KR20180081004A - 입자 실드를 형성하는 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치는 제1 컴포넌트 및 제2 컴포넌트를 포함한다. 제1 컴포넌트 및 제2 컴포넌트는, 입자들이 대상물(object)의 근접 표면에 접촉하는 것을 차단하기 위한 적어도 하나의 입자 실드의 제1 입자 실드를 형성하도록 동작가능하다. 제1 컴포넌트는 제1 가스 주입기를 포함하고, 제2 컴포넌트는 제1 가스 주입기에 대응하는 제1 가스 추출기를 포함한다. 제1 가스 주입기는 가스를 분출하여(blow out), 제1 입자 실드를 형성하도록 구성된다. 제1 가스 추출기는 제1 입자 실드에 대한 가스 압력 그래디언트(gas pressure gradient)를 제공하기 위한 제1 가스 주입기와 함께 작동하도록 구성된다.

Description

입자 실드를 형성하는 장치 및 방법{APPARATUS AND A METHOD OF FORMING A PARTICLE SHIELD}
이 출원은 2016년 6월 17일자로 출원된 미국 가출원 번호 제62/351,764호의 우선권을 주장하는, 2017년 1월 5일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제15/399,180호의 연속 출원이며, 그 모든 내용은 인용에 의해 본 명세서에 통합된다.
반도체 제조는 포토리소그래피, 에칭, 및 확산과 같은 다양한 프로세스들을 포함한다. 집적 칩들의 컴포넌트들의 기하학적 사이즈를 줄임으로써 기능 밀도가 향상되었다. 이러한 스케일링 다운(scaling down) 프로세스는 생산 효율을 향상시키고, 관련 제조 비용을 낮춘다. 장비, 포토마스크들 및 웨이퍼들로부터 잔해물(debris) 및 부산물들을 제거하는 것은 생산 수율을 향상시키는데 도움이 된다.
몇몇 접근법들에서, 탈 이온수와 같은 세정 용매가 표면에 분사되어, 표면 상에 축적된 입자들을 제거한다. 몇몇 접근법에서, 제조 프로세스들 동안에 웨이퍼 운송/저장 패드 상에 고체 실드가 설치된다. 몇몇 접근법에서, 웨이퍼의 로딩 및 언로딩은 표준 기계 인터페이스(SMIF, standard mechanical interface) 장치와 같은 밀봉된 입력/출력 툴에 의해 자동으로 수행된다. 몇몇 접근법에서, 프로세스 운영자의 복장은 세정되어, 제조 환경으로 도입된 입자들로 인한 오염을 감소시킨다.
본 개시물의 양상들은 첨부 도면들과 함께 판독될 때 아래의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 업계의 표준 관행에 따라, 다양한 피처들은 실척도로 작도되지 않았다는 것을 알아야 한다. 실제로, 다양한 피처들의 치수들은 논의의 명료성을 위해 임의적으로 증가되거나 또는 감소될 수 있다.
도 1a는 하나 이상의 실시예들에 따른 입자 실드를 발생시키기 위한 장치의 상면도이다.
도 1b는 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 1a의 라인(B-B')을 따라 얻어진 입자 실드를 발생시키기 위한 장치의 단면도이다.
도 1c는 하나 이상의 실시예들에 따른 복수의 입자 실드들을 발생시키기 위한 장치의 상면도이다.
도 1d는 하나 이상의 실시예들에 따른 입자 실드를 발생시키기 위한 장치의 상면도이다.
도 2a는 하나 이상의 실시예들에 따른 입자 실드를 발생시키기 위한 장치의 상면도이다.
도 2b는 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 2a의 라인(B-B')을 따라 얻어진 입자 실드를 발생시키기 위한 장치의 단면도이다.
도 2c는 하나 이상의 실시예들에 따른 입자 실드를 발생시키기 위한 장치의 단면도이다.
도 3은 하나 이상의 실시예들에 따른 입자 실드를 발생시키기 위한 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 하나 이상의 실시예들에 따른 포토리소그래피 시스템의 개략도이다.
도 5는 하나 이상의 실시예들에 따른 포토리소그래피 시스템의 개략도이다.
아래의 개시내용은 제공된 주제의 상이한 피처들을 구현하기 위한 많은 상이한 실시예들 또는 예시들을 제공한다. 본 개시내용을 간략히 하기 위해 컴포넌트들, 값들, 동작들, 재료들, 배열(arrangement)들 등의 특정 예시들이 아래에 설명된다. 물론, 이것들은 단지 예시들에 불과하며, 한정하는 것으로 의도된 것은 아니다. 다른 컴포넌트들, 값들, 동작들, 재료들, 배열들 등도 고려된다. 예를 들어, 이후의 상세설명에서 제2 피처 상의 또는 제2 피처 위의 제1 피처의 형성은 제1 피처 및 제2 피처가 직접적으로 접촉하여 형성되는 실시예를 포함할 수 있으며, 또한 제1 피처 및 제2 피처가 직접적으로 접촉하지 않을 수 있도록 추가적인 피처들이 제1 피처와 제2 피처 사이에서 형성될 수 있는 실시예를 포함할 수 있다. 또한, 본 개시물은 상이한 예들에서 도면 번호들 및/또는 문자들을 반복할 수 있다. 이러한 반복은 간략화 및 명료화를 위한 것이지, 그러한 반복 그 자체가 개시된 다양한 실시예들 및/또는 구성 사이의 관계를 설명하는 것은 아니다.
또한, "밑에", "아래에", "하부에", "위에", "상부에" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어들은 도면들에 예시되는 다른 엘리먼트(들) 또는 피처(들)에 대한 하나의 엘리먼트 또는 피처의 관계를 설명하기 위하여 설명의 용이성을 위해 본 명세서에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어들은 도면들에 도시된 배향에 부가하여 사용시 또는 동작시 디바이스의 상이한 배향들을 포함하도록 의도된다. 장치는 다른 방식으로 배향될 수 있거나(90도 또는 다른 배향으로 회전될 수 있음), 본 명세서에서 사용된 공간적으로 상대적인 디스크립터는 그에 따라 유사하게 해석될 수 있다.
포토리소그래피는 그에 의해 포토마스크 상의 패턴이 기판 또는 기판 상의 층으로 전사되는 프로세스이다. 포토마스크, 프레임, 및 펠리클(pellicle)은 총칭하여 마스크 시스템으로 지칭된다. 프레임은 포토마스크를 보유하고, 펠리클은 프레임 위에 투명한 박막을 포함한다. 펠리클은 포토마스크를 보호하고, 입자가 포토마스크를 통과하는 광의 초점에 들어가는 것을 방지하는데 도움을 준다. 입자들은 척(chuck)으로부터의 포토마스크의 제거 또는 기판이나 기판 상의 층으로부터의 재료 제거로 인해, 또는 제조 환경에 존재하는 다른 오염물들에 의하여 포토리소그래피 장치로 도입된다. 포토마스크를 통과하는 광의 광학 경로 내의 입자들은 입자들에 입사하는 광을 분산시킨다. 이러한 광 분산은 포토마스크를 통한 광선에 의해 부여된 패턴의 품질을 저하시킨다. 입자들은 또한 기판(또는 기판 상의 층), 제조 장비 또는 측정 시스템의 표면에 부착된다. 기판 상의 또는 기판의 층 상의 입자들은 포토마스크로부터의 광이 기판(또는 기판 상의 층)에 입사하는 것을 잠재적으로 차단하고, 포토마스크의 패턴의 정확한 전사를 막는다. 제조 장비 또는 측정 시스템의 표면 상의 입자들은 잠재적으로 이러한 엘리먼트들과 접촉하는 광을 분산시키고, 패턴 전사의 정확성을 감소시킨다. 적어도 일 실시예에서, 실딩 장치는 제조 프로세스 동안에 입자들이 표면들에 부착되는 것을 방지하거나, 표면들 또는 광학 경로로부터 입자들을 제거하는 것을 돕고, 결국 제조 수율을 향상시킨다.
도 1a는 하나 이상의 실시예들에 따른, 입자 실드 생성기(particle shield generator)로도 또한 지칭되는 입자 실드(130)를 발생시키기 위한 장치(100)의 상면도이다. 장치(100)는 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)를 포함한다. 장치(100)는 제1 컴포넌트(110)와 제2 컴포넌트(120) 사이에 입자 실드(130)를 발생시키도록 구성된다. 입자들 또는 오염물들이 대상물(140)의 표면(140S) 상으로 떨어지거나 그와 접촉하는 것을 방지하도록 돕기 위해, (화살표들에 의해 상징되는) 입자 실드(130)가 중첩되고, 표면(140S)으로부터 물리적으로 분리된다. 몇몇 실시예들에서, 입자 실드(130)는 사람의 눈에 보이지 않는다. 몇몇 실시예들에서, 대상물(140)은 기판, 포토마스크, 웨이퍼, 또는 캐리어의 내벽이다. 몇몇 실시예들에서, 기판 또는 웨이퍼는 기판 또는 웨이퍼 위에 하나 이상의 추가 층을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 기판과 추가 층의 조합은 총칭하여 기판으로 지칭된다. 몇몇 실시예들에서, 웨이퍼와 추가 층의 조합은 총칭하여 웨이퍼로 지칭된다. 몇몇 실시예들에서, 대상물(140)은 스캐너 시스템 내의 렌즈, 조명 애퍼처, 또는 레티클 에지 마스킹 어셈블리(REMA, reticle edge masking assembly)와 같은 제조 시스템의 선택된 컴포넌트이다. 몇몇 실시예들에서, 표면(140S)은 입자 실드(130)의 길이(L1) 및 거리(D1)에 대응하는, 길이(L0) 및 폭(W0)에 의해 한정되는 직사각형 형상을 갖는다. 표면(140S)을 실질적으로 커버하기 위해, 길이(L1)는 길이(L0) 이상이고, 거리(D1)는 폭(W0)과 이상이다. 결과적으로, 입자 실드(130)의 면적은 표면(140S)의 면적 이상이다. 몇몇 실시예들에서, 길이(L1) 및 거리(D1)는 약 127 밀리미터(mm) 내지 약 305 mm의 범위이다. 더 긴 길이(L1) 또는 더 긴 거리(D1) 뿐 아니라 더 짧은 길이(L1) 또는 더 짧은 거리(D1)는 몇몇 경우에서 입자 실드(130)를 제어하는 어려움을 증가시킨다.
몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120) 모두는 표면(140S)에 대해 고정된다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110) 또는 제2 컴포넌트(120) 중 적어도 하나는 표면(140S)에 대해 이동 가능하다. 적어도 일 실시예에서, 이동은 거리(D1)에 평행한 방향(X)을 따른다. 적어도 일 실시예에서, 이동은 길이(L1)에 평행한 방향(Y)을 따른다. 방향(X) 및 방향(Y)은 표면(140S)에 평행하다. 제1 컴포넌트(110)의 종축(longitudinal axis)은 제2 컴포넌트(120)의 종축과 평행하다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110)의 종축 및 제2 컴포넌트(120)의 종축은 표면(140S)에 평행하다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110) 또는 제2 컴포넌트(120) 중 적어도 하나는 표면(140S)에 직교하는 방향(Z)을 따라 이동 가능하다.
몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)는 직접 또는 다른 하드웨어(미도시)를 통해 물리적으로 서로 물리적으로 결합된다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)는 물리적으로 서로 분리되어 있다. 장치(100)는 대상물(140)의 대향면들 상에 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)를 포함한다; 그러나, 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)는 다른 표면들을 보호하기 위해 대상물(140)에 대해 상이한 배열을 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 장치(100)는 제3 컴포넌트(115) 및 제4 컴포넌트(125)를 또한 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 제3 컴포넌트(115) 및 제4 컴포넌트(125)는 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)에 횡방향으로 위치설정된다. 몇몇 실시예들에서, 장치(100)는 제3 컴포넌트(115)와 제4 컴포넌트(125) 사이에 추가의 입자 실드를 형성하도록 동작 가능하다. 몇몇 실시예들에서, 제3 컴포넌트(115) 및 제4 컴포넌트(125)는 제1 컴포넌트(110) 또는 제2 컴포넌트(120)가 파손될 경우, 입자 실드(130)와 실질적으로 동일 평면 상에 추가의 입자 실드가 위치설정되는 방식으로, 예비(redundant) 장치를 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 제3 컴포넌트(115) 및 제4 컴포넌트(125)는 입자 실드(130) 위 또는 아래에 추가적인 입자 실드가 있는 방식으로, 보호를 강화하기 위한 추가의 입자 실드를 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)는 추가의 입자 실드를 형성하는 제3 컴포넌트(115) 및 제4 컴포넌트(125)와 동시에 입자 실드(130)를 형성하는데 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)는 제3 컴포넌트(115) 및 제4 컴포넌트(125)가 추가적 입자 실드를 형성하기 이전에 또는 이후에 입자 실드(130)를 형성하는데 사용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110)의 종축 또는 제2 컴포넌트(120)의 종축 중 적어도 하나는 표면(140S)에 대해 경사진다. 경사각은 0 ° 초과 내지 약 45 °의 범위이며, 이는 표면(140S)의 영역 및 작업 환경에 기초하여 조정가능하다. 예를 들어, 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)의 하단 부분들이 고정되고, 폭(W0)이 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)의 하단 부분들 사이의 거리보다 클 때, 경사각은 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)의 상단 부분들 사이의 더 넓은 개구를 초래할 것이다. 큰 경사각은 몇몇 예들에서, 거리(D1)의 상면을 폭(W0)보다 더 작게 한다.
도 1b는 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 1a의 라인(B-B')을 따라 얻어진 입자 실드(130)를 발생시키기 위한 장치(100)의 단면도이다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110)는 적어도 가스 주입기(gas injector)(112)를 포함한다. 적어도 일 실시예에서, 가스 주입기(112)는 에어 나이프(air knife) 또는 에어 제트(air jet)라고 불린다. 몇몇 실시예들에서, 입자 실드(130)는 가스 주입기(112)로부터 표면에 가까울 때의 유체의 접착(adherence)을 설명하는 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 공간으로 분출되어(blow out), 비대칭 팽창을 초래한다. 몇몇 실시예들에서, 입자 실드(130)는 가스 주입기(112)로부터의 가스를 압축하거나 또는 펌핑함으로써 형성된다. 몇몇 실시예들에서, 가스 공급부는 연결 파이프(미도시)에 의해 가스 주입기(112)에 연결된다. 몇몇 실시예들에서, 입자 실드는 제1 컴포넌트(110)와 제2 컴포넌트(120) 사이의 압력 차에 의해 발생된다. 가스 주입기(112)는 입자 실드(130)를 주입하고 입자 실드(130)의 유체 동적 제어를 제공하며, 보호 가스 스트림이 제1 컴포넌트(110)와 제2 컴포넌트(120) 사이의 공간으로 유동된다. 몇몇 실시예들에서, 입자 실드(130)는 아르곤 또는 헬륨과 같은 불활성 가스를 포함하는 가스 커튼이다. 몇몇 실시예들에서, 입자 실드(130)는 주변 공기, 질소, 수소 또는 이들의 조합물들을 포함한다.
몇몇 실시예들에서 제2 컴포넌트(120)는 적어도 가스 추출기(122)를 포함한다. 적어도 일 예에서, 가스 추출기(122) 및 가스 주입기(112)는 표면(140S)의 수직선에 평행한 방향(Z)으로 동일한 레벨로 정렬된다. 몇몇 실시예들에서, 가스 추출기(122)는 방향(Z)으로 가스 주입기(112) 위 또는 아래에 있다. 적어도 일 실시예에서, 가스 추출기(122)는 가스 주입기(112)에 의해 출력되는 입자들 뿐만 아니라 가스 주입기(112)와 가스 추출기(122) 사이를 통과하는 다른 입자들도 뽑아낸다(draw). 몇몇 실시예들에서, 가스 추출기(122)는 진공을 포함한다. 가스 주입기(112) 및 가스 추출기(122)는 입자들 또는 오염물들이 표면(140S)에 도달하는 것을 막도록 돕기 위해 입자 실드(130)가 심지어 진공 환경에서도 적절한 공기 압력 그래디언트(air pressure gradient)를 제공하도록 함께 작용한다. 몇몇 실시예들에서, 작동 중에, 입자 실드(130)는 가스 주입기(112) 및 가스 추출기(122)를 통해 순환된다. 몇몇 실시예들에서, 가스 추출기(122) 대신에, 제2 컴포넌트(120)는 가스 주입기(112)로부터의 가스에 의해 형성된 입자 실드(130)를 수동적으로 수용하기 위한 공기 수용기(air receiver)를 선택적으로 포함한다.
입자 실드(130)는 약 0.5 mm 내지 약 30 센티미터(cm) 범위의 간격(S1)만큼 표면(140S)으로부터 분리된다. 몇몇 경우에 있어서, 더 큰 간격(S1)은 입자 실드(130)의 기능을 감소시키는데, 이는 입자 실드(130)와 표면(140S) 사이의 증가된 공간이 입자들이 방향(X) 또는 방향(Y)으로부터 간격(S1)으로 더 긴 거리로 진입하도록 허용할 것이기 때문이다. 몇몇 경우에 있어서, 더 짧은 간격(S1)은 입자 실드(130)와 표면(140S) 사이의 접촉 위험성을 증가시킨다.
입자 실드(130)는 표면(140S) 위에 두께(T1)를 갖는다. 두께(T1)는 약 1mm 내지 약 90mm 범위이다. 몇몇 경우에 있어서, 입자 실드(130)의 낮은 밀도로 인해, 더 두꺼운 두께(T1)가 입자 실드(130)의 기능을 감소시킨다. 몇몇 실시예들에서, 두께(T1)는 제1 컴포넌트(110)와 제2 컴포넌트(120) 사이에 실질적으로 균일하게 분포된다. 몇몇 실시예들에서, 두께(T1)는 제1 컴포넌트(110)에서 제2 컴포넌트(120)로 증가한다.
몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110)는 나란히, 즉 방향(Y)을 따라 위치설정된, 또는 하나가 다른 하나 위에, 즉 방향(Z)을 따라 위치설정된 2개 이상의 공기 주입기(112)를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 나란히 위치설정될 때, 각각의 가스 주입기(112)의 출구는 노즐 형상으로 형성된다. 몇몇 실시예들에서, 하나가 다른 하나 위에 위치설정될 때, 각각의 가스 주입기(112)의 출구는 방향(Y)으로 연장되는 슬롯 형상으로 형성된다. 몇몇 실시예들에서, 추가적인 가스 추출을 제공하기 위하여, 제2 컴포넌트(120)는 2개 이상의 가스 추출기들(122)을 포함한다.
도 1c는 하나 이상의 실시예들에 따른 복수의 입자 실드들(130a’, 130b’, 130c’, 130d’ 및 130e’)을 발생시키기 위한 장치(100')의 상면도이다. 장치(100')는 장치(100)와 유사하며, 유사한 요소들은 프라임 부호를 가진 동일한 참조 번호를 갖는다. 제1 컴포넌트(110)의 다른 실시예에 대응하는 제1 컴포넌트(110')는 복수의 가스 주입기들(112a', 112b', 112c', 112d' 및 112e')을 포함하고, 제2 컴포넌트(120)의 다른 실시예에 대응하는 제2 컴포넌트(120')는 가스 추출기(122')를 포함한다. 가스 주입기들(112a'-112e')과 가스 추출기(122') 사이에는 복수의 입자 실드들(130a'-130e')이 발생된다. 몇몇 실시예들에서, 가스 추출기(122')는 복수의 가스 추출기들을 포함하며, 각각의 가스 추출기는 가스 주입기들(112a'-112e') 중 하나에 대응한다. 도 1b의 장치(100)와 유사하게, 입자 실드들(130a'내지 130e')의 결합된 영역은 표면(140S') 이상이다. 몇몇 실시예들에서, 모든 입자 실드(130a'-130e')는 동일한 가스를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 입자 실드들(130a'-130e') 중 적어도 하나는 입자 실드들(130a'-130e') 중 적어도 다른 하나의 가스와 상이한 가스를 포함한다.
도 1d는 하나 이상의 실시예들에 따른 입자 실드(130")를 발생시키기 위한 장치(100")의 상면도이다. 장치(100")는 장치(100)와 유사하며, 유사한 요소들은 이중 프라임 부호를 가진 동일한 참조 번호를 갖는다. 장치(100")는 제1 컴포넌트(110") 및 제2 컴포넌트(120")를 포함한다. 제1 컴포넌트(110") 및 제2 컴포넌트(120")는 곡선 형상을 갖는다. 입자 실드(130")는 제1 컴포넌트(110")와 제2 컴포넌트(120") 사이에 발생된다. 입자 실드(130")는 오염물이 대상물(140)의 표면(140S ")에 도달하는 것을 방지하도록 돕는다. 몇몇 실시예들에서, 표면(140S")은 직경(W0")에 의해 규정된 원형 형상을 갖고, 입자 실드(130")는 표면(140S")을 커버하는 타원 형상을 갖는다. 따라서 길이(L1") 및 거리(D1")는 표면(140S")에 기반하여 결정된다. 표면(140S ")을 실질적으로 커버하기 위해, 길이(L1") 및 거리(D1") 각각은 직경(W0") 이상이다. 예를 들어, 300-mm(12 인치) 웨이퍼의 경우, 길이(L1") 및 거리(D1")는 각각 300mm(12 인치) 이상이다.
도 2a는 하나 이상의 실시예들에 따른, 입자 실드 생성기로도 또한 지칭되는 입자 실드(230)를 발생시키기 위한 장치(200)의 상면도이다. 장치(200)는 장치(100)와 유사하며, 유사한 요소들은 100만큼 증가된 동일한 참조 번호를 갖는다. 장치(200)는 제1 컴포넌트(210) 및 제2 컴포넌트(220)를 포함한다. 장치(200)는 제1 컴포넌트(210)와 제2 컴포넌트(220) 사이에 입자 실드(230)(도 2b에 가장 잘 도시됨)를 발생시키도록 구성된다. 적어도 일 실시예에서, 입자 실드(230)는 자기장이다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(210) 및/또는 제2 컴포넌트(220)는 전자석 또는 영구 자석을 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 입자 실드(230) 구성의 위치설정, 간격, 및 세기 설계에 있어서의 파라미터들은 전자기학 및 입자 오염으로부터 보호될 표면적의 치수에 기반하여 계산적으로 최적화된다. 몇몇 실시예들에서, 길이(L2)는 약 127mm 내지 약 305mm 범위이다. 몇몇 실시예들에서, 자기 강도는 약 0.5 내지 1.4(테슬라) 또는 그 이상의 범위이다. 더 작은 자기 강도는 몇몇 경우들에 있어서 입자 실드(230)의 보호 기능을 감소시킨다. 몇몇 실시예들에서, 입자 실드(230)는 자기장과 적어도 하나의 이동하는 하전 입자 사이의 상호작용에 의해 야기된 로렌츠 힘과 같은 속도 의존성 힘(velocity dependent force)을 가한다.
제1 힘(250) 및 제2 힘(252)은 방향(Y)을 따라 반대 방향이다. 전자기장 로렌츠 힘 하에서, 입자 실드(230)에 접근할 때, 하전된 입자들 또는 오염물들은 방향(Y)을 따라 대상물(240)의 표면(240S) 영역으로부터 멀리 이동될 것이다. 로렌츠 힘은 오른손 법칙에 의해 주어진 방향으로 하전된 입자의 속도와 자기장 모두에, 즉 입자 실드(230)에 수직이다. 힘은 전하 곱하기 속도와 자기장의 벡터 곱에 의해 주어진다. 양전하를 띤 입자들은 제1 방향으로 가압되고(forced), 음전하를 띤 입자들은 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 가압된다. 예를 들어, 음전하를 띤 입자가 입자 실드(230)와 접촉할 때, 음전하를 띤 입자는 제2 힘(252)에 의해 구동된다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(210)의 길이(L2)는 표면(240S)의 길이(L0) 이상이다. 제1 힘(250) 또는 제2 힘(252)의 크기는 하전된 입자들을 표면(240S)으로부터 멀리 밀어내기에 충분히 크다.
도 2b는 하나 이상의 실시예들에 따른, 입자 실드(230)를 발생시키기 위한 장치(200)의 단면도이다. 몇몇 실시예들에서, 입자 실드(230)는 온도차에 의해 발생된 열 경도 구동력(thermal gradient driving force)과 같은 또 다른 에너지 경도력(energy gradient force)을 포함한다. 적어도 하나의 예에서, 제1 컴포넌트(210)는 제2 컴포넌트(220)보다 더 높은 온도를 가져, 제1 컴포넌트(210)로부터 제2 컴포넌트(220)로의 입자 이동을 초래한다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(210)는 북극 자석(212)을 포함하고, 제2 컴포넌트(220)는 남극 자석(222)을 포함한다. 입자 실드(230)는 화살표들에 의해 기호화되는 자기장이다. 몇몇 실시예들에서, 표면(240S)이 방향(Z)을 따라 제1 컴포넌트(210) 및 제2 컴포넌트(220)에 더 근접하도록, 대상물(240)은 입자 실드(230)에 포함된다.
도 2c는 하나 이상의 실시예들에 따른, 하나 이상의 입자 실드들을 발생시키기 위한 장치(200')의 단면도이다. 몇몇 실시예들에서, 에너지 경도력과 속도 의존성 힘의 조합은 입자들로부터의 보호를 향상시키는데 사용된다. 예를 들어, 북극 자석(212)을 포함하는 제1 컴포넌트(210)는 가스 주입기(112)를 포함하는 제1 컴포넌트(110) 위에 있고; 남극 자석(222)을 포함하는 제2 컴포넌트(220)는 제2 컴포넌트(120) 위에 있다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)는 제1 컴포넌트(210) 및 제2 컴포넌트(220) 위에 있다. 대안적으로, 제1 컴포넌트(110) 및 제2 컴포넌트(120)는 장치(100)의 제3 컴포넌트(115) 및 제4 컴포넌트(125)와 유사한 제1 컴포넌트(210) 및 제2 컴포넌트(220)를 횡단하여 위치설정된다. 장치(100)와 대조적으로, 가스와 자기장 사이에 상호작용이 없으므로, 몇몇 실시예들에서 입자 실드(130)는 입자 실드(230)와 동일 평면 상에 있다.
몇몇 실시예들에서, 에너지 경도력 및 속도 의존성 힘 모두는 동일한 컴포넌트로부터 발생된다. 예를 들어, 제1 컴포넌트(210) 및 제2 컴포넌트(220)는 자기장 뿐만 아니라 에어 커튼(air curtain)을 발생시키는데 사용된다. 당업자는 제1 컴포넌트(210) 또는 제2 컴포넌트가 에어 커튼 또는 자기장에 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 적어도 일 실시예에서, 제1 컴포넌트(210) 및 제2 컴포넌트(220) 중 적어도 하나는 입자들을 연소시키기 위해 광학 레이저를 생성하는데 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 장치(200')는 에어 커튼, 자기장, 및 열 경도 구동력의 조합과 같은 3개 이상의 입자 실드들을 포함한다.
도 3은 하나 이상의 실시예들에 따른, 입자 실드 생성기로도 또한 지칭되는 입자 실드(330)를 발생시키기 위한 장치(300)의 확대된 개략도이다. 장치(300)는 장치(100)와 유사하며, 유사한 요소들은 200만큼 증가된 동일한 참조 번호를 갖는다. 장치(300)는 제1 컴포넌트(310)를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(310)는 가스 주입기(312)이다. 가스 주입기(312)는 상부면(330U) 및 하부면(330L)을 포함하는 입자 실드(330)를 발생시킨다. 입자 실드(330)의 두께(T3)는 상부면(330U)과 하부면(330L) 사이의 거리에 의해 규정된다. 다양한 실시예들에서, 입자 실드(330)는 폭(W0)을 따라 방향(X)으로 에어 커튼을 제공하여, 가스 유체의 속도, 분자량 및 가스 밀도와 같은 여러 파라미터들에 의해 입자들 및 두께(T3)가 변경되는 것을 차단하도록 돕는다. 몇몇 실시예들에서, 두께(T3)는 약 1mm 내지 약 90mm 범위이다. 예를 들어, 152 ㎜(6 인치)까지 연장되는 입자 실드(330)의 단부에서, 두께(T3)는 25.4 ㎜ 내지 38.1 ㎜ 범위이다. 입자 실드(330)의 낮은 밀도로 인해, 보다 두꺼운 두께(T3)는 몇몇 경우들에 있어서 입자 실드(330)의 기능을 감소시킨다. 몇몇 실시예들에서, 상부면(330U)은 실질적으로 기울어지고, 방향(X) 위에서 약 5도 내지 약 11도 범위의 각도를 가지며, 하부면(330L)은 표면(340S)에 평행하다. 유입(incoming) 입자들은 표면(340S)으로부터 밀어내진다. 큰 그래디언트로 인해, 몇몇 경우들에 있어서, 입자 실드(330)는 표면(340S)의 에지와 접촉하기 쉽다. 입자 실드(330)의 하부면(330L)이 표면(340S)과 접촉하는 것을 방지하기 위해, 컴포넌트(310)는 하부면(330L)과 표면(340S) 사이의 간격(S3)을 유지하도록 설계되고, 두께(T3)의 최대 값보다 더 클 수 있다.
장치(100)와 비교하여, 장치(300)는 제2 컴포넌트를 포함하지 않는다. 제2 컴포넌트는 제1 컴포넌트(312)로부터 방출된 가스의 힘이 제2 컴포넌트의 추가 도움 없이 입자들을 차단하기에 충분히 강하기 때문에 장치(300)에서 생략된다. 몇몇 실시예들에서, 디바이스 하우징 장치(300) 및 표면(340S)은 제1 컴포넌트(312)를 가로지르는 개구를 가져, 입자들이 디바이스 밖으로 배출될 수 있게 한다. 몇몇 실시예들에서, 장치(300)는 제2 컴포넌트를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 제1 컴포넌트(312)는 장치(100')(도 1c)에서와 같이 다수의 제1 컴포넌트들로 분리된다.
도 4는 하나 이상의 실시예들에 따른 포토리소그래피 시스템(400)의 개략도이다. 포토리소그래피 시스템(400)은 장치(100)(또는 장치(100', 100", 200, 200' 및 300))와 유사한 입자 실드를 발생시키기 위한 장치를 포함하며, 유사한 요소의 마지막 2개 숫자는 동일하다. 포토리소그래피 시스템(400)은 포토마스크(440), 슬릿(442), 복사선 소스(444), 복수의 반사기들 또는 거울들(446 및 446') 및 애퍼처들의 세트(448 및 448')를 포함한다. 광학 에너지의 빔(450)은 복사선 소스(444)에 의해 발생되고, 광학 경로를 따라 반사기들(446), 애퍼처들(448) 및 슬릿(442)을 거쳐 포토마스크(440)로 전파된다. 광학 에너지(450)는 포토마스크(440)에 의해 반사되고, 슬릿(442), 애퍼처(448') 및 반사기들(446')를 통해 전파된다. 반사기들(446')은 웨이퍼 상에 이미지를 형성하기 위해 포토마스크(440)로부터의 이미지를 축소시킨다. 몇몇 실시예들에서, 포토마스크(440)와 슬릿(442) 사이의 거리는 약 10mm 내지 약 100mm 범위이다. 장치(400)는 반사형(catoptric) 이미징 시스템을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 장치(400)는 반사 굴절형(catadioptric) 이미징 시스템을 포함한다.
포토리소그래피 시스템(400)은 제1 컴포넌트(410), 제2 컴포넌트(420), 제3 컴포넌트(410') 및 제4 컴포넌트(420')를 더 포함한다. 제1 입자 실드(430)는 제1 컴포넌트(410)와 제2 컴포넌트(420) 사이에 있다. 제 2 입자 실드(432)는 제3 컴포넌트(410')와 제4 컴포넌트(420') 사이에 있다. 제1 컴포넌트(410) 및 제2 컴포넌트(420)는 포토마스크(440)와 슬릿(442) 사이에 있다. 제3 컴포넌트(410') 및 제4 컴포넌트(420')는 슬릿(442)과 애퍼처들(448, 448') 사이에 있다. 제1 입자 실드(430) 및 제2 입자 실드(432) 모두는 입자들 또는 오염물들이 포토마스크(440) 및/또는 슬릿(442) 상에 부착되거나 또는 거기 떨어지는 것을 방지하도록 돕는다. 몇몇 실시예들에서, 제1 입자 실드(430) 및 제2 입자 실드(432) 모두는 가스 스트림을 포함한다. 예를 들어, 제1 입자 실드(430) 및 제2 입자 실드(432)는 수소, 주변 공기, 헬륨, 질소 또는 불활성 가스를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 제1 입자 실드(430) 및 제2 입자 실드(432)는 상이한 가스를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 제1 입자 실드(430) 및 제2 입자 실드(432)의 사이즈는 4 인치 x 4 인치 내지 6 인치 x 6 인치의 범위이다. 몇몇 실시예들에서, 제1 입자 실드(430) 및 제2 입자 실드(432)의 사이즈는 6 인치 × 6 인치보다 더 크다. 몇몇 경우에 있어서, 더 큰 사이즈의 제1 입자 실드(430)는 포토마스크 용기의 사이즈를 증가시킨다. 몇몇 경우에 있어서, 더 큰 크기의 제1 입자 실드(430)는 포토리소그래피 시스템(400)에 들어맞을 수 없다. 더 작은 사이즈는 포토마스크(440)에 대한 커버리지가, 입자들이 포토마스크(440)와 접촉하는 것을 차단하기에 불충분하게 한다. 몇몇 실시예들에서, 제1 입자 실드(430) 및 제2 입자 실드(432)의 두께는 약 1 mm 내지 약 35 mm 범위이다. 몇몇 실시예들에서, 제1 입자 실드(430) 및 제2 입자 실드(432)는 에너지 경도력과 속도 의존성 힘의 조합을 포함한다. 예를 들어, 제1 입자 실드(430)는 가스를 포함하고, 제2 입자 실드(432)는 전자기 로렌츠 힘을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 청결에 대한 요구에 따라, 입자 실드들을 발생시키기 위한 컴포넌트들의 하나 이상의 세트가 복사선 소스(444), 반사기들(446, 446'), 애퍼처들(448, 448') 또는 웨이퍼 중 임의의 것의 표면 근처에 위치설정된다. 몇몇 실시예들에서, 포토리소그래피 시스템(400)은 장치(100, 100', 100", 200, 200', 300), 또는 이들의 조합들을 포함한다.
몇몇 실시예들에서, 포토리소그래피 시스템(400)은 극 자외선(EUV, extreme ultraviolet) 노광 스캐너이고, 슬릿(442)은 REMA이다. 몇몇 경우들에 있어서, 포토마스크(440)는 레티클 또는 마스크라고도 불린다. 몇몇 실시예들에서, 레이저가 크세논 가스의 초음속 제트와 같은 가스를 조사할 때, 복사선 소스(444)는 플라즈마에 의해 생성된다. 예를 들어, 복사선 소스(444)는 약 13.5nm의 파장을 갖는 EUV 복사선을 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 제1 입자 실드(430) 및 제2 입자 실드(432)가 가스를 포함할 때, 광학 에너지의 빔(450 및 450') 사이의 전송 손실은 약 0.011 % 내지 약 0.022 % 범위이다. 몇몇 실시예들에서, 가스는 광학 에너지(450)의 흡수가 작다. 더 큰 전송 손실은 웨이퍼 상의 레이아웃 패턴의 노출을 감소시킨다. 몇몇 실시예들에서, 포토리소그래피 시스템(400)은 X 선 리소그래피, 이온 빔 프로젝션 리소그래피, 또는 전자 빔 프로젝션 리소그래피이다.
도 5는 하나 이상의 실시예들에 따른 포토리소그래피 시스템(500)의 개략도이다. 포토리소그래피 시스템(500)은 입자 실드(100)(또는 장치(100', 100", 200, 200' 및 300)를 발생시키기 위한 장치와 유사한 장치를 포함하며, 동일한 참조 번호를 갖는 유사한 요소들의 마지막 2개 숫자는 동일하다. 포토리소그래피 시스템(500)은 포토마스크(540), 렌즈(542), 복사선 소스(544), 이미징 모듈(546), 및 유체(560)를 포함한다. 제1 컴포넌트(510), 제2 컴포넌트(520) 및 제1 입자 실드(530)는 복사선 소스(544)와 렌즈(542) 사이에 있다. 제3 컴포넌트(510'), 제4 컴포넌트(520') 및 제2 입자 실드(530')는 렌즈(542)와 포토마스크(540) 사이에 있다. 제5 컴포넌트(510"), 제6 컴포넌트(520") 및 제3 입자 실드(530")는 포토마스크(540)와 이미징 모듈(546) 사이에 있다. 복사선 소스(544)는 제1 입자 실드(530) 및 렌즈(542)를 통해 광학 에너지(550)의 빔을 방출한다. 광학 에너지의 빔(550')은 그 후 제2 입자 실드(530') 및 포토마스크(540)를 통과한다. 광 에너지의 빔(550")은 그 후 제3 입자 실드(530") 및 이미징 모듈(546)을 통과한다. 유체(560)는 적어도 이미징 모듈(546)과 웨이퍼(570) 사이의 공간을 채운다. 몇몇 실시예들에서, 제1 입자 실드(530), 제2 입자 실드(530') 및 제3 입자 실드(530") 각각은 독립적으로 가스 유체 또는 속도 의존성 힘을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 포토리소그래피 시스템(500)은 장치(100, 100', 100", 200, 200', 300), 또는 이들의 조합들을 포함한다.
몇몇 실시예들에서, 포토리소그래피 시스템(500)은 침지 포토리소그래피 시스템이다. 몇몇 실시예들에서, 포토리소그래피 시스템(400)과 유사하게, 제1 입자 실드(530), 제2 입자 실드(530') 및 제3 입자 실드(530") 각각은 에너지 경도력, 속도 의존성 힘, 또는 이들의 조합을 포함한다. 적어도 일 실시 예에서, 제1 입자 실드(530), 제2 입자 실드(530') 및 제3 입자 실드(530")가 가스 유체로 구성되는 경우, 광학 에너지의 빔(550 및 550') 사이의 광자 전송 손실은 약 0.011 % 내지 약 0.033 % 범위이다. 다양한 실시예들에서, 청결에 대한 요구에 따라, 컴포넌트들의 하나 이상의 세트가 포토리소그래피 시스템(500)의 선택된 표면들 상에 위치설정된다.
몇몇 실시예들에서, 장치들(100, 100', 100", 200, 200', 300)은 표준 기계적 인터페이스(SMIF, standard mechanical interface) 포드 스테이션(pod station) 또는 스펙트럼 임계 치수 장비, 포토레지스트 스피너 , 또는 습식 스프레이 에처(wet spray etcher)와 같은 다른 제조 프로세스 라인 동안에 선택된 표면 위에 배열된다.
이 설명의 일 양상은 복수의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치에 관한 것이다. 적어도 하나의 입자 실드는 제1 컴포넌트 및 제2 컴포넌트를 포함한다. 제1 컴포넌트 및 상기 제2 컴포넌트는, 입자들이 대상물의 근접 표면에 접촉하는 것을 차단하기 위한 적어도 하나의 입자 실드의 제1 입자 실드를 형성하는데 사용가능하고, 제1 입자 실드는 대상물의 근접 표면에 실질적으로 평행하고, 그 근접 표면으로부터 물리적으로 분리되며, 제1 입자 실드는 에너지 경도력(energy gradient force) 또는 속도 경도력(velocity gradient force)을 포함한다.
이 설명의 다른 양상은 포토리소그래피 시스템에 관한 것이다. 포토리소그래피 시스템은 포토마스크, 슬릿, 적어도 하나의 광학 엘리먼트, 제1 입자 실드를 발생시키는 제1 장치, 및 제2 입자 실드를 발생시키는 제2 장치를 포함하며, 슬릿은 제1 입자 실드와 제2 입자 실드 사이에 있다.
이 설명의 또 다른 양상은 반도체 제조에서의 포토리소그래피를 위한 방법에 관한 것이다. 방법은, 포토마스크와 슬릿 사이에 실드 생성기를 위치설정하는 단계, 입자들이 슬릿의 표면 또는 포토마스크의 표면에 부착되는 것을 막고 광학 경로를 따라 입자들을 제거하도록 돕기 위해 실드 생성기에 의해 입자 실드를 형성하는 단계 ― 실드 생성기는 포토마스크와 슬릿 사이에 있음 ― , 기판 또는 기판 상의 위에 포토마스크의 하나 이상의 패턴들을 전사하기 위하여 노광을 수행하는 단계를 포함한다.
전술한 내용은 본 기술분야의 당업자들이 본 개시물의 양상들을 더 잘 이해할 수 있도록 몇몇 실시예들의 피처들을 약술하였다. 본 기술분야의 당업자들은 본 명세서에서 소개한 실시예들의 동일한 목적들을 수행하고 그리고/또는 동일한 장점들을 달성하기 위한 다른 프로세스들 및 구조들을 설계하거나 또는 수정하기 위한 기초로서 본 개시내용을 자신들이 손쉽게 이용할 수 있다는 것을 인식해야 한다. 본 기술분야의 당업자들은 또한 이와 같은 등가적 구성들은 본 개시물의 사상과 범위를 벗어나지 않으며, 본 개시물의 사상과 범위를 벗어나지 않고 당업자들이 다양한 변경들, 대체들, 및 개조들을 본 발명에서 행할 수 있음을 알아야 한다.
실시예들
실시예 1. 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드(particle shield)를 발생시키기 위한 장치에 있어서,
제1 컴포넌트 및 제2 컴포넌트 ― 상기 제1 컴포넌트 및 상기 제2 컴포넌트는, 입자들이 대상물(object)의 근접 표면에 접촉하는 것을 차단하기 위한 적어도 하나의 입자 실드의 제1 입자 실드를 형성하도록 동작가능함 ― 를 포함하며,
상기 제1 컴포넌트는 제1 가스 주입기(gas injector)를 포함하고, 상기 제2 컴포넌트는 상기 제1 가스 주입기에 대응하는 제1 가스 추출기(gas extractor)를 포함하고, 상기 제1 가스 주입기는 가스를 분출하여(blow out), 상기 제1 입자 실드를 형성하도록 구성되고, 상기 제1 가스 추출기는 상기 제1 입자 실드에 대한 가스 압력 그래디언트(gas pressure gradient)를 제공하기 위한 상기 제1 가스 주입기와 함께 작동하도록 구성되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 2. 실시예 1에 있어서,
상기 제1 가스 주입기 및 상기 제1 가스 추출기는 상기 대상물의 근접 표면의 법선(normal)에 평행한 방향으로 동일한 레벨에 정렬되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 3. 실시예 1에 있어서,
상기 제1 가스 주입기는 상기 대상물의 근접 표면의 법선에 평행한 방향으로 상기 제1 가스 추출기 위에 또는 아래에 있는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 4. 실시예 1에 있어서,
상기 제1 가스 추출기는 진공을 포함하는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 5. 실시예 1에 있어서,
상기 제1 가스 추출기는 상기 제1 가스 주입기에 의해 출력된 입자들을 끌어당기도록(draw) 구성되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 6. 실시예 1에 있어서,
상기 제1 가스 주입기 및 상기 제1 가스 추출기는, 상기 제1 입자 실드가 상기 제1 가스 주입기 및 상기 제1 가스 추출기를 통해 순환되도록 구성되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 7. 실시예 1에 있어서,
상기 제1 입자 실드의 면적이 상기 근접 표면의 면적보다 더 큰 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 8. 실시예 1에 있어서,
상기 제1 입자 실드는 0.5 mm 내지 30 cm 범위의 간격만큼 상기 대상물의 근접 표면으로부터 분리되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 9. 실시예 1에 있어서,
상기 제1 입자 실드는 1 mm 내지 90 mm 범위의 두께를 갖는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 10. 실시예 1에 있어서,
상기 제1 컴포넌트는 제2 가스 주입기를 포함하고, 상기 제2 컴포넌트는 상기 제2 가스 주입기에 대응하는 제2 가스 추출기를 포함하며, 상기 제2 가스 주입기 및 상기 제2 가스 추출기는, 입자들이 상기 대상물의 근접 표면에 접촉하는 것을 차단하기 위한 상기 적어도 하나의 입자 실드의 제2 입자 실드를 형성하도록 동작가능한 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 11. 실시예 10에 있어서,
상기 제1 및 제2 가스 주입기는 상기 대상물의 근접 표면에 평행한 방향을 따라 나란히 위치설정되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 12. 실시예 10에 있어서,
상기 제1 및 제2 가스 주입기는, 상기 대상물의 근접 표면의 법선에 평행한 방향을 따라 하나가 다른 하나 위에 위치설정되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 13. 실시예 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 컴포넌트 중 적어도 하나는 상기 대상물의 근접 표면에 관하여 이동가능한 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 14. 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치에 있어서,
제1 컴포넌트 및 제2 컴포넌트 ― 상기 제1 컴포넌트 및 상기 제2 컴포넌트는, 입자들이 대상물의 근접 표면에 접촉하는 것을 차단하기 위한 적어도 하나의 입자 실드의 제1 입자 실드를 형성하도록 동작가능하고, 상기 제1 입자 실드는 에너지 경도력(energy gradient force) 또는 속도 의존성 힘(velocity dependent force)을 포함함 ― ; 및
제3 컴포넌트 및 제4 컴포넌트 ― 상기 제3 컴포넌트 및 상기 제4 컴포넌트는, 입자들이 대상물의 근접 표면에 접촉하는 것을 차단하기 위한 적어도 하나의 입자 실드의 제2 입자 실드를 형성하도록 동작가능하고, 상기 제2 입자 실드는 에너지 경도력 또는 속도 의존성 힘을 포함함 ―
를 포함하고,
상기 제1 컴포넌트는 제1 가스 주입기를 포함하고, 상기 제2 컴포넌트는 상기 제1 가스 주입기에 대응하는 제1 가스 추출기를 포함하고, 상기 제1 가스 주입기는 가스를 분출하여, 상기 제1 입자 실드를 형성하도록 구성되고, 상기 제1 가스 추출기는 상기 제1 입자 실드에 대한 가스 압력 그래디언트를 제공하기 위한 상기 제1 가스 주입기와 함께 작동하도록 구성되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 15. 실시예 14에 있어서,
상기 제2 컴포넌트는 상기 제1 컴포넌트와 평행하고, 상기 제4 컴포넌트는 상기 제3 컴포넌트와 평행하며, 상기 제3 컴포넌트 및 상기 제4 컴포넌트는 상기 제1 컴포넌트 및 상기 제2 컴포넌트를 가로지르는(transverse) 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 16. 실시예 14에 있어서,
상기 제2 입자 실드는 에어 커튼(air curtain), 열 그래디언트 구동력(thermal gradient driving force), 전자기 로렌츠 힘(electromagnetic Lorenz force), 및 광학 레이저 중 하나를 포함하는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
실시예 17. 포토리소그래피 시스템에 있어서,
슬릿(slit);
입자들이 포토마스크의 근접 표면에 접촉하는 것을 차단하기 위한 제1 입자 실드를 발생시키도록 동작가능한 제1 컴포넌트 및 제2 컴포넌트; 및
제2 입자 실드를 발생시키도록 동작가능한 제3 컴포넌트 및 제4 컴포넌트 ― 상기 슬릿은 상기 제1 입자 실드와 상기 제1 입자 실드 사이에 있음 ―
를 포함하고,
상기 제1 컴포넌트는 제1 가스 주입기를 포함하고, 상기 제2 컴포넌트는 상기 제1 가스 주입기에 대응하는 제1 가스 추출기를 포함하고, 상기 제1 가스 주입기는 가스를 분출하여, 상기 제1 입자 실드를 형성하도록 구성되고, 상기 제1 가스 추출기는 상기 제1 입자 실드에 대한 가스 압력 그래디언트를 제공하기 위한 상기 제1 가스 주입기와 함께 작동하도록 구성되는 것인, 포토리소그래피 시스템.
실시예 18. 실시예 17에 있어서,
상기 제1 입자 실드의 면적은 6 인치 × 6 인치 이상인 것인, 포토리소그래피 시스템.
실시예 19. 실시예 17에 있어서,
상기 제1 입자 실드의 두께는 1 밀리미터(mm) 내지 35 mm의 범위인 것인, 포토리소그래피 시스템.
실시예 20. 실시예 17에 있어서,
복사선 소스;
광학 애퍼처; 및
반사기(reflector) ― 상기 복사선 소스로부터 발생된 광학 에너지의 빔은 광학 경로를 따라 상기 반사기로, 상기 광학 애퍼처, 상기 제2 입자 실드, 상기 슬릿, 상기 제1 입자 실드, 및 상기 포토마스크로 전파됨 ―
를 더 포함하는, 포토리소그래피 시스템.

Claims (10)

  1. 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드(particle shield)를 발생시키기 위한 장치에 있어서,
    제1 컴포넌트 및 제2 컴포넌트 ― 상기 제1 컴포넌트 및 상기 제2 컴포넌트는, 입자들이 대상물(object)의 근접 표면에 접촉하는 것을 차단하기 위한 적어도 하나의 입자 실드의 제1 입자 실드를 형성하도록 동작가능함 ― 를 포함하며,
    상기 제1 컴포넌트는 제1 가스 주입기(gas injector)를 포함하고, 상기 제2 컴포넌트는 상기 제1 가스 주입기에 대응하는 제1 가스 추출기(gas extractor)를 포함하고, 상기 제1 가스 주입기는 가스를 분출하여(blow out), 상기 제1 입자 실드를 형성하도록 구성되고, 상기 제1 가스 추출기는 상기 제1 입자 실드에 대한 가스 압력 그래디언트(gas pressure gradient)를 제공하기 위한 상기 제1 가스 주입기와 함께 작동하도록 구성되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가스 주입기 및 상기 제1 가스 추출기는 상기 대상물의 근접 표면의 법선(normal)에 평행한 방향으로 동일한 레벨에 정렬되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가스 주입기는 상기 대상물의 근접 표면의 법선에 평행한 방향으로 상기 제1 가스 추출기 위에 또는 아래에 있는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가스 추출기는 진공을 포함하는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가스 추출기는 상기 제1 가스 주입기에 의해 출력된 입자들을 끌어당기도록(draw) 구성되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가스 주입기 및 상기 제1 가스 추출기는, 상기 제1 입자 실드가 상기 제1 가스 주입기 및 상기 제1 가스 추출기를 통해 순환되도록 구성되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입자 실드의 면적이 상기 근접 표면의 면적보다 더 큰 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컴포넌트는 제2 가스 주입기를 포함하고, 상기 제2 컴포넌트는 상기 제2 가스 주입기에 대응하는 제2 가스 추출기를 포함하며, 상기 제2 가스 주입기 및 상기 제2 가스 추출기는, 입자들이 상기 대상물의 근접 표면에 접촉하는 것을 차단하기 위한 상기 적어도 하나의 입자 실드의 제2 입자 실드를 형성하도록 동작가능한 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
  9. 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치에 있어서,
    제1 컴포넌트 및 제2 컴포넌트 ― 상기 제1 컴포넌트 및 상기 제2 컴포넌트는, 입자들이 대상물의 근접 표면에 접촉하는 것을 차단하기 위한 적어도 하나의 입자 실드의 제1 입자 실드를 형성하도록 동작가능하고, 상기 제1 입자 실드는 에너지 경도력(energy gradient force) 또는 속도 의존성 힘(velocity dependent force)을 포함함 ― ; 및
    제3 컴포넌트 및 제4 컴포넌트 ― 상기 제3 컴포넌트 및 상기 제4 컴포넌트는, 입자들이 대상물의 근접 표면에 접촉하는 것을 차단하기 위한 적어도 하나의 입자 실드의 제2 입자 실드를 형성하도록 동작가능하고, 상기 제2 입자 실드는 에너지 경도력 또는 속도 의존성 힘을 포함함 ―
    를 포함하고,
    상기 제1 컴포넌트는 제1 가스 주입기를 포함하고, 상기 제2 컴포넌트는 상기 제1 가스 주입기에 대응하는 제1 가스 추출기를 포함하고, 상기 제1 가스 주입기는 가스를 분출하여, 상기 제1 입자 실드를 형성하도록 구성되고, 상기 제1 가스 추출기는 상기 제1 입자 실드에 대한 가스 압력 그래디언트를 제공하기 위한 상기 제1 가스 주입기와 함께 작동하도록 구성되는 것인, 포토리소그래피에서 적어도 하나의 입자 실드를 발생시키기 위한 장치.
  10. 포토리소그래피 시스템에 있어서,
    슬릿(slit);
    입자들이 포토마스크의 근접 표면에 접촉하는 것을 차단하기 위한 제1 입자 실드를 발생시키도록 동작가능한 제1 컴포넌트 및 제2 컴포넌트; 및
    제2 입자 실드를 발생시키도록 동작가능한 제3 컴포넌트 및 제4 컴포넌트 ― 상기 슬릿은 상기 제1 입자 실드와 상기 제1 입자 실드 사이에 있음 ―
    를 포함하고,
    상기 제1 컴포넌트는 제1 가스 주입기를 포함하고, 상기 제2 컴포넌트는 상기 제1 가스 주입기에 대응하는 제1 가스 추출기를 포함하고, 상기 제1 가스 주입기는 가스를 분출하여, 상기 제1 입자 실드를 형성하도록 구성되고, 상기 제1 가스 추출기는 상기 제1 입자 실드에 대한 가스 압력 그래디언트를 제공하기 위한 상기 제1 가스 주입기와 함께 작동하도록 구성되는 것인, 포토리소그래피 시스템.
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