KR100907515B1 - 메트롤로지 툴, 리소그래피 장치 및 메트롤로지 툴을포함한 시스템, 및 기판의 파라미터를 결정하는 방법 - Google Patents

메트롤로지 툴, 리소그래피 장치 및 메트롤로지 툴을포함한 시스템, 및 기판의 파라미터를 결정하는 방법 Download PDF

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Abstract

메트롤로지 툴은 리소그래피 장치에서 패턴이 제공되었던 기판의 파라미터를 측정하도록 배치된다. 메트롤로지 툴은 베이스 프레임, 기판을 유지하도록 구성되고 배치된 기판 테이블, 기판의 파라미터를 측정하도록 구성되고 배치된 1 이상의 센서, 기판 테이블 및 센서 중 하나를 적어도 1 방향으로 기판 테이블 및 센서 중 다른 하나에 대해 변위시키는 변위 시스템, 제 1 밸런스 매스 및 제 1 방향으로 기판 테이블 및 센서 중 하나의 변위를 상쇄하기 위해, 제 1 방향의 반대 방향으로 병진하기에 실질적으로 자유롭도록 제 1 밸런스 매스를 이동가능하게 지지하는 제 1 베어링을 포함한다.

Description

메트롤로지 툴, 리소그래피 장치 및 메트롤로지 툴을 포함한 시스템, 및 기판의 파라미터를 결정하는 방법{METROLOGY TOOL, SYSTEM COMPRISING A LITHOGRAPHIC APPARATUS AND A METROLOGY TOOL, AND A METHOD FOR DETERMINING A PARAMETER OF A SUBSTRATE}
이하 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 현재 기술에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 시스템을 도시하는 도면;
도 3a는 현재 기술에 따른 메트롤로지 툴을 도시하는 도면;
도 3b는 베이스 프레임이 없는 도 3a의 메트롤로지 툴을 도시하는 도면;
도 4는 본 발명에 따른 수동적인 밸런스 매스를 갖는 기판 테이블의 일 실시예를 나타낸 도 3의 메트롤로지 툴의 일부분을 도시하는 도면;
도 5는 본 발명에 따른 능동적인 밸런스 매스 시스템을 갖는 도 4에 대응하는 일 실시예를 도시하는 도면;
도 6은 기판 테이블에 간접적으로 커플링(couple)된 밸런스 매스 시스템을 갖는 도 5에 대응하는 일 실시예를 도시하는 도면; 및
도 7은 기판 테이블과 일직선인 밸런스 매스 시스템을 갖는 도 4에 대응하는 일 실시예를 나타내는 도면이다.
본 발명은 리소그래피 장치에서 패턴이 제공된 기판의 파라미터를 측정하는 메트롤로지 툴에 관한 것이며, 파라미터는 예를 들어 오버레이(Overlay: Ovl) 및/또는 임계 치수(Critical Dimensions: CD) 및/또는 필름 두께(Film Thickness: FT) 및/또는 층의 굴절률(RI) 및/또는 매크로 결함(macro defect) 및/또는 마이크로 결함이다. 또한, 본 발명은 리소그래피 장치 및 메트롤로지 툴을 포함한 시스템뿐만 아니라, 리소그래피 장치로부터 이른 상기 기판의 파라미터를 결정하는 방법에 관한 것이다.
트랙(track)은 기판 상에 1 이상의 감광성(photosensitive) 필름들을 적용하는 기계이다(리소그래피 장치의 이미징(imaging) 성능을 개선하기 위해, 0 이상의 필름들은 반사 방지막(anti-reflective coating)들일 수 있음). 각 필름의 두께 및 굴절률이 중요(critical)할 수 있으므로, 예를 들어 FT 및/또는 RI 측정들을 이용하여 제어되어야 한다.
이 코팅된 기판은 메트롤로지 툴을 이용하여 측정될 수 있으며, 데이터는 처리되어 업스트림(upstream) 및 다운스트림(downstream) 공정 단계들의 피드백(feedback) 또는 피드포워드(feed forward) 제어를 위해 사용될 수 있다.
이제 코팅된 기판은 노광을 위해 리소그래피 장치로 전달된다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 한 개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 종래의 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 장치에서, 서로의 최상부에 상이한 층들을 올바로 위치시키기 위해 기판의 위치를 정확히 설정하는 것이 중요하다. 이 공정은 정렬 단계(aligning)로서 잘 알려져 있다. 정확한 정렬 단계는, 일반적으로 기판 테이블에 대한 기판의 위치를 정확하게 결정하고, 마스크 및 투영 빔에 대한 기판 테이블의 위치를 정확하게 결정함으로써 행해진다. 이를 함께, 상이한 정렬 수단들을 사용할 수 있다. 최적의 정렬 수단을 선택하는 것은 최적의 오버레이를 얻는데 있어서 중요하다. 상이한 적용예들을 따르도록 정렬 수단을 선택하는 상이한 절차들이 개발되었다. 이와 함께, 오버레이 표시기(overlay indicator)를 사용한다. 가능한 정렬 수단의 또 다른 설명에 대해, 예를 들어 US 7,042,552를 참조하며, 이는 본 명세서에서 인용참조된다.
오버레이 외에도, (라인들 및/또는 콘택트 홀(contact hole)들과 같은) 노광된 구조체들의 형상 "임계 치수"는 제어하는데 중요한 파라미터이다.
노광 이후에 기판이 현상되고, (포지티브 레지스트(positive resist) 또는 네거티브 레지스트(negative resist)에 따라) 노광된 레지스트 또는 노광되지 않은 레지스트가 제거된다. 형성된 레지스트 구조체들의 형상은, OVL, CD, 매크로 결함, 마이크로 결함 등으로 보정되어야 한다. 이는 현상 공정 이후에 메트롤로지 툴을 이용하여 점검된다.
오버레이 표시기들의 값들은, 예를 들어 오버레이 메트롤로지 툴 상에서 기판들의 단일 뱃치(batch)들을 측정함으로써 계산될 수 있다. 이를 위해, 높은 신뢰값(confidence value)들을 얻기 위하여 오프라인 오버레이 메트롤로지 툴(offline overlay metrology tool)이 사용된다. 오프라인 메트롤로지 툴 상에서 기판들을 측정하는 것은, 특히 저속 스테이지들 및 높은 세팅 시간들로 인해 오버레이 메트롤로지 툴이 비교적 느리기 때문에, 노력과 시간을 더 소모하게 한다.
경쟁적(competing)인 메트롤로지 툴들은, 열등한 이동 시간(lower move time)들이 스루풋(throughput)에 크게 영향을 주지 않도록 비교적 뛰어난 취득 시 간(high acquisition time)들을 갖는다. 취득 시간이 적은(low) 메트롤로지 툴의 경우에, 이동 시간이 주요한(dominant) 스루풋 제한기가 된다. 적은 (시스템) 세팅 시간들을 갖는 빠른 스테이지들이 중요해진다.
측정(이동-취득-측정(Move-Acquire-Measure))은 다음으로 이루어진다:
웨이퍼 상의 측정 사이트(site)로의 이동: 이 사이트는 (Ovl, CD, FT, RI, 매크로 결함, 마이크로 결함 등과 같은) 조사되는 효과(들)에 민감한 (다수 공정 층들 내의 구조체들 또는 FT에 대해 구조체를 전혀 포함하지 않는) 특수한 구조체들을 갖는다.
취득: 소정 파장(및 소정 대역폭)의 광, 소정 편광 모드(polarization mode) 및 어퍼처(aperture) 세팅들로 사이트를 조명하는 단계, 반사된 광은 센서 상에 투영된다.
측정: 센서 데이터는 기록되어야 하는 효과들(OVL, CD, FT, RI, 매크로 결함, 마이크로 결함)에 대한 정보를 산출하도록 소정 알고리즘들을 이용하여 처리된다.
리소그래피 장치에서 패턴이 제공된 기판의 파라미터를 측정하는 고속 메트롤로지 툴을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 리소그래피 장치에서 패턴이 제공된 기판의 파라미터를 측정하도록 배치된 메트롤로지 툴이 제공되고, 상기 매트롤로지 툴은:
베이스 프레임(base frame);
기판을 유지하도록 구성되고 배치된 기판 테이블;
기판의 파라미터를 측정하도록 구성되고 배치된 1 이상의 센서;
적어도 제 1 방향으로 다른 하나에 대해 기판 테이블 및 센서 중 하나를 변위시키는 변위 시스템(displacement system);
제 1 밸런스 매스(balance mass); 및
상기 제 1 방향으로 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나의 변위를 상쇄(counteract)하기 위해, 제 1 방향의 반대 방향으로 병진(translate)하기에 실질적으로 자유롭도록 제 1 밸런스 매스를 이동가능하게 지지하는 제 1 베어링(bearing)을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서:
방사선 빔을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템;
패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체;
기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 및
기판의 타겟부 상에 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 포함한 리소그래피 장치;
본 발명에 따른 메트롤로지 툴; 및
리소그래피 장치로부터 메트롤로지 툴로 기판들을 전달하는 전달 수단을 포함한 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기판의 파라미터를 결정하는 방법이 제 공되고, 이는:
리소그래피 장치에서 기판에 패턴을 제공하는 단계;
리소그래피 장치로부터 메트롤로지 툴의 기판 테이블로 기판을 전달하는 단계; 및
센서로 메트롤로지 툴 내부에서 기판의 파라미터를 측정하는 단계를 포함하며, 측정하는 단계 동안 기판 테이블 및 센서 중 하나는 적어도 제 1 방향으로 다른 하나에 대해 변위되고, 변위는 반대 방향으로의 밸런스 매스의 병진과 상쇄된다.
도 1은 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 여하한의 다른 적절한 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL), 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정 디바이스(PM)에 연결된 마스크 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)을 포함한다. 또한, 상기 장치는 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정 디바이스(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT) 또는 "기판 지지체"를 포함한다. 또한, 상기 장치는 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 형태의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 형태의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
마스크 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 지지, 즉 그 무게를 견딘다. 이는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 마스크 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 마스크 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 마스크 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한의 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택 하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블 또는 "기판 지지체"(및/또는 2 이상의 마스크 테이블 또는 "마스크 지지체")를 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블 또는 지지체가 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블 또는 지지체가 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블 또는 지지체에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하도록 구성된 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 마스크 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블(MT)) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크(MA)) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 마스크(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정 디바이스(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정 디바이스(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은, 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정 디바이스(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정 디바이스(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들이 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다). 이와 유사하게, 마스크(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 또는 "마스크 지지체" 및 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광(single static exposure)). 그 후, 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서 노광 필드의 최대 크기는, 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 마스크 테이블(MT) 또는 "마스크 지지체" 및 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)). 마스크 테이블(MT) 또는 "마스크 지지체"에 대한 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 마스크 테이블(MT) 또는 "마스크 지지체"는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안, 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"가 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"가 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2는 리소그래피 장치(1), 메트롤로지 툴(2) 및 프로세서(3)를 포함한 시스템의 일 예시를 나타낸다. 리소그래피 장치(1)는, 예를 들어 도 1에 나타낸 실시예에 따라 구성될 수 있다. 메트롤로지 툴(2)은 리소그래피 장치(1)로부터 이른 기판의 파라미터, 예를 들어 리소그래피 장치 내에서 기판들 상에 제공된 패턴들의 오버레이를 측정하도록 배치된다. 기판의 중요한 다른 파라미터들은 레이어(layer) 및/또는 매크로 결함 및/또는 마이크로 결함일 수 있다.
프로세서(3)는 메트롤로지 툴(2)로부터의 파라미터 데이터 및 리소그래피 장치(1)로부터의 정렬 데이터를 수신하도록 구성되고 배치된다. 프로세서(3)는 리소그래피 장치의 일부분일 수 있지만, 다른 구성들도 가능하다. 파라미터 데이터는 프로세서(3)에 의해 메트롤로지 툴(2)로부터, 또는 도시되지 않은 또 다른 프로세서 상이나 동일한 프로세서(3) 상에 로드(load)된 부가(attached) 소프트웨어 어플리케이션으로부터 직접 수신될 수 있다. 시스템은 다른 장치 및/또는 어플리케이션들과 통신하도록 컴퓨터 네트워크로 배치되는 것이 바람직하다.
리소그래피 장치(1)를 이용한 제조 공정시, 기판들은 특정 뱃치를 형성하도록 일 박스(box)로 그룹화(group)될 수 있다. 이러한 일 뱃치 내의 기판들은, 전체 제조 공정 내내 함께 머무른다. 뱃치들은 몇몇 제조 활동들을 통과한다. 본 발명에 대해 중요한 주 제조 활동들은 리소그래피 장치(1)에서의 리소그래피 노광 활동들 및 에칭 및 메트롤로지 툴(2)에서의 검사 활동, 예를 들어 오버레이 검사 활동이 다(하지만, 이에 제한되지는 않는다).
오버레이 데이터는, 예를 들어 각각의 선택된 기판들 상에 존재하는 복수의 오버레이 타겟에 대한 위치 오차들을 측정함으로써 결정될 수 있다. 이는 소위 측정된 오버레이 데이터를 발생시킬 것이다. 그 다음, 오버레이 데이터가 처리될 수 있다.
도 3은 메트롤로지 툴(2)의 현재 기술에 따른 일 실시예를 나타낸다. 메트롤로지 툴(2)은 베이스 프레임(5)을 포함한다. 베이스 프레임(5)과 함께, 웨이퍼 스테이지(6)가 제 1 변위 시스템에 의해 베이스 프레임(5)에 대해 y-방향으로 이동가능하게 연결된다. 웨이퍼 스테이지(6) 위로는 센서(7)가 제공된다. 센서(7)는 제 2 변위 시스템에 의해 베이스 프레임(5)에 대해 x-방향으로 이동가능하게 연결되는 센서 스테이지(8)의 일부분을 형성한다. 웨이퍼 스테이지(6)는 기판(9)을 유지하도록 구성된다. 이를 위해, 웨이퍼 스테이지(6)는 웨이퍼 테이블(10)을 포함한다. 웨이퍼 스테이지(6)에는, 웨이퍼 스테이지(6)에 대해 z-축선을 중심으로 웨이퍼 테이블(10)을 회전시키는 제 3 변위 시스템이 제공된다.
따라서, 웨이퍼(9) 및 센서(7)는 서로에 대해 여러 방향으로 이동될 수 있으며, 이는 예를 들어 웨이퍼 스테이지(6)의 웨이퍼 테이블(10) 상에 유지되어 있는 웨이퍼(9) 상의 패턴들의 전체 오버레이를 측정할 수 있게 한다.
또한, 메트롤로지 툴(2)은 웨이퍼 교환 그리퍼(wafer exchanger gripper: 15)의 형태로 전달 수단들을 포함하며, 이는 도 3b에서 알 수 있다.
메트롤로지 툴(2)에서, 베이스 프레임(5)에 대한 반작용(reaction), 웨이퍼 테이블(10)을 위치시키는데 사용되는 가속력(acceleration force) 및 서브-마이크로미터 정확성의 센서(7)는 진동의 주원인이다. 이 진동들은 메트롤로지 툴(2)의 정확성을 악화시킨다. 현재 기술에 따라 진동들의 영향을 최소화하기 위해, 스테이지들(6, 8) 및/또는 테이블(10)의 가속력들은 가능한 한 낮게 유지되고, 및/또는 메트롤로지 툴(2)의 베이스 프레임(5)은 리소그래피 장치(1)로부터 격리된 채로 유지된다. 그렇지 않으면, 메트롤로지 툴(2)로부터 이른 진동들이 리소그래피 장치(1)에서의 리소그래피 공정의 정확성을 악화시킬 것이다.
웨이퍼(9)를 갖는 웨이퍼 스테이지(6) 및/또는 웨이퍼 테이블(10) 및 센서(7)를 갖는 센서 스테이지(8)를 서로에 대해 보다 높은 속력으로 이동시킬 수 있도록, 본 발명은 메트롤로지 툴에서의 밸런스 매스(도 3에 도시되지 않음)들의 사용에 대해 제공된다. 따라서, 제 1 밸런스 매스는 센서(7)를 갖는 센서 스테이지(8)의 변위들을 베이스 프레임(5)에 대해 x-방향으로 상쇄시키도록 구성되고 배치될 수 있다. 또한, 및/또는 대안적으로 제 2 밸런스 매스는 웨이퍼 테이블(10) 및 웨이퍼(9)를 갖는 웨이퍼 스테이지(6)의 변위들을 베이스 프레임(5)에 대해 y-방향으로 상쇄시키도록 구성되고 배치될 수 있다. 또한, 및/또는 대안적으로 제 3 밸런스 매스는 웨이퍼 테이블(10) 및 웨이퍼(9)의 변위들을 웨이퍼 스테이지(6) 및 베이스 프레임(5)에 대해 z-축선을 중심으로 상쇄시키도록 구성되고 배치될 수 있다.
비-제한적인 예시로서, 도 4 내지 도 7에서 웨이퍼 테이블(10) 및 웨이퍼(9)를 갖는 웨이퍼 스테이지(6)의 y-방향으로의 기동성(movability)을 위한 밸런스 매 스 시스템을 제공하는 실시예들이 도시되어 있다. 또한, 센서(7)를 갖는 센서 스테이지(8)의 변위 및/또는 웨이퍼(9)를 갖는 웨이퍼 테이블(10)의 변위를 상쇄시키는 유사한 시스템들이 제공될 수 있다.
도 4에서, 밸런스 매스(20)가 제공되며, 이는 베어링(21)(예를 들어, 롤러 베어링(roller bearing) 또는 에어 베어링(air bearing)) 상에 배치된다. 베어링(21)은 웨이퍼 테이블(10) 및 웨이퍼(9)를 갖는 웨이퍼 스테이지(6)의 y-방향으로의 변위에 반대인 방향으로 병진하기에 실질적으로 자유롭도록, 베이스 프레임(5)에 대해 벨런스 매스(20)를 이동가능하게 지지한다. 밸런스 매스(20)는 웨이퍼 스테이지 위치설정 액추에이터(25), 예를 들어 스테핑 모터(stepping motor) 또는 다른 조향가능한 구동기(steerable drive)에 의해 웨이퍼 스테이지(6)에 커플링된다. 웨이퍼 스테이지(6)는 베어링(27) 상에 배치된다. 베어링(27)은 액추에이터(25)에 의해 y-방향으로 변위되기에 실질적으로 자유롭도록, 밸런스 매스(20)에 대해 웨이퍼 스테이지(6)를 이동가능하게 지지한다.
밸런스 매스(20)는 스프링(30)을 포함한 탄성 커플링(elastic coupling)을 통해 베이스 프레임(5)에 커플링된다. 또한, 밸런스 매스(20)는 댐퍼(damper: 31)를 통해 베이스 프레임(5)에 커플링된다. 댐퍼(31)는 스프링(30)과 평행하여 위치된다.
밸런스 매스(20)와 베이스 프레임(5) 사이에는 피드포워드 제어기(33)가 제공되며, 이는 베이스 프레임(5)에 대한 밸런스 매스(20)의 위치를 측정한다. 또한, 이러한 피드포워드 제어기는 웨이퍼 스테이지(6)와 밸런스 매스(20) 사이에도 제공 되며, 이 피드 포워드 제어기에는 참조 번호 35가 주어진다.
기판(9)의 오버레이 측정시, 웨이퍼 스테이지(6)가 액추에이터(25)에 의해 구동됨에 따라 y-방향으로 변위되는 경우, 밸런스 매스(20) 상에 즉시 반작용력이 생겨 밸런스 매스(20)가 반대 방향으로 이동하게 한다. 밸런스 매스의 반대 방향으로의 변위량은 (웨이퍼 테이블(10), 웨이퍼(9) 등을 포함한) 웨이퍼 스테이지(6)에 대한 밸런스 매스(20)의 질량비(mass ratio)에 의존한다. 이와 함께, 스프링(30) 및 댐퍼(31)는 와인드업(wind up), 즉 밸런스 매스의 공진(resonance)을 회피하기 위해 밸런스 매스의 이동을 완화(damp)하는데 사용된다. 이 밸런스 매스 시스템의 제공은, 웨이퍼 스테이지(6)의 속력 및 가속력들을 실질적으로 증대시킬 수 있게 한다. 더 높은 속력 및 더 높은 가속력은 메트롤로지 툴(2)의 베이스 프레임(5) 내에 진동들 및/또는 다른 방해력(disturbing force)들을 더 이상 초래하지 않는다. 차례로, 이는 리소그래피 장치에 대해 원하는 어떠한 위치에도 메트롤로지 툴을 위치시킬 수 있게 한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 밸런스 매스 시스템을 갖는 메트롤로지 툴은 이제 기존 리소그래피 장치의 최상부 상에도, 또는 적어도 그에 연결되어 배치될 수 있다.
도 5는 밸런스 매스(20)와 베이스 프레임(5) 사이의 스프링-댐퍼 시스템이 밸런스 매스 위치설정 액추에이터(50), 예를 들어 스테핑 모터 또는 다른 조향가능한 구동기로 교체되는 도 4의 다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예에서, 웨이퍼 스테이지(6)가 웨이퍼 스테이지 위치설정 액추에이터(25)의 적절한 조향(steering)에 의해 y-방향으로 변위되는 경우, 이는 반대 방향으로 대응하는 만큼 밸런스 매 스(20)를 변위시키기 위해 밸런스 매스 위치설정 액추에이터(50)에 신호를 보내는 피드포워드 제어기(35)에 의해 즉시 검출된다. 웨이퍼 스테이지 위치설정 액추에이터(25) 및 밸런스 매스 위치설정 액추에이터(50)를 적절히 조향하기 위해, 피드포워드 제어기(33)가 사용된다. 또한, 밸런스 매스 액추에이터(50)는 올바른 위치로부터 드리프트(drift)하는 경향을 가질 수 있는 밸런스 매스(20)의 위치를 보정하는데 사용될 수 있다. 이 드리프트는, 예를 들어 베이스 프레임(5)과 밸런스 매스(20) 사이의 마찰력의 결과일 수 있다.
일 실시예에서, 웨이퍼 스테이지(6) 및 밸런스 매스(20)는, 예를 들어 웨이퍼 스테이지에 코일(coil)들을 지니고(carry) 회전자(rotor)로서 동작하는 스테이지가 제공되며 밸런스 매스(20)가 고정자(stator)로서 동작하는 플레이트로서 형성되는 통합된 리니어 모터를 형성할 수 있다. 회전자 및 고정자는 베이스 프레임에 대해 유도(guide)된다. 작동시 회전자가 왼쪽으로 가속되는 경우, 고정자는 반작용력으로 인해 오른쪽으로 이동할 것이다. 따라서, 회전자 및 고정자의 중력(gravity)의 중심은 함께 동일한 위치에 유지될 수 있다.
도 6은 웨이퍼 스테이지(6)가 베이스 프레임(5) 바로 위에서 그 베어링(27)으로 지지되는 도 5의 다른 실시예를 나타낸다. 또한, 밸런스 매스(20) 자체가 베이스 프레임(5)에 바로 접하여 그 베어링(21)으로 지지된다. 이제 웨이퍼 스테이지(6)는 그 웨이퍼 스테이지 위치설정 액추에이터(25) 및 그 피드포워드 제어기(35)를 이용하여 베이스 프레임(5)에 직접 연결된다. 또한, 밸런스 매스(20)도 그 밸런스 매스 위치설정 액추에이터(50) 및 피드포워드 제어기(33)를 이용하여 베 이스 프레임(5)에 직접 연결된다. 예를 들어, 웨이퍼(9)의 오버레이 측정시, 반대 방향으로 밸런스 매스(20)를 적절한 만큼 변위시키기 위해 밸런스 매스 위치설정 액추에이터(50)에 신호를 보내는 피드포워드 제어기(35)에 의해, 위치설정 액추에이터(25)에 의한 웨이퍼 스테이지(6)의 변위가 검출된다.
도 7은 웨이퍼 스테이지(6)가 베이스 프레임(5) 바로 위에서 그 베어링(27)으로 지지되는 도 4의 다른 실시예를 나타낸다. 또한, 밸런스 매스(20) 자체가 베이스 프레임(5) 바로 위에서 그 베어링(21)으로 지지된다. 웨이퍼 스테이지(6) 및 밸런스 매스(20)는 서로 일직선으로 위치된다. 이제 웨이퍼 스테이지(6)는 그 웨이퍼 스테이지 위치설정 액추에이터(25)를 이용하여 밸런스 매스(20)에 직접 연결되고, 그 피드포워드 제어기(35)를 이용하여 베이스 프레임(5)에 직접 연결된다. 밸런스 매스(20)는 그 스프링(30) 및 그 댐퍼(31)를 이용하여 베이스 프레임(5)에 직접 연결된다.
나타낸 실시예들 이외에도 많은 변형예들이 가능하다. 웨이퍼들 대신에, 다른 형태의 기판들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 메트롤로지 툴에 1 이상의 센서가 제공될 수 있다. 또한, 메트롤로지 툴의 센서 스테이지 또는 웨이퍼 스테이지는 베이스 프레임과 x 및 y-방향으로 이동가능하게 커플링될 수 있는 한편, 센서 스테이지 및 웨이퍼 스테이지 중 다른 하나는 베이스 프레임과 고정적으로 연결될 수 있다. 중요한 것은, 메트롤로지 툴에서 기판 및 1 이상의 센서들이 서로에 대해 이동가능하다는 것이며, 이 이동들은 밸런스 매스의 반대 이동들로 상쇄된다. 이 방식으로, 웨이퍼의 각 지점이 효율적으로, 그리고 진동 없이(진동을 야기하지 않고) 측정될 수 있다. 밸런스 매스 시스템을 포함한 메트롤로지 툴의 또 다른 예시는, 1 이상의 스테이지가 정적 자석(static magnet)(고정자)을 갖는 플레이트에 걸쳐 이동하는 변화 자기장(varying magnetic field)을 발생시키기 위해 코일들을 지니는 스테이지(회전자)로서 형성된다는 것이다. 회전자는 고정자에 대해 유도되고 이동할 수 있다. 고정자는 가이던스(guidance)에 대해 이동할 수 있다. 회전자가 왼쪽으로 가속되는 경우, 고정자는 반작용력으로 인해 오른쪽으로 이동할 것이다. 따라서, 회전자 및 고정자의 중력의 중심은 함께 (마찰력 등을 무시하고) 동일한 위치에 유지될 수 있다. 다수 이동들이 수행될 때 스테이지가 멀리 드리프트되는 경우, 변형예에서는 밸런스 매스 보상기(compensator)로서 베이스 프레임에 대한 고정기의 (변위 방향으로의) 한쪽 상에 장착된 2 개의 약한(weak) 스프링을 사용할 수도 있다. 능동적인 밸런스 매스 보상기의 또 다른 실시예는 충분한 스트로크(stroke)로 제어되는 액추에이터이다. 밸런스 매스는, 전형적으로 변위가 보상될 필요가 있는 (그것들의 페이로드(payload)를 포함한) 기판 스테이지 또는 센서 스테이지 중 하나보다 무겁지만 필수적이진 않다. 메트롤로지 툴은 (트랙, 스캐너 또는 에쳐(etcher)와 같은) 리소그래피 시스템으로 통합될 수 있다. 또한, 그 위에 분리되어 장착될 수 있으며, 또는 독립형 유닛(stand-alone unit)으로서 구성되고 배치될 수 있다. 필시, 메트롤로지 툴은 리소그래피 장치와 "직렬(in-line)"로 배치된다. 또한, 메트롤로지 툴은 에쳐로 통합될 수 있다. 이 프로세스는 재료를 제거하며, 이는 (남아있는) 레지스트 필름에 의해 보호되지 않는다. 이 프로세스는 노광된 피처들을 레지스트 필름(들) 아래의 재료 층(들)에 '복사한다'.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급될 수 있지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경 화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 갖는) 자외(UV)방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV)방사선뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면, 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.
본 발명에 따르면, 리소그래피 장치에서 패턴이 제공되는 기판의 파라미터를 측정하기 위한 메트롤로지 툴이 제공된다.

Claims (26)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 리소그래피 장치에서 패턴이 제공된 기판의 파라미터를 측정하도록 배치된 메트롤로지 툴에 있어서:
    베이스 프레임(base frame);
    상기 기판을 유지하도록 구성되고 상기 베이스 프레임 상에 배치된 기판 테이블;
    상기 기판의 파라미터를 측정하도록 구성되고 상기 베이스 프레임 상에 위치된 1 이상의 센서;
    적어도 제 1 방향으로 다른 하나에 대해 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나를 변위시키도록 구성된 변위 시스템(displacement system);
    상기 베이스 프레임에 커플링되며, 상기 변위 시스템에 의하여 제 1 방향으로 변위되는 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나의 변위를 상쇄(counteract)하기 위하여 상기 제 1 방향의 반대 방향으로 병진 가능하도록 구성된 제 1 밸런스 매스(balance mass); 및
    상기 제 1 방향으로 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나의 변위를 상쇄하기 위해, 상기 제 1 방향의 반대 방향으로 병진(translate)하기에 자유롭도록 상기 제 1 밸런스 매스를 이동가능하게 지지하는 제 1 베어링(bearing)을 포함하여 이루어지고,
    상기 제 1 밸런스 매스는 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나에 커플링(couple)되고, 상기 제 1 밸런스 매스를 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나와 커플링하는 위치설정 액추에이터(positioning actuator)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 메트롤로지 툴.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판 테이블 및 센서 중 하나는, 상기 변위 시스템에 의해 상기 제 1 방향으로 변위되기에 자유롭도록 제 2 베어링 상에 이동가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 메트롤로지 툴.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 베어링은 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나와 상기 제 1 밸런스 매스 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 메트롤로지 툴.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 밸런스 매스는 탄성 커플링(elastic coupling)을 통해 상기 베이스 프레임에 커플링되는 것을 특징으로 하는 메트롤로지 툴.
  7. 삭제
  8. 제 3 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 밸런스 매스는 댐퍼(damper)를 통해 상기 베이스 프레임에 커플링되는 것을 특징으로 하는 메트롤로지 툴.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 밸런스 매스 및/또는 베이스 프레임에 대한 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나의 위치를 측정하도록 구성되고 배치된 피드포워드 제어기(feed forward controller)를 더 포함하여 이루어지는 메트롤로지 툴.
  12. 제 3 항에 있어서,
    상기 베이스 프레임에 대한 상기 제 1 밸런스 매스의 위치를 측정하도록 구성되고 배치된 피드포워드 제어기를 더 포함하여 이루어지는 메트롤로지 툴.
  13. 삭제
  14. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 밸런스 매스의 위치를 제어하도록 구성되고 배치된 밸런스 매스 위치설정 액추에이터를 더 포함하여 이루어지고, 상기 제 1 밸런스 매스는 상기 제 1 밸런스 매스 위치설정 액추에이터를 통해 상기 베이스 프레임에 커플링되는 것을 특징으로 하는 메트롤로지 툴.
  15. 리소그래피 장치에서 패턴이 제공된 기판의 파라미터를 측정하도록 배치된 메트롤로지 툴에 있어서:
    베이스 프레임(base frame);
    상기 기판을 유지하도록 구성되고 상기 베이스 프레임 상에 배치된 기판 테이블;
    상기 기판의 파라미터를 측정하도록 구성되고 상기 베이스 프레임 상에 위치된 1 이상의 센서;
    적어도 제 1 방향으로 다른 하나에 대해 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나를 변위시키도록 구성된 변위 시스템(displacement system);
    상기 변위 시스템에 의하여 제 1 방향으로 변위되는 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나의 변위를 상쇄(counteract)하기 위하여 상기 제 1 방향의 반대 방향으로 병진 가능하도록 구성된 제 1 밸런스 매스(balance mass); 및
    상기 제 1 방향으로 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나의 변위를 상쇄하기 위해, 상기 제 1 방향의 반대 방향으로 병진(translate)하기에 자유롭도록 상기 제 1 밸런스 매스를 이동가능하게 지지하는 제 1 베어링(bearing)을 포함하여 이루어지고,
    상기 기판 테이블 및 센서 중 하나는 위치설정 액추에이터 및 피드포워드 제어기를 통해 상기 베이스 프레임에 커플링되고, 상기 제 1 밸런스 매스는 밸런스 매스 위치설정 액추에이터 및 피드 포워드 제어기를 통해 상기 베이스 프레임에 커플링되는 것을 특징으로 하는 메트롤로지 툴.
  16. 제 3 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링은 상기 제 1 밸런스 매스와 상기 베이스 프레임 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 메트롤로지 툴.
  17. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 밸런스 매스는 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나와 일직선으로 제공되는 것을 특징으로 하는 메트롤로지 툴.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판 테이블과 센서 중 어느 하나에 코일을 지니고 회전자로서 동작하는 스테이지가 제공되며, 상기 제 1 밸런스 매스는 고정자로서 동작하는 플레이트로서 형성되어, 통합된 리니어 모터로서 작동하는 것을 특징으로 하는 메트롤로지 툴.
  21. 시스템에 있어서:
    방사선 빔을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템;
    패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 상기 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체;
    기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 및
    상기 기판의 타겟부 상에 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 포함하여 이루어지는 리소그래피 장치;
    제 3 항에 따른 메트롤로지 툴; 및
    상기 리소그래피 장치로부터 상기 메트롤로지 툴로 기판들을 전달하는 전달 수단들을 포함하여 이루어지는 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 메트롤로지 툴은 상기 리소그래피 장치에 통합되거나 그와 연결되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  23. 기판의 파라미터를 결정하는 방법에 있어서:
    리소그래피 장치에서 기판에 패턴을 제공하는 단계;
    상기 리소그래피 장치로부터 베이스 프레임을 포함하는 메트롤로지 툴의 기판 테이블- 상기 기판 테이블은 상기 기판을 유지하기 위하여 상기 베이스 프레임 상에 배치되도록 구성됨 -로 상기 기판을 전달하는 단계; 및
    상기 베이스 프레임 상에 배치되도록 구성된 센서로 상기 메트롤로지 툴 내부에서 상기 기판의 파라미터를 측정하는 단계를 포함하여 이루어지고,
    상기 측정하는 단계 동안 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나는 적어도 제 1 방향으로 다른 하나에 대해 변위되며, 상기 변위는, 제 1 방향으로 변위되는 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나의 변위를 상쇄(counteract)하기 위하여 상기 제 1 방향의 반대 방향으로 병진 가능하도록 상기 베이스 프레임에 직접 또는 간접적으로 커플링된 제 1 밸런스 매스가 상기 제 1 방향의 반대 방향으로 병진하는 것에 의하여 서로 상쇄되는 것을 특징으로 하는 기판의 파라미터 결정 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 기판 테이블 및 센서 중 어느 하나가 다른 하나에 대하여 변위될 때, 상기 기판 테이블 및 센서 중 하나와 상기 제 1 밸런스 매스의 조합된 무게 중심(combined center of gravity)의 상기 베이스 프레임에 대한 위치는 동일하게 유지되는 것을 특징으로 하는 기판의 파라미터 결정 방법.
  25. 삭제
  26. 제 23 항에 있어서,
    사용시, 상기 제 1 밸런스 매스와 상기 베이스 프레임 사이의 탄성 커플링으로 인한 상기 제 1 밸런스 매스의 진동은 밸런스 매스 위치설정 액추에이터에 의해 완화(damp)되는 것을 특징으로 하는 기판의 파라미터 결정 방법.
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