KR20060025189A

KR20060025189A - 액침 리소그래피용 침지액을 제공하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060025189A
Application number: KR1020057024769A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 헴커; 프레드 씨 리데커; 존 보이드; 라리오스 존 엠 데; 마이클 래브킨; 미하일 코롤리크
Original assignee: 램 리써치 코포레이션
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-03-20
Also published as: ATE465435T1; DE602004026725D1; EP1636654B1; US20080171292A1; WO2005003864A3; TWI289734B; JP4612630B2; KR101117052B1; EP1636654A2; TW200510961A; US7749689B2; WO2005003864A2; US7367345B1; JP2007525007A; MY139592A

Abstract

기판의 표면상에 메니스커스를 발생시키는 단계 및 포토리소그래피 광을 메니스커스를 통해 가하여 기판 표면의 포토리소그래피 프로세싱을 가능하게 하는 단계를 포함하는 기판 프로세스 방법을 제공한다.

액침 포토리소그래피, 메니스커스

Description

액침 리소그래피용 침지액을 제공하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING A CONFINED LIQUID FOR IMMERSION LITHOGRAPHY}

발명의 배경

1. 발명의 분야

본 발명은 반도체 웨이퍼 프로세스에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 포토리소그래피 작업에서 포토레지스트를 보다 효율적으로 패터닝하기 위한 장치 및 기술에 관한 것이다.

2. 관련 기술의 설명

기판의 작은 명확한 영역에 선택적으로 작업하는 능력은 반도체 디바이스의 제조에서 가장 중요하다. 반도체 디바이스의 더 높은 수준의 성능과 더 높은 기능적 밀도를 달성하려는 계속적인 추구에 있어서, 마이크로 전자공학 산업은 반도체 디바이스의 최소 피쳐 (feature) 사이즈를 더 감소시키는 새로운 프로세스를 적용하고 있다.

도 1은 단순화된 포토리소그래피 작업 (20) 의 예를 도시한다. 상기 작업 (20) 에서, 광원 (26) 은 레티클 (28) 을 통과하는 광을 발생시킨다. 레티클은 일반적으로 투명한 유리판에 크롬 포토마스크를 증착함으로써 제조한다. 그 다음, 통상적으로 포토마스크를 레지스트로 코팅하고, 패턴 발생기를 사용함으로써 레지스트 안에 패턴을 정의한다. 그 다음, 레지스트를 현상한 후, 포토마 스크를 화학적으로 프로세스하여 유리판으로부터 패턴을 제외한 전부를 제거한다. 레지스트 내에 패턴을 정의하기 위해, 패턴 발생기는 전자 빔을 이용하여 레지스트 내에 피쳐를 생성한다. 레티클 (28) 을 통과하는 광은 기판 (22) 의 표면에 도포된 포토레지스트 (24) 를 패터닝할 수도 있다. 당업자에게 공지된 바와 같이 포토레지스트를 프로세스하여 기판 (22) 상에 바람직한 피쳐를 발생시킬 수도 있다.

피쳐 사이즈가 감소됨에 따라, 디바이스는 더 작아질 수 있거나 또는 동일한 사이즈를 유지하지만 보다 집적도를 높일 수 있다. 따라서, 반도체 디바이스를 패터닝하기 위해 사용되는 리소그래피 기술의 진보는 피쳐 사이즈를 감소시키는 진보를 따라가야만 한다. 이를 위해, 리소그래피 기술은 보다 더 작은 선폭을 해상하는 능력을 더욱더 개선해야 한다. 해상도 한계는 포토레지스트를 패터닝하기 위해 사용되는 광의 파장에 의해 주로 결정된다. 따라서 리소그래피 기술을 통해 디바이스의 임계 치수 (CD) 를 감소시키는 주요 방법 중 하나에서는 명확한 패턴 프로파일을 얻기 위해 포토레지스트를 노광하는 데 사용되는 방사능의 파장을 계속 감소시켜왔다.

고해상도 리소그래피 장치는 웨이퍼가 축소된 구조를 갖는 고밀도의 칩으로 진보함에 따라 더욱 난제가 되고 있다. 또한, 금속 배선 기술이 이중 다마신 프로세스로 변천하면서, 유전체 내에 홀 또는 트렌치를 패터닝하기 위한 리소그래피 기술이 더욱 중요해지고 있으며, 수율과 신뢰성에 직접적인 영향을 미친다. 특히, 단파장을 이용하는 광학 리소그래피 방법이 포토레지스트를 패터닝하는데 사 용된다. 예를 들어, 157 ㎚ 만큼 짧은 파장을 사용하려는 시도가 있어왔다. 불행하게도, 이러한 짧은 파장을 사용하기 위해서는 종래의 광학 리소그래피 방법 및 툴 (tool) 을 교체해야 한다. 유감스럽게도, 장 파장 프로세스로부터 157 ㎚ 파장으로 변경하기 위해서는, 포토마스크 재료를 변경할 뿐만 아니라 광학 리소그래피 툴을 다른 광학용 재료 및 다른 렌즈 컨셉트를 이용하는 것으로 변경해야 한다.

따라서, 기존 시스템과 동일한 마스크, 레지스트, 및 렌즈 컨셉트를 사용하면서, 동시에 포토레지스트를 패터닝하기 위한 더 짧은 파장을 이용함으로써 얻을 수 있는 더 예리한 패턴 프로파일을 제공하는 방법 및 장치가 필요하다.

발명의 요약

일반적으로, 본 발명은 최적 및 효과적인 방법으로 포토리소그래피를 수행하는 방법 및 장치를 제공함으로써 이러한 필요를 충족시킨다. 본 발명은 프로세스, 장치, 시스템, 디바이스 또는 방법을 포함하는 여러 방식으로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 발명의 몇몇 독창적인 실시형태를 이하 설명한다.

일 실시형태에서, 기판을 프로세스하기 위한 유체 메니스커스를 발생시키는 단계를 포함하는 기판을 프로세스하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법에서, 유체 메니스커스에 유체를 부가하고 진공에 의해 유체 메니스커스로부터 유체를 제거함으로써 유체 메니스커스를 유체로 계속 보충한다. 상기 방법은 또한, 유체 메니스커스를 기판 표면 상의 포토레지스트에 형성하여 패터닝된 광을 유체 메니스커스를 통하여 기판 표면 상의 포토레지스트로 투과시키는 단계를 포함한다.

다른 실시형태에서, 기판 표면 상의 포토레지스트의 패터닝을 용이하게 하기 위한 유체 메니스커스를 발생하도록 구성된 근접 헤드를 포함하는 기판 프로세스 장치가 제공되고, 상기 장치에서, 유체를 유체 메니스커스에 부가하고 유체를 진공에 의해 유체 메니스커스로부터 제거함으로써 유체 메니스커스를 유체로 계속 보충한다. 상기 장치는 또한 근접 헤드 내에 최소한 부분적으로 정의된 리소그래피 렌즈 구조를 포함하고, 상기 리소그래피 렌즈 구조는 작업 동안에 유체 메니스커스와 직접 접촉되는 리소그래피 렌즈를 갖는다. 리소그래피 렌즈 구조는 리소그래피 렌즈로부터의 패터닝된 광을 유체 메니스커스를 통해 가하여 기판 표면 상의 포토레지스트를 패터닝한다.

또 다른 실시형태에서, 기판 표면을 프로세스하기 위한 유체 메니스커스를 발생시킬 수 있는 근접 헤드를 포함하는 기판 프로세스 장치가 제공되고, 상기 장치에서는 유체 메니스커스에 유체를 부가하고 진공에 의해 유체 메니스커스로부터 유체를 제거함으로써 유체 메니스커스를 유체로 계속 보충한다. 상기 장치는 근접 헤드 내부에 광 발생원을 더 포함하고, 광 발생원이 작업 동안에 유체 메니스커스와 직접 접촉된다. 광 발생원은 유체 메니스커스 내로 및 유체 메니스커스를 통해 패터닝된 광을 가한다. 패터닝된 광은 유체 메니스커스로 들어가기 전의 제 1 파장과, 유체 메니스커스를 통해 포토레지스트에 가해질 때의 유효 파장을 가지며 유효 파장은 제 1 파장보다 짧다.

다른 실시형태에서, 기판의 표면상에 메니스커스를 발생시키고 메니스커스를 통해 포토리소그래피 광을 가하여 기판 표면의 포토리소그래피 프로세스를 가능케 하는, 기판을 프로세스하는 방법이 제공된다.

또 다른 실시형태에서, 근접 헤드를 포함하는 포토리소그래피 장치가 제공되고, 근접 헤드는 기판의 표면상에 메니스커스를 발생시킬 수 있다. 상기 장치는 또한 근접 헤드로부터 및 메니스커스를 통해 포토리소그래피 광을 가하는 광원을 포함하며, 포토리소그래피 광은 기판 표면과 접촉하여 포토리소그래피 프로세스를 가능하게 한다.

본 발명의 이점은 많다. 가장 두드러지게는, 본 명세서에 기술한 장치 및 방법은 광학 신호의 파장을 더 짧은 유효 파장으로 변경함으로써 액침 리소그래피 작업에서 포토레지스트를 효율적으로 패터닝한다. 광학 신호를 유체 메니스커스를 통해 기판 표면 상의 포토레지스트층으로 전달하는 유체 메니스커스와 직접적으로 접촉할 수 있는 리소그래피 렌즈를 갖는 근접 헤드를 사용하여 더 짧은 유효 파장이 발생될 수도 있다.

포토리소그래피 렌즈를 갖는 근접 헤드는 유체 애플리케이션 및 웨이퍼로부터의 유체의 제거를 최적으로 관리할 수 있으며, 그로 인해 광학 신호가 전송될 수도 있는 유체 메니스커스를 발생시킬 수 있다. 유체 메니스커스는 상당한 안정성을 잃지않고 효과적으로 이동할 수 있으며 또한 새로운 액체로 계속 보충될 수 있으므로 그에 의해 유체 메니스커스 내의 버블링과 오염을 상당히 감소시킴으로써 포토리소그래피 프로세스를 강화할 수 있다. 또한, 본 명세서에 기술한 유체 메니스커스를 사용하여, 웨이퍼 표면상에 남은 오염을 상당히 감소시킬 수 있다. 그 결과, 리소그래피 렌즈로부터의 광학 신호의 유효 파장을 축소시킬 수 있는 유 체 메니스커스를 사용함으로써, 더 긴 파장 포토리소그래피 법에 일반적으로 사용되는 렌즈 및 광학 장치와 같은 장비를 일반적으로 이용가능한 것보다 훨씬 더 정확하고 예리한 패터닝을 발생시키는데 사용할 수도 있다.

본 발명의 다른 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 원리의 예로 설명함으로써 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도면의 간단한 설명

본 발명은 첨부한 도면과 함께 다음의 상세한 설명에 의해 쉽게 이해될 것이다. 이 설명을 용이하게 하기 위해, 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지정한다.

도 1은 단순화된 포토리소그래피 작업의 예를 도시한다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 웨이퍼 프로세스 시스템을 도시한다.

도 3a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 리소그래피 렌즈 구조를 갖는 근접 헤드를 도시한다.

도 3b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 근접 헤드의 내부 구조의 측면을 도시한다.

도 3c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 작업의 근접 헤드를 도시한다.

도 4a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 대안적인 예시의 입구/출구 구성을 갖는 근접 헤드를 도시한다.

도 4b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 대안적인 예시의 입구/출구 구성을 갖는 근접 헤드의 내부 구조의 측면을 도시한다.

도 4c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 리소그래피 작업을 수행하는 근접 헤드를 도시한다.

상세한 설명

기판을 프로세스하기 위한 방법 및 장치에 대한 발명이 개시된다. 구체적으로, 포토리소그래피 작업에서 포토레지스트를 효율적이고 효과적으로 패터닝하는 방법이 제공된다. 다음의 설명에서, 여러 구체적인 상세사항이 본 발명에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 본 발명은 이 구체적인 상세사항의 일부 또는 전부가 없이도 실시될 수도 있다는 것을 당업자들은 이해할 것이다. 다른 예에서, 널리 공지된 프로세스 작업은 본 발명을 불필요하게 불명료하게 하는 것을 방지하기 위해서 상세하게 설명하지 않을 것이다.

본 발명을 몇몇 바람직한 실시형태에 대해 설명하지만, 당업자가 상기 상세한 설명을 읽고 도면을 연구하여 다양한 변경, 부가, 치환 및 그 동등물을 구현한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명은 그러한 본 발명의 본래 정신과 범위 내에 있는 모든 변경, 부가, 치환 및 그 동등물을 포함하도록 의도된다.

하기 도면은 최적화된 포토리소그래피 작업이 수행될 수도 있는 예시적인 웨이퍼 프로세스 시스템의 예시적인 실시형태를 도시한다. 구체적으로, 하기 도면들은 최소한 부분적으로 근접 헤드 내에 위치하는 리소그래피 렌즈 구조를 포함하는 제어된 환경에서 유체 메니스커스를 발생시키는 근접 헤드를 이용하는 예시적인 웨이퍼 포토리소그래피 시스템의 실시형태를 도시한다. 일 실시형태에서, 리소그래피 렌즈는 유체 메니스커스와 접촉할 수도 있으며 유체 메니스커스를 통한 패터닝된 광학 신호를 기판의 표면에 도포된 포토레지스트에 전달할 수도 있다. 기판 상에 포토레지스트를 도포하는 것은 당업자에게 널리 공지되어 있다는 것을 이해할 것이다. 광학 신호를 유체 메니스커스를 통해 전달하고 광학 신호를 포토레지스트에 적용함으로써, 광학 신호의 파장을 더 짧은 유효 파장으로 변경할 수도 있으며, 그에 의해 포토레지스트가 더욱 정학하게 패터닝될 수 있다. 따라서, 포토레지스트를 패터닝하는 더욱 정확한 방법을, 반도체 웨이퍼 내에 더 작고 더 밀도가 높은 피쳐를 유도하는 더 작은 임계치수를 발생시키는데 이용할 수도 있다.

본 명세서에 기술된 시스템은 예시이며, 근접 헤드를 웨이퍼에 가까이 근접하도록 이동할 수 있게 하는 다른 어떠한 적절한 타입의 구성도 이용될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 도시된 실시형태에서, 근접 헤드는 포토레지스트 패터닝을 용이하게 하기 위한 임의의 방식으로 이동할 수도 있다. 일 실시형태에서, 근접 헤드는 당업자에게 공지된 스텝퍼 메커니즘과 관련된 임의의 통상적인 방식으로 이동하도록 구성될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 근접 헤드는 래스터화된 (rasterized) 움직임으로 이동할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 근접 헤드는 웨이퍼의 중심 부분으로부터 웨이퍼의 에지로 선형적인 방식으로 움직일 수도 있다. 근접 헤드가 웨이퍼의 일측 에지로부터 웨이퍼의 직경으로 반대편 에지로 선형적인 방식으로 움직이는 다른 실시형태가 이용되거나, 또는, 예를 들어, 반지름 운동, 원운동, 나선 운동, 지그재그 운동 등과 같은 비선형적인 움직임이 이용될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 상기 운동은 웨이퍼의 바람직한 포토리소그래피 패터닝이 달성될 수 있는 한, 사용자가 소망하는 임의의 적절한 구체화된 운동 프로파일일 수도 있다. 또한, 본 명세서에 기술된 근접 헤드 및 웨이퍼 프로세스 시스템을, 예를 들어, 200 ㎜ 웨이퍼, 300 ㎜ 웨이퍼, 플랫 패널 등과 같은 기판의 임의의 형상 및 사이즈로 포토리소그래피로 패터닝하는데 사용될 수도 있다.

본 명세서에서 논한 방법 및 장치는 임의의 적절한 웨이퍼 프로세스 시스템에서 이용될 수도 있다. 리소그래피 렌즈는 리소그래피 렌즈와 접촉하여 웨이퍼 표면 상의 포토레지스트를 포토리소그래피로 패터닝할 수 있는, 안정적이지만 다이나믹한 유체 메니스커스를 발생시킬 수 있는 임의의 적절한 근접 헤드와 함께 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 여기서 이용된 리소그래피 렌즈는 렌즈를 통해 패터닝된 광을 투과시켜 포토레지스트를 패터닝할 수 있는 리소그래피 장치의 임의의 적절한 타입일 수도 있다. 일 실시형태에서, 리소그래피 렌즈는 컬럼 시스템에 부착되어 광원, 레티클 및 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있는 포토리소그래피 광 시스템을 형성하는 리소그래피 렌즈 구조의 일부일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 웨이퍼 프로세스 시스템 (100) 을 도시한다. 시스템 (100) 은 본 명세서에서 논의한 유체 메니스커스 (112) 를 발생시킬 수도 있는 근접 헤드 (106) 를 포함한다. 일 실시형태에서, 근접 헤드 (106) 는 암 (104) 에 의해 지지되며, 최상면 상에 포토레지스트 (110) 가 도포된 웨이퍼 (108) 상부에 아주 근접하게 이동된다. 웨이퍼 (108) 는 소망하는 웨이 퍼 구조에 따라 포토레지스트 (110) 저면에 임의의 적절한 타입의 층, 레벨, 또는 재료를 가질 수도 있다. 일 실시형태에서, 웨이퍼 (108) 는 척 (116) 에 의해 지지될 수도 있다. 웨이퍼 (108) 는, 예를 들어, 그 에지로 웨이퍼 (108) 를 지지하는 롤러와 같은 임의의 적절한 방법으로 유지되거나 지지될 수도 있다.

시스템 (100) 은 유체 메니스커스 (112) 에 접촉하는 리소그래피 렌즈 구조 (200) 에 의해 포토레지스트 층을 패터닝하면서 메니스커스를 발생시키고 제어하기 위해, 근접 헤드가 웨이퍼에 아주 근접하도록 움직일 수 있는 한 임의의 적절한 방법으로 구성될 수도 있다. 리소그래피 렌즈 구조 (200) 를 도 3a 내지 도 4c를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 아주 근접한 거리는 메니스커스가 유지되고 포토레지스트의 패터닝이 발생할 수도 있는 한 임의의 적절한 거리일 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 일 실시형태에서, (본 명세서에서 기술된 다른 임의의 근접 헤드뿐만 아니라) 근접 헤드 (106) 는 웨이퍼 (108) 로부터 약 0.1 ㎜ 내지 약 10 ㎜의 사이에 위치할 수도 있으며 웨이퍼 표면상에 유체 메니스커스 (112) 를 발생시킨다. 바람직한 실시형태에서, (본 명세서에서 기술된 다른 임의의 근접 헤드뿐만 아니라) 근접 헤드 (106) 는 각각 웨이퍼로부터 약 0.5 ㎜ 내지 약 4.5 ㎜ 의 사이에 위치할 수도 있으며, 바람직한 실시형태에서, 근접 헤드 (106) 는 웨이퍼로부터 약 2 ㎜에 위치하여 웨이퍼 표면상에 유체 메니스커스 (112) 를 발생시킬 수도 있다.

일 실시형태에서, 시스템 (100) 의 근접 헤드 (106) 는 웨이퍼 (108) 에 도포된 포토레지스트의 패터닝된 부분으로부터 패터닝되지 않은 부분으로 이동될 수 도 있다. 근접 헤드 (106) 는 근접 헤드 (106) 를 이동시켜 앞서 논의된 바와 같이 바람직하게 웨이퍼 (108) 상에 포토레지스트층을 패터닝하는 임의의 적절한 방법으로 이동가능할 수도 있다. 웨이퍼 프로세스 시스템 (100) 의 근접 헤드 (106) 는, 예를 들어, 본 명세서에 기술된 임의의 근접 헤드에 의해 도시된 임의의 적절한 사이즈 또는 형상일 수도 있다. 본 명세서에 기술된 다양한 구성은 따라서 근접 헤드와 웨이퍼 사이에 유체 메니스커스를 발생시킬 수 있으며, 또한, 리소그래피 렌즈 구조 (200) 는 패터닝 광 (패터닝된 광으로도 공지됨) 을 유체 메니스커스 (112) 와 직접 접촉하는 렌즈를 통해 포토레지스트 (110) 상에 적용할 수도 있다. 광이 렌즈로부터 유체 메니스커스 (112) 로 이동하면, 유체의 굴절률에 따라, 광의 유효 파장은 유체 메니스커스로 들어가기 이전의 광의 파장보다 훨씬 더 짧은 유효 파장일 수도 있다. 리소그래피 렌즈로부터 나온 광의 유효 파장을 축소시킬 수도 있는 임의의 적절한 액체로는, 예를 들어, 물, 수크로즈 수용액, 말토즈 또는 염산염 등을 사용할 수 있다. 유체 메니스커스를 렌즈 및 포토레지스트와 직접 접촉하게 위치시킴으로써, 메니스커스 렌즈 계면 및 액체 포토레지스트 계면에서의 굴절은 상당히 감소되거나 제거된다. 이는 리소그래피 렌즈의 렌즈로부터의 패터닝된 광이 굴절없이 메니스커스를 통해 이동하는 것을 가능하게 할 수도 있으며, 이는 하기의 표 1에 나타낸 식을 이용하는 패터닝된 광의 유효 파장을 감소시킬 수 있다.

표 1

상기 식에서, λ는 유체 메니스커스로 들어가기 전의 패터닝된 광의 파장이며, λ_effective 는 웨이퍼 표면 상의 포토레지스트에 도포된 패터닝된 광의 유효 파장이다. 일 실시형태에서, 물은 액침 리소그래피용 유체로서 이용될 수도 있다. 물은 1.43의 굴절률을 가지며, 따라서 리소그래피 렌즈가 유체 메니스커스에 193 ㎚의 파장을 이용한다면, 포토레지스트에 이용된 광학 신호의 유효 파장은 약 135 ㎚로 축소될 수도 있다. 따라서, 리소그래피 렌즈가 유체 메니스커스의 액체에 직접 접촉하는 구성을 이용함으로써, 리소그래피 렌즈로부터의 광의 유효 파장은 상당히 감소될 수도 있다. 웨이퍼 표면 상의 포토레지스트를 충격하는 감소된 유효 파장의 광은 포토레지스트를 소망하는 임의의 적절한 패턴으로 패터닝할 수도 있다. 광원으로부터의 광은 소망하는 패턴을 발생시킬 수도 있는 레티클을 통해 전송될 수도 있다. 광원은 예를 들어 자외선 램프, 엑시머 레이저 등과 같은 포토레지스트를 패터닝할 수 있는 광학 신호를 발생시킬 수도 있는 임의의 적절한 장치일 수도 있다. 레티클은 당업자에게 공지된 임의의 적절한 방법을 이용하여 제조할 수 있다.

일 실시형태에서, 리소그래피 렌즈 구조 (200) 는, 예를 들어, 도 2에 도시한 컬럼 시스템 (202) 과 같은 패터닝된 광 발생 장치에 장착된다. 컬럼 시스템 (202) 은 광원과, 광원으로부터의 패터닝되지 않은 광이 레티클을 통해 투과하여 포토레지스트 (110) 의 패터닝을 위한 리소그래피 렌즈 구조 (200) 를 통해 투 과하는 패터닝된 광을 발생시키는 레티클을 갖는 임의의 적절한 장치일 수도 있다. 리소그래피 렌즈 구조 (200) 는 컬럼 시스템 (202) 으로부터 유체 메니스커스 (112) 로 패터닝된 광 신호의 전달을 용이하게 할 수 있는 근접 헤드 내에 적어도 부분적으로 정의될 수 있는 임의의 적절한 구성 및/또는 사이즈의 임의의 적절한 구조일 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 일 실시형태에서, 패터닝된 광은 컬럼 시스템 (202) 으로부터 리소그래피 렌즈 구조 (200) 의 렌즈를 통해 유체 메니스커스 (112) 로 직접 투과될 수 있다. 이로 부터, 패터닝된 광은 유체 메니스커스 (112) 를 통해 웨이퍼 (108) 의 표면 상의 포토레지스트 (110) 로 이동할 수 있다. 패터닝된 광은 그 후 포토레지스트에 이용되어 포토레지스트 (110) 상에 패턴이 제공된다. 그러므로, 일 실시형태에서, 리소그래피 렌즈 구조 (200) 는 리소그래피 렌즈 구조 (200) 를 통해 연장되는 통로 내에 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있으며, 따라서 근접 헤드 (106) 의 상부로부터 근접 헤드 (106) 의 바닥부분으로의 광 투과가 발생한다. 패터닝된 광은 임의의 적절한 방법으로 발생될 수도 있으며 본 명세서에 기술된 실시형태는 당연히 단지 예시일 뿐임을 이해할 것이다.

유체 메니스커스는 웨이퍼 표면 상의 포토레지스트에 패터닝 광을 이용하는 동시에 웨이퍼 표면에 유체를 도포하고 표면으로부터 유체를 제거함으로써 웨이퍼를 프로세스하기 위해 웨이퍼를 가로질러 이동될 수도 있다. 일 실시형태에서, 스텝퍼 장치는 리소그래피 렌즈를 패터닝될 웨이퍼 부분 상부에 이동시키는데 사용될 수도 있다. 웨이퍼 (108) 는 포토리소그래피 패터닝 작업이 진행됨에 따라 래스터화된 운동으로 이동될 수도 있다. 시스템 (100) 은 웨이퍼의 일 표면 또는 웨이퍼의 상부 표면 및 하부 표면의 양쪽 표면 모두를 프로세스할 수 있다.

일 실시형태에서, 유체 메니스커스 (112) 는 유체를 웨이퍼 표면에 도포하고 본 명세서에 기술된 근접 헤드에 위치된 소스 입구 및 소스 출구와 같은 도관을 통해 웨이퍼 표면으로부터 유체를 제거함으로써 발생된다. 예를 들어, 입구 및 출구와 같은 도관은 근접 헤드의 정면 상에 위치된 개구부를 가지며, 여기서 기술한 안정한 메니스커스가 이용될 수 있는 한 임의의 적절한 형상일 수도 있다.

일 예시적인 실시형태에서, 하나 이상의 가스 입구는 하나 이상의 프로세스 유체 입구에 교대로 인접하여 가스 진공 프로세스 유체 배향을 형성할 수도 있는 하나 이상의 진공 출구에 인접할 수도 있다. 소망하는 웨이퍼 프로세스 및 어떤 형태의 웨이퍼 프로세스 메커니즘이 강화되는 것을 원하는 지에 따라서, 가스-프로세스 유체-진공, 프로세스 유체-진공-가스, 진공-가스-프로세스 유체 등과 같은 다른 형태의 배향이 사용될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 다른 실시형태에서, 근접 헤드와 웨이퍼 사이에 웨이퍼를 프로세스 하기 위해 위치된 메니스커스를 종합적이고 강하게 발생시키고, 제어하고 이동시키기 위해 가스-진공-프로세스 유체 배향이 이용될 수도 있다. 유체 메니스커스를 관리하는 능력을 가짐으로써, 리소그래피 렌즈는 한 위치에 고정될 수도 있고, 따라서 액체/렌즈 계면 및 액체/포토레지스트 계면은 포토레지스트에 이용되는 광학 신호의 유효 파장을 감소시킬 수 있다.

프로세스 유체 입구, 가스 입구 및 진공 출구는 유체 메니스커스가 안정적인 방식으로 발생되고 유지될 수도 있는 경우, 임의의 적절한 방식으로 배열될 수도 있다. 예를 들어, 가스 입구, 진공 출구, 및 프로세스 유체 입구에 부가하여, 추가적인 실시형태에서, 바람직한 근접 헤드의 구성에 따라 가스 입구, 프로세스 유체 입구 및/또는 진공 출구의 추가적인 세트가 있을 수도 있다. 가스-진공-프로세스 유체 배향의 정확한 구성은 애플리케이션에 따라 달라질 수도 있다. 예를 들어, 가스 입구, 진공 및 프로세스 유체 입구 위치 사이의 거리는 변화될 수도 있으며, 따라서 그 거리는 일정하거나 또는 그 거리는 비일정하다. 또한, 가스 입구, 진공 및 프로세스 유체 입구 사이의 거리는 근접 헤드 (106) 의 사이즈, 형상 및 구성과, 프로세스 메니스커스의 소망하는 사이즈 (즉, 메니스커스 형상 및 사이즈) 에 따라 크게 상이할 수도 있다.

일 실시형태에서, 근접 헤드 (106) 는 웨이퍼 (108) 의 상부 표면에 아주 근접하게 위치할 수도 있으며 가스, 프로세스 유체 및 진공 출구를 이용하여 상부 표면을 프로세스할 수 있는 웨이퍼 (108) 와 접촉된 웨이퍼 프로세스 메니스커스를 발생한다. 일 실시형태에서, IPA/N₂ 증기 가스는 가스 입구를 통해 가스로 투입되고 탈이온수는 프로세스 유체 입구를 통해 프로세스 유체로 투입될 수도 있다. IPA 및 프로세스 유체가 투입되는 것과 거의 동시에 진공이 웨이퍼의 아주 근접한 위치에 적용되어 IPA 증기, 프로세스 유체, 및/또는 웨이퍼 표면상에 존재할 수도 있는 유체를 제거한다. IPA가 예시적인 실시형태에서 이용되지만, 임의의 다른 적절한 타입의 증기, 예를 들어, 그 증기가 비활성 가스를 통해 이동될 수 있는 유 체 메니스커스를 발생하는데 이용되는 액체와 섞일 수 있는 알콜 (에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올 등), 케톤, 에테르, 또는 다른 유기 화합물 등의 임의의 적절한 증기가 이용될 수도 있다. 근접 헤드와 웨이퍼 사이의 영역에 존재하는 프로세스 유체의 일부는 메니스커스이다. 여기 사용된 대로, "산출"이라는 용어는 웨이퍼 (108) 와 특정 근접 헤드 사이의 영역으로부터 유체를 제거하는 것을 지칭할 수 있으며, "투입"이라는 용어는 웨이퍼 (108) 와 특정 근접 헤드 사이의 영역으로의 유체의 유입일 수 있다.

일 실시형태에서, 시스템 (100) 은 근접 헤드 (106) 로 유체를 공급하고, 근접헤드 (106) 로부터 유체를 제거할 수 있는 유체 공급 분배기를 더 구비한다. 유체 공급 분배기는, 예를 들어, 매니폴드와 같은 제어된 방식으로 유체를 공급하고 수용할 수 있는 임의의 적절한 장치일 수도 있다. 일 실시형태에서, 유체 공급 분배기는 유체 공급부로부터 유체를 공급받는다. 유체 공급부는 근접 헤드 (106) 로의 유체 투입을 관리할 수 있는 임의의 적절한 하드웨어/소프트웨어일 수도 있는 유체 공급 제어에 의해 관리되고 제어될 수도 있다. 근접 헤드 (106) 는 그 후 웨이퍼 (108) 를 프로세스할 수 있는 메니스커스를 생성할 수도 있다.

도 3a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 리소그래피 렌즈 구조 (200) 를 갖는 근접 헤드 (106) 를 도시한다. 상기에서 논의한 바와 같이, 리소그래피 렌즈 (200) 는 웨이퍼 표면 상의 포토레지스트를 패터닝할 수 있는 패터닝된 광을 발생시킬 수 있는 임의의 적절한 장치에 접속될 수도 있다. 일 실시형태에서, 도 2 에 도시한 바와 같이, 패터닝된 광 발생 장치는 리소그래피 렌즈 구조 (200) 의 상부에 장착될 수 있는 컬럼 시스템 (202) 이다. 리소그래피 렌즈 구조 (200) 는 유체 메니스커스와 직접 접촉할 수 있는 렌즈를 포함하며 패터닝된 광을 유체 메니스커스를 통해 포토레지스트로 투과시킨다. 일 실시형태에서, 렌즈는 예를 들어, CaF2, 석영 등과 같은 바람직한 파장의 광을 투과시킬 수 있는 임의의 적절한 재료로 제조될 수도 있다.

일 실시형태에서, 근접 헤드 (106) 는 출구 (304) 뿐만 아니라 입구 (302 및 306) 를 구비한다. 액침 리소그래피 작업의 일 예시적인 실시형태에서, (도 3b 및 도 3c를 참조하여 더 상세하게 논의한 바와 같이) 근접 헤드 (106) 는 유체 메니스커스를 제조할 수도 있으며, 상기 유체 메니스커스를 통해 리소그래피 렌즈 구조 (200) 는 패터닝 광을 통과시켜 웨이퍼 (108) 표면 상의 포토레지스트를 패터닝할 수 있다. 입구 (302 및 306) 는 소망하는 구체적인 웨이퍼 프로세스 작업에 따라 임의의 적절한 표면 장력 감소 가스/증기 및 프로세스 유체를 각각 투입할 수도 있다. 출구 (304) 는 웨이퍼 (108) 의 표면으로부터 (웨이퍼 (108) 상의 임의의 다른 유체뿐만 아니라) 표면 장력 감소 가스 및 프로세스 유체의 임의의 적절한 양을 제거할 수 있는 진공을 발생시킨다. 그 결과, 근접 헤드 (106) 는 본 명세서에 기술된 유체 메니스커스의 발생을 가능하게 하여 패터닝 광이 투과될 수도 있는 유체 매체를 발생시킬 수도 있다. 그러한 예시적인 실시형태에서, 근접 헤드 (106) 는 웨이퍼 (108) 를 프로세스할 수도 있으며, 따라서 컬럼 구조의 레티클 내부에 의해 정의된 패턴은 패터닝된 광을 리소그래피 렌즈 구조 (200) 의 렌즈를 통해 통과시킴으로써 포토레지스트에 투과시킬 수도 있다. 렌즈는 유체 메니스커스와 직접 접촉될 수도 있으며, 따라서 렌즈로부터의 패터닝된 광은 유체 메니스커스로 들어가고 유체메니스커스를 통해 근접 헤드 (106) 에 의해 발생된 유체 메니스커스와 직접 접촉할 수도 있는 포토레지스트로 투과될 수도 있다. 패터닝된 광이 리소그래피 렌즈로부터 유체 메니스커스로 이동할 때, 유체 메니스커스의 굴절률은 포토레지스트에 이용되는 패터닝된 광의 유효 파장을 감소시킬 수도 있다.

근접 헤드 (106) 의 다른 실시형태에서, 입구 (302) 는 제거되고 입구 (306) 와 출구 (304) 만이 남을 수도 있다. 그러한 구성에서, 출구 (304) 및 입구 (306) 가 위치된 영역은 근접 헤드 (106) 의 프로세스 표면의 나머지에 비해 거칠 수도 있다. 따라서, 유체 메니스커스는 감금 가스 및/또는 표면 장력 변경 가스를 공급할 필요가 없는 거친 영역 내에 함유될 수도 있다. 따라서, 프로세스 유체는 입구 (306) 를 통해 투입될 수도 있으며 프로세스 유체는 출구 (304) 를 통해 제거되어 포토리소그래피가 발생할 수 있는 안정한 메니스커스를 발생시킨다.

도 3b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 근접 헤드 (106) 의 내부 구조의 측면도를 도시한다. 일 실시형태에서, 근접 헤드 (106) 는 소스 출구 (304) 뿐만 아니라 소스 입구 (302 및 306) 를 구비한다. 일 실시형태에서, 예를 들어, 탈이온수 (DIW) 와 같은 프로세스 유체가 소스 입구 (306) 를 통해 웨이퍼 표면에 대해 이용되므로, 유체는 예를 들어, 소스 입구 (302) 를 통해 IPA/N₂ 와 같은 가스의 이용에 의해 감금될 수도 있는 유체 메니스커스 및 IPA/N₂ 와 DIW를 제거할 수 있는 진공 (304) 을 형성한다. 유체 메니스커스는 리소그래피 렌즈 구조 (200) 의 렌즈와 웨이퍼 표면 상의 포토레지스트 모두와 접촉하여 리소그래피 렌즈 구조 (200) 로부터의 패터닝 광이 포토레지스트에 이용될 수도 있는 매체를 제공한다. 일 실시형태에서, 리소그래피 렌즈 구조 (200) 는 컬럼 시스템으로부터의 패터닝된 광을 유체 메니스커스에 직접 투과시킬 수 있는 렌즈 (200a) 를 구비한다. 상기에 논의한 바와 같이, 소스 입구 (302) 는 유체 메니스커스를 구성하는 액체의 표면 장력을 감소시킬 수 있는 임의의 적절한 타입의 가스를 투입할 수도 있다. 일 실시형태에서, 가스는 유체 메니스커스의 액체/기체 경계에서 표면 장력 구배를 발생시킨다. 일 실시형태에서, 가스는 알콜의 그룹, 케톤 또는 유체 메니스커스를 발생시키는데 이용되는 액체와 섞일 수도 있는 표면장력에 영향을 주는 성질을 갖는 다른 유기 화합물로부터의 표면 장력에 영향을 주는 유체의 적절한 증기이다. 바람직한 실시형태에서, 가스는 질소 가스 내의 이소프로필 알콜 증기 (IPA/N₂) 이다. 그러한 실시형태에서, IPA/N₂ 는, 예를 들어, 물과 같은 액체의 표면 장력을 감소시킬 수 있다. 그러므로, 일 실시형태에서, 유체 메니스커스 내의 DIW는 계속 보충되기 때문에, 물 표면은 리소그래피 작업 동안에 거의 깨끗한 상태로 유지될 수도 있다. 또한, 유체 메니스커스를 형성하고 유지하는 하드웨어가 구성될 수도 있으며, 따라서 유체 메니스커스 내의 버블링은 최소로 유지되거나 완전히 제거될 수도 있으며, 그에 의해 패터닝 작업을 최적화한다. 그러한 방식으로, 웨이퍼 표면상에 오염을 남기지 않는 안정한 메니스커스가 발생될 수도 있으며, 그 이유는 물/가스가 웨이퍼 표면상에 오염을 남길 수 있는 물 비딩 효과 (water beading effect) 를 제거하기 때문이고, 따라서 프로세스 후에 건조하고 깨끗한 표면을 남긴다.

다른 실시형태에서, 유체 메니스커스는 엄격하게 제어된 온도에서 유지되어 유효 파장을 제어할 수도 있으며, 또한, 온도를 낮추어 유체의 굴절률을 증가시킬 수 있으며, 따라서 유효 파장을 감소시킨다.

도 3c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 작업의 근접 헤드 (106) 를 도시한다. 이 실시형태에서, 근접 헤드 (106) 는 작업중이고 액체/기체 계면 (388) 을 갖는 유체 메니스커스 (112) 를 발생시켰다. 일 실시형태에서, 예를 들어, 탈이온수 (DIW) 와 같은 리소그래피 렌즈 구조 (200) 로부터의 광의 유효 파장을 감소시킬 수 있는 굴절률을 갖는 액체가 방향 화살표 (314) 로 도시된 바와 같이 투입된다. 또한, 예를 들어, IPA/N₂ 와 같은 표면장력에 영향을 줄 수 있는 가스와 같은 가스 증기가 방향 화살표 (310) 로 도시된 바와 같이 투입될 수도 있다. DIW 및 IPA/N₂ 는 방향 화살표 (312) 에 의해 도시된 바와 같이 웨이퍼 표면 상의 포토레지스트로부터 제거될 수도 있다. 일 실시형태에서, 진공을 이용함으로써 DIW 및 IPA/N₂ 제거한다. 이 방법에 의해, 유체 메니스커스 (112) 는 리소그래피 렌즈 구조 (200) 가 패터닝된 광 (400) 을 이용할 수도 있는 웨이퍼 표면상에 발생될 수도 있다. 리소그래피 렌즈 구조 (200) 의 렌즈 (200a) 가 유체 메니 스커스 (112) 에 접촉하고 유체 메니스커스 (112) 가 포토레지스트에 접촉하므로, 유체 메니스커스 (112) 를 구성하는 액체의 굴절률은 리소그래피 렌즈 구조 (200) 로부터 포토레지스트 (110) 로 인가되는 패터닝된 광 (400) 의 유효 파장을 감소시킬 수도 있다. 그러한 실시형태에서, 리소그래피 렌즈 구조 (200) 의 렌즈 (200a) 는 유체 메니스커스 (112) 를 갖는 렌즈/액체 계면 (402) 을 형성하고, 유체 메니스커스 (112) 는 차례로 포토레지스트 (110) 와 함께 액체-포토레지스트 계면 (404) 을 형성한다. 이어서, 패터닝된 광 (400) 은 리소그래피 렌즈 구조 (200) 로부터 메니스커스를 통해 포토레지스트로 투과되어 웨이퍼 (108) 상의 포토레지스트 (110) 에 영역 (390) 을 패터닝한다.

도 4a는 본 발명의 일 실시형태에 따라 다른 방법의 예시적인 입구/출구 구성을 갖는 근접 헤드 (106') 를 도시한다. 일 실시형태에서, 근접 헤드 (106') 는 근접 헤드 (106') 의 일측 상에 소스 입구 (306) 를 갖는 리소그래피 렌즈 구조 (200) 를 포함한다. 근접 헤드 (106') 는 또한 리소그래피 렌즈 구조 (200) 의 타측 상에 소스 출구 (304) 를 구비한다. 일 실시형태에서, 소스 입구 (302) 는 리소그래피 렌즈 구조 (200), 소스 입구 (302), 및 소스 출구 (304) 를 실절적으로 둘러쌀 수도 있다.

도 4b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 다른 방법의 예시적인 입구/출구 구성을 갖는 근접 헤드 (106) 의 내부 구조의 측면을 도시한다. 일 실시형태에서, 근접 헤드 (106) 는 리소그래피 렌즈 구조 (200) 의 상부에 장착될 수 있는 컬럼 시스템에 의해 발생된 패터닝된 광을 투과시킬 수 있는 렌즈 (200a) 를 구비하 는 리소그래피 렌즈 구조 (200) 를 포함한다. 패터닝된 광은 프로세스될 웨이퍼 표면 상의 포토레지스트 상에 발생된 바람직한 패턴에 상응한다. 근접 헤드 (106) 는 리소그래피 렌즈 구조 (200) 의 일측에 소스 입구 (302 및 306) 를 구비하고 리소그래피 렌즈 구조 (200) 의 타측에 소스 입구 (302) 및 소스 출구 (304) 를 구비할 수도 있다. 그러한 구성에서, 소스 입구 (306) 를 통해 투입된 액체는 웨이퍼 표면 상의 포토레지스트에 도포될 수도 있다. 소스 입구 (302) 는 가스를 소스 입구 (306) 로부터의 액체에 효과적으로 가하여 소스 입구 (302) 로부터의 액체가 함유될 수도 있도록 가스를 웨이퍼 표면에 가할 수도 있다. 소스 출구 (304) 는 소스 출구 (304) 와 같은 쪽의 소스 입구 (302) 로부터의 가스의 일부뿐만 아니라 소스 입구 (302) 로부터의 액체도 제거할 수도 있다. 따라서 이 실시형태는 또한 하기에 기술한 리소그래피 작업을 용이하게 하는 안정한 유체 메니스커스를 발생시킨다.

도 4c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 리소그래피 작업을 수행하는 근접 헤드 (106') 를 도시한다. 일 실시형태에서, 근접 헤드 (106') 는 액체/기체 계면 (388) 을 갖는 유체 메니스커스 (112) 를 발생시켰다. 일 실시형태에서, 예를 들어, 탈이온수 (DIW) 와 같은 리소그래피 렌즈 구조 (200) 로부터의 광의 유효 파장을 감소시킬 수 있는 굴절률을 갖는 액체가 방향 화살표 (314) 로 도시한 바와 같이 투입된다. 또한, 예를 들어, IPA/N₂ 와 같은 표면 장력 감소 가스가 방향 화살표 (310) 로 도시한 바와 같이 투입될 수도 있다. DIW 및 IPA/N₂ 는 방향 화살표 (312) 로 도시한 바와 같이 웨이퍼 표면 상의 포토레지스트로부터 제거될 수도 있다. 이 방법에 의해, 다이나믹 유체 메니스커스가 웨이퍼 표면상에 발생될 수도 있으며, 웨이퍼 표면을 통해 리소그래피 렌즈 구조 (200) 는 패터닝된 광 (400) 을 이용할 수 있다. 패터닝된 광 (400) 은 리소그래피 렌즈 구조 (200) 로부터 유체 메니스커스를 통해 포토레지스트로 이동할 수도 있다. 리소그래피 렌즈 구조 (200) 는 유체 메니스커스 (112) 에 접촉하므로, 유체 메니스커스 (112) 를 구성하는 액체의 굴절률은 리소그래피 렌즈 구조 (200) 로부터의 패터닝된 광 (400) 의 유효 파장을 감소시킬 수도 있다. 유효 파장이 감소된 패터닝된 광 (400) 은 웨이퍼 표면상에 포토레지스트의 영역 (390) 을 패터닝할 수도 있다. 그러한 실시형태에서, 리소그래피 렌즈 구조 (200) 의 렌즈 (200a) 는 유체 메니스커스 (112) 와 렌즈-액체 계면 (402) 를 형성할 수도 있으며, 유체 메니스커스 (112) 는 포토레지스트 (110) 와 액체-포토레지스트 계면 (404) 을 차례로 형성할 수도 있다. 이어서, 패터닝된 광 (400) 은 리소그래피 렌즈 구조 (200) 로부터 메니스커스를 통해 포토레지스트로 이동하여 웨이퍼 (108) 상의 포토레지스트의 영역 (390) 을 패터닝할 수 있다.

본 발명을 몇몇 바람직한 실시형태에 관해 설명하였지만, 당업자가 상술한 명세서를 읽고 도면을 연구하여 다양한 변경, 부가, 치환 및 그 동등물을 구현할 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 진정한 정신 및 범위 내의 그러한 모든 변경, 부가, 치환 및 동등물을 포함하는 것을 의도한다.

Claims

유체 메니스커스를 발생시켜 기판 표면 상의 포토레지스트의 패터닝을 용이하게 하도록 구성된 근접 헤드로서, 상기 유체 메니스커스는 유체를 상기 유체 메니스커스에 부가하고 유체를 상기 근접헤드에 의한 진공에 의해 상기 유체 메니스커스로부터 제거함으로써 유체가 계속 보충되는, 근접 헤드; 및

상기 근접 헤드 내에 적어도 부분적으로 정의된 리소그래피 렌즈 구조로서, 작업 동안에 유체 메니스커스와 직접 접촉하도록 구성된 리소그래피 렌즈를 구비하며, 리소그래피 렌즈로부터의 패터닝된 광을 상기 유체 메니스커스를 통해 가하여 기판 표면 상의 포토레지스트를 패터닝하도록 구성되는, 상기 리소그래피 렌즈 구조를 구비하는, 기판 프로세스 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 리소그래피 렌즈 구조는 광원 및 패터닝된 광을 발생시키는 레티클을 구비하는 컬럼 시스템에 장착되는, 기판 프로세스 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 근접 헤드는 상기 유체 메니스커스를 정의할 수 있는 복수의 도관 (conduit) 을 구비하는, 기판 프로세스 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 복수의 도관은 유체를 상기 포토레지스트에 도포하는 하나 이상의 제 1 입구, 가스를 상기 포토레지스트에 가하는 제 2 입구, 및 상기 포토레지스트로부터 상기 유체 및 상기 가스를 제거하는 출구를 구비하는, 기판 프로세스 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 리소그래피 렌즈는 상기 복수의 도관으로 실질적으로 둘러싸이는, 기판 프로세스 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유체는 1 보다 큰 굴절률을 갖는, 기판 프로세스 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 패터닝된 광은 상기 유체 메니스커스로 들어가기 전의 제 1 파장을 가지며, 상기 유체 메니스커스를 통해 투과되고 상기 포토레지스트에 가해질 때의 패터닝된 광은 상기 제 1 파장보다 짧은 유효 파장을 갖는, 기판 프로세스 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 가스는 상기 유체 메니스커스의 경계에서의 표면 장력 구배를 촉진하는 증기 가스인, 기판 프로세스 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 증기 가스는 비활성 기체의 에테르 증기, 알콜 증기 및 케톤 증기 중 하나인, 기판 프로세스 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 증기 가스는 IPA/N₂ 인, 기판 프로세스 장치.
기판 표면상에 메니스커스를 발생시키는 단계; 및

상기 기판 표면의 포토리소그래피 프로세스를 가능하게 하도록 상기 메니스커스를 통해 포토리소그래피 광을 가하는 단계를 포함하는, 기판 프로세스 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 메니스커스를 통해 포토리소그래피 광을 가하는 단계는 패터닝되지 않은 광을 레티클을 통해 투과시켜 포토리소그래피 광을 발생시키는 단계를 포함하는, 기판 프로세스 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 포토리소그래피 광을 가하는 단계는 리소그래피 렌즈가 상기 메니스커 스와 직접 접촉하는 동안 상기 리소그래피 렌즈로부터의 포토리소그래피 광을 상기 메니스커스를 통해 투과하는 단계를 포함하는, 기판 프로세스 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 기판 표면 상에 메니스커스를 발생시키는 단계는,

유체를 근접 헤드의 제 1 입구를 통해 상기 기판의 표면에 도포하는 단계;

가스를 상기 근접 헤드의 제 2 입구를 통해 상기 기판의 표면에 가하는 단계로서, 상기 메니스커스는 상기 가스의 애플리케이션에 의해 한정되는 단계; 및

상기 유체 및 상당량의 가스를 상기 근접 헤드의 출구를 통해 상기 표면으로부터 제거하는 단계를 포함하는, 기판 프로세스 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 가스는 메니스커스의 액체/가스 계면에서 표면 장력 구배를 촉진하는, 기판 프로세스 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 메니스커스는 상기 유체를 상기 유체 메니스커스에 부가하고 진공에 의해 상기 유체 메니스커스를 제거함으로써 유체가 계속 보충되는 유체 메니스커스인, 기판 프로세스 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 유체는 1 보다 큰 굴절률을 갖는, 기판 프로세스 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 유체는 탈이온수이고 상기 가스는 IPA/N₂ 증기 가스인, 기판 프로세스 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 기판의 표면은 포토레지스트층을 포함하며, 상기 메니스커스는 포토레지스트층 상에 형성되는, 기판 프로세스 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 메니스커스를 통해 포토리소그래피 광을 가하는 단계는 패터닝된 광을 상기 메니스커스를 통해 포토레지스트층에 투과하는 단계를 포함하고, 상기 패터닝된 광은 상기 메니스커스에 들어가기 전의 제 1 파장을 가지며, 상기 유체 메니스커스를 통해 투과되고 상기 포토레지스트에 가해질 때의 패터닝된 광은 상기 제 1 파장보다 짧은 유효 파장을 갖는, 기판 프로세스 방법.
기판의 표면 상에 메니스커스를 발생시킬 수 있는 근접 헤드; 및

상기 근접 헤드로부터의 포토리소그래피 광 및 메니스커스를 통한 포토리소그래피 광을 가하는 광 발생원으로서, 상기 포토리소그래피 광은 기판의 표면에 접촉하여 포토리소그래피 프로세싱을 가능하게 하도록 구성된, 상기 광 발생원을 구비하는, 포토리소그래피 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 근접 헤드는 상기 메니스커스를 정의할 수 있는 복수의 도관을 구비하는, 포토리소그래피 장치.
제 22 항에 있어서,

상기 복수의 도관은 상기 기판의 표면에 유체를 도포하는 제 1 입구, 상기 기판의 표면에 가스를 가하는 제 2 입구, 및 상기 기판의 표면으로부터 상기 유체와 상기 가스를 제거하는 출구를 구비하는, 포토리소그래피 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 메니스커스는 1 보다 큰 굴절률을 갖는 유체로 구성되는, 포토리소그래피 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 가스는 상기 메니스커스의 액체/기체 계면에서 표면 장력 구배를 촉진 하는 증기 가스인, 포토리소그래피 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 광 발생원은 상기 근접 헤드 내에 적어도 부분적으로 정의되는, 포토리소그래피 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 광 발생원은 작업 동안에 상기 유체메니스커스와 직접 접촉되도록 구성되며, 상기 광 발생원은 패터닝된 광을 상기 메니스커스 내로 그리고 상기 메니스커스를 통해 가할 수 있는, 포토리소그래피 장치.
제 27 항에 있어서,

상기 포토리소그리피 광은 상기 메니스커스로 들어가기 전의 제 1 파장 및 상기 메니스커스를 통해 상기 기판의 표면에 가해질 때의 유효 파장을 가지며, 상기 유효 파장은 상기 제 1 파장보다 더 짧은, 포토리소그래피 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 광 발생원은 컬럼 시스템과 리소그래피 렌즈 구조를 구비하며, 상기 컬럼 시스템은 광원, 및 상기 포토리소그래피 광을 발생시키는 레티클을 포함하고, 상기 리소그래피 렌즈 구조는 작업시 메니스커스와 직접 접촉되도록 구성되며, 포 토리소그래피 광을 상기 메니스커스에 직접 가하도록 더 구성된 렌즈를 포함하는, 포토리소그래피 장치.
제 22 항에 있어서,

상기 복수의 도관은 상기 광 발생원의 렌즈를 실질적으로 둘러싸는, 포토리소그래피 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 포토리소그래피 광은 패터닝된 광인, 포토리소그래피 장치.