KR20110036688A - 리소그래피 장치 및 상기 장치를 작동시키는 방법 - Google Patents

리소그래피 장치 및 상기 장치를 작동시키는 방법

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KR20110036688A
KR20110036688A KR1020100096052A KR20100096052A KR20110036688A KR 20110036688 A KR20110036688 A KR 20110036688A KR 1020100096052 A KR1020100096052 A KR 1020100096052A KR 20100096052 A KR20100096052 A KR 20100096052A KR 20110036688 A KR20110036688 A KR 20110036688A
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코르넬리스 티멘 호에케르트
로엘로프 프레데릭 데 그라프
한스 얀센
마르티누스 헨드리쿠스 안토니우스 렌더스
안토니우스 요한누스 반 데르 네트
피터르 야콥 크라머
안토니에 쿠이퍼
아르얀 후브레흐트 요제프 안나 마르텐스
산드라 반 데르 그라프
알렉산드레 빅토로비치 파디
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

세정 액체 공급 시스템이 개시된다. 상기 세정 액체 공급 시스템은 침지 리소그래피 장치를 세정하기 위해 유화된 세정 액체를 공급할 수 있다. 또한, 리소그래피 장치가 개시된다.

Description

리소그래피 장치 및 상기 장치를 작동시키는 방법{Lithographic Apparatus and a Method of Operating the Apparatus}
본 발명은 침지 리소그래피 장치 및 침지 장치의 청결(cleanliness)을 유지하는 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우에, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 한 개 또는 수 개의 다이 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판상에 제공된 방사선-감응재(레지스트) 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는, 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 투영 장치에서, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위해 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체(예를 들어, 물)에 기판을 침지(immerse)시키는 것이 제안되었다. 일 실시예에서, 상기 액체는 증류수인 것이 바람직하지만, 또 다른 액체들이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 액체에 관련하여 설명될 것이다. 하지만, 또 다른 유체, 특히 습윤화 유체(wetting fluid), 비압축성 유체(incompressible fluid), 및/또는 공기보다 높은 굴절률을 갖고, 바람직하게는 물보다 높은 굴절률을 갖는 유체가 적절할 수 있다. 가스들을 배제시킨 유체들이 특히 바람직하다. 이것의 핵심은, 노광 방사선이 액체 내에서 더 짧은 파장을 가지기 때문에 더 작은 피처들을 이미징할 수 있다는 것에 있다[또한, 액체의 효과는 상기 시스템의 유효 개구수(NA)를 증가시키고 초점심도(depth of focus)를 증가시키는 것으로도 간주될 수 있다]. 고체 입자(예를 들어, 석영)가 그 안에 부유되어 있는 물을 포함한 다른 침지 액체들, 또는 나노-입자 부유물들(예를 들어, 10 nm의 최대 치수를 갖는 입자들)을 갖는 액체들이 제안되었다. 부유된 입자들은 입자들이 부유된 액체와 유사하거나 동일한 굴절률을 가질 수 있거나 또는 가질 수 없다. 적합할 수 있는 다른 액체로는, 탄화수소, 예컨대 방향족, 불화탄화수소(fluorohydrocarbon), 및/또는 수성 용액이 있다.
기판 또는 기판 및 기판 테이블을 액체 배스(bath of liquid) 내에 담근다는 것(예를 들어, 미국 특허 제 4,509,852호 참조)은 스캐닝 노광 시 가속되어야 할 대량의 액체(large body of liquid)가 존재한다는 것을 의미한다. 이는 추가적인 또는 더 강력한 모터들을 필요로 하며, 액체 내의 난류(turbulence)는 바람직하지 않으며 예측할 수 없는 영향들을 초래할 수 있다.
침지 장치에서, 침지 유체는 유체 핸들링 시스템(fluid handling system), 구조체 또는 장치에 의해 핸들링된다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 침지 유체를 공급할 수 있으며, 따라서 유체 공급 시스템일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 침지 유체를 전체적으로 또는 부분적으로 한정할 수 있으며, 따라서 유체 한정 시스템일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 침지 유체에 방벽을 형성할 수 있으며, 따라서 유체 한정 구조체와 같은 방벽 부재일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은, 예를 들어 침지 유체의 위치 및/또는 유동의 제어를 돕기 위해 가스의 유동을 생성하거나 이용할 수 있다. 가스의 유동은 침지 유체를 한정하는 시일(seal)을 형성할 수 있으므로, 유체 핸들링 구조체는 시일 부재라고도 칭해질 수 있으며; 이러한 시일 부재는 유체 한정 구조체일 수 있다. 일 실시예에서, 침지 액체는 침지 유체로서 사용된다. 이 경우, 유체 핸들링 시스템은 액체 핸들링 시스템일 수 있다. 상기에 언급된 설명과 관련하여, 이 문단에서는 유체에 대해 정의된 특징부(feature)에 관한 언급(reference)은 액체에 대해 정의된 특징부를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 명세서에서 전문이 인용 참조되는 유럽 특허 출원 공개공보 EP 1420300호 및 미국 특허 출원 공개공보 US 2004-0136494호에는, 트윈(twin) 또는 듀얼(dual) 스테이지 침지 리소그래피 장치의 개념이 개시되어 있다. 이러한 장치에는 기판을 지지하는 2 개의 테이블이 제공된다. 침지 액체가 없는 제 1 위치에서 테이블을 이용하여 레벨링 측정(leveling measurement)들이 수행되고, 침지 액체가 존재하는 제 2 위치에서 테이블을 이용하여 노광이 수행된다. 일 구성에서, 상기 장치는 2 개의 테이블들을 가지며, 이 중 하나는 기판을 지지하도록 구성되며 기판 테이블로서 칭해질 수 있다. 다른 테이블은 측정 테이블로서 칭해질 수 있으며, 예를 들어 세정 구성요소 및/또는 투영 시스템의 특성을 감지하는 센서를 지지할 수 있다. 또 다른 구성에서, 상기 장치는 하나의 테이블만을 갖는다.
침지 리소그래피 장치에서 기판의 노광 후, 기판 테이블은 그 노광 위치로부터 기판이 제거될 수 있고 상이한 기판으로 교체될 수 있는 위치로 멀리 이동된다. 이는 기판 교체(substrate swap)로 알려져 있다. 2-스테이지 리소그래피 장치에서, 기판 테이블들의 교체는 투영 시스템 아래에서 행해질 수 있다.
PCT 특허 출원 공개공보 WO 2005/064405호는 침지 액체가 한정되지 않는 완전 습윤 구성(all wet arrangement)을 개시한다. 이러한 시스템에서는, 기판의 전체 최상부 표면이 액체로 덮인다. 이는 기판의 전체 최상부 표면이 실질적으로 동일한 조건들에 노출되기 때문에 유익할 수 있다. 이는 기판의 온도 제어 및 처리 면에서 장점을 가질 수 있다. WO 2005/064405호에는, 액체 공급 시스템이 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 갭에 액체를 제공한다. 상기 액체는 기판의 잔여부 상으로 누출되도록 되어 있다. 기판 테이블의 에지에 있는 방벽은 액체가 방출되는 것을 방지하므로, 액체가 기판 테이블의 최상부 표면으로부터 제어되는 방식으로 제거될 수 있다. 이러한 시스템이 기판의 온도 제어 및 처리를 개선한다 하더라도, 침지 액체의 증발(evaporation)은 여전히 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해소하는데 도움을 주는 한가지 방법은 미국 특허 출원 공개공보 US 2006/0119809호에 개시되어 있다. 모든 위치들에서 기판(W)을 덮는 부재가 제공되며, 상기 부재는 상기 부재와 기판 및/또는 상기 기판을 유지하는 기판 테이블의 최상부 사이에서 침지 액체가 연장되도록 구성된다.
유체 핸들링 시스템 또는 액체 한정 구조체에서는, 상기 구조체의 몸체, 하부면(예를 들어, 기판 테이블, 상기 기판 테이블 상에 지지된 기판, 셔터 부재, 및/또는 측정 테이블), 및 국부화된 영역 침지 시스템의 경우, 유체 핸들링 시스템 또는 액체 한정 구조체 및 하부면 사이의 메니스커스에 의해, 예를 들어 한정 구조체 내의 공간에, 즉 침지 공간 내에 액체가 한정된다. 완전 습윤 시스템의 경우, 침지 공간으로부터 기판 및/또는 기판 테이블의 최상부 표면 상으로 액체가 유동하도록 되어 있다.
리소그래피 장치에서 오염의 문제점을 대처할 필요성이 존재한다. 오염은, 예를 들어 탑-코트 재료(top-coat material), 레지스트, 또는 둘 모두, 및/또는 BARC를 포함하는 향후 공정 재료(future process material)들의 입자들의 제거에 의해 생성될 수 있다. 상이한 오염의 타입 및 리소그래피 장치가 세정되어야 하는 정도(degree)가 존재하며, 사용되어야 하는 세정제 타입은 존재하는 오염의 타입에 의존할 수 있다.
제안된 세정 액체는 염기 액체(base liquid)를 포함하거나 이로 구성되며, 이는 침지 액체와 동일할 수 있으며 물일 수 있고, 적어도 부분적으로 비혼화성 성분(immiscible component)을 갖는다. 상기 세정 액체는 염기 액체 내에 용질로서 존재하고 실질적으로 순수한 형태로 상기 염기 액체 내에 부유된 액적(droplet)들로서 존재하는 성분을 갖는 에멀전(emulsion)으로서 사용될 수 있다. 그러므로, 상기 성분은 염기 액체 내의 용질뿐만 아니라 염기 액체로부터 분리된 액체(즉, 성분 액체)로서 존재한다.
에멀전인 세정 액체를 이용하는데 있어서, 염기 액체와 부분적으로 비혼화성 성분 액체 간의 비율들이 바람직한 작업 범위 내에 있어, 세정 액체가 에멀전이고 따라서, 세정이 수행될 수 있으나, 적어도 부분적으로 비혼화성 성분인 세정 액체의 비율은 침지 액체의 표면에 손상이 유발될 수 있을 만큼 크지 않은 것을 보장하는 것이 중요할 수 있다.
예를 들어, 유화된 성분(emulsified component)과 염기 액의 비율들의 바람직한 작업 범위 내에서 세정될 침지 시스템으로 세정 액체가 공급되는 것을 보장하는 것을 돕기 위해 유체 공급 시스템을 제공함으로써, 예를 들어 앞서 언급된 문제점을 적어도 경감시키는 것이 바람직할 수 있다.
일 실시형태에서, 투영 시스템; 액체 한정 구조체 - 상기 액체 한정 구조체는 상기 투영 시스템, 상기 액체 한정 구조체, 및 기판 및/또는 기판 테이블에 의해 정의된 침지 공간에 침지 액체를 적어도 부분적으로 한정하도록 구성됨 - ; 액체 공급 디바이스 - 상기 액체 공급 디바이스는: 유화된 세정 유체를 형성하기 위해, 제 1 액체 소스로부터의 액체를 제 2 액체 소스로부터의 활성 세정제 액체와 혼합하도록 구성된 믹서, 및 상기 믹서로부터의 유화된 세정 유체를 상기 액체 한정 구조체에 제공하도록 구성된 도관을 포함하고, 상기 유화된 세정 유체는 적어도 제 1 액체 성분 및 제 2 액체 성분을 포함함 - ; 상기 유화된 세정 유체의 특성을 감지하도록 구성된 센서 시스템; 및 상기 유화된 세정 유체의 특성을 제어하기 위해 상기 믹서에 상기 제 1 액체 소스 및/또는 상기 제 2 액체 소스로부터의 액체의 공급을 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는 침지 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 액체 공급 디바이스는 상기 제 1 액체 소스 및/또는 상기 제 2 액체 소스를 포함한다.
일 실시형태에서, 유화된 세정 유체를 침지 리소그래피 장치에 공급하도록 구성된 유체 공급 장치가 제공되고, 상기 유체 공급 장치는: 상기 유화된 세정 유체를 형성하기 위해, 첨가제 유체 공급부로부터의 첨가제 유체 및 침지 액체 공급부로부터의 침지 액체를 혼합하도록 구성된 믹서, 상기 유화된 세정 유체의 물리적인 특성을 감지하도록 구성된 센서 시스템, 및 상기 센서 및 상기 믹서에 연결된 제어기 - 상기 제어기는: 상기 믹서에 상기 첨가제 유체 공급부로부터의 상기 첨가제 유체의 공급; 및 상기 유화된 세정 유체의 물리적인 특성을 제어하도록 구성됨 - 를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 액체 공급 디바이스는 상기 첨가제 유체 공급부 및/또는 상기 침지 액체 공급부를 포함한다.
일 실시형태에서, 침지 리소그래피 장치에 세정 에멀전 유체를 공급하도록 구성된 유체 공급 장치가 제공되고, 상기 유체 공급 장치는: 상기 세정 에멀전 유체를 제공하기 위해 염기 액체와 세정 성분을 혼합하도록 구성된 믹서, 상기 세정 에멀전 유체 내의 세정 성분의 비율의 농도를 감지하도록 구성된 센서, 및 상기 센서 및 상기 믹서에 연결된 제어기 - 상기 제어기는 상기 믹서로의 상기 세정 성분의 공급; 및 상기 세정 에멀전 유체 내의 상기 세정 성분의 농도를 제어하도록 구성됨 - 를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 액체 공급 디바이스는 세정 성분 공급부 및/또는 염기 액체 공급부를 포함한다.
일 실시형태에서, 유화된 세정 유체를 형성하기 위해 활성 세정제 액체와 제 1 액체를 혼합하도록 구성된 믹서 - 상기 믹서는 상기 활성 세정제 액체의 액적 크기를 소정 범위 내에 있도록 유지하도록 구성된 수동 믹서임 - 를 포함하는 액체 공급 디바이스를 포함하는 침지 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시형태에서, 액체 한정 구조체 - 상기 액체 한정 구조체는 투영 시스템, 상기 액체 한정 구조체, 및 기판 및/또는 기판 테이블에 의해 정의된 침지 공간에 침지 액체를 적어도 부분적으로 한정하도록 구성됨 - ; 및 상기 액체 한정 구조체에 유화된 세정 유체를 공급하도록 구성된 액체 공급 디바이스 - 상기 액체 공급 디바이스는 상기 액체 한정 구조체의 상류에 고주파 여기자(high frequency exciter)를 포함함 - 를 포함하는 침지 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시형태에서, 액체 한정 구조체 - 상기 액체 한정 구조체는 투영 시스템, 상기 액체 한정 구조체, 및 기판 및/또는 기판 테이블 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 적어도 부분적으로 한정하도록 구성됨 - ; 상기 액체 한정 구조체에 세정제를 공급하도록 구성된 액체 공급 디바이스; 및 상기 액체 공급 디바이스를 제어하고, 세정 시 상기 액체 한정 구조체의 작동 조건들을 조정하도록 구성된 제어기를 포함하여, 상기 공간은 이미징 작업에 비해 세정 시 상기 투영 시스템의 광축에 대해 반경 방향으로 크기가 증가되는 침지 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시형태에서, 세정될 구성요소에 유화된 세정 유체를 공급하도록 구성된 액체 공급 디바이스를 포함하는 침지 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 액체 공급 디바이스는 제 1 및 제 2 액체들이 상기 유화된 세정 유체를 형성하기 위해 상기 제 1 및 제 2 액체들을 혼합하도록 구성된 믹서를 통해, 그리고 세정될 상기 구성요소로 밀려 들어가도록(push) 구성된다.
일 실시형태에서, 액체 한정 구조체에 제공하기 위해 에멀전을 형성하도록 세정 유체와 침지 액체를 혼합하는 기계적인 믹서를 포함하는 액체 공급 디바이스를 포함하고, 상기 침지 액체 및/또는 세정 유체 및/또는 에멀전은 서로에 대해 이동하는 상기 믹서의 2 개의 표면들이 접촉하는 영역을 지나 플러싱(flush)되고, 일 경로로부터 상기 액체 한정 구조체로 전환되는 침지 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시형태에서, 유화된 세정 유체를 형성하기 위해 세정 유체 및 침지 액체를 혼합하는 기계적인 믹서, 침지 액체 및/또는 세정 유체 및/또는 유화된 세정 유체를 냉각시키기 위해 상기 믹서의 상류에 놓인 냉각기, 및 유화된 세정 유체를 소정 온도로 가열시키기 위해 상기 믹서의 하류에 놓인 가열기를 포함하는 침지 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시형태에서, 투영 시스템, 액체 한정 구조체 및 기판 및/또는 기판 테이블 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 적어도 부분적으로 한정하도록 구성된 상기 액체 한정 구조체를 포함하고, 세정 시 세정 액체와 접촉할 상기 액체 한정 구조체의 표면은 50 mJ/㎡ 이상의 표면 에너지를 갖는 침지 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시형태에서, 세정될 표면 상에 세정 유체 및 침지 액체의 에멀전을 통과시키는 단계, 상기 세정 유체와 상이한 그리고 상기 침지 액체와 상이한 헹굼 유체로 세정될 표면을 헹구는 단계, 세정된 표면 상에 상기 침지 액체를 재도입하는 단계를 포함하는 침지 리소그래피 장치를 세정하는 방법이 제공된다.
일 실시형태에서, 유화된 세정 유체를 형성하기 위해 제 1 액체를 활성 세정제 액체 - 상기 활성 세정제 액체는 멤브레인을 통해 상기 제 1 액체 내로 도입됨 - 와 혼합하도록 구성된 믹서를 포함하는 액체 공급 시스템을 포함하는 침지 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시형태에서, 제 1 액체 내에 활성 세정제를 용해시키기 위해 상기 활성 세정제와 혼합된 상기 제 1 액체를 가열하는 가열기, 및 유화된 세정 유체를 형성하기 위해 용해된 활성 세정제로 상기 제 1 액체를 냉각시키는 냉각기를 포함하는 액체 공급 디바이스를 포함하는 침지 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시형태에서, 투영 시스템; 액체 한정 구조체 - 상기 액체 한정 구조체는 상기 투영 시스템, 상기 액체 한정 구조체, 및 기판 및/또는 기판 테이블에 의해 정의된 침지 공간에 침지 액체를 적어도 부분적으로 한정하도록 구성됨 - ; 유화된 세정 유체 소스로부터의 유화된 세정 유체를 상기 침지 공간에 제공하도록 구성된 도관을 포함하는 액체 공급 디바이스 - 상기 유화된 세정 유체는 적어도 제 1 액체 성분 및 제 2 액체 성분을 포함함 - ; 상기 유화된 세정 유체의 특성을 감지하도록 구성된 센서 시스템; 및 상기 침지 공간에 상기 유화된 세정 유체의 공급을 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는 침지 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시형태에서, 유화된 세정 유체를 형성하기 위해, 제 1 액체 소스로부터의 액체를 제 2 액체 소스로부터의 활성 세정제 액체와 혼합하도록 구성된 믹서; 및 상기 믹서로부터 유화된 세정 유체를 제공하도록 구성된 도관 - 상기 유화된 세정 유체는 적어도 제 1 액체 성분 및 제 2 액체 성분을 포함함 - ; 상기 유화된 세정 유체의 특성을 감지하도록 구성된 센서 시스템; 및 상기 유화된 세정 유체의 특성을 제어하기 위해, 상기 믹서에 상기 제 1 액체 소스 및/또는 상기 제 2 액체 소스로부터의 액체의 공급을 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는 액체 공급 디바이스가 제공된다.
이하, 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2 및 도 3은 리소그래피 투영 장치에서 사용하기 위한 액체 공급 시스템으로서 유체 핸들링 구조체를 도시하는 도면;
도 4는 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 액체 공급 시스템으로서 사용될 수 있는 액체 한정 구조체의 단면도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 투영 시스템 및 액체 한정 구조체의 단면도;
도 7은 액체 공급 디바이스를 개략적으로 도시하는 도면;
도 8은 세정 액체 공급 시스템의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시하는 도면;
도 9는 믹서를 개략적으로 도시하는 도면;
도 10은 세정 액체 공급 시스템의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시하는 도면;
도 11은 세정 액체 공급 시스템의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시하는 도면;
도 12는 믹서를 개략적으로 도시하는 도면;
도 13은 믹서를 개략적으로 도시하는 도면;
도 14는 믹서를 개략적으로 도시하는 도면;
도 15는 믹서를 개략적으로 도시하는 도면;
도 16은 믹서를 개략적으로 도시하는 도면;
도 17은 믹서를 개략적으로 도시하는 도면;
도 18은 믹서를 개략적으로 도시하는 도면;
도 19는 리소그래피 툴의 일부분 및 유체 공급 시스템을 개략적으로 도시하는 도면;
도 20은 액적 크기 분포 및/또는 에멀전 유체 유동의 에멀전 안정성을 감지하도록 구성된 센서의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도면; 및
도 21은 에멀전 유체 유동의 에멀전 안정성을 감지하도록 구성된 센서의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판(W)을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
- 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는 여하한 타입의 투영 시스템을 포괄하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 투영 시스템의 타입들은: 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 이의 여하한의 조합을 포함할 수 있다. 투영 시스템의 선택 또는 조합은 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절한 것으로 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 패터닝 디바이스 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스(SO)가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스(SO) 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스(SO)는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스(SO)가 수은 램프인 경우, 상기 소스(SO)는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터(IL)의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다. 상기 소스(SO)와 유사하게, 일루미네이터(IL)는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주될 수 있거나 간주되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 일루미네이터(IL)는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있거나, 리소그래피 장치로부터 별도의 개체일 수 있다. 후자의 경우, 리소그래피 장치는 일루미네이터(IL)가 그 위에 장착되도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 일루미네이터(IL)는 분리가능하며(detachable), (예를 들어, 리소그래피 장치 제조업자 또는 다른 공급자에 의해) 별도로 제공될 수도 있다.
상기 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 상기 패터닝 디바이스(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과한다. 상기 투영 시스템(PS)은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 지지 구조체(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들이 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 패터닝 디바이스 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
스텝 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔(B)에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
스캔 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부(C)의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부(C)의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
또 다른 모드에서, 지지 구조체(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
일 구성에서, 액체 공급 시스템은 기판 및/또는 기판 테이블일 수 있는 하부면의 국부화된 영역 상에만 액체를 제공할 수 있다. 상기 액체는 액체 한정 시스템을 이용하여, 기판(일반적으로, 기판은 투영 시스템의 최종 광학 요소보다 더 큰 표면적을 가짐)과 같은 하부면과 투영 시스템의 최종 광학 요소 사이에 한정될 수 있다.
투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 제공하는 구성은, 소위 국부화된 침지 시스템(IH)이다. 이 시스템에서는, 기판의 국부화된 영역에만 액체가 제공되는 액체 핸들링 시스템이 사용된다. 액체에 의해 채워진 공간은 평면에서 기판의 최상부 표면보다 작으며, 액체로 채워진 영역 밑으로 기판(W)이 이동하는 동안, 상기 영역은 투영 시스템(PS)에 대해 정지한 상태로 유지된다. 국부화된 액체 공급 시스템들의 4 개의 상이한 타입들이 도 2 내지 도 5에 예시된다.
이처럼 배치하기 위해 제안된 한가지 방식이 PCT 특허 출원 공개공보 WO 99/49504호에 개시된다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 적어도 하나의 유입구에 의해 기판 상으로, 바람직하게는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 액체가 공급된다. 투영 시스템 아래로 통과한 이후에 적어도 하나의 유출구에 의해 액체가 제거된다. 즉, 기판이 -X 방향으로 요소 밑에서 스캐닝됨에 따라, 액체는 요소의 +X 측에 공급되고 -X 측에서 흡수(taken up)된다. 도 2는 액체가 유입구를 통해 공급되고, 저압력원에 연결되어 있는 유출구에 의해 요소의 다른 측에서 흡수되는 구성을 개략적으로 도시한다. 도 2의 예시에서, 액체는 최종 요소에 대해 기판(W)의 이동 방향을 따라 공급되지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다. 최종 요소 주변에 위치된 유입 및 유출구들의 다양한 방위들 및 개수들이 가능하며; 어느 한 쪽에 유출구를 갖는 유입구의 4 개의 세트가 최종 요소 주변에 규칙적인 패턴으로 제공된 일 예시가 도 3에서 설명된다. 액체의 유동 방향은 도 2 및 도 3에서 화살표들로 표시되어 있다는 것을 유의한다.
국부화된 액체 공급 시스템을 갖는 또 다른 침지 리소그래피 해결책이 도 4에 도시된다. 투영 시스템(PS)의 어느 한쪽 상의 2 개의 홈형 유입구에 의해 액체가 공급되고, 유입구들의 반경 방향 바깥쪽으로 배치된 복수의 개별 유출구들에 의해 제거된다. 유입구들 및 유출구들은 그 중심에 홀(hole)을 갖고, 이를 통해 투영 빔이 투영되는 플레이트 내에 배치될 수 있다. 투영 시스템(PS)의 한쪽에서 하나의 홈형 유입구에 의해 액체가 공급되고, 투영 시스템(PS)의 다른 쪽에서 복수의 개별 유출구들에 의해 제거되어, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 박막의 액체 유동을 유도한다. 유입구 및 유출구들의 어떤 조합을 사용할지에 관한 선택은, 기판(W)의 이동 방향에 의존할 수 있다(유입구 및 유출구들의 다른 조합은 비활성적이다). 액체의 유동 방향은 도 4에서 화살표들로 도시되어 있다는 것을 유의한다.
제안된 또 다른 구성은 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블 사이의 공간의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장되는 액체 한정 부재를 갖는 액체 공급 시스템을 제공하는 것이다. 이러한 구성은 도 5에 도시된다. 침지 시스템은 액체 한정 구조체를 갖는 국부화된 액체 공급 시스템을 가지며, 이는 예를 들어 기판의 제한된 영역에 액체를 공급한다. 액체 한정 구조체는 투영 시스템의 최종 요소와 기판, 기판 테이블 또는 둘 모두의 하부면 사이의 공간의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장된다(다음의 설명에서 기판의 표면에 관한 언급은, 다른 곳에 특별히 언급되지 않는다면, 추가적으로 또는 대안적으로 기판 테이블의 표면을 언급한다). 액체 한정 부재는 Z 방향(광축의 방향)으로 약간의 상대 이동이 있을 수 있지만, XY 평면에서는 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지해 있다. 일 실시예에서, 액체 한정 구조체(12)와 기판(W)의 표면 사이에 시일이 형성된다. 상기 시일은 모세관력 시일(capillary force seal) 또는 가스 시일과 같은 유체 시일과 같은 무접촉 시일일 수 있다. 이러한 시스템은 미국 특허 출원 공개공보 US 2004-0207824호에 개시되어 있으며, 본 명세서에서 전문이 인용 참조된다.
액체 한정 구조체(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 침지 공간(11)에 액체를 적어도 부분적으로 수용한다. 기판(W)에 대한 무접촉 시일(16)은, 기판(W) 표면과 투영 시스템(PS)의 최종 요소 사이의 공간 내에 액체가 한정되도록 투영 시스템의 이미지 필드 주위에 형성될 수 있다. 상기 침지 공간은 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래에, 그리고 그것을 둘러싸서 위치된 액체 한정 구조체(12)에 의해 적어도 부분적으로 형성된다. 액체 유입구(13)에 의해 투영 시스템 아래의 그리고 액체 한정 구조체(12) 내의 공간으로 액체가 유입된다. 상기 액체는 액체 유출구(13)에 의해 제거될 수 있다. 액체 한정 구조체(12)는 투영 시스템의 최종 요소 위로 약간 연장될 수 있다. 액체 레벨이 상기 최종 요소 위로 솟아올라 액체의 버퍼(buffer)가 제공된다. 일 실시예에서, 액체 한정 구조체(12)는 상단부에서 투영 시스템 또는 그 최종 요소의 형상에 거의 일치하고(closely conform), 예를 들어 원형일 수 있는 내부 주변부(inner periphery)를 갖는다. 저부에서, 내부 주변부는 이미지 필드의 형상, 예를 들어 직사각형에 거의 일치하지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다.
일 실시예에서, 사용 시, 방볍 부재(12)의 저부와 기판(W)의 표면 사이에 형성되는 가스 시일(16)에 의해 액체가 침지 공간(11) 내에 수용된다. (예를 들어, 완전 습윤 구성에서) 항상 시일이 존재하는 것은 아니지만, 모세관력 및 메니스커스 피닝(meniscus pinning)에 의존적인 시일과 같이, 다른 타입의 시일이 가능하다. 가스 시일은 가스, 예를 들어 공기 또는 합성 공기(synthetic air)에 의해 형성되지만, 일 실시예에서는 N2 또는 또 다른 비활성 기체에 의해 형성된다. 가스 시일 내의 가스는 유입구(15)를 통해 액체 한정 구조체(12)와 기판(W) 사이의 갭(gap)에 과소 압력으로 제공된다. 상기 가스는 유출구(14)를 통해 추출된다. 가스 유입구(15) 상의 과대 압력(overpressure), 유출구(14) 상의 진공 레벨, 및 갭의 지오메트리(geometry)는 액체를 한정시키는 고속의 가스 유동(16)이 안쪽으로 존재하도록 배치된다. 액체 한정 구조체(12)와 기판(W) 사이의 액체 상의 가스의 힘은 침지 공간(11) 내에 액체를 수용한다. 상기 유입구들/유출구들은 상기 공간(11)을 둘러싸는 환형의 홈들일 수 있다. 상기 환형의 홈들은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 가스(16)의 유동은 상기 공간(11) 내에 액체를 수용하는데 효과적이다. 이러한 시스템은 미국 특허 출원 공개공보 제 US 2004-0207824호에 개시되어 있으며, 본 명세서에서 전문이 인용 참조된다.
다른 구성들이 가능하며, 아래의 설명으로부터 분명해지는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 액체 공급 시스템으로서 국부화된 액체 공급 시스템의 어느 타입을 사용할 수 있다.
도 6은 액체 공급 시스템의 일부분인 액체 한정 구조체(12)를 도시한다. 액체 한정 구조체(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 요소의 외주(예를 들어, 주변부) 주위에서 연장된다.
액체 한정 구조체(12)의 기능은 투영 빔이 액체를 통과할 수 있도록 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간(11)에 액체를 적어도 부분적으로 유지하거나 한정하는 것이다.
공간(11)을 정의하는 표면 내에 복수의 개구부들(20)이 상기 공간(11)에 액체를 제공한다. 상기 액체는 상기 공간(11)에 들어가기 이전에 측벽들(28, 22) 내의 각각의 관통 개구부(through opening: 29, 20)들을 통과한다.
액체 한정 구조체(12)의 저부와 기판(W) 사이에 시일이 제공된다. 도 6에서는, 시일 디바이스가 무접촉 시일을 제공하도록 구성되며, 몇몇 구성요소들로 이루어져 있다. 투영 시스템(PS)의 광축으로부터 반경 방향 바깥쪽으로, 상기 공간(11) 안으로 연장된 (선택적인) 유동 제어 플레이트(50)가 존재한다. 기판(W) 또는 기판 테이블(WT)과 마주하는 액체 한정 구조체(12)의 저부 표면 상의 유동 제어 플레이트(50)의 반경 방향 바깥쪽으로 개구부(180)가 존재할 수 있다. 상기 개구부(180)는 기판(W)을 향하는 방향으로 액체를 제공할 수 있다. 이미징 시, 이는 기판(W)과 기판 테이블(WT) 사이의 갭을 액체로 채움으로써 침지 액체 내의 기포 형성을 방지하는데 유용할 수 있다.
개구부(180)의 반경 방향 바깥쪽으로, 액체 한정 구조체(12)와 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT) 사이로부터 액체를 추출하는 추출기 조립체(70)가 존재할 수 있다. 상기 추출기 조립체(70)는 단-상(single phase) 또는 2-상(dual phase) 추출기로서 작동할 수 있다.
추출기 조립체(70)의 반경 방향 바깥쪽으로 후퇴부(80)가 존재할 수 있다. 상기 후퇴부는 유입구(82)를 통해 대기에 연결된다. 상기 후퇴부(80)는 유출구(84)를 통해 저압력원에 연결된다. 상기 후퇴부(80)의 반경 방향 바깥쪽으로 가스 나이프(90)가 존재할 수 있다. 추출기 조립체, 후퇴부 및 가스 나이프의 구성은 본 명세서에서 전문이 인용 참조되는 미국 특허 출원 공개공보 제 US 2006/0158627호에 자세히 개시되어 있다. 일 실시예에서는, 가스 나이프가 존재하지 않는다는 것을 유의한다.
추출기 조립체(70)는 본 명세서에서 전문이 인용 참조되는 미국 특허 출원 공개공보 제 US 2006-0038968호에 개시된 것과 같은 액체 제거 디바이스 또는 추출기 또는 유입구를 포함한다. 일 실시예에서, 액체 제거 디바이스(70)는 단일 액상(single-liquid phase) 액체 추출을 가능하게 하기 위해 액체를 가스로부터 분리하는데 사용되는 다공성 재료(110)로 덮인 유입구를 포함한다. 챔버(120) 내의 과소압력은 다공성 재료(110)의 홀들 내에 형성된 메니스커스들이 주위 가스가 액체 제거 디바이스(70)의 상기 챔버(120) 안쪽으로 끌어 당겨지는 것을 방지하도록 선택된다. 하지만, 다공성 재료(110)의 표면이 액체와 접촉할 때, 유동을 제한하는 메니스커스가 존재하지 않으며, 액체는 액체 제거 디바이스(70)의 챔버(120) 안쪽으로 자유롭게 유동할 수 있다.
다공성 재료(110)는 다수의 작은 홀들을 갖고, 그 각각은 5 내지 50 ㎛ 범위의 치수, 예를 들어 직경과 같은 폭 dhole을 갖는다. 다공성 재료(110)는 액체가 제거되어야 하는 표면, 예를 들어 기판(W)의 표면 위에서 50 내지 300 ㎛의 범위의 높이로 유지될 수 있다. 일 실시예에서, 다공성 재료(110)는 적어도 약간의 친액성을 가지며, 부연하면 침지 액체, 예를 들어 물에 대해 90°미만, 바람직하게는 85°미만 또는 바람직하게는 80°미만의 동적 접촉 각도를 갖는다.
투영 시스템(PS)과 액체 한정 구조체(12) 사이의 침지 액체의 레벨은 변동할 수 있다. 침지 액체는 투영 시스템의 포커싱에 영향을 주는 열적 부하를 인가할 수 있는 투영 시스템(PS)의 표면 상에 유지될 수 있다. 공간(11)으로부터 유출된 액체가 액체 한정 구조체(12) 상에 유동할 수 있다. 도 6에 구체적으로 예시되어 있지 않지만, 소액성(liquidphobic)(예를 들어, 소수성) 표면이 투영 시스템(PS), 액체 한정 구조체(12), 또는 둘 모두 상에 존재할 수 있다. 상기 표면은 코팅의 형태로 되어 있을 수 있다. 소액성 표면은 투영 시스템(PS)의 마지막 광학 요소 주위에, 및/또는 개구부를 둘러싸는 액체 한정 구조체(12)의 최상부 주위에 밴드를 형성할 수 있다. 소액성 표면은 투영 시스템(PS)의 광축의 반경 방향 바깥쪽으로 존재할 수 있다. 소액성(예를 들어, 소수성) 표면은 상기 공간(11) 내에 침지 액체를 유지하는 것을 돕는다.
도 5 및 도 6의 예시들은 어느 한 순간에 기판(W)의 최상부 표면의 국부화된 영역에만 액체가 제공되는, 소위 국부화된 영역 구성이다. 가스 드래그 원리(gas drag principle)를 이용하는 유체 핸들링 시스템들을 포함하는 다른 구성들이 가능하다. 소위 가스 드래그 원리는, 예를 들어 미국 특허 출원 공개공보 제 2008/0212046호, 및 2009년 5월 6일에 출원된 미국 특허 출원 US 12/436,626호에 개시되었다. 상기 시스템에서, 추출 홀(extraction hole)들은 바람직하게 코너를 갖는 형상으로 배치된다. 상기 코너는 스텝핑 및 스캐닝 방향들로 정렬될 수 있다. 이는, 2 개의 유출구들이 스캔 방향에 대해 수직으로 정렬된 경우와 비교하여, 주어진 속도에 대해 스텝 또는 스캔 방향으로 유체 핸들링 구조체의 표면 내의 2 개의 개구부들 사이의 메니스커스 상의 힘을 감소시킨다. 본 발명의 일 실시예는 완전 습윤 침지 장치에 사용되는 유체 핸들링 구조체에 적용될 수도 있다. 완전 습윤 실시예에서는, 예를 들어 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 한정하는 한정 구조체로부터 액체가 누설되게 함으로써, 유체가 기판 테이블의 최상부 표면의 실질적으로 전체를 덮게 된다. 완전 습윤 실시예에 대한 유체 핸들링 구조체의 일 예시는 2008년 9월 2일에 출원된 미국 특허 출원 US 61/136,380호에서 찾을 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 앞서 언급된 구조체를 갖는 액체 한정 구조체(12)에 대해 설명될 것이다. 하지만, 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 침지 공간에 액체를 제공하는 여하한의 다른 타입의 액체 한정 구조체 또는 액체 핸들링 시스템이 본 발명의 일 실시예에 적용될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 국부화된 영역 침지 리소그래피 장치와 완전 습윤 구성 둘 모두의 액체 한정 구조체 또는 유체 핸들링 시스템이 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있다.
리소그래피 장치에서, 1 이상의 표면들, 예를 들어 기판 테이블(WT) 및/또는 액체 한정 구조체의 표면과 같은 침지 공간의 표면의 오염은, 제거되지 않는다면, 시간이 지남에 따라 축적될 수 있다. 이러한 오염은 레지스트 및/또는 탑-코트의 박편(flake)과 같은 입자를 포함할 수 있다. 상기 입자는 일반적으로 플루오르화된 폴리메틸메타크릴레이트 수지와 같은 치환된 아크릴 중합체를 포함한다. 존재하는 오염을 제거하기 위해 표면에 세정 액체가 공급될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 침지 리소그래피 장치 내의 오염의 문제점을 해결하는 것을 돕도록 의도된다. 이러한 오염은 기판 내에 결함들을 유도할 뿐만 아니라, 예를 들어 액체 제거 디바이스(70)의 다공성 재료(110)가 오염으로 막히게 될 때에 액체 한정 구조체(12)의 성능의 손실을 초래할 수 있다. 이는 액체 한정 구조체(12)와 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT) 사이에 시일을 유도하여, 고장을 유발하고 상기 공간(11)으로부터 바람직하지 않은 액체의 손실을 유발할 수 있다.
2008년 10월 21에 출원된 미국 특허 출원 61/193,003호 및 미국 특허 공개공보 US 2009-0195761호는 침지 리소그래피 장치에 사용될 수 있는 세정 용액들, 그리고 전형적인 세정 스케쥴에 관한 것이다.
미국 특허 공개공보 US 2009-0195761호에서는, 세정이 일어나게 하기 위해 리소그래피 장치가 해체될 필요가 없는 세정 스케쥴이 개시된다. 미국 특허 출원 61/193,003호는 세정 액체, 특히 리소그래피 장치의 구성요소들에 유해한 영향을 주지 않는 세정 액체에 관한 것이다.
2009년 5월 14일에 출원된 미국 특허 출원 61/178,432호에 개시된 바와 같이, 기판의 이미징 시 침지 액체 내에 첨가제(예를 들어, 활성 세정제)를 사용하여, 오염 축적을 세정하고 및/또는 방지하는 것이 가능할 수 있다. 오염의 방지는 리소그래피 장치의 구성요소들을 손상시키지 않고, 또한 침지 액체(일 실시예에서는, 초순수)의 높은 투과율을 유지하는 것과 동시에 달성될 수 있다. 일 실시예에서, 침지 액체에 첨가된 첨가제는 희석 농도, 예를 들어 1 ppm 미만으로 존재한다.
일 실시예에서, 침지 리소그래피 장치 자체가 제 1 및 제 2 액체 소스들로부터의 액체들을 혼합한다. 제 1 액체 소스는 규정(normal) 침지 액체 소스(예를 들어, 초순수의 소스)와 같은 염기 액체 소스일 수 있고, 제 2 액체 소스는 상기 제 1 액체 소스로부터의 액체 내로 혼합되는 첨가제(예를 들어, 세정세) 소스이다. 추가 액체 소스들에 추가 첨가제들이 제공될 수 있다.
기판들은 일반적으로 저부 비반사성 코팅(bottom anti-reflective coating: BARC), 레지스트, 및 탑코트로 코팅된다. 탑코트는 일반적으로 침지 유체와의 장시간 접촉의 부정적인 효과들에 대해 광-반응성 레지스트를 보호하는 역할을 한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 탑코트는 침지 액체와 접촉할 때, 코팅된 기판 최상부 표면의 원하는 접촉 각도를 실현하는데 사용될 수 있다. 침지 노광 공정에서 탑코트 없이 사용될 수 있는 레지스트들이 개발되었다. 이러한 레지스트는 흔히 '탑코트없는 레지스트(topcoatless resist)'라고 칭해진다. 이러한 탑코트없는 레지스트는 탑코트의 사용을 필요로 하는 레지스트들보다 더 높은 접촉 각도를 갖는다. 이러한 레지스트는 탑코트와 상이한 화학적 조성을 갖는다. 따라서, 탑코트없는 레지스트 코팅된 기판들로부터 생성된 오염 입자들의 조성은 탑코트 코팅된 기판들의 조성과 상이하다. 그러므로, 침지 시스템에서 탑코트없는 레지스트 코팅된 기판들을 노광할 때에 생성된 상이한 타입의 오염을 세정하기 위해, 상이한 세정 액체가 개발될 수 있다. BARC, (탑코트없는 또는 이와 다른) 레지스트, 및/또는 탑코트 모두의 세정은 본 발명의 일 실시예에 의해 예상된다.
이러한 세정 액체는 에멀전이다. 에멀전 세정 액체는 염기 액체를 포함하거나 이로 구성되며, 이는 침지 액체와 동일할 수 있고 물일 수 있으며, 적어도 부분적으로 비혼화성 성분(예를 들어, 활성 세정제 액체)을 갖는다. 상기 적어도 부분적으로 비혼화성 성분은 염기 액체 내의 용질로서 존재하고, 염기 액체 내에 부유된 액적들로서 실질적으로 액체 형태로 존재할 수 있다.
세정과 관련하여, 순수 세정 액체, 또는 약간만 희석된 세정 액체를 사용하는 것이 유익할 것이지만, 이는 1 이상의 단점들을 가질 수 있다. 먼저, 리소그래피 장치의 1 이상의 구성요소들의 재료와 세정 액체의 화학적 혼화성(chemical compatibility)을 갖는 난제가 존재할 수 있다. 또한, 고농도의 세정 액체와 관련된 안정성 문제가 존재할 수 있다. 너무 낮은 농도 세정은 너무 느리므로 바람직하지 않다. 침지 리소그래피 장치의 몇몇 부분들은 퍼플루오로 알콕시(PFA) 또는 스테인리스 스틸로 만들어질 수 있으며, 따라서 순수한 형태로 세정 유체에 대해 저항적일 수 있다. 하지만, 침지 리소그래피 장치의 모든 부분들이 세정 액체에 대해 저항적인 재료로 만들어질 수 없으며, 이처럼 구성하는 것은 재설계 및 업그레이드를 요구할 것이다. 소정 구성요소들에 대해서는, 아직 실제적인 해결책이 존재하지 않으며, 이는 침지 액체와의 접촉 각도의 변화 및 기계적인 강성과 같은 다른 요건들(예를 들어, 기판의 에지를 둘러싸는 기판 테이블의 구성요소 또는 단-상 추출기의 다공성 부재)이 이러한 재료로 만족될 수 없기 때문이다. 그러므로, 유화된 형태의 액체 내에 활성 세정제의 사용은, 재료 혼화성 및/또는 안정성 문제점들 없이 충분한 세정 효율이 달성될 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 순수 세정 유체가 사용되는 경우보다 더 적은 세정 유체가 요구될 수 있다. 하지만, 활성제가 너무 높은 농도로 존재하는 경우, 에멀전 내에 큰 액적들이 형성될 수 있으며, 이는 리소그래피 장치를 손상시킬 수 있다. 일 실시예에서, PFA, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE), 플루오르화된 에틸렌 프로필렌(FEP), 및 스테인리스 스틸의 사용은 세정 유체가 예상될 수 있는 모든 위치들에 대해 바람직하다.
에멀전인 세정 액체를 사용하는데 있어서, 염기 액체와 부분적으로 비혼화성(또는 부분적으로 혼화성) 성분 간의 비율은 세정 액체가 에멀전이 되도록 바람직한 작업 범위 내에 존재하는 것을 보장하는 것이 중요할 수 있다. 충분히 많은 양의 성분이 세정 액체 내에 존재하는 경우, 세정이 일어날 수 있다. 하지만, 분리되는 부분적으로 비혼화성 성분인 세정 액체의 비율이 충분히 큰 경우, 침지 시스템의 표면, 예를 들어 친액성 코팅과 같은 섬세한 표면에 손상이 유발될 수 있다.
에멀전 세정 액체는 적어도 2 개의 성분들: 용액 내에 부분적으로 비혼화성(또는 부분적으로 혼화성) 성분의 양을 갖는 염기 액체인 액체; 및 에멀전으로서 상기 염기 액체 내에 부유되고 상기 염기 액체로부터 분리된 적어도 부분적으로 비혼화성 성분의 액적들을 포함한다. 상기 성분 및 염기 액체의 주어진 비율들에서, 액적들을 형성하는 성분의 양은, 비-제한적인 방식으로, 온도, 유속, 및/또는 액체의 압력뿐만 아니라, 상기 염기 액체와 상기 성분을 혼합하는 공정의 유효성을 포함하는 파라미터들에 의존적이다.
상기 세정 액체 내의 분리되는 성분 및 상기 염기 액체의 비율은 1 이상의 파라미터들에 의존적인 동적 평형에 의해 결정될 수 있다. 그러므로, 세정 액체를 혼합하고 공급하는 사이에, 에멀전의 조건들은 혼합 이후에 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 염기 액체 내의 성분의 액적들의 평균 크기 및/또는 수 밀도(number density)가 변화될 수 있고; 세정 액체 내의 염기 액체 내에서 용해되지 않는 분리되는 성분의 볼륨(volume)에 의한 비율이 변화될 수 있으며; 염기 액체 내의 용질로서 성분의 농도가 변화될 수 있다. 에멀전은 안정하지 않을 수 있다; 이는 염기 액체와 성분 액체의 안정한 상대 비율들을 달성하기 위해 정착 시간들을 필요로 할 수 있다. 다시 말해, 에멀전 조대화(emulsion coarsening)가 일어날 수 있다. 이는, 예를 들어 액적들의 유착(coalescence), 침전(flocculation), 및/또는 퇴적(sedimentation)[및/또는 크리밍(creaming), 밀도 비율에 의존적임]을 의미한다.
침지 시스템에 공급된 세정 액체 내에 존재하는 성분 액체의 비율이 소정 임계치 이상인 경우, 침지 시스템의 표면이 손상될 수 있다. 예를 들어, 제 2 성분의 액적들의 크기가 너무 큰 경우, 상기 장치의 민감한 부분이 손상될 수 있다. 이를 회피하기 위해, 성분의 높은 볼륨 프랙션(high volume fraction)이 사용된다면, 혼합 시 더 많은 전단(shear) 또는 더 많은 계면활성제가 필요할 수 있다. 액체 형태의 성분은 침지 시스템의 표면 상에 존재하는 물질을 용해하기에 충분한 화학적 강도를 가질 수 있다. 염기 액체가 없는 성분의 세정 효과는 이 자체 상에 사용될 구성요소에 대해 너무 클 수 있다. 분리되는 성분 액체의 비율이 최소 임계치 이상인 것을 보장하고, 너무 낮지 않도록 보장하는 것이 바람직할 수 있다. 세정 액체의 세정 효과가 너무 낮은 경우, 바람직한 것보다 세정이 더 오래 소요될 수 있다. 휴지시간이 증가할 수 있다.
그러므로, 염기 액체 및 성분이 혼합됨에 따라, 상기 염기 액체와 상기 성분의 유속을 제어하고; 및/또는 손상을 유발하지 않고, 공급된 에멀전이 효과적으로 세정하는 것을 보장하기 위해, 에멀전 또는 유화된 세정 유체의 상태[예를 들어, 분산된 상 프랙션(dispersed phase fraction) 및/또는 액적 크기 분포]를 모니터링하는 세정 액체 공급 시스템을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 에멀전 세정 액체를 모니터링하는데 있어서, 에멀전의 광학 특성과 같은 에멀전의 물리적 특성을 감지하기 위해, 센서 또는 센서 시스템이 사용될 수 있다. 상기 센서는 광학 센서일 수 있다. 상기 센서는 (비-제한적인 방식으로) 열 제어 디바이스, 액체 공급 디바이스, 혼합 제어 디바이스, 및/또는 압력 제어 디바이스와 같은 세정 액체 공급 시스템 내의 1 이상의 제어 디바이스들에 연결될 수 있다.
압력 제어 디바이스는, 예를 들어 염기 액체 및 성분 액체가 믹서에 공급됨에 따른 상기 염기 액체 및/또는 상기 성분 액체의 세정 액체 공급 시스템 내의 압력, 에멀전 세정 액체가 침지 시스템에 공급됨에 따른 상기 에멀전 세정 액체의 압력, 또는 둘 모두를 제어할 수 있다. 열 제어 디바이스는 혼합하기 이전에 염기 액체 및/또는 성분 액체의 세정 액체 공급 시스템 내의 온도, 및 심지어는 믹서 내의 혼합된 세정 액체의 온도를 제어하는데 사용될 수 있다. 액체 공급 디바이스는 염기 액체 및 성분이 믹서에 공급됨에 따라 염기 액체 및/또는 성분의 유속을 제어하는데 사용될 수 있다. 혼합 제어 디바이스는, 예를 들어 믹서에 공급되는 염기 액체 및/또는 성분의 양, 및 이에 따른 비율을 혼합하는 1 이상의 파라미터들을 제어할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 침지 리소그래피 장치의 세정 액체 공급 시스템(10)의 실시예들을 개략적으로 도시한다. 도 7은 종래의 침지 액체 공급부(212) 및 세정제 유체/혼합물 공급부(224)가 병렬로 존재하는 일 실시예를 도시한다. 도 8은 종래의 침지 액체 공급부(212) 및 세정제 유체/혼합물 공급부(224)가 직렬로 존재하는 일 실시예를 도시한다. 세정제 유체/혼합물 공급부(224)는 종래의 침지 액체 공급부(212)를 포함하는 기존의 침지 리소그래피 장치에 대해 개선될 수 있다.
도 7은 제어기(200)의 제어를 받는 침지 리소그래피 장치의 구성요소들을 도시한다. 제어기(200)는 세정 액체 공급 시스템(10)이 적어도 하나의 첨가제와 침지 액체를 혼합하도록 상기 장치를 제어한다. 세정 액체 공급 시스템(10)은 제 1 액체 소스(210)를 포함한다. 상기 제 1 액체 소스(210)는 전형적으로 침지 액체, 예를 들어 초순수를 제공한다. 상기 제 1 액체 소스 자체가, 예를 들어 반도체 제조 플랜트('fab')에서, 침지 액체의 소스, 예를 들어 초순수의 공급부에 연결될 수 있다.
또한, 성분, 예를 들어 액체 성분과 같은 첨가제의 소스인 제 2 액체 소스(220)가 제공된다. 제 2 액체 소스 자체가 'fab'에서 첨가제의 소스, 예를 들어 첨가제의 용기에 연결될 수 있다. 제 2 액체 소스(220)로부터의 첨가제는 한가지 타입의 첨가제로만 구성될 수 있거나, 첨가제의 희석 용액일 수 있거나, 2 이상의 타입의 첨가제의 혼합물일 수 있거나, 2 이상의 타입의 첨가제의 용액일 수 있다. 또한, 제 3 및 제 4 추가 액체 소스들(221, 222)이 제공될 수도 있다. 상기 추가 액체 소스들(221, 222)은 제어기(200)의 제어 하에 침지 액체 내로 선택적으로 혼합될 수 있는 다른 첨가제들을 포함할 수 있다. 상기 추가 액체 소스들(221, 222) 내의 첨가제들은 앞서 설명된 액체들 중 어느 하나일 수 있다. 상기 추가 액체 소스들로부터의 액체는 염기 액체 내에 에멀전을 형성하기 위한 성분으로서 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 또는 추가 소스들 중 적어도 하나는 계면활성제, 세척제(detergent), 비누, 산, 알칼리, (비극성 유기 용매 또는 극성 유기 용매와 같은) 용매, 안정제, 리소그래피 장치에 적합한 여타의 세정제, 또는 이의 여하한의 조합과 같은 첨가제를 포함할 수 있다. 바람직한 첨가제는 비누와 같은 계면활성제이다. 또 다른 바람직한 첨가제는 용매이다. 계면활성제와 용매의 조합이 특히 바람직할 수 있다. 세정제는 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 및/또는 에톡실화된 2차 C12-14-알콜, 예를 들어 알킬옥시폴리에틸렌옥시에탄올을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 세정제는 물, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 및 Tokyo Ohko Kogyo Co., Ltd에 의해 제조된 TLDR-A001 또는 TLDR-A001-C4와 같은 에톡실화된 2차 C12-14-알콜의 혼합물일 수 있다.
일 실시예에서, 세정제는 물; 글리콜 에테르, 에스테르, 알콜 또는 케톤을 포함하는 그룹으로부터 선택된 1 이상의 용매들, 및 계면활성제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 물은 깨끗하며, 예를 들어 물은 초순수일 수 있다. 용매는 제거되어야 할 오염과 합당한 일치(reasonable match)를 갖도록 선택되어야 한다. 이는, 예를 들어 Hansen 이론(예를 들어, Hansen Solubility Parameters, Charles M. Hansen, 2nd edition, CRC press, ISBN 0-8493-7248을 참조)을 이용하여 결정될 수 있다. 전형적으로, 용매는 Hansen 이론을 이용하여 결정된, 적어도 50 %의 일치를 가질 것이다.[다시 말해, 이는 Hansen 용해도 구(solubility sphere)의 중심 부근에 위치될 것이다]. 또한, 사용된 용매는 일반적으로 물에서 완전히 혼합가능할 것이다. 일 실시예에서, 용매는 물에서 10 wt% 이상의 용해도를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 용매는 38 ℃ 이상, 예를 들어 70 ℃ 이상 또는 93 ℃ 이상의 인화점(flash point)을 가질 수 있다.
세정 유체에 사용하기 위한 글리콜 에테르는: 프로필렌 글리콜에테르, 예컨대 프로필렌 글리콜 메틸 에테르(PGME), 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르(DPGME), 트리프로필렌 글리콜 메틸 에테르(TPGME), 프로필렌 글리콜 에틸 에테르(PGEE), 프로필렌 글리콜 노르말 프로필 에테르(PGPE), 디프로필렌 글리콜 노르말 프로필 에테르(DPGPE), 프로필렌 글리콜 노르말 부틸 에테르(PGBE), 디프로필렌 글리콜 노르말 부틸 에테르(DPGBE), 트리프로필렌 글리콜 노르말 부틸 에테르(TPGBE) 또는 프로필렌 글리콜 3차(tertiary) 부틸 에테르(PGTBE); 또는 에틸렌 글리콜에테르, 예컨대 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르(DEGME), 디에틸렌 글리콜 에틸 에테르(DEGEE), 디에틸렌 글리콜프로필 에테르(DEGPE), 에틸렌 글리콜 부틸 에테르(EGBE) 또는 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르(DEGBE); 프로필렌 글리콜 에테르 아세테이트, 예컨대 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA) 또는 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(DPGMEA); 또는 에틸렌 글리콜 에테르 아세테이트, 예컨대 에틸렌 글리콜 부틸 에테르 아세테이트(EGBEA) 또는 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르 아세테이트(DEGEA)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 글리콜 에테르는 DEGBE, DEGPE, PGME 및 DPGME로부터 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 글리콜 에테르는 DEGBE이다.
세정 유체에 사용하기 위한 에스테르는 에스테르 기능을 갖는 성분을 포함할 수 있다. 적합한 화합물들은 메틸 락테이트, 에틸 락테이트, 프로필 락테이트, 부틸 락테이트, 감마 부티로락톤, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, t-부틸 아세테이트 또는 감마 부티롤 아세테이트를 포함한다. 일 실시예에서, 에스테르는 2-염기성 에스테르이다. 일 실시예에서, 에스테르는 에틸 락테이트 또는 부티로락테이트이다. 일 실시예에서, 에스테르는 사이클릭 에스테르이다.
세정 유체에 사용하기 위한 케톤은 사이클로헥사논 또는 디아세톤 알콜을 포함할 수 있다.
세정 유체에 사용하기 위한 알콜은 메탄올, 에탄올, 프로판올(예컨대, 이소프로판올), t-부틸 알콜, 4-메틸-2-펜탄올 또는 사이클로헥산올을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 용매는 1 이상의 글리콜 에테르들 또는 에스테르들로부터 선택된다. 일 실시예에서, 상기 용매는 1 이상의 글리콜 에테르들로부터 선택된다.
일 실시예에서, 상기 용매는 DEGBE 또는 에틸 락테이트로부터 선택된다. 일 실시예에서, 상기 용매는 DEGBE이다.
일 실시예에서, 계면활성제는 1 이상의 비이온, 양이온 또는 음이온 계면활성제들로부터 선택된다. 일 실시예에서, 계면활성제는 1 이상의 비이온 계면활성제들로부터 선택된다. 일 실시예에서, 계면활성제는 1000 내지 3000의 분자 중량을 갖는 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 블록 코폴리머인 비이온 계면활성제를 포함한다. 이러한 적합한 계면활성제는 BASF로부터 1차 하이드록실 그룹들에서 종결되는 Pluronic® L61 양기능성(difunctional) 블록 코폴리머 계면활성제이다. 일 실시예에서, 계면활성제는 Air Products로부터의 Envirogem® AD01과 같은 습식 소포제(defoaming wetting agent)를 포함한다.
일 실시예에서, 첨가제는 pH 조정 화학제를 더 포함할 수 있다. 만약 존재한다면, pH 조정은 세정 유체의 pH가 7 내지 10, 예를 들어 8 내지 10 또는 9 내지 10이 되는 것을 보장하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 적합한 pH 조정 화학제는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 또는 인산완충액(phosphate buffer)과 같은 무기 염기를 포함할 수 있다. 용액의 pH를 증가시키는 것은 오염물과 표면 간의 접착력을 감소시킬 수 있으며, 따라서 더 효율적인 세정을 유동할 수 있다. 하지만, pH를 10 이상으로 증가시키는 것은 일반적으로 피해야 하는데, 이는 리소그래피 장치의 부품들, 예를 들어 투영 시스템의 광학 요소에 손상을 유도할 수 있기 때문이다.
일 실시예에서, 첨가제(들)는 질소 함유 화합물들이 없을 수 있다. 일 실시예에서, 세정 유체는 암모니아 및 아민들이 없을 수 있다. 이러한 화합물들은 휘발성 알칼리들이며, 포토 레지스트의 처리에 부정적인 영향을 줄 수 있다.
용매들은 일반적으로 주로 화학적 용해에 의해 오염을 제거하는 것으로 고려된다.
일 실시예에서, 첨가제는 TLDR-A001 또는 TLDR-A001-C4이다.
일 실시예에서, 첨가제는 비누와 용매의 혼합물이다. 일 실시예에서, 첨가제는 계면활성제를 포함한다.
일 실시예에서, 첨가제는 글리콜 에테르, 에스테르, 알콜 및/또는 케톤을 포함한다.
일 실시예에서, 첨가제는 탑코트 세정제를 포함한다.
첨가제가 계면활성제인 경우, 이는 [다공성 부재(110)와 같이] 젖은 표면에 입자들이 달라붙을 확률을 감소시킨다. 그러므로, 입자들은 추출 시스템 내로 배수될 수 있다.
앞서 언급된 세정 액체들 중 1 이상은 또 다른 액체, 즉 침지 액체, 예를 들어 물과 같은 염기 액체 내에서 충분한 농도로 존재할 때에 에멀전을 형성할 수 있음을 유의한다. 이러한 염기 액체에서, 세정 액체는 세정 성분으로 고려될 수 있다.
에멀전을 형성하는 성분으로서 적합한 세정 액체의 선택은 염기 액체로서 사용되는 액체의 용해도에 관한 지식을 필요로 한다. 염기 액체가 물과 같은 잘 알려진 용매인 경우, CRC Handbook of Chemistry and Physics(ISBN: 0-8493-0479-2)와 같은 잘 알려진 화학 문서를 참고하는 것으로부터, 이러한 정보가 얻어질 수 있다. 이 문서는 용해도에 대한 상대 스케일(relative scale)에 관한 정보 - 1은 불용성이고; 2는 약간 용해성이며; 3은 용해성이고; 4는 매우 용해성이며; 5는 혼화성임 - 를 제공한다. 에멀전 내의 성분으로서 사용하기에 적합한 세정 액체는 카테고리 2 또는 3 내에 있지만; 카테고리 2가 바람직하다. 카테고리들 1, 4 또는 5 내의 세정 액체는 바람직하지 않을 수 있다. 이러한 정보는 각각 상업적으로 이용가능한 특정 세정 액체의 Material Safety Data Sheet(MSDS)로부터 이용가능할 수 있다.
제 1 액체 소스(210)로부터의 액체는 공급을 조절하는 침지 액체 공급부(212)에 제공된다. 침지 액체 공급부(212)로부터, 침지 액체는 도관을 통해 세정제 공급부(224)에 공급된다. 여기서, 조절기(225)는 제 1 액체 소스(210)로부터 컨디셔닝 유닛(242)으로 침지 액체의 유동을 조절한다. 일 실시예에서, 컨디셔닝 유닛(242)은 침지 액체를 컨디셔닝하기 위해 1 이상의 필터들, 열 교환기들 등등을 포함한다. 일 실시예에서, 1 이상의 유체 소스들로부터 공급된 유체를 필터링하는 필터가 존재한다. 상기 필터는 액체를 필터링하는 필터일 수도 있다. 일 실시예에서, 각각의 유체 소스, 예를 들어 액체 소스는 유체들이 혼합되기 이전에 필터를 통해 유체(예를 들어, 액체)를 공급한다. 이 경우, 세정 액체를 형성하기 위해 유체들이 혼합되기 이전에 공급된 유체들 내에 존재할 수 있는 입자가 제거된다. 세정 액체는 적어도 실질적으로 입자가 존재하지 않을 수 있다.
조절기(225)는 침지 액체를 주입 지점(223)에 제공한다. 상기 지점(223)에서, 제 2 액체 소스(220) 및/또는 추가 액체 소스들(221, 222)로부터의, 성분 액체와 같은 유체가 제 1 액체 소스(210)로부터 침지 액체에 첨가된다. 주입 지점(223) 이전에 액체 소스들(210, 220, 221, 222) 중 1 이상의 액체 유동 경로 내에 위치된 침지 액체 필터가 존재할 수 있다.
일 실시예에서, 주입 지점(223)으로의 침지 액체의 유동을 조절하기 위해 유동 조절기(226)가 채택된다. 액체 성분과 같은, 액체 소스들(220, 221, 222) 중 적어도 하나로부터의 첨가제가 혼합물을 형성하기 위해 침지 액체에서 희석된다. 그 후, 상기 혼합물은 도관(228)을 따라 믹서(300)로 통과한다. 도 9는 믹서의 일 실시예를 도시한다. 일 실시예에서는, 믹서가 침지 액체 내의 첨가제의 매우 낮은 농도를 달성하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 믹서는 수동 믹서이다.
컨디셔닝 유닛(242)으로부터의 침지 액체는 믹서(300)로 통과된다. 제어기(200)의 제어 하에, 2 개의 액체들이 믹서(300)에서 혼합된다. 주입 지점(223) 및/또는 믹서(300)의 일 실시예는 도 9를 참조하여 아래에 설명될 것이다.
도관(310)은 믹서(300)로부터 액체 한정 구조체(12)로 안내한다. 이러한 방식으로, 성분 액체와 같은, 첨가된 추가 액체 소스(221, 222) 및/또는 제 2 액체 소스(220)로부터 첨가제를 가진 침지 액체가 액체 한정 구조체(12)에 제공된다.
일 실시예에서, 첨가제를 갖는 액체는 기판 테이블(WT) 상의 기판(W)과 마주하는 액체 한정 구조체(12)의 하부면 내에 정의된 개구부(180)에만 제공된다. 또 다른 실시예에서는, 첨가된 첨가제를 가진 침지 액체가 침지 공간(11) 내로 개구부(20)에 제공될 수도 있으며, 이를 통해 투영 빔(PB)이 통과한다. 이 목적을 위해, 유동을 조절하는 밸브(248)가 제공될 수 있다.
일 실시예에서는, 점선들로 도시된 추가 도관(213)이 제공될 수 있다. 상기 추가 도관(213)은 혼합되지 않은 침지 액체를 제 2 액체 소스(220) 또는 추가 액체 소스(221, 222)로부터 액체 한정 구조체(12)로 공급한다. 이러한 공급을 제어하기 위해 조절기(246)가 사용될 수 있다. 첨가제를 갖는 액체와 병렬로 된 이러한 침지 액체의 공급은 (침지 액체 공급부) 개구부(20)로부터 빠져나가기 위한 것일 수 있다. 이는 투영 빔(PB)이 통과하는 액체가 이 안에 여하한의 첨가제를 갖지 않을 것이기 때문에 유익할 수 있다. 따라서, 투영 빔(PB)의 투과율이 첨가제에 의해 전혀 감소되지 않을 것이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 최종 광학 요소와 같은 침지 시스템의 표면 상에 침전물이 쌓일 위험성이 경감될 수 있다. 상기 침전물은 세정 액체, 세정 액체의 세정 작용의 생성물, 또는 둘 모두로부터 도출될 수 있으며, 이는 탄소질(carbonaceous)일 수 있다. 이 실시예에서, 첨가제를 갖는 액체는 다공성 부재(110)와 쉽게 접촉하는 액체일 것이며, 이는 특히 오염되기 쉬운 침지 시스템의 부재이다. 일 실시예에서, 액체 한정 구조체(12)는 두 가지 타입의 액체 방출 개구부들(20 및 180)이 실질적으로 분리된 채로 유지되는 것을 돕도록 구성된다.
도 8은 아래에 설명되는 것을 제외하고는 도 7의 실시예와 동일한 일 실시예를 도시한다. 도 8의 실시예에서, 침지 액체 공급부(212) 및 세정제 공급부(224)는 직렬로 배치된다. 제 2 및/또는 추가 액체 소스들(220, 221, 222)로부터의 첨가제, 예를 들어 성분 액체가 세정제 공급부(224) 내의 믹서(300)에 의해 침지 액체와 같은 염기 액체와 혼합된다. 단일 도관(310)이 세정제 공급부(224)에서 액체 컨디셔너(242) 내로 빠져나간다.
다른 모든 실시예들에서와 마찬가지로, 에멀전은 (예를 들어, 저장 용기 내에서) 사전-혼합되어 제공될 수 있다. 이 경우, 예를 들어 믹서(300)에 대해 세정 액체 공급 시스템(10)의 구성요소들을 이용하고, 상기 믹서(300)의 하류에서 에멀전을 저장 용기 내로 수집하여, 상기 에멀전이 현장 밖에서(off site) 또는 라인 밖에서(off line) 준비될 수 있다. 그 후, 에멀전은 믹서(300)의 바로 상류 또는 하류 중 어느 하나에서 액체 한정 구조체(12)에 제공될 성분들을 포함하는 시스템에 제공될 수 있다.
도 7의 실시예의 도관(213)과 유사한 선택적인 도관(245)이 제공될 수 있다. 상기 도관(245)은 컨디셔녀(242)와 유사한 액체 컨디셔너를 선택적으로 가질 수 있다. 조절기(246)는 도관(213)을 통해 액체 한정 구조체로 공급을 제어하는데 사용될 수 있다.
도 9는 주입 지점(223) 또는 믹서(300)의 일 실시예를 도시한다. 일 실시예에서, 에멀전 세정 액체를 형성하기 위해, 염기 액체, 예를 들어 침지 액체에 첨가된 첨가제, 예를 들어 성분의 볼륨에 의한 비율은 1:5 내지 1:30 비율의 범위 내에 존재하며, 여기서 더 큰 볼륨은 염기 액체이다. 일 실시예에서, 상기 비율의 범위는, 예를 들어 염기 액체 내의 첨가제(예를 들어, 유기 용매)의 혼화성에 의존하여 1:10 내지 1:20, 예를 들어 1:10 내지 1:15이다. 유동하는 침지 액체의 라인 내에서 첨가제의 낮은 유속을 단순히 연속적으로 유입(meter)하는 것이 어려울 수 있다. 상기 장치에 의해 사용된 대량의 액체로 인해, 첨가제와 사전-혼합된 세정 액체의 단일 유체 소스를 공급하는 것이 실행가능하지 않을 수도 있다. 세정 액체가 장시간, 예를 들어 저장 동안에 유지된다면, 안정하지 않을 수도 있다.
도 9에서, 제 1 액체 소스와 연통하는 유체, 즉 염기 액체, 예를 들어 소순수와 같은 침지 액체의 라인(400)이 제공된다. 제 1 액체 소스(210)로부터의 액체는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 저장부들(410, 420, 430, 440) 내로 유입될 수 있다. 액체 성분과 같은 제 2 액체 소스[및/또는 추가 액체 소스(221, 222)]로부터의 액체는 도관(450)을 통해 제 1 저장부 내로 유입될 수 있다. 제 2 또는 추가 액체 소스(220, 221, 222)로부터 도관(450)을 통해 저장부(410) 내로 유입된 액체의 양을 비교하여, 제 1 액체 소스(210)로부터 저장부(410) 내로 액체를 유입함으로써, 제 1 액체 소스(210)로부터의 액체 내에 제 2 또는 추가 액체 소스(220, 221, 222)로부터의 액체의 낮은 농도가 저장부(410) 내에 달성될 수 있다.
제 1 저장부(410)가 충분히 채워졌다면, 제 1 저장부(410)로부터의 액체는 도관(451)을 통해 제 2 저장부(420) 내로 유입될 수 있다. 또한, 제 1 액체 소스로부터의 액체는 도관(400)을 통해 제 2 저장부(420) 내로 유입될 수도 있다. 제 1 액체 소스(210)로부터의 액체의 양이 제 1 저장부(410)로부터의 액체의 양보다 훨씬 더 많은 것을 보장함으로써, 제 2 저장부(420) 내의 첨가제의 농도는 제 1 저장부(410) 내의 첨가제의 농도보다 훨씬 더 낮게 만들 수 있다.
제 2 저장소(420)로부터 제 3 저장소(430)로, 그리고 제 3 저장소(430)로부터 제 4 저장소(440)로 유입함으로써, 유사한 공정이 제 3 및 제 4 저장소들(430 및 440)에 반복될 수 있다. 그 후, 제 4 저장소(440)로부터의 액체는 매우 낮지만 정확하게 결정된 농도로 될 것이며, 도관(310)을 통해 믹서(223, 300)로부터 액체 한정 구조체(12)로 제공될 수 있다.
이 시스템은 재보충이 필요하기 이전에 장시간 동안 액체를 수용할 제 1 저장부(410)를 먼저 채움으로써 작동한다. 제 2 저장부(420)는 제 1 저장부(410)보다 더 빨리 재보충될 것이며, 순서대로 제 3 및 제 4 저장소들(430, 440)도 이와 같을 것이다. 이러한 방식으로 여하한의 개수의 저장부들이 사용될 수 있다. 바람직한 개수는 적어도 2 이상이다. 제 2 또는 추가 액체 소스(220, 221, 222)로부터의 액체는 이미 희석된 형태로 존재할 것이다.
연속적인 작업을 보장하는 것을 돕기 위해, 추가, 예를 들어 최종 저장부[도 9에서는 제 4 저장부(441)]가 제공될 수 있다. 추가 저장부(441)에는 도관(400)을 통해 제 1 액체 공급부(210)로부터의 염기 액체가, 그리고 제 3 저장소(430)로부터의 액체가 제공될 수 있는 한편, 제 4 저장소(440)로부터의 액체는 액체 한정 구조체(12)에 공급된다. 제 4 저장소(440)가 비어있을 때, 액체 한정 구조체(12)로의 액체의 공급은 추가 저장부(441)로부터 중단되지 않고 계속될 수 있다. 이 기간 동안에, 제 4 저장소(440)는 추가 저장소가 사용될 때 다시 사용될 준비를 하기 위해 채워질 수 있다.
도 9의 믹서는 단지 한 종류의 믹서이다. 다른 타입의 적합한 믹서가 도 11 내지 도 15에 도시되어 있다. 도 11 내지 도 15에 도시된 믹서들 각각은 수동 혼합 디바이스이다. 각각의 믹서(300)는 2 개의 단부들 - 하나는 액체 유입용 단부(152)이고, 다른 하나는 액체 유출용 단부(154)임 - 을 갖는다. 도 11 내지 도 15에 도시된 실시예들에서는, 액체들이 서로 도입되었다. 믹서기의 목적은 혼합된 액체들이 충분히 혼합되어 안정한 에멀전이 형성되는 것을 보장하는데 있다. 액적 크기가 소정 임계치를 초과하지 않는 것을 보장하기 위해 혼합이 요구될 수도 있다. 상기 믹서들은 혼합된 액체들이 충분히 흔들어 섞이는 것을 보장한다. 수동 구성에서, 이는 구불구불한 경로를 따른 혼합 액체들에 의해 달성될 수 있다. 도 9에 도시된 것에 따른 구성은 세정 액체에 요구되는 안정한 에멀전을 제공하기 위해 혼합된 액체들을 흔들어 섞을 수 있다.
도 10은 세정 액체 공급 시스템(10)의 또 다른 실시예를 도시한다. 도 10의 실시예는 에멀전을 공급하기 위해 특별히 설계된다. 도 10의 실시예에서는, 염기 액체 및 적어도 부분적으로 비혼화성 성분이 함께 베셀(500) 내에 제공된다. 상기 염기 액체 및 적어도 부분적으로 비혼화성 성분은 리소그래피 장치의 위치로 베셀(500)의 전달 시에 베셀(500) 내에 제공될 수 있다. 대안적으로, 염기 액체 및 적어도 부분적으로 비혼화성 성분은 현장에서(on site) 함께 혼합되며, 베셀(500) 내에 놓일 수 있다. 일 실시예에서, 염기 액체 및 적어도 부분적으로 비혼화성 성분은, 예를 들어 도 7 및 도 8의 실시예들에 도시된 것과 유사한 방식으로, 유동 제어 밸브를 통해, 그리고 선택적으로는 필터를 통해 별도의 베셀들로부터 각각 제공될 수 있다.
베셀(500) 내의 2-상 혼합물은 펌프(510)와 유체 연통한다. 상기 펌프(510)는 1 이상의 액체 소스들[예를 들어, 베셀(500) 또는 별도의 베셀들, 1 이상의 유동 제어 밸브들 및 1 이상의 필터들] 이외에, 세정 액체 공급 시스템(10)의 모든 구성요소들의 상류에 존재한다. 다시 말해, 믹서(300), 온도 센서(520), 필터(530), 압력 센서(535), 검출기(350), 밸브(540), 화학제 배수부(545), 다중 밸브(550), 바이패스 조립체(513) 및 고주파 여기자(560)는 모두 펌프(510)의 하류에 존재한다.
상기 펌프(510)는 믹서(300) 및 필터(530), 및 액체 공급 디바이스(10) 내의 펌프(510) 하류의 다른 부분들에 의해 유도된 압력 손실을 극복하기 위해 사용된다. 그러므로, 상기 펌프(510)는 세정 액체 공급 시스템(10)을 통해 액체를 빨아당기기보다는 세정 액체 공급 시스템(10)을 통해 에멀전을 밀어낸다.
일 실시예에서, 베셀(500)은 가스로 가압될 수 있으며, 이에 따라 세정 액체 공급 시스템(10)을 통해 액체를 밀어낼 수 있다. 이 경우, 펌프(510)가 요구되지 않을 수 있다.
염기 액체, 적어도 부분적으로 비혼화성 성분, 또는 혼합된 에멀전의 유동의 양은 제어기(200)의 제어 하에 액체 유동 제어기 또는 또 다른 타입의 유동 제어 디바이스에 의해 결정될 수 있다. 1 내지 5 barg 압력에서 1 내지 5 리터/분의 유속이 전형적이다.
펌프(510)의 하류에 믹서(300)가 존재한다. 바람직하게는, 에멀전의 1 이상의 원하는 특성들을 생성하도록 믹서(300)가 최적화된다. 이러한 타입의 혼합 디바이스는 에멀전 내의 적어도 부분적으로 비혼화성 성분의 원하는 액적 크기에 의해 결정될 수 있다. 특히, 믹서(300)는 에멀전 내의 액적 크기를 제어하도록 최적화될 수 있다. 도 11 내지 도 15는 믹서(300)의 몇몇 실시예들을 도시한다. 믹서(300)는 에멀전을 섞도록 설계된다. 상기 에멀전은 저장 베셀(500) 내에 정착하려는 경향이 있으므로, 혼합분리(demixing)가 일어난다. 상기 믹서(300)는 액적 크기의 균질한 분포를 생성하고, 또한 소정의, 예를 들어 사전설정된 범위 내에 속하도록 액적 크기를 조성하도록 의도된다. 일 실시예에서, 믹서(300)는 들어오는 에멀전 액적들을 쪼개기 위해 유체 내에 큰 전단 응력을 생성한다. 일 실시예에서, 믹서(300)는 수동 믹서이다.
상기 믹서(300)의 하류에 온도 센서(520)가 제공된다. 온도 센서(520)로부터의 신호가 제어기(200)에 전달된다. 에멀전의 온도가 온도 센서(520)에 의해 측정된 바와 같은 소정 레벨 이상, 예를 들어 사전설정된 레벨 이상으로 상승한 경우, 믹서(300)에 의해 제공된 혼합 작용이 감소될 수 있다. 이는 에멀전의 온도가 너무 높아지는 것을 방지하는 것을 도울 것이다. 제어기(200)는 [예를 들어, 펌프(510)를 통해 유속을 감소시킴으로써] 믹서(300)의 혼합 작용을 감소시킴에 따라, 에멀전의 온도를 감소시킨다. 온도 센서(520)에 의해 측정된 바와 같은 에멀전의 온도가 너무 높은 경우, 액체 한정 구조체(12)에 에멀전이 도달하는 것이 방지될 수 있다. 예를 들어, 에멀전의 유속은 아래에 설명되는 밸브(540)에 의해 배수부(545)로 전환될 수 있다. 일 실시예에서, 제어기(200)는 온도 센서(520)롤부터의 신호에 기초하여 피드백 방식으로 유속 및/또는 믹서(300)를 제어할 수 있다.
상기 온도 센서(520)의 하류에 입자 필터(530)가 제공된다. 상기 입자 필터(530)는 너무 큰 적어도 부분적으로 비혼화성 성분의 여하한의 액적들을 필터링한다. 다시 말해, 상기 필터(530)는 소정 크기보다 큰, 예를 들어 사전설정된 크기보다 큰 적어도 부분적으로 비혼화성 성분의 여하한의 액적들을 필터링하도록 설계된다. 예를 들어, 상기 필터(530)는, 세정 액체 공급 시스템(10) 하류의 1 이상의 침지 액체 입자 필터들에, 또는 액체 한정 구조체(12) 내에 형성된 도관 또는 개구부 - 이를 통해 세정 유체가 통과함 - 에 달라 붙는, 적어도 부분적으로 비혼화성 성분의 액적들을 필터링하는데 사용될 수 있다. 침지 액체 필터는 전형적으로 30 ㎛ 미만의 크기를 갖는 입자들을 필터링하는 반면, 도 6에 도시된 다공성 부재(110) 내의 추출기(70) 내의 다공들의 다공 크기는, 예를 들어 10 내지 20 ㎛의 수치일 수 있다. 그러므로, 필터(530)는, 일 실시예에서, 직경이 5 ㎛보다 큰 적어도 부분적으로 비혼화성 성분의 액적들을 필터링하는데 적합하게 되어 있다.
모든 실시예들에서, 원하는 액적 크기 범위는 직경이 0.5 내지 5 ㎛이며, 예를 들어 5 ㎛ 미만, 또는 0.5 내지 2.0 ㎛ 범위 내이다. 일 실시예에서, 2 ㎛의 액적 크기가 사용된다. 추가적으로, 액적 크기가 너무 큰 경우, 에멀전이 액체 한정 구조체(12)에 도달하기 이전에, 또는 액체 한정 구조체(12)의 세정 동안에 상 분리가 일어날 수 있다. 일 실시예에서, 최대 액적 크기는 10 ㎛이다.
상기에 언급된, 소위 가스 드래그 원리 유체 핸들링 시스템에서 사용되는 개구부들은 직경이 20 ㎛의 수치일 수 있으며, 20 내지 100 ㎛ 범위 내일 수 있다. 그러므로, 20 ㎛ 및 이보다 큰 액적 크기들은 이러한 개구부들과 크기가 동일한 수치로 존재하며, 따라서 이러한 큰 액적 크기는 상기 타입의 유체 핸들링 시스템에 바람직하지 않다. 개구부가 더 크더라도, 개구부의 대부분을 막지 않고, 가능하게는 이를 차단하지 않고 액적이 통과하게 하기 위해서, 액적 직경은, 예를 들어 바람직하게는 개구부의 가장 큰 직경의 절반 이하일 것이다.
일 실시예에서, 침지 리소그래피 장치는 필터 및 유화된 세정 액체의 소스를 포함하는 액체 공급 디바이스를 포함한다. 상기 필터는 소정 직경 이상의 직경을 갖는 유화된 세정 유체의 제 2 액체의 유체 액적들을 필터링하도록 구성된다. 일 실시예에서, 침지 리소그래피 장치는 필터 상에서 압력 강하를 측정하기 위해 압력 센서를 더 포함한다. 일 실시예에서, 침지 리소그래피 장치는, 압력 센서가 소정 레벨 이상의 압력 강하를 측정할 때, 신호를 생성하도록 구성된 제어기를 더 포함한다. 압력 센서는 아래에 설명되는 도 15의 체(sieve) 위에서 동일한 방식으로 사용될 수 있다.
침지 액체가 물일 때, 상기 필터(530)는 침지 액체용 필터와 상이하다. 일 실시예에서는, 상기 필터(530)가 제공되는 것이 아니라, 예를 들어 도 11의 실시예에서와 같이, 2 개의 액체들이 분리되는 상들일 때[즉, 베셀(500)의 상류에서 상기 액체들이 서로 합쳐지기 이전에], (물과 같은) 염기 액체 및 적어도 부분적으로 비혼화성 성분의 필터링이 행해진다. 이러한 실시예에서, 상기 믹서(300)는 수동 믹서인 것이 바람직한데, 이는 능동 믹서가 혼합 동안에 더 많은 입자들을 생성할 것이고, 이러한 입자들은 액체 한정 구조체(12)에 제공되기 이전에 필터(530)를 통과하지 않아도 되기 때문이다. 일 실시예에서는, 상기 필터(530)를 통해 액체를 강제(force)하기 위해, 수 bar(예를 들어, 1 내지 5)의 압력이 인가될 수 있다.
필터(530)의 클로깅(clogging)(또는 적어도 부분적인 차단)이 모니터링되어야 한다. 이와 관련하여, 필터(530) 상에서 압력 강하를 측정하기 위해 압력 센서(535)가 제공된다. 압력 센서(535)로부터의 신호는 제어기(200)로 공급된다. 이에 따라, 상기 제어기는 필터(530)가 클로깅될 때에 결정할 수 있고, 이 효과에 대한 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 제어기(200)는 사용자에게, 예를 들어 필터(530)가 교체를 필요로 한다는 것을 알릴 수 있다.
상기 필터(530)의 하류에 검출기(350)가 존재한다. 상기 검출기(350)는 제어기(200)에 신호들을 보내고, 이들은 함께 에멀전 진단 유닛을 형성한다. 상기 검출기(350)는 에멀전의 1 이상의 특성들, 특히 1 이상의 품질 파라미터들을 검출한다. 예를 들어, 검출기(350)는, 예를 들어 스캐터로메트리(scatterometry)에 의해 액적 크기 및/또는 액적 크기 분포를 측정한다. 예를 들어, 액적 크기가 허용가능할 수 없는 경우, 상기 에멀전을 배수부(545)로 전환시키기 위해, 밸브(540)가 조정될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이것이 가능하고, 추가적으로 또는 대안적으로 믹서(300) 및/또는 펌프(510)의 파라미터를 제어할 수 있는 이러한 실시예들에서, 제어기(200)는 염기 액체 및 적어도 부분적으로 비혼화성 성분의 비율을 변경할 수 있다.
상기 검출기(350)의 하류에 밸브(540)가 존재한다. 상기 밸브(540)는 제어기(200)의 제어를 받는다. 상기 밸브(540)는 에멀전의 유동을 배수부(545)로 전환시키는데 사용될 수 있으며, 여기서 이는 다음: 폐기, 재생, 또는 (예를 들어, 리소그래피 장치로부터 떨어져 혼합이 수행되는 경우) 이후의 사용을 위한 사전-혼합으로서의 저장으로부터 선택된 적어도 하나의 목적을 위해 수집된다. 에멀전의 측정된 특성이 허용가능할 수 없는 경우, 상기 밸브(540)가 활성화된다. 예를 들어, 조성, 온도, 액적 크기 또는 액적 크기 분포 중 1 이상이 소정 파라미터 외부에, 예를 들어 사전설정된 파라미터 외부에 속하는 경우, 전환기 밸브(540)는 상기 에멀전을 배수부(545)로 전환시키도록 스위칭될 수 있다. 예를 들어, 적어도 부분적으로 비혼화성 성분에 대한 염기 액체의 비율이 소정 범위 내에 존재하지 않는 경우, 예를 들어 사전설정된 범위 내에 존재하지 않는 경우, 상기 제어기(200)는 상기 에멀전을 상기 배수부(545)로 전환시키도록 상기 밸브(540)를 작동시킬 수 있다. 일 실시예에서는, 상기 에멀전이 유해한 물질이 아니기 때문에, 어떤 추가적인 안전 조치들 없이 에멀전이 배수부(545)로 전환될 수도 있다.
다중 밸브(550)가 제공되며, 전환기 밸브(540)의 하류에, 그리고 하기에 설명된 바이패스 조립체(513)의 상류에 선택적으로 제공된다. 상기 다중 밸브(550)는 전환기 밸브(540)를 통해 도착하는 에멀전 사이에, 또는 제공될 수 있는 1 이상의 대안적인 세정 유체들(221, 220) 사이에 스위칭을 허용한다. 상기 세정 유체들은, 도 7 및 도 8의 실시예들에 설명된 바와 같이, 물과 같은 침지 액체와 혼합될 수 있거나, 또는 섞이지 않은 채로(neat) 제공될 수 있다(또는 이들은 이미 사전-혼합되었을 수 있다). 다중 밸브(550)의 특징은 상호 배타적인 것에 있다. 다시 말해, 상기 밸브는 대안적인 세정 유체들(220, 221) 중 하나로부터의, 또는 밸브(540)로부터의 유동만을 통과시킨다. 상기 다중 밸브(550)는 다양한 소스들(220, 221, 540)로부터의 액체들을 혼합할 수 없다.
상기 다중 밸브(550)가 일 실시예에 제공되며, 이는 침지 장치의 사용자가 특정한 용도의 세정 유체를 사용하도록 요구할 수 있기 때문이다. 그러므로, 사용자는 에멀전으로 세정하는 것을 바라는 것이 아니라, 상이한 타입의 유체로 세정하는 것을 바랄 수 있으며, 상기 다중 밸브(550)는 이를 허용한다. 일 실시예에서는, 실제로 추가 세정 유체(220, 221)가 도 7 또는 도 8의 실시예들에 예시된 바와 같은 세정 액체 공급 시스템(10)을 통해 다중 밸브(550)에 제공될 수 있다.
상기 다중 밸브(550)의 하류에 바이패스 조립체(513)가 존재한다. 상기 바이패스 조립체(513)는 에멀전이 액체 한정 구조체(12)에 침지 액체를 제공하도록 구성된 통상적인(regular) 액체 공급 시스템의 구성요소들을 바이패스하는 것을 보장하며, 그렇지 않으면, 이는 에멀전에 의해 손상될 수 있다. 예를 들어, 1 이상의 침지 액체 필터들 및/또는 열 교환기들은 에멀전에 의해 손상될 수 있다. 대안적으로, 이는 세정 후에 이러한 구성요소로부터 에멀전을 배출시키는데에는 너무 오랜 시간이 소요될 수 있으므로, 바이패스 조립체(513)를 사용하여 제 1 위치에서 이를 바이패스하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 바이패스 조립체(513)는 도 7 및 도 8의 실시예들의 바이패스 조립체(213)와 유사하다.
상기 바이패스 조립체(513)의 하류에, 그리고 액체 한정 구조체(12)의 바로 상류에, 고주파 여기자(560)가 선택적으로 제공된다. 상기 고주파 여기자(560)는 적어도 부분적으로 비혼화성 성분의 액적 크기를 더욱 감소시킨다. 여기 주파수는 액적들을 공명/진동시켜, 이들을 더 작은 액적들로 쪼개기 위해, 적어도 부분적으로 비혼화성 성분 액적들의 표면 장력과 일치될 수 있다. 예를 들어, 고주파 여기자(560)의 배관(tubing)은 1 이상의 압전 액추에이터들에 의해 여기될 수 있다. 일 실시예에서는, 고주파 여기자(560)가 생략될 수 있다.
고주파 여기자(560)의 하류에, 에멀전이 액체 한정 구조체(12)에 제공되며, 이는 도 7 및 도 8의 실시예들에 대해 설명된 것과 동일한 방식으로 액체 한정 구조체(12)를 세정한다.
또한, 액체 한정 구조체(12)의 추출기(70)로부터의 추출 속도가 감소될 수 있다. 이러한 방식으로, 메니스커스가 [기판(W)과 같은] 액체 한정 구조체(12) 아래의 표면과 다공성 부재(110) 사이에서 연장되는 위치가 투영 시스템(PS)의 광축에 대해 반경 방향 바깥쪽으로 이동한다. 이는 세정 시 메니스커스를 형성하는 세정 유체가, 사용 시 침지 액체와 접촉하는 다공성 부재(110)의 모든 부분들과 접촉할 것을 의미한다. 다시 말해, 세정 시, 메니스커스는 정상적인 이미징 작동 시보다 더 반경 방향 바깥쪽으로 위치된다. 소위, 가스 드래그 원리 유체 핸들링 시스템 상에 유사한 효과가 사용될 수 있다. 액체 및 가스를 추출하는 개구부들이 과소압력에 노출되는 상기 과소압력이 감소될 수 있다. 액체 한정 구조체(12)에 공급되는 액체의 양(즉, 유속)은 상기 액체 한정 구조체와, 예를 들어, 기판(W), 더미(dummy) 기판 및/또는 기판 테이블(WT)의 대향 표면 사이의 메니스커스의 위치를 변화시키도록 변화될 수 있다. 액체 한정 구조체(12)에 공급된 액체의 유속은 상기 액체 한정 구조체(12)와 대향 표면 사이의 거리를 변경시킴으로써 변화될 수 있다.
세정 시, 액적들의 유착은 바람직하지 않을 수 있다. 액적이 너무 크거나, 세정 유체가 단-상 세정 유체인 경우, Teflon 및 Teflon 관련 재료들(예컨대, PFA, PTFE, ETFE, FEP, 폴리프로필렌(PP), 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM), Kalrez 4079 퍼플루오로엘라스토머 및 Kalrez 6375UP 퍼플루오로엘라스토머) 및 스테인리스 스틸을 제외한 모든 재료들이 해로울 수 있다.
일 실시예에서는, 세정 후, 투영 빔 상에서 스위칭하고 기판들의 노광을 계속하기 이전에, 상기 시스템에 충분히 낮은 액체의 농도를 생성하기 위해, 침지 액체를 이용하여 세정제가 플러싱된다. 침지 액체로 15분 동안 헹구면, 세정 유체의 10 ppb 또는 이 미만의 농도를 유도할 수 있다. 2시간 동안 헹구면, 1 ppb 미만의 농도를 유도할 수 있다.
헹굼은 다양한 방식들로 가속될 수 있다. 대부분의 재료들의 경우, 세정 유체는 (표면 장력 효과들로 인해) 에멀전 상태로 있는 것보다는 표면에 달라붙어 있을 때 더 안정하다. 세정 유체 및 침지 액체의 에멀전 또는 침지 액체가 아닌 제 3 유체로 헹굼이 수행되는 경우, 헹굼이 가속될 수 있다. 예를 들어, 침지 액체 및 세정 에멀전의 것들 사이에 존재하는 특성들을 갖는 유체가 유용할 수 있다. 이러한 예시들은 H2O2, 또는 물, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 및 에톡실화된 2차 C12014-알콜의 혼합물이며, 이는 일반적으로 Tokyo Ohko Kogyo Co., Ltd에 의해 제조된 TLDR-A001 또는 TLDR-A001-C4와 같은 TLDR이라고 칭해진다.
일 실시예에서, 세정 에멀전과 접촉하는 상기 장치의 1 이상의 표면들은 높은(예를 들어, 약 50, 60, 또는 70 mJ/㎡ 이상의) 표면 에너지를 만드는 물질로 구성되거나 코팅을 갖는다. 예를 들어, 석영 코팅이 다수의 구성요소들에 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 액체 한정 구조체는 SiO2 또는 TiO2로 코팅되거나, 표면 처리된 스테인리스 스틸(예를 들어, AISI 304)이 사용된다. 상기 표면 처리는 산화물 플라즈마 또는 에칭 배스 처리(etching bath treatment)일 수 있다. 그 후, 산화물(예를 들어, 크롬 산화물)이 스틸의 표면 상에 형성된다.
액체 순환이 존재하지 않는[유체 경로의 "죽은 공간(dead space)"으로도 알려진] 에멀전의 유체 경로 내의 볼륨을 감소시키거나 최소화하는 것은 플러싱 시간을 단축시킬 수 있다. 상기 죽은 공간은, 예를 들어 코너들 및 죽은 단부들일 수 있다. 죽은 공간을 갖는 특징부들이 회피될 수 있는 것이 바람직하다.
도 11은 세정 액체 공급 시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시한다. 이 실시예는 아래에 설명되는 것을 제외하고는 도 7, 도 8 및 도 10의 실시예들과 동일하다. 도 11의 실시예로부터의 여하한의 특징부들은 도 7 내지 도 10의 실시예들로부터의 특징부들과 여하한의 조합으로 조합될 수 있다.
도 11의 실시예에서, 분리된 제 1 및 제 2 액체 소스들(1210, 1220)이 제공된다. 제 1 액체 소스(1210)는 정상 작동 동안에 사용된 침지 액체(예를 들어, 순수)의 소스일 수 있다. 제 2 액체 소스(1220)는 침지 액체에서 유화될 세정 유체일 수 있다.
각각의 액체 소스(1210, 1220)는 각각의 액체의 유동을 조절하는 연계된 조절기(1225, 1226)를 갖는다. 각각의 소스(1210, 1220)로부터의 액체는 각각의 필터(1530, 1531)를 통해 각각의 조절기(1225, 1226)의 하류로 유동한다. 상기 필터들(1530, 1531)은 각각의 액체만을 필터링한다. 필터(1530)는 제 1 액체 소스(1210)으로부터의 액체만을 필터링하고, 필터(1531)는 제 2 액체 소스(1220)로부터의 액체만을 필터링한다. 이는 필터들(1530, 1531)이 이들 각각의 액체들을 필터링하기 위해 최적화될 수 있다는 것을 의미한다. 분리되는 액체 소스들(1210, 1220)을 제공하는 것은, 용기 내의 에멀전의 정착이 덜 일어날 것이라는 것을 의미한다.
상기 필터들(1530, 1531)의 하류에 혼합 디바이스(1300)가 존재한다. 상기 혼합 디바이스는 여기에 다르게 설명된 혼합 디바이스들 중 어느 하나일 수 있다. 상기 혼합 디바이스(1300)의 하류에 검출기(1350)가 존재한다. 상기 검출기(1350)는 제어기(200)에 신호들을 보내고, 이들은 함께 에멀전 진단 유닛을 형성한다. 예를 들어, 도 10의 실시예에서와 같이, 검출기(1350)는 에멀전의 1 이상의 특성들, 특히 조성, 액적 크기 및/또는 액적 분포와 같은 에멀전의 품질을 나타내는 1 이상의 파라미터들을 검출할 수 있다.
상기 검출기(1350)의 하류에, 밸브(1540) 및 화학제 배수부(1545)가 존재한다. 상기 밸브(1540) 및 배수부(1545)는 도 10의 실시예의 밸브(540) 및 배수부(545)와 동일한 방식으로 작동할 수 있다.
상호연결 호스가 상기 밸브(1540)를 주요 리소그래피 장치에 연결시킨다. 상기 밸브(1540) 및 상기 밸브(1540) 상류의 구성요소들은 주요 리소그래피 장치와 분리될 수 있는 세정 에멀전 생성기의 일부분일 수 있다. 일 실시예에서는, 상기 상호연결 호스가 리소그래피 장치와 연결되지 않는 동안에, 에멀전이 생성될 수도 있다. 생성된 에멀전은 사전-혼합물로서 저장될 수 있다.
상호연결 호스는 에멀전을 밸브들(1610, 1630)로 지향시킨다. 정상 작동 시, 밸브(1610)는 개방된 채로 유지되고, 상기 밸브(1610)를 통해, 상기 밸브(1610) 하류의 필터(1620)를 통해, 그리고 유체 핸들링 구조체(12) 안으로 침지 액체가 유동한다. 세정 시, 필터(1620)를 통해 액체가 유동하지 않도록 밸브(1610)가 폐쇄된다. 대신에, 밸브(1630)가 개방되어, 세정 에멀전이 상기 밸브(1630)가 위치된 바이패스 통로를 통해 유동한다. 상기 액체가 밸브(1630)를 통과한 후, 상기 액체는 유체 핸들링 구조체(12)로 유동한다.
상기 에멀전(예를 들어, 혼합된 침지 액체와 세정 액체)은 침지 시스템, 예를 들어 액체 한정 구조체(12)의 표면 내의 개구부를 통해 유동한다. 상기 액체는 액체 한정 구조체(12)의 하부면과 마주하는 표면 상으로 유동할 수 있다. 상기 대향 표면은 기판 테이블(WT), 예를 들어 기판이 지지될 수 있는 후퇴부의 표면일 수 있다. 에지 후퇴부는 기판 테이블(WT)의 표면 내에 개구부를 형성할 수 있다. 기판을 지지할 때, 상기 개구부는 기판의 에지를 둘러싸며, 여기에 과소압력이 인가될 수 있다. 상기 에멀전은 상기 후퇴부의 에지 주위에서 기판 테이블에 공급될 수 있다. 상기 에멀전은 액체 수집 시스템(1800)에 의해 수집될 수 있고, 적절하다면, 배수부(1810)로 복귀되거나 재생될 수 있다. 상기 수집 시스템(1800)은 액체 한정 구조체의 표면, 또는 기판 테이블과 같은 대향 표면을 제공하는 구성요소의 표면 내에 형성된 에멀전의 유입을 위한 개구부를 가질 수 있다.
바이패스 밸브(1630)를 제공하는 것은, 세정이 끝난 후에, 그리고 리소그래피 장치의 정상 작동이 재개될 수 있기 이전에, 상기 시스템을 플러싱하고/헹구기 위한 휴지시간을 단축시킨다.
도 12 내지 도 17은 믹서(300)의 몇몇 실시예들을 도시한다. 이들은 몇 가지 상이한 카테고리들에 속한다. 한 가지 타입의 믹서(300)는, 예를 들어 도 15에 도시된 바와 같이 체일 수 있다. 상기 체는 정확한 액적 크기를 생성하기 위해 소정의 다공 크기로 설계될 수 있다.
상기 믹서(300)는 난류 혼합(turbulent mixing)에 기초하여 혼합할 수 있다. 혼합 디바이스는 소정 범위 내의, 예를 들어 사정설정된 범위 내의 레이놀드 수(Reynolds number)를 가질 수 있다. 레이놀드 수에 대한 사전설정된 범위는 실험적으로 결정될 수 있다. 주어진 타입의 믹서(300) 및 주어진 유체에 대해, 소정의 전단율(이는 레이놀드 수로서 표현될 수 있음) 이상에서 액적들이 형성될 것이다. 액적들의 크기는 레이놀드 수가 증가함에 따라 감소할 것이다. 난류 믹서(300)는 도 12 내지 도 15, 그리고 도 17에 도시된다.
믹서(300)는 전단 유동에 기초할 수 있으며, 이러한 실시예는 도 16에 도시된다.
또 다른 실시예에서, 믹서(300)는 초음파 믹서를 포함할 수 있다. 에멀전이 유동할 위치에 인접하여 초음파 트랜스듀서가 위치된다. 고주파 여기자와 관련하여 상기에 설명된 바와 같이, 소정 주파수들에서 기포들이 진동할 것이며, 이에 따라 더 작은 액적들로 쪼개질 것이다. 초음파 믹서의 주파수는 소정 크기의 액적들이 쪼개지는 것을 보장하기 위해, 소정 범위 내에, 예를 들어 사전설정된 범위 내에 있도록 선택된다.
다른 타입의 믹서들(300)은 비혼화성인 유체가 노즐에 의해 염기 유체의 유동 내로 주입되는 기계적인 믹서를 포함한다. 이러한 주입은 원하는 액적 크기를 달성하기 위해 소량으로 구성된다. 상기 노즐은, 예를 들어 잉크젯 프린터에 의해 사용된 것과 같은 압전 노즐일 수 있다. 이와 유사하게, 스파저(sparger)가 사용될 수 있다. 이와 유사하게, 압출기(extruder)가 사용될 수 있으며, 압출기는 비혼화성 액체의 압출된 스트림으로부터 액적들을 생성하는 불-안정화기(de-stabilizer)를 포함한다. 예를 들어, 압출된 유동 내에 체가 사용될 수 있거나, 또는 압출된 유동은, 예를 들어 초음파에 의해 흔들려 섞일 수 있다.
일 실시예에서, 믹서(300)에서 달성된 액적 크기는, 믹서(300)와 액체 한정 구조체(12) 사이의 유체 경로 내의 액적들의 유착을 고려하여, 요구되는 크기보다 더 작다. 이는 고주파 여기자(560)가 더 이상 필요하지 않게 할 수 있다.
예를 들어, 도 12는 유입구(152) 및 유출구(154)를 갖는 혼합 베셀(150)을 나타낸다. 다수의 배플들(156)이 상기 혼합 베셀(150)의 벽들로부터 돌출되어 있다. 상기 배플들(156)은 혼합 베셀(150)의 대향하는 벽들(158)과 교번하여 돌출된다. 각각의 배플은 상기 배플(156)로부터 돌출된 서브-배플(162)을 갖는다. 혼합 베셀(150)을 통해 유동하는데 있어서, 혼합 액체들은 구불구불한 경로를 따른다. 액체 유속이 충분히 빠른 경우, 액체가 구불구불한 경로를 따라 유동함에 따라 액체에 인가되는 힘들은 염기 액체 및 성분의 액체들이 유화되게 한다.
도 13 및 도 14의 믹서들(300) 각각은 도 12의 믹서와 동일한 특징부들을 갖는다. 도 13의 배플들(156)은 벽들(158)에 대해 각도를 갖는 대신에 상기 벽들에 수직이다. 도 13 및 도 14의 배플들(156)은 단순하다: 이들은 서브-배플들(162)을 갖지 않는다.
도 15에 도시된 믹서(300)에서는, 배플들이 복수의 어퍼처들(166)을 갖는 플레이트(164)로 대체된다. 인접한 플레이트들(164) 사이의 어퍼처들(166)은 정렬되지 않는다. 혼합 액체에 대한 유동 경로는 사실상 복수의 상호연결된 구불구불한 경로들이며, 상기 유동 경로들은 (직렬과 반대인) 병렬로 되어 있다. 일 실시예에서, 상기 어퍼처들(166)은 플레이트가 사실상 필터일 정도로 작을 수 있다. 상기 어퍼처의 크기는 염기 액체 내의 성분 액체에 의해 형성된 에멀전 액적의 크기에 의존한다. 평균 액적 크기는 선택된 에멀전(그러므로, 성분 및 염기 액체들)에 의존한다. 일 실시예에서, 어퍼처들의 크기는 1 ㎛ 내지 1 mm 범위로부터, 바람직하게는 5 내지 500 ㎛ 범위로부터 선택될 수 있다.
액적들이 쪼개지기 위해서는, 모세관 개수가 점도의 소정 비율에 대해 임계 모세관 개수 이상이어야 한다. 주어진 염기 및 주어진 성분에 대해, 전단율과 같은 필요한 조건들을 확립하기 위해 "그레이스 곡선(Grace curve)"이 참고될 수 있다. 체로 액적을 쪼개기 위해서, 전형적으로 액적 크기와 어퍼처 크기 간의 비율은 유동 조건들 및 유체 점성들에 의존하여 2 내지 10 배이다. 형성되는 액적 크기와 어퍼처에 걸친 압력 강하 사이에, 이론적인 상관관계가 존재한다. 2 내지 10 bar, 바람직하게는 3 내지 8 bar, 일 실시예에서는 약 5 bar의 압력 강하가 적합한 액적 크기를 유도한다.
혼합 베셀(150), 및 이에 따른 액체 유동을 위한 구불구불한 경로는 3 차원으로 유동할 수 있으며, 예를 들어 도 16에 도시된 바와 같이 나선형 구조일 수 있다. 상기 나선형 경로의 곡률 반경은, 이들이 구불구불한 유동 경로를 통과함에 따라, 혼합 액체 상에 가해진 (전단) 힘들이 이들을 혼합하게 하고, 성분 및 염기 액체들이 유화될 수 있을 정도로 충분히 클 수 있다.
일 실시예에서, 수동 믹서(300)는 여기에 설명된 특징부들 중 1 이상을 갖는 구불구불한 액체 유동 경로를 포함할 수 있다.
일 실시예에서는, 온도에 따른 염기 내의 상기 성분의 용해도의 변화를 이용한다. 상기 성분 및 염기의 혼합이 높은 온도에서 수행되는 경우, 염 내에 성분의 용액이 생성될 수 있다. 이러한 용액은 필터링될 수 있다. 고온 용액의 냉각 시, 에멀전이 형성될 것이다. 액적 크기는 냉각 속도에 의존한다. 이 실시예는 여타의 다른 실시예와 조합하여 사용될 수 있거나, 믹서(300) 대신에 사용될 수 있다. 이 실시예를 통합한 장치는 가열기 및 냉각기를 포함하며, 선택적으로 상기 가열기의 하류에 그리고 상기 냉각기의 상류에 필터를 갖는다.
일 실시예에서, 믹서는 능동 믹서일 수 있다. 하지만, 능동 믹서는 이동하는 구성요소를 갖는다. 이동하는 구성요소는 믹서 내의 또 다른 구성요소에 대해 이동하여, 서로에 대해 이동하는 표면이 존재한다. 상대적으로 이동하는 표면이 다른 것과 접촉하는 경우, 입자가 생성될 수 있다. 이러한 입자는 결함의 근원일 수 있다. 그러므로, 수동 믹서가 실질적으로 정적인 구성요소들을 가짐에 따라, 능동 믹서보다는 수동 믹서가 사용되는 것이 바람직할 수 있다. 입자를 생성할 위험성이 바람직하게 감소된다.
도 17은 믹서(300)의 또 다른 실시예이다. 도 17의 믹서(300)는 능동 믹서이다. 도 17의 실시예에서는, 유화된 액체가 액체 한정 구조체(12)에 제공되는 2 개의 성분들을 함께 마찰시킴으로써 유도되는 입자들을 회피하기 위한 조치들이 취해진다.
도 17의 실시예의 믹서(300)는 밀링 믹서(milling mixer)이다. 개괄적인(coarse) 믹서(2010)에서 개괄적인 에멀전을 생성하기 위해, 2 개의 액체들이 혼합된다. 상기 개괄적인 믹서(2010)는 따로 제공되는 염기 및 성분을 흔들어 섞기 위해 회전자를 사용할 수 있다. 그 후, 개괄적인 에멀전은 미세한 믹서(2020)로 진행된다. 여기서, 개괄적인 에멀전이 2 개의 회전자들(2030, 2040) 사이로 통과한다. 두 회전자들(2030, 2040)은 회전할 수 있거나, 하우징(2022)에 대해 정지해 있을 수 있다. 이동하는 회전자들은 각각의 샤프트들(2035, 2045)에 의해 지지된다. 샤프트들(2035, 2045)과 상기 샤프트들이 하우징되는 하우징(2022) 사이에 입자들이 생성될 수 있다. 이러한 여하한의 입자들이 유체 핸들링 구조체(12)에 공급되는 것을 방지하기 위해서, 구동 샤프트들(2035, 2045)이 접촉하고 상기 각각의 샤프트들(2035, 2045)을 둘러싸는 각각의 지지 튜브(2036, 2046)에 대해 이동하는 영역을 지나 유체가 플러싱된다. 그 후, 상기 유체는 유체 핸들링 구조체로의 일 경로로부터, 예를 들어 배수부로 전환된다. 이러한 방식으로, 생성된 입자들은 에멀전이 튜브들(2036, 2046)을 통과함에 따라 플러싱된다.
또한, 도 17의 일 실시예에서는, 에멀전의 온도가 세심하게 제어된다. 온도 센서(2520)는 가열기(2050)의 상류에 위치된 냉각기(2000)로 신호들을 전달한다. 상기 냉각기(2000)는 염기 또는 성분이 혼합되기 이전 또는 이후에, 개괄적인 믹서(2010)의 상류에 위치될 수 있다. 상기 가열기(2050)는 미세한 믹서(2020)의 하류에 그리고 온도 센서(2520)의 상류에 위치된다. 개괄적인 믹서(2010) 내에서, 또한 미세한 믹서(2020) 내에서 혼합하는 동안에, 에멀전의 온도가 상승할 것이다. 상기 냉각기(2000)는 가열기(2050) 상류의 에멀전의 온도가 원하는 값 이하가 되도록 에멀전을 충분히 냉각시킨다. 그 후, 가열기(2050)는 상기 에멀전을 목표치까지 가열한다. 또한, 이 실시예는 하나의 믹서만으로도 작동하며, 여하한의 다른 실시예에 추가될 수 있다.
일 실시예에서, 믹서(300)는 하나의 회전자가 또 다른 회전자에 대해 이동하는 고전단(high shear) 믹서를 포함한다. 적합한 믹서들은 IKA Wilmington(North Carolina, USA)의 상표 Turrax로부터 이용가능하다.
믹서(300)의 또 다른 실시예가 도 18에 도시된다. 제 1 액체 소스(2210)로부터의 염기는 펌프(2400)에 의해 챔버(2500)를 통해 강제된다. 상기 염기는 멤브레인(2550)에 의해 챔버(2500)의 중심 부분에 한정된다. 제 2 소스(2220)로부터의 액체(즉, 성분)가 상기 멤브레인(2550)의 반경 방향 바깥쪽으로 상기 챔버(2500)의 반경 방향 외측 부분 안으로 도입된다. 상기 성분은 소정 압력에서 도입되며, 이에 따라 상기 성분은 멤브레인(2550)을 통과하여, 상기 멤브레인(2550) 내부에서 염기 내에 에멀전을 형성한다. 상기 에멀전은 챔버(2500)를 빠져나간다. 상기 염기에 더 많은 성분이 분산되어야 하는 경우, 재생 경로(2600)가 채택될 수 있으며, 이에 의해 상기 챔버(2500) 하류의 에멀전이 상기 챔버(2500)를 통해 다시 재생되어(필요하다면, 적절한 밸브들을 가짐), 더 많은 성분이 멤브레인(2550)을 통해 도입될 수 있다.
첨가제, 예를 들어 성분 액체, 농도를 제어하는 방식에 관한 실시예들이 도 8 및 도 10에 예시된다. 이는 원하는 위치에서 에멀전 내의 성분 액체의 비율을 검출하는 검출기(또는 센서)(350, 351)를 제공함으로써 달성될 수 있다. 침지 시스템으로 공급하기 위해 세정 액체 공급 시스템에서 믹서를 떠나는 사이의 공급 경로 내의 여하한의 지점에서 에멀전의 상태를 모니터링하기 위해 센서가 사용될 수 있다. 검출기(350)의 가능한 위치들은 믹서(300)와 액체 컨디셔너(242) 사이에[또는, 도 10의 실시예의 경우, 필터(530)의 바로 하류에], 상기 액체 컨디셔너(242) 내에, 상기 액체 컨디셔너와 액체 한정 구조체 사이에, 예컨대 액체 한정 구조체(12) 사이에, 액체 컨디셔너 바로 하류에, 또는 액체 한정 구조체(12)의 바로 상류에 존재할 수 있다.
이러한 경우들 중 어느 하나에서, 검출기(들)(350)의 적어도 하나로부터의 신호의 결과들이 제어기(200)에 보내진다. 상기 신호에 응답하여, 제어기(200)는 염기 액체, 성분 액체, 또는 둘 모두의 양(즉, 공급율)을 조정하고, 이는 믹서(300)의 유입구(152)에서 또는 바로 이전에 유동 경로 내로 도입된다. 예를 들어, 에멀전이 세정 액체 공급 시스템(10)을 떠남에 따라, 또는 에멀전이 침지 시스템으로 공급됨에 따라, 단일 센서가 공급 경로 내에 충분할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 센서는 한정 구조체(12) 내에 위치된다.
세정 액체 공급 시스템 내에 위치된 센서는 믹서 내에서의 혼합의 유효성을 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛을 통해 혼합 제어 디바이스에 연결된 이러한 센서는, 에멀전이 원하는 작동 범위 내에 있는 것을 보장하도록 충분히 빠른 피드백이 제공될 수 있다.
침지 시스템, 예를 들어 액체 한정 구조체(12)에 또는 이 부근에 위치된 센서는 에멀전이 사용되기 바로 이전에 에멀전의 상태를 검출할 것이다. 에멀전이 원하는 작동 범위 외부에 있는 경우, 세정 개체 공급 시스템(10) 내의 적절한 제어 디바이스로 신호가 지향될 수 있다. 상기 제어 신호는 침지 시스템에 공급된 에멀전이 그 작동 범위 내로 복귀되도록 1 이상의 파라미터들이 변경되는 것을 보장하기 위해 세정 액체 공급 시스템을 제어할 수 있다. 하지만, 센서가 공급 경로에서 먼 하류에 위치됨에 따라, 피드백 시간이 길 수 있으며, 아마도 너무 길 수 있다.
세정 액체 공급 시스템(10)에 가깝게 또는 이 안에 센서를 갖는 것이 바람직한 것처럼 보일 수도 있다. 하지만, 에멀전의 조건들은 에멀전이 공급 경로를 따라 이동함에 따라 변화할 수 있다. 그러므로, 세정 액체 공급 시스템에 또는 이에 가깝게 위치된 센서를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 하지만, 이러한 센서는 에멀전이 침지 시스템에 공급됨에 따른 에멀전의 상태를 검출할 수 있다. 에멀전이 침지 시스템에 공급됨에 따른 에멀전의 상태를 검출하기 위해 침지 시스템 부근에 위치된 센서를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
일 실시예에서는, 2 개의 센서들이 존재할 수 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 하나는 다른 하나의 상류에 위치된다. 상기 센서들 중 하나는 세정 액체 공급 시스템(10)에 또는 이와 가깝게 위치될 수 있고; 상기 센서들 중 다른 하나는 침지 시스템에 또는 이에 가깝게 위치될 수 있다.
도 19는 액체 한정 구조체(12)를 포함하는 침지 시스템과 세정 액체 공급 시스템(10)의 상호연결을 개략적으로 나타낸다. 침지 시스템 및 세정 액체 공급 시스템을 상호연결시키는 것은 2 개의 센서들(350, 351)을 갖는 유동 경로이지만, 하나의 센서만이 존재할 수도 있다. 상기 센서(350)의 위치는 믹서(300) 하류의 여하한의 위치에 존재함을 유의한다. 그러므로, 컨디셔너(242)(예를 들어, 도 7 및 도 8과 관련하여 설명된 것과 같음) 또는 도 10의 검출기(350) 하류에 도시된 것들을 포함하는 다른 구성요소가 상기 센서(350)의 하류에 위치될 수 있지만, 도 19에는 도시되어 있지 않다. 비록 도시되어 있지는 않지만, 침지 액체가 세정 유동 경로와 병렬로 침지 시스템으로 유동하는 제 2 유체 경로(213, 245)가 존재할 수 있다.
일 실시예에서는, 두 센서들(350, 351)이 존재한다. 이러한 시스템을 사용하는데 있어서, 2 개의 센서들로부터의 신호들이 비교될 수 있다. 상기 신호들을 비교함으로써, 에멀전의 안정성이 결정될 수 있다. 상기 에멀전의 안정을 비교하는데 있어서, 세정 액체 제어 시스템은 에멀전이 안정한 것을 보장하도록 제어될 수 있으며: 따라서, 센서들 각각으로부터의 신호는 소정 시점에서 실질적으로 일치하거나, 예를 들어 유동 경로의 단부 및 시작지점에서 각각의 센서(350, 351)를 통과하는 것과 동일한 액체의 볼륨에 대해 실질적으로 일치하거나, 또는 둘 모두이다.
상기 센서(350, 351)는 에멀전의 상태를 나타내는 에멀전의 물리적인 특성을 검출할 수 있다. 물리적인 특성은 성분의 볼륨에 의한 비율일 수 있다. 이를 검출하기 위해, 상기 센서는 염기 액체 내의 액체 성분의 액적들의 유속을 검출하는 유동 센서일 수 있다. 센서에 의해 사용될 수 있는 적합한 감지 기술은 (비-제한적인 방식으로): 예를 들어 초음파 주파수를 이용하는 음파 유동계(예를 들어, 초음파 센서), 동적 방사선(예를 들어, 광) 산란 및/또는 광학 투과 감지를 포함한다. 상기 유동계는 도플러 효과(Doppler effect)를 적용할 수 있다.
일 실시예에서, 초음파 유동계와 같은 센서는 측정된 유체의 음향 특성들에 대해 조정하도록 캘리브레이션된다. 이를 위해, 상기 센서는 기준 유체, 바람직하게는 센서에 의해 감지될 에멀전을 포함하여 0이 된다(zeroed). 따라서, 상기 센서는 원하는 세정 에멀전을 이용하여 캘리브레이션된다. 캘리브레이션되었으면, 염기 액체(예를 들어, 초순수와 같은 물) 및 성분 액체의 알려진 유속의 합과 비교하여 측정된 유동의 편차는 에멀전이 원하는 특성을 갖는지 여부를 나타낸다.
일 실시예에서는, 도 20에 도시된 바와 같이 유동 경로 상에 음파 유동 센서가 위치될 수 있다. 상기 센서는 2 개의 센서 유닛들(168)을 포함한다. 각각의 센서 유닛(168)은 유동 경로의 측면에 배치되지만, 유동 방향(170)으로 서로 엇갈려 있다. 일 실시예에서는, 센서 유닛들(168)이 유동 경로의 상이한 측면들 상에 위치된다. 하나의 센서 유닛이 다른 하나보다 유동 경로에서 더 먼 하류에 위치될 수도 있다. 센서 유닛들(168) 중 적어도 하나는 음파 트랜스듀서이며; 상기 센서 유닛들(168) 중 적어도 하나는 상기 음파 트랜스듀서와 동일한 주파수 범위에서 작동하는 음파 수신기이다. 일 실시예에서, 상기 센서 유닛들(168)의 적어도 하나는 음파 신호들을 내보내고 수신할 수 있는 트랜스시버이다.
방출 센서 유닛(168)은 경로를 따라, 또한 가능하게는 수신 센서 유닛(168) 쪽으로 유동 경로를 가로질러 이동하는 신호(172)를 방출한다. 상기 신호(172)가 세정 액체를 통해 이동함에 따라, 이는 액적들(174)의 형태로 된 성분 액체, 및 액적들(174)이 이 안에 부유되는 염기 액체(176)를 통해 이동한다. 액적들의 형태로 된 성분 액체 및 염기 액체의 물리적인 특성들이 상이함에 따라, 음파 신호의 속도에 영향을 준다. (바람직하게는, 동일한 조건들, 예를 들어 온도, 압력 및 유속 하에서) 유동 경로를 통해 유동하는 순수 염기 액체(176)와 비교하여 주파수 변화(즉, 상기 신호 상의 도플러 효과의 영향)를 측정함으로써, 세정 액체 내의 성분 액체 및 염기 액체의 비율들이 결정될 수 있다.
음파 신호는 액적들의 수 밀도 및/또는 액적들의 평균 크기에 관한 추가 정보를 포함할 수 있다. 수신 센서로부터 프로세서로 신호를 지향시킴으로써, 이 정보는 검출된 음파 신호에 인코딩될 수 있다. 상기 추가 정보는 세정 액체의 안정성에 관한 추가 정보를 제공할 수도 있다. 안정성은 성분 액체인 세정 액체의 비율뿐만 아니라, 세정 액체 내의 액적들의 크기 및/또는 수 밀도에 관한 것일 수 있다.
일 실시예에서는, 광학 센서가 사용될 수 있다. 적합한 광학 센서는 'A Novel Fiber-Optic Photometer for In Situ Stability Assessment of Concentrated Oil-in-Water Emulsions(Susen Oliczewski and Rolf Daniels, AAPS PharmSciTech 2007;8 (3) Article 70, 2007년 8월 31일)'에 개시되어 있으며, 여기서 전문이 인용 참조된다. 여기에 설명된 기술은 오일, 및 극성 액체 및 비-극성 액체, 예컨대 물(또는 수성 용액)의 희석 에멀전의 불안정성의 변화들을 결정하는데 적합하다. 상기 기술은 투명한 및 불투명한 분산들의 시간 분해된 투과율(time resolved transmissivity)이 측정될 수 있게 한다. 에멀전과 같은 분산된 시스템의 광학 밀도는 그 안정성을 나타낼 수 있다. 센서 구성은 에멀전 유동을 통해 방사선 투과를 측정하는 광섬유 광도계를 포함한다. 예를 들어, 액체 성분의 액적들로부터의 산란 및 흡수로 인해, 투과된 방사선 세기의 감소가 존재한다. 단일 파장을 방출하는 펄스화된 레이저 광 또는 다른 방사선 소스와 같은 방사선이 액체 유동을 통해 지향되고, 검출기에 의해 수용되며, 방사선 세기는 상기 세기 검출기에서 임계 레벨을 초과하도록 설정된다. 이는 기준치로서 역할한다. 방사선의 검출된 세기는 시편의 광학 밀도에 비례하고, 따라서 액적 크기 분포와 관련된다. 그러므로, 2 개의 상이한 광학 센서들을 비교하거나 임계치에 대해 검출된 신호를 비교함으로써, 안정성과 같은 에멀전의 특성(예를 들어, 시간에 따른 측정된 특성의 변화)이 관찰될 수 있다. 시간에 따른 투과된 및/또는 산란된 방사선을 검출한 신호를 모니터링함으로써, 에멀전의 안정성의 변동들이 모니터링될 수 있다.
일 실시예에서, 광학 센서는 방출기 및 검출기를 포함한다. 광학 센서(350, 351)는 세정 유체 공급 시스템(10)에 또는 이 부근에, 또는 액체 한정 구조체(12)에 또는 이 부근에, 또는 둘 모두의 위치들에 위치될 수 있다.
광학 센서의 일 실시예는 도 21에 도시된 바와 같이 배치될 수 있다. 상기 광학 센서는 방출기(180) 및 검출기(182, 183, 184)를 갖는다. 상기 검출기는 투과 검출기 또는 산란 검출기일 수 있다. 상기 산란 검출기는 회절 검출기로서 작동할 수 있다. 상기 산란 검출기는 레이저 스캐터로미터로서 작동할 수 있다. 상기 산란 검출기는 액적 크기를 결정하는데 사용될 수 있다. 두 상들의 굴절률에 관한 지식으로, 프라운호퍼(Fraunhofer) 및 미(Mie) 이론을 이용하여 액적 크기 분포들이 결정될 수 있다. 상기 방출기는 광섬유에 의해 레이저와 같은 방사선 소스(도시되지 않음) 또는 발광 다이오드에 연결될 수 있다. 상기 방출기(180)는 에멀전(174, 176)의 유동(170)을 통해 광학 신호를 방출한다. 투과 검출기(182)는 에멀전을 통해 투과된 광학 신호를 검출하도록 위치될 수 있다. 상기 투과 검출기(182)는 알려진 거리에서 방출기(180)로부터 유동의 반대쪽 상에 위치될 수 있으므로, 이는 에멀전을 통해 직선으로 지향되는 방사선(186)을 검출하도록 구성된다. 산란을 위해, 산란 검출기(183, 184)는 방출기(180)에 바로 대향하지 않으며, 예를 들어 방출기(182)에 대해 엇갈린 위치에 배치될 수 있다. 이는 방출기(180)에 인저바여 배치될 수도 있다. 산란 검출기는 화살표들(189, 190)에 의해 도시된 바와 같이 액적들(174)에 의해 산란된 방사선을 검출한다.
시편을 통과할 수 있는 광을 측정하는 탁도 탐침(Turbidity probe)이 상업적으로 이용가능하다. 상기 측정들은 감쇠 정도에 기초하며, 세정 액체의 프랙션(fraction)을 측정하는데 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 광학 센서(350, 351, 1350)는 광대역 적외선(또는 UV)를 사용할 수 있고 흡수를 검사할 수 있다. 액적 크기 분포는 상이한 파장들에서 상이한 흡수들로부터 계산될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 센서(350, 351, 1350)는 초음파 검출기 및/또는 전류 센서일 수 있다. 전류 센서는 액적 크기를 측정할 수 있는 것이 아니라, 염기 내에 용해된 성분의 양에 관한 정보를 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 에멀전 내의 액체 성분이 너무 높은 것으로 검출된 경우, 액체 한정 구조체로의 에멀전의 공급을 중단시키기 위해 안전 특징부가 제공된다. 이를 위해, 검출기(350, 351)는 에멀전이 침지 시스템에 공급되기 이전에 액체 유동 경로 내에 제공될 수 있다.
비록, 여기에 설명된 세정 유체 공급부는 리소그래피 장치의 일부분에 부착되거나 연결되지만, 일 실시예에서 세정 유체 공급 시스템은 별도의 디바이스이다. 리소그래피 장치의 침지 시스템에 액체를 바로 공급하는 대신에, 사전-혼합된 에멀전을 저장하는 저장 용기로 에멀전이 지향될 수 있다. 사전-혼합된 에멀전은, 에멀전이 충분한 안정성을 갖는 경우, 공급 바로 전에 혼합할 필요없이, 침지 시스템을 세정하는 리소그래피 장치에 공급될 수 있다. 이러한 구성은 안정성과 같은 에멀전의 품질을 나타내는 적어도 하나의 파라미터를 검출하는 (여기에 설명된 바와 같은) 센서를 가질 수 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 약 365, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절 및 반사 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다. 또한, 기계 판독 가능한 명령어가 2 이상의 컴퓨터 프로그램들에서 구현될 수 있다. 2 이상의 컴퓨터 프로그램들은 1 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체에 저장될 수 있다.
본 명세서에 설명된 제어기들은 신호들을 수신하고, 처리하며, 보내는 여하한의 적합한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 각각의 제어기는 상기 설명된 방법들을 위해 기계-판독가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들을 실행하는 1 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 또한, 제어기들은 이러한 컴퓨터 프로그램들을 저장하는 데이터 저장 매체, 및/또는 이러한 매체를 수용하는 하드웨어를 포함할 수 있다.
본 발명의 1 이상의 실시예들은 여하한의 침지 리소그래피 장치, 특히 배타적인 것은 아니지만, 앞서 언급된 타입들에 적용될 수 있으며, 침지 액체가 배스의 형태로 기판의 국부화된 표면 영역 상에만 제공되는지 또는 한정되지 않는지에 따라 적용될 수 있다. 한정되지 않는 구성에서는, 실질적으로 기판 및/또는 기판 테이블의 덮이지 않은 전체 표면이 습식 상태가 되도록, 침지 액체는 기판 및 기판 테이블의 표면상에서 유동할 수 있다. 이러한 한정되지 않은 침지 시스템에서, 액체 공급 시스템은 침지 액체를 한정하지 않을 수 있으며, 또는 침지 액체의 일부분을 한정하지만, 실질적으로 침지 액체를 완전하게 한정하지 않을 수도 있다.
본 명세서에서 고려되는 액체 공급 시스템은 폭넓게 해석되어야 한다. 소정 실시예들에서, 이는 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간에 액체를 제공하는 구조체들의 메커니즘 또는 조합일 수 있다. 이는 1 이상의 구조체, 1 이상의 액체 유입구, 1 이상의 가스 유출구, 및/또는 상기 공간에 액체를 제공하는 1 이상의 액체 유출구의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 공간의 표면은 기판 및/또는 기판 테이블의 일부분일 수 있고, 또는 상기 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 표면을 완전히 덮을 수 있으며, 또는 상기 공간은 기판 및/또는 기판 테이블을 에워쌀 수 있다. 액체 공급 시스템은, 선택적으로 위치, 양, 질, 형상, 유속 또는 액체의 여타의 특징들을 제어하는 1 이상의 요소들을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 소정 실시예들 및 예시들과 관련하여 개시되지만, 당업자라면, 본 발명은 특정하게 개시된 실시예들을 넘어 다른 대안적인 실시예들, 및/또는 본 발명의 사용예들 및 명시적인 변형예들 및 이의 균등론들로 확대된다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 다수의 변형들이 상세하게 설명되고 도시되었지만, 본 발명의 범위 내에 있는 다른 변형예들이 이 설명에 기초하여 당업자가 쉽게 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 실시예들의 특정한 특징들 및 실시형태들의 다양한 조합 또는 하위-조합이 행해질 수 있으며, 여전히 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 고려된다. 이에 따라, 개시된 본 발명의 다양한 모드들을 형성하기 위해, 개시된 실시예들의 다양한 특징들 및 실시형태들이 또 다른 것과 조합되거나 치환될 수 있다. 따라서, 여기에 개시된 본 발명의 범위는 앞서 설명된 개시된 특정 실시예들로 제한되는 것이 아니라, 다음의 청구항의 공정한 해석에 의해서만 결정되도록 의도된다.
앞선 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면, 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.
1. 침지 리소그래피 장치로서, 상기 침지 리소그래피 장치는: 투영 시스템; 액체 한정 구조체 - 상기 액체 한정 구조체는 상기 투영 시스템, 상기 액체 한정 구조체, 및 기판 및/또는 기판 테이블에 의해 정의된 침지 공간에 침지 액체를 적어도 부분적으로 한정하도록 구성됨 - ; 액체 공급 디바이스 - 상기 액체 공급 디바이스는: 유화된 세정 유체를 형성하기 위해, 제 1 액체 소스로부터의 액체를 제 2 액체 소스로부터의 활성 세정제 액체와 혼합하도록 구성된 믹서, 및 상기 믹서로부터의 유화된 세정 유체를 상기 액체 한정 구조체에 제공하도록 구성된 도관을 포함하고, 상기 유화된 세정 유체는 적어도 제 1 액체 성분 및 제 2 액체 성분을 포함함 - ; 상기 유화된 세정 유체의 특성을 감지하도록 구성된 센서 시스템; 및 상기 유화된 세정 유체의 특성을 제어하기 위해 상기 믹서에 상기 제 1 액체 소스 및/또는 상기 제 2 액체 소스로부터의 액체의 공급을 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다.
2. 일 실시예에서, 상기 센서 시스템은 시간이 지남에 따른 상기 유화된 세정 유체의 특성의 변화를 감지하도록 구성된다.
3. 일 실시예에서, 상기 센서 시스템은 적어도 2 개의 센서들을 포함하고, 하나의 센서는 다른 하나의 센서의 상류에 위치되며, 상기 센서들은 상기 제어기에 연결되고, 상기 제어기로 신호를 지향시키기 위해, 상기 제어기는 상기 센서들로부터 상기 신호들을 처리하도록 구성된다.
4. 일 실시예에서, 상기 센서 시스템은 상기 제 2 액체 성분의 유동에 대해, 상기 유화된 세정 유체 내의 상기 제 1 액체 성분의 유속을 감지하도록 구성된다.
5. 일 실시예에서, 상기 센서 시스템은 상기 유화된 세정 유체 내의 상기 제 2 액체 성분에 대해 상기 제 1 액체 성분의 비율을 검출하도록 구성된다.
6. 일 실시예에서, 상기 센서 시스템은 상기 유화된 세정 유체의 유동 경로를 통해 초음파 신호들을 전달하고 수신하도록 구성된다.
7. 일 실시예에서, 상기 제어기는 상기 액체 공급 시스템의 작동 조건을 제어하도록 더 구성된다.
8. 일 실시예에서, 상기 제 1 액체 소스의 액체는 초순수를 포함한다.
9. 일 실시예에서, 상기 제 2 액체 소스의 액체는 세정제, 바람직하게는 탑코트없는 레지스트를 제거하기 위한 세정 액체와 같은 레지스트 세정제를 포함한다.
10. 일 실시예에서, 상기 믹서는 하나의 액체 소스로부터의 액체를 또 다른 액체 소스의 액체 내로 유입하는 밸브를 포함한다.
11. 일 실시예에서, 상기 믹서는 상기 제 1 액체 소스 및 상기 제 2 액체 소스와 유체 연통하는 제 1 저장부를 더 포함한다.
12. 일 실시예에서, 상기 믹서는 상기 제 1 저장부 및 상기 제 1 액체 소스와 유체 연통하는 추가 저장부를 포함한다.
13. 일 실시예에서, 상기 제어기는 액체를 상기 저장부(들) 내로 유입하는 밸브를 제어하도록 구성된다.
14. 일 실시예에서, 상기 제어기는 상기 액체 한정 구조체에 제공된 상기 유화된 세정 유체 내의 상기 제 2 액체 소스로부터의 액체의 농도를 측정하고, 상기 센서 시스템으로부터 제공된 신호를 이용하여, 피드-백 방식으로 측정치에 기초하여 혼합을 제어하도록 구성된다.
15. 일 실시예에서, 상기 도관은 상기 기판 및/또는 기판 테이블과 마주하는 상기 액체 한정 구조체의 표면 내의 개구부에 유화된 세정 유체를 제공하도록 구성된다.
16. 일 실시예에서, 기판을 더 포함하고, 상기 기판은 레지스트의 표면 코팅을 갖는다.
17. 일 실시예에서, 상기 레지스트는 탑코트없는 레지스트이다.
18. 일 실시예에서, 상기 기판은 상기 레지스트 상에 탑코트를 갖고, 및/또는 상기 레지스트 아래에 저부 비-반사 코팅을 갖는다.
19. 유화된 세정 유체를 침지 리소그래피 장치에 공급하도록 구성된 유체 공급 장치로서, 상기 유체 공급 장치는: 상기 유화된 세정 유체를 형성하기 위해, 첨가제 유체 공급부로부터의 첨가제 유체 및 침지 액체 공급부로부터의 침지 액체를 혼합하도록 구성된 믹서, 상기 유화된 세정 유체의 물리적인 특성을 감지하도록 구성된 센서 시스템, 및 상기 센서 및 상기 믹서에 연결된 제어기를 포함하고, 상기 제어기는: 상기 믹서에 상기 첨가제 유체 공급부로부터의 상기 첨가제 유체의 공급; 및 상기 유화된 세정 유체의 물리적인 특성을 제어하도록 구성된다.
20. 일 실시예에서, 상기 제어기는 상기 유화된 세정 유체의 공급부와 병렬로 상기 침지 액체 공급부로부터의 침지 액체의 공급을 제어하도록 구성된다.
21. 침지 리소그래피 장치에 세정 에멀전 유체를 공급하도록 구성된 유체 공급 장치로서, 상기 유체 공급 장치는: 상기 세정 에멀전 유체를 제공하기 위해 염기 액체와 세정 성분을 혼합하도록 구성된 믹서, 상기 세정 에멀전 유체 내의 세정 성분의 비율의 농도를 감지하도록 구성된 센서, 및 상기 센서 및 상기 믹서에 연결된 제어기를 포함하고, 상기 제어기는: 상기 믹서로의 상기 세정 성분의 공급; 및 상기 세정 에멀전 유체 내의 상기 세정 성분의 농도를 제어하도록 구성된다.
22. 침지 리소그래피 장치로서, 상기 침지 리소그래피 장치는: 유화된 세정 유체를 형성하기 위해 활성 세정제 액체와 제 1 액체를 혼합하도록 구성된 믹서를 포함하고, 상기 믹서는 상기 활성 세정제 액체의 액적 크기를 소정 범위 내에 있도록 유지하도록 구성된 수동 믹서인 액체 공급 디바이스를 포함한다.
23. 일 실시예에서, 상기 믹서는 복수의 배플들을 갖는 혼합 베셀을 포함하고, 상기 복수의 배플들은 상기 베셀의 측벽으로부터 상기 베셀 내로 돌출된다.
24. 일 실시예에서, 상기 복수의 배플들 중 적어도 하나는 이와 연계된 배플로부터 돌출된 연계된 서브-배플을 포함한다.
25. 일 실시예에서, 상기 믹서는 구불구불한 경로를 따르기 위해 상기 믹서를 통해 유동하는 액체를 강제하도록 구성된다.
26. 일 실시예에서, 상기 믹서는 필터를 포함하고, 상기 필터를 통해 상기 제 1 액체 및 상기 활성 세정제 액체는 원하는 액적 크기를 갖는 에멀전을 형성하도록 강제된다.
27. 일 실시예에서, 상기 믹서는, 상기 원하는 액적 크기가 전단력들로 인해 달성되도록, 나선형 경로에서 유동하도록 액체를 강제하도록 구성된다.
28. 침지 리소그래피 장치로서, 상기 침지 리소그래피 장치는: 액체 한정 구조체 - 상기 액체 한정 구조체는 투영 시스템, 상기 액체 한정 구조체, 및 기판 및/또는 기판 테이블에 의해 정의된 침지 공간에 침지 액체를 적어도 부분적으로 한정하도록 구성됨 - ; 및 상기 액체 한정 구조체에 유화된 세정 유체를 공급하도록 구성된 액체 공급 디바이스를 포함하고, 상기 액체 공급 디바이스는 상기 액체 한정 구조체의 상류에 고주파 여기자(high frequency exciter)를 포함한다.
29. 일 실시예에서, 상기 고주파 여기자의 주파수는 상기 활성 세정제 액체의 액적들을 쪼개기 위해, 상기 유화된 세정 유체 내의 활성 세정제 액체의 액적들을 진동시키는데 적합하다.
30. 침지 리소그래피 장치로서, 상기 침지 리소그래피 장치는: 액체 한정 구조체 - 상기 액체 한정 구조체는 투영 시스템, 상기 액체 한정 구조체, 및 기판 및/또는 기판 테이블 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 적어도 부분적으로 한정하도록 구성됨 - ; 상기 액체 한정 구조체에 세정제를 공급하도록 구성된 액체 공급 디바이스; 및 상기 액체 공급 디바이스를 제어하고, 세정 시 상기 액체 한정 구조체의 작동 조건들을 조정하도록 구성된 제어기를 포함하여, 상기 공간은 이미징 작업에 비해 세정 시 상기 투영 시스템의 광축에 대해 반경 방향으로 크기가 증가된다.
31. 일 실시예에서, 상기 제어기는 이미징 작업 시에 사용된 추출 과소압력에 비해, 세정 시에 상기 액체 한정 구조체의 추출기의 추출 과소압력을 감소시키도록 구성된다.
32. 침지 리소그래피 장치로서, 상기 침지 리소그래피 장치는: 세정될 구성요소에 유화된 세정 유체를 공급하도록 구성된 액체 공급 디바이스를 포함하고, 상기 액체 공급 디바이스는 제 1 및 제 2 액체들이 상기 유화된 세정 유체를 형성하기 위해 상기 제 1 및 제 2 액체들을 혼합하도록 구성된 믹서를 통해, 그리고 세정될 상기 구성요소로 밀려 들어가도록 구성된다.
33. 일 실시예에서, 상기 액체 공급 디바이스는 상기 믹서를 통해 상기 제 1 및 제 2 액체들을 밀려 들어가게 하기 위해 상기 믹서의 상류에 펌프를 포함한다.
34. 일 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 액체들은 가압된 베셀 내에 제공되고, 상기 베셀 내의 압력은 상기 믹서를 통해, 그리고 상기 액체 한정 구조체로 상기 제 1 및 제 2 액체들을 밀려 들어가게 하기에 효과적이다.
35. 침지 리소그래피 장치로서, 상기 침지 리소그래피 장치는: 액체 한정 구조체에 제공하기 위해 에멀전을 형성하도록 세정 유체와 침지 액체를 혼합하는 기계적인 믹서를 포함하는 액체 공급 디바이스를 포함하고, 상기 침지 액체 및/또는 세정 유체 및/또는 에멀전은 서로에 대해 이동하는 상기 믹서의 2 개의 표면들이 접촉하는 영역을 지나 플러싱(flush)되고, 일 경로로부터 상기 액체 한정 구조체로 전환된다.
36. 침지 리소그래피 장치로서, 상기 침지 리소그래피 장치는: 유화된 세정 유체를 형성하기 위해 세정 유체 및 침지 액체를 혼합하는 기계적인 믹서, 침지 액체 및/또는 세정 유체 및/또는 유화된 세정 유체를 냉각시키기 위해 상기 믹서의 상류에 놓인 냉각기, 및 유화된 세정 유체를 소정 온도로 가열시키기 위해 상기 믹서의 하류에 놓인 가열기를 포함한다.
37. 일 실시예에서, 상기 가열기의 하류에 상기 유화된 세정 유체의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함한다.
38. 일 실시예에서, 상기 센서에 의해 감지된 상기 온도가 소정 온도인 것을 보장하기 위해, 상기 가열기의 가열 및 상기 냉각기의 냉각을 제어하는 제어기를 더 포함한다.
39. 침지 리소그래피 장치로서, 상기 침지 리소그래피 장치는: 투영 시스템, 액체 한정 구조체 및 기판 및/또는 기판 테이블 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 적어도 부분적으로 한정하도록 구성된 상기 액체 한정 구조체를 포함하고, 세정 시 세정 액체와 접촉할 상기 액체 한정 구조체의 표면은 50 mJ/㎡ 이상의 표면 에너지를 갖는다.
40. 침지 리소그래피 장치를 세정하는 방법으로서, 상기 방법은: 세정될 표면 상에 세정 유체 및 침지 액체의 에멀전을 통과시키는 단계, 상기 세정 유체와 상이한 그리고 상기 침지 액체와 상이한 헹굼 유체로 세정될 표면을 헹구는 단계, 및 세정된 표면 상에 상기 침지 액체를 재도입하는 단계를 포함한다.
41. 일 실시예에서, 상기 헹굼 유체는 TLDR 또는 H2O2이다.
42. 침지 리소그래피 장치로서, 상기 침지 리소그래피 장치는: 유화된 세정 유체를 형성하기 위해 제 1 액체를 활성 세정제 액체 - 상기 활성 세정제 액체는 멤브레인을 통해 상기 제 1 액체 내로 도입됨 - 와 혼합하도록 구성된 믹서를 포함하는 액체 공급 시스템을 포함한다.
43. 침지 리소그래피 장치로서, 상기 침지 리소그래피 장치는: 제 1 액체 내에 활성 세정제를 용해시키기 위해 상기 활성 세정제와 혼합된 상기 제 1 액체를 가열하는 가열기, 및 유화된 세정 유체를 형성하기 위해 용해된 활성 세정제로 상기 제 1 액체를 냉각시키는 냉각기를 포함하는 액체 공급 디바이스를 포함한다.
44. 일 실시예에서, 상기 유화된 세정 유체의 액적 크기를 소정 범위 내에 있도록 결정하기 위해, 상기 냉각기의 냉각 속도를 제어하는 제어기를 더 포함한다.
45. 일 실시예에서, 상기 액체 공급 디바이스는 상기 활성 세정제가 용해되는 상기 제 1 액체를 필터링하기 위해, 상기 가열기의 하류에, 그리고 상기 냉각기의 상류에 필터를 더 포함한다.
46. 침지 리소그래피 장치로서, 상기 침지 리소그래피 장치는: 투영 시스템; 액체 한정 구조체 - 상기 액체 한정 구조체는 상기 투영 시스템, 상기 액체 한정 구조체, 및 기판 및/또는 기판 테이블에 의해 정의된 침지 공간에 침지 액체를 적어도 부분적으로 한정하도록 구성됨 - ; 유화된 세정 액체 유체로부터의 유화된 세정 유체를 상기 침지 공간에 제공하도록 구성된 도관을 포함하는 액체 공급 디바이스 - 상기 유화된 세정 유체는 적어도 제 1 액체 성분 및 제 2 액체 성분을 포함함 - ; 상기 유화된 세정 유체의 특성을 감지하도록 구성된 센서 시스템; 및 상기 침지 공간에 유화된 세정 유체의 공급을 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다.
47. 액체 공급 디바이스로서, 상기 액체 공급 디바이스는: 유화된 세정 유체를 형성하기 위해, 제 1 액체 소스로부터의 액체를 제 2 액체 소스로부터의 활성 세정제 액체와 혼합하도록 구성된 믹서; 상기 믹서로부터 유화된 세정 유체를 제공하도록 구성된 도관 - 상기 유화된 세정 유체는 적어도 제 1 액체 성분 및 제 2 액체 성분을 포함함 - ; 상기 유화된 세정 유체의 특성을 감지하도록 구성된 센서 시스템; 및 상기 유화된 세정 유체의 특성을 제어하기 위해, 상기 믹서에 상기 제 1 액체 소스 및/또는 상기 제 2 액체 소스로부터의 액체의 공급을 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다.
48. 일 실시예에서, 상기 도관은 상기 유화된 세정 유체를 침지 공간 또는 저장 용기에 공급하도록 배치된다.

Claims (15)

  1. 유화된(emulsified) 세정 유체를 침지 리소그래피 장치에 공급하도록 구성된 유체 공급 장치에 있어서,
    상기 유화된 세정 유체를 형성하기 위해, 첨가제 유체 공급부로부터의 첨가제 유체 및 침지 액체 공급부로부터의 침지 액체를 혼합하도록 구성된 믹서, 상기 유화된 세정 유체의 물리적인 특성을 감지하도록 구성된 센서 시스템, 및 상기 센서 및 상기 믹서에 연결된 제어기를 포함하고, 상기 제어기는:
    상기 믹서에 상기 첨가제 유체 공급부로부터의 상기 첨가제 유체의 공급; 및
    상기 유화된 세정 유체의 물리적인 특성을 제어하도록 구성되는 유체 공급 장치.
  2. 액체 공급 디바이스에 있어서,
    유화된 세정 유체를 형성하기 위해, 제 1 액체 소스로부터의 액체를 제 2 액체 소스로부터의 활성 세정제 액체와 혼합하도록 구성된 믹서;
    상기 믹서로부터 유화된 세정 유체를 제공하도록 구성된 도관 - 상기 유화된 세정 유체는 적어도 제 1 액체 성분 및 제 2 액체 성분을 포함함 - ;
    상기 유화된 세정 유체의 특성을 감지하도록 구성된 센서 시스템; 및
    상기 유화된 세정 유체의 특성을 제어하기 위해, 상기 믹서에 상기 제 1 액체 소스 및/또는 상기 제 2 액체 소스로부터의 액체의 공급을 제어하도록 구성된 제어기;
    를 포함하는 액체 공급 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 도관은 상기 유화된 세정 유체를 침지 공간 또는 저장 용기에 공급하도록 배치된 액체 공급 디바이스.
  4. 침지 리소그래피 장치에 있어서,
    투영 시스템;
    액체 한정 구조체 - 상기 액체 한정 구조체는 상기 투영 시스템, 상기 액체 한정 구조체, 및 기판 및/또는 기판 테이블에 의해 정의된 침지 공간에 침지 액체를 적어도 부분적으로 한정하도록 구성됨 - ;
    액체 공급 디바이스 - 상기 액체 공급 디바이스는: 유화된 세정 유체를 형성하기 위해, 제 1 액체 소스로부터의 액체를 제 2 액체 소스로부터의 활성 세정제 액체와 혼합하도록 구성된 믹서, 및 상기 믹서로부터의 유화된 세정 유체를 상기 액체 한정 구조체에 제공하도록 구성된 도관을 포함하고, 상기 유화된 세정 유체는 적어도 제 1 액체 성분 및 제 2 액체 성분을 포함함 - ;
    상기 유화된 세정 유체의 특성을 감지하도록 구성된 센서 시스템; 및
    상기 유화된 세정 유체의 특성을 제어하기 위해, 상기 믹서에 상기 제 1 액체 소스 및/또는 상기 제 2 액체 소스로부터의 액체의 공급을 제어하도록 구성된 제어기;
    를 포함하는 침지 리소그래피 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 센서 시스템은 시간이 지남에 따른 상기 유화된 세정 유체의 특성의 변화를 감지하도록 구성되는 침지 리소그래피 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 센서 시스템은 적어도 2 개의 센서들을 포함하고, 하나의 센서는 다른 하나의 센서의 상류에 위치되며, 상기 센서들은 상기 제어기에 연결되고, 상기 제어기로 신호를 지향시키기 위해, 상기 제어기는 상기 센서들로부터 상기 신호들을 처리하도록 구성되는 침지 리소그래피 장치.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 시스템은 상기 제 2 액체 성분의 유동에 대해, 상기 유화된 세정 유체 내의 상기 제 1 액체 성분의 유속을 감지하도록 구성되는 침지 리소그래피 장치.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 시스템은 상기 유화된 세정 유체 내의 상기 제 2 액체 성분에 대해 상기 제 1 액체 성분의 비율을 검출하도록 구성되는 침지 리소그래피 장치.
  9. 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 액체 소스의 액체는 초순수를 포함하는 침지 리소그래피 장치.
  10. 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 액체 소스의 액체는 세정제, 바람직하게는 탑코트없는 레지스트(topcoatless resist)를 제거하기 위한 세정 액체와 같은, 레지스트 세정제를 포함하는 침지 리소그래피 장치.
  11. 제 4 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 믹서는 하나의 액체 소스로부터의 액체를 또 다른 액체 소스의 액체 내로 유입(meter)하는 밸브를 포함하는 침지 리소그래피 장치.
  12. 제 4 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도관은 상기 기판 및/또는 기판 테이블과 마주하는 상기 액체 한정 구조체의 표면 내의 개구부에 유화된 세정 유체를 제공하도록 구성되는 침지 리소그래피 장치.
  13. 제 4 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기판을 더 포함하고, 상기 기판은 레지스트의 표면 코팅을 갖는 침지 리소그래피 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 레지스트는 탑코트없는 레지스트인 침지 리소그래피 장치.
  15. 침지 리소그래피 장치에 있어서,
    유화된 세정 유체를 형성하기 위해 활성 세정제 액체와 제 1 액체를 혼합하도록 구성된 믹서를 포함하고, 상기 믹서는 상기 활성 세정제 액체의 액적 크기를 소정 범위 내로 유지하도록 구성된 수동 믹서인 액체 공급 디바이스를 포함하는 침지 리소그래피 장치.
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