KR102429845B1 - 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

장치(140,(MT))의 컴포넌트(202, 204)로부터 오염물 입자(205)를 제거하기 위한 장치(300)로서, 상기 오염물 입자는 주변 전기장(E)을 일으키고, 상기 장치는, 상기 입자를 끌어당기기 위한 수집 영역(301) - 상기 주변 전기장은 적어도 상기 컴포넌트와 상기 수집 영역 사이에 존재함 -; 및 상기 입자가 상기 컴포넌트로부터 상기 수집 영역으로 이송되게 하도록, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이에, 인가된 전기장을 구축하도록 구성되는 전기장 발생기를 포함하고, 상기 전기장 발생기는, 상기 주변 전기장에 기반하여 상기 인가된 전기장의 극성을 결정하도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.

Description

장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하는 장치 및 방법

관련 출원에 대한 상호 참조

본원은 2017 년 12 월 28 일에 출원된 EP 출원 제 17210857.3 및 2018 년 3 월 6 일에 출원된 EP 출원 제 18160148.5에 대한 우선권을 주장하는데, 이들 양자 모두는 그 전체 내용이 원용되어 본원에 통합된다.

본 발명은 장치, 선택적으로, 계측 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

리소그래피 프로세스에서, 생성된 구조체를, 예를 들어 프로세스를 제어하고 검증하기 위해서 자주 측정하는 것이 바람직하다. 이러한 측정을 하기 위한 툴들은 통상적으로 계측 툴(MET)이라고 불린다. 스캐닝 전자 현미경 또는 다양한 형태의 산란계 계측 툴을 포함하는, 이러한 측정을 하기 위한 상이한 타입의 계측 툴이 알려져 있다.

산란계는, 센서를 산란계의 대물 렌즈의 퓨필 평면 또는 퓨필과 공액인 평면에 있게 함으로써(이러한 경우 측정은 보통 퓨필 기반 측정이라고 불림), 또는 센서를 이미지 평면 또는 이미지 평면과 공액인 평면에 있게 함으로써(이러한 경우 측정은 보통 이미지 또는 필드 기반 측정이라고 불림), 리소그래피 프로세스의 파라미터의 측정이 가능해지게 하는 다기능 기구이다.

이러한 산란계 및 연관된 측정 기법은 특허 출원 US20100328655, US2011102753A1, US20120044470A, US20110249244, US20110026032 또는 EP1628164A에 더 상세히 설명되는데, 이들은 그 전체 내용이 원용되어 본원에 통합된다. 앞서 언급된 산란계는 소프트 x-선, 극자외선(EUV) 및 가시광선 내지 근적외선 파장 범위로부터의 방사선을 사용하여 격자를 측정할 수 있다.

때때로, 폴리에스테르 또는 셀룰로스 입자/섬유와 같은 오염물 입자가 계측 툴 내의 컴포넌트에, 예를 들어 산란계의 일부를 형성하는 광학 대물렌즈에 부착될 수 있다. 계측 툴 내에는 오염물 입자의 여러 잠재적인 소스, 예컨대 툴의 수리(servicing) 및 유지보수 중에 사용되는 세정 와이퍼가 존재한다. 측정되는 구조체를 포함하는 반도체 웨이퍼는, 웨이퍼를 보관하고 이송하기 위하여 사용되는 웨이퍼 처리 시스템 또는 전방 개방 통합 포드(front opening unified pod; FOUP) 내에서의 오염의 결과, 스스로 오염물 입자를 계측 툴 내에 도입시킬 수도 있다.

발명자들은, 특정 상황에서 이러한 오염물 입자 때문에 계측 툴이 측정 중인 웨이퍼에 손상을 입히게 할 수 있다는 것을 인식했고, 이것은 수율을 떨어뜨릴 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 오염물 입자는, 예를 들어 정확도에 관하여 계측 툴의 성능에 영향을 줄 수 있다.

따라서, 본 발명에 의해 해결되는 문제점은, 장치로부터 어떻게 오염물 입자를 제거하는지 이다. 이러한 장치는 계측 툴일 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하기 위한 장치로서, 상기 오염물 입자는 주변 전기장이 생기게 하고, 상기 장치는, 상기 입자를 끌어당기기 위한 수집 영역 - 상기 주변 전기장은 적어도 상기 컴포넌트와 상기 수집 영역 사이에 존재함 -; 및 상기 입자가 상기 컴포넌트로부터 상기 수집 영역으로 이송되게 하도록, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이에, 인가된 전기장을 구축하도록 구성되는 전기장 발생기를 포함하고, 상기 전기장 발생기는, 상기 주변 전기장에 기반하여 상기 인가된 전기장의 극성을 결정하도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치가 제공된다.

본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하기 위한 장치로서, 상기 오염물 입자는 주변 전기장이 생기게 하고, 상기 장치는 상기 입자를 끌어당기기 위한 수집 영역 - 상기 주변 전기장은 적어도 상기 컴포넌트와 상기 수집 영역 사이에 존재함 -; 전기자 생성기; 및 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 주변 전기장에 기반하여 상기 인가된 전기장의 극성을 결정하는 단계; 및 상기 입자가 상기 컴포넌트로부터 상기 수집 영역으로 이송되도록, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이에 결정된 극성의 상기 인가된 전기장을 구축하는 단계를 수행하도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치가 제공된다.

인가된 전기장의 극성은 주변 전기장의 극성과 반대일 수 있다.

전기장 발생기는, 주변 필드의 세기; 상기 입자를 상기 컴포넌트에 유지시키는 부착력의 추정치; 및 상기 입자를 상기 컴포넌트에 유지시키는 반데르발스 힘의 추정치 중 하나 이상에 기반하여, 상기 인가된 전기장의 세기를 결정하도록 구성될 수 있다.

수집 영역의 적어도 일부는 전기적으로 도전성일 수 있고, 상기 전기장 발생기는, 전압을 상기 수집 영역의 적어도 일부에 인가함으로써, 상기 인가된 전기장을 구축하도록 구성되는 전압원을 포함할 수 있다.

이러한 장치는, 인가된 전기장을 구축하기 전에, 감지 주변 전기장의 극성 및 선택적으로 주변 전기장의 세기를 감지하도록 구성되는 필드 센서를 더 포함할 수 있다.

필드 센서는 전기적으로 도전성인 요소를 포함할 수 있고, 주변 전기장을 감지하는 것은, 주변 전기장에 의해 전기적으로 도전성인 요소에 유도된 전압을 모니터링하는 것을 포함할 수 있다.

이러한 장치는 전기적으로 도전성인 요소의 전압이 상기 주변 전기장을 감지할 때에 플로팅되게 하도록 구성될 수 있다.

인가된 전기장의 세기는, 감지된 주변 전기장의 세기 및 상기 컴포넌트와 상기 전기적으로 도전성인 요소 및/또는 상기 수집 영역 사이의 거리 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다.

수집 영역은 전기적으로 도전성인 요소를 포함할 수 있다.

이러한 장치는, 상기 인가된 전기장을 구축하기 전에, 선택적으로, 상기 수집 영역이 상기 오염물 입자에 접촉하는 동안, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이의 영역에 추가적 전기장을 유도하도록 구성되는 필드 유도기를 더 포함할 수 있다.

컴포넌트는 광학 시스템의 대물렌즈일 수 있다.

인가된 전압의 크기는 0 V 내지 10 kV의 범위 안에 있을 수 있다.

인가된 전압의 크기는 컴포넌트와 수집 영역 사이의 전기적 브레이크다운을 방지하도록 결정될 수 있다.

이러한 컴포넌트는 접지 전위에 유지될 수 있다.

이러한 장치는, 입자에 대해서 상기 컴포넌트를 검사하는 초기 단계를 수행하도록 구성되는 검사 유닛을 더 포함할 수 있고, 전기장 발생기는, 상기 컴포넌트 상에서 검출되는 입자의 임계 개수에 의존하여 상기 인가된 전기장을 구축하도록 구성된다.

상기 전기장 발생기는, 실험 데이터로부터의 라이브러리 룩업 및/또는, 상기 주변 전기장의 극성 및/또는 세기를 입력으로서 취하는 상기 장치의 정전 유한 요소 모델에 기반하여, 상기 인가된 전기장의 극성 및/또는 세기를 결정하도록 구성될 수 있다.

인가된 전기장을 구축하기 전에, 이러한 컴포넌트는 수집 영역 바로 위에 위치되도록 병진될 수 있고, 또는 대안적으로 수집 영역은 상기 컴포넌트 바로 아래에 있도록 병진될 수 있다.

상기 장치는, 상기 수집 영역으로부터 상기 입자를 제거하도록 구성되는 입자 제거기를 더 포함할 수 있다.

상기 입자 제거기는 진공 펌프를 포함할 수 있고, 상기 입자를 상기 수집 영역으로부터 제거하는 단계는, 흡입에 의하여 이루어진다.

상기 장치는, 상기 수집 영역 위에 배치되기 위한 캡을 더 포함할 수 있고, 상기 캡은 통기구를 포함하되, 통기구는 상기 진공 펌프와 유체 소통 상태이고, 통기구는 상기 진공 펌프의 동작 시에, 상기 수집 영역을 거쳐 상기 진공 펌프를 향해서, 통기구를 통해 가스를 끌어들이도록 구성된다.

상기 전기장 발생기는, 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장의 세기를 감소시키도록 구성될 수 있다.

상기 전기장 발생기는, 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장을 제거하도록 구성될 수 있다.

상기 전기장 발생기는, 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장의 극성을 반전시키도록 구성될 수 있다.

상기 장치는, 상기 수집 영역의 주위에 가드를 더 포함할 수 있고, 상기 가드는 상기 수집 영역에 인접한 영역에서 상기 인가된 전기장을 유지시키도록 구성된다.

가드의 적어도 일부는 전기적으로 도전성일 수 있고, 접지 전위에 유지될 수 있다.

컴포넌트는 계측 장치의 컴포넌트일 수 있다.

본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하기 위한 방법으로서, 상기 오염물 입자는 주변 전기장이 생기게 하고, 상기 장치는 상기 입자를 끌어당기기 위한 수집 영역을 포함하며, 상기 주변 전기장은 적어도 상기 컴포넌트와 상기 수집 영역 사이에 존재하며, 상기 방법은, 상기 전기장 발생기에 의하여, 상기 주변 전기장에 기반하여 상기 인가된 전기장의 극성을 결정하는 단계; 및

상기 전기장 발생기에 의하여, 상기 입자가 상기 컴포넌트로부터 상기 수집 영역으로 이송되도록, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이에 결정된 극성의 상기 인가된 전기장을 구축하는 단계를 포함하는, 오염물 입자 제거 방법이 제공된다.

상기 인가된 전기장의 극성 및/또는 세기를 결정하는 것은, 주변 전기장의 세기; 상기 입자를 상기 컴포넌트에 유지시키는 부착력의 추정치; 및 상기 입자를 상기 컴포넌트에 유지시키는 반데르발스 힘의 추정치 중 적어도 하나에 기반할 수 있다.

상기 전기장 발생기는 전압원을 포함할 수 있고, 상기 인가된 전기장을 구축하는 것은, 상기 전압원이 전압을 전기적으로 도전성인 상기 수집 영역의 일부에 인가하는 것을 포함할 수 있다.

인가된 전기장을 구축하기 전에, 주변 전기장의 극성 및/또는 세기는 필드 센서에 의해 감지될 수 있다.

필드 센서는 전기적으로 도전성인 요소를 포함할 수 있고, 주변 전기장을 감지하는 것은, 주변 전기장에 의해 전기적으로 도전성인 요소에 유도된 전압을 모니터링하는 것을 포함할 수 있다.

전기적으로 도전성인 요소의 전압은 주변 전기장을 감지할 때에 플로팅될 수 있다.

상기 방법은, 상기 감지된 주변 전기장의 세기 및 상기 컴포넌트와 상기 전기적으로 도전성인 요소 및/또는 상기 수집 영역 사이의 거리 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 인가된 전기장의 세기를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은, 필드 유도기에 의하여 그리고 상기 인가된 전기장을 구축하기 전에, 선택적으로, 상기 수집 영역이 상기 오염물 입자에 접촉하게 하는 동안, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이의 영역에 추가적 전기장을 유도하는 단계를 더 포함할 수 있다.

인가된 전압의 크기는 0 V 내지 10 kV의 범위 안에 있을 수 있다.

상기 방법은, 상기 컴포넌트와 상기 수집 영역 사이의 전기적 브레이크다운을 방지하도록, 상기 인가된 전압의 크기를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은, 상기 컴포넌트를 접지 전위에 유지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은, 검사 유닛에 의하여, 입자에 대해서 상기 컴포넌트를 검사하는 초기 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 전기장 발생기는, 상기 컴포넌트 상에서 검출되는 입자의 임계 개수에 의존하여 상기 인가된 전기장을 구축한다.

상기 방법은, 상기 전기장 발생기가 실험 데이터로부터의 라이브러리 룩업 및/또는, 상기 주변 전기장의 극성 및/또는 세기를 입력으로서 취하는 상기 장치의 정전 유한 요소 모델에 기반하여, 상기 인가된 전기장의 극성 및/또는 세기를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

인가된 전기장을 구축하기 전에, 이러한 컴포넌트는 수집 영역 바로 위에 위치되도록 병진될 수 있고, 또는 대안적으로 수집 영역은 상기 컴포넌트 바로 아래에 위치되도록 병진될 수 있다.

상기 방법은, 입자 제거기가 상기 수집 영역으로부터 상기 입자를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 입자 제거기는 진공 펌프를 포함할 수 있고, 상기 입자를 상기 수집 영역으로부터 제거하는 단계는, 흡입에 의하여 이루어진다.

상기 방법은, 상기 수집 영역 캡을 배치하는 단계 - 상기 캡은, 상기 진공 펌프와 유체 소통 상태임 -, 및 상기 수집 영역을 거쳐 상기 진공 펌프를 향해서, 가스가 통과하도록 끌어들이게 상기 진공 펌프를 동작하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은, 상기 전기장 발생기가 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장의 세기를 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은, 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은, 상기 전기장 발생기가 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장의 극성을 반전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은, 상기 수집 영역에 인접한 영역에 상기 인가된 전기장을 유지하도록, 상기 수집 영역의 주연부에 위치된 가드를 접지 전위에 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 적어도 하나의 프로세서에서 실행될 때, 적어도 하나의 프로세서가 본 명세서의 전술된 양태에 따른 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.

본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 본 발명의 전술된 양태에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하는 캐리어가 제공된다. 캐리어는 전자 신호, 광 신호, 무선 신호, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체 중 하나일 수 있다.

본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 본 발명의 전술된 양태에 따른 장치를 포함하는 계측 장치가 제공된다.

본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 본 발명의 전술된 양태에 따른 계측 장치를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.

본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 본 발명의 전술된 양태에 따른 계측 장치를 포함하는 리소그래피 셀이 제공된다.

본 발명은, 제어된 방식으로 그리고 장치 내에 추가적인 오염을 실제로 도입하거나 현존하는 오염을 장치 내의 다른 곳으로 확산시키지 않고서, 장치, 예컨대 계측 장치, 또는 특히 산란계의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거할 수 있게 하는 것을 목표로 한다.

본 발명은 비접촉 방식으로 오염물 입자를 제거할 수 있게 하는 것을 목표로 하는데, 그러면, 세정되는 장치의 컴포넌트에 손상을 입히는 것, 예를 들어 세정 와이퍼(cleaning wipe) 등을 사용한 광학 컴포넌트의 스크래치가 감소된다.

또한, 본 발명은 장치로부터 오염물 입자를 제거하는 빠르고 비침습적인 방식을 제공하는 것을 목표로 하는데, 그러면 세정되는 장치의 고장시간이 줄어들게 되고, 따라서 공지된 기법, 예컨대 세정 와이퍼를 사용하는 것보다 생산 사이클을 훨씬 적게 인터럽트하게 된다.

또한, 본 발명은 장치로부터 오염물 입자를 제거하는 저비용 방식을 제공하는 것을 목적으로 하는데, 그 이유는 기술자 또는 기술자들의 팀이 대기하도록 요구할 계측 장치를 개방할 필요가 없기 때문이다.

실시예들은 첨부 도면을 참조하여 오직 예시를 통하여 이제 설명될 것이다:
도 1은 리소그래피 장치의 개략적인 개요를 도시한다;
도 2는 리소그래피 셀의 개략적인 개요를 도시한다;
도 3은 반도체 제조를 최적화하는 데에 중요한 세 가지 기술들 사이의 협력을 나타내는, 홀리스틱 리소그래피의 개략적인 표현을 도시한다;
도 4a 및 도 4b는 계측 장치의 컴포넌트를 도시한다;
도 5는 계측 장치의 영역들의 개략도이다;
도 6a 및 도 6b는 계측 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하기 위한 장치를 도시한다;
도 7a 내지 도 7c는 도 6a 및 도 6b의 장치를 계측 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하는 데에 사용하는 것을 예시한다;
도 8a 및 도 8b는 도 6a 및 도 6b의 장치의 입자 수집 영역으로부터 입자를 제거하기 위한 입자 제거기(700)를 예시한다;
도 9a 및 도 9b는 도 8a 및 도 8b의 입자 제거기를 도 6a 및 도 6b의 장치의 입자 수집 영역으로부터 입자를 제거하기 위해 사용하는 것을 예시한다;
도 10은 계측 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하기 위한 방법에 대응하는 흐름도이다; 그리고
도 11은 도 6a 및 도 6b의 장치에 의해 생성될, 인가된 전기장의 극성 및 세기를 결정하기 위한 방법에 대응하는 흐름도이다.

본 발명을 상세하게 설명하기 이전에, 본 발명이 구현될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다.

본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 자외 방사선(예를 들어 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 가지는 방사선) 및 EUV(예를 들어 약 5-100 nm 범위의 파장을 가지는 극자외 방사선)를 포함하는 모든 타입의 전자기 방사선을 망라하도록 사용된다.

"레티클", "마스크" 또는 "패터닝 디바이스"라는 용어는 본 명세서에서 채용될 때, 인입하는 방사선 빔에 기판의 타겟부 내에 생성될 패턴에 대응하여 패터닝된 단면을 부여하기 위하여 사용될 수 있는 일반적 패터닝 디바이스를 지칭하는 것으로 넓게 해석될 수 있다. "광 밸브"라는 용어도 이러한 콘텍스트에서 사용될 수 있다. 전통적인 마스크(투과성 또는 반사성; 이진, 위상-천이, 하이브리드 등) 외에, 다른 이러한 패터닝 디바이스들의 예에는 프로그램가능 미러 어레이 및 프로그램가능 LCD 어레이가 포함된다.

도 1은 리소그래피 장치(LA)를 개략적으로 묘사한다. 리소그래피 장치(LA)는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선 또는 EUV 방사선)을 조절하도록 구성되는 조명 시스템(조명기(IL)라고도 불림), 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 특정 파라미터에 따라서 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치설정하도록 구성되는 제 1 위치설정기(PM)에 연결되는 마스크(예를 들어, 마스크 테이블)(MT), 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 홀딩하도록 구성되고 특정 파라미터에 따라서 기판 지지대를 정확하게 위치설정하도록 구성되는 제 2 위치설정기(PW)에 연결되는 기판 지지대(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT), 및 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함) 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템(예를 들어, 굴절성 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.

동작 시에, 조명 시스템(IL)은 방사선 빔을 빔 전달 시스템(BD)을 통해 방사선 소스(SO)로부터 수광한다. 조명 시스템(IL)은 방사선을 지향시키고, 성형(shaping)하며, 또는 제어하기 위한 다양한 유형의 광 컴포넌트, 예컨대 굴절식, 반사식, 자기적, 전자기, 정전기 및/또는 다른 유형의 광 컴포넌트, 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 조명기(IL)는 방사선 빔(B)이 패터닝 디바이스(MA)의 평면 상에 그 단면에서 원하는 공간 및 각도 세기 분포를 가지도록 조정하기 위하여 사용될 수도 있다.

본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템(PS)"이라는 용어는, 이용되고 있는 노광 방사선(exposure radiation)에 대해 적합하거나 또는 침지액(immersion liquid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대해 적합한, 굴절식, 반사식, 반사 굴절식(catadioptric), 애너모픽(anamorphic), 자기식, 전자기식, 및/또는 정전식 광학 시스템, 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다양한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 "투영 렌즈"라는 용어의 모든 사용은 더 일반적인 용어인 "투영 시스템(PS)"과 같은 의미인 것으로 간주될 수도 있다.

리소그래피 장치(LA)는, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간을 채우기 위해 기판의 적어도 일부분이 상대적으로 높은 굴절률을 가진 액체, 예컨대 물에 의해 커버될 수 있는 유형일 수 있으며 이것은 침지 리소그래피라고도 불린다. 침지 기법에 대한 더 많은 정보가 본 명세서에서 원용에 의해 통합되는 US6952253에 제공된다.

리소그래피 장치(LA)는 두 개 이상의 기판 지지대(WT)를 가지는 타입일 수도 있다("듀얼 스테이지"라고도 불림). 이러한 "다중 스테이지" 머신에서, 기판 지지대(WT)는 병렬적으로 사용될 수 있고, 및/또는 기판(W)의 후속 노광을 준비하는 단계들이 기판 지지대(WT) 중 하나 상에 위치될 수 있는 반면에, 다른 기판 지지대(WT) 상의 다른 기판(W)은 다른 기판(W) 상에 패턴을 노광시키기 위해서 사용되고 있다.

기판 지지대(WT)에 추가하여, 리소그래피 장치(LA)는 측정 스테이지를 포함할 수 있다. 측정 스테이지는 센서 및/또는 세정 디바이스를 홀딩하도록 구성된다. 센서는 투영 시스템(PS)의 속성 또는 방사선 빔(B)의 속성을 측정하도록 구성될 수 있다. 측정 스테이지는 다수의 센서를 홀딩할 수 있다. 세정 디바이스는 리소그래피 장치의 부분, 예를 들어 투영 시스템(PS)의 부분 또는 침지액을 제공하는 시스템의 부분을 세정하도록 구성될 수 있다. 측정 스테이지는, 기판 지지대(WT)가 투영 시스템(PS)으로부터 멀어질 때 투영 시스템(PS) 아래에서 이동할 수 있다.

동작 시에, 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스, 예를 들어 지지 구조체(MT) 상에 홀딩되는 마스크(MA) 상에 입사하고, 그리고 패터닝 디바이스(MA) 상에 있는 패턴(디자인 레이아웃)에 의하여 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로지르면, 방사선 빔(B)은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 빔을 포커싱하는 투영 시스템(PL)을 통과한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 측정 시스템(IF)의 도움을 받아, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 있는 상이한 타겟부들(C)을 포커싱되고 정렬된 위치에 위치설정하기 위하여, 기판 지지대(WT)가 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정 디바이스(PM) 및 가능하게는 다른 위치 센서(도 1에는 명확하게 묘사되지 않음)가, 방사선 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치설정하기 위하여 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 비록 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들(P1, P2)이 전용 타겟부들 점유하지만, 이들은 타겟부들 사이의 공간에 위치될 수도 있다. 기판 정렬 마크(P1, P2)는 타겟부들(C) 사이에 위치되면 스크라이브 레인 정렬 마크라고 알려져 있다.

도 2에 도시된 것처럼, 리소그래피 장치(LA)는 리소셀 또는 (리소)클러스터라고도 지칭되는 리소그래피 셀(LC)의 일부를 형성할 수 있고, 이는 또한 기판(W) 상에서 노광 전 그리고 노광 후 프로세스를 수행하기 위한 장치를 포함한다. 통상적으로, 이러한 장치는, 예를 들어 레지스트층 내의 솔벤트를 조절하기 위해서 예를 들어 기판(W)의 온도를 조절하기 위하여, 레지스트층을 증착하기 위한 스핀 코터(spin coater; SC), 노광된 레지스트를 현상하기 위한 현상기(DE), 칠 플레이트(chill plate; CH), 및 베이크 플레이트(bake plate; BK)를 포함한다. 기판 핸들러 또는 로봇(RO)이 입력/출력 포트(I/O1, I/O2)로부터 기판(W)을 픽업하여, 이들을 상이한 공정 장치 간에 이동시키며, 기판(W)을 리소그래피 장치(LA)의 로딩 베이(loading bay; LB)에 전달한다. 통칭하여 트랙으로도 지칭되는, 리소셀 내의 디바이스는 통상적으로 감독 제어 시스템(supervisory control system; SCS)에 의해 제어될 수 있는 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어 하에 있게 되며, 감독 제어 시스템은 또한 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치(LA)를 제어할 수 있다.

리소그래피 장치(LA)에 의해 노광되는 기판이 정확하고 일정하게 노광되도록 하기 위해서는, 기판을 검사하여 후속 층들 사이의 오버레이 오차, 라인 두께, 임계 치수(CD) 등과 같은, 패터닝된 구조체의 속성을 측정하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 검사 툴(미도시)이 리소셀(LC) 내에 포함될 수 있다. 오차가 검출되면, 특히 검사가 동일한 배치 또는 로트의 다른 기판(W)이 여전히 노광되거나 처리되어야 하기 전에 이루어진다면, 예를 들어 후속 기판의 노광에 또는 기판(W) 상에서 수행될 다른 처리 단계에 조절이 이루어질 수 있다.

계측 장치(즉, 검사 툴)라고도 불릴 수 있는 검사 장치가, 기판(W)의 속성, 및 구체적으로 상이한 기판(W)의 속성이 또는 동일 기판(W)의 상이한 층과 연관된 속성이 층에 따라 어떻게 변화하는지를 결정하기 위해 사용된다. 또는, 검사 장치는 기판(W) 상의 결점을 식별하도록 구성될 수 있고, 예를 들어 리소셀(LC)의 일부일 수 있으며, 또는 리소그래피 장치(LA)에 통합될 수 있고, 또는 심지어 독립형 디바이스일 수도 있다. 검사 장치는 잠상(노광 후의 레지스트 층 내의 이미지), 또는 반-잠상(노광후 베이크 단계(PEB) 후의 레지스트 층 내의 이미지), 또는 현상된 레지스트 이미지(레지스트의 노광되거나 비노광된 부분이 제거되었음), 또는 심지어 에칭된 이미지(에칭과 같은 패턴 전사 단계 이후)의 속성을 측정할 수 있다.

통상적으로, 리소그래피 장치(LA) 내에서의 패터닝 프로세스는, 기판(W) 상의 구조체의 높은 치수 및 배치 정확도를 요구하는, 처리 중 가장 중요한 단계들 중 하나이다. 이러한 높은 정확도를 보장하기 위하여, 개략적으로 도 3에서 도시되는 것과 같은 소위 "홀리스틱" 제어 환경에서 세 가지 시스템이 통합될 수 있다. 이러한 시스템 중 하나는 계측 툴(MT)(제 2 시스템) 및 컴퓨터 시스템(CL)(제 3 시스템)에 (가상적으로) 연결되는 리소그래피 장치(LA)이다. 이러한 "홀리스틱" 환경의 중요한 점은, 전체 프로세스 윈도우를 개선하고 리소그래피 장치(LA)에 의해 수행되는 패터닝이 프로세스 윈도우 내에 유지되도록 보장하기 위한 엄격 제어 루프를 제공하기 위하여, 이러한 세 개의 시스템들 사이의 협력을 최적화하는 것이다. 프로세스 윈도우는 그 안에서 특정한 제조 프로세스가 규정된 결과(예를 들어 기능성 반도체 디바이스)를 제공하는 프로세스 파라미터(예를 들어 선량, 초점, 오버레이)의 범위를 규정한다 - 통상적으로 리소그래피 프로세스 또는 패터닝 프로세스의 프로세스 파라미터는 그 안에서 변할 수 있다.

컴퓨터 시스템(CL)은, 사용할 분해능 향상 기법을 예측하기 위하여 패터닝될 디자인 레이아웃(또는 그 일부)을 사용하고, 어떤 마스크 레이아웃 및 리소그래피 장치 설정이 패터닝 프로세스의 최대 전체 프로세스 윈도우를 획득하는지를 결정하기 위하여(도 3에서 제 1 스케일(SC1)에서의 이중 화살표로 도시됨) 계산적 리소그래피 시뮬레이션 및 연산을 수행할 수 있다. 통상적으로, 분해능 향상 기법은 리소그래피 장치(LA)의 패터닝 가능성과 매칭되도록 구현된다. 또한, 컴퓨터 시스템(CL)은, 예를 들어, 최적에 미달하는 처리에 기인하여(도 3에서 제 2 스케일(SC2)에서 "0"을 가리키는 화살표로 표시됨) 결함이 존재할 수 있는지 여부를 예측하기 위해서, 프로세스 윈도우 내의 어디에서 리소그래피 장치(LA)가 현재 동작하고 있는지를 검출하기 위해 사용될 수 있다(예를 들어 계측 툴(MT)로부터의 입력을 사용함).

계측 툴(MT)은 정확한 시뮬레이션 및 예측을 가능하게 하는 입력을 컴퓨터 시스템(CL)에 제공할 수 있고, 예를 들어 리소그래피 장치(LA)의 교정 상태에 있을 수 있는 드리프트(도 3에서 제 3 스케일(SC3)에서 여러 화살표로 표시됨)를 식별하기 위한 피드백을 리소그래피 장치(LA)에 제공할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 전술된 산란계와 같은 계측 장치/툴(MT)과 같은 장치의 일부를 예시한다. 툴(MT)의 컴포넌트는 이러한 경우에 대물렌즈(202)이며, 대물렌즈를 두 방향 x 및 z를 따라 이동시킬 수 있는 병진 스테이지(201) 상에 장착된다. 대물렌즈(202)는 조명 방사선을 측정되는 반도체 웨이퍼(203)의 타겟부 상에 포커싱하기 위해, 그리고/또는 측정되는 반도체 웨이퍼(203)의 타겟부로부터 회절/반사된 방사선을 수집하기 위해 사용된다. 반도체 웨이퍼(203)는 통상적으로, y 방향으로 병진될 수 있는 웨이퍼 테이블(WT) 상에 클램핑되고, 웨이퍼(203)의 중심을 통과하는 축 중심으로 회전가능할 수도 있다. 대물렌즈(202)는 단일 렌즈/미러(204) 또는, 측정 중에 반도체 웨이퍼에 가장 가까운 대물렌즈의 일부인 최외곽 렌즈 요소(204)를 포함하는 여러 렌즈를 보유하는 광학적 패키지일 수도 있다. 렌즈(204)와 반도체 웨이퍼(203)의 표면 사이의 분리거리는 z0로 표현되고, 통상적인 산란 측정 중에 100 μm 내지 500 μm의 범위에 속할 수 있다.

발명자들은, 대물렌즈(202)의 하단 또는 측면에 또는 렌즈(204) 가까이 부착되고 유지될 수 있는 오염물 입자(205)가 때때로 계측 장치(MT) 내에 존재할 수 있다는 것을 인식했다. 오염물 입자(205)는 폴리에스테르 또는 셀룰로스의 섬유일 수 있다. 이러한 입자의 가능한 소스는 계측 장치(MT)의 유지보수 중에 사용되는 세정 와이퍼(wipe)일 수 있다. 입자를 계측 장치(MT)의 컴포넌트, 예컨대 대물렌즈(202) 상에 끌어들이고 유지시키는 데 연관된 가능한 힘들에는 중력, 부착력(예를 들어 반데르발스 힘), 및 정전기력이 있다.

렌즈(204)와 반도체 웨이퍼(203)의 표면 사이의 분리거리 z0는 대략적으로 계측 장치(MT) 내에 존재하는 통상적 오염물 입자(205)의 크기 정도의 크기일 수 있다. 이것이 도 4a에 도시되는데, 여기에서 예를 들어 정전기력에 의해 렌즈(204) 상에 보유되는 오염물 입자(205)는 반도체 웨이퍼(203)의 상단면에 스치면서 접촉하고 있기도 하다. 대물렌즈(202)가, 예를 들어 병진 스테이지(201)를 이용하여 x 방향으로 이동될 때, 입자(205)를 렌즈(204)에 유지시키는 힘이 반도체 웨이퍼(203)의 표면과의 접촉을 통해 입자(205)에 작용되는 임의의 드래깅 힘(dragging force)보다 크다면, 입자는 렌즈(204)에 부착된 상태로 유지될 것이고, 따라서 렌즈(204)와 함께 반도체 웨이퍼의 표면을 거쳐 새로운 위치로 이송될 것이다. 그러나, 발명자들은, 그 결과 입자(205)가 반도체 웨이퍼(203)의 표면에 결함의 자국을 남기게 될 것이라는 것을 인식했고, 이것이 도 4b에서 영역(206)으로 표현된다. 이러한 결함(206)은 제작된 반도체 디바이스의 무결성에 영향을 주는 것이 발견되었고, 명백하게 바람직하지 않은 것이다. 따라서 발명자들은 결함의 실례(206)를 감소시키거나 없애기 위해서 이러한 오염물 입자(205)를 제거하며, 따라서 수율을 증가시키기 위한 솔루션을 개발했다.

도 5는 통상적인 계측 장치의 부분들의 개략도를 도시한다. 구체적으로 설명하면, 세 영역들이, 전술된 바와 같이 대물렌즈(202)를 이동시키기 위한 병진 스테이지(201) 상에 장착되는 대물렌즈(202), 및 세 영역들 사이의 굵은 화살표에 의해 표현되는 것과 같은, 다양한 영역들 사이의 다른 연관된 요소에 추가하여 도시된다. 제 1 영역은 웨이퍼의 측정 중에 반도체 웨이퍼(203)를 제자리에 유지시키도록 구성되는 웨이퍼 테이블(WT)이다. 제 2 영역은 장치의 컴포넌트, 예컨대 대물렌즈(202) 및 특히 대물렌즈의 렌즈(204)로부터 오염물 입자(205)를 제거하기 위한 장치(300)이다. 제 3 영역은, 오염물 입자(205)가 존재하는지 여부를 결정하기 위하여 대물렌즈(202)를 검사하기 위한 검사 유닛(400)이다. 검사 유닛(400) 및 웨이퍼(203)로부터 오염물 입자를 제거하기 위한 장치(300)는 좀 더 상세하게 후술된다. 계측 장치(MT)가 도 5에 도시되지 않은 추가적인 요소 및 영역을 보유할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 더 나아가, 도 5는 상이한 영역들의 일반적인 표현일 뿐이고, 이들은 도시된 것과 다른 기하학적 구조에 위치될 수 있다. 대안적 구성에서, 대물렌즈는 병진 스테이지 상에 탑재되지 않을 수 있고, 그 대신에 이제 계측 장치의 다른 요소들이 대물렌즈에 대해 이동할 수 있다는 것도 이해될 것이다. 예를 들어, 웨이퍼 테이블은 대물렌즈에 대해 충분히 병진가능할 수도 있어서, 대물렌즈가 장치의 외부 하우징에 대해서 고정되게 탑재될 수 있다.

도 6a는 계측 장치(MT)의 컴포넌트로부터 오염물 입자(205)를 제거하기 위한 예시적인 장치(300)를 예시한다. 이러한 컴포넌트는 대물렌즈(202) 이고, 더 구체적으로는 전술된 계측 장치(MT)의 일부를 형성하는 대물렌즈(202)의 최외곽 렌즈(204)일 수 있다. 이러한 장치는, 컴포넌트로부터 오염물 입자(205)를 끌어들이고 선택적으로 보유하기 위한, 본 명세서에서 입자 수집 영역(301)이라고 불리는 수집 영역(301)을 포함한다. 이러한 예에서, 입자 수집 영역(301)은 금속과 같은 도전성 재료로 형성된 실질적으로 원형인 디스크이고, 수집 플레이트라고 불릴 수 있다. 입자 수집 영역(301) 주위에는, 예를 들어 PTFE(polytetrafluoroethylene)로 형성된 전기적 절연층(302)이 있다. 전기적 절연층(302)은 입자 수집 영역(301)을 세 측면에서 감싸도록 배치되고, 입자 수집 영역의 상단면만이 노출되게 한다. 입자 수집 영역(301)의 주연부에는, 인가된 전기장을 입자 수집 영역(301)에 인접한 영역 내에, 예를 들어 수집 영역(301)과 대물렌즈(202) 사이 내에 유지시키도록 구성되는 가드(303)가 존재한다. 가드(303)는 전기적 절연층(302)을 둘러싸고, 전기 커넥터(306)를 통해 접지 전위에 유지된다. 가드 링은 금속으로 제작되고, 가드 링이 본 명세서에서 설명된 바와 같은 장치(300)의 동작 중에, 즉 대물렌즈로부터 입자 제거를 수행하는 동안에만 접지에 연결되도록, 접지 전위에 제어되어 연결되는 것이 바람직하다. 더 구체적으로는, 가드 링은 대물렌즈가 수집 영역에 접근할 때에(또는 그 반대의 경우에) 전기적으로 플로팅(floating)되고, 인가된 전기장이 대물렌즈와 입자 수집 영역 사이에서 구축되는 것과 거의 같은 시간에만 접지에 연결되는 것이 바람직하다. 대물렌즈가 수집 영역에 접근할 동안 가드 링이 접지로 유지된다면, 가드 링은 의도치 않게 오염물 입자를 제어되지 않은 방식으로 끌어당길 수 있다. 이러한 제어되지 않은 견인 상황에는, 수집 영역/가드 링 상의 입자의 위치에 대한 정보가 부족하거나 없을 수 있어서, 후술되는 입자 제거기를 사용한 오염물 입자의 추가적인 영구적 제거가 성공적일 것이라고 보장되지 않는다. 가드(303) 및 입자 수집 영역(301)의 기능들은 더 상세하게 후술된다. 입자 수집 영역(301)은 결합된 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)에 전기적으로 연결된다. 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)는, 전압 서플라이 유닛과 전압 감지 디바이스 중 하나만이 입자 수집 영역(301)과 전기적으로 접촉하도록, 스위치를 사용하여 입자 수집 영역(301)에 개별적으로 연결된 두 개의 개별 유닛으로서 제공될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 결합된 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)의 경우, 입자 수집 영역(301)을 고전압 서플라이와 전압 감지 디바이스 사이에서 스위칭하기 위해서 내부적으로 스위치가 제공된다. 결합된 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)는 메인 전기 서플라이(305)와 같은 외부 파워 서플라이에 연결된다. 도 6b는 입자 수집 영역(301), 절연층(302) 및 가드(303)의 동심의 링형 기하학적 구조를 보여주는, 장치(300)의 위에서 바라본 평면도이다.

비록 전술된 부분과 후속하는 문단에서 컴포넌트를 포함하는 계측 장치를 참조하였지만, 오염물 입자를 제거하기 위한 장치는 오염물 입자가 존재할 수 있는 컴포넌트를 가지는 임의의 장치에 대해서도 적합할 수 있다.

계측 장치(MT)의 컴포넌트로부터 오염물 입자(205)를 제거하기 위한 장치(300)의 동작이 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명된다. 도 7a 내지 도 7c에서, 대물렌즈(202)의 최외곽 렌즈(204)는, 예를 들어 부착력 및 정전기력의 조합에 의해서 부착된 오염물 입자(205)를 가진다. 입자(205)를 장치(300)를 이용하여 제거하는 것이 바람직하다. 따라서, 대물렌즈(202)는 장치(300)의 입자 수집 영역(301) 바로 위에 위치되도록 병진 스테이지(201)를 사용하여 이동되었다. 이상적으로는, 대물렌즈(202)는 오염물 입자(205)를 제거하기 위하여 입자 수집 영역(301)의 중심 바로 위에 위치된다. 장치(300)의 다른 기하학적 구조 및 구성, 예를 들어 입자 수집 영역(301)에 대해 정방형 또는 직사각형 형상과 같은 것이 선택될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

오염물 입자(205)가 적어도 부분적으로 정전기력에 의해 렌즈(204)에 부착되면, 입자(205)는 입자(205) 주위에 국소/주변 전기장이 생기게 하는 전하 분포를 틀림없이 나타낼 것이다. "주변 전기장(ambient electric field)"이라는 용어는 본 명세서에서 오염물 입자에 의해 생성된 전기장, 즉 입자 상의 전하 분포의 결과 오염물 입자 주위의 영역에 발생되는 전기장을 가리키는 것으로 사용된다. 이러한 주변 전기장은 오염물 입자(205) 및 렌즈(204)의 표면 상의 전하 분포에 의존하여 특정 세기 및 극성을 가질 것이다. 입자(205)가 외부적으로-인가된 전기장(E) 내에 배치되면, 입자(205)는 입자의 전하 분포/주변 전기장과 인가된 전기장(E)의 상호작용의 결과 추가적인 정전기력을 경험하게 될 것이라고 기대된다. 발명자들은 이러한 추가적인 정전기력이, 오염물 입자(205)를 렌즈(204)에 유지시키는 임의의 다른 부착력과 더불어, 정전기력을 효과적으로 극복함으로써 입자(205)를 렌즈(204)의 표면으로부터 제거하는 데에 채택될 수 있다는 것을 인식했다.

도 7a 내지 도 7c에서 결합된 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)를 사용하여 입자 수집 영역(301)에 고전압이 인가된다. 고전압의 크기는 통상적으로 0 내지 10 kV의 범위에 속한다. 대물렌즈(202)는 케이싱 컴포넌트 및 렌즈를 홀딩하기 위한 마운트를 포함하는 복수 개의 금속 부분으로 구성된다. 통상적으로, 대물렌즈(202)의 금속 부분은 접지 전위에 유지될 것이다. 따라서, 고전압이 입자 수집 영역(301)에 인가되면, 인가된 전기장(E)이 점선 화살표를 이용하여 도 7a 내지 도 7c에서 개략적으로 도시된 바와 같은 입자 수집 영역(301)과 대물렌즈(202) 사이의 영역 내에 구축된다. 전술된 바와 같이, 오염물 입자(205)는 전하 분포를 가지고, 인가된 전기장(E)과 상호작용할 것이다. 인가된 전기장(E)의 극성은 결합된 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)를 이용하여 입자 수집 영역(301)에 인가된 고전압의 극성에 직접적으로 의존할 것이다. 결합된 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)는 접지 전위에 대해 양의 고전압 또는 음의 고전압 중 하나를 생성하도록 구성될 수 있다. 전기적 절연층(302)은 장치(300)의 다른 컴포넌트들, 및 더 넓게는 그 안에 장치(300)가 채용된 계측 장치를 입자 수집 영역(301)에 인가된 고전압으로부터 고립시킨다. 가드(303)가 접지 전위에 유지되기 때문에, 가드는 인가된 전기장(E)이 계측 장치(MT)의 다른 영역으로 확산되는 것을 방지하는 효과를 가진다. 다르게 말하면, 가드(303)는 인가된 전기장(E)을 입자 수집 영역(301)과 세정될 컴포넌트, 예를 들어 대물렌즈(202) 및 렌즈(204)의 사이의 인접 영역으로 구속하는 것을 돕는다.

입자(205)를 가장 효과적으로 제거하기 위해서는, 발명자들은 인가된 전기장(E)의 극성이 입자 자체에 의해 초래된 주변 전기장의 극성과 반대여야 한다는 것을 인식했다. 이것은, 인가된 벡터 전기장(E) 내의 전하 q를 가지는 입자에 의해 경험되는 정전기력이 F=qE로 주어지기 때문이다. 따라서, 양으로 하전된 입자가 음의 힘(컴포넌트로부터 멀어짐)을 경험하기 위해서는, 인가된 전기장이 음의 방향(컴포넌트로부터 멀어짐)이어야 하는 반면에, 음으로 하전된 입자가 음의 힘(컴포넌트로부터 멀어짐)을 경험하기 위해서는, 인가된 전기장이 양의 방향(컴포넌트를 향함)이어야 한다. 대물렌즈가 통상적으로 접지 전위에 유지되기 때문에, 인가된 전기장의 방향은 양의 전압이 입자 수집 영역(301)에 인가될 경우에는 양의 방향일 것이고, 음의 전압이 입자 수집 영역에 인가될 경우에는 음의 방향일 것이다. 더 나아가, 인가된 전기장의 극성 이외에, 인가된 전기장(E)의 세기도 주변 전기장의 세기에 따라서 결정되어야 한다. 예를 들어, 주변 전기장이 크다면 오염물 입자를 컴포넌트 상에 유지시키는 정전기력이 크다는 것을 암시하고, 따라서 입자를 컴포넌트로부터 멀어지게 끌어당기기 위해서는 더 큰 세기의 인가된 전기장이 요구될 것이다. 본 발명은, 오염물 입자(205)를 컴포넌트로부터 인가된 정전기력에 의해 가장 효과적으로 제거하기 위하여, 인가된 전기장(E)의 극성 및 세기(및 따라서 이와 연관하여 입자 수집 영역(301)에 인가된 전압의 크기 및 극성)를 결정하기 위한 적어도 하나의 방법을 제공한다.

위의 설명에서, 입자 수집 영역(301)은, 주변 전기장을 감지하기 위한 감지 요소 및 고전압이 인가되어 인가된 전기장을 생성하는 도전성 요소의 양자 모두로서 사용된다. 감지 요소의 동작은 도 11의 콘텍스트에서 도 상세히 후술된다. 이것은, 앞선 예에서 수집 영역이 전기적으로 도전성이기 때문이다. 대안적으로, 입자 수집 영역은 주변 전기장을 감지하고 인가된 전기장을 생성하는 두 기능을 수행하기 위한 별개의 전기적으로 도전성인 부분/요소를 포함할 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 더 나아가, 주변 전기장을 감지하는 것은 입자 수집 영역의 일부를 형성하지 않는 도전성 요소를 사용하여 이루어질 수 있다.

위의 설명에서 그리고 후술되는 설명에서, 인가된 전기장(E)의 극성 및 세기는 입자(205)의 주변 전기장의 극성 및 세기에 의존할 수 있다고 언급되었다. 인가된 전기장의 세기를 입자(205) 주위의 주변 전기장의 극성 및 세기에 의존하여 결정할 필요가 없다는 것에 주의하여야 한다. 인가된 전기장(E)의 극성을 결정하기 위하여 입자(205) 주위의 주변 전기장의 세기가 알려질 필요가 없다는 것에 주의하여야 한다. 다르게 말하면, 적어도 인가된 전기장(E)의 극성은 입자(205) 주위의 주변 전기장의 극성에 의존하여, 오염물 입자로의 정전기력이 컴포넌트를 향하는 대신에 입자 수집 영역을 향하게 된다.

도 8a 및 도 8b는 입자가 전술된 바와 같이 인가된 전기장(E)을 사용하여 이송되면, 입자 수집 영역(301)로부터 입자(205)를 제거하기 위한 예시적인 입자 제거기(700)를 예시한다. 도 8a는 입자 제거기(700)의 측면도이고 도 8b는 상면도이다. 입자 제거기(700)는 그 상단에 노즐(702)이 연결되는 일반적으로 원통형 캡 요소(701)로 이루어진다. 노즐(702)은 캡 요소(701) 및 진공 펌프(703)와 유체소통 상태이다. 유체는 공기, 세정된 공기 또는 장치 내에 존재하는 임의의 다른 가스일 수 있다. 캡 요소(701)는 바람직하게는 입자 수집 영역(301)의 전체 표면을 덮도록 크기가 결정된다. 동작 시에, 진공 펌프(703)는 캡 요소(701) 내의 복수 개의 통기구(704)를 통해 그리고 노즐(702)을 통해 공기를 끌어들인다. 이러한 방식으로 생성된 난류 공기흐름의 결과, 입자 수집 영역(301)에 수집된 임의의 오염물 입자(205)를 제거할 수 있는 흡입력이 생긴다.

도 9a 및 도 9b는 전술된 바와 같은 인가된 전기장(E)을 이용하여 입자 수집 영역(301)에 부착되고 유지되었던 입자(205)를 제거하기 위해 입자 제거기(700)를 사용하는 것을 예시한다. 도 9a에서, 캡 요소(701)는 캡쳐된 오염물 입자(205)가 캡 요소 아래에 오도록 입자 수집 영역(301)의 상단 위에 설치되었다. 대물렌즈(202)는 캡 요소(701)를 배치하기 전에 오염물 입자를 제거하기 위한 장치(300)로부터 멀어지게 이동되었다. 도 9a에서 진공 펌프(703)는 아직 스위치 온되지 않았다. 이러한 예에서, 캡 요소는 입자 수집 영역 및 전기적 절연 영역을 완전히 커버하도록 그리고 가드와 부분적으로 중첩하도록 하는 직경을 가진다. 이러한 방식으로, 입자 제거기(700)는 입자 수집 영역(301) 밖으로 약간 연장되는 임의의 입자(205)를 제거하는 데에도 효과적이다. 인가된 전기장(E)은 캡 요소(701)가 입자 수집 영역(301) 위에 설치된 동안에 스위치 온 상태를 유지될 수 있다. 캡 요소는 입자 수집 영역(301)과 대물렌즈(202) 사이에 존재하는 인가된 전기장(E)과 크게 간섭하지 않도록 전기적으로 절연 재료로 형성될 수 있다.

도 9b에서 진공 펌프(703)가 스위치 온되었고, 이미 수행되지 않았다면 인가된 전기장(E)이 제거, 반전, 또는 감소된다. 공기 흐름이 캡 요소(701)의 통기구(704) 내의 화살표에 의해 표시되는 것과 같이 구축된다. 공기 흐름은 입자(205)에 흡입력을 생성하고, 이것은 진공 펌프(703), 캡 요소(701) 및 통기구(704)의 파라미터가 적절하게 선택된다면, 결과적으로 입자(205)가 입자 수집 영역(301)의 표면을 떠나 그리고 노즐(702)을 통해 안전한 격납용기(705)를 향해 위로 끌어당겨지게 할 것이다.

검사 유닛(400)은 오염물 입자(205)가 존재하는지 여부를 결정하기 위하여 대물렌즈(202)를 검사하기 위해 사용된다. 검사 유닛은, 예를 들어 대물렌즈의 이미지를 생성하기 위한 카메라 시스템을 포함할 수 있고, 이미지는 운영자가 의해 관찰되거나 소프트웨어에 의해 자동적으로 분석되어 대물렌즈 상에 오염물 입자가 있는지를 결정한다. 대안적으로, 검사 유닛은 대물렌즈에 상대적으로 이동하는 광선을, 예를 들어 대물렌즈의 표면을 통한 2D 스캔에서 대물렌즈를 향해 지향시킬 수도 있다. 검출기는, 대물렌즈를 통해 투과되거나 대물렌즈의 표면으로부터 반사된 광의 세기를 모니터링하고, 이것을 오염물 입자가 대물렌즈 상에 없는 공지된 케이스에 대한 교정된 세기 스캔에 대해서 비교할 수 있다. 광선이 입자에 의해 차단되거나 부분적으로 산란된다면, 검출기에 의해 기록되는 세기는 하락(dip)을 경험할 것이고 - 이를 통하여 대물렌즈에 오염물 입자가 존재한다는 것을 표시한다.

계측 장치(MT)의 컴포넌트로부터 오염물 입자(205)를 제거하기 위한 장치(300)는, 인가된 전기장을 구축하기 전에, 수집 영역과 컴포넌트 사이의 영역에 추가적 전기장을 유도하도록 구성되는 필드 유도기를 더 포함할 수 있다. 필드 유도기는, 인가된 전기장을 생성하도록 사용되는 동일한 컴포넌트, 즉 전기적으로 도전성인 입자 수집 영역과 조합된 결합된 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)로 형성될 수 있다. 필드 유도기는 오염물 입자와 상호작용하는 유도(inducing) 전기장을 구축하기 위하여, 인가된 전기장을 생성하기 전에 작동될 수 있다. 예를 들어, 유도 전기장은 오염물 입자에 전하 분포를 부여하여, 주변 전기장에 영향을 줄 수 있다. 이것은, 오염물 입자가 유도 전기장이 인가되는 동안 필드 유도기와 접촉하게 배치함으로써 수행될 수 있다. 영역으로부터 컴포넌트(202, 204) 및 수집 영역(301) 사이에 이동하도록, 오염물 입자(205)가 추가적 전기장으로부터 너무 큰 힘을 받지 않아서, 것에 주의하여야 한다는 것에 주목하여야 한다.

계측 장치(MT)의 컴포넌트(202, 204)로부터 오염물 입자(205)를 제거하기 위한 예시적인 방법이 이제 도 10을 참조하여 설명될 것이다. 초기 단계 S0는 입자에 대해서 컴포넌트를 검사하기 위해 검사 유닛(400)을 사용하는 것을 수반한다. 후속하는 방법 단계는, S0a에서의 결정을 이용하여 컴포넌트 상에서 검출되는 입자의 임계 개수에 의존하여 이루어질 수 있다. 임계 개수는 1 일 수 있고, 그러면 후속하는 방법 단계는, 임의의 오염물 입자가 검출된다면 수행되어 대물렌즈 상의 오염물 입자의 공차가 0이 되게 한다. 입자가 검출되지 않으면, 계측 장치는 고정된 시간 간격이 지나거나 특정 회수의 측정이 계측 장치에 의해 이루어질 때까지 자신의 정상 동작을 계속할 수 있고, 이러한 시점에서 방법은 입자에 대해서 컴포넌트를 검사하는 단계 S0으로부터 시작하여 반복된다. 그러면, 컴포넌트 상에 오염물 입자가 존재하지 않는 다면 전체 방법을 불필요하게 수행하는 것이 방지되고, 따라서 생산 시간에 대한 영향이 최소화된다. 그러나, 단계 S0 및 결정 S0a가 선택적인 것이고 이러한 방법은 그 대신에 단계 S1으로부터 시작하여 입자에 대해서 컴포넌트를 검사하는 방법이 없을 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 그러면, 전체 방법이 고정된 시간 기간 또는 사이클의 회수 이후에 반복될 수 있고, 오염물 입자의 존재에 대해서 컴포넌트를 우선 검사하지 않고 단계 S1로부터 시작하면서 반복될 수 있다.

단계 S1에서, 전기장 발생기는 인가된 전기장(E)의 극성 및 세기를 주변 전기장에 기반하여 결정한다. 그러면, 인가된 전기장에 대한 극성 및 세기가 결정되면, 단계 S2에서 전기장 발생기가 결정된 극성 및 세기에서 인가된 전기장(E)을 구축한다. 입자가 컴포넌트로부터 수집 영역으로 이송되게 하기 위하여, 인가된 전기장은 수집 영역(301)과 컴포넌트 사이에 구축된다.

입자가 수집 영역으로 이송되면, 단계 S3에서 입자 제거기가 수집 영역으로부터 입자를 제거한다. 입자 제거기는 도 8 내지 도 9를 참조하여 전술된 바와 같을 수 있고, 이러한 경우 입자 제거기(700)의 캡(701)은 수집 영역 위에 배치되고, 진공 펌프(703)가 작동되어 가스를 캡의 통기구(704)를 통해 진공 펌프를 향해 끌어들인다. 이것은 입자 수집 영역으로부터 입자를 흡입에 의해 제거하는 효과를 가진다. 단계 S3 동안에, 전기장 발생기는 흡입에 의한 입자의 제거를 돕기 위하여, 인가된 전기장(E)의 세기를 감소시키거나, 극성을 반전시키거나, 전기장을 완전히 제거할 것이다. 이것은, 결합된 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)를 이용하여 입자 수집 영역(301)에 인가된 고전압의 크기를 감소시킴으로써 이루어질 수 있다. 인가된 전기장의 세기를 이러한 방식으로 감소시킴으로써, 입자(205)가 여전히 입자 수집 영역(301)에 고정되게 유지되지만 컴포넌트의 수명은 인가된 전기장(E)의 세기 전부가 연장된 시간 기간 동안 유지되는 경우에 비하여 향상될 수 있다는 것이 기대된다. 같은 맥락에서, 대물렌즈(202)는 입자(205)가 수집되자마자 또는 그 직후에 입자 수집 영역(301)으로부터 이동될 수 있다.

도 10의 방법은 고정된 시간 간격이 지나거나 계측 측정의 특정 횟수가 수행된 후에 반복될 수 있는데, 이것은 입자가 단계 S0에서 검사 유닛에 의해 검출되지 않고 단계 S1 내지 S3가 바이패스되는 것과 같을 수 있다. 이러한 방식으로, 입자 제거 방법이 연속적 주기적으로 수행되는데, 하지만 이것은 필요하다면 운영자의 요청이 있을 때에 수동으로 수행될 수도 있다는 것이 역시 인정될 것이다.

인가된 전기장의 극성 및 세기를 주변 전기장에 기반하여 결정하는 단계 S1이 도 11을 참조하여 더 상세히 설명된다. 우선, 단계 S1a에서 결합된 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)의 고전압 서플라이가 스위치 오프되고 입자 수집 영역(301)이 접지 전위에 대해서 전기적으로 플로팅되도록 구현된다. 그러면, 단계 S1b에서 대물렌즈(202) 기 병진 스테이지(201)를 이용하여 장치(300)의 입자 수집 영역(301) 바로 위에 위치되도록 이동된다. 그러면, 그 극성 및 세기를 결정하기 위하여, 입자(205)에 의해 생기는 주변 전기장이 감지된다. 입자 수집 영역(301) 및 결합된 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)는, 주변 전기장의 극성 및 세기를 감지하기 위한 전하 플레이트 모니터와 유사한 구성으로 사용된다. 이러한 기능을 수행할 때, 단계 S1c에서 입자 수집 영역(301)이 결합된 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)의 감지 디바이스에 연결된다(예를 들어 스위치를 이용하여). 단계 S1d에서 주변 전기장에 의해 입자 수집 영역(301)에 유도된 전압의 크기 및 극성이 전압 감지 디바이스를 사용하여 측정된다. 단계 S1e에서 주변 전기장의 세기 및 극성이 입자 수집 영역에 유도된 전압의 크기 및 극성으로부터 추론된다. 예를 들어, 대물렌즈(202)가 접지 전위에 유지되고 입자 수집 영역에 유도된 전압이 측정되었기 때문에, 주변 전기장은 유도된 전압을 입자 수집 영역(301)과 대물렌즈(202) 사이의 분리 거리로 나눔으로써 추론될 수 있다. 마지막으로, 단계 S1f에서 인가된 전기장(E)의 세기 및 극성이 주변 전기장의 추론된 세기 및 극성에 의존하여 결정된다. 이것은, 입자 수집 영역(301)에 인가되면 결정된 인가된 전기장(E)이 생기게 하는 고전압의 크기 및 극성을 결정하는 것을 수반하는데, 이것은 다시 입자 수집 영역(301)과 대물렌즈(202) 사이의 분리 거리를 설명하는 것을 포함할 수 있다.

단계 S1f에서 결정된 고전압은, 전기적 브레이크다운이 대물렌즈(202)와 입자 수집 영역(301) 사이에서 발생되지 않게 하도록 제약될 수 있다. 전기적 브레이크다운이 발생할 가능성을 더 줄이기 위해서, 인가된 전기장(E)을 인가하는 동안에 대물렌즈(202)와 입자 수집 영역(301) 사이의 최소 분리 거리에도 제약이 가해질 수 있다. 더 나아가, 고전압 및 결과적으로 얻어지는 인가된 전기장(E)을 결정하는 것은, 실험적 데이터로부터의 라이브러리 룩업 및/또는 장치의 정전기 유한 요소 모델을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 이것은, 입자를 컴포넌트에 유지시키는 부착력의 추정치; 및/또는 입자를 컴포넌트에 유지시키는 반데르발스 힘의 추정치를 고려하는 것을 더 포함할 수 있다. 이것은, 입자가 주변 전기장으로부터 생기는 정전기력만을 사용해서 컴포넌트에 유지되는 것이 아닐 수 있고, 예를 들어 부착력에 의해서도 영향받을 수 있기 때문에 그러하다. 이러한 추가적 힘, 및 정전기력은 컴포넌트로부터 입자 수집 영역으로 입자를 성공적으로 이송하기 위해서 극복되어야 한다. 컴퓨터 모델 또는 라이브러리 데이터는 이러한 추가적 힘 기여도를 고려하여, 입자가 입자 수집 영역으로 이송되게 할 인가된 전기장의 세기 및 극성을 정확하게 결정하는 것을 도울 수 있다.

단계 S1f에서 결정된 인가된 전기장이 생기게 하는 전압의 극성은 주변 전기장에 의해 입자 수집 영역 내에 유도된 전압의 극성과 반대일 것이다. 이것은, 입자(205)를 입자 수집 영역(301)을 향해 끌어들이기 위하여 주변 전기장의 극성과 반대인 극성을 가지는 인가된 전기장(E)을 구축하기 위해서이다. 주변 전기장 및 인가된 전기장의 극성이 같으면, 입자(205)는 입자 수집 영역(301)으로부터 멀어지고 계측 장치의 다른 영역으로 이송될 수 있는데, 이것은 바람직하지 않다.

고전압/인가된 전기장(E)의 극성 및 세기가 도 11을 참조하여 전술된 방법에 따라 결정되면, 결합된 고전압 서플라이 유닛 및 전압 감지 디바이스(304)의 고전압 서플라이가 결정된 고전압에서 스위치온된다. 그러면 영역 입자 수집 영역(301)과 대물렌즈(202) 사이에 인가된 전기장(E)이 구축되고, 즉 전술된 단계 S2가 된다. 그러면, 입자를 대물렌즈(202)에 유지시키는 총 힘(정전기력, 부착력 및 중력의 합)을 극복하는 정전기력이 입자(205) 상에 생기게 되고, 따라서 도 7b 및 도 7c에 도시된 바와 같이 입자(205)를 대물렌즈(202)로부터 입자 수집 영역(301)의 표면으로 이송한다. 입자(205)가 입자 수집 영역(301)의 표면에 도착하면(도 7c), 입자는 후속하는 제거 단계 S3가 일어날 때까지 인가된 전기장(E)에 의해 제자리에 유지된다.

본 명세서에서 IC를 제조하는 분야에 리소그래피 장치를 이용하는 것에 대해 특히 언급될 수 있지만, 본원에서 기술된 리소그래피 장치는 다른 응용예를 가질 수 있음이 이해돼야 한다. 가능한 다른 적용예는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리(magnetic domain memory)용 가이드 및 검출 패턴(guidance and detection pattern), 평판 디스플레이, LCD(Liquid Crystal Display), 박막 자기 헤드 등의 제조를 포함한다.

비록 본 명세서에서 계측 장치의 맥락에서 본 발명의 실시예가 특정하게 참조되었지만, 본 발명의 실시예는 다른 장치에서도 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예는 마스크 검사 장치, 기대된 패턴으로부터의 편차를 검출하는 웨이퍼 검사 장치, 리소그래피 장치, 또는 웨이퍼(또는 다른 기판) 또는 마스크(또는 다른 패터닝 디바이스)와 같은 대상물을 측정하거나 처리하는 임의의 장치의 일부가 될 수 있다. 이러한 장치는 일반적으로 리소그래피 툴이라고 지칭될 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건 또는 주변(비-진공) 조건을 사용할 수 있다.

비록 특정한 참조가 위에서 광 리소그래피의 콘텍스트에서의 본 발명의 실시예의 사용에 대하여 이루어졌지만, 콘텍스트가 허용하는 경우 본 발명은 광학 리소그래피로 한정되지 않고, 다른 애플리케이션, 예를 들어 임프린트(imprint) 리소그래피에서 사용될 수도 있다는 것이 인정될 것이다.

컴퓨터 프로그램은 앞서 설명된 방법 중 임의의 것을 제공하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독가능 매체에 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 프로그램 제품일 수 있다. 이러한 제품은 비-일시적 컴퓨터 사용가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 이러한 방법을 수행하도록 구성되는 매체 내에 구현된 컴퓨터-판독가능 프로그램 코드를 가질 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 적어도 하나의 프로세서가 이러한 방법 중 일부 또는 전부를 수행하게 하도록 구성될 수 있다.

다양한 방법 및 장치는 본 명세서에서 컴퓨터-구현 방법, 장치(시스템 및/또는 디바이스) 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품의 블록도 또는 흐름도 예시를 참조하여 설명되었다. 블록도 및/또는 흐름도 예시의 블록, 및 블록도 및/또는 흐름도 예시에서의 블록의 조합이, 하나 이상의 컴퓨터 회로에 의해 수행되는 컴퓨터 프로그램 명령에 의해 구현될 수 있다는 것이 이해된다. 이러한 컴퓨터 프로그램 명령은, 범용 컴퓨터 회로의 프로세서 회로, 특수 목적 컴퓨터 회로, 및/또는 다른 프로그래밍가능한 데이터 처리 회로에 제공되어 머신을 생성할 수 있어서, 컴퓨터 및/또는 다른 프로그래밍가능한 데이터 처리 장치의 프로세서를 통해 실행되는 명령이, 트랜지스터, 메모리 위치에 저장된 값, 및 이러한 회로부 내의 다른 하드웨어 컴포넌트를 변환 및 제어하여 블록도 및/또는 흐름도 블록 또는 블록에 규정된 기능/동작을 구현하게 함으로써, 블록도 및/또는 흐름도 블록(들)에 규정된 기능/동작을 구현하기 위한 수단(기능성) 및/또는 구조체를 생성하게 한다.

컴퓨터 프로그램 명령은 또한, 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장된 명령들이 블록도 및/또는 흐름도 블록 또는 블록들 내에 규정된 기능/동작(act)을 구현하는 명령들을 포함하는 제조물을 생산하도록, 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍가능한 데이터 프로세스 장치가 특정한 방식으로 기능하게 지시할 수 있는 컴퓨터-판독가능 매체 내에 저장될 수 있다.

유형의(tangible), 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 전자적, 자기적, 광학적, 전자기적, 또는 반도체 데이터 저장 시스템, 장치, 또는 디바이스를 포함할 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체의 더 많은 특정한 예에는: 휴대용 컴퓨터 디스켓, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 회로, 판독-전용 메모리(ROM) 회로, 소거가능한 프로그래밍가능한 판독-전용 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리) 회로, 휴대용 콤팩트 디스크 판독-전용 메모리(CD-ROM), 및 휴대용 디지털 비디오 디스크 판독-전용 메모리(DVD/블루-레이)가 있을 것이다.

컴퓨터 프로그램 명령은 또한 컴퓨터 및/또는 다른 프로그래밍가능한 데이터 프로세스 장치에 로딩되어 일련의 동작적 단계들이 컴퓨터 및/또는 다른 프로그래밍가능한 장치에서 수행되게 하여 컴퓨터 구현 프로세스를 생성함으로써, 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍가능한 장치에서 실행되는 명령들이 블록도 및/또는 흐름도 블록 또는 블록에 규정된 기능/동작을 구현하기 위한 단계들을 제공하게 할 수도 있다.

추가적인 실시예들이 다음 번호를 가진 절들에 제공된다:

1. 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하기 위한 장치로서,

상기 오염물 입자는 주변 전기장이 생기게 하고, 상기 장치는,

상기 입자를 끌어당기기 위한 수집 영역 - 상기 주변 전기장은 적어도 상기 컴포넌트와 상기 수집 영역 사이에 존재함 -; 및

상기 입자가 상기 컴포넌트로부터 상기 수집 영역으로 이송되게 하도록, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이에, 인가된 전기장을 구축하도록 구성되는 전기장 발생기를 포함하고,

상기 전기장 발생기는, 상기 주변 전기장에 기반하여 상기 인가된 전기장의 극성을 결정하도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.

2. 제 1 절에 있어서,

상기 인가된 전기장의 극성은 상기 주변 전기장의 극성과 반대인, 오염물 입자 제거 장치.

3. 제 1 절 또는 제 2 절에 있어서,

상기 전기장 발생기는, 주변 필드의 세기; 상기 입자를 상기 컴포넌트에 유지시키는 부착력의 추정치; 및 상기 입자를 상기 컴포넌트에 유지시키는 반데르발스 힘의 추정치 중 하나 이상에 기반하여, 상기 인가된 전기장의 세기를 결정하도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.

4. 제 1 절 내지 제 3 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 수집 영역의 적어도 일부는 전기적으로 도전성이고,

상기 전기장 발생기는, 전압을 상기 수집 영역의 적어도 일부에 인가함으로써, 상기 인가된 전기장을 구축하도록 구성되는 전압원을 포함하는, 오염물 입자 제거 장치.

5. 제 1 절 내지 제 4 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 장치는,

상기 인가된 전기장을 구축하기 전에, 상기 주변 전기장의 극성을 감지하도록 구성되는 필드 센서를 더 포함하고,

상기 필드 센서는 선택적으로, 상기 인가된 전기장을 구축하기 전에, 상기 주변 전기장의 세기를 감지하도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.

6. 제 5 절에 있어서,

상기 필드 센서는 전기적으로 도전성인 요소를 포함하고,

상기 주변 전기장을 감지하는 것은, 상기 주변 전기장에 의해 상기 전기적으로 도전성인 요소에 유도된 전압을 모니터링하는 것을 포함하는, 오염물 입자 제거 장치.

7. 제 6 절에 있어서,

상기 장치는,

상기 전기적으로 도전성인 요소의 전압이 상기 주변 전기장을 감지할 때에 플로팅되게 하도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.

8. 제 5 절 내지 제 7 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 인가된 전기장의 세기는, 감지된 주변 전기장의 세기 및 상기 컴포넌트와 상기 전기적으로 도전성인 요소 및/또는 상기 수집 영역 사이의 거리 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는, 오염물 입자 제거 장치.

9. 제 5 절 내지 제 8 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 수집 영역은, 상기 전기적으로 도전성인 요소를 포함하는, 오염물 입자 제거 장치,

10. 제 1 절 내지 제 9 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 장치는,

상기 인가된 전기장을 구축하기 전에, 선택적으로, 상기 수집 영역이 상기 오염물 입자에 접촉하는 동안, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이의 영역에 추가적 전기장을 유도하도록 구성되는 필드 유도기를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 장치.

11. 제 1 절 내지 제 10 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 컴포넌트는 광학 시스템의 대물렌즈인, 오염물 입자 제거 장치.

12. 제 4 절에 직간접적으로 의존하는 제 5 절 내지 제 11 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 인가된 전압의 크기는 0 V 내지 10 kV의 범위 내에 있는, 오염물 입자 제거 장치.

13. 제 12 절에 있어서,

상기 인가된 전압의 크기는, 상기 컴포넌트와 상기 수집 영역 사이에 전기적 브레이크다운을 방지하도록 결정되는, 오염물 입자 제거 장치.

14. 제 1 절 내지 제 13 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 컴포넌트는 접지 전위에서 유지되는, 오염물 입자 제거 장치.

15. 제 1 절 내지 제 14 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 장치는, 입자에 대해서 상기 컴포넌트를 검사하는 초기 단계를 수행하도록 구성되는 검사 유닛을 더 포함하고,

상기 전기장 발생기는, 상기 컴포넌트 상에서 검출되는 입자의 상기에 의존하여 상기 인가된 전기장을 구축하도록 구성된다.

16. 제 1 절 내지 제 15 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 전기장 발생기는, 실험 데이터로부터의 라이브러리 룩업 및/또는, 상기 주변 전기장의 극성 및/또는 세기를 입력으로서 취하는 상기 장치의 정전 유한 요소 모델에 기반하여, 상기 인가된 전기장의 극성 및/또는 세기를 결정하도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.

17. 제 1 절 내지 제 16 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 인가된 전기장을 구축하기 전에, 상기 컴포넌트는 상기 수집 영역 바로 위에 위치되도록 병진되거나, 상기 수집 영역은 상기 컴포넌트 바로 아래에 위치되도록 병진되는, 오염물 입자 제거 장치.

18. 제 1 절 내지 제 17 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 장치는,

상기 수집 영역으로부터 상기 입자를 제거하도록 구성되는 입자 제거기를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 장치.

19. 제 18 절에 있어서,

상기 입자 제거기는 진공 펌프를 포함하고,

상기 입자를 상기 수집 영역으로부터 제거하는 단계는, 흡입에 의하여 이루어지는, 오염물 입자 제거 방법.

20. 제 19 절에 있어서,

상기 장치는,

상기 수집 영역 위에 배치되기 위한 캡을 포함하고,

상기 캡은 통기구를 포함하되, 통기구는 상기 진공 펌프와 유체 소통 상태이고, 통기구는 상기 진공 펌프의 동작 시에, 상기 수집 영역을 거쳐 상기 진공 펌프를 향해서, 통기구를 통해 가스를 끌어들이도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.

21. 제 18 절 내지 제 20 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 전기장 발생기는, 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장의 세기를 감소시키도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.

22. 제 21 절에 있어서,

상기 전기장 발생기는 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장을 제거하도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.

23. 제 21 절에 있어서,

상기 전기장 발생기는 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장의 극성을 반전시키도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.

24. 제 1 절 내지 제 23 절 중 어느 한 절에 있어서

상기 장치는,

상기 수집 영역의 주위에 가드를 더 포함하고,

상기 가드는 상기 수집 영역에 인접한 영역에서 상기 인가된 전기장을 유지시키도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.

25. 제 24 절에 있어서,

상기 가드의 적어도 일부는 전기적으로 도전성이고 접지 전위에 유지되는, 오염물 입자 제거 장치.

26. 제 1 절 내지 제 25 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 컴포넌트는 계측 장치의 컴포넌트인, 오염물 입자 제거 장치.

27. 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하기 위한 방법으로서,

상기 오염물 입자는 주변 전기장이 생기게 하고, 상기 장치는 상기 입자를 끌어당기기 위한 수집 영역을 포함하며, 상기 주변 전기장은 적어도 상기 컴포넌트와 상기 수집 영역 사이에 존재하며, 상기 방법은,

상기 전기장 발생기에 의하여, 상기 주변 전기장에 기반하여 상기 인가된 전기장의 극성을 결정하는 단계; 및

상기 전기장 발생기에 의하여, 상기 입자가 상기 컴포넌트로부터 상기 수집 영역으로 이송되도록, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이에 결정된 극성의 상기 인가된 전기장을 구축하는 단계를 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

28. 제 27 절에 있어서,

상기 인가된 전기장의 극성 및 세기를 결정하는 것은,

주변 전기장의 세기; 상기 입자를 상기 컴포넌트에 유지시키는 부착력의 추정치; 및 상기 입자를 상기 컴포넌트에 유지시키는 반데르발스 힘의 추정치 중 적어도 하나에 기반하는, 오염물 입자 제거 방법.

29. 제 27 절 또는 제 28 절에 있어서,

상기 전기장 발생기는 전압원을 포함하고,

상기 인가된 전기장을 구축하는 것은, 상기 전압원이 전압을 전기적으로 도전성인 상기 수집 영역의 일부에 인가하는 것을 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

30. 제 27 절 내지 제 29 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

필드 센서에 의하여, 상기 인가된 전기장을 구축하기 전에, 상기 주변 전기장의 극성을 감지하는 단계를 더 포함하고,

상기 인가된 전기장을 구축하기 전에, 필드 센서에 의하여 상기 주변 전기장의 세기를 감지하는 선택적 스테이지를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

31. 제 30 절에 있어서,

상기 필드 센서는 전기적으로 도전성인 요소를 포함하고,

상기 주변 전기장을 감지하는 것은, 상기 주변 전기장에 의해 상기 전기적으로 도전성인 요소에 유도된 전압을 모니터링하는 것을 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

32. 제 31 절에 있어서,

상기 방법은,

상기 전기적으로 도전성인 요소의 전압이 상기 주변 전기장을 감지할 때에 플로팅되게 하는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

33. 제 30 절 내지 제 32 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

상기 감지된 주변 전기장의 세기 및 상기 컴포넌트와 상기 전기적으로 도전성인 요소 및/또는 상기 수집 영역 사이의 거리 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 인가된 전기장의 세기를 결정하는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

34. 제 27 절 내지 제 33 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

필드 유도기에 의하여 그리고 상기 인가된 전기장을 구축하기 전에, 선택적으로, 상기 수집 영역이 상기 오염물 입자에 접촉하게 하는 동안, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이의 영역에 추가적 전기장을 유도하는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

35. 제 27 절 내지 제 34 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 인가된 전압의 크기는 0 V 내지 10 kV의 범위 내에 있는, 오염물 입자 제거 방법.

36. 제 35 절에 있어서,

상기 방법은,

상기 컴포넌트와 상기 수집 영역 사이의 전기적 브레이크다운을 방지하도록, 상기 인가된 전압의 크기를 결정하는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

37. 제 27 절 내지 제 36 절 중 어느 하나에 있어서,

상기 방법은,

상기 컴포넌트를 접지 전위에 유지시키는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

38. 제 27 절 내지 제 37 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

검사 유닛에 의하여, 입자에 대해서 상기 컴포넌트를 검사하는 초기 단계를 더 포함하고,

상기 전기장 발생기는, 상기 컴포넌트 상에서 검출되는 입자의 임계 개수에 의존하여 상기 인가된 전기장을 구축하는, 오염물 입자 제거 방법.

39. 제 27 절 내지 제 38 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

상기 전기장 발생기가 실험 데이터로부터의 라이브러리 룩업 및/또는, 상기 주변 전기장의 극성 및/또는 세기를 입력으로서 취하는 상기 장치의 정전 유한 요소 모델에 기반하여, 상기 인가된 전기장의 극성 및/또는 세기를 결정하는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

40. 제 27 절 내지 제 39 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

상기 인가된 전기장을 구축하기 전에, 상기 컴포넌트가 상기 수집 영역 바로 위에 위치되도록 병진시키거나, 대안적으로 상기 수집 영역이 상기 컴포넌트 바로 아래에 위치되도록 병진시키는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

41. 제 27 절 내지 제 40 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

입자 제거기가 상기 수집 영역으로부터 상기 입자를 제거하는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

42. 제 41 절에 있어서,

상기 입자 제거기는 진공 펌프를 포함하고,

상기 입자를 상기 수집 영역으로부터 제거하는 단계는, 흡입에 의하여 이루어지는, 오염물 입자 제거 방법.

43. 제 42 절에 있어서,

상기 방법은,

상기 수집 영역 캡을 배치하는 단계 - 상기 캡은, 상기 진공 펌프와 유체 소통 상태임 -, 및

상기 수집 영역을 거쳐 상기 진공 펌프를 향해서, 가스가 통과하도록 끌어들이게 상기 진공 펌프를 동작하는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

44. 제 41 절 내지 제 43 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

상기 전기장 발생기가, 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장의 세기를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

45. 제 44 절에 있어서,

상기 방법은,

상기 전기장 발생기가 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장을 제거는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

46. 제 44 절에 있어서,

상기 방법은,

상기 전기장 발생기가 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장의 극성을 반전시키는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

47. 제 27 절 내지 제 46 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

상기 수집 영역에 인접한 영역에 상기 인가된 전기장을 유지하도록, 상기 수집 영역의 주연부에 위치된 가드를 접지 전위에 유지하는 단계를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.

48. 제 27 절 내지 제 47 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 컴포넌트는 계측 장치의 컴포넌트인, 오염물 입자 제거 방법.

49. 적어도 하나의 프로세서에서 실행될 때, 장치가 제 27 절 내지 제 48 절 중 임의의 것에 따른 방법을 수행하게끔 상기 적어도 하나의 프로세서를 제어하는 명령을 포함하는, 컴퓨터 프로그램.

50. 제 49 절의 컴퓨터 프로그램을 포함하는 캐리어로서,

상기 캐리어는, 전자 신호, 광 신호, 무선 신호, 또는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체 중 하나인, 캐리어.

51. 제 1 절 내지 제 26 절 중 어느 한 절에 따른 장치를 포함하는, 계측 장치.

52. 제 1 절 내지 제 26 절 중 어느 한 절 또는 제 51 절에 따른 장치를 포함하는, 리소그래피 장치.

53. 제 52 절에 따른 장치를 포함하는, 리소그래피 셀.

54. 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하기 위한 장치로서,

상기 오염물 입자는 주변 전기장이 생기게 하고, 상기 장치는

상기 입자를 끌어당기기 위한 수집 영역 - 상기 주변 전기장은 적어도 상기 컴포넌트와 상기 수집 영역 사이에 존재함 -;

전기자 생성기; 및

프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는,

상기 주변 전기장에 기반하여 상기 인가된 전기장의 극성을 결정하는 단계; 및

상기 입자가 상기 컴포넌트로부터 상기 수집 영역으로 이송되도록, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이에 결정된 극성의 상기 인가된 전기장을 구축하는 단계를 수행하도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.

따라서, 본 발명은 하드웨어 및/또는 프로세서에서 실행되는 소프트웨어(펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로-코드 등)로 구현될 수 있는데, 이것은 총괄하여 "회로부", "모듈" 또는 그 변형물이라고 불릴 수 있다.

또한, 일부 대안적인 구현형태에서, 블록에서 표시된 기능들/동작들이 흐름도에 표시된 순서에 어긋나게 발생될 수도 있다는 것에 또한 주의해야 한다. 예를 들어, 연속하게 도시된 두 개의 블록들은 실제로는 실질적으로 동시에 실행될 수도 있고, 또는 블록들은 가끔 수반된 기능성/동작에 의존하여 역순서로 실행될 수도 있다. 더욱이, 흐름도 및/또는 블록도의 주어진 블록의 기능성은 다수의 블록 및/또는 기능성으로 분리될 수 있고, 흐름도 및/또는 블록도의 두 개 이상의 블록은 적어도 부분적으로 통합될 수 있다. 마지막으로, 다른 블록들이 예시된 블록들 사이에 추가/삽입될 수도 있다.

비록 본 발명의 특정한 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 위의 설명은 한정적인 것이 아니라 예시적인 의도로 제공된다. 따라서, 다음 진술되는 청구항의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 설명된 바와 같은 본 발명에 변경이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다.

Claims (15)

1. 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하기 위한 장치로서,
   상기 오염물 입자는 주변 전기장(ambient electric field)이 생기게 하고, 상기 장치는,
   상기 입자를 끌어당기기 위한 수집 영역 - 상기 주변 전기장은 적어도 상기 컴포넌트와 상기 수집 영역 사이에 존재함 -;
   상기 수집 영역을 부분적으로 둘러싸도록 배열된 전기적 절연층; 및
   상기 입자가 상기 컴포넌트로부터 상기 수집 영역으로 이송되게 하도록, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이에, 인가된 전기장(applied electric field)을 구축하도록 구성되는 전기장 발생기를 포함하고,
   상기 전기장 발생기는, 상기 주변 전기장에 기반하여 상기 인가된 전기장의 극성을 결정하도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 인가된 전기장의 극성은 상기 주변 전기장의 극성과 반대인, 오염물 입자 제거 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 전기장 발생기는, 주변 필드의 세기; 상기 입자를 상기 컴포넌트에 유지시키는 부착력의 추정치; 및 상기 입자를 상기 컴포넌트에 유지시키는 반데르발스 힘의 추정치 중 하나 이상에 기반하여, 상기 인가된 전기장의 세기를 결정하도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 수집 영역의 적어도 일부는 전기적으로 도전성이고,
   상기 전기장 발생기는, 전압을 상기 수집 영역의 적어도 일부에 인가함으로써, 상기 인가된 전기장을 구축하도록 구성되는 전압원을 포함하는, 오염물 입자 제거 장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 인가된 전기장을 구축하기 전에, 상기 주변 전기장의 극성을 감지하도록 구성되는 필드 센서를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 필드 센서는 전기적으로 도전성인 요소를 포함하고,
   상기 주변 전기장을 감지하는 것은, 상기 주변 전기장에 의해 상기 전기적으로 도전성인 요소에 유도된 전압을 모니터링하는 것을 포함하는, 오염물 입자 제거 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 인가된 전기장의 세기는, 감지된 주변 전기장의 세기 및 상기 컴포넌트와 상기 전기적으로 도전성인 요소 및 상기 수집 영역 중 하나 또는 양자 모두 사이의 거리 중 적어도 하나에 기반하여 결정되는, 오염물 입자 제거 장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 장치는,
   상기 인가된 전기장을 구축하기 전에, 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이의 영역에 추가적 전기장을 유도하도록 구성되는 필드 유도기를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 장치.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 장치는,
   상기 수집 영역으로부터 상기 입자를 제거하도록 구성되는 입자 제거기를 더 포함하는, 오염물 입자 제거 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 입자 제거기는 진공 펌프를 포함하고,
    상기 입자를 상기 수집 영역으로부터 제거하는 것은 흡입에 의하여 이루어지는, 오염물 입자 제거 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 수집 영역 위에 배치되기 위한 캡을 포함하고,
    상기 캡은 통기구를 포함하되, 통기구는 상기 진공 펌프와 유체 소통 상태이고, 통기구는 상기 진공 펌프의 동작 시에, 상기 수집 영역을 거쳐 상기 진공 펌프를 향해서, 통기구를 통해 가스를 끌어들이도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 전기장 발생기는, 상기 진공 펌프의 동작 전에 또는 동작 중에 상기 인가된 전기장의 세기를 감소시키도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.
13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 수집 영역의 주위에 상기 전기적 절연층을 부분적으로 둘러싸도록 배열된 가드를 더 포함하고,
    상기 가드는 상기 수집 영역에 인접한 영역에서 상기 인가된 전기장을 유지시키도록 구성되는, 오염물 입자 제거 장치.
14. 장치의 컴포넌트로부터 오염물 입자를 제거하기 위한 방법으로서,
    상기 오염물 입자는 주변 전기장이 생기게 하고, 상기 장치는 상기 입자를 끌어당기기 위한 수집 영역을 포함하며, 상기 주변 전기장은 적어도 상기 컴포넌트와 상기 수집 영역 사이에 존재하며, 상기 방법은,
    상기 주변 전기장에 기반하여 인가된 전기장의 극성을 결정하는 단계; 및
    전기장 발생기에 의하여, 상기 입자가 상기 컴포넌트로부터 상기 수집 영역으로 이송되도록, 전기적 절연층에 의해 부분적으로 둘러싸이는 상기 수집 영역과 상기 컴포넌트 사이에 결정된 극성의 상기 인가된 전기장을 구축하는 단계를 포함하는, 오염물 입자 제거 방법.
15. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 장치를 포함하는, 계측 장치.

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