LED lamp with sensing capabilities
CN105931694B (zh) * 2016-05-06 2018-05-22 东莞中子科学中心 一种高性能中子准直器及其组装方法
CN206332060U (zh) * 2016-10-28 2017-07-14 应用材料公司 热学腔室
CN106586282A (zh) * 2016-12-09 2017-04-26 安徽亿瑞深冷能源科技有限公司 一种可独立控制的多真空腔体高温存储设备
US10794536B2 (en) * 2017-11-30 2020-10-06 Cryogenic Fuels Inc. Vacuum acquisition systems and methods
US20220065727A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-03 Kla Corporation Coolant Microleak Sensor for a Vacuum System

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004218648A (ja) 1999-03-05 2004-08-05 Tadahiro Omi 真空装置
JP2005101492A (ja) 2003-08-27 2005-04-14 Nikon Corp 真空装置、真空装置の運転方法、露光装置、及び露光装置の運転方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3157308A (en) 1961-09-05 1964-11-17 Clark Mfg Co J L Canister type container and method of making the same
US3159408A (en) 1961-10-05 1964-12-01 Grace W R & Co Chuck
JPS59174286A (ja) 1983-03-25 1984-10-02 Hitachi Seiko Ltd 電子ビ−ム加工装置
US4524308A (en) 1984-06-01 1985-06-18 Sony Corporation Circuits for accomplishing electron beam convergence in color cathode ray tubes
US4725204A (en) 1986-11-05 1988-02-16 Pennwalt Corporation Vacuum manifold pumping system
JPS63274446A (ja) * 1987-05-01 1988-11-11 Nec Corp 真空装置ベ−キング方法およびその装置
US4911103A (en) * 1987-07-17 1990-03-27 Texas Instruments Incorporated Processing apparatus and method
US5088895A (en) * 1990-09-04 1992-02-18 The Hilliard Corporation Vacuum pumping apparatus
JP2993126B2 (ja) * 1990-12-07 1999-12-20 富士通株式会社 クライオポンプのヘリウム供給方法及びクライオポンプへのヘリウム供給装置
AU6449994A (en) 1993-04-30 1994-11-21 Board Of Regents, The University Of Texas System Megavoltage scanning imager and method for its use
FI95421C (fi) * 1993-12-23 1996-01-25 Heikki Ihantola Puolijohteen, kuten piikiekon, prosessoinnissa käytettävä laitteisto ja menetelmä
JPH07282993A (ja) 1994-04-14 1995-10-27 Kawasaki Heavy Ind Ltd 電子ビーム励起プラズマ発生用電子ビーム発生装置
US5685963A (en) 1994-10-31 1997-11-11 Saes Pure Gas, Inc. In situ getter pump system and method
EP0766405A1 (en) 1995-09-29 1997-04-02 STMicroelectronics S.r.l. Successive approximation register without redundancy
US5971711A (en) * 1996-05-21 1999-10-26 Ebara Corporation Vacuum pump control system
US6337102B1 (en) * 1997-11-17 2002-01-08 The Trustees Of Princeton University Low pressure vapor phase deposition of organic thin films
JPH11204508A (ja) * 1998-01-09 1999-07-30 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置
JPH11230036A (ja) * 1998-02-18 1999-08-24 Ebara Corp 真空排気システム
US7077159B1 (en) * 1998-12-23 2006-07-18 Applied Materials, Inc. Processing apparatus having integrated pumping system
JP3019260B1 (ja) 1999-03-26 2000-03-13 株式会社日立製作所 電子ビ―ム描画装置
JP2001057153A (ja) 1999-08-20 2001-02-27 Sanyo Electric Works Ltd 平面形放電管の製造方法及びその装置
US7257987B2 (en) * 2000-01-25 2007-08-21 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Portland State University Method and apparatus for sample analysis
WO2004038509A2 (en) 2002-10-25 2004-05-06 Mapper Lithography Ip B.V. Lithography system
CN101414124B (zh) 2002-10-30 2012-03-07 迈普尔平版印刷Ip有限公司 电子束曝光系统
CN1759465B (zh) 2003-03-10 2010-06-16 迈普尔平版印刷Ip有限公司 用于产生多个小波束的装置
DE602004005704T2 (de) 2003-05-28 2007-12-27 Mapper Lithography Ip B.V. Belichtungssystem unter Verwendung von Beamlets geladener Teilchen
DE602004010824T2 (de) 2003-07-30 2008-12-24 Mapper Lithography Ip B.V. Modulator-schaltkreise
US7709815B2 (en) 2005-09-16 2010-05-04 Mapper Lithography Ip B.V. Lithography system and projection method
JP2010504434A (ja) * 2006-09-25 2010-02-12 ビーコ インスツルメンツ インコーポレイティド 真空蒸着装置用の断熱クライオパネル
US8089055B2 (en) * 2008-02-05 2012-01-03 Adam Alexander Brailove Ion beam processing apparatus
CN102414775A (zh) * 2009-02-22 2012-04-11 迈普尔平版印刷Ip有限公司 用于在真空腔中实现真空的方法和配置
JP6352529B2 (ja) 2015-04-03 2018-07-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ 光量検出装置、それを用いた免疫分析装置および荷電粒子線装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004218648A (ja) 1999-03-05 2004-08-05 Tadahiro Omi 真空装置
JP2005101492A (ja) 2003-08-27 2005-04-14 Nikon Corp 真空装置、真空装置の運転方法、露光装置、及び露光装置の運転方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102414775A (zh) 2012-04-11
KR20110129414A (ko) 2011-12-01
EP2399272A1 (en) 2011-12-28
US8366423B2 (en) 2013-02-05
TW201100973A (en) 2011-01-01
US8857465B2 (en) 2014-10-14
US20100269911A1 (en) 2010-10-28
JP2012518878A (ja) 2012-08-16
WO2010094801A1 (en) 2010-08-26
US20130133752A1 (en) 2013-05-30
JP5653941B2 (ja) 2015-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101553802B1 (ko) 진공 챔버에서 진공을 실현하기 위한 장치 및 방법
US10037864B2 (en) High voltage shielding and cooling in a charged particle beam generator
KR101545193B1 (ko) 하전 입자 리소그래피 장치 및 진공 챔버 내에서 진공을 생성하는 방법
RU2579533C2 (ru) Литографическая система и способ обработки подложек в такой литографической системе
JP5805851B2 (ja) リソグラフィシステムにおいて基板を処理する方法
WO2010094724A1 (en) Charged particle lithography apparatus and method of generating vacuum in a vacuum chamber
EP2399271B1 (en) Lithography machine and substrate handling arrangement
US8071944B2 (en) Portable electron microscope using micro-column
WO2019189363A1 (ja) 荷電粒子装置、計測システム、及び、荷電粒子ビームの照射方法
WO2019189360A1 (ja) 荷電粒子装置、計測システム、及び、荷電粒子ビームの照射方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190830

Year of fee payment: 5