KR20090034344A - 침지액을 조절하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 침지 리소그래피 공정에 사용되는 조절된 침지액을 생성하기 위한 장치 및 방법을 포함한다. 조절된 침지 유체는 침지 시스템 렌즈를 보호하고 침지 리소그래피 시스템의 내구 및 렌즈 투과에 악영향을 미칠 수 있는 렌즈 상의 오염물 적층을 감소 또는 제거한다.
탈기된 공급수, 산화 유닛, 산화 분해 산물, 탈기 장치, 정화기, 입자 필터, 열교환기

Description

침지액을 조절하기 위한 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CONDITIONING AN IMMERSION FLUID}
수침 리소그래피(water immersion lithography)는 반도체 장치의 최소 배선폭(feature size)의 계속적인 감소를 가능하게 하는 공정이다. 렌즈와 웨이퍼 사이의 매체로 공기를 물로 대체하면 렌즈의 굴절률에 근접한 값까지 매체의 굴절률이 증가되어 리소그래피 분해능(resolution)이 개선된다. 수침 리소그래피는 193㎚ 레이저광과 같은 레이저 광을 사용할 수 있어 종래의 리소그래피를 사용할 때 가능했던 것보다 더 미세한 기하학적 형상을 생성할 수 있다.
웨이퍼 침지 리소그래피는 종래의 리소그래피에 비해 많은 장점을 갖지만, 일련의 기술적 과제도 갖는다. 특정 과제는 노출 공정 도중 결함을 생성할 수 있는 오염물이 존재하지 않는 물 침지 매체를 공급하는 것이다.
통상의 수침 리소그래피 시스템은 침지 매체로 적합한 물을 제공하도록 작동하는 몇 가지 유닛의 작업을 갖는다. 주요 유닛 작업은 예컨대, 펌핑, 총 피산화 탄소(TOC) 감소, 용해된 산소 제거, 온도 조절 및 입자 제어를 포함할 수 있다. 하지만, 각각의 유닛 작업은 침지 매체를 추가로 오염시킬 수 있는 기회를 제공한다.
침지 리소그래피에 대해, 사용되는 액체(예컨대, 물)의 품질은 액체와 렌즈를 통한 화상 방사의 높은 투과를 보장하기 위해 가장 높은 수준의 청징(clarity)(낮은 흡광도)과 순도[오염물의 수준이 ppt(parts per trillion)]의 광학 특성을 유지한다. 예컨대, 고순도 물 내에서 193㎚ 흡광도는 통상적으로 0.01/㎝이며, 이는 소량(trace amount)의 흡수 외부 불순물에 의해 크게 변화된다.
매우 미세한 미립자 형태(예컨대, 2 내지 3㎚정도)인 콜로이드 실리카를 포함하는 콜로이드 실리카는 반도체 산업에 매우 중요하다. 매우 큰 스케일의 집적(VLSI) 회로는 다중 반도체 웨이퍼 표면 처리 스테이지를 포함하고, 각각의 스테이지 이후에는 통상적으로 초고순도 물로 웨이퍼가 세척된다. 빈번한 세척과 초고순도 물이 모니터링되는 수행 보호(attendant care)에도 불구하고, 콜로이드 실리카와 다른 불순물은 웨이퍼 상에 축적되어 최종 반도체 장치 내의 결함을 유발한다.
콜로이드 실리카는 특히 매우 미세한 미립자 형태일 때 검출하기가 어렵다. 이러한 콜로이드 실리카는 스캐닝 전자 현미경(SEM)으로 검출되지 않으며, 대체로 더욱 고가인 스캐닝 터널링 현미경(scanning tunneling microscope)을 요구한다. 대안으로, 콜로이드 실리카는 용해된 실리카를 측정하기 위해 종래의 수단을 채용하여 실리카의 총량 또는 비율을 측정하는 원자 흡수 분광법(atom absorption spectrometry)에 의해 검출될 수 있으며, 따라서 콜로이드 실리카는 총 실리카에서 용해를 제외한 것이다. 실리카는 DI 물 내에 존재가 물 순도를 측정하기 위해 통상적으로 채용되는 pH 또는 전도성 기준에 의해 검출될 수 없다는 점에서 독특하 다.
실리카는 현탁 고상 콜로이드로, 철, 알루미늄 및 유기물과 함께 형성된 복합체로, 그리고 가용성/반응성 종(species)으로 물 내에 존재할 수 있다. 실리카의 가용성에 영향을 미치는 주요 인자는 온도, pH, 고상의 성질 및 압력이다. 통상적으로 6 내지 8.5 범위에 있는 물의 pH 수준에서, 실리카는 H4SiO4 또는 H2SiO3[오쏘규산 또는 메타규산(ortho or meta silicic acid)]과 같은 분자종으로 존재한다. 물속에 비 이온화 종(non-ionized species)으로 매우 약한 산(pKa=9.4)이 존재한다.
물 내의 실리카의 농도가 증가하면, 실리카는 빈번하게 중합화하여 2량체, 3량체, 4량체 등을 형성한다. 중합화는 실리카가 가용물(soluble)을 거쳐 콜로이드 상태가 되고 결국 불용성 겔을 형성할 때까지 진행될 수 있다. UPW 내의 실리카는 통상적으로 용해된 실리카(화학적 형태)와 콜로이드 실리카(물리적 형태 : 크기가 대체로 0.1㎛ 미만)와 같은 2개의 주요 형태로 존재한다. 용해된 실리카와 콜로이드 실리카는 물의 산도에 따라 상호 교환 가능하다.
다량의 초고순도 물이 반도체를 제조하는 공정에 사용될 수 있으며, 붕소는 공정전 또는 사전 처리된 공급수 내에 오염물로서 존재할 수 있다. 붕소는 고상 전자의 제조에 사용되는 p형 반도체 분순물(dopant)이며, 도핑된 실리콘(doped silicon) 결정 내의 주요 전하 캐리어로 기능한다. 현상제와 같은 팹 플랜트 공정 유체(fab plant process fluid), 세척 유체, 증기, 헹굼수 등 내에 붕소가 서브- ppb(sub-part per billion)으로 존재하는 경우에도 다양한 공정 스테이지, 특히 가열 또는 이온 주입 스테이지 도중 실리콘 기판 내에 합체되는 붕소의 표면 적층이 증가되어, 의도된 불순물 프로파일을 변경할 수 있거나 또는 기판의 전기적 특징을 변경할 수 있다.
침지 리소그래피 내에서, 물방울(water drop) 잔류물은 결함의 잠재적 소스로 인식되어 왔다. 많은 방법이 침지 영역의 외측의 물방울을 감소시키기 위해 연구되어 왔다. 하지만, 물리적 관점에서, 웨이퍼 표면은 침지 노출 후 건조를 유지하기가 매우 어렵다. 물방울 잔류물은 마이크로미터 크기의 원형 결함으로부터 서브-마이크론 크기의 스컴 결함(scum defect)에 이르는 수위선 결함을 쉽게 유발한다.
본 발명은 침지 리소그래피 공정에 사용되기 위해 조절된 침지 유체를 생성하는 장치 및 방법을 포함한다. 조절된 침지 유체는 침지 시스템 렌즈를 보호하고 침지 리소그래피 시스템의 내구 및 렌즈 투과성에 악영향을 미칠 수 있는 렌즈 상의 오염물의 적층을 감소 또는 제거한다.
일부 실시예에서, 본 발명은 (a) 공급 유체(예컨대, 탈기된 공급수와 같은 물)의 가압 소스를 장치로 공급하는 입구 도관과, (b) 액체의 제1 유동을 수용하고, 제1 유동 내의 유기 오염물의 일부 또는 전부를 산화 분해 산물로 분해하는 입구를 가져서, 산화 유닛의 출구를 통해 이산화탄소를 포함하는 산화 분해 산물을 포함하는 액체를 생성하는 산화 유닛과, (c) 산화 분해 산물을 포함하는 액체를 수용하는 입구를 가지며, 산화 분해 산물을 포함하는 액체로부터 산화 분해 산물의 일부 또는 전부를 제거하여 액체의 제2 유동을 생성하는 고순도 탈기 장치와, (d) 정화기로서, 액체의 제2 유동을 수용하는 입구를 가지며, 산화 유닛에 의해 분해되지 않은 오염물을 제2 유동으로부터 제거하는 재료의 베드를 포함하고, 제2 유동으로부터 이온 오염물을 제거하기 위한 이온 교환 베드(예컨대, 양이온 및 음이온 교환 수지를 포함하는 혼합식 이온 교환 베드)를 더 포함하고, 정화기로부터 액체의 제3 유동을 제거하기 위한 출구를 갖는 정화기와, (e) 미립자, 콜로이드, 겔 또는 이들의 조합을 액체의 제3 유동으로부터 제거하여 액체의 제4 유동을 생성하는 입자 필터와, (f) 고순도 열가소성 열교환기로서, 액체의 제4 유동을 수용하기 위한 입구를 가지며, 열가소성 폴리머를 통해 제4 유동의 온도를 (예컨대, 침지 리소그래피 렌즈에 사용될 온도로) 조절하여 온도 조절된 액체를 형성하고, 교환기로부터 사용 지점으로 온도 조절된 액체의 일부 또는 전부를 제거하는 출구를 갖는 고순도 열가소성 열교환기를 포함하는 유동 경로를 갖는 장치를 포함한다. 일부 실시예에서, 공급 유체는 약 200ppb(parts per billion) 미만의 용해된 산소를 갖는다. 유동 경로 내의 장치의 특정한 순서가 상술되었다. 다른 실시예에서, 유동 경로 내의 장치의 순서는 재배열될 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서 고순도 탈기 장치로부터의 액체 유동은 입자 필터로 안내되고 입자 필터로부터의 액체 유동은 정화기로 안내되어 액체의 제4 유동을 생성한다.
본 발명은 (a) 공급액(예컨대, 탈기수와 같은 물)의 가압 소스를 공급하는 단계와, (b) 액체의 제1 유동을 수용하고 제1 유동 내의 유기 오염물의 일부 또는 전부를 산화 분해 산물로 분해하는 입구를 갖는 산화 유닛으로 공급액을 안내하여, 이산화탄소를 포함하는 산화 분해 산물을 포함하는 액체를 생성하고 산화 유닛으로부터 산화 분해 산물을 포함하는 액체를 제거하는 단계와, (c) 산화 분해 산물을 포함하는 액체를 수용하는 입구를 갖는 고순도 열가소성 탈기 장치와 산화 분해 산물을 포함하는 액체를 접촉시키고, 고순도 열가소성 탈기 장치를 이용하여 액체로부터 산화 분해 산물의 일부 또는 전부를 제거하여 액체의 제2 유동을 생성하는 단계와, (d) 산화 유닛에 의해 분해되지 않은 오염물을 제거하는 재료를 갖는 정화기 베드를 통해 액체의 제2 유동을 안내하고, 이온 오염물을 제거하는 이온 교환 베드(예컨대, 양이온 및 음이온 교환 수지를 포함하는 혼합식 이온 교환 베드)와 액체를 접촉시켜 이온 오염물을 제거하여 액체의 제3 유동을 형성하는 단계와, (f) 미립자, 콜로이드, 겔 또는 이들의 조합을 제거하기 위해 액체의 제3 유동을 여과하여, 액체의 제4 유동을 형성하는 단계와, (g) 액체의 제4 유동을 수용하는 입구를 갖는 고순도 열가소성 열교환기로 액체의 제4 유동의 온도를 조절하는 단계로서, 상기 열교환기는 교환 유체(예컨대, 탈기된 교환 유체)와 접촉하는 열가소성 폴리머를 통해 액체의 제4 유동의 온도를 조절하여 온도 조절된 액체를 형성하고 교환기로부터 사용 지점으로 온도 조절된 액체의 일부 또는 전부를 제거하는 출구를 갖는 온도 조절 단계를 포함할 수 있는 방법을 포함한다. 일 실시예에서, 공급 액체는 25℃에서 약 17 내지 약 18.2MΩ의 범위에 있는 저항성을 갖는다. 일부 실시예에서, 공급액은 약 200ppb 미만의 용해된 산소를 포함한다. 상기 방법의 단계의 특정한 순서가 상술되었다. 다른 실시예에서, 단계의 순서들은 재배열될 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서 고순도 탈기 장치로부터의 액체의 제2 유동은 미립자, 콜로이드, 겔 또는 이들의 조합을 제거하기 위해 여과되어 액체의 제3 유동을 형성하고, 제3 유동은 액체의 제4 유동을 형성하도록 정화기 베드를 통해 안내된다.
본 발명의 실시예들은 장치를 포함하고, 상기 장치는 공급액(예컨대, 탈기된 공급수와 같은 공급수)의 가압 소스를 장치에 공급하는 입구 도관을 포함하거나 또는 포함할 수 있는 유동 경로를 가지며, 공급액은 약 200ppb 미만의 용해된 산소를 갖는다. 장치는 액체의 유동을 수용하고 공급액 내의 유기 오염물의 일부 또는 전부를 예컨대, 이산화탄소를 포함할 수 있는 산화 분해 산물인 산화 분해 산물로 분해하는 입구를 갖는 산화 또는 분해 유닛을 포함할 수 있다. 산화 또는 분해 유닛은 유체 입구와 유체 출구를 가지며, 유기 오염물을 분해하기 위해 자외선 광과 같은 하나 이상의 에너지 소스를 사용할 수 있다.
본 장치는 산화 분해 산물을 포함하는 공급액(예컨대, 탈기된 공급수와 같은 공급수)을 수용하는 입구를 갖는 고순도 탈기 장치를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 진공 탈기 또는 스트리핑에 의한 탈기 장치는 공급액으로부터 휘발성 산화 분해 산물의 일부 또는 전부를 제거할 수 있다. 고순도 탈기 장치는 침지 리소그래피 용도에서 처리된 액체의 사용에 악영향을 미칠 수 있는 공급액에 대한 유기 오염물을 거의 또는 전혀 형성하지 않는다. 일부 양태에서, 고순도 탈기 장치는 미소공 중공 섬유 또는 과불화 미소공 중공 섬유를 포함한다.
본 장치는 공급액(예컨대, 탈기된 공급수와 같은 공급수)를 수용하고 산화 유닛에 의해 분해되지 않은 침지 리소그래피 공정에 유해한 오염물을 공급액으로부터 제거하는 입구를 갖는 정화기를 더 포함할 수 있다. 정화기는 공급액으로부터 이온 오염물을 제거하는 이온 교환 베드를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 이온 교환 베드는 혼합된 이온 교환 베드이며, 양이온 및 음이온 교환 수지를 포함한다. 다른 실시예에서, 이온 교환 베드는 양이온 교환 수지 또는 음이온 교환 수지 중 하나만을 포함한다. 정화기는 오염물을 제거하기 위한 다른 베드 층을 포함할 수 있다. 정화기는 상기 공급액을 정화기로부터 제거하는 출구를 갖는다. 본 장치의 일부 양태에서, 정화기 재료는 이온 교환 베드의 상류에 위치된다. 다른 실시예에서, 이온 교환 베드는 정화기 재료의 상류에 위치된다.
본 장치는 공급액(예컨대, 탈기된 공급수와 같은 공급수)로부터 미립자, 콜로이드, 겔 또는 이들의 조합을 제거하는 하나 이상의 입자 필터를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 미립자들은 정화기, 이온 교환 베드에 의해 제거되지 않거나 또는 산화 유닛에 의해 분해되지 않는 미립자들이다. 일부 실시예에서 하나 이상의 입자 필터는 미소공 멤브레인을 포함한다. 입자 필터의 미소공 멤브레인은 대전되거나 대전되지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 미소공 멤브레인은 플라스틱 재료이다.
또한, 본 장치는 공급액(예컨대, 탈기된 공급수와 같은 공급수)을 수용하는 입구를 갖는 고순도 열가소성 열교환기를 포함할 수 있다. 열교환기는 공급액을 열교환기 유체로부터 유체적으로 분리하는 열가소성 폴리머를 통해 공급액의 온도를 조절한다. 일 실시예에서, 열교환기 유체는 탈기되었다. 일부 양태에서, 열교환기는 과불화된 얇은 벽의 중공 관과 같은 하나 이상의 중공 관을 포함한다. 공급액은 침지 리소그래피 시스템에 사용할 온도로 조절된다. 열교환기는 교환기로부터 예컨대, 침지 리소그래피 시스템인 사용 지점으로 온도 조절된 액체의 일부 또는 전부를 제거하는 출구를 갖는다.
본 발명의 일부 양태에서, 본 방치는 침지 리소그래피에 사용하기에 적합한 수준으로 사전에 탈기되지 않은 공급액으로부터의 기포 및/또는 용해된 가스를 제거하는 탈기 장치(예컨대, 폴리싱 탈기 장치)를 포함할 수도 있다. 또한, 도1A 및도1B에 도시된 바와 같이, 본 장치는 재순환 또는 공급 및 유출 구성으로 형성될 수도 있다. 따라서, 일부 실시예에서 본 장치는 정화기 및/또는 고순도 열교환기를 통해 유체의 일부 또는 전부를 재순환시키기 위한 펌프를 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명은 침지 리소그래피 공정에서 액체를 사용하기 위해 침지 유체를 조절하는 방법을 포함한다. 본 방법은 탈기된 공급액(예컨대, 물)의 가압 소스를 장치에 공급하는 단계 또는 공급액(예컨대, 물) 소스를 탈기하는 단계를 포함할 수 있다. 탈기된 공급액은 예컨대, 25℃에서 약 17 내지 약 18.2MΩ-㎝의 범위에 있는 저항성을 갖는다. 탈기된 공급액은 예컨대, 200ppb 미만의 용해된 산소를 포함할 수 있다.
침지액을 조절하는 방법에서, 공급액(예컨대, 탈기된 공급수)은 상기 공급액을 수용하고 상기 공급액 내의 유기 오염물의 일부 또는 전부를 분해 산물로 분해하는 입구를 갖는 산화 또는 분해 유닛으로 유동할 수 있다. 분해 산물은 이산화탄소 또는 다른 휘발성 부산물을 포함할 수 있다. 산화 또는 분해 유닛의 출구로부터의 분해 산물을 포함하는 액체는 산화 분해 산물을 수용하는 상기 액체를 수용하고 예컨대 탈기, 가스 스트리핑 또는 이들의 조합에 의해 상기 액체로부터 휘발성 분해 산물의 일부 또는 전부를 제거하는 입구를 갖는 고순도 열가소성 탈기 장치에 산화 분해 산물을 포함하는 액체를 접촉시킴으로써 추가로 처리될 수 있다.
본 방법은 침지 리소그래피 공정에 해로운 오염물을 제거하는 재료를 갖는 정화기 베드를 통해 공급액(예컨대, 탈기된 공급수)을 유동시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 산화 또는 분해 유닛에 의해 분해되지 않은 오염물은 공급액으로부터 제거된다. 본 방법은 공급액을 이온 교환 베드와 접촉시켜 공급액으로부터 이온 오염물을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이온 교환 베드는 상기 공급액으로부터 오염물을 제거한다. 일 실시예에서, 이온 교환 베드는 혼합식 이온 교환 베드이며 양이온 및 음이온 교환 수지를 포함한다. 다른 실시예에서, 이온 교환 베드는 양이온 교환 수지 또는 음이온 교환 수지 중 하나만을 포함한다. 최종 정화된 액체는 미립자, 콜로이드, 겔 또는 이들의 조합을 액체로부터 제거하기 위해 필터 내로 액체를 유동시켜 여과될 수 있다.
본 방법은 또한 공급액을 수용하는 입구를 갖는 고순도 열가소성 열교환기로 공급액(예컨대, 탈기된 공급수)의 온도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 열교환기는 공급액을 수용할 수 있으며 열교환 유체(예컨대, 탈기된 열교환 유체)와 접촉하는 열가소성 폴리머를 통해 공급액의 온도를 조절할 수 있다. 본 발명의 일부 양태에서, 고순도 열교환기는 과불화된 얇은 벽의 중공 관을 포함한다. 공급액은 침지 리소그래피 시스템 또는 공정에서 사용하기 위한 안정성의 온도 및 범위로 조절될 수 있다. 열교환기는 교환기로부터 예컨대, 침지 리소그래피 시스템과 같은 사용 지점으로 온도 조절된 액체의 일부 또는 전부를 전달하는 출구를 갖는다.
본 방법의 일부 양태에서, 정화기 베드는 고순도 탈기 장치의 출구와 이온 교환 베드의 입구 사이에 위치된다. 본 방법의 일부 양태에서, 고순도 열가소성 열교환기는 정화기 베드에 의해 처리된 공급액의 온도를 조절한다.
본 발명의 양태는 침지 리소그래피에 대해 높은 공정 효율을 달성하기 위해 사용 지점(POU)에서 액체(예컨대, 물)로부터 적은 수준(trace level)으로 오염물을 제거한다. POU UPW(초고순도 물) 시스템은 더 높은 품질로 고순도 팹 물(fab water)를 추가로 정화하고 더 낮은 오염물을 포함하는 더 높은 품질로 업그레이드시켜 침지 리소그래피 툴 렌즈(tool lens)로 전달하는데 사용될 수 있다. 불순물은 반도체 제조 공정 재료 및 배관 구성 요소로부터 팹 물 내에서 UPW에 추가될 수 있다.
본 발명의 양태는 액체(예컨대, 물) 내에서와 액체 및 코팅된 기판 사이의 경계에서 미소기포를 제거 또는 감소시킬 수 있는 온도 및 유동 제어를 더 제공한다. 본 발명의 양태에서 장치에 의해 처리된 물과 같은 침지액의 온도 제어는 굴절률, 밀도, 표면 인장 및 가스 용해성이 안정하게 유지되는 것을 보장하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예는 침지 리소그래피 공정에 사용될 수 있으며 렌즈를 추가로 보호하고 침지 리소그래피 시스템의 내구 및 렌즈 투과에 악영향을 미칠 수 있는 오염물의 적층을 감소, 제거 및 방지할 수 있는 처리된 침지 유체를 제공한다.
본 장치 및 방법의 일부 양태에서, 정화기는 붕소를 제거한다. 반도체 제조와 같은 특정 산업 용도에 대해, 약 100ppt(parts per trillion) 미만의 붕소 수준이 이루어질 수 있다. 붕소 수준의 감소는 반도체 수율을 개선할 수 있는데, 이는 제조시 사용되는 탈이온화된 UPW 생성수(product water)내에 매우 낮은 수준의 붕소라도 존재하면 반도체 칩의 품질과 성능에 상당한 악영향을 미칠 수 있기 때문이다.
상술된 내용은 유사한 도면 부호가 여러 도면에 걸쳐 동일한 부품을 나타내는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 예시적 실시예의 후속하는 더욱 특정한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도1A는 정화기가 이온 교환 수지의 혼합 베드 및 산화되거나 대전된(charged) 오염물을 제거하기 위한 수지를 포함하는 본 발명의 일 실시예를 도시하고, 도1B는 장치가 정화기의 개별 베드와 혼합식 베드 이온 교환 수지를 포함하는 본 발명의 일 실시예를 도시한다. 본 장치는 장치로의 공급수를 탈기하는 탈기 장치를 선택적으로 포함하고 필터는 대전된 또는 친수성 미세공 멤브레인일 수도 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 경로 정화 공정을 도시한다.
도3A 및 도3B는 예 2에 대한 시험 결과를 도시한다.
도4는 하나 이상의 열교환기, 정화기 또는 이온 교환 베드, 산화 유닛, 대전된 필터 및 탈기 장치를 갖는 본 발명의 장치의 일 실시예 및 유동 경로를 도시한다. 출구 Si 정화기 견본 수집 포트는 침지 리소그래피 시스템과 같은 사용 지점 에 연결될 수 있다.
도5A 및 도5B는 도4의 실시예에 대한 시험 결과를 도시한다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 사용된 고순도 열교환기로 달성된 온도 조절을 도시한다.
도7A 및 도7B는 도4의 본 발명의 장치의 비제한적 실시에로부터의 데이터를 도시하며, 침지 유체, 물의 저항성은 약 18.2 내지 약 18.25MΩ이다. TOC는 약 4ppb(parts per billion) 미만일 수 있다.
도8A, 도8B 및 도8C는 본 발명의 일 실시예에 있어서 시간에 대한 탈기된 공급수 입구 압력, 펌프 출구 압력 및 고순도 물 출구 압력 각각의 도표이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 있어서 시간에 대한 탈기된 공급수 입구 압력 및 고순도 물 출구 압력의 도표이다.
도10은 본 발명의 여러 실시예에 따라 단일 경로 정화 공정 내에 3개의 상이한 입자 필터가 설치된 다양한 시험 도중 시간의 함수로서 0.05㎛을 초과하는 입자 계수를 도시한다.
본 발명의 예시적 실시예의 설명이 후속된다.
침지 리소그래피(immersion lithography)에서, 렌즈와 기판 사이의 공간은 액체로 충전된다. 침지 유체(immersion fluid)는 예컨대, 193㎚ 및 157㎚와 같은 작동 파장(operating wavelength)에서 낮은 흡광도(optical absorption)를 가져야 하며, 포토레지스트와 같이 사용할 수 있어야 하며, 균일해야하며, 오염을 발생시 키지 말아야 한다. 193㎚ 침지 리소그래피용 침지 유체는 초고순도 물(UPW, ultra pure water)이다. 초고순도 물은 대략 1.44 정도의 굴절률을 가지며 6㎜까지의 작동 거리에서 약 5% 미만의 흡수를 나타내며, 포토레지스트 및 렌즈와 함께 사용할 수 있으며, 초고순도 형태에서 오염을 발생시키지 않는다. 157㎚ 침지 리소그래피에 대해 고려되어온 또 다른 침지액은 KRYTOX®(미국 델라웨어주 윌밍턴에 소재한 E.I. Du Pont De Nemours and Co.의 상표명)와 과불화폴리에테르(PFPE, perfluoropolyether)를 포함한다.
액침 리소그래피 시스템(liquid immersion lithography system)은 광원, 조명 시스템(예컨대, 콘덴서), 포토마스크 및 대물 렌즈를 포함할 수 있다. 침지액(immersion liquid)은 반도체 기판상에 패턴을 형성하는 것을 돕기 위해 상기 시스템과 함께 사용된다. 광원은 임의의 적절한 광원일 수 있다. 예컨대, 광원은 파장이 436㎚(G-라인) 또는 365㎚(I-라인)인 머큐리 램프(mercury lamp), 파장이 248㎚인 플루오르화 크립톤(Krypton Fluoride)(KrF) 엑시머 레이저, 파장이 193㎚인 플루오르화 아르곤(Argon Fluoride)(ArF) 엑시머 레이저, 파장이 157㎚인 불화물(Fluoride)(F2) 엑시머레이저 또는 파장이 대략 100㎚ 아래인 다른 광원일 수 있다.
침지액은 1보다 큰 굴절률, 즉 193㎚와 같은 소정의 패터닝 파장(patterning wavelength)에서 상대적으로 낮은 흡광도를 가질 수 있으며, 반도체 기판에 도포된 포토레지스트와 함께 사용될 수 있다. 또한, 침지액은 화학적으로 안정적이고 균 일하게 조성되고, 오염을 발생하지 않고, 기포가 없고, 열적으로 안정할 수 있다. 예로서, 고순도 물이 침지액으로 사용될 수 있다. 또한, 침지액의 온도는 액체 굴절률의 변동을 감소시키도록 제어될 수 있다.
도1A에는 본 장치의 일 양태의 유동 경로가 도시된다. 초고순도 물과 같은 정화수(house water) 또는 리소그래피 시스템으로부터의 사용된 침지 유체와 같은 다른 액체 공급을 포함할 수 있는 공급액(10)은 스트림(14)을 형성하도록 재순환된 액체(12)와 결합될 수 있다. 스트림(14)은, 선택적 구성 요소이며 스트림(14)이 공급액(10)으로부터 충분한 수준으로 탈기되는 탈기 장치(16, degasser)로 유동할 수 있다. 탈기된 공급수(18)는 오염물을 함유한 피산화성 탄소(oxidizable carbon)가 분해되는 UV 산화 유닛(UV oxidation unit)과 같은 분해 유닛(20, degradation unit)으로 유동할 수 있다. 그 후, UV 처리된 탈기수(22, UV-treated degassed water)는 예컨대 이산화탄소와 같은 하지만 이에 제한되지는 않는 휘발성 분해 산물이 UV 처리된 탈기수(22)로부터 제거되어 탈기된 액체(26)를 생성하는 고순도 탈기 장치(24) 내로 통과될 수 있다. 제2 또는 폴리싱 탈기(polishing degassing)는 고순도[예컨대, 20ppb(part per billion) 미만과 같은 낮은 TOC] 및 복수의 과불화된(perflourinated) 중공 섬유를 포함할 수 있는 낮은 이온 추출가능물(본원의 탈기 장치 추출가능물을 설명한 표 참조) 탈기 장치를 사용할 수 있다. 이 실시예에서, 고순도 탈기 장치(24)는 폴리싱 탈기 장치이다. 휘발성 분해 산물이 모두 또는 일부 제거된 탈기된 액체(26)는 정화기(28, purifier) 내로 유동한다. 정화기(28)는 탈기된 액체(26)를 수용하는 입구를 가지며, 정화된 액체 스트 림(36)을 형성하도록 산화 유닛에 의해 분해되지 않은 침지 리소그래피 공정에 유해한 오염물을 탈기된 공급수로부터 제거하는 정화기 재료의 베드를 포함한다. 정화기(28)는 예컨대, 음이온 또는 혼합된 음/양 이온 교환 재료(mixed anion/catio ion exchange material)와 같은 이온 교환 재료를 포함할 수 있다. 정화기(28)는 또한 정화기 하우징 내에서 이온 교환 재료와 분리된 구역인 재료의 베드를 포함할 수 있다. 도1B에 도시된 다른 실시예에서, 탈기된 액체(26)는 정화기(30) 내로 유동하여 스트림(32)을 형성하고, 스트림(32)은 (예컨대, 음이온 또는 혼합 음/양 이온 교환 재료와 같은 이온 교환 재료를 함유한) 이온 교환 베드(34) 내로 유동하여 정화된 액체 스트림(36)을 생성한다. 두 실시예에서, 이온 교환 재료는 예컨대 탈기된 액체(26)와 같은 휘발성 분해 산물을 제거하기 위해 UV 산화되고 탈기된 탈기수로부터 이온 오염물을 제거하는 양이온 및 음이온 교환 수지를 함유할 수 있다. 정화된 액체 스트림(36)은 정화기 또는 이온 교환 베드로부터의 출구에서 선택적인 입자 필터(40, particle filter)로 공급된다. 입자 필터(40)는 정화기(28 또는 30), 이온 교환 베드(34) 또는 분해 유닛(20)에 의해 제거되지 않는 콜로이드, 겔과 다른 미립자를 제거할 수 있다. UV 산화 처리되고, 정화되고, 탈기되고 이온 교환된 스트림(42)은 장치 내에서 접착되거나 또는 포팅된(potted) 복수의 중공 관 연합체(hollow tube fusion)를 포함하는 과불화 열교환기(perfluorinated heat exchanger)와 같은 고순도 열교환기(44)내로 유동한다. 일 실시예에서, 스트림(42)은 고순도 열교환기(44) 내에 포함된 복수의 과불화된 중공 관에 공급된다. 예컨대, Entegris Inc.의 하나 이상의 PHASOR® 열교환기와 같은 고순도 열교환기(44)는 냉각기/가열기(도시되지 않았지만 예로서 도3 참조)로부터의 탈기된 교환 유체(deaerated exchange fluid)와 스트림(42) 사이에서 열을 전달할 수 있다. 열교환기(44)는 침지 리소그래피 시스템 내에서 사용되는 물에 대해 안정적인 굴절률을 제공하는 온도 범위로 스트림(42)의 온도를 조절한다. 열교환기(44)는 열교환기로부터의 온도 조절된 탈기수의 일부 또는 전부를 제거하는 출구를 갖는다. 일 실시예에서, 처리된 침지 유체(46)는 열교환기로부터 제거된다. 처리된 침지 유체(46)는 그 전체로 사용 지점에 안내될 수 있다. 다른 실시예에서, 처리된 침지 유체(46)는 스트림(48, 50) 내로 분할된다. 그 후, 스트림(48)은 사용 지점으로 안내되고 스트림(50)은 재순환 펌프(52)를 통해 재순환되어 스트림(12)을 형성한다. 일 실시예에서, 스트림(12)은 후속하여 공급액(10)과 혼합될 수 있다. 일부 실시예에서, 장치는 예컨대 예 2에 설명된 실시예와 같이 단일 통로에서 사용될 수 있으며, 장치는 일부 즉, 스트림(48)을 전환하면서 처리된 액체를 침지 리소그래피 시스템으로 재순환하도록 도1A 및 도1B에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 액체(예컨대, 물) 정화 시스템 또는 장치는 벌크 탈기, UV 산화, 고순도 열가소성 탈기 장치에 의한 폴리싱 탈기, 실리카 제거, 이온 교환 정화, 약 0.03㎛ 또는 더 작은 여과, 및 약 0.01℃ 미만으로의 온도 제어를 제공하고 약 18.2Mohms-cm보다 큰 물의 저항성을 유지하는 낮은 TOC(총 피산화성 탄소, total oxidizable carbon) 발산 열교환기를 사용하는 물의 온도 조절을 포함한다. 선택적으로 장치는 용해된 가스(예컨대, 산소), pH, TOC, 저항력 또는 이들의 임의의 결합을 계측하는 센서를 더 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 이온 교환 정화는 하나 이상의 이온 교환 베드를 포함한다. 이온 교환기 베드는 혼합된 베드 교환 수지 예컨대, 양이온 대 음이온 비율이 1:1인 교환 수지와 같은 양이온 및 음이온 교환 수지의 혼합물인 혼합 베드 교환 수지를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 이온 교환 베드는 양이온 교환 수지 또는 음이온 교환 수지 중 하나를 포함한다. 일 실시예에서, 베드의 크기는 직경이 약 5.08㎝(약 2inch)이고 길이가 약 60.96㎝(약 24inch)이다. 다른 크기가 사용될 수 있으며, 프로세스 유속(process flow rate), 압력 강하 요구 조건 및 입력 공급수 불순물 수준을 기초로 선택될 수 있다. 장치의 다른 양태에 있어서, 이온 교환 베드 내의 음이온 교환 수지와 정화기 내의 음이온 교환 재료는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 상대적인 양은 특정한 유입 공급 액체(공급수) 조성을 위해 선택될 수 있다. 정화기 또는 이온 교환 재료는 또한 카본 제거 재료 또는 Millipore Corporation의 ORGANEX™ 수지와 같은 이온 및 TOC 모두를 제거하는 수지를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 양태에서, 실리카 정화기(Si Purifier)(실리카는 산화 유닛에 의해 분해되지 않는, 침지 리소그래피 공정에 해로운 오염물의 일 예이다)가 이온 교환 베드의 상류에서 일 층의 정화기 재료로 제공될 수 있다. 정화기 재료는 동일하거나 또는 다른 하우징 또는 다른 적절한 구성일 수 있다.
산화 또는 분해 유닛은 공급수 내에서 통상적으로 발견되는 피산화성 유기 화합물(oxidizable organic compound)을 분해하는 파장을 갖는 하나 이상의 UV 램 프를 포함한다. 일부 양태에서, 예컨대 UV 램프는 30,000 마이크로와트 초/㎠보다 크고 피크 파장이 185㎚인 모델 SL-10A일 수 있다. 일부 경우에, UV 램프는 예컨대, 254㎚ 및 185㎚ 파장광의 혼합인 하나 이상의 파장을 발산할 수 있다. 램프 또는 에너지원의 파워 및 파장은 물과 같은 공급액 내의 하나 이상의 오염물을 분해하기 위해 선택될 수 있다.
물 또는 다른 침지액의 유속을 기초로, 하나 이상의 낮은 TOC 발산 탈기 장치가 이산화탄소, 휘발성 분해 산물 또는 UV 램프나 다른 분해 유닛 하류의 침지액으로부터의 다른 가용성 가스를 제거하는데 사용될 수 있다. 일부 양태에서, 탈기 장치는 예컨대, 침지 리소그래피 스캐닝 공정의 공급액(예컨대, UPW) 내의 용해된 가스, UV 산화 소스에 의해 발생된 가스/기포 또는 이들의 임의의 조합을 예로 들 수 있지만 이에 제한되지는 않는 소스로부터 유래된 기포 및 용해된 가스를 감소 및 제거하도록 과불화된 미소공 멤브레인을 포함한다. 플랜트로부터의 공급액의 벌크 탈기(bulk degassing)는 폴리올레핀 또는 다른 유사한 미소공 멤브레인을 사용하여 선택적으로 수행될 수 있다. 탈기는 예컨대, 진공 탈기, 불활성 기체 스트리핑 또는 이들의 임의의 조합에 의해 달성될 수 있다.
선택적일 수 있는 탈기 장치는 장치 내에서 처리되는 침지액으로부터 용해된 가스를 ppb 수준으로 제거한다. 이러한 탈기 장치는 추출 가능한 낮은 총 피산화 탄소(TOC, Celgard 중공 섬유 탈기 장치에서 통상 발견됨)와 입자 쉐딩(particle shedding)을 갖는 고순도 청결 장치인 것이 바람직하다. 이러한 종래의 비 TEFLON ® 또는 비 과불화 재료 탈기 장치는 통상적인 유속에서 효율적이지만(예컨대, 효율이 75%를 초과함), 약간의 추출 가능한 TOC를 가질 수 있으며, 초벌 탈기 장치(roughing degasser)로서 산화 또는 분해 유닛의 상류에서 사용될 수 있다(TEFLON®은 미국 텔라웨어주 윌밍톤에 소재한 E.I. Du Pnot De Nemours and Co.의 상표명이다). 이러한 탈기 장치는 예컨대, 편평한 시트 또는 중공 섬유 미소공 멤브레인을 포함할 수 있다.
TEFLON® 또는 과불화 재료 멤브레인 탈기 장치는 효율이 약 40% 더 클 수 있으며, 이들의 더 깨끗한 설계는 산화 또는 분해 유닛 후에 이들을 사용하기에 적절하게 만든다. 이러한 탈기 장치는 편평한 시트 또는 중공 섬유 미소공 멤브레인을 포함할 수 있다. 금속성 추출 가능 데이터는 TEFLON® 또는 과불화 재료 탈기 장치의 우수한 청결성을 나타낸다. 예컨대, 아래 표 1의 Entegris, Inc.의 PHASOR® 멤브레인 접촉기에 대한 10% HC1 추출의 결과를 참조[PHASOR®는 미국 미네소타주 차스카(Chaska, MN)에 소재한 Entegris, Inc.의 상표명이다]. TEFLON® 또는 과불화 재료 멤브레인 탈기 장치는 낮은 총 피산화 탄소(TOC) 추출가능물 및 입자 쉐딩을 갖는 일반적으로 고순도 청결 장치이다. 탈기 장치는 일부 실시예에서 약 200ppb 미만의 TOC 금속 추출가능물에 기여하고, 다른 실시예에서는 약 20ppb 미만의 TOC 금속 추출가능물에 기여한다.
[표 1]
과불화 탈기 장치로부터의 추출가능물(extractable)
Figure 112009003576004-PCT00001
"<DL"은 검출 한계치 이하를 나타낸다.
물과 같은 침지액 내의 입자는 웨이퍼 상에 적층될 수 있거나, 또는 리소그래피 노출 중 그림자를 드리워 결함을 유발할 수 있다. 이러한 입자들은 여과를 이용하여 약 0.03㎛ 이하로 제거될 수 있다. 이러한 입자들은 용해되지 않은 실리카를 포함할 수 있다. 예컨대, 0.03㎛ 이하 등급에서, 비 데웨팅(non-dewetting)이며 제거 가능한 형태로 매우 낮은 TOC를 갖거나 본질적으로 TOC를 갖지 않는 모 든 TEFLON® 재료 필터[예컨대, Entegris, Inc.의 QUICKCHANCE® 필터(QUICKCHANCE®는 미국 미네소타주 차스카에 소재한 Entegris, Inc.의 상표명이다)]는 오염 처리를 최소화하고 용해되지 않고 분해되지 않은 오염물을 제거하는데 사용될 수 있다. 이러한 필터는 비 데웨팅 기술을 사용하고, 0.03㎛ 입자의 2.5보다 큰 LRV(지수 감소율, logarithmic reduction value)(99.7%를 초과하여 제거)와 같은 높은 입자 보유력를 나타내며, 침지 리소그래피 공정에 적절한 수준에서 매우 낮은 추출가능물을 갖는다.
본 발명의 다른 양태에서, 입자 필터는 예컨대, Millipore Corp.의 DURAPORE® Z와 같은 0.02㎛ 등급의 PVDF 필터인 멤브레인을 포함할 수 있다(DURAPORE® Z는 미국 매사추세츠주 베드포드에 소재한 Millipore Corp.의 등록 상표명이다). 이러한 0.02㎛ 등급의 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)계 필터는 또한 물과 같은 침지액으로부터 입자를 제거하는데 매우 효율적이며 침지 리소그래피 공정에 적합한 수준에서 매우 낮은 추출가능물을 갖는다.
본 발명에 유리한 체(sieving) 필터 멤브레인과 같은 입자 필터는 여과될 액체 내에서 양전하(positive charge)로부터 중성 전하(neutral charge)까지의 범위를 갖는 전하를 가질 수 있다. 예컨대, DURAPORE® Z 필터는 주름진 카트리지 장치 내에 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF) 멤브레인을 사용할 수 있다. 지지부, 케이지 및 필터의 코어는 폴리프로필렌이다. DURAPORE® Z 멤브레인의 표면은 변형 또는 코팅되어 물에서 양으로 대전된다. 100㎚보다 큰 입자를 체로 제거하는 것에 더하여, DURAPORE® Z 필터는 멤브레인의 세공보다 더 작은 것을 포함하는 모든 음으로 대전된 입자들을 본질적으로 포획할 수 있다. 물속의 대부분의 오염 입자들은 음 전하를 가지기 때문에, 양으로 대전된 멤브레인이 사용될 수 있다. DURAPORE® Z는 20㎚의 콜로이드 실리카에 대해 2LRV 이상 또는 일부 경우에 3LRV 이상을 완전하게 제거할 수 있기 때문에, 필터는 20㎚(0.02㎛) 등급의 세공 크기를 갖는 것으로 설명될 수 있다.
양전하를 갖는 적절한 입자 필터의 다른 예는 주름진 카트리지에 나일론 멤브레인을 사용하는 나일론 필터이다. 적절한 나일론 멤브레인은 예컨대, Membrana GmbH(독일 부퍼탈)로부터 취득 가능하다. 지지부, 케이지 및 필터의 코어는 예컨대 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)일 수 있다. 나일론 필터의 세공 크기 등급은 약 20㎚일 수 있다. 필터는 물에서 필터가 완전하게 또는 거의 완전하게 PSL 비드 및 콜로이드 실리카와 같은 음으로 대전된 입자들을 보유할 수 있게 하는 자연적인 양전하를 가질 수 있다.
다른 적절한 입자 필터는 예컨대, Entegris, Inc.의 특허 제S4416M117Y06호에 개시된 표면 변형식 나노 입자 필터이다. 표면 변형식 나노 입자 필터는 표면 변형식 초고도 분자 중량 폴리에틸렌 멤브레인(UPE)을 포함할 수 있으며, 카트리지 내에서 주름지게 수납될 수 있다. 표면 변형식 나노 입자 필터에 사용하기에 적합한 멤브레인은 예컨대, 참조로서 본원에 전체 내용이 합체되었으며 발명의 명칭을 "액체로부터 미세기포를 제거하는 공정(Process for Removing Microbubbles from a Liquid)"인 국제특허공개공보 제WO/2005072487호에 개시된다. 지지부, 케이지 및 필터의 코어는 예컨대, 고밀도 폴리에틸렌일 수 있다. 변형된 UPE 멤브레인은 물속에 자연적으로 가용성을 갖는다는 것이 특징적일 수 있다. 상기 표면은 물에서 자연적으로 대전될 수 있어, 멤브레인이 음으로 대전되고 양으로 대전된 입자들의 예외적으로 체 없이 보유할 수 있게 한다. 필터는 약 20㎚ 급으로 평가될 수 있다.
입자 필터의 면적은 용도의 유속 요구 조건 및 압력 강하에 대해 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 필터의 면적은 약 5000㎠ 내지 약 15000㎠의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 필터의 면적은 7000㎠ 내지 11000㎠의 범위를 가질 수 있다. 사용될 수 있는 필터 멤브레인의 세공 크기 등급은 약 30㎚ 이하, 약 25㎚ 이하 또는 약 20㎚ 이하의 체 세공 크기 등급을 갖는 것을 포함할 수 있다.
사용될 수 있는 필터 멤브레인은 약 20 단층(monolayer)까지의 실리카 입자 범위 또는 20 단층 이상의 실리카 입자 범위(coverage)에 대해 약 3 LRV 이상인 상태에서 약 30㎚ 이하, 약 25㎚ 이하 또는 약 20㎚ 이하의 실리카 입자(예컨대, 음으로 대전된 실리카 입자)를 완전하게 또는 거의 완전하게 보유할 수 있게 한다. 입자 필터의 카트리지 및 필터 멤브레인은 장치 또는 시스템 내에서 약 20℃ 정도의 수온과 약 3ℓ/min의 액체 유속에서, 10ppb TOC 미만에 도달하는 시간이 약 200분 이하, 약 70분 이하, 일부 경우에서는 약 60분 이하이고, 약 18.2mega-ohm의 저항에 도달하는 시간이 약 690분 이하, 약 470분 이하, 약 315분 이하이고, 입자 상 세(particle specification)에 도달하는 시간이 약 200분 이하, 약 150분 이하, 약 65분 이하이고, 시스템 또는 장치로부터 배출된지 4시간 후의 입자 농도가 리터당 약 450 입자 이하, 리터당 약 300 입자 이하, 리터당 약 230 입자 이하이고, 약 2ppb 도입물(inlet challenge) 또는 약 1ppb의 도입물에 대한 검출 한계치 이하로 실리카를 제거하는 것과 같은 속성 중 하나 또는 임의의 조합을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 입자 필터는 액체가 사용 지점으로 전달되기 전 마지막 유닛 작업이다. 이러한 실시예에서, 필터 멤브레인 및 필터 하우징과 같은 입자 필터가 임의의 바람직하지 못한 오염물을 방출하지 않는 것이 중요하다.
UPW 또는 침지액 내의 유기 오염물은 스테퍼(stepper)로부터의 DUV 에너지를 흡수할 수 있어 결함을 유발할 수 있기 때문에 바람직하지 못하다. 이러한 유기 오염물은 또한 렌즈 상에 적층될 수 있어, 렌즈를 흐릿하게 하고 렌즈 성능에 결함을 유발할 수 있다. 이러한 유기물(예컨대, TOC)은 POU에서 UV 산화 이온 교환 공정에 의해 통상의 ppb 수준으로부터 ppt 수준까지 팹(fab) UPW 공급수로부터 감소될 수 있다. 이것은 대부분의 유기 분자를 CO2와 H2O로 분해하여 TOC를 ppt(parts per trillion) 수준으로 감소시킬 수 있다[일부 경우에 카르복실레이트(carboxylate) 또는 다른 대전 그룹(charged group)을 포함하는 다른 산화된 유기물은 탈기보다는 이온 교환에 의해 생성 및 제거될 수 있다]. 탈기는 예컨대, 도3의 실시예뿐만 아니라 도1A 및 도1B에서도 도시되었다. 이러한 실시예 각각에서, 탈기 장치 및 추가의 정화기는 UV 산화 유닛 및 이온 교환 유닛 사이에 배치된 다.
이온 교환 유닛은 CO2를 제거하기 위해 폴리싱 탈기 장치와 함께 사용될 수 있다. TOC 감소는 산화 또는 분해 유닛과 정화기 모두를 통한 유속에 의해 영향을 받는다. 낮은 TOC 액체(예컨대, 낮은 TOC 물)는 또한 여과물(leachable) 및 TOC가 감소된 사전 세척 시스템 구성 요소에 의해 얻어질 수 있다. 이것은 예컨대, UPW 수세(water flushing), UPW를 이용한 고온수 수세 또는 추출, 또는 잔류 TOC를 감소시키기 위한 장치 구성 요소의 다른 유사한 처리를 이용하여 얻어질 수 있다. 수세는 입구 TOC가 수세로부터의 출구 TOC와 일치할 때까지 계속될 수 있다.
진입하는 TOC의 높은 수준이 존재하면, 탄소 제거 재료(carbon-removing material)의 개별 베드는 장치의 유동 경로에 합체될 수 있다. 예컨대, TOC와 ORGANEX™ 수지(Millipore Corporation)와 같은 이온 모두를 제거하는 수지 또는 다른 유사한 재료가 사용될 수 있다.
UPW로부터 ppt 수준으로 이온을 제거하는 것은 반도체용 2005 국제 기술 안내서(ITRS, International Technology Roadmap for Semiconductors) 가이드 라인에 기술되어 있다. 혼합 베드 이온 교환 유닛이 본 발명의 장치 및 방법의 양태에 있어서 POU에서 UPW를 ppt 수준 이온으로 효과적으로 탈이온화하기 위해 사용될 수 있다. 구성 요소 및 혼합 베드 이온 교환기는 ITRS 가이드라인을 충족하고 어떠한 이온 불순물도 첨가하지 않는 방식일 수 있다. 본 발명의 실시예의 장치는 정화기 수지, 이온 교환(예컨대, 혼합 이온 교환) 및/또는 탈기에 의해 TOC 및/또는 TOx(예컨대, 유기 성분을 함유한 유황, 질소, 할로겐, 인)를 제거할 수 있다.
유체로부터 용해된 벌크 가스를 제거하거나 또는 휘발성 산화 분해 산물을 제거하는 침지액 탈기는 유체 온도의 변화를 유발할 수 있다. PHASOR® II(Entegris, Inc.)와 같은 고순도 탈기 장치가 사용될 수 있다. 예컨대, UV 산화 유닛에 후속하는 진공 탈기는 증발 냉각으로 인해 물 또는 UPW의 온도를 낮출 수 있다. 침지 리소그래피 용도에서, 액체(예컨대, 물) 온도를 유지하는 것은 굴절률의 일관성에 중요하다. 고순도의 낮은 TOC 생성 열교환기는 본 발명의 양태에서 약 15℃ 내지 약 30℃의 범위 내의(또는 유체의 굴절률이 대략 그 최대점에 있는) 설정 지점 온도(setpoint temperature) 온도로 침지 유체의 온도를 조절하고 사용 지점에서 또는 교환기의 출구에서 침지 유체의 온도를 약 ±0.01℃ 이하로 유지하는데 사용될 수 있다.
적절한 수온은 굴절률 변화를 제거함으로써 침지 리소그래피 화상 결점을 방지한다. 침지액 내의 온도 변화로 인한 굴절률의 변동을 감소시키기 위해 그리고 유기물의 이온에 의한 오염을 방지하기 위해, 과불화 열교환기가 도6에 도시된 바와 같이 약 ±0.01℃보다 작은 소정의 온도 범위(창)에서 침지액의 온도를 유지하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 열교환기는 ±0.002℃ 미만의 소정의 범위 또는 창에서 침지 유체의 온도를 유지하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 장치로부터의 또는 분배점(point-of-dispense)으로의 침지액의 온도의 변화는 약 ±0.001℃ 또는 1mK 미만일 수 있다.
고순도 침지 유체(예컨대, 물)를 만드는 장치 및 방법의 실시예에서, 공급액(예컨대, 탈기된 공급수 또는 처리된 물고 같은 공급수)의 일부가 열교환기[예컨대, Entegris, Inc.의 PHASOR® X와 같이 도4에 도시된 열교환기(336, 338)와 같은 하나 이상의 열교환기]의 출구로부터 침지 리소그래피 시스템으로 전달되는 액체를 온도 조절하기 위해 가열기/냉각기[예컨대, Neslab Chiller와 같은 도4의 냉각기(342)] 내의 교환 유체로 사용될 수 있다. 가열기/냉각기의 교환 또는 작동 유체가 폐쇄 루프를 재순환할 수 있는 동안에, 교환 또는 작동 유체 내에 용해된 가스의 양은 추가적인 탈기, 불활성 가스 정화, 블랭키팅(blanketing) 또는 이들의 조합에 의해 제어될 수 있다. 추가적으로, 질소나 또는 다른 불활성 가스 정화가 열교환기의 장치 및/또는 중공 관의 열가소성 도관을 통해 대기가 침투 및 확산되는 것을 최소화 또는 제거하는데 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 블랭킷 또는 정화 가스는 침지액에 대해 낮은 가용성을 가지며, 장치의 열가소성 부품에 침투되거나 확산되지 않으며, 침지액과 화학적으로 융화될 수 있는 것을 포함한다. 이러한 불활성 가스 정화는 생산 침지액(product immersion liquid)의 높은 저항률을 유지하고 이산화탄소 및 산소와 같은 대기 가스를 침지액으로부터 배제시키는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 처리된 액체 내의 용해된 가스의 양은 액체 내의 가스의 포화 수준보다 낮아서, 예컨대 침지액(예컨대, 물) 내의 산소에 대해서는 8ppm 미만이다. 다른 실시예에서, 처리된 액체 내의 용해된 가스의 양은 약 1000ppb 미만이고, 일부 실시예에서는 200ppb 미만이고, 다른 실시예에서는 약 20ppb 미만이 다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 장치 내의 냉각기는 시동시 장치를 사용하여 생성된 액체(예컨대, 물)로 수동으로 충전된 후에 예컨대 장치의 작동 중에 수준 센서에 의해 지시된 바와 같이 시스템으로부터 자동으로 충전될 수 있다. 또한, 열교환기 내에서 열교환 유체에 대해 계속적으로 질소 또는 불활성 가스 블랭킷을 유지하는 질소 또는 다른 불활성 가스 버블러(bubbler)가 존재할 수 있다.
"처리된 액체"란 탈기 장치, 산화 유닛, 탈기 장치(예컨대, 폴리싱 탈기 장치), 정화기, 이온 교환 베드(예컨대, 혼합식 이온 교환 베드), 필터 및 열교환기에 의해 조절된 액체를 의미한다. 처리된 액체는 굴절률이 1보다 큰 침지액일 수 있다.
정화기는 액체로부터 미립자, 콜로이드, 분자 오염물 또는 이들 오염물의 조합을 제거하기 위해 사용되는 재료의 베드일 수 있으며, 상기한 오염물들은 침지 리소그래피 수율을 떨어뜨리고 그리고/또는 기판상의 잔류물을 생성할 수 있으며, 이온 교환기, 산화 유닛, 여과 멤브레인 또는 탈기 장치와 같은 시스템의 다른 구성 요소에 의해 제거될 수 있거나 또는 제거되 수 없는 것을 특징으로 한다. 실리카와 실리카 정화기가 참조되었지만, 본 출원은 실리카 제거와 실리카 정화기를 갖는 장치에 제한되지 않는다. 본 발명을 실시하여 제거되지 않거나 또는 제거될 수 없는 다른 오염물은 실리콘 함유 오염물, 붕소 함유 오염물 및 탄소 함유 오염물을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 본 발명에 사용되기에 적절한 정화기는 이러한 오염물을 제거하기 위한 재료의 베드를 구비할 수 있다. 정화기의 위치는 탈 기 장치의 하류에 제한되지 않으며, 일부 양태에서는 예컨대, 정화기에 의해 제거될 오염물과 시스템의 하류 구성 요소에 미치는 영향에 따라 탈기 장치 또는 산화 유닛 앞에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 처리된 액체는 침지 리소그래피 공정에 사용된 후에 폐기될 수 있다. 다른 실시예에서, 처리된 액체는 렌즈로부터 제거될 수 있으며, 기판으로부터 선취되는 임의의 추출가능물을 제거하기 위해 추가로 처리되거나 또는 재순환된 후 재사용될 수 있다. 이 경우, 액체는 도1A에 도시된 공급액(10)의 입구 또는 예컨대 정화기 또는 탈기 장치 전과 같은 다른 위치와 같은 다양한 위치에서 시스템 내로 재도입될 수 있다.
일부 양태에서, 장치(예컨대, 도1A의 장치)로부터 액체(예컨대, 물)의 최종 온도를 조절하는 "폴리셔(polisher)"일 수 있는 제2 스테이지 열교환기 시스템이 사용될 수 있으며, 이때, 사용 지점이 웨이퍼 또는 다른 기판과 근접하게 위치된다.
상기 시스템 내의 유동 제어 모듈이 리소그래피 시스템의 조명된 영역을 통한 매우 반복적이고 안정적인 유속을 유지하는데 사용될 수 있다. 유속은 기포가 충전시 최소화되거나 또는 제거되도록 특정 렌즈 구성에 대해 선택될 수 있다. 또한, 유속은 렌즈로부터 이격된 처리된 액체로 합체되는 임의의 오염물을 방지하거나 기판으로부터 제거하도록 선택될 수 있다. 유속은 처리된 액체의 경계층 내에 오염물 또는 추출가능물을 유지하도록 선택될 수 있다. 예컨대, 장치는 충전 공정 중 기포가 웨이퍼 또는 렌즈에 부착되는 것을 방지하기 위해 조명된 영역으로 안정 한 IPW 유동을 정밀하고/반복적으로 전달할 수 있다. 유동 시스템의 정밀도는 전체 스케일의 약 5% 이하일 수 있으며, 일부 실시예에서는 전체 스케일의 약 2% 이하일 수 있다. 웨이퍼 토포그래피(wafer topography)에 대한 물-충전율(water-filling rate)은 저항 반응 산물, 수용성 저항 성분 및 노출중 발생된 열을 제거할 수 있어, 침지액의 온도 지수(temperature index)및 굴절률은 처리 한계 내에 존재하게 된다. 일부 양태에서 요구된 유속은 정상 상태에서 약 0.4 내지 1ℓ/min의 범위를 갖는다. 초기 충전시 더 느린 유속이 렌즈 아래에서의 완전한 충전을 보장하기 위해 사용될 수 있다. 이에 후속하여, 스테이지 이동 중 부산물 제거와 메니스커스 완전성(meniscus integrity)을 보장하기 위해 스캐닝 도중 더 빠른 유속이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 전체 스케일에 약 3ℓ/min까지의 물 또는 다른 침지액 유속이 사용될 수 있다.
액체(예컨대, 물)를 처리하는 장치 및 방법의 일부 실시예는 낮은 총 피산화 탄소 농도, 입자 농도, 및 193㎚에서의, 일부 실시예에서는 65㎚에서의 침지 리소그래피에 대해 용해된 산소 수준을 갖는 침지액을 전달한다.
본 발명의 장치 및 공정의 일 예는 총 피산화 탄소를 약 80%까지 감소시키며 예컨대, 후술된 예 5에서 설명된 플랜트 또는 팹 공급수(fab feed water) 또는 다른 입구 UPW 소스로부터 약 95%만큼 용해된 산소를 감소시킨다.
현재 가용인 물 처리 시스템은 더욱 깨끗한 물을 생성하기 위해 정화수를 탈이온화하는데 이온 교환 수지를 사용하지만, 이는 침지 리소그래피에 바람직한 낮은 실리카 수준을 생성하지는 않는다.
예컨대, 유형 I 강 염기 이온 교환 수지(Type I strong base ion exchange resin), 거대 망상(macroreticular) 수지, 대전된 미소공 멤브레인 여과, 한외 여과(ultrafiltration) 또는 이들의 조합을 사용하는 특정 정화 공정은 실리카, 붕소, 또는 이들의 조합을 제거하거나, 또는 물과 같은 침지액으로부터 다른 유사한 대전된 오염물을 개별적으로 또는 부가적으로 제거하는데 사용될 수 있다.
유형 I 강 염기 이온 교환 수지는 반응성 실리카를 제거하는데 효과적일 수 있다. 거대 망상, 대전된 미소공 및 한외 여과 공정은 비반응성 및 콜로이드 실리카(non-reative and colloidal silica)를 제거하는데 효과적일 수 있다. 일부 실시예에서, 얻어진 실리카 수준은 약 500ppt 미만이고, 일부 양태에서는 약 350ppt 미만이고, 다른 양태에서는 약 50ppt 미만이다. 본 발명의 양태에서, 용해된 실리카 제거 효율은 정화기를 통한 유속이 증가할 때 많이 증가한다. 정화기를 통한 침지 유체의 유속은 물 또는 다른 침지 유체와 수지 사이의 양호한 접촉을 제공하고 채널링 효과(channeling effect)를 최소화하도록 선택될 수 있다. 예컨대, 강 염기 음이온 교환 수지와 같은 정화기 수지는 낮은 TOC와 예컨대 UPW 물과 같은 낮은 이온 함유 침지액으로 플러싱(flushing)되어 추가로 처리될 수 있어, 수지로부터 TOC를 약 20ppb까지, 일부 경우에는 약 5ppb까지 감소시킬 수 있다. 일부 양태에서, 플러싱은 추가적인 TOC가 유입되는 UPW에 추가되지 않을 때까지 계속된다.
일부 실시예에서 유형 I인 강 염기 음이온 교환 매체는 용해된 실리카를 제거하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 유형 I 강 염기 음이온 교환 수지가 사용될 수 있다. 미국 뉴저지주 웨스트 벌린(West Berlin, NJ)에 소재한 ResinTech, Inc., 미국 미시간주 미들랜드(Midland, MI)에 소재한 Dow Chemical Company(예컨대, Dowex™ 수지), 미국 펜실베이니아주 필라델피아(Philadelphia, PA)에 소재한 Rohm and Haas Co., 미국 버지니아주 세일럼(Salem, VA)에 소재한 QualiChem, Inc. 및 미국 캘리포니아주 허큘레스(Hercules, CA)에 소재한 Bio-Rad Laboratories와 같은 대부분의 수지 제조업자들이 이러한 수지를 제공한다. 실리카는 약 350ppt 미만으로 제거될 수 있으며, 일부의 경우 약 50ppt 미만으로 제거될 수 있다. 침지 리소그래피 제조 공정 중에 붕소 오염물의 부주의한 도입을 방지하기 위해, 일부 실시예에서는 정화기 및 장치가 물과 같은 침지액으로부터 통상적으로 약 50ppt(parts per trilliion) 미만의 낮은 붕소 한계치로, 일부 경우에는 약 20ppt 미만의 붕소 수준으로, 또 다른 경우에는 약 10ppt 미만의 붕소 수준으로 붕소를 제거할 수 있다(그리고 온도 조절하고, TOC를 약 5ppb 미만으로 제거하고, 및 탈기할 수 있다). 일부 경우에, 정화기는 용해된 실리카에 대해 약 50ppt 미만 그리고 붕소에 대해 약 10ppt 미만으로 용해된 실리카와 용해된 붕소 종(species)의 조합을 제거할 수 있다(그리고 온도 조절하고, TOC를 약 5ppb 미만으로 제거하고, 및 침지액을 탈기할 수 있다). 예컨대, Rohm and Haas Company에 의해 제조된 AMBERLITE™ IRA-743T와 같은 붕소 특화 교환 수지(boron-specific exchange resin)가 이러한 용도로 정화기 내에 사용될 수 있다. 일부 양태에서, 정화기 수지는 이온 교환 유닛(예컨대, 혼합식 베드 이온 교환 유닛)의 음이온 교환 수지와 동일할 수 있다.
혼합식 이온 교환 베드(MBD)의 성능은 음이온 교환 수지의 유형을 변화시켜 변경될 수 있다. 예컨대, 미국 뉴저지주 웨스트 벌린(West Berlin, NJ)에 소재한 ResinTech, Inc.의 ResinTech MBD-10은 대부분의 음이온 로드(anion load)가 실리카와 중탄산염(bicarbonate)으로부터 존재하는 폴리싱 용도에서 더 높은 작동 성능을 갖는 표준 유공성 겔 유형 I 수지(standard porosity gel Type I resin)인 ResinTech, Inc.의 ResinTech SBGl을 사용한다. ResinTech MBD-15(ResinTech, Inc.)는 물에서 염화물의 백분율이 높을 때 더 양호한 성능을 제공하는 매우 다공성인 유형 I 겔 수지(Type I gel resin)인 ResinTech SBGlP(ResinTech, Inc.)를 사용한다. 정화기 및/또는 이온 교환 베드의 조합은 침지 리소그래피 등급 침지액(immersion lithography grade immersion liquid)을 제공하기 위해 공급액 조성을 기초로 오염물을 제거하도록 변형될 수 있다.
일부 실시예에서, 예컨대 강 이온 교환 매체를 갖는 정화기는 임의의 TOC를 감소시키기 위해 약 18.2MΩ-㎝ 물로 플러싱될 수 있다. 일부 실시예에서, 정화기(예컨대, 실리카 정화기)는 유형 I 강 염기 음이온 교환 수지[길이가 약 15.24㎝(약 6인치) 내지 약 20.32㎝(약 8인치)이고 직경이 약 2.54㎝(약 1인치)]를 구비한 칼럼을 사용하여 제공된다. 칼럼은 잔류 TOC(20ppb 미만까지)와 다른 오염물을 제거하기 위해 적어도 약 18MΩ-㎝의 DI 물로 플러싱될 수 있다.
실리카 또는 붕소와 같은 오염물을 제거하면 실리카가 낮은 더 높은 순도의 UPW를 초래하고 웨이퍼 상에 "줄무늬(streak)" 또는 "수위선(water mark)"을 생성하지 않는 침지 리소그래피 물을 제공할 수 있다. 본 발명의 양태에서 이러한 특화된 음이온 교환 수지를 사용하는 침지수의 POU 정화는 물속의 실리카를 감소시키고 개선된 리소그래피 공정을 제공할 수 있다.
물속의 실리카를 측정하는 것은 콜로이드 실리카 = 총 실리카 - 용해된 실리카에 의해 결정될 수 있다. 용해된 실리카를 측정하기 위한 가장 보편적인 방법은 약 0.05ppb의 검출 한계치를 갖는 비색법(colorimetry)이다. 총 실리카를 위한 가장 보편적인 방법은 약 0.5ppb의 검출 한계치[구입 가능한 검출 한계치(commercially available detection limit)]를 갖는 ICP-MS이다.
수용 용액 내의 실리카에 대한 분석 기술은 고도의 색상 실리코몰리브데이트 컴플렉스(highly colored silicomolybdate complexe)의 형태를 기초로 한다. 청색 감소 실리코몰리브레이트 컴플렉스를 기초로한 표준 시험은 단지 가용성 실리카만을 측정하고 고도의 중합화된 또는 콜로이드 실리카를 측정하지 않아서, 약 100ppm 미만의 농도로 제한된다. ppb-ppt 수준의 측정에 대해서는, GFAA, ICP-MS 또는 UV- VIS 분광 측정 기술(spectrophotometer technique)이 사용될 수 있다.
분석 방법은 전체가 참조로서 본원에 합체된 미국 특허 제5,518,624호에 개시된 것을 포함할 수 있다.
실리카는 ICP-MS에 의해 검출될 수 있다. 장치는 우선 건조시 잔류물을 남길 수 있으며 측정을 간섭할 수 있는 우기 오염물을 제거하기 위해, 일부 경우에 약 18MΩ보다 큰 저항률을 가지며 TOC가 20ppb보다 작은 초고순도 물로 세척 및 플러싱될 수 있다. 다음으로, 콜로이드 실리카는 정화된 물 내에서 스파이킹되고(spiked) 분석될 수 있다. 용액은 콜로이드 실리카를 용해하고 ppt 범위 내에 반응성 실리카를 형성하기 위해 며칠 동안 방치될 수 있다. 이러한 스파이킹된 용액은 본 발명의 일 실시예에서 장치를 시험하는데 사용될 수 있다. 거대 망상 수 지 및 UV 산화 및 이온 교환은 그것이 실리카 검출을 간섭하는 경우, 물 내의 TOC를 낮추는데 사용될 수 있다.
예컨대, 열교환기, 탈기 장치, 입자 필터 또는 다른 장치 구성 요소와 같은 다양한 구성 요소가 고순도로 불릴 수 있다. 이것은 구성 요소들이 낮은 TOC 발산 또는 추출 재료(일부 양태에서 약 200ppb 미만이고 다른 양태에서는 약 20ppb 미만)로 이루어질 수 있으며, 낮은 이온 추출가능물(예컨대, 표1의 추출가능물 참조)을 가질 수 있으며, 낮은 산소 투과성을 갖는다는 것을 의미한다. 일 실시예에서, 구성 요소들은 산소 또는 이산화탄소 투과성을 감소시키도록 불활성 가스로 블랭킷될 수 있다. 이 구성 요소들은 물과 같은 부분적으로 처리된 침지액을 구성 요소의 입구에서 수용할 수 있으며, 장치의 출구에서 추가로 처리된 침지 유체를 생성할 수 있다.
본 발명에 사용하기에 적합한 열교환기는 공정 스트림에 대한 TOC의 부가를 최소화 또는 제거할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 과불화된 재료로 구성된 열교환기와 같은 고순도 열가소성 열교환기가 사용된다. 열교환기는 탈기 장치로부터의 냉각 및 UV 램프를 포함할 수 있는 산화 또는 분해 유닛으로부터의 가열을 보충하기 위해 사용될 수 있다. 열가소성 열교환기는 사용 지점 온도 및 순도를 용이하게 유지시킬 수 있는 낮은 열전도성으로 인해 전체 금속 열교환기 시스템에서 선호될 수 있다.
특정 용도에 대해, 고순도 물과 같은 고순도 액체의 안정적 공급을 제공하는 것이 요구될 수도 있다. 일부 실시예에서, 본 장치 및 방법은 고순도 물과 같은 고순도 액체의 안정적 공급을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시는 액체의 상대적으로 일정한 체적 유동(volumetric flow), 상대적으로 일정한 압력에서의 액체의 유동 및/또는 상대적으로 일정한 온도에서의 액체의 유동을 제공할 수 있다. 예컨대, 본 발명에 의해 제공되는 물과 같은 고순도 액체의 안정적인 공급은 침지 리소그래피 시스템에 사용하기에 특히 적합하다는 것이 밝혀졌다. 임의의 특정 이론에 의존하지 않고도, 본 발명에 의해 제공된 고순도 액체는 침지 리소그래피 시스템의 물 렌즈(water lens)에 대한 추가적인 안정성을 제공하는 것으로 간주된다. 예컨대, 본 발명에 의해 제공된 고순도 액체는 물 렌즈의 크기 및/또는 형상을 유지하는데 도움이 되는 것으로 판단된다.
일부 실시예에서, 본 발명의 실시는 예컨대 탈기된 공급수인 공급수와 같은 공급 유체에 비해 감쇠된(dampened) 체적 유동, 온도 및/또는 압력을 갖는 고순도 물과 같은 고순도 액체의 스트림을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 공급 액체는 침지 리소그래피 시스템으로 전달되는 액체의 압력, 온도 및/또는 체적에 영향을 미칠 수 있는 압력, 온도 및/또는 체적 변동을 갖는다. 다른 실시예에서, 장치 내의 하나 이상의 펌프는 침지 리소그래피 시스템에 전달되는 물의 압력, 온도 및/또는 체적에 영향을 미칠 수 있는 압력, 온도 및/또는 체적 변동을 제공할 수 있다. 침지 리소그래피 시스템으로 전달되는 고순도 액체의 압력 온도 및/또는 체적의 변동을 감소 또는 제거함으로써, 더욱 안정적인 물 렌즈와 그에 따른 개선된 리소그래피가 달성될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 일부 실시예에서, 본 장치 및 방법은 압력, 온도 및/또는 체적의, 출구에서의 크기에 대한 입구에서의 크기의, 감쇠 비율을 약 1 내지 약 5로 제공하는데 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 감쇠율은 약 2이다.
임의의 특정 이론에 의존하지 않고도, 본원에 개시된 장치의 일부 구성 요소의 순종적 특징(compliant nature)은 예컨대 탈기된 공급수인 공급수와 같은 공급 액체 내의 변동을 감쇠하는데 기여하는 것으로 간주된다. 예컨대, 중공 섬유 탈기 장치, 멤브레인 필터, 이온 교환 수지 베드 및/또는 중공 관 열교환기와 같은 구성 요소는 공급액 내의 변동을 감쇠시키는데 기여할 수 있다. 일부 실시예에서, 본 발명은 예컨대, 폐쇄 루프 압력 제어 시스템과 같은 압력 제어 시스템을 사용하지 않고 고순도 물과 같은 고순도 액체의 상대적으로 안정적인 공급을 제공할 수 있다. 하지만, 일부 실시예에서 본 발명은 폐쇄 루프 압력 제어 시스템과 같은 압력 제어 시스템을 포함할 수도 있다.
일부 예에서, 본원에 개시된 장치는 압력 감쇠 장치를 더 포함한다. 압력 감쇠 장치는 침지 리소그래피 시스템으로 최종적으로 전달되는 액체의 압력 및/또는 체적의 변동을 감소시킬 수 있다. 압력 감쇠 장치는 맥동 감쇠기를 포함할 수 있다. 적절한 맥동 감쇠기의 일 예는 Accu-Pulse Pulsation Dampener[캐나다 온타리오주(Ontario, Canada)에 소재한 Prixnary Fluid Systems, Inc.]이다. 당업자라면 특정 공정 요구 조건을 기초로 그리고 본원에 게시된 기술에 비춰 특정 압력 감쇠 장치를 선택하고 크기를 결정할 수 있을 것이다. 일부 실시예에서는, 다중 압력 감쇠 장치가 사용된다.
압력 감쇠 장치는 본원에 개시된 장치 내의 임의의 위치에 위치될 수 있다. 압력 감쇠 장치는 공급액, 산화 분해 산물을 포함하는 액체 및 온도 조절된 액체로 구성된 그룹으로부터 선택된 액체 스트림을 감쇠하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 압력 감쇠 장치는 공급수(예컨대, 탈기된 공급수), 산화 분해 산물을 포함하는 공급수(예컨대, 산화 분해 산물을 포함하는 탈기된 공급수) 및 온도 조절된 물(예컨대, 온도 조절된 탈기수)로 구성된 그룹으로부터 선택된 수류(water stream)를 감쇠하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 압력 감쇠 장치는 탈기 장치, 정화기, 입자 필터 및/또는 열교환기로부터 유동하는 액체 스트림을 감쇠하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 압력 감쇠 장치는 예컨대, 물과 같은 공급 액체를 감쇠하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 압력 감쇠 장치는 고순도 물 출구 스트림과 같은 고순도 액체 출구 스트림을 감쇠하는데 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 탈기된 공급수와 같은 공급 액체, 입구 및 고순도 액체 출구 사이의 압력 변동은 예컨대, 약 15kPa 미만, 약10kPa 미만 또는 약 5kPa 미만과 같이 약 20kPa 미만이다.
도8A 내지 도8C는 맥동 감쇠기와 같은 추가적인 압력 감쇠 장치를 포함하지 않은 본 발명의 실시예에 있어서 시간에 대한 탈기된 공급수 입구 압력, 펌프 출구 압력 및 고순도 물 출구 압력 각각의 도표이다. 아래 표2는 상기 도표의 데이터에 대한 평균, 최대치 및 표준 편차를 나타낸다. 장치는 분당 약 6리터의 순환 속도로 작동되었다.
[표 2]
Figure 112009003576004-PCT00002
도9는 맥동 감쇠기와 같은 추가적인 압력 감쇠 장치를 포함하지 않은 본 발명의 일 실시예에 있어서 시간에 대한 탈기된 공급수 입구 압력 및 고순도 물 출구 압력의 도표를 포함한다. 장치는 분당 약 6리터의 순환 속도로 작동되었다.
도8A 내지 도8C 및 도9는 일부 실시예에서 본 발명이 고순도 물과 같은 고순도 액체의 안정적인 공급을 제공할 수 있다는 것을 실증한다. 또한, 도8A 내지 도8C 및 도9는 일부 실시예에서, 공급 유체로부터의 그리고/또는 장치 내의 펌프로 인한 변동이 본 발명을 실시하여 감소 또는 사실상 제거될 수 있다는 것을 보여준다.
예 1
이 예는 단일 경로 공정에서 유형 I 강 염기 음이온 교환 수지인 단일 실리카 정화기를 사용하여 물로부터 실리카를 제거한 결과를 나타낸다. 결과는 단일 정화기가 정화기로 공급된 0.33ppb의 용해된 실리카를 70%를 초과하여 제거한 효율을 나타낸다.
용해된 실리카의 양이 1일 및 6일 후 정화기 출구에서 0.05ppb(검출 한계치) 미만이었다는 것이 관찰되었다. 또한, 용해된 실리카 제거 효율은 유속이 증가할수록 증가하였다. 임의의 특정 이론에 의존하지 않고도, 더 높은 유속이 정화기 베드 내의 채널링 효과를 최소화하였으며 물과 수지 사이의 양호한 접촉을 제공했다는 것으로 판단된다.
Si 정화기 수지로부터의 TOC 쉐딩 양은 크게 존재하지 않았다.
예 2
이 예는 도2에 도시된 바와 같은 장치의 일 실시예에 대한 시험 결과를 제공한다. 도2는 이 예에서는 주 루프 탈이온화수인 침지액(100)이 정화기(102) 내로 안내되는 단일 경로 정화 공정을 도시한다. 정화기(102)는 Si 정화기였다. 정화기(102)로부터 정화된 수류(104)는 입자 필터(105)를 통해 안내되었다. 입자 필터(105)는 0.02㎛ DURAPORE® Z 필터였다. 여과된 수류(106)는 입자 필터(105)로부터 입자 계수기(108)(UDI 50)로 안내되었다. 견본은 입자 계수가 낮아지고 안정화된 후에 수집되었다.
도3A는 주 루프 탈이온화수(200)에 대한, 정화된 수류(104)(202)에 대한 그 리고 여과된 수류(106)(204)에 대한 ppb로의 총 실리카 수준을 도시한다. 총 실리카 제거 효율은 단일 경로에 대해 대략 60%였다. 도3B는 주 루프 탈이온화수(206)에 대한, 정화된 수류(104)(208)에 대한 그리고 여과된 수류(106)(210)에 대한 ppb로의 용해된 실리카 수준을 도시한다. 정화된 수류(104)(208)와 여과된 수류(106)(210)에 대한 용해된 실리카 수준은 검출 한계치(예컨대, 0.05ppb) 미만이었다. 용해된 실리카 제거 효율은 단일 경로에 대해 대략 70&보다 컸다.
결과는 본 장치가 농도가 0.14ppb인 공급물로부터 용해된 실리카를 필터의 출구 또는 Si 정화기 출구에서 0.05ppb 미만으로 제거하는데 효과적이라는 것을 나타낸다. 실리카 제거 카트리지는 유형 I 강 염기 음이온 교환 수지를 사용하여 준비되었다.
일부 콜로이드 실리카 제거는 4.9ppb로부터 2 내지 2.5ppb까지로 관찰되었지만, DURAPORE® Z 필터의 조작(사용전)은 그 유효성을 감소시킬 수 있었다.
결과는 물의 공급으로부터 용해된 실리카의 제거와 콜로이드 실리카의 제거를 나타낸다.
예 3
이 예는 개선된 조작 절차가 필터와 함께 사용된 실험을 설명한다. 이 예는 도4에 도시된 장치를 사용하였다. 탈이온화(DI) 정화수(300)가 펌프(306)로 안내되는 조합 스트림(304)을 형성하도록 재순환된 수류(302)와 함께 조합되었다. 펌프(306)는 탈기 장치(308, 310)로 조합 스트림(304)을 전달하였다. 탈기된 수 류(312)는 UV 산화 유닛(314, 316)으로 안내되었다. 그 후, 최종 UV-수류(318)가 PHASOR® II 고순도 탈기 장치(320)로 안내되었다. 최종 스류(322)는 Si 정화기(324)와 혼합식 베드 정화기(326, 328)로 안내되어 정화된 스트림(330)을 생성하였다. 정화된 스트림(330)은 그 후 DURAPORE® Z 0.02㎛ 카트리지 필터(332) 내로 안내되어, 여과된 수류(334)를 생성하였다. 여과된 수류(334)는 그 후 열교환기(336, 338)로 안내되었다. 열교환기(336, 338)에는 NESLAB 냉각기와 같은 냉각기(342)에 의해 제공된 냉각수(340)가 공급되었다. 재순환된 수류(302)가 열교환기(338)를 빠져나갔다. 스트림(344)은 액체 견본을 수집하는데 사용되었다. 스트림(344)은 사용 지점에 연결될 수 있다.
도4의 장치는 펌프(306) 속도가 7000rpm(바이패스 밸브가 완전히 개방된 경우)이고, 시스템 재순환 속도가 대략 7.57ℓ/min[대략 2 분당 갤론(GPM)]이고, 시스템 유출 속도(system bleed rate)가 2.5ℓ/min(LPM)[계측 유출 포함(instrumentation bleed)]인 작동 조건 하에서 작동하였다.
장치를 72시간에 걸쳐 작동한 후에, 견본이 수집되었으며, TOC 및 저항성 모드가 안정적이었다.
도4의 장치는 검출 한계치 아래로 총 실리카와 용해된 실리카 모두를 제거하고 도5, 7A 및 7B에 도시된 바와 같이 4ppb보다 작은 TOC와 18.2와 18.25MΩ-㎝ 사이의 또는 그보다 높은 저항성을 제공하는 성능을 실증하였다.
도5A는 탈이온화된(DI) 정화수(300)(400)와 재순환 수류(302)(402)에 대한 ppb로의 총 실리카 수준을 도시한다. 총 실리카 제거 효율은 재순환 모드에서 약 40%였다. 재순환된 수류(302)에 대한 총 실리카 수준은 검출 한계치(즉 0.05ppb) 미만이었다. 도5B는 탈이온화된(DI) 정화수(300)(404)와 재순환된 수류(302)(406)에 대한 ppb로의 용해된 실리카 수준을 도시한다. 재순환된 수류(302)에 대한 용해된 실리카 수준은 검출 한계치(즉, 0.05ppb) 미만이었다. 용해된 실리카 저거 효율은 약 85%보다 컸다.
도6은 본 장치가 0.1℃ 미만 내로 온도를 유지할 수 있다는 것을 도시한다. 도6은 열교환기 물 제트 복귀 온도(500), 열교환기 입구 온도(502), 열교환기 출구 온도(504) 및 DI 정화수 온도(506)의 플롯을 도시한다. 목표 온도는 20.5℃이었으며, 평균 DI 정화수 온도는 약 19.81℃였으며, 평균 열교환기 출구 온도는 약 20.49℃였다.
도7A는 Si 정화기 입구(600)와 Si 정화기 출구(602)에 대한 TOC 대 시간의 플롯을 도시한다. 도7B는 Si 정화기 입구(604)와 Si 정화기 출구(606)에 대한 저항성 대 시간의 플롯을 도시한다. 도7A 및 도7B의 데이터는 2개의 Sievers PPT TOC 분석기를 사용하여 측정되었다.
시스템은 연속 루프 내에서 양호한 용해된 실리카 제거 효율을 나타내었다.
예 4
아래 표3 및 표4는 도4에 도시된 침지 유체 시스템에 의해 전달된 UPW 이온의 품질을 요약한다. 데이터는 시스템 구성 요소가 깨끗하며 생성수에 이온 불순물을 추가하지 않는다는 것을 나타낸다.
[표 3]
Figure 112009003576004-PCT00003
실리카를 제거하는 정화기를 갖는 본 시스템 및 장치의 일부 실시예에서, 시스템은 UPW 물의 공급 입구에 대해 그리고 처리된 온도 조절 침지액(출구)에 대해 후속하는 특성(표4)을 갖는다.
[표 4]
Figure 112009003576004-PCT00004
예 5
다양한 실시예에서, DURAPORE® Z 필터, 나일론 필터(Membrana GmbH) 및 표면 변형식 나노 입자 필터(Entegris 부품 제S4416M117Y06호)가 예 2의 장치 내에 입자 필터(105)로 설치되었다. 20 내지 40㎖/min의 공급 유속과 10 내지 15psi의 압력이 사용되었다. 시스템의 출력은 다수의 특징을 시간에 대해 모니터링하였다. 도10은 각 필터가 시스템 내에 설치된 후 시간의 함수로서 입자 계수(particle count)가 0.05㎛보다 크다는 것을 나타낸다. 표5는 물의 품질을 도시한다. 표면 변형식 나노 입자 필터는 다른 2개의 필터보다 적은 시간에 더욱 우수한 물의 품질을 실증하였다.
[표 5]
비교 필터 성능
Figure 112009003576004-PCT00005
"<DL"은 검출 한계치 미만을 나타낸다.
본 발명은 예시적 실시예를 참조하여 특정적으로 도시 및 설명되었지만, 당업자라면 형태와 상세에 있어서 다양한 변경이 첨부된 청구항에 의해 내포된 본 발명의 범주 내에서 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (26)

  1. 유동 경로를 갖는 장치이며,
    용해된 산소가 약 200ppb 미만인 탈기된 공급수의 가압된 소스를 상기 장치dp 공급하는 입구 도관과,
    산화 유닛으로서, 상기 탈기된 공급수의 유동을 수용하고 상기 탈기된 공급수 내의 유기 오염물의 일부 또는 전부를 이산화탄소를 포함하는 산화 분해 산물로 분해하는 입구와, 상기 산화 유닛으로부터의 출구를 갖는 산화 유닛과,
    산화 분해 산물을 포함하는 물을 수용하는 입구를 가지며, 탈기된 공급수로부터 상기 산화 분해 산물의 일부 또는 전부를 제거하는 고순도 탈기 장치와,
    정화기로서, 탈기된 공급수를 수용하는 입구를 가지며, 상기 산화 유닛에 의해 분해되지 않은 오염물을 상기 탈기된 공급수로부터 제거하는 재료의 베드를 포함하며, 이온 오염물을 상기 탈기된 공급수로부터 제거하는 이온 교환 베드를 더 포함하고, 정화기로부터 상기 탈기된 공급수를 제거하기 위한 출구를 갖는 정화기와,
    미립자, 콜로이드, 겔 또는 이들의 조합을 상기 탈기된 공급수로부터 제거하는 입자 필터와,
    탈기된 공급수를 수용하는 입구를 가지며 탈기된 공급수의 온도를 조절하는 고순도 열가소성 열교환기로서, 탈기된 공급수를 수용하여 열가소성 폴리머를 통해 상기 처리된 물의 온도를 침지 리소그래피 렌즈에 사용하기 위한 온도로 조절하고, 상기 열교환기로부터 사용 지점까지 온도 조절된 탈기수의 일부 또는 전부를 제거하는 출구를 갖는 고순도 열가소성 열교환기를 포함하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 기포 및/또는 용해된 가스를 공급수로부터 제거하기 위한 탈기 장치를 더 포함하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 온도 조절된 물의 온도는 약 20℃ 내지 약 30℃의 범위 내에 있으며, 가열된 온도에서의 상기 전기 저항률은 약 20.5℃에서의 약 18.2 내지 약 18.25 MΩ과 동일하게 유지되는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 정화기는 이온 오염물을 제거하기 위한 별개의 베드를 포함하는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 열교환기는 중공 관을 포함하는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 고순도 탈기 장치는 미소공 중공 섬유를 포함하는 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 정화기와 상기 고순도 열교환기를 통해 온도 조절된 탈기수의 일부 또는 전부를 재순환시키는 펌프를 더 포함하는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 탈기된 공급수는 25℃에서 약 17 내지 약 18.2 MΩ-㎝의 범위 내에 있는 저항률을 갖는 장치.
  9. 제1항에 있어서, 사용 지점은 액침 리소그래피 시스템인 장치.
  10. 제1항에 있어서, 정화기는 상기 이온 교환 베드의 상류에 위치된 장치.
  11. 저항률이 25℃에서 약 17 내지 약 18.2 MΩ의 범위 내에 있으며 용해된 산소가 약 200ppb 미만인 탈기된 공급수의 가압된 소스를 제공하는 단계와,
    상기 탈기된 공급수를 수용하고 상기 탈기된 공급수 내의 유기 오염물의 일부 또는 전부를 이산화탄소를 포함하는 산화 분해 산물로 분해하는 입구를 갖는 산화 유닛 내로 상기 탈기된 공급수를 유동시키고, 상기 산화 유닛의 출구로부터 산화 분해 산물을 포함하는 탈기된 공급수를 제거하는 단계와,
    산화 분해 산물을 포함하는 상기 탈기된 공급수를 수용하는 입구를 갖는 고순도 열가소성 탈기 장치와 산화 분해 산물을 포함하는 상기 탈기된 공급수를 접촉시키고, 고순도 열가소성 탈기 장치에 의해 상기 공급수로부터 상기 산화 분해 산물의 일부 또는 전부를 제거하는 단계와,
    상기 산화 유닛에 의해 분해되지 않은 오염물을 제거하는 재료를 갖는 정화기 베드를 통해 상기 탈기된 공급수를 유동시키는 단계와,
    상기 탈기된 공급수로부터 이온 오염물을 제거하는 이온 교환 베드에 상기 탈기된 공급수를 접촉시켜 상기 탈기된 공급수로부터 이온 오염물을 제거하는 단계와,
    미립자, 콜로이드, 겔 또는 이들의 조합을 상기 탈기된 공급수로부터 제거하기 위해 상기 탈기된 공급수를 여과하는 단계와,
    탈기된 공급수를 수용하는 입구를 가지며 탈기된 공급수의 온도를 조절하는 고순도 열가소성 열교환기로 상기 탈기된 공급수의 온도를 조절하는 단계를 포함하고,
    상기 열교환기는 탈기된 공급수를 수용하여 탈기된 교환 유체와 접촉하는 열가소성 폴리머를 통해 상기 탈기된 공급수의 온도를 조절하고, 상기 탈기된 공급수는 침지 리소그래피 시스템에서 사용하기 위한 온도로 조절되고, 상기 열교환기는 열교환기로부터 침지 리소그래피 시스템으로 온도 조절된 탈기수를 운반하는 출구를 갖는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 정화기 베드는 고순도 탈기 장치의 출구와 이온 교환 베드의 입구 사이에 위치된 방법.
  13. 제11항에 있어서, 고순도 열가소성 열교환기는 상기 정화기 베드에 의해 처리된 탈기된 공급수의 온도를 조절하는 방법.
  14. 제11항에 있어서, 고순도 열교환기는 과불화된 얇은 벽 중공 관을 포함하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 정화기 베드는 TOC를 감소시키기 위해 18.2 MΩ 물로 플러싱된 유형 강 이온 교환기 매체를 포함하는 장치.
  16. 제11항에 있어서, 정화기 베드는 TOC를 감소시키기 위해 18.2 MΩ 물로 플러싱된 유형 강 이온 교환기 매체를 포함하는 방법.
  17. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 압력 감쇠 장치를 더 포함하는 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 압력 감쇠 장치는 맥동 감쇠기를 포함하는 장치.
  19. 제1항에 있어서, 입자 필터는 표면 변형식 나노 입자 필터를 포함하는 장치.
  20. 제19항에 있어서, 표면 변형식 나노 입자 필터는 물속에서 중성으로 대전되는 멤브레인 표면을 포함하고, 필터는 약 20㎚ 등급인 장치.
  21. 제11항에 있어서, 물의 압력을 감쇠하는 단계를 더 포함하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 탈기된 공급수, 산화 분해 산물을 포함하는 탈기된 공급수 및 온도 조절된 탈기수로 구성된 그룹으로부터 선택된 수류의 압력을 감쇠하는 단계를 더 포함하는 방법.
  23. 제21항에 있어서, 물의 압력을 감쇠하는 단계는 물의 압력을 감쇠하는 맥동 감쇠기를 사용하는 단계를 포함하는 방법.
  24. 제11항에 있어서, 상기 탈기수를 여과하는 단계는 표면 변형식 나노 입자 필터를 통해 탈기된 공급수를 여과하는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 표면 변형식 나노 입자 필터는 물속에서 중성으로 대전되는 멤브레인 표면을 포함하고, 상기 필터는 약 약 20㎚ 등급인 방법.
  26. 리소그래피 화상 시스템과 제1항에 따른 장치를 포함하는 침지 리소그래피 시스템.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITRM20080037A1 (it) * 2008-01-23 2009-07-24 Uni Degli Studi Perugia Procedimento per la ultrapurificazione di alginati.
DE102008023238A1 (de) * 2008-05-10 2009-12-10 Schott Ag Vorrichtung und Verfahren zur Erhöhung der Lichtdurchlässigkeit an optischen Elementen für Licht mit Wellenlängen nahe der Absorptionskante
US8844909B2 (en) * 2008-05-19 2014-09-30 Entegris, Inc. Gasification systems and methods for making bubble free solutions of gas in liquid
JP5277731B2 (ja) * 2008-06-02 2013-08-28 株式会社ニコン 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法
GB0818921D0 (en) * 2008-10-16 2008-11-19 Otv Sa Method of TOC monitoring
KR102427500B1 (ko) * 2016-09-15 2022-07-29 에보쿠아 워터 테크놀로지스 엘엘씨 초순수를 처리하기 위한 방법 및 시스템
EP3938757A4 (en) * 2019-03-12 2022-11-16 Hattingh, Paul TEST PROCEDURE FOR RESIDUAL ORGANIC COMPOUNDS IN A LIQUID SAMPLE
CN112650030B (zh) * 2020-12-25 2023-06-13 浙江启尔机电技术有限公司 一种浸没流场初始建立方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5518624A (en) * 1994-05-06 1996-05-21 Illinois Water Treatment, Inc. Ultra pure water filtration
US6582496B1 (en) * 2000-01-28 2003-06-24 Mykrolis Corporation Hollow fiber membrane contactor
US7249628B2 (en) * 2001-10-01 2007-07-31 Entegris, Inc. Apparatus for conditioning the temperature of a fluid
JP2003136077A (ja) * 2001-10-31 2003-05-13 Nec Corp 半導体製造に用いる洗浄水又は浸漬水の製造装置
JP4109455B2 (ja) * 2002-01-15 2008-07-02 オルガノ株式会社 水素溶解水製造装置
US7779781B2 (en) * 2003-07-31 2010-08-24 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
TWI245163B (en) * 2003-08-29 2005-12-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7479460B2 (en) * 2005-08-23 2009-01-20 Asm America, Inc. Silicon surface preparation

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