KR20110063356A - 리소그래피 장치 및 표면 세정 방법 - Google Patents

리소그래피 장치 및 표면 세정 방법 Download PDF

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다케시 가네코
코르넬리스 티멘 호에커드
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

리소그래피 장치의 오염된 표면을 세정하는 장치 및 방법을 제공한다. 액체 제한 구조체는 이 구조체 아래의 갭에 액체를 공급하고 추출하기 위해 이용되는 2개 이상의 개구부를 포함한다. 개구부들 사이의 흐름의 방향은 스위칭될 수 있다. 액체는 이중 흐름을 위해 구성된 개구부의 반경 방향 외측의 갭에 공급될 수 있다. 액체 제한 구조체에 액체를 공급하기 위한 공급 라인과 액체 제한 구조체로부터 액체를 추출하기 위한 추출 라인은, 유기 솔벤트에 의한 부식에 대한 저항성을 나타내는 내측 표면을 갖는다. 따라서, 포토 레지스트 오염을 세정하기 위해 부식성 세정액을 사용할 수 있다.

Description

리소그래피 장치 및 표면 세정 방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND SURFACE CLEANING METHOD}
본 발명은 리소그래피 장치 및 액침 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에 통상적으로는 기판의 타겟 영역 상에 원하는 패턴을 부여하는 장치이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 마스크 또는 레티클(reticle)로도 지칭되는 패터닝 장치가 집적회로의 개개의 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟 영역(예컨대, 하나의 다이(die)의 일부분, 하나의 다이, 또는 여러 개의 다이를 포함) 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 위에의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 영역들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 타겟 영역 상에 패턴 전체를 한번에 노광함으로써 각각의 타겟 영역을 조사(照射)하는 소위 스테퍼(stepper), 및 소정의 방향("스캐닝"-방향)의 방사 빔을 통해 패턴을 스캐닝하는 동시에, 이 방향과 평행한 방향(동일 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 스캐닝함으로써 각각의 타겟 영역을 조사하는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 장치로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 투영 장치 내의 기판을 물과 같은 비교적 굴절률이 높은 액체에 액침(immersion)시켜 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간(11)을 채우도록 하는 것이 제안되어 있다. 액체로는 증류수가 가능하지만, 다른 액체가 사용될 수도 있다. 본 발명의 실시예는 액체를 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 또 다른 유체, 구체적으로는 습윤 유체(wetting fluid), 압축할 수 없는 유체, 및/또는 공기보다 높은 굴절률을 갖는, 바람직하게는 물보다 높은 굴절률을 갖는 유체가 적합할 수도 있다. 가스를 배출시키는 유체가 특히 바람직하다. 이와 같이 하는 요지는, 노광 방사선이 액체 내에서는 더 짧은 파장을 가질 것이기 때문에, 더 작은 특징부(smaller features)의 이미징을 가능하게 하기 위해서이다(액체의 영향은 시스템의 유효 개구수(NA)를 증가시키고 또한 초점 거리를 증가시키는 것으로서도 고려될 것이다). 고체 입자(예컨대, 석영)가 그 안에 부유되어 있는 물 또는 나노 입자 부유물(예컨대, 최대 직경이 10 ㎚인 입자)을 갖는 액체를 포함한 다른 액침액도 제안되어 있다. 부유 상태의 입자의 굴절률은 이들이 부유 상태로 존재하고 있는 액체의 굴절률과 유사하거나 동일하여도 되고, 유사하거나 동일하지 않아도 된다. 적합할 수도 있는 다른 액체로는, 방향족 탄화수소 등의 탄화수소, 불화탄화수소, 및/또는 수용성 용액 등이 있다.
기판 또는 기판과 기판 테이블을 액체의 수조(bath)에 담그는 것(예컨대, 미국 특허 번호 4,509,852호를 참조)은, 스캐닝 노광 동안에 상당한 부피의 액체가 가속되어야 한다는 것을 의미한다. 이와 같이 하기 위해서는 모터를 추가하거나 더 강력한 모터를 사용할 필요가 있으며, 액체 내에서의 요동이 바람직하지 않은 동시에 예측 가능하지 않은 영향을 야기할 수도 있다.
이에 대하여 제안된 또 다른 장치에서는, 액체 공급 시스템으로 하여금, 기판의 국소 영역에만 또한 투영 시스템의 최종 요소와 기판의 사이에만, 액체 제한 시스템(liquid confinement system)을 이용하여 액체를 제공하도록 한다(기판은 일반적으로 투영 시스템의 최종 요소보다 큰 표면적을 갖는다). 이것을 달성하기 위해 제안된 방식 중의 하나가 PCT 특허 출원 공개 번호 WO 99/49504에 개시되어 있다. 이 유형의 장치는 국소 액침 시스템으로 지칭될 수도 있다.
PCT 특허 출원 공개 번호 WO 2005/064405에는 액침액이 제한되지 않는 전체 습윤 장치(all wet arrangement)가 개시되어 있다. 이러한 시스템에서는 액침액이 제한되지 않고, 기판의 상면 전체가 액체로 덮여진다. 이러한 구성은 기판의 상면 전체가 실질적으로 동일한 조건에 노출되기 때문에 이로울 것이다. 이러한 구성은 기판의 가공 및 온도 제어에 대해 장점을 갖는다. WO 2005/064405에서는, 액체 공급 시스템이 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 갭에 액체를 제공한다. 그 액체는 기판의 나머지 부분 위로 누출(또는 흐르게)된다. 기판 테이블의 에지에 있는 장벽은 액체가 벗어나는 것을 방지하여, 액체가 제어된 방식으로 기판 테이블의 상면으로부터 제거될 수 있도록 한다. 이러한 시스템이 기판의 가공 및 온도 조절을 향상시키지만, 여전히 액침액의 기화가 발생할 것이다. 이 문제를 경감시키는데 도움을 주는 한 가지 방안이 미국 특허 출원 공개 번호 US 2006/0119809에 개시되어 있다. 모든 위치에서 기판을 덮고 또한 자신과 기판 및/또는 기판을 유지하고 있는 기판 테이블의 상면과의 사이에서 액침액이 연장하도록 배치되어 있는 부재가 제공된다.
각각 그 전체 내용이 본 명세서에 참고자료로 원용되어 있는 유럽 특허 출원 공보 EP 1420300 및 미국 특허 출원 공보 US 2004-0136494에는, 2중 또는 듀얼 스테이지 액침 리소그래피 장치의 개념이 개시되어 있다. 이러한 장치는 기판을 지지하기 위한 2개의 스테이지를 갖는다. 액침액이 없는 제1 위치에 있는 테이블에서는 레벨링 측정이 수행되고, 액침액이 존재하는 제2 위치에 있는 테이블에서는 노광이 수행된다. 이와 달리, 액침 리소그래피 장치는 단지 하나의 스테이지를 가질 수도 있다.
액침 리소그래피 장치에서 기판의 노광 후, 기판 테이블은 그 노광 위치로부터 기판을 제거하고 다른 상이한 기판으로 교체하는 위치로 이동된다. 이것은 기판 스왑(substrate swap)으로 알려져 있다. 2 스테이지 리소그래피 장치에서, 테이블의 스왑은 투영 시스템의 아래에서 발생할 수도 있다.
액침 장치에서, 액침 유체는 유체 핸들링 시스템 또는 유체 핸들링 장치에 의해 핸들링된다. 유체 핸들링 시스템은 액침 유체를 공급할 수도 있으며, 그에 따라 유체 공급 시스템이 될 수도 있다. 유체 핸들링 시스템은 적어도 부분적으로는 액침 유체를 제한할 수도 있으며, 이에 의해 유체 제한 시스템(fluid confinement system)이 될 수도 있다. 유체 핸들링 시스템은 액침 유체에 대한 장벽을 형성할 수도 있으며, 이에 의해 장벽 부재가 될 수도 있다. 이러한 장벽 부재는 유체 제한 구조가 될 수도 있다. 유체 핸들링 시스템은 예컨대 액침 유체의 흐름 및/또는 위치를 조절하는 것과 같은 액체를 핸들링하는 것을 지원하기 위해 유체(가스와 같은)의 흐름을 생성하거나 이용할 수도 있다. 가스의 흐름은 액침 유체를 제한하기 위한 밀봉(seal)을 형성할 수도 있으므로, 유체 핸들링 구조가 밀봉 부재로 지칭될 수도 있으며, 이러한 밀봉 부재는 유체 제한 구조가 될 것이다. 액침액이 액침 유체로서 사용될 수도 있다. 그 경우, 유체 핸들링 시스템은 액체 핸들링 시스템이 될 것이다. 유체 핸들링 시스템은 투영 시스템과 기판 테이블 사이에 위치될 수도 있다. 전술한 설명을 참조하여, 유체에 대하여 정의된 특징에 대한 이 단락에서의 언급은 그 문맥이 적절한 것으로 간주되는 경우에는 액체에 대해 정의된 특징을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
리소그래피 장치, 특히 액침 리소그래피 장치에서의 오염 문제를 해소할 필요성이 있으며, 구체적으로, 탑코트(top-coat) 재료, 기판 재료, 및/또는 임의의 다른 오염 재료의 입자의 제거에 의해 생성된 오염 문제를 해소할 필요가 있다. 일부 세정 방법은 일반적으로 인라인 세정(in-line cleaning)을 허용하지 않는다. 이에 따라, 이들 방법을 이용하여 세정을 완료하는 경우에는 리소그래피 장치의 상당한 정지 시간을 야기하게 된다.
예컨대 액침 타입의 투영 장치에서의 오염을 처리하기 위한 리소그래피 장치 및 세정 방법을 제공하는 것이 요망된다. 이러한 장치 및 방법은 인라인 세정 방법에 관련되는 것이 바람직하다.
본 발명의 특징에 따라, 액침액을 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 제한하도록 구성되고, 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체를 공급하고 이 갭으로부터 액체를 추출하도록 구성된 2개 이상의 개구부를 포함하는 유체 핸들링 시스템; 및 세정 동작 동안 상기 2개 이상의 개구부 중의 적어도 2개의 개구부를 통한 액체 흐름의 방향이 반대가 되도록 상기 2개 이상의 개구부를 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 액침액을 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 제한하도록 구성되고, 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체를 공급하고 이 갭으로부터 액체를 추출하도록 구성된 액체 개구부와, 상기 액체 개구부의 반경 방향 외측에 있고 상기 갭에 액체를 공급하도록 구성된 공급 개구부를 포함하는 유체 핸들링 시스템; 및 상기 액체 개구부를 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 액침액을 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 제한하도록 구성된 유체 핸들링 시스템을 포함하며, 상기 유체 핸들링 시스템은, 상기 유체 핸들링 시스템에 세정액을 공급하고 상기 유체 핸들링 시스템으로부터 세정액을 추출하도록 구성된 액체 공급 또는 추출 라인을 포함하며, 상기 액체 공급 또는 추출 라인의 내측 표면은 플렉서블하면서 유기 솔벤트에 의한 부식에 대해 저항성을 갖는, 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 또는 테이블 사이의 공간에 액침액을 제한하기 위한 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체 개구부를 통해 세정액을 공급하는 단계; 추가의 액체 개구부를 통해 상기 갭으로부터 세정액을 추출하는 단계; 및 세정액이 상기 추가의 액체 개구부를 통해 상기 갭에 공급되고, 세정액이 상기 액체 개구부를 통해 상기 갭으로부터 추출되도록, 상기 액체 개구부 및 상기 추가의 액체 개구부를 통한 상기 액체 흐름의 방향을 제어하는 단계를 포함하는 액침 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 또는 테이블 사이의 공간에 액침액을 제한하기 위한 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체 개구부를 통해 세정액을 공급하는 단계; 및 액침액을 상기 공간으로부터 상기 액체 개구부의 반경 방향 외측의 공급 개구부를 통해 상기 갭에 공급하는 단계를 포함하는 액침 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 패터닝된 방사 빔을 기판의 타겟 영역에 지향시키도록 구성된 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블의 표면 사이의 공간에 액침액을 제한하도록 구성되며, 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 세정액을 공급하도록 구성된 공급 개구부와, 상기 공급 개구부의 반경 방향 외측에 있고, 상기 갭으로부터 세정액을 추출하도록 구성된 추출 개구부를 포함하는 유체 핸들링 시스템; 및 액체 흐름의 적어도 일부분이 상기 투영 시스템과 상기 기판 및/또는 테이블의 표면 사이를 통과하도록 상기 갭을 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 액침액을 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 제한하도록 구성되며, 기판의 노광 동안에는 액침액을 유체 핸들링 구조체와 기판 및/또는 테이블 사이의 갭으로부터 추출하도록 구성되고 세정 동작 동안에는 각각 액체를 추출하는 추출 개구부 또는 세정액을 공급하는 공급 개구부가 되도록 구성되는 2개 이상의 개구부를 포함하는 유체 핸들링 구조체; 및 세정 동작 동안에 하나 이상의 개구부가 공급 개구부가 되고 하나 이상의 개구부가 추출 개구부가 되도록 상기 2개 이상의 개구부를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 패터닝된 방사 빔을 기판의 타겟 영역에 지향시키도록 구성된 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 액침액을 제한하도록 구성되며, 패터닝된 방사 빔의 광학 경로 부근에 형성된 반경 방향 내측 표면 및 상기 반경 방향 내측 표면의 외측에 형성된 반경 방향 외측 표면을 포함하는 2개 이상의 표면을 포함하고, 상기 2개의 표면이 기판의 노광 동안에는 상기 유체 핸들링 구조체와 기판 및/또는 테이블 사이의 갭으로부터 액침액을 추출하도록 구성되고, 또한 세정 동작 동안에는 액체를 추출하기 위한 추출 표면 또는 세정액을 공급하기 위한 공급 표면이 되도록 구성되는, 유체 핸들링 구조체; 및 세정 동작 동안에 상기 2개 이상의 표면 중의 하나가 공급 표면이 되고 상기 2개 이상의 표면 중의 다른 하나가 추출 표면이 되도록, 상기 2개 이상의 표면을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 또는 테이블 사이의 공간에 액침액을 공급하는 단계; 및 액침액을 상기 공간에 제한하기 위한 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 상기 액침액보다 조밀한 세정액을 공급하는 단계를 포함하는 액침 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하고 있다.
도 2 및 도 3은 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.
도 4는 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.
도 5는 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유체 핸들링 시스템 및 컨트롤러의 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유체 핸들링 시스템 및 컨트롤러의 횡단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 세그먼트화된 다공성 부재의 평면도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 유체 핸들링 시스템 및 컨트롤러의 횡단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 유체 핸들링 시스템 및 컨트롤러의 횡단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 유체 핸들링 시스템 및 컨트롤러의 횡단면도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 유체 핸들링 시스템 및 컨트롤러의 횡단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 클로징 디스크(closing disk)를 예시하는 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 셔터 부재를 예시하는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 보호 흐름판을 예시하는 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 예시하는 도면이다.
이하에서는, 단지 예시를 목적으로 하는 본 발명의 실시예를 대응하는 부분에 대응하는 도면 부호가 부여되어 있는 첨부된 개략 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 본 리소그래피 장치는 이하의 구성요소를 포함한다:
- 방사 빔(B, 예컨대 UV 방사 또는 DUV 방사)을 조절하도록 구성된 조명 시스템(조명기)(IL);
- 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 또한 특정의 파라미터에 따라 패터닝 장치(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제1 위치 설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예컨대, 레지스트가 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 특정의 파라미터에 따라 기판(W)을 정확히 위치시키도록 구성된 제2 위치 설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예컨대, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
- 패터닝 장치(MA)에 의해 방사 빔(B)에 부여한 패턴을, 기판(W)의 타겟 영역(C)(예컨대, 하나 이상의 다이를 포함하는) 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템(예컨대, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS).
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위한 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 정전식, 또는 다른 형태의 광학 요소들 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 형태의 광학 요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 장치를 유지한다. 구체적으로, 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치의 배향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예컨대 패터닝 장치가 진공 분위기에서 유지되는지의 여부와 같은 기타 조건들에 좌우되는 방식으로 패터닝 장치를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 장치를 유지하기 위해 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동시킬 수 있는 프레임(frame) 또는 테이블일 수도 있다. 지지 구조체는 패터닝 장치가 예컨대 투영 시스템에 대하여 요구된 위치에 있도록 할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 장치"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 장치"라는 용어는, 기판의 타겟 영역에 패턴을 생성하기 위하여 방사 빔의 단면에 패턴을 부여하기 위해 사용될 수 있는 어떠한 디바이스도 포함되는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사 빔에 부여된 패턴은, 예컨대 그 패턴이 위상 반전 피처(phase shifting feature) 또는 이른바 어시스트 피처(assist feature)를 포함하는 경우, 기판의 타겟 영역 내의 요구된 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것에 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사 빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같은 타겟 영역 내에 생성되는 디바이스에서의 특정 기능층에 대응할 것이다.
패터닝 장치는 투과형 또는 반사형 모두 가능하다. 패터닝 장치의 예로는 마스크, 프로그래머블 미러 어레이, 및 프로그래머블 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상 반전형 및 감쇠 위상 반전형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 타입들을 포함한다. 프로그래머블 미러 어레이의 예는 소형 미러들의 매트릭스 배열을 채용하며, 그 각각의 미러들은 입사하는 방사 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 경사지는 것이 가능하다. 경사진 미러들은 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되고 있는 노광 방사에 대하여 적합하거나 또는 액침액의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대하여 적합한, 굴절형, 반사형, 반사 굴절형(catadioptric), 자기형, 전자기형, 및 정전형 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 "투영 렌즈"라는 용어는 "투영 시스템"이라는 좀더 일반적인 용어의 동의어로 간주할 수 있다.
본 명세서에서 설명한 바와 같이, 리소그래피 장치는 투과형의 것(예컨대, 투과형 마스크를 채용함)이다. 이와 달리, 리소그래피 장치는 반사형의 것(예컨대, 전술한 바와 같은 유형의 프로그래머블 미러 어레이를 채용하거나, 또는 반사형 마스크를 채용함)일 수도 있다.
리소그래피 장치는 2개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2개 이상의 패터닝 장치 테이블)를 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는, 추가의 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 하나 이상의 테이블 상에서 예비 공정을 수행하면서 다른 하나 이상의 테이블을 노광용으로 사용하는 것이 가능하다.
도 1을 참조하면, 조명기(IL)는 방사 소스(SO)로부터 방사 빔을 수광한다. 예컨대, 방사 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우, 방사 소스(SO) 및 리소그래피 장치는 별도의 구성요소일 수도 있다. 이러한 경우, 방사 소스(SO)는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 고려되지 않으며, 방사 빔은 예컨대 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)을 이용하여 방사 소스(SO)로부터 조명기(IL)로 전달된다. 다른 경우에, 예컨대 방사 소스(SO)가 수은 램프인 경우에, 이 방사 소스(SO)는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수도 있다. 방사 소스(SO) 및 조명기(IL)는 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사 시스템으로 지칭될 수도 있다.
조명기(IL)는 방사 빔의 각도 세기 분포(angular intensity distribution)를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명기의 퓨필 평면(pupil plane) 내의 세기 분포의 적어도 외측 반경 및/또는 내측 반경 범위(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 조명기(IL)는 집속기(integrator)(IN) 및 집광기(condenser)(CO)와 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 방사 빔의 단면에서 요구된 균일성 및 세기 분포를 갖도록 방사 빔을 조절하는데 사용될 수 있다.
방사 빔(B)은 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 장치(MA)에 의해 패터닝된다. 패터닝 장치(MA)를 종단한 후, 방사 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하고, 투영 시스템(PS)은 방사 빔을 기판(W)의 타겟 영역(C) 상에 집속시킨다. 제2 위치 설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예컨대, 간섭계 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량형 센서)를 이용하여, 예컨대 상이한 타겟 영역(C)을 방사 빔(B)의 경로 내에 위치시키도록 기판 테이블(WT)을 정확하게 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 제1 위치 설정기(PM) 및 다른 위치 센서(도 1에 명시되어 도시되어 있지는 않음)를 이용하여, 예컨대 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적 인출 후에 또는 스캔하는 동안에, 방사 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 장치(MA)를 정확히 위치시키는 것이 가능하다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은, 제1 위치 설정기(PM)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈(long-stroke module; 개략적 위치 설정) 및 숏-스트로크 모듈(short-stroke module; 미세 위치 설정)을 이용하여 실현될 것이다. 마찬가지로, 기판 테이블(WT)의 이동은 제2 위치 설정기(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수 있다. 스테퍼의 경우(스캐너와는 달리), 지지 구조체(MT)는 숏-스트로크 액추에이터에만 연결될 수도 있고, 그렇지 않으면 고정될 것이다. 패터닝 장치(MA) 및 기판(W)은 패터닝 장치 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 전용의 타겟 영역에 위치하고 있지만, 이들 마크들은 타겟 영역 사이의 공간 내에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려져 있다). 마찬가지로, 패터닝 장치(MA) 상에 하나 이상의 다이가 제공되는 상황에서는, 패터닝 장치 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서는, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)을 기본적으로 정지 상태로 유지한 채로, 방사 빔에 부여한 패턴 전체를 한 번에 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 정지 노광). 그리고나서, 상이한 타겟 영역(C)이 노광될 수 있도록 기판 테이블(WT)을 X 방향 및/또는 Y 방향으로 이동시킨다. 스텝 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 정지 노광시에 이미징되는 타겟 영역(C)의 크기가 한정된다.
2. 스캔 모드에서는, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)을 동기적으로 스캐닝하면서, 방사 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대율(축소율) 및 상 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 동적 노광시의 타겟 영역의 폭(스캐닝되지 않는 방향에서의 폭)이 한정되는 한편, 스캐닝 동작의 길이에 의해 타겟 영역의 높이(스캐닝 방향에서의 높이)가 결정된다.
3. 또 다른 모드에서는, 프로그래머블 패터닝 장치를 유지한 채로 지지 구조체(MT)를 기본적으로 정지 상태로 하고, 또한 기판 테이블(WT)을 이동시키거나 스캐닝하면서, 방사 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스 방사 소스가 채용되며, 프로그래머블 패터닝 장치는 기판 테이블(WT)의 각각의 이동 후에 또는 스캔 동안의 연속적인 방사 펄스의 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급한 바와 같은 타입의 프로그래머블 미러 어레이와 같은 프로그래머블 패터닝 장치를 이용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 전술한 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전혀 다른 사용 모드들이 채용될 수도 있다.
투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 제공하는 구성은 3개의 일반적인 카테고리로 분류될 수 있다. 이러한 카테고리는 수조 타입 구성, 소위 국소 액침 시스템, 전체 습윤 액침 시스템이다. 수조 타입 구성에서는, 기판(W)의 전체 및 필요한 경우에는 기판 테이블(WT)의 일부가 액체의 수조에 침수된다.
국소 액침 시스템은 기판의 국소 영역에만 액체를 제공하는 액체 공급 시스템을 이용한다. 액체에 의해 채워진 공간이 평면적으로 기판의 상면보다 작으며, 액체로 채워진 영역은 기판(W)이 그 영역 아래를 이동하는 동안 투영 시스템(PS)에 대해 실질적으로 고정된 상태로 유지된다. 도 2 내지 도 5는 이러한 시스템에 사용될 수 있는 다른 공급 장치를 도시하고 있다. 국소 영역을 액체로 밀봉하기 위해 밀봉 특징부가 제공된다. 이를 달성하기 위해 제안된 한 가지 방식은 PCT 특허 출원 공개 번호 WO 99/49504에 개시되어 있다
전체 습식 구성에서는 액체가 제한되지 않는다. 기판의 상면 전체 및 기판 테이블의 일부 또는 전부가 액침액으로 덮여진다. 적어도 기판을 덮는 액체의 깊이는 작다. 액체는 예컨대 기판 상의 액체의 얇은 막과 같은 막이 될 수도 있다. 액침액은 투영 시스템의 영역 및 투영 시스템을 마주보는 대향 면(이러한 대향면은 기판 및/또는 기판 테이블의 면일 수도 있음)에 공급될 수 있다. 도 2 내지 도 5의 액체 공급 장치의 모두가 이러한 시스템에 이용될 수 있다. 그러나, 밀봉 특징부는 제공되지 않거나, 작동되지 않거나, 정상적인 것만큼 유효하지 않거나, 또는 액체를 국소 영역에만 밀봉하는 것에 효과적이지 않다.
도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 액체는 바람직하게는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 하나 이상의 유입구에 의해 기판 상에 공급된다. 액체는 투영 시스템 아래를 통과한 후에 하나 이상의 배출구에 의해 제거된다. 즉, 기판이 최종 요소 아래에서 -X 방향으로 스캔될 때, 액체는 최종 요소의 +X 측에서 공급되고, -X 측에서 흡수된다. 도 2에는, 액체가 유입구를 통해 공급되고, 낮은 압력 소스에 연결되는 배출구에 의해 최종 요소의 다른 측면에서 흡수되는 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 2의 예시에서, 액체는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 공급되지만, 반드시 그러할 필요는 없다. 최종 요소 주변에 위치된 유입구 및 배출구의 배향 및 개수는 다양하게 이용될 수 있으며, 그에 대한 일례로서, 도 3에는 양쪽 측면에 위치된 4세트의 유입구와 배출구가 최종 요소 주위에 규칙적인 패턴으로 제공되는 예가 도시되어 있다. 도 2 및 도 3에서 화살표는 액체 흐름의 방향을 나타낸다는 것에 유의하기 바란다.
국소 액체 공급 시스템을 이용한 또 다른 액침 리소그래피 해법이 도 4에 도시되어 있다. 액체는 투영 시스템(PS)의 양측면 상의 2개의 홈형 유입구에 의해 공급되며, 유입구의 외측에 방사상으로 배열된 복수의 불연속 배출구에 의해 제거된다. 유입구는 중앙에 구멍이 형성되어 있는 플레이트 내에 배치되고, 그 구멍을 통해 투영 빔이 투영된다. 액체는 투영 시스템(PS)의 한 측면 상의 하나의 홈형 유입구에 의해 공급되고, 투영 시스템(PS)의 다른 측면 상의 복수의 불연속 배출구에 의해 제거되어, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 얇은 액체막의 흐름을 발생시킨다. 어느 유입구와 배출구의 조합을 사용할지에 대한 선택은 기판(W)의 이동 방향에 따라 정해질 수 있다(다른 조합의 유입구와 배출구는 비작동 상태로 된다). 도 4에서 화살표는 유체 및 기판의 흐름 방향을 나타낸다는 것에 유의하기 바란다.
이미 제안된 또 다른 구성은, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블 간의 공간의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장하는 액체 제한 구조를 갖는 액체 공급 시스템을 제공하는 것이다. 이러한 구성은 도 5에 예시되어 있다.
도 5는 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판 테이블(WT) 또는 기판(W) 사이의 공간(11)의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장하는 액체 제한 구조(12)를 갖는 국소 액체 공급 시스템 또는 유체 핸들링 구조를 개략적으로 도시하고 있다(이하의 설명에서의 기판(W)의 표면에 대한 언급은 다른 언급이 없는 경우에는 기판 테이블(WT)의 표면을 지칭할 것이라는 것에 유의하기 바란다). 액체 제한 구조(12)는 Z 방향(광축 방향)으로의 약간의 상대적인 이동이 있을 수도 있지만 XY 평면으로는 투영 시스템(PS)에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 하나의 구현예에서, 밀봉은 액체 제한 구조(12)와 대향 표면 사이에 형성되며, 가스 밀봉(가스 밀봉을 갖는 이러한 시스템은 미국 특허 공개 번호 US 2004-0207824에 개시되어 있음) 또는 액체 밀봉과 같은 비접촉식 밀봉이 될 수 있다.
액체 제한 구조(12)는 적어도 부분적으로는 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 공간(11)에 액체를 포함한다. 기판(W)에 대한 가스 밀봉(16)과 같은 비접촉 밀봉이 투영 시스템(PS)의 이미지 필드 주변에 형성되어, 액체가 기판(W) 표면과 투영 시스템(PS)의 최종 요소 사이의 공간(11) 내에 제한되도록 한다. 이 공간(11)은 적어도 부분적으로는 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래에 위치되어 둘러싸고 있는 액체 제한 구조(12)에 의해 형성된다. 액체가 액체 유입구(13)에 의해 투영 시스템(PS) 아래의 공간(11)과 유체 제한 구조(12) 내에 유입된다. 이 액체는 액체 배출구(13)에 의해 제거될 수도 있다. 액체 제한 구조(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 요소보다 약간 위쪽으로 약간 연장할 수 있다. 액체 레벨이 최종 요소보다 위쪽으로 상승하여, 액체의 버퍼가 제공된다. 하나의 구현예에서, 액체 제한 구조(12)는, 상단이 투영 시스템(PS) 또는 투영 시스템(PS)의 최종 요소의 형상과 밀접하게 부합하는 내측 둘레를 가지며, 예컨대 라운드 형상으로 될 것이다. 저부에서는, 내측 둘레가 예컨대 직사각형과 같은 이미지 필드의 형상과 밀접하게 부합할 것이지만, 반드시 그러할 필요는 없다.
액체는 사용 동안에 장벽 부재(12)의 저면과 기판(W)의 표면 사이에 형성되는 가스 밀봉(16)에 의해 공간(11) 내에 제한될 수 있다. 가스 밀봉은 공기 또는 합성 공기 등의 가스, 본 실시예서는 N2 또는 다른 불활성 가스에 의해 형성된다. 가스 밀봉 내의 가스는 유입구(15)를 통해 압력 하에서 장벽 부재(12)와 기판(W) 사이의 갭에 제공된다. 가스는 배출구(14)를 통해 추출된다. 가스 유입구(15) 상의 과압력(overpressure), 배출구(14) 상의 진공 레벨, 및 갭의 기하학적 형상은, 액체를 제한하는 내측으로의 높은 점도의 가스 흐름(16)이 이루어지도록 배치된다. 장벽 부재(12)와 기판(W) 사이의 액체에 미치는 가스의 힘은 그 액체를 공간(11) 내에 제한한다. 유입구/배출구는 공간(11)을 둘러싸는 환형의 홈이다. 환형의 홈은 연속적일 수도 있고, 또는 불연속적일 수도 있다. 가스의 흐름(16)은 공간(11)에 액체를 담아두기에 효과적이다. 이러한 시스템은 미국 특허 출원 공개 번호 US 2004-0207824에 개시되어 있으며, 이 공개 특허는 그 전체 내용이 참고자료로 본 명세서에 원용되어 있다. 다른 실시예에서, 액체 제한 구조(12)는 가스 밀봉을 갖지 않는다.
본 발명의 실시예가 적용될 수도 있는 다른 유형의 액체 제한 구조는 2009년 5월 25일자로 출원된 미국 출원 번호 61/181,158에 개시된 것과 같은 소위 가스 드래그 액체 제한 구조를 포함하며, 상기 특허 출원은 그 전체 내용이 발명의 일부로서 본 명세서에 원용되어 있다. 미국 특허 출원 공개 번호 US 2008/0212046은 추가의 세부구성을 제공하며, 그 내용 또한 본 명세서에 발명의 일부로서 원용되어 있다.
도 5의 예는 항상 기판(W)의 상면의 국소 영역에만 액체를 제공하는 소위 국소 영역 구성이다. 다른 구성도 가능하여, 예컨대 액체 제한 구조(12)의 하부면(17) 상의 단일 상태 추출기(single phase extractor)를 이용한 구성이 이용될 수 있다. 다공성 부재를 갖는 단일 상태 추출기를 포함하는 추출기 어셈블리가 미국 특허 출원 공개 번호 US 2006/0038968에 개시되어 있으며, 이 공개 특허의 전체 내용이 본 명세서에 원용되어 있다. 이러한 추출기 어셈블리가 리세스 및 가스 나이프와 함께 이용되는 구성은 미국 특허 출원 공개 번호 US 2006/0158627에 개시되어 있으며, 이 공개 특허는 그 전체 내용이 본 명세서에 원용되어 있다. 추출기 어셈블리는 듀얼 상태 추출기를 추가로 포함할 수도 있고, 또는 단일 상태 추출기 대신에 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예는 전체 습식 액침 장치에 사용되는 유체 핸들링 구조에 적용될 수 있다. 전체 습식 실시예에서, 유체는 예컨대 액체를 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이로 제한하는 제한 구조의 외부로 액체를 누출하도록 함으로써 기판 전체와 기판 테이블의 상면의 전체 또는 일부를 덮을 수 있게 된다. 전체 습식 실시예에 대한 유체 핸들링 구조의 예는 2008년 9월 2일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 US 61/136,380에 개시되어 있다.
전술한 바와 같이 정해진 액침 공간의 표면은 액침 예컨대 액침액의 드롭플릿의 기화를 통해 오염될 수 있다. 구체적으로, 유체 핸들링 구조 및 기판 테이블(WT)은 오염이 신속하게 제거되지 않는다면 오염의 누적을 경험하기 쉬울 것이다. 실제로, 액침액에 노출되는 액침 시스템의 어떠한 표면은 오염을 경험할 수 있다. 따라서, 오염물이 수용 가능한 레벨을 지나 누적되는 것을 방지하기 위해 이들 표면을 세정하는 것이 바람직하다.
세정 방법은 고산화 세정 재료(highly oxidizing cleaning material)를 사용하는 것을 포함한다. 세정 재료의 예는 오존, 과산화 수소(hydrogen peroxide), 소프(soap), 유기 솔벤트, 알카리성 액체 및/또는 암모니아를 포함한다. 이들 세정 재료들은 이들과 관련된 하나 이상의 문제점을 가질 수도 있다. 예컨대, 부품 표면에 손상을 입힐 위험이 있다. 더욱이, 이들 세정 재료는 잠재적인 상해 위험을 감소시키기 위해 조심스러운 핸들링을 필요로 할 것이다. 또한, 세정 재료는 이들이 노출되는 표면 상에 침적물(deposit)을 잔류시킬 수도 있다. 이들 침적물은 장치를 재사용하기 전에 제거될 필요가 있을 것이다. 이들 침적물을 제거하기 위한 헹굼(rinsing)이 행해져야 하며, 그에 따라 상당한 시간을 소요할 것이다. 이것은 물을 이용한 헹굼에 의해서는 쉽게 제거되지 않는 유기 세정 솔벤트를 이용할 때에 특히 문제가 될 것이다.
바람직한 세정 방법은 세정액을 투영 시스템의 최종 요소 아래의 공간에 제공되어 있는 액침액 공급 장치에 주입하는 것을 포함한다. 이 세정 방법은 인라인으로(in-line) 수행될 수 있다. 그러나, 이 방법은 이 용도의 세정액이 액체 핸들링 시스템에 사용된 재료를 공격하지 않기 때문에 탑코트 재료의 오염을 처리하는 것으로 제한된다. 반대로, 포토 레지스트를 용해할 수 있는 세정액은 또한 세정액을 공급하는 구조를 부식시킨다. 이러한 이유로, 본 방법은 포토 레지스트층의 입자에 의한 오염에 대해서는 유효하지 않다. 그러므로, 이들 리소그래피 장치는 포토 레지스트 오염을 처리하기 위해 이용된 세정액과 호환되지 않는다.
액체 제한 시스템의 일부분인 유체 핸들링 구조체는 세정 동작 동안 이용될 수 있다. 리소그래피 장치의 표면의 세정은 이 표면이 예컨대 기판과 투영 시스템으로부터 조명 방사 간의 상대 위치를 측정하기 위해 이용되는 경우에는 중요할 것이다. 예컨대, 리소그래피 장치에서, 이러한 위치 측정을 위해 인코더 시스템에 사용되는 측정 격자(measurement grating)가 기판 테이블의 주변 상에 위치된다. 그러므로, 노광 동작 동안, 액침액이 측정 격자를 넘칠 수도 있어, 보호 커버 또는 코팅에 의해 덮여지게 될 수 있다. 그 결과, 측정 격자는 예컨대 액침액의 드롭플릿 및 입자에 의해 오염되기 쉽다.
이에 추가하여 또는 이와 달리, 유체 핸들링 구조는 예컨대 기판을 다른 기판과 스왑하는 동안 기판 위에 직접 위치되지 않을 수도 있고, 측정 격자의 전체 또는 일부 위에 위치될 수 있으며, 이에 의해 오염을 초래할 가능성이 있다. 오염의 결과, 격자를 이용한 위치 측정은 실패하거나 오류가 있을 수도 있다. 더욱이, 유체 핸들링 구조를 이용하여 세정 동작을 수행할 때, 액침액 또는 세정액의 손실을 방지하는 것이 바람직하다.
유체 핸들링 구조체를 이용하여 리소그래피 장치의 표면을 세정할 때, 이 표면에 공급된 유체가 추출된다. 일부 유체 핸들링 구조체에서, 노광 동작 동안 액침액을 추출하기 위해 단일 상태 추출기가 이용될 수 있다. 이 단일 상태 추출기는 마이크로시브(microsieve)로 알려진 다공성 부재를 포함할 수 있다. 이러한 유체 핸들링 구조체가 세정 동안 사용될 때에, 유체가 다공성 부재를 통해 추출된다. 이것은 입자 또는 오염물이 다공성 부재를 막히게 할 수 있다. 이것이 발생하면, 다공성 부재는 메가소닉 트랜스듀서 클리너와 같은 세정 툴을 이용하여 오프 라인으로 세정될 필요가 있다. 이것은 필수적으로 약간의 유지보수의 정지 시간을 수반한다.
또한, 다공성 부재의 바닥과 세정될 표면 사이의 갭이 좁으면, 갭 내로 펌핑될 수 있는 세정액의 양이 제한된다. 이것은 세정의 효과를 제한할 수 있으며, 요구된 레벨의 세정도를 달성하는데 더 오랜 시간이 소요될 것이다. 전술한 바와 같이, 유체가 손실되는 것은 바람직하지 않다. 세정 동작 동안, 유체 핸들링 구조체와 세정될 표면 간에는 상대적인 이동이 존재한다. 메니스커스(meniscus)가 정밀하게 제어되지 않는다면, 유체 손실은 필수 불가결하다.
세정 동작 동안 이용되는 세정액은 노광 동작 동안의 액침액과 동일한 흐름 경로를 따를 수도 있다. 통상적으로, 액침액은 투영 시스템 아래의 공간에 공급되고, 유체 핸들링 시스템과 그 대향면(예컨대, 기판 및/또는 테이블) 사이의 갭을 통해 신속하게 외측으로 흐르며, 그 후 추출기에 의해 추출될 것이다. 추출기는 통상적으로 다공성 부재를 포함한 단일 상태 추출기이다. 오염물이 다공성 부재 내에 또는 다공성 부재 상에 축적될 수 있다.
유체 핸들링 구조체의 다공성 부재 내의 또는 상의 오염물의 축적을 방지하거나 감소시키는 한 가지 가능한 방안은 세정 동안과는 반대로 다공성 부재를 통하여 세정액을 펌핑하는 것이다. 그러므로, 단일 상태 추출기(예컨대, 마이크로시브)는 동작 유형에 따라 세정액을 공급하거나 추출하도록 구성된다. 세정 동안, 액침액 및/또는 세정액은 다공성 부재를 통하여 세정될 표면을 향해 반대로 펌핑될 수 있다. 즉, 노광 동안 액침액을 추출하기 위해 사용되는 추출기는 세정액을 다공성 부재를 통하여 세정될 표면을 향하여 반대로 펌핑하도록 사용된다.
그러나, 이 장치를 이용하면, 투영 시스템 아래의 갭에서의 흐름은 항상 동일한 방향, 즉 통상적으로 중심으로부터 외측으로 방사상으로 이루어진다. 따라서, 표면 상에 부착되어 그 방향으로의 흐름에 의해 제거될 수 없는 입자는 더렵혀진 표면 상에 잔류될 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유체 핸들링 구조체를 개략적으로 도시한다. 화살표는 유체 흐름 방향을 나타낸다. 도 6 및 도 7에서의 2개의 개구부 사이의 흐름 방향은 추후에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이 반대이다. 실시예에 의하면, 리소그래피 장치는, 액침액을 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 및/또는 테이블 사이의 공간(11)에 제한하도록 구성된 유체 핸들링 시스템(12)과, 컨트롤러(30)를 포함한다. 유체 핸들링 시스템(12)은 유체 핸들링 시스템(12)과 기판(W) 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체를 공급하기 위해 2개 이상의 개구부(10)를 포함한다. 컨트롤러(30)는 세정 동작 동안 2개 이상의 개구부(10) 중의 적어도 2개의 개구부를 통해 흐름의 유체 흐름의 방향이 반대가 되도록 2개 이상의 개구부(10)를 통한 유체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된다.
실시예에서, 유체 핸들링 시스템(12)은 기판(W)의 노광 동안 액체 핸들링 시스템(12)과 기판(W) 및/또는 테이블 사이의 갭으로부터 액침액을 추출하도록 구성된 2개 이상의 개구부(10)를 포함한다. 2개 이상의 개구부(10)는 각각 세정 동작 동안 세정액을 추출하기 위한 추출 개구부가 되거나 또는 세정액을 공급하기 위한 공급 개구부가 되도록 구성된다. 컨트롤러(30)는 세정 동작 동안 하나 이상의 개구부가 세정액을 공급하는 공급 개구부가 되고 하나 이상의 개구부가 세정액을 추출하는 추출 개구부가 되도록 2개 이상의 개구부(10)를 통한 유체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된다.
2개 이상의 개구부(10)는 상이한 반경 방향 위치에 위치될 수 있다. 즉, 개구부(10) 중의 하나는 다른 개구부(10)로부터 반경 방향으로 외측에 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 2개 이상의 개구부(10)는 동일한 반경 방향 위치를 갖는다. 이것은 2개 이상의 개구부(10)가 투영 시스템(PS)의 최종 요소로부터 동일한 간격에 있다는 것을 의미한다. 이 경우, 개구부(10)는 방위적으로 상이한 위치에 있게 된다. 이것은 개구부(10)가 투영 시스템(PS)을 중심으로 하는 원의 원주 부근의 상이한 지점에 위치된다는 것을 의미한다.
실시예에서, 하나 이상의 공급 개구부(10) 및 하나 이상의 추출 개구부(10)를 통한 액체 흐름의 방향은 세정 동안에는 반대이다. 실시예에서, 액체 흐름의 방향은 실질적으로 테이블 및/또는 기판(W)의 표면에 대해 평행한 공간(11)을 가로지르고 있다. 실시예에서, 개구부(10)는 유체 핸들링 시스템의 하부면(17) 상의 폐루프를 형성한다. 이 폐루프는 하부면(17) 상의 라인을 형성한다. 개구부(10)에 의해 정해지는 이 라인은 연속적일 수도 있고 또는 불연속적일 수도 있다.
실시예에서, 갭 내의 세정액(액침액과 혼합될 수도 있음)의 흐름은 흐름 방향이 변경되어 리소그래피 장치의 부품을 효과적으로 세정하도록 "스위칭"될 수도 있다. 세정액의 흐름 방향을 스위칭하는 것의 이점은, 액체 흐름을 투영 시스템의 최종 요소로부터 떨어진 상태로 유지함으로써 투영 시스템의 최종 요소를 세정액 및/또는 오염물로부터 보호하는데 도움을 준다는 점이다. 흐름을 스위칭하는 또 다른 이점은, 개구부가 세정액을 공급하고 있을 때에 개구부(10)에서의 오염물을 "공격"하는데 세정액이 가장 효과적이라는 점이다. "스위칭"된 때에, 다른 개구부는 이러한 효과적인 세정의 이익을 얻게 된다.
실시예는 2개의 방향으로의 흐름을 가능하게 하는 2개 이상의 개구부(10)를 갖는 유체 핸들링 시스템(12)을 제공함으로써 이러한 "스위칭"을 가능하게 한다. 실시예에서, 2개 이상의 개구부(10) 중의 적어도 하나가 추출기에 대응한다. 구체적으로, 2개 이상의 개구부(10) 중의 적어도 하나가 예컨대 단일 상태 추출기, 즉 단지 하나의 상태, 즉 액체(예컨대, 마이크로시브)를 추출하는 추출기, 니들(needle) 액체 추출기, 또는 듀얼 상태 추출기가 될 수 있다.
동일한 실시예에서, 2개 이상의 개구부(10) 중의 다른 개구부가 또 다른 추출기가 될 수도 있고, 동일한 추출기의 상이한 격실(compartment)이 추출기가 되지 않을 수도 있다. 예컨대, 개구부는 유체 핸들링 시스템(12)과 세정될 표면 사이의 갭에 세정액을 공급하기 위해 이용될 수 있다.
일반적으로, 개구부(10)는 개구부(10)가 갭에 유체를 공급하고 갭으로부터 유체를 추출하는 양자의 기능을 수행하도록 유체 핸들링 시스템(12)의 유입구 및 배출구를 구성함으로써 형성될 수 있다. 개구부(10)는 상이한 유형의 유입구 또는 배출구로부터 구성되거나, 상이한 유형의 유입구 또는 배출구로부터 구성되거나, 또는 동일한 유입구 또는 유입구의 세그먼트화된 격실로부터 구성될 수 있다.
실시예에서, 개구부(10)는 세그먼트화된 공급기/추출기에 2개 이상의 격실을 제공함으로써 형성된다. 이 경우, 격실 중의 하나는 또 다른 격실이 추출하는 동안 세정액을 공급할 수도 있다. 반대로, 대표적인 시스템의 단일 상태 추출기가 유체 핸들링 시스템에서 내부적으로 연결된다. 즉, 추출기의 모든 부분이 압력 하에서 동일한 것에 연결된다. 그러므로, 추출기의 일부분을 통해 세정액을 공급하고 추출기의 다른 부분을 통해 세정액을 추출하는 것은 불가능하다.
실시예에서, 2개의 개구부(10)가 공급기/추출기의 2개의 격실에 대응하고 있다. 각각의 격실은 유체 핸들링 시스템(12)과 기판(W) 및/또는 테이블 사이의 갭에 세정액을 공급하고 이 갭으로부터 세정액을 추출하기 위한 개구부를 포함한다.
실시예에서, 4개의 개구부(10)가 공급기/추출기의 4개의 격실에 대응하고 있다. 이 경우, 하나의 격실은 세정액을 공급하는 한편 나머지 3개의 격실은 세정액을 추출한다. 격실의 개수는 구체적으로 한정되지 않으며, 짝수이어도 되고 또는 홀수이어도 된다. 어떠한 개수의 격실이 제공되면, 어떤 격실이 세정액을 공급하고 어떤 격실이 세정액을 추출할지에 대한 구성은, 개구부 중의 적어도 하나가 세정액을 공급하는 한편 개구부 중의 적어도 하나가 세정액을 추출하는 정도로만 제한된다.
갭으로부터 추출되는 세정액은 순수한 세정액이 아닐 수도 있다. 이것은 세정 동작 동안 액침액이 투영 시스템의 최종 요소의 바로 아래의 공간에 연속적으로 공급될 수도 있기 때문이다. 이로써 세정액이 액침액에 의해 희석되게 된다. 액침액을 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래의 공간에 공급하는 목적 중의 하나는 세정액이 투영 시스템의 최종 요소에 손상을 입히는 것을 방지하는데 도움을 주기 위해서이다. 액침액의 흐름은 세정액과 최종 요소 간의 접촉을 감소시키는 포지티브 압력을 생성한다. 그 결과, 갭으로부터 추출되는 세정액은 액침액으로 희석될 것이다.
"스위칭된" 흐름을 이용하는 이러한 세정 방법은 리소그래피 장치의 테이블 또는 기판(W)을 세정하기 위해 또는 유체 핸들링 시스템(12) 자체를 세정하기 위해 이용될 수 있다.
노광 동작 동안, "스위칭된" 흐름을 위해 이용되는 개구부(10)는 추출 모드로 설정되는 것이 바람직하다. 이를 행하기 위해, 전술한 컨트롤러(30)는 필요한 경우 2개 이상의 개구부(10)가 갭으로부터 유체를 추출하도록 노광 동작 동안 2개 이상의 개구부(10)를 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 추가로 구성된다.
실시예에서, 컨트롤러(30)는 갭을 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성되어, 액체 흐름의 적어도 일부가 리소그래피 장치의 투영 시스템(PS)과 기판(W) 및/또는 테이블의 표면 사이를 통과하게 된다. 액체가 리소그래피 장치의 투영 시스템(PS)과 기판(W) 및/또는 테이블의 표면 사이를 흐르도록 하는 것은 유체 핸들링 시스템(12)의 세정을 향상시킨다.
구체적으로, 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래의 공간과 갭을 부분적으로 분리시키는 흐름판이 제공될 수도 있다. 이 흐름판(24)은 액체의 일부가 관통공을 통과하도록 함으로써 흐름판(24)에 작용하는 액체 압력을 감소시키기 위해 관통공을 포함할 수도 있다. 이들 관통공은 오염물에 의해 막히게 될 수도 있다. 이들 오염물은 갭을 가로지르는 액체의 흐름에 의해 제거될 수 있다.
흐름이 공간(11) 아래의 갭을 통과하도록 하는 것을 돕기 위해, 유체 핸들링 시스템(12)은, 갭을 통과하는 액체의 상류측에는 상류 개구부를 형성하고, 갭을 통과하는 액체의 하류측에는 하류 개구부를 형성함으로써, 2개 이상의 공급 개구부(10)를 가질 수 있다. 이러한 구성은 도 6 내지 도 8에 예시되어 있다. 도 6 및 도 8에서, 도면의 좌측편 상의 개구부(10)는 상류 개구부이고, 도면의 우측편 상의 개구부(10)는 하류 개구부이다. 도 7에서, 개구부(10)의 역할이 반대로 된다. 양자의 개구부를 통과하는 액체는 공간(11) 바로 아래의 갭을 통과하게 된다.
상류 개구부(10)와 하류 개구부(10)를 갖는 이들 실시예에서, 컨트롤러(30)는 원하는 흐름 방향에 따라 하류 개구부를 액체를 공급하도록 제어하고 상류 개구부를 액체 공급을 중단하도록 제어하도록 구성될 수 있다. 즉, 상류 및 하류 개구부(10)의 역할은 공간(11) 아래의 갭을 통과한 액체 흐름을 특정 방향으로 이루어지도록 하기 위해 컨트롤러에 의해 결정된다.
갭을 통한 특정 방향으로의 흐름을 유도하기 위해 개구부의 반경 방향 외측에 외부 추출기(40)가 존재할 수도 있다. 이러한 외부 추출기는 도 8에 예시되어 있다.
실시예에서, 공급 개구부(10)의 반경 방향 외측에 2개 이상의 외부 추출기(40)가 존재한다. 2개 이상의 외부 추출기(40)는 액침 공간(11)의 대향 측면에 위치된다. 컨트롤러(30)는 필요한 경우 적어도 하나의 외부 추출기(40)가 액체를 추출하고 공간의 대향 측면 상의 적어도 하나의 외부 추출기(40)가 추출을 중단하도록 제어하도록 구성된다. 이러한 실시예가 도 8에 예시되어 있다. 점선 화살표는 외부 추출기 중의 하나를 통한 유체의 가능한 흐름을 나타낸다. 구체적으로, 추출기가 컨트롤러(30)에 의해 온이 되도록 제어될 때에는 액체가 흐르지만, 추출기가 컨트롤러(30)에 의해 오프가 되도록 제어될 때에는 액체가 흐르지 않는다. 컨트롤러(30)는 원하는 액체의 흐름 방향에 좌우되어 이러한 제어를 수행한다.
전술한 개구부(10)의 제어와 유사하게, 컨트롤러(30)는 사용시에 투영 시스템(PS)과 기판(W) 및/또는 테이블의 표면 사이의 액체 흐름에 대한 공급 개구부의 위치에 좌우되어 상류 및 하류 개구부로서 기능하도록 2개 이상의 개구부(10)의 기능을 제어한다. 즉, 개구부가 공간(11) 아래의 갭을 통한 액체 흐름의 하류측에 있는 것이면, 추출 개구부로서 기능하도록 제어된다. 이와 달리, 개구부가 액체 흐름의 상류측에 있는 것이면, 갭에 액체를 공급하는 액체 유입구로서 기능하도록 제어된다.
실시예에서, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 및/또는 테이블의 표면 사이를 통과하는 액체 흐름의 일부가 패터닝된 방사 빔의 경로를 통과한다. 필요한 경우, 유체 핸들링 시스템(12)은 하부면(17)을 갖는다. 필요한 경우, 하부면(17)에 하나 이상의 공급 개구부가 형성된다. 필요한 경우, 하부면(17)에 하나 이상의 추출 개구부가 형성된다. 물론, 추출 개구부는 니들 액체 추출기, 마이크로시브, 또는 듀얼 상태 추출기와 같은 어떠한 유형의 것이어도 된다.
기판(W)은 더미 표면으로 교체될 수도 있다. 이러한 더미 표면은 하나의 기판(W)을 다른 기판으로 교체할 때에 이용될 것이다. 더미 표면은 액체가 유체 핸들링 시스템으로부터 벗어나는 것을 방지하기 위해 이용된다. 액체가 유체 핸들링 시스템으로부터 벗어나게 되면, 투영 시스템은 건조 얼룩을 갖게 되어 바람직하지 않을 것이다.
테이블은 기판 테이블(WT), 측정 테이블, 및/또는 셔터 부재의 표면일 수도 있다. 셔터 부재는 더미 표면으로서 이용될 수도 있다. 셔터 부재/더미 표면은 유체 핸들링 시스템(12)에 의해 리커버되지 않은 어떠한 액체를 제거하도록 구성된 하나 이상의 액체 추출기를 포함할 수 있다. 측정 테이블은 투영 시스템(PS)의 특성을 측정하기 위한 시스템의 일부가 될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 스위칭된 흐름을 위해 이용되는 개구부는 예컨대 다공성 부재를 포함하는 추출기와 같은 단일 상태 추출기(액체의 추출에 추가하여 액체를 공급할 수 있도록 구성된)의 격실일 수도 있다. 이 경우, 리소그래피 장치는 필요한 경우 다공성 부재를 더 포함하며, 통해 2개 이상의 개구부(10) 중의 하나 이상을 통해 공급될 때와 추출될 때에 이 다공성 부재를 통해 액체가 흐르게 된다.
그러나, 다른 유형의 개구부가 이용될 수 있으며, 다공성 부재는 필수적인 것은 아니다. 구체적으로, 개구부 중의 하나 이상이 니들 액체 추출기가 될 수도 있다. 이러한 니들 액체 추출기는 투영 시스템(PS) 아래의 공간을 둘러싸도록 위치될 수 있다.
도 8은 외측 세정 추출기(40)를 포함하는 실시예를 도시하고 있다. 이 실시예는 이하의 설명을 제외하고는 도 6 및 도 7에 예시된 실시예와 동일하다. 본 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 2개 이상의 개구부(10)의 반경 방향 외측에 추출기(40)를 추가로 포함한다. 이 추출기(40)의 용도는 갭 내의 세정액이 벗어나는 것을 방지하는데 도움을 주는 것이다. 리소그래피 장치의 컨트롤러(30)는 세정 동작 동안에만 추출하도록 추출기(40)를 제어하도록 구성된다.
이 추출기(40)는 세정 추출기(40)로 지칭될 수도 있다. 도 8에서의 점선 화살표는 손실될 수도 있는 어떠한 액체의 추출을 나타낸다. 추출기(40)는 슬릿의 형태를 취할 수 있으며, 2개 이상의 개구부(10)를 둘러싸는 복수의 개구부를 포함할 수 있다.
정상적인 동작 동안, 액침액은 다공성 부재의 반경 방향 내측의 위치에서 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래의 공간에 제공되고, 2개 이상의 개구부(10)를 통해 추출될 수 있다. 이 경우, 액침액의 메니스커스는 세정 추출기(40)의 반경 방향 내측에 있다. 그러므로, 세정 추출기(40)는 노광 동작 동안의 액침액이 세정 추출기(40)에 도달하기 전에 추출되기 때문에 정상적인 노광 동작 동안에는 필요하지 않다.
그러나, 세정 동안, 세정 추출기(40)는 다공성 부재의 반경 방향 내측의 하나 이상의 개구부를 통해 또는 다공성 부재 자체를 통해 유체 핸들링 시스템(12)과 세정될 표면 사이의 갭에 제공되는 유체를 추출하기 위해 이용된다. 실시예에서, 세정 추출기(40)는 스캐닝에 최적화되지 않고 리소그래피 장치의 표면을 세정하는데 최적화된다. 실제로, 이것은 세정 추출기(40)가 유체의 전부를 갭으로부터 추출함으로써 유체 핸들링 시스템(12)이 위에 위치되는 표면의 오염을 제한하도록 구성 및 배치된다는 것을 의미한다. 추출기가 세정을 위해 최적화될 수 있는 또 다른 방식은, 추출기(40)를, 그 개구부가 2개 이상의 개구부(10) 중의 흐름을 스위칭하기 위해 이용된 개구부보다 더 크게 되도록 배치하는 것이다. 이것은 추출기(40)가 입자로 막히게 되는 것을 방지하는데 도움을 준다.
갭으로부터 유체 및 오염물을 추출함으로써, 세정 추출기(40)는 갭 내의 유체의 메니스커스를 피닝(pinning)할 수 있다. 이것은 모든 유체가 다공성 부재를 통해 추출되는 때의 경우보다 더욱 정밀한 메니스커스 제어를 가능하게 한다. 이것은 세정될 표면(예컨대, 측정 격자)이 액체 손실 없이, 예컨대 그 측면으로 떨어지지 않고 표면의 에지까지 완전히 세정될 수 있도록 세정을 더욱 정확하게 제어할 수 있다는 이로운 작용을 갖는다.
도 9 및 도 10은 스위칭된 흐름을 위해 4개의 개구부가 사용되도록 세그먼트화된 단일 상태 타입의 추출기의 한 가지 가능한 구성의 평면도를 도시하고 있다. 이들 개구부는 갭으로부터 액체를 추출할 수 있을 뿐만 아니라 액체를 갭에 공급할 수 있도록 구성된 세그먼트화된 단일 상태 추출기(10)의 4개의 격실에 대응한다. 2개보다 많은 개구부가 흐름을 스위칭하기 위해 이용되는 실시예에 대해서는, 이 흐름은 각각의 가능한 쌍을 이루는 개구부에 대해 반대 방향으로 흐를 필요는 없다는 것을 이해할 것이다. 물론, 개구부(10)는 마이크로시브 또는 어떠한 다른 단일 상태 추출기/공급기에 대응할 필요가 없다. 개구부(10)는 듀얼 상태 유체를 공급하고 추출하도록 구성될 수 있다.
도 9 및 도 10에서, 화살표는 흐름 방향을 나타낸다. 이들 도면에서, 액체는 2개 이상의 개구부(10)의 반경 방향 내측에 있는 공급 채널(18)을 통해 갭에 공급된다. 이들 도면은 개구부(10) 사이의 가능한 흐름 패턴을 도시한다. 액체는 화살표가 시작되는 개구부(10)에 의해 갭에 공급되고, 화살표가 종료하는 개구부(10)를 통해 갭으로부터 추출된다.
물론 다른 패턴도 가능하다. 예컨대, 4개의 개구부가 존재하는 곳에서는, 개구부 중의 하나가 액체를 공급하는 한편 3개의 개구부가 액체를 추출할 수 있다. 개구부의 개수는 4개로 제한될 필요가 없이, 5개, 6개, 7개 등이 될 수 있다. 개구부가 더 많이 있을수록, 흐름 스위칭을 위한 가능한 패턴의 개수가 더 많아진다.
도 11은, 2개 이상의 개구부(10)가 공급 라인(80) 및 이 공급 라인(80)과 분리되어 있는 추출 라인(90) 양자에 연결되고, 공급 라인(80)이 그 개구부를 통해 갭에 액체를 공급하고, 추출 라인(90)이 그 개구를 통해 갭으로부터 액체를 추출하는 실시예를 도시하고 있다.
도 12는 2개 이상의 개구부(10)가 개구부에 연결된 유체 핸들링 시스템(12) 내의 리세스(19)로부터 단일 라인을 통해 연결되고, 그 단일 라인이 공급 및 추출 라인에 연결되는 실시예를 도시하고 있다. 이러한 라인의 연결 및 제어는 3-방향 밸브(21)에 의해 이루어질 수 있다. 본 실시예는 도 11에 예시된 실시예보다 더 적은 공간을 차지한다는 장점을 갖는다.
액침액에 노출되는 표면을 세정하는데 사용하기 위해 대표적인 세정액은 과산화 수소를 함유하는 용액 및/또는 오존을 함유하는 용액을 포함한다. 알카리성 액체 또는 암모니아가 사용될 수도 있다. 세정제 내에서의 오존 및/또는 과산화 수소의 농도가 특정 레벨 위이면, 세정되는 표면에 손상이 발생할 수도 있다. 그러나, 포토 레지스트의 입자를 포함하는 오염물을 제거하기 위해서는 포토 레지스트를 용해시킬 수 있는 세정액이 요구된다. 즉, 리소그래피 장치의 표면으로부터 오염물을 적절하게 제거하기 위해서는, 부식성 세정액을 이용하는 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 부식성 세정액을 이용하는 하류측에서는 이 세정액이 세정 장치 자체를 부식시킨다.
유체 핸들링 시스템(12)에 사용되는 액체 공급 또는 추출 라인은 이러한 세정액의 사용에 의해 손상될 수 있다. 추가로, 이들 라인을 유체 핸들링 구조체에 연결하기 위해 이용되는 O-링 또한 이들 세정액에 의해 손상될 수도 있다. 공급 및 추출 라인은 리소그래피 장치에서의 진동의 투과를 감소시키기 위해 플렉서블하게 되어야 한다. 이와 같이, 부식성 세정액에 대해 저항성을 갖지 않는 폴리머가 이용된다. 그러므로, 덜 효과적인 세정액이 사용되어야 한다.
실시예에 따르면, 액침액을 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 및/또는 테이블 사이의 공간(11)에 제한하도록 구성된 유체 핸들링 시스템(12)을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 유체 핸들링 시스템(12)은 유체 핸들링 시스템(12)에 세정액을 공급하거나 또는 유체 핸들링 시스템(12)으로부터 세정액을 추출하도록 구성된 액체 공급 또는 추출 라인을 포함한다. 액체 공급 또는 추출 라인의 내측 표면은, 플렉서블하고 유기 액체에 의한 부식에 저항성을 갖는 재료의 구성되는 것이 바람직하다. 유기 액체로는 예컨대 솔벤트 또는 소프(soap)가 가능할 것이다. 이 재료는 세정액으로서 사용되는 알카리성 액체 및/또는 암모니아에 의한 부식에 대해 저항성을 갖는 것이 바람직하다.
실시예에서, 액체 공급 또는 추출 라인의 내측 표면은 포토 레지스트를 용해하기 위한 유체에 의한 부식에 대해 저항성을 갖는다. 포토 레지스트를 용해하기 위한 이러한 세정액은 기판의 포토 레지스트층으로부터 오염물을 제거하는데 유용하다. 액체 공급 또는 추출 라인이 이러한 세정액에 의한 부식에 대해 저항성을 가짐에 의해, 유체 핸들링 시스템은 이러한 세정액과 호환될 수 있고, 그에 따라 포토 레지스트 오염 세정 동작을 위해 이용될 수 있다. 내측 표면은 플렉서블한 것이 바람직하다.
포토 레지스트를 용해하기에 적합한 세정액의 예는 키클로헥사논, 디아세톤 알콜 및/또는 아세톤과 같은 케톤; 메틸 락테이트(methyl lactate), 에틸 락테이트, 에틸 아세테이트 및/또는 감마 부티로락톤과 같은 에스테르; 및/또는 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르(DEGBE)와 같은 글리콜 에테르를 포함한다.
실시예에 따라, PTFE 및 PFA와 같은 화학적으로 비활성인 가요성 폴리머 재료, 및/또는 Type 316L 스테인레스 스틸이 액체 공급 및/또는 추출 라인의 내측 표면용으로 이용될 수 있다. 니켈을 주성분으로 하는 합금으로 구성된 파이핑(piping)과 같은 다른 가요성 금속 파이핑이 이용될 수도 있다. 가요성 금속 파이핑은 나선형으로 주름지거나, 환형으로 주름지거나, 또는 나선형으로 크레스트 용접(crest weld)될 수 있다. 금속 파이핑은 단일 가닥일 수도 있고 또는 복수 가닥일 수도 있다. 전술한 재료는 단지 예시일뿐이며, 부식 저항성을 나태내고 가요성 라인 내로 형성될 수 있는 다른 재료 또한 이용될 수 있다.
실시예에서, 액체 공급 또는 추출 라인은 유기 솔벤트에 의한 부식에 대해 저항성을 나타내는 재료로 구성된 컨넥터에 의해 액체 공급 또는 추출 개구부에 연결된다. 이 컨넥터로는 예컨대 O-링이 가능할 것이다.
도 13은 유체 핸들링 시스템(12)이, 하나 이상의 개구부(10)의 반경 방향 외측에, 액체를 갭에 공급하도록 구성된 액체 공급 개구부(25)를 포함하는 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 하나 이상의 개구부(10)는 도 6 및 도 7에 설명된 실시예와 관련하여 설명된 2개 이상의 개구부와 동일한 기능을 수행한다. 즉, 하나 이상의 개구부는 액체를 갭에 공급하거나 갭으로부터 액체를 추출하는 중의 하나를 위해 이용될 수 있다. 도 13은 2개의 개구부(10)를 도시하고 있으며, 이들 개구부는 별도의 개구부일 수도 있고, 또는 이와 달리 단일 개구부의 일부분일 수도 있다. 이 경우, 단일 개구부는 환형으로 되어 있을 것이다.
실시예에서, 액체 공급 개구부(25)는 외측 추출기(40)(외측 추출기(40)가 이 실시예에도 제공된다면)의 반경 방향 내측에 위치된다. 이 액체 공급 개구부(25)는 액침액 또는 세정액을 공급할 수 있다.
도 13에 예시된 실시예는 유체 핸들링 시스템을 이용하여 테이블을 세정하는 작업에 이롭다. 하나 이상의 개구부(10)를 통과하는 액체가 다공성 부재를 통과하는 경우에도, 테이블은 입자 또는 오염물에 의해 막히게 되는 다공성 부재가 없이 세정될 수 있다.
실시예에서, 세정 동작 동안, 컨트롤러(30)는 하나 이상의 개구부(10)를 통해 공급되는 세정액이 실질적으로 투영 시스템의 최종 요소로부터 고립되도록, 유체 핸들링 구조체와 세정되고 있는 표면 간의 상대적인 이동을 제어한다. 이것은 세정액이 하나 이상의 개구부(10)로부터 반경 방향 외측의 방향으로 흐르도록 함으로써 달성될 수 있다. 이것은 세정액이 투영 시스템의 최종 요소에 접촉하는 것을 방지하여, 세정액이 하나 이상의 개구부(10)로부터 반경 방향 내측으로 이동하도록 할 것이다.
세정액의 반경 방향 외측(내측에 반대되는 것으로서의) 흐름은 하나 이상의 개구부(10)의 반경 방향 내측에 위치된 하나 이상의 개구부에 의해 공급된 세정액 이외의 액체의 흐름에 의해 보장될 수 있다. 이 추가의 흐름은 세정액의 반경 방향 내측 흐름을 방지한다. 이에 추가하여 또는 이와 달리, 컨트롤러(30)는 유체 핸들링 구조체와 표면 간의 상대 이동을 상대 속도가 특정 임계치를 초과하지 않도록 제어할 수 있다. 이와 같이 하는 이유는, 상대 속도가 너무 크면, 유체 핸들링 구조체(12)와 표면 사이의 갭 내의 세정액이 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래의 공간(11)에 도달할 수 있기 때문이다.
도 14는 본 발명의 실시예의 다른 변형예를 도시하고 있다. 이 실시예는 이하의 설명을 제외하고는 도 6 내지 도 13에 예시된 실시예의 특징을 가질 수 있다. 이 실시예에서, 스위칭된 흐름을 위해 사용되는 2개 이상의 개구부(22, 23)는 유체 핸들링 시스템(12)에서 상이한 반경 방향 위치를 갖는다. 구체적으로, 도 14에 예시된 바와 같이, 개구부(22)는 개구부(23)의 반경 방향 내측에 있다. 이와 같이, 도 6 내지 도 8과 관련하여 설명한 2개 이상의 개구부(10)와 유사한 이들 개구부는 상이한 반경 방향 위치를 갖는다.
도 14에 예시된 실시예는 스위칭된 흐름을 위해 2개 이상의 개구부(22, 23)를 포함한다. 물론, 전술한 바와 같이, 개구부는 이와 달리 동일한 반경 방향 위치를 갖지만, 그 위치가 방위적으로 상이할 수도 있다.
그러므로, 이 실시예에서, 유체 핸들링 시스템(12)은 2개의 표면을 포함하며, 그 중의 반경 방향 내측 표면(22)이 패터닝된 방사 빔의 광학 경로 부근에 형성되고, 반경 방향 외측 표면(23)이 반경 방향 내측 표면의 외측에 형성된다. 2개의 표면은, 기판(W)의 노광 동안에는 유체 핸들링 시스템(12)과 기판(W) 및/또는 테이블 간의 갭으로부터 액침액을 추출하도록 구성되고, 세정 동작 동안에는 액체를 추출하기 위한 추출 표면이 되거나 또는 세정액을 공급하기 위한 공급 표면이 되도록 구성된다. 컨트롤러(30)는 세정 동작 동안 하나의 표면이 공급 표면이 되고 다른 표면이 추출 표면이 되도록 2개의 표면(22, 23)을 제어하도록 구성된다.
2개의 표면은 필요한 경우 2개의 레벨이 있도록 계단형으로 되며, 각각의 레벨은 유체 핸들링 시스템(12)이 위에 위치되는 기판의 표면 위의 상이한 높이(즉, 갭 폭)에 있는 표면 중의 하나에 대응한다. 이와 달리, 2개의 표면(22, 23)은 도 14에 예시된 바와 같이 동일한 레벨로 배치될 수 있다. 이들 표면은 다공성 부재(예컨대, 마이크로시브)를 포함할 수도 있는 액체 공급기/추출기의 일부이다.
세정 동작 동안, 세정액은 이들 2개의 표면의 반경 방향 내측의 표면을 통해 공급되고, 이들 표면 중의 반경 방향 외측의 표면을 통해 추출될 수 있다. 이 흐름은 유체가 반경 방향 외측 표면을 통해 공급되고 반경 방향 내측 표면을 통해 추출되도록 스위칭될 수도 있다.
표면(격자와 같은)을 세정하기 위한 한 가지 제안된 방법에 의하면, 오염물은 레벨 센서를 이용하여 검출되고, 표면을 세정하기 위해 유체 핸들링 구조체가 이용된다. 이와 달리 또는 이에 추가하여, 오염물 검출 전용의 별도의 센서가 제공될 수도 있다. 레벨 센서 및/또는 오염물 검출 전용의 별도의 센서는 표면 상의 오염물을 검출하기 위해 이용될 수 있다.
실시예에서, 표면은 주기적으로 세정될 수 있다. 주기적인 세정 시스템은 대량의 정지 시간을 필요로 하지 않고 본 실시예에 따라 구현될 수 있다. 이것은 본 발명의 실시예를 이용하면 세정이 인라인으로(in-line) 수행될 수 있기 때문이다.
도 15 및 도 16에 예시된 다른 실시예는 유체 핸들링 시스템(12) 및 컨트롤러(13)를 포함하는 리소그래피 장치를 제공한다. 이 실시예는 이하의 설명을 제외하고는 도 6 내지 도 12에 대하여 설명된 실시예와 동일하다. 유체 핸들링 시스템(12)은 액체 개구부(10) 및 공급 개구부(25)를 포함한다. 액체 개구부(10)는 유체 핸들링 시스템(12)과 기판(W) 및/또는 테이블 간의 갭에 액체를 공급하고 이 갭으로부터 액체를 추출하도록 구성된다. 공급 개구부(25)는 액체 개구부(10)의 반경 방향 외측에 있다. 공급 개구부(25)는 액체를 갭에 공급하도록 구성된다. 그러므로, 양방향(즉, 유체의 공급 및 추출을 위한)으로의 흐름을 가능하게 하는 하나의 개구부와 공급 기능을 행할 수 있는 것만을 필요로 하는 또 다른 개구부가 존재한다. 컨트롤러(30)는 액체 개구부(10)를 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된다.
본 실시예의 액체 개구부(10)는 전술한 2개 이상의 개구부(10)와 유사하다. 즉, 노광 동작 동안, 액체 개구부(10)는 액체 개구부(10)의 반경 방향 내측의 갭에 공급되는 액침액을 추출할 수 있다. 세정 동작 동안, 액체 개구부(10)는 세정액을 갭에 공급할 수 있다.
필요한 경우, 유체 핸들링 시스템(12)은 공급 개구부(25)의 반경 방향 외측의 추출기(40)를 추가로 포함한다. 추출기(40)는 갭으로부터 가스 및/또는 액체를 추출하도록 구성된다. 이 추출기(40)는 메니스커스를 피닝하는데 도움을 줌으로써 액체 손실을 방지한다. 이를 위해, 컨트롤러(30)는 갭으로부터 실질적으로 액체가 벗어나지 않도록 추출기(40)를 제어하도록 구성될 수 있다.
필요한 경우, 도 15 및 도 16에 예시된 바와 같이, 유체 핸들링 시스템(12)은 전술한 추출기(40)의 반경 방향 외측에 추가의 추출기(50)를 추가로 포함하며, 이 추출기(50)는 갭으로부터 액체를 추출하도록 구성된다. 이 추가의 추출기(50)는 세정 동안 메니스커스를 제어하는데 도움을 준다. 실시예에서, 추가의 추출기(50)는 다공성 부재를 포함한다. 실시예에서, 추가의 추출기(50)는 갭으로부터 가스 및 액체 양자를 추출하여 이에 의해 메니스커스를 피닝하도록 구성된 듀얼 상태 추출기(50)일 것이다.
도 15 및 도 16은 추가의 추출기(50)가 특히 유용한 실시예를 도시하고 있다. 도 15는 세정 동작 동안이 유체 핸들링 시스템(12)을 도시하고 있다. 도 16은 노광 동작 동안의 유체 핸들링 시스템(12)을 도시하고 있다. 이 실시예에서, 유체 핸들링 시스템(12)은 유체 핸들링 시스템(12)의 하부면(17)에 있는 리세스(60)를 추가로 포함한다. 이 리세스(60)는 공급 개구부(25)의 반경 방향 외측에 위치된다. 실시예에서, 리소그래피 장치는 물체의 표면을 세정하기 위해 구성된 메가소닉 트랜스듀서(70)를 추가로 포함한다. 트랜스듀서(70)는 리세스(60) 내에 위치될 수 있다. 트랜스듀서(70)를 이용하면, 메가소닉 웨이브가 표면 상의 액체에 유입되어 표면을 세정한다. 메가소닉 트랜스듀서(70)를 사용하는 것은 테이블의 세정에 특히 이롭다.
실시예에서, 리소그래피 장치의 컨트롤러(30)는, 세정 동작 동안에는 액체가 액체 개구부(10)를 통해 갭에 공급되고, 노광 동작 동안에는 액체가 액체 개구부(10)를 통해 갭으로부터 추출되도록, 액체 개구부(10)를 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된다.
필요한 경우, 액체 개구부(10)는, 액체를 액체 개구부(10)를 통해 갭에 제공하도록 구성된 공급 라인과, 이 공급 라인과 분리되어 있고 액체를 액체 개구부(10)를 통해 갭으로부터 추출하도록 구성된 추출 라인 양자에 연결된다. 전술한 바와 같이, 실시예에서, 공급 라인의 내측 표면과 추출 라인의 외측 표면은 플렉서블하면서 유기 솔벨트에 의한 부식에 대해 저항성을 갖는 재료로 구성된다.
액침액의 공급 및/또는 액체의 추출을 위해 위에서 설명된 액체 개구부(10)는 공급 개구부(25)의 반경 방향 내측에 위치될 수 있다. 이 액체 개구부(10)는 투영 시스템의 최종 요소 바래 아래의 공간에 액침액을 공급하기 위해 이용될 수 있다.
필요한 경우, 다공성 부재가 제공되며, 액체의 공급시에는 액체가 이 다공성 부재를 통해 흐르고, 액체의 추출시에는 액체가 액체 개구부(10)를 경유하여 이 다공성 부재를 통해 추출된다. 이러한 다공성 부재는 액체 개구부(10)가 가스가 아닌 액체를 추출하는 단일 상태 추출기로서 이용될 수 있도록 하기 위해 사용될 것이다. 이와 달리, 듀얼 상태 추출기가 이용될 수도 있다. 다공성 부재는 다공성 재료의 조각으로 형성될 수도 있다. 이와 달리, 다공성 부재는 유체 핸들링 시스템(12)의 하부면(17)에 일련의 구멍을 가공함으로써 형성될 수도 있다.
필요한 경우, 도 5에 예시된 바와 같이, 액침액 공급 개구부(13)는 액침액을 공간(11)에 공급하도록 구성된다. 이 액침액 공급 개구부(13)는 도 6 내지 도 19에 예시된 실시예의 어떠한 것에도 적용될 수 있다. 이 액침액 공급 개구부(13)는 액침액을 공간에 제한하는 유체 핸들링 시스템(12)의 표면에 형성될 수 있다. 이로써, 액침액은 투영 시스템(PS)과 기판(W) 및/또는 테이블의 표면 사이를 통과할 때에 세정액을 희석시킬 수 있다. 이에 추가하여, 세정액은 투영 시스템(PS)의 표면을 접촉하는 것이 방지된다.
실시예에서, 리소그래피 장치는 세정 동작 동안에는 액침액이 부분적으로 공간(11)을 형성하는 투영 시스템(PS)의 표면을 가로질러 흐르도록 액침액 공급 개구부(13)를 통한 액침액의 공급을 제어하도록 구성된다.
필요한 경우, 유체 핸들링 시스템(12)은 액침액을 공간에 제한하기 위해 그 공간을 둘러싸는 제한 구조체(confinement structure)를 포함한다.
리소그래피 장치의 표면을 세정하기 위해 유체 핸들링 시스템(12)을 이용하는 것의 한 가지 가능한 문제점은, 일부 환경에서는 세정액이 유체 핸들링 시스템(12)의 액체 제한 구조체와 근접하여 있는 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 접촉하게 될 수 있다는 것이다. 이것이 발생하면, 세정액은 투영 시스템(PS)의 최종 요소에 손상을 줄 수 있다. 이에 따라, 이것이 발생하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 명세서에 설명된 실시예 중의 임의의 실시예에 따른 리소그래피 장치는 세정액이 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 접촉하는 것을 방지하도록 구성된 보호 구성부를 추가로 포함할 수 있다. 실시예에서, 보호 구성부는 갭에 공급된 세정액과 공간(11)에 공급된 액침액 간의 접촉을 방지한다. 이와 달리, 세정액과 액침액은 서로 접촉하게 될 수도 있다.
이러한 보호 특징을 구현할 수 있는 다양한 구조적 방식이 있다. 이러한 구조의 예를 이하에서 설명한다.
실시예에서, 보호 구성부는, 최조 요소 아래의 공간에 액침액을 공급하도록 구성된 도 5 및 도 17에 예시된 바와 같은 최종 요소 액체 공급 개구부(13)와, 세정 동작 동안에 공간에서 최종 요소를 가로지르는 액침액의 흐름이 존재하도록 최종 요소 액체 공급 개구부를 제어하는 컨트롤러(30)를 포함한다. 이로써, 세정액은 희석된 혼합물이 최종 요소에 손상을 초래하지 않도록 액침액에 의해 충분히 희석될 수도 있다. 액침액의 흐름은 세정액이 최종 요소에 도달하는 것은 방지할 수도 있다. 세정액의 농도는 최종 요소 자체에서는 실질적으로 세정액이 존재하지 않도록 투영 시스템(PS)의 최종 요소를 향하여 감소할 수도 있다.
이에 추가하여 또는 이와 달리, 도 5 및 도 17에 예시된 바와 같이, 보호 구성부는, 액침액을 공간(11)에 공급하도록 구성된 최종 요소 액체 공급 개구부(13)와, 세정 동작 동안 액침액이 세정액을 갭에 제공할 때보다 더 높은 압력으로 최종 요소 액체 공급 개구부에 의해 공급되도록 최종 요소 액체 공급 개구부(13)를 통한 액침액의 공급을 제어하도록 구성된 컨트롤러(30)를 포함한다. 이것은 최종 요소로부터 떨어져 액체의 상대적으로 강한 흐름을 제공함으로써 투영 시스템(PS)의 최종 요소를 보호한다.
이에 추가하여 또는 이와 달리, 보호 구성부는, 공간의 하부 제한 표면을 제공하도록 구성된 클로징 디스크와, 유체 핸들링 시스템(12)과 클로징 디스크 사이에 갭을 생성하여 유지하도록 구성된 장치를 포함할 수 있다. 이 갭은 갭 액체 공급부에 의해 유지될 수 있다. 갭 액체 공급부는 액체를 담고 있기에 충분한 압력을 생성할 수 있으며, 이에 의해 클로징 마스크와 유체 핸들링 시스템(12)의 하부면(17) 사이의 갭이 폐쇄되는 것을 방지한다.
도 17은 유체 핸들링 시스템(12) 및 클로징 디스크의 배향을 도시하고 있다. 하위 압력(under pressure)에 연결되는 배출구(14)는 클로징 디스크(20)를 유체 핸들링 시스템(12)에 대하여 압력을 가하기 위해 이용된다. 클로징 디스크(20)가 배출구(14)에 의해 액체 제한 구조체(12)와 접촉하도록 압력이 가해지면, 주로 이들의 물리적 접촉에 의해 야기되는 클로징 디스크(20) 또는 유체 핸들링 시스템(12) 중의 어느 하나의 표면으로부터 떨어져 나오는 입자 때문에, 액침액의 미립자 오염물이 발생할 수 있다.
도 17은 유체 핸들링 시스템(12)으로부터 설정된 간격으로 유지되고 있는 클로징 디스크(20)를 도시하고 있다. 이러한 방식에서는 적어도 2가지 장점이 있다. 첫 번째는, 클로징 디스크(20) 또는 액체 제한 시스템(12) 중의 어느 하나의 표면으로부터 입자가 떨어져 나오기 쉽지 않다는 것이다. 두 번째는, 액침액(11)에 존재하는 어떠한 입자가 액체의 순환에 의해, 구체적으로 배출구(14)를 통해 제거된다는 점이다.
클로징 디스크가 유체 핸들링 시스템(12)으로부터 떨어진 거리에 유지될 수 있도록 하는 여러 가지 방식이 있다. 그 중 하나는 도 5에 도시된 바와 같이 배출구(14)와 가스 흐름(15) 사이에 평형 상태를 유지하는 것이다. 이러한 평형은 액침액(11)을 제한하기 위해서뿐만 아니라 클로징 디스크를 액체 제한 시스템 바로 아래에서 "부유(float)"하도록 하기 위해 이용될 수 있다.
클로징 디스크 대신에, 보호 구성부는 셔터 부재를 포함할 수 있으며, 이 셔터 부재는 유체 핸들링 시스템(12) 내에 배치되고 투영 시스템(PS) 반대측의 공간의 측면에 위치되어, 액체가 그 공간 및 투영 시스템(PS)과 셔터 부재 사이에 제한될 수 있도록 한다. 셔터 부재는 유체 핸들링 시스템(12)에서 퇴각 가능할 수도 있다.
셔터 부재의 실시예는 도 18에 예시되어 있다. 셔터 부재는 기판 테이블(WT)이 투영 시스템(PS) 및 액체 제한 구조(12)로부터 완전히 떨어져 이동되도록 하여, 기판(W)이 기판 테이블(WT)로부터 제거되도록 하고 새로운 기판(W)이 기판 테이블(WT) 상에 위치되도록 한다. 그러므로, 셔터 부재는 예컨대 듀얼 스테이지 기기와 함께 사용될 수 있다.
셔터 부재(150)는 유체 핸들링 시스템(12)의 국소 영역 또는 애퍼쳐의 횡단면 면적보다 큰 주요 횡단면 면적을 갖는 플레이트의 형태로 이루어진다. 셔터 부재(150)의 형상은 애퍼처를 덮을 수 있다면 어떠한 형상도 가능하다. 셔터 부재(150)는 기판이 아니며, 기판 테이블(WT) 및 유체 핸들링 시스템(12) 양자에 대하여 이동 가능하고, 예컨대 진공 클램핑과 같은 어떠한 수단에 의해 또는 자기 방식으로 유체 핸들링 시스템(12)에 부착될 수 있다.
셔터 부재(150)는 최종 요소 아래의 공간과 갭 사이의 액체 흐름을 방지하도록 배치된다. 셔터 부재(150)는 또한 유체 핸들링 시스템(12)의 하부면(17) 상의 유입구 및 배출구를 밀봉하지 않도록 배치된다. 이로써 세정액이 공간에 진입하지 않도록 하면서 갭에서 세정이 수행될 수 있게 된다.
이에 추가하여 또는 이와 달리, 보호 구성부는 공간을 2개의 부분으로 분할하기 위해 기판 또는 기판 테이블에 실질적으로 평행한 흐름판을 포함할 수 있으며, 이 흐름판은 애퍼처를 갖는다. 애퍼처의 용도는 방사 빔이 애퍼처를 통해 투영 시스템의 최종 요소로부터 유체 핸들링 시스템 아래의 기판으로 통과하도록 하는 것이다.
이에 추가하여 또는 이와 달리, 도 18에 예시된 바와 같이, 보호 구성부는 공간 내의 액체의 레벨을 모니터하도록 구성된 액체 레벨 센서(32)와, 액체의 레벨이 특정 레벨을 초과하지 않도록 세정 동작 동안 액체의 공급을 제어하도록 구성된 레벨 컨트롤러(33)를 포함한다.
도 19는 리소그래피 장치의 투영 시스템(PS)의 최종 요소를 보호하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 흐름판을 예시하고 있다. 흐름판은 추가로 기판 상의 레지스트 및/또는 탑코트로부터의 오염물의 운송을 방지하거나 감소시키는 이로운 작용을 가지며, 또한 액침액, 예컨대 극히 순수한 물에서의 온도 구배에 이로운 작용을 갖는다. 흐름판(24)은 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간을 2개의 부분으로 분할하기 위해 제공된다. 흐름판(24)은 방사 빔(PB)의 투과를 허용하기 위한 애퍼처 또는 윈도우(24a)를 갖는다. 애퍼처 또는 윈도우는 투영 시스템(PS)으로부터 기판(W)으로의 방사 빔(PB)의 수렴을 도모하기 위해 노광 필드(EF)보다 다소 더 크다.
이에 추가하여 또는 이와 달리, 보호 구성부는 최종 광학 요소 바로 아래의 공간 내의 압력을 대기압보다 높게 증가시키도록 구성된 압력 공급부(34)를 포함한다.
투영 시스템의 최종 요소를 액침액으로부터 보호하는 또 다른 방식은, 액침액을 최종 요소 아래의 공간에 공급하고, 액침액보다 더 큰 밀도의 세정액을 사용하는 것이다. 이와 같이 하는 목적은 세정액이 액침액 위로 솟아올라 최종 요소에 도달하는 것을 방지하기 위해서이다. 구체적으로, 실시예에서, 세정 동작은, 투영 시스템의 최종 요소 아래의 공간에 액침액을 제공하고 또한 액침액보다 조밀한 세정액을 기판 및/또는 테이블과 유체 핸들링 시스템 사이의 공간에 공급함으로써 수행된다. 실시예에서, 액침액과 세정액은 별도의 개구부를 통해 공급된다. 액침액과 세정액은 실질적으로 서로 혼합되지 않는다.
실시예에서, 컨트롤러(30)는 액침액이 최종 요소로부터 떨어져 흐르도록 공간에 대한 액침액의 공급을 제어한다. 이 실시예에서, 세정액은 유체 핸들링 시스템에 의해 갭에 공급될 필요가 없다. 예컨대, 세정액은 세정될 표면 아래에서부터 공급될 수 있다.
본 실시예에서 세정액으로서 사용하기에 적하한 액체는 포토 레지스트를 용해할 수 있는 액체이다. 세정액은 이 세정액이 접촉하게 될 재료와 화학적으로 양립 가능하여야 한다. 필요한 경우, 세정액은 다공성 부재를 통해 갭에 공급된다. 이 경우, 세정액은 막힘없이 다공성 부재를 통과할 수 있고, 짧은 기간(timeframe)(예컨대, 30분 미만)에서 액침액에 의해 다공성 부재의 외부로 헹굼될 수 있다.
액침액보다 조밀한 적합한 세정액의 예로는 1,129 ㎏m-3의 밀도를 갖는 감마-부티로락톤, 및 1,030 ㎏m-3의 밀도를 갖는 에틸 락테이트가 있다. 액침액은 물이 될 수도 있다. 이러한 액침액과 더 조밀한 세정액의 조합은 본 명세서의 실시예 중의 어떠한 것에도 적용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 리소그래피 장치 또는 그 서비스의 세정을 위해 유체 핸들링 시스템(12)을 이용하는 것은 예컨대 측정 격자를 세정하는 경우에 특히 이롭다. 도 20에 예시된 바와 같이, 리소그래피 장치는 기준 프레임(RF), 격자(51) 및 센서를 포함할 수 있다. 격자(51)는 테이블(WT) 또는 기준 프레임(RF) 중의 하나에 부착된다. 센서(52)는 다른 것에 부착된다. 센서(52)는 테이블(WT)과 기준 프레임(RF) 간의 상대 위치를 측정하기 위해 격자에 의해 회절되거나 및/또는 반사된 방사선을 검출하도록 구성된다. 테이블은 도 20에 예시된 바와 같은 기판 테이블이거나 또는 측정 테이블일 것이다.
본 발명의 특징에서, 액침액을 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 제한하도록 구성되고, 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체를 공급하고 이 갭으로부터 액체를 추출하도록 구성된 2개 이상의 개구부를 포함하는 유체 핸들링 시스템과, 세정 동작 동안 상기 2개 이상의 개구부 중의 적어도 2개의 개구부를 통한 액체 흐름의 방향이 반대가 되도록 상기 2개 이상의 개구부를 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
실시예에서, 상기 컨트롤러는 또한 상기 2개 이상의 개구부가 상기 갭으로부터 액체를 추출하도록 노광 동작 동안 상기 2개 이상의 개구부를 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된다.
실시예에서, 상기 리소그래피 장치는 다공성 부재를 더 포함하며, 액체가 공급될 시에는 액체가 상기 다공성 부재를 통해 흐르고, 액체가 추출될 시에는 액체가 상기 2개 이상의 개구부 중의 적어도 하나를 경유하여 상기 다공성 부재를 통해 흐르게 된다.
실시예에서, 상기 유체 핸들링 시스템은 상기 2개 이상의 개구부의 반경 방향 외측에 있는 추출기를 더 포함한다.
실시예에서, 상기 컨트롤러는 또한 상기 추출기가 세정 동작 동안에는 단지 추출만을 행하도록 상기 추출기를 제어하도록 구성된다.
실시예에서, 상기 2개 이상의 개구부의 개수는 4개이다.
실시예에서, 상기 2개 이상의 개구부는, 그 개구부를 통해 액체를 상기 갭에 공급하도록 구성된 공급 라인과, 상기 공급 라인과는 분리되어 있고 그 개구부를 통해 액체를 상기 갭으로부터 추출하도록 구성된 추출 라인 양자에 연결되어 있다.
실시예에서, 상기 공급 라인의 내측 표면과 상기 추출 라인의 내측 표면은, 플렉서블하면서 유기 솔벤트에 의한 부식에 대한 저항성을 갖는 재료로 구성된다.
실시예에서, 상기 유체 핸들링 시스템은, 상기 2개 이상의 개구부의 반경 방향 외측에, 액체를 상기 갭에 공급하도록 구성된 액체 공급 개구부를 더 포함한다.
본 발명의 특징으로, 액침액을 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 제한하도록 구성되고, 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체를 공급하고 이 갭으로부터 액체를 추출하도록 구성된 액체 개구부와, 상기 액체 개구부의 반경 방향 외측에 있고 상기 갭에 액체를 공급하도록 구성된 공급 개구부를 포함하는 유체 핸들링 시스템; 및 상기 액체 개구부를 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
실시예에서, 상기 유체 핸들링 시스템은, 상기 공급 개구부의 반경 방향 외측에, 상기 갭으로부터 가스 및/또는 액체를 추출하도록 구성된 추출기를 더 포함한다.
실시예에서, 상기 유체 핸들링 시스템은, 상기 추출기의 반경 방향 외측에, 상기 갭으로부터 액체를 추출하도록 구성된 추가의 추출기를 더 포함한다.
실시예에서, 상기 컨트롤러는, 세정 동작 동안에는 액체가 상기 액체 개구부를 통해 상기 갭에 공급되고 노광 동작 동안에는 액체가 상기 액체 개구부를 통해 상기 갭으로부터 추출되도록, 상기 액체 개구부를 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된다.
실시예에서, 상기 유체 핸들링 시스템은 상기 공급 개구부의 반경 방향 외측에 있는 상기 유체 핸들링 시스템의 하부면 내의 리세스를 더 포함한다.
실시예에서, 상기 리소그래피 장치는 물체의 표면을 세정하도록 구성된 메가소닉 트랜스듀서를 더 포함하며, 상기 메가소닉 트랜스듀서는 상기 리세스 내에 위치된다.
실시예에서, 상기 액체 개구부는, 상기 액체 개구부를 통해 상기 갭에 액체를 공급하도록 구성된 공급 라인과, 상기 공급 라인과 분리되어 있고 상기 액체 개구부를 통해 상기 갭으로부터 액체를 추출하도록 구성된 추출 라인 양자에 연결되어 있다.
실시예에서, 상기 공급 라인의 내측 표면과 상기 추출 라인의 내측 표면은, 플렉서블하면서 유기 솔벤트에 의한 부식에 대한 저항성을 갖는 재료로 구성된다.
본 발명의 특징으로, 액침액을 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 제한하도록 구성된 유체 핸들링 시스템을 포함하며, 상기 유체 핸들링 시스템이, 상기 유체 핸들링 시스템에 세정액을 공급하고 상기 유체 핸들링 시스템으로부터 세정액을 추출하도록 구성된 액체 공급 또는 추출 라인을 포함하며, 상기 액체 공급 또는 추출 라인의 내측 표면은 플렉서블하면서 유기 솔벤트에 의한 부식에 대해 저항성을 갖는, 리소그래피 장치가 제공된다.
실시예에서, 상기 액체 공급 또는 추출 라인의 내측 표면은, 플렉서블하면서 유기 솔벤트에 의한 부식에 대해 저항성을 갖는 재료로 구성된다.
실시예에서, 상기 액체 공급 또는 추출 라인의 내측 표면은, PTFE, PFA 및 Type 316L 스테인레스 스틸로 이루어진 군에서 선택된 재료로 구성된다.
실시예에서, 상기 리소그래피 장치는, 상기 유체 핸들링 시스템에 액침액을 공급하거나 상기 유체 핸들링 시스템으로부터 액침액을 추출하도록 구성된 제2 액체 공급 또는 추출 라인과, 세정액을 상기 액체 공급 또는 추출 라인을 통해 상기 유체 핸들링 시스템에 공급하거나 및/또는 상기 유체 핸들링 시스템으로부터 추출하는 여부, 또는 액침액을 상기 제2 액체 공급 또는 추출 라인을 통해 상기 유체 핸들링 시스템에 공급하거나 및/또는 상기 유체 핸들링 시스템으로부터 추출하는 여부를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함한다.
실시예에서, 상기 액체 공급 또는 추출 라인은 또한 액침액을 상기 유체 핸들링 시스템에 공급하거나 또는 액침액을 상기 유체 핸들링 시스템으로부터 추출하도록 구성되며, 상기 리소그래피 장치는 세정액 또는 액침액을 상기 액체 공급 또는 추출 라인을 통해 상기 유체 핸들링 시스템에 공급하거나 및/또는 상기 유체 핸들링 시스템으로부터 추출하는 여부를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함한다.
실시예에서, 상기 유체 핸들링 시스템은, 세정액을 상기 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 공급하거나 또는 세정액을 상기 갭으로부터 추출하도록 구성된 액체 공급 또는 추출 라인에 연결된 액체 공급 또는 추출 개구부를 더 포함한다.
실시예에서, 액체 공급 또는 추출 라인은, 유기 솔벤트에 의한 부식에 대해 저항성을 갖는 재료로 구성된 컨넥터에 의해 상기 액체 공급 또는 추출 개구부에 연결된다.
실시예에서, 상기 리소그래피 장치는, 세정액이 투영 시스템의 최종 요소와 접촉하는 것을 방지하도록 구성된 보호 구성부를 더 포함한다.
실시예에서, 상기 보호 구성부는 상기 갭에 공급된 세정액과 상기 공간에 제공된 액침액 간의 접촉을 방지하도록 구성된다.
실시예에서, 상기 보호 구성부는, 상기 공간에 액침액을 공급하도록 구성된 최종 요소 액체 공급 개구부와, 세정 동작 동안 상기 공간에서 상기 최종 요소를 가로지르는 액침액의 흐름이 존재하도록 상기 최종 요소 액체 공급 개구부를 통한 액침액의 공급을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다.
실시예에서, 상기 보호 구성부는, 상기 공간에 액침액을 공급하도록 구성된 최종 요소 액체 공급 개구부와, 세정 동작 동안 상기 갭에 세정액을 공급하는 것보다 높은 압력으로 상기 최종 요소 액체 공급 개구부에 의해 액침액이 공급되도록 상기 최종 요소 액체 공급 개구부를 통한 액침액의 공급을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다.
실시예에서, 보호 구성부는, 공간의 하위 제한 표면을 제공하도록 구성된 클로징 디스크와, 상기 유체 핸들링 시스템과 상기 클로징 디스크 사이의 갭을 생성하여 유지하도록 구성된 장치를 포함한다.
실시예에서, 보호 구성부는, 상기 유체 핸들링 시스템 내에 위치되고, 액체를 상기 공간 및 투영 시스템과 셔터 부재 사이에 제한할 수 있도록 투영 시스템의 반대쪽 공간의 측면에 위치될 수 있는 셔터 부재를 포함한다.
실시예에서, 보호 구성부는 공간을 2개의 부분으로 분할하기 위해 기판 또는 테이블에 실질적으로 평행한 플레이트를 포함하며, 이 플레이트는 애퍼처를 갖는다.
실시예에서, 보호 구성부는, 공간 내의 액체의 레벨을 모니터하도록 구성된 액체 레벨 센서와, 액체의 레벨이 특정 레벨을 초과하지 않도록 세정 동작 동안 액체의 공급을 제어하도록 구성된 레벨 컨트롤러를 포함한다.
실시예에서, 보호 구성부는, 최종 요소 바로 아래의 공간의 압력을 대기압보다 높게 증가시키도록 구성된 압력 공급부를 포함한다.
실시예에서, 리소그래피 장치는, 기준 프레임, 테이블 또는 상기 기준 프레임에 부착된 격자, 상기 테이블 또는 상기 기준 프레임 중의 다른 것에 부착된 센서를 포함하며, 상기 센서는 테이블과 기준 프레임 간의 상대 위치를 측정하기 위해 상기 격자에 의해 회절되거나 및/또는 반사된 방사선을 검출하도록 구성된다.
본 발명의 특징으로, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 또는 테이블 사이의 공간에 액침액을 제한하기 위한 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체 개구부를 통해 세정액을 공급하는 단계와, 추가의 액체 개구부를 통해 상기 갭으로부터 세정액을 추출하는 단계와, 세정액이 상기 추가의 액체 개구부를 통해 상기 갭에 공급되고, 세정액이 상기 액체 개구부를 통해 상기 갭으로부터 추출되도록, 상기 액체 개구부 및 상기 추가의 액체 개구부를 통한 상기 액체 흐름의 방향을 제어하는 단계를 포함하는, 액침 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법이 제공된다.
실시예에서, 상기 방법은 액침액을 상기 액체 개구부 및 상기 추가의 액체 개구부의 공간으로부터 반경 방향 외측의 공급 개구부를 통해 상기 갭에 공급하는 단계를 더 포함한다.
실시예에서, 상기 방법은 세정액을 상기 공급 개구부의 공간으로부터 반경 방향 외측의 추출기를 통해 상기 갭으로부터 추출하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 특징으로, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 또는 테이블 사이의 공간에 액침액을 제한하기 위한 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체 개구부를 통해 세정액을 공급하는 단계와, 액침액을 상기 공간으로부터 상기 액체 개구부의 반경 방향 외측의 공급 개구부를 통해 상기 갭에 공급하는 단계를 포함하는, 액침 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법이 제공된다.
실시예에서, 상기 방법은 상기 공급 개구부의 반경 방향 외측의 추출기를 통해 상기 갭으로부터 액체를 추출하는 단계를 더 포함한다.
실시예에서, 상기 방법은 세정액이 투영 시스템의 최종 요소와 접촉하지 못하도록 하는 단계를 더 포함한다.
실시예에서, 상기 세정액이 투영 시스템의 최종 요소와 접촉하지 못하도록 하는 단계는, 상기 공간에서 상기 최종 요소를 가로지르는 액침액의 흐름이 존재하도록 액침액을 상기 공간에 공급하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 상기 세정액이 투영 시스템의 최종 요소와 접촉하지 못하도록 하는 단계는, 세정액을 상기 갭에 공급하는 것보다 높은 압력으로 상기 공간에 액침액을 공급하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 상기 세정액이 투영 시스템의 최종 요소와 접촉하지 못하도록 하는 단계는, 상기 공간의 하위 제한 표면을 제공하기 위해 상기 유체 핸들링 시스템과 클로징 디스크 사이의 갭을 생성하여 유지하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 상기 세정액이 투영 시스템의 최종 요소와 접촉하지 못하도록 하는 단계는, 액체가 상기 공간 및 상기 투영 시스템과 셔터 부재 사이에 제한될 수 있도록, 상기 투영 시스템의 반대쪽 공간의 측면에 셔터 부재를 위치시키는 단계를 포함한다.
실시예에서, 상기 세정액이 투영 시스템의 최종 요소와 접촉하지 못하도록 하는 단계는, 상기 공간에서의 액체의 레벨을 모니터하는 단계와, 상기 액체의 레벨이 특정 레벨을 초과하지 않도록 상기 공간에 대한 액체의 공급을 제어하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 상기 세정액이 투영 시스템의 최종 요소와 접촉하지 못하도록 하는 단계는, 상기 최종 광학 요소 바로 아래의 공간에서의 압력을 대기압보다 높게 증가시키는 단계를 포함한다.
실시예에서, 상기 방법은 리소그래피 장치의 테이블 또는 기준 프레임에 부착된 격자를 세정할 수 있다.
실시예에서, 상기 격자는 상기 테이블과 상기 기준 프레임 간의 상대 위치를 측정하기 위한 시스템의 일부이다.
본 발명의 특징으로, 패터닝된 방사 빔을 기판의 타겟 영역에 지향시키도록 구성된 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블의 표면 사이의 공간에 액침액을 제한하도록 구성되며, 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 세정액을 공급하도록 구성된 공급 개구부와, 상기 공급 개구부의 반경 방향 외측에 있고, 상기 갭으로부터 세정액을 추출하도록 구성된 추출 개구부를 포함하는 유체 핸들링 시스템; 및 액체 흐름의 적어도 일부분이 상기 투영 시스템과 상기 기판 및/또는 테이블의 표면 사이를 통과하도록 상기 갭을 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
실시예에서, 상기 유체 핸들링 시스템은, 투영 시스템과 기판 및/또는 테이블의 표면 사이를 통과하는 액체의 상류측에 형성된 상류측 개구부와, 투영 시스템과 기판 및/또는 테이블의 표면 사이를 통과하는 액체의 하류측에 형성된 하류측 개구부를 포함하는 2개 이상의 공급 개구부를 갖는다.
실시예에서, 상기 컨트롤러는 하류측 개구부가 액체를 공급하고 상류측 개구부가 액체 공급을 중단하도록 제어한다.
실시예에서, 상기 컨트롤러는, 사용 시의 투영 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 액체 흐름에 대한 상기 공급 개구부의 위치에 좌우되어 상기 2개 이상의 공급 개구부의 기능을 상기 상류측 개구부와 상기 하류측 개구부로서 기능하도록 제어한다.
실시예에서, 상기 투영 시스템과 기판 및/또는 테이블의 표면 사이를 통과하는 액체 흐름의 일부분이 패터닝된 방사 빔의 경로를 통과한다.
실시예에서, 상기 유체 핸들링 시스템은 하부면을 갖는다.
실시예에서, 상기 개구부 중이 하나 이상이 하부면에 형성된다.
실시예에서, 추출 개구부가 하부면에 형성된다.
실시예에서, 기판은 더미 표면이다.
실시예에서, 테이블은 테이블의 표면, 측정 테이블, 및/또는 셔터 부재이다.
실시예에서, 액침액을 공급하고 및/또는 액체를 추출하도록 구성된 액체 개구부는 공급 개구부의 반경 방향 내측에 위치된다.
실시예에서, 액체 개구부를 통한 액체 흐름이 통과하도록 액체 개구부에 다공성 부재가 존재한다.
실시예에서, 액침액 공급 개구부는 액침액을 상기 공간에 제공하도록 구성된다.
실시예에서, 액침액 공급 개구부는 액침액을 상기 공간에 제한하도록 구성된 유체 핸들링 시스템의 표면에 형성되며, 이로써 액침액은 투영 시스템과 기판 및/또는 테이블의 표면 사이를 통과할 때에 세정액을 희석시킬 수 있고, 또한 세정액은 투영 시스템의 표면과 접촉하는 것이 방지된다.
실시예에서, 리소그래피 장치는, 세정 동작 동안 액침액 흐름이 부분적으로 상기 공간을 형성하는 투영 시스템의 표면을 가로질러 흐르도록 액침액 공급 개구부를 통한 액침액의 공급을 제어하도록 구성된 액침액 컨트롤러를 포함한다.
실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 액침액을 상기 공간에 제한하기 위해 상기 공간을 둘러싸는 제한 구조체를 포함한다.
본 발명의 특징으로, 액침액을 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 제한하도록 구성되며, 기판의 노광 동안에는 액침액을 유체 핸들링 구조체와 기판 및/또는 테이블 사이의 갭으로부터 추출하도록 구성되고 세정 동작 동안에는 각각 액체를 추출하는 추출 개구부 또는 세정액을 공급하는 공급 개구부가 되도록 구성되는 2개 이상의 개구부를 포함하는 유체 핸들링 구조체; 및 세정 동작 동안에 하나 이상의 개구부가 공급 개구부가 되고 하나 이상의 개구부가 추출 개구부가 되도록 상기 2개 이상의 개구부를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
실시예에서, 세정 동작 동안에는 하나 이상의 공급 개구부를 통한 유체 흐름의 방향과 하나 이상의 배출 개구부를 통한 유체 흐름의 방향은 반대이다.
실시예에서, 유체 흐름의 방향은 상기 공간을 가로지른다.
살시예에서, 개구부는 유체 핸들링 구조체의 하부면 상의 폐루프를 형성한다.
본 발명의 특징으로, 패터닝된 방사 빔을 기판의 타겟 영역에 지향시키도록 구성된 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 액침액을 제한하도록 구성되며, 패터닝된 방사 빔의 광학 경로 부근에 형성된 반경 방향 내측 표면 및 상기 반경 방향 내측 표면의 외측에 형성된 반경 방향 외측 표면을 포함하는 2개 이상의 표면을 포함하고, 상기 2개의 표면이 기판의 노광 동안에는 상기 유체 핸들링 구조체와 기판 및/또는 테이블 사이의 갭으로부터 액침액을 추출하도록 구성되고, 또한 세정 동작 동안에는 액체를 추출하기 위한 추출 표면 또는 세정액을 공급하기 위한 공급 표면이 되도록 구성되는, 유체 핸들링 구조체; 및 세정 동작 동안에 상기 2개 이상의 표면 중의 하나가 공급 표면이 되고 상기 2개 이상의 표면 중의 다른 하나가 추출 표면이 되도록, 상기 2개 이상의 표면을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 특징으로, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 또는 테이블 사이의 공간에 액침액을 공급하는 단계와, 기판 및/또는 테이블과 액침액을 상기 공간에 제한하기 위한 유체 핸들링 시스템 사이의 갭에 상기 액침액보다 조밀한 세정액을 공급하는 단계를 포함하는, 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법이 제공된다.
본 명세서에서는, 집적회로(IC)의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 사용예에 대해 특정하게 언급하였지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리(magnetic domain memory)용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드의 제조와 같은 기타 응용예들을 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 다른 응용예와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟 영역"과 같은 좀더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예컨대 트랙(전형적으로 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 장치), 계측 장비, 및/또는 검사 장치에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 범위에서, 상기 기판 처리 장치와 여타 기판 처리 장치에 본 명세서의 개시 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 집적회로를 생성하기 위하여 기판이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 지칭할 수도 있다.
본 명세서에 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는, 자외(UV) 방사선(예컨대, 365, 248, 193, 157, 또는 126 nm의 파장 또는 그 부근의 파장을 가짐)을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다. 문맥이 허용하는 곳에서의 "렌즈"라는 용어는 굴절성 및 반사성 광학 요소들을 포함하는 다양한 타입의 광학 요소들 중 어느 하나 또는 그 조합을 지칭할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명의 실시예는 상기 개시된 바와 같은 방법을 기술하는 기계 판독 가능한 명령어들의 하나 이상의 시퀀스들을 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되는 데이터 저장 매체(예컨대, 반도체 메모리, 자기 디스크 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수도 있다. 또한, 기계 판독 가능한 명령어들은 2개 이상의 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수도 있으며, 이들 2개 이상의 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체에 저장될 수 있다.
본 명세서에 설명된 컨트롤러는, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램이 리소그래피 장치의 적어도 하나의 구성요소 내에 위치된 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 판독될 때에, 각각 또는 조합하여 동작할 수도 있다. 컨트롤러는 각각 또는 조합하여 신호를 수신, 처리 및 전송하기에 적합한 구성을 가질 수 있다. 하나 이상의 프로세서가 하나 이상의 컨트롤러와 통신하도록 구성된다. 예컨대, 각각의 컨트롤러는 전술한 방법을 위한 기계 판독 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위한 하나 이상의 프로세서를 포함할 수도 있다. 컨트롤러는 이러한 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위한 데이터 저장 매체 및/또는 이러한 저장 매체를 수용하기 위한 하드웨어를 포함할 수도 있다. 따라서, 컨트롤러는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램의 기계 판독 가능한 명령어에 따라 동작할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예는 전술한 것과 같은 유형의 어떠한 액침 리소그래피 장치에도 적용될 수 있으며, 액침액이 수조의 형태로 기판의 국소 표면 영역에만 제공되는지의 여부는 제한되지 않는다. 비제한적 구성에서, 액침액은 기판 및/또는 기판 테이블의 표면 위에 흐를 수 있으며, 이로써 기판 테이블 및/또는 기판의 덮여있지 않은 전체 표면이 습윤된다. 이러한 비제한적 액침 시스템에서, 액체 공급 시스템은 액침액을 제한하지 않을 수도 있으며, 또는 실질적으로 액침액의 완전한 제한이 아닌 액침액의 일부분의 제한을 제공할 수도 있다.
본 명세서에서 고려된 액체 공급 시스템은 광범위하게 이해되어야 한다. 특정 실시예에서, 액체 공급 시스템은 액체를 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간에 제공하는 기구 또는 구조체의 조합일 수도 있다. 액체 공급 시스템은 하나 이상의 구조체, 하나 이상의 액체 개구부(10)를 포함한 하나 이상의 유체 개구부, 하나 이상의 가스 개구부, 또는 2 상태(two phase) 흐름을 위한 하나 이상의 개구부의 조합을 포함할 수 있다. 이들 개구부는 액침 공간 내로의 유입구(또는 유체 핸들링 구조체로부터의 배출구) 또는 액침 공간 외부로의 배출구(또는 유체 핸들링 구조체 내로의 유입구)가 될 수 있다. 실시예에서, 공간의 표면은 기판 및/또는 기판 테이블의 일부분이 될 수 있거나, 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 표면을 완전하게 덮을 수 있거나, 또는 공간이 기판 및/또는 기판 테이블을 감쌀 수도 있다. 액체 공급 시스템은 필요한 경우 액체의 위치, 양, 품질, 형상, 유량 또는 어떠한 다른 특징을 제어하기 위한 하나 이상의 요소를 추가로 포함할 수 있다.
전술한 내용은 예시를 위한 것으로, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 하기 청구항들의 범위를 벗어나지 않고서도 전술한 본 발명에 대한 변형예가 이루어질 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 리소그래피 장치에 있어서,
    액침액을 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 제한하도록 구성되고, 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체를 공급하고 이 갭으로부터 액체를 추출하도록 구성된 2개 이상의 개구부를 포함하는 유체 핸들링 시스템; 및
    세정 동작 동안 상기 2개 이상의 개구부 중의 적어도 2개의 개구부를 통한 액체 흐름의 방향이 반대가 되도록 상기 2개 이상의 개구부를 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된 컨트롤러
    를 포함하는 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 또한 상기 2개 이상의 개구부가 상기 갭으로부터 액체를 추출하도록 노광 동작 동안 상기 2개 이상의 개구부를 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성되는, 리소그래피 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    다공성 부재를 더 포함하며, 액체가 공급될 시에는 액체가 상기 다공성 부재를 통해 흐르고, 액체가 추출될 시에는 액체가 상기 2개 이상의 개구부 중의 적어도 하나를 경유하여 상기 다공성 부재를 통해 흐르게 되는, 리소그래피 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 핸들링 시스템은 상기 2개 이상의 개구부의 반경 방향 외측에 있는 추출기를 더 포함하며, 상기 유체 핸들링 시스템은, 상기 2개 이상의 개구부의 반경 방향 외측에, 액체를 상기 갭에 공급하도록 구성된 액체 공급 개구부를 더 포함하며, 및/또는 상기 2개 이상의 개구부의 개수가 4개인, 리소그래피 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 또한 상기 추출기가 세정 동작 동안에는 단지 추출만을 행하도록 상기 추출기를 제어하도록 구성되는, 리소그래피 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 개구부는, 그 개구부를 통해 액체를 상기 갭에 공급하도록 구성된 공급 라인과, 상기 공급 라인과 분리되어 있고 그 개구부를 통해 액체를 상기 갭으로부터 추출하도록 구성된 추출 라인 양자에 연결되어 있는, 리소그래피 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 공급 라인의 내측 표면과 상기 추출 라인의 내측 표면은, 플렉서블하면서 유기 솔벤트에 의한 부식에 대한 저항성을 갖는 재료로 구성되는, 리소그래피 장치.
  8. 리소그래피 장치에 있어서,
    액침액을 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 제한하도록 구성되고, 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체를 공급하고 이 갭으로부터 액체를 추출하도록 구성된 액체 개구부와, 상기 액체 개구부의 반경 방향 외측에 있고 상기 갭에 액체를 공급하도록 구성된 공급 개구부를 포함하는 유체 핸들링 시스템; 및
    상기 액체 개구부를 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된 컨트롤러
    를 포함하는 리소그래피 장치.
  9. 리소그래피 장치에 있어서,
    액침액을 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 제한하도록 구성된 유체 핸들링 시스템을 포함하며, 상기 유체 핸들링 시스템은, 상기 유체 핸들링 시스템에 세정액을 공급하고 상기 유체 핸들링 시스템으로부터 세정액을 추출하도록 구성된 액체 공급 또는 추출 라인을 포함하며, 상기 액체 공급 또는 추출 라인의 내측 표면은 플렉서블하면서 유기 솔벤트에 의한 부식에 대해 저항성을 갖는, 리소그래피 장치.
  10. 액침 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법에 있어서,
    투영 시스템의 최종 요소와 기판 또는 테이블 사이의 공간에 액침액을 제한하기 위한 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체 개구부를 통해 세정액을 공급하는 단계;
    추가의 액체 개구부를 통해 상기 갭으로부터 세정액을 추출하는 단계; 및
    세정액이 상기 추가의 액체 개구부를 통해 상기 갭에 공급되고, 세정액이 상기 액체 개구부를 통해 상기 갭으로부터 추출되도록, 상기 액체 개구부 및 상기 추가의 액체 개구부를 통한 상기 액체 흐름의 방향을 제어하는 단계
    를 포함하는 액침 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법.
  11. 액침 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법에 있어서,
    투영 시스템의 최종 요소와 기판 또는 테이블 사이의 공간에 액침액을 제한하기 위한 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 액체 개구부를 통해 세정액을 공급하는 단계; 및
    액침액을 상기 공간으로부터 상기 액체 개구부의 반경 방향 외측의 공급 개구부를 통해 상기 갭에 공급하는 단계
    를 포함하는 액침 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법.
  12. 리소그래피 장치에 있어서,
    패터닝된 방사 빔을 기판의 타겟 영역에 지향시키도록 구성된 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블의 표면 사이의 공간에 액침액을 제한하도록 구성되며, 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 세정액을 공급하도록 구성된 공급 개구부와, 상기 공급 개구부의 반경 방향 외측에 있고, 상기 갭으로부터 세정액을 추출하도록 구성된 추출 개구부를 포함하는 유체 핸들링 시스템; 및
    액체 흐름의 적어도 일부분이 상기 투영 시스템과 상기 기판 및/또는 테이블의 표면 사이를 통과하도록 상기 갭을 통한 액체 흐름의 방향을 제어하도록 구성된 컨트롤러
    를 포함하는 리소그래피 장치.
  13. 리소그래피 장치에 있어서,
    액침액을 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 제한하도록 구성되며, 기판의 노광 동안에는 액침액을 유체 핸들링 구조체와 기판 및/또는 테이블 사이의 갭으로부터 추출하도록 구성되고 세정 동작 동안에는 각각 액체를 추출하는 추출 개구부 또는 세정액을 공급하는 공급 개구부가 되도록 구성되는 2개 이상의 개구부를 포함하는 유체 핸들링 구조체; 및
    세정 동작 동안에 하나 이상의 개구부가 공급 개구부가 되고 하나 이상의 개구부가 추출 개구부가 되도록 상기 2개 이상의 개구부를 제어하도록 구성된 컨트롤러
    를 포함하는 리소그래피 장치.
  14. 리소그래피 장치에 있어서,
    패터닝된 방사 빔을 기판의 타겟 영역에 지향시키도록 구성된 투영 시스템의 최종 요소와 기판 및/또는 테이블 사이의 공간에 액침액을 제한하도록 구성되며, 패터닝된 방사 빔의 광학 경로 부근에 형성된 반경 방향 내측 표면 및 상기 반경 방향 내측 표면의 외측에 형성된 반경 방향 외측 표면을 포함하는 2개 이상의 표면을 포함하고, 상기 2개의 표면이 기판의 노광 동안에는 상기 유체 핸들링 구조체와 기판 및/또는 테이블 사이의 갭으로부터 액침액을 추출하도록 구성되고, 또한 세정 동작 동안에는 액체를 추출하기 위한 추출 표면 또는 세정액을 공급하기 위한 공급 표면이 되도록 구성되는, 유체 핸들링 구조체; 및
    세정 동작 동안에 상기 2개 이상의 표면 중의 하나가 공급 표면이 되고 상기 2개 이상의 표면 중의 다른 하나가 추출 표면이 되도록, 상기 2개 이상의 표면을 제어하도록 구성된 컨트롤러
    를 포함하는 리소그래피 장치.
  15. 액침 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법에 있어서,
    투영 시스템의 최종 요소와 기판 또는 테이블 사이의 공간에 액침액을 공급하는 단계; 및
    액침액을 상기 공간에 제한하기 위한 유체 핸들링 시스템과 기판 및/또는 테이블 사이의 갭에 상기 액침액보다 조밀한 세정액을 공급하는 단계
    를 포함하는 액침 리소그래피 장치의 표면을 세정하는 방법.
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