KR101325607B1 - 대상물 테이블을 위치시키는 스테이지 장치, 리소그래피 장치 및 방법 - Google Patents

대상물 테이블을 위치시키는 스테이지 장치, 리소그래피 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101325607B1
KR101325607B1 KR1020110084530A KR20110084530A KR101325607B1 KR 101325607 B1 KR101325607 B1 KR 101325607B1 KR 1020110084530 A KR1020110084530 A KR 1020110084530A KR 20110084530 A KR20110084530 A KR 20110084530A KR 101325607 B1 KR101325607 B1 KR 101325607B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
measurement system
frame
position dependent
system portion
dependent signal
Prior art date
Application number
KR1020110084530A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120019404A (ko
Inventor
엥겔베르투스 안토니우스 프란시스쿠스 반 데르 파쉬
에밀 요제프 멜라니 오이센
안드레 베르나르두스 요닌크
로베르트 에드가 반 리우벤
Original Assignee
에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. filed Critical 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Publication of KR20120019404A publication Critical patent/KR20120019404A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101325607B1 publication Critical patent/KR101325607B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G03F7/70725—Stages control
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

대상물 테이블의 위치 의존적 신호를 측정하도록 구성된 측정 시스템이 개시되며, 측정 시스템은 대상물 테이블 상에 장착가능한 적어도 1 이상의 센서 및 실질적으로 정지상태인 프레임 상에 장착가능한 센서 타겟 대상물, 및 실질적으로 정지상태인 프레임 상에 센서 타겟 대상물을 장착하도록 구성된 장착 디바이스를 포함하고, 측정 시스템은 실질적으로 정지상태인 프레임에 대한 센서 타겟 대상물의 이동들 및/또는 변형들을 보상하도록 구성된 보상기를 더 포함한다. 보상기는 수동 또는 능동 댐퍼, 및/또는 피드백 위치 제어기를 포함할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 보상기는 이동가능한 대상물의 높은 정확성의 이동 시 센서 타겟 대상물의 위치를 고정하는 그리핑 디바이스를 포함한다.

Description

대상물 테이블을 위치시키는 스테이지 장치, 리소그래피 장치 및 방법{STAGE APPARATUS, LITHOGRAPHIC APPARATUS AND METHOD OF POSITIONING AN OBJECT TABLE}
본 발명은 대상물 테이블을 위치시키는 스테이지 장치, 리소그래피 장치 및 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 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 이미징(imaging)을 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.
알려진 리소그래피 장치에서, 예를 들어 투영 시스템이 장착되는 메트롤로지 프레임에 대해 (예를 들어, 기판 또는 패터닝 디바이스를 유지하는) 대상물 테이블을 위치시키기 위해 스테이지 장치가 사용된다. 이러한 스테이지 장치는, 일반적으로 상기 프레임에 대해 대상물 테이블을 위치시키는 위치설정 시스템[예를 들어, 장행정 개략 위치설정기(long stroke coarse positioner) 및 단행정 미세 위치설정기(short stroke fine positioner)를 포함함], 및 높은 정확성(예를 들어, 나노미터 정확성)으로 상기 프레임에 대한 대상물 테이블의 위치를 결정하는 측정 시스템을 포함한다. 더 높은 스루풋 및 증가된 정확성에 대한 계속적인 요구로 인해, 리소그래피 장치에서 사용되는 측정 시스템들, 특히 전형적으로 6 자유도에서 기판 스테이지 및 레티클 스테이지의 위치를 측정하는 측정 시스템들의 정확성을 개선할 필요성이 존재한다.
측정 시스템의 알려진 실시예에서, 인코더-타입 측정 시스템이 사용된다. 이러한 인코더-타입 측정 시스템은 이동가능한 대상물 상에 장착된 1 이상의 센서 및 적어도 1 이상의 센서 타겟 대상물, 예를 들어 격자 또는 그리드를 포함한 센서 타겟 플레이트를 포함할 수 있으며, 상기 센서 타겟 대상물은 실질적으로 정지상태인 프레임, 특히 소위 메트롤로지 프레임(메트로-프레임) 상에 장착된다. 센서 타겟 대상물은 1-차원 또는 다차원 격자를 포함할 수 있다. 센서 타겟 대상물은, 전형적으로 2 차원 직교 그리드가 배치되어 있는 플레이트의 형태일 것이다. 이러한 센서 타겟 대상물은 흔히 그리드 플레이트라 칭해진다.
대안적인 실시예들에서, 1 이상의 센서는 실질적으로 정지상태인 프레임 상에 장착될 수 있으며, 그리드 플레이트 또는 그리드 플레이트들은 이동가능한 대상물 상에 장착될 수 있다. 그리드 플레이트는 1 이상의 센서에 대한 그리드 플레이트의 위치 변화를 결정하는데 사용되는 다수의 그리드 라인들 또는 다른 그리드 마킹(grid marking)들을 포함한다.
종래의 측정 시스템은 실질적으로 정지상태인 프레임 상의 다수의 장착 지점들에 그리드 플레이트를 장착하는 장착 디바이스를 포함한다. 메트로-프레임에서의 온도 변화들 및/또는 온도 차들이 메트로-프레임의 형상의 변화를 야기할 수 있다. 또한, 다른 영향들이 메트로-프레임의 형상 변화들을 야기할 수 있다. 결과로서, 그리드 플레이트의 장착 디바이스의 장착 지점들 간의 거리가 변화될 수 있으며, 그 결과 메트로-프레임의 형상의 변화가 그리드 플레이트의 형상의 변화도 유도할 수 있다. 이러한 변형들은 측정 시스템의 측정 정확성에 악영향을 줄 수 있다.
메트로-프레임의 이러한 형상 변화들을 보상하기 위해, 장착 디바이스는 메트로-프레임에 그리드 플레이트를 연결하는 다수의 플렉셔 요소(flexure element)들을 포함한다. 이 플렉셔 요소들은 장착 지점들의 상대 위치들의 가능한 변화를 보상하기 위해 적어도 1 이상의 자유도에서 유연하다.
기판 스테이지에 대한 전형적인 인코더-타입 측정 시스템에서, 리소그래피 장치의 렌즈 기둥(lens column)의 중심축을 중심으로 그려진 가상 원의 원주에 배치되는 3 개의 플렉셔 요소를 이용하여 그리드 플레이트가 장착된다. 플렉셔 요소들은 그리드 플레이트로 메트로-프레임의 이동들을 전달하지 않고 렌즈 기둥의 중심축에 대해 반경방향으로 메트로-프레임의 이동들을 허용한다. 메트로-프레임은 전형적으로 렌즈 기둥의 중심축에 대해 원대칭으로(circle-symmetrically) 변형되도록 설계되기 때문에, 그리드 플레이트가 실질적으로 플렉셔 요소들로 인해 그 위치에 유지될 것이다.
알려진 측정 시스템의 단점은, 그리드 플레이트의 장착 디바이스 특히 플렉셔 요소들이 그리드 플레이트의 장착에 약간의 유연성을 도입하기 때문에, 그리드 플레이트가 외부 영향들에 의해 이동되거나 변형될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 기판 스테이지의 이동들이 그리드 플레이트에 변형들 또는 이동들을 야기할 수 있는 압력파(pressure wave)들을 야기할 수 있다. 이러한 이동들 및/또는 변형들은 측정 시스템의 성능에 악영향을 준다. 다른 측정 시스템들에서, 유사한 효과들이 일어날 수 있으며, 측정 시스템의 정확성에 악영향을 줄 수 있다.
이동가능한 대상물의 위치 의존적 신호(position dependent signal)를 측정하는 높은 정확성의 측정 시스템, 바람직하게는 인코더-타입의 측정 시스템을 포함한 스테이지 장치를 제공하는 것이 바람직하며, 이때 측정의 정확성은 외란들, 특히 대상물 테이블의 이동에 의해 야기된 외란들에 실질적으로 적은 영향을 받는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실질적으로 정지상태인 프레임에 대해 대상물 테이블을 위치시키는 스테이지 장치가 제공되고, 상기 스테이지 장치는: 대상물 테이블; 실질적으로 정지상태인 프레임에 대해 대상물 테이블을 위치시키도록 구성된 위치설정 디바이스; 대상물 테이블의 제 1 위치 의존적 신호를 제공하도록 구성된 측정 시스템 -상기 측정 시스템은: 대상물 테이블 상에 장착된 제 1 측정 시스템 부분; 실질적으로 정지상태인 프레임 상에 장착된 제 2 측정 시스템 부분을 포함하고, 사용 시 상기 제 1 및 제 2 측정 시스템 부분은 제 1 위치 의존적 신호를 제공하도록 서로 상호작동함-; 위치설정 디바이스를 제어하는 제어 신호를 발생시키도록 구성된 제어기; 실질적으로 정지상태인 프레임 상에 제 2 측정 시스템 부분을 장착하도록 구성된 장착 디바이스; 실질적으로 정지상태인 프레임에 대한 제 2 측정 시스템 부분의 위치를 나타내는 제 2 위치 의존적 신호를 제공하도록 구성된 위치 센서를 포함하며, 상기 제어기는 제어기의 입력 단자(input terminal)에서 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호들을 수신하도록 배치되고, 상기 제어 신호는 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호 모두에 기초한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면: 방사선 빔을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템; 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 패터닝 디바이스 지지체 -상기 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하도록 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있음-; 기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 기판의 타겟부 상에 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템; 투영 시스템이 장착되는 실질적으로 정지상태인 프레임에 대해 기판 테이블 또는 패터닝 디바이스 지지체를 위치시키도록 구성된 위치설정 디바이스; 기판 테이블 또는 패터닝 디바이스 지지체의 제 1 위치 의존적 신호를 제공하도록 구성된 측정 시스템 -상기 측정 시스템은: 기판 테이블 또는 패터닝 디바이스 지지체 상에 장착된 제 1 측정 시스템 부분; 실질적으로 정지상태인 프레임 상에 장착된 제 2 측정 시스템 부분을 포함하고, 사용 시 상기 제 1 및 제 2 부분은 제 1 위치 의존적 신호를 제공하도록 서로 상호작동함-; 위치설정 디바이스를 제어하는 제어 신호를 발생시키도록 구성된 제어기; 실질적으로 정지상태인 프레임 상에 상기 제 2 부분을 장착하도록 구성된 장착 디바이스; 실질적으로 정지상태인 프레임에 대한 제 2 측정 시스템 부분의 위치를 나타내는 제 2 위치 의존적 신호를 제공하도록 구성된 위치 센서를 포함한 리소그래피 장치가 제공되며,
상기 제어기는 제어기의 입력 단자에서 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호들을 수신하도록 배치되고, 상기 제어 신호는 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호 모두에 기초한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 대상물 테이블을 위치시키는 위치설정 디바이스 및 측정 시스템을 이용하여, 실질적으로 정지상태인 프레임에 대해 대상물 테이블을 위치시키는 방법이 제공되고, 상기 측정 시스템은 대상물 테이블의 제 1 위치 의존적 신호를 제공하도록 상호작동하는 제 1 측정 시스템 부분 및 제 2 측정 시스템 부분을 포함하며, 상기 방법은: 실질적으로 정지상태인 프레임 상에 장착된 제 2 측정 시스템 부분에 대해 대상물 테이블 상에 장착된 제 1 측정 시스템 부분의 위치를 나타내는 제 1 위치 의존적 신호를 제공하는 단계; 실질적으로 정지상태인 프레임에 대한 제 2 측정 시스템 부분의 위치를 나타내는 제 2 위치 의존적 신호를 제공하는 단계; 위치설정 디바이스를 제어하도록 제어기의 입력 단자에 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호들을 제공하는 단계; 제어기에 의해 위치설정 디바이스를 제어하는 제어 신호를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 제어 신호는 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호 모두에 기초한다.
이하 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 장치를 개략적으로 도시하는 도면;
도 3은 스테이지 장치의 일 실시예에서 적용될 수 있는 측정 시스템을 개략적으로 도시하는 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 장치를 개략적으로 도시하는 도면;
도 5는 리소그래피 장치에서 기판 스테이지의 위치를 측정하는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 장치의 개략적인 측면도;
도 6은 도 5의 실시예의 개략적인 평면도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 장치의 개략적인 측면도;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 장치의 개략적인 측면도; 및
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 장치의 개략적인 측면도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 여하한의 다른 적절한 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL), 및 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정 디바이스(PM)에 연결된 패터닝 디바이스 지지체 또는 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)를 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 또는 렌즈 기둥(예를 들어, 렌즈 기둥을 포함한 굴절 투영 렌즈 시스템)(4)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
패터닝 디바이스 지지체는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 패터닝 디바이스 지지체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 패터닝 디바이스 지지체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 패터닝 디바이스 지지체는, 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 타입, 및 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 여하한 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 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 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 형태로 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)와 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, 노광 시 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 시스템이라고도 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. 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(4)을 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정 디바이스(PW) 및 측정 시스템(MS)(예를 들어, 인코더 타입 측정 시스템)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 측정 시스템(MS)은 기판 테이블(WT)[또는 유사한 방식으로, 마스크 지지 구조체(MT)]의 위치를 결정하는데 사용된다. 이를 위해, 측정 시스템은 기판 테이블(WT)(일반적으로, 대상물 테이블)에 장착된 제 1 측정 시스템 부분(MS1), 및 메트롤로지 프레임(3)과 같은 실질적으로 정지상태인 프레임에 장착된 제 2 측정 시스템 부분(MS2)을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 실질적으로 정지상태인 프레임에 대한 시스템 부분(MS2)의 "장착"은 직접 장착, 즉 두 부분들의 연결, 또는 두 부분들을 함께 연결하는데 중간 디바이스[즉, 예를 들어 리프-스프링(leaf-spring)들의 프레임을 포함할 수 있는 장착 디바이스]가 사용되는 간접 장착을 포함하는 것으로 간주된다. 또한, 측정 시스템(MS)은 위치설정 디바이스(PW)를 제어하도록 구성된 제어기(CU)에, 제 2 측정 시스템 부분(MS2)에 대한 제 1 측정 시스템 부분(MS1)의 위치를 나타내는 제 1 위치 의존적 신호를 제공하도록 배치된다. 또한, 리소그래피 장치는 실질적으로 정지상태인 프레임(3)에 대한 제 2 측정 시스템 부분(MS2)의 위치를 나타내는 제 2 위치 의존적 신호를 제어기(CU)에 제공하도록 구성된 위치 센서(도시되지 않음)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어기(CU)는 위치설정 디바이스(PW)를 제어하는 제어 신호를 제공하도록 구성되며, 제어 신호는 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호 모두에 기초한다. 이러한 것으로서, 메트롤로지 프레임(3)에 대한 제 2 측정 시스템 부분(MS2)의 어떠한 변위 또는 변형이 적어도 부분적으로 보상되거나 보정될 수 있다. 결과로서, 투영 시스템(4)에 대한 대상물 테이블(WT)의 더 정확한 위치설정이 얻어질 수 있으므로, 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 패터닝된 빔의 더 정확한 투영이 유도된다.
제 2 측정 시스템 부분(MS2)의 변위 또는 변형은 다양한 형태의 센서들에 의해, 그리고 상이한 자유도에서 관찰될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일 예시로서, 제 2 측정 시스템 부분(MS2)이 직사각형 격자 플레이트를 포함한다고 가정하면, 메트롤로지 프레임에 대해 제 2 측정 시스템 부분(MS2)의 코너들의 Z-위치를 모니터링하기 위해, 4 개의 용량성 센서 또는 가속도계(accelerometer)가 적용될 수 있다.
이와 유사하게, 제 1 위치설정 디바이스(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 패터닝 디바이스 라이브러리(patterning device library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 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, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 패터닝 디바이스 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 또는 "마스크 지지체", 및 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 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 노광 시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 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)]. 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 또는 "마스크 지지체"에 대한 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"의 속도 및 방향은 투영 시스템(4)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광 시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 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 2에서, 스테이지 장치의 일 실시예의 측면도가 개략적으로 도시된다. 스테이지 장치는 대상물 테이블(OT), 및 대상물 테이블(OT)을 위치시키도록 구성된 위치설정 디바이스(PW)를 포함한다. 또한, 스테이지 장치는 대상물 테이블에 장착된 제 1 부분(MS1)(예를 들어, 인코더 센서) 및 장착 디바이스(7)를 이용하여 스테이지 장치의 실질적으로 정지상태인 프레임(3)에 장착된 제 2 부분(MS2)을 갖는 측정 시스템을 포함한다. 측정 시스템은 위치설정 디바이스(PW)를 제어하도록 구성된 제어기(CU)에, 제 2 측정 시스템 부분(MS2)에 대한 제 1 측정 시스템 부분(MS1)의 위치를 나타내는 제 1 위치 의존적 신호(S1)를 제공하도록 배치된다. 또한, 스테이지 장치는 실질적으로 정지상태인 프레임(3)에 대한 제 2 부분(MS2)의 위치를 결정하도록 구성된 위치 센서(PoS)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 부분(MS2)은 (x,y,z에서의) 상대 변위 및 회전에 의해 위치가 특성화될 수 있는 강체(rigid body)로서 간주될 수 있다는 것을 유의한다. 대안적으로, 제 2 부분(MS2)의 위치에 대한 언급은 위치가 제 2 부분(MS2)의 변형을 특성화하는 제 2 부분(MS2)의 형상 또는 형태를 언급할 수도 있다. 이러한 변형은 프레임(3)에 대한 제 2 부분(MS2)의 복수의 위치 측정들에 의해 특성화될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위치 센서는 위치설정 디바이스(PW)를 제어하는 제어기(CU)에, 실질적으로 정지상태인 프레임(3)에 대한 제 2 측정 시스템 부분(MS2)의 위치를 나타내는 제 2 위치 의존적 신호(S2)를 제공하도록 구성된다. 위치 센서(PoS)는 실질적으로 정지상태인 프레임(3)에 대한 제 2 부분(MS2)의 Z-위치를 측정하도록 배치될 수 있다. 일 예시로서, 위치 센서(PoS)는 1 이상의 용량성 센서를 포함할 수 있다. 용량성 센서는 비교적 낮은-빈도의 편차(low-frequent deviation)들(예를 들어, 2 Hz 이하의 주파수 범위에서 대상물 테이블의 이동들에 의해 야기되는 압력파에 의해 야기된 편차들)을 관찰하는데 특히 유용하다. 또한, 비교적 높은 주파수의 편차들도 이러한 센서들, 예를 들어 200 내지 400 Hz의 주파수 범위에서 제 2 부분(MS2)의 전형적인 공진 모드(resonance mode)들에 의해 검출(pick up)될 수 있다. 대안예로서, 위치 센서들로서 가속도계들이 사용될 수 있으며, 이로 인해 제 2 부분(MS2)의 가속도가 관찰되고, 이중 통합(double integration) 후 가속도계(및 이에 따라 부착되어 있는 대상물)의 위치를 나타내는 신호가 이용가능해질 수 있다. 전형적으로, 가속도계들은 1 kHz보다 큰 비교적 높은 주파수에서 편차들을 관찰하는데 바람직하다. 또 다른 대안예로서, 인코더 기반 위치 센서들이 동등하게 적용될 수 있다. 이러한 구성에서, 위치 센서(PoS)는 제 2 측정 시스템 부분(MS2)에 장착된 격자 및 격자와 상호작동하는 검출기를 포함할 수 있으며, 상기 검출기는 정지상태인 프레임(3)에 장착된다. 대안적으로, 격자는 정지상태인 프레임(3)에 장착될 수 있는 반면, 격자와 상호작동하는 검출기는 제 2 측정 시스템 부분(MS2)에 장착된다. 일 실시예에서, 위치 센서는 압력 센서이다. 대상물 테이블의 이동들에 의해 야기된 압력파는 절대(absolute) 또는 차동(differential) 압력 센서를 이용하여 검출될 수 있다. 압력 센서는 대상물 테이블과 제 1 부분(MS1) 또는 정지상태인 프레임(3)에 연결된 제 2 부분(MS2) 간의 압력을 측정하는데 사용될 수 있다. 추가 압력 센서는 제 1 부분(MS1) 또는 제 2 부분(MS2)과 정지상태인 프레임(3) 간의 압력을 측정하는데 사용될 수 있다. 압력 센서 및 추가 압력 센서에 의해 측정된 압력들을 비교함으로써, 제 1 부분(MS1) 또는 제 2 부분(MS2)에 작용하는 힘이 결정될 수 있다. 리소그래피 장치의 관련 부분의 강성도(stiffness), 예를 들어 정지상태인 프레임(3)에 대한 격자의 강성도가 알려져 있는 경우, 제 1 부분(MS1) 또는 제 2 부분(MS2)의 변형이 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 압력 차를 직접 측정하기 위해 차동 압력 센서가 사용된다. 압력 센서들은 리소그래피 장치 내의 다수 위치들에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 상이한 형태의 센서들의 조합이 특정 주파수 범위에 걸쳐 제 2 측정 시스템 부분(MS2)의 편차들(즉, 변위들 또는 변형들)을 산정하는데 유용하다고 증명될 수 있다.
일 실시예에서, 스테이지 장치에 적용된 바와 같은 측정 시스템은 인코더 기반 측정 시스템이며, 이는 6 자유도에서 대상물 테이블(OT)의 위치를 결정하게 할 수 있다. 이러한 구성에서, 대상물 테이블에는 제 1 측정 시스템 부분(MS1)을 형성하는 복수의 센서들이 제공될 수 있으며, 상기 센서들은 제 2 측정 시스템 부분(MS2)을 형성하는 1 이상의 그리드 플레이트 또는 격자들과 상호작동하고, 제 2 부분(MS2)은 장착 디바이스에 의해 실질적으로 정지상태인 프레임(3)에 장착된다. 대안적으로, 1 이상의 격자들은 대상물 테이블에 장착되는 제 1 측정 시스템 부분(MS1)을 형성할 수 있는 반면, 제 2 측정 시스템 부분(MS2)은 1 이상의 격자와 상호작동하는 센서 어레이를 포함한다. 이러한 센서는 그리드 플레이트 또는 격자와 유사한 방식으로 프레임(3)에 장착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적용된 측정 시스템은 간섭계 기반 측정 시스템일 수도 있다. 이러한 실시예에서, 제 1 측정 시스템 부분(MS1)은 제 2 측정 시스템 부분(MS2)을 형성하는 1 이상의 거울과 상호작동하는 1 이상의 (레이저) 간섭계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제 2 측정 시스템 부분(MS2)은 제 1 측정 시스템 부분(MS1)을 형성하는 1 이상의 거울과 상호작동하는 1 이상의 (레이저) 간섭계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 대상물 테이블을 위치시키는데 사용된 위치설정 디바이스는 위치 의존적 신호들(S1 및 S2)에 의해 제어된다. 일 실시예에서, 위치 의존적 신호(S2)는 측정 시스템으로부터 얻어진 신호(S1)를 조정하거나 보정하는데 적용된다. 당업자라면 이해하는 바와 같이, 신호(S1)는 제 2 측정 시스템 부분(MS2)이 프레임(3)에 대한 공칭 위치(nominal position)에 있다는 전제 하에, 프레임(3)에 대한 대상물 테이블의 위치를 정확하게 나타낼 수 있다. 편차가 관찰되는 경우, 즉 제 2 측정 시스템 부분(MS2)이 프레임(3)에 대한 공칭 위치에 있지 않은 경우, 신호(S1)에 대해 보정이 적용될 수 있으며, 후속하여 보정된 신호(S1)는 제어기에 의해 위치설정 디바이스를 제어하는데 적용된다. 신호(S1)의 바람직한 보정 또는 조정을 결정하기 위해, 신호(S2)의 변환(transformation)이 바람직할 수 있다. 일 예시로서, 신호(S2)는 제 2 측정 시스템 부분(MS2)의 회전과 같은 변형을 나타낼 수 있다. 측정 시스템에 의해 측정된 위치에 대한 이러한 변형의 영향은 측정 시스템의 지오메트리에 의존하거나, 대상물 테이블의 위치에 의존할 수 있다. 이러한 것으로서, 프레임(3)에 대한 제 2 부분(MS2)의 위치의 (S2를 통해) 관찰된 편차에 기초하여, 보정된 S1 신호에 모델 또는 전달 함수가 적용될 수 있다.
일 예시로서, 위치 센서(PoS)는 실질적으로 정지상태인 프레임에 장착되는 제 2 측정 시스템 부분(MS2)을 따라 배치된 센서들(예를 들어, 용량성 센서들)의 어레이를 포함할 수 있다. 이러한 실시예의 세부내용이 도 3에 개략적으로 도시된다. 도 3에서, 제 2 측정 시스템 부분(MS2)은 장착 디바이스(7)를 형성하는 리프 스프링들에 의해 실질적으로 정지상태인 프레임(3)에 장착된다. 상기 실시예에서, 제 2 측정 시스템 부분(MS2)은 제 1 위치 의존적 신호(S1)를 발생시키기 위해 대상물 테이블(도시되지 않음)에 장착된 격자 또는 그리드 플레이트와 상호작동하도록 배치된 센서들의 어레이(SA)를 포함한다. 또한, 상기 실시예는 프레임(3)에 대한 시스템 부분(MS2)의 위치(예를 들어, z-위치)를 측정하도록 시스템 부분(MS2)을 따라 (y-방향으로) 배치된 위치 센서들(PoS)(예를 들어, 용량성 센서들)의 어레이를 포함한다. 위치 센서들(PoS)의 출력 신호들(S2)은 제어기(CU)로 제공되고, 측정 시스템에 의해 제공된 신호(S1)(도시되지 않음)와 함께 대상물 테이블(도시되지 않음)의 위치를 제어하는 제어 신호를 제공하는데 사용된다. 위치 센서들(PoS)의 어레이를 이용하는 것은 제 2 측정 시스템 부분(MS2)의 변위 또는 변형, 및 이에 따른 측정 시스템에 의해 수행된 위치 측정에 대한 변위 또는 변형의 영향에 있어서 더 정확한 계산을 가능하게 한다. 도 3에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 시스템 부분(MS2)의 변형은 센서들의 어레이(SA)의 1 이상의 센서들이 더 이상 Z-방향을 따라 가리키지 않게 하며, 이는 시스템 부분(MS2)이 변형되지 않은 경우의 공칭 측정 방향일 수 있다. 위치 센서들(PoS)로부터 얻어진 신호들(S2)을 이용하여 측정 시스템 부분(MS2)의 형상이 도출되거나 추산될 수 있고, 시스템 부분(MS2)의 형상을 고려하여 위치 의존적 신호(S1)가 보정될 수 있다.
또한, 실질적으로 정지상태인 프레임(3)에 제 2 측정 시스템 부분(MS2)을 장착하기 위해 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 장착 디바이스는, 도 4에 예시된 바와 같이 비교적 크고 강성인 구조체일 수 있다. 도 4에서, 장착 디바이스(7)는 프레임(3)에 장착되는 한 쌍의 강성 암(rigid arm)들을 포함하며, 그 위에는 측정 시스템 부분(MS2)(예를 들어, 인코더 기반 센서)이 장착된다. 실질적으로 정지상태인 프레임(3)에 대한 측정 시스템 부분(MS2)의 변형 또는 변위를 측정하기 위해, 상기 암들은 측정 시스템[부분(MS1), 예를 들어 대상물 테이블(OT)에 장착된 격자 및 부분(MS2), 예를 들어 인코더 센서로 구성됨]이 대상물 테이블(OT) 아래에 위치될 수 있게 한다. 이러한 변형 또는 변위가 실질적으로 정지상태인 프레임(3)에 대한 장착 디바이스의 위치 측정으로부터 도출될 수도 있다는 것을 이해할 것이며, 이는 본 발명의 의미 내에서 실질적으로 정지상태인 프레임(3)에 대한 측정 시스템 부분(MS2)의 변형 또는 변위의 간접 측정을 구성한다. 이러한 것으로서, 프레임(3)에 대한 장착 디바이스(7)의 위치를 관찰함으로써(예를 들어, 용량성 센서 또는 가속도계 또는 인코더 기반 센서를 이용함), 위치 센서(PoS)로부터 위치 의존적 신호(S2)가 얻어질 수 있으며, 이는 측정 시스템(MS1, MS2)으로부터 얻어진 위치 의존적 신호(S1)를 보정하도록 적용될 수 있다. 후속하여, 보정된 위치 의존적 신호는 베이스 프레임(BF)에 장착된 위치설정 디바이스(도시되지 않음)를 이용하여 대상물 테이블(OT)을 변위시키는데 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 스테이지 장치 또는 리소그래피 장치에는 제 2 측정 시스템 부분(MS2), 예를 들어 1D 또는 2D 그리드 플레이트 또는 격자 또는 인코더 기반 센서 어레이의 변위 또는 변형을 적어도 부분적으로 완화하도록 구성된 보상 디바이스 또는 보상기가 더 제공된다. 이러한 보상 디바이스 또는 보상기는 통합되거나 장착 디바이스의 부분일 수 있다.
아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 실질적으로 정지상태인 프레임에 제 2 측정 시스템 부분(MS2)을 장착하도록 구성된 장착 디바이스는, 예를 들어 제 2 부분(MS2)의 변위 또는 변형을 적어도 부분적으로 상쇄시키기 위해 제 2 측정 시스템 부분(MS2)에 힘 또는 토크(torque)를 가하도록 구성된 1 이상의 액추에이터를 포함할 수 있는 능동 또는 수동 댐퍼(damper)들 또는 위치 제어 시스템들과 같은 보상 디바이스들 또는 보상기들, 및 리프-스프링들과 같은 다양한 구성요소들을 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6은 스테이지 장치 또는 리소그래피 장치에서 적용될 수 있는 장착 디바이스 및 측정 시스템의 일 실시예의 측면도 및 저면도를 나타내며, 상기 측정 시스템은 일반적으로 참조번호(1)로 도시된다. 측정 시스템(1)은 소위 메트롤로지 프레임 또는 메트로-프레임(3)에 대해 기판(2a)을 지지하는 기판 스테이지(2), 일반적으로는 대상물 테이블의 위치를 측정하도록 구성된다. 메트로-프레임(3)은 실질적으로 정지상태인 프레임이고, 여기에 렌즈 기둥(4) 일반적으로는 투영 시스템이 장착된다. 이에 대해, 실질적으로 정지상태인 프레임은 실질적으로 정지상태인 위치에 수동적으로 또는 능동적으로 유지되는 여하한의 프레임일 수 있다는 것을 주의한다. 종래 리소그래피 장치의 메트로-프레임(3)은, 작업 현장에서의 진동과 같은 여하한의 외적 외란들을 제거하기 위해 수동 또는 능동 에어-마운트(air-mount)들을 이용하여 베이스 프레임에 장착된다. 이 방식으로, 렌즈 기둥은 실질적으로 정지상태인 위치에 유지된다. 기판 스테이지의 스캐닝 이동 시, 렌즈 기둥에 대한 기판 스테이지의 위치를 아는 것이 바람직하다. 그러므로, 메트로-프레임(3)에 대한 기판 스테이지의 위치가 결정될 수 있는 위치 측정 시스템(1)이 제공된다.
측정 시스템(1)은 센서 타겟 플레이트와 같은 격자 또는 그리드를 포함한 센서 타겟 대상물에 대한 기판 스테이지의 위치 변화를 결정하는데 사용되는 1 이상의 센서(5)를 포함한다. 도 5 및 도 6에 나타낸 실시예에서, 센서 타겟 대상물은 2-차원 그리드를 포함한 그리드 플레이트(6)이다. 그리드 플레이트(6)는, 그리드 플레이트(6)에 대한 1 이상의 센서(5)의 위치를 결정하는데 사용되는 다수의 그리드 라인들 또는 스폿들을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 그리드 플레이트라는 용어는 측정 시스템의 일부분으로서 그리드 또는 격자가 제공되는 여하한 형태의 센서 타겟 대상물을 칭할 수 있다. 이러한 측정 시스템은 통상적으로 인코더-타입 측정 시스템으로 칭해지며, 당업계에 알려져 있다.
그리드 플레이트(6)는 렌즈 기둥(4)을 위한 중심 홀을 포함하고, 3 개의 플렉셔 요소들(8), 예를 들어 리프-스프링들을 포함한 장착 디바이스(7)를 이용하여 메트로-프레임(3)에 장착된다. 플렉셔 요소들(8)은 실질적으로 수평인 평면에서 가상 원(9)의 원주 상에 동일한 각도로 배치된다. 가상 원(9)의 중심은 실질적으로 리소그래피 장치의 렌즈 기둥(4)의 중심축(A-A)과 대응한다. 메트로-프레임(3)은 온도 또는 다른 외부 영향들로 인해 형상이 변할 수 있다. 알려진 리소그래피 장치에서, 메트로-프레임의 이 형상 변화는 렌즈 기둥(4)의 중심축에 대해 실질적으로 대칭이다. 플렉셔 요소들(8)은 그리드 플레이트(6)에 실질적인 형상 변화를 도입하지 않고 렌즈 기둥(4)의 중심축에 대해 반경방향으로 메트로-프레임(3)의 변화들을 허용하도록 배치된다. 그리드 플레이트(6)의 형상 또는 위치에 있어서 비교적 작은 변화가 여전히 일어날 수 있다. 플렉셔 요소들(8)의 메트로-프레임 측의 이동 방향은 도 6에서 양방향 화살표(double-headed arrow)들로 도시된다. 메트로-프레임(3)의 형상 변화가 렌즈 기둥의 중심축(A-A)에 대해 실질적으로 대칭이기 때문에, 그리드 플레이트(6)는 그 위치 밖으로 이동되지 않을 것이다.
하지만, 기판 스테이지(2)의 이동 시 기판 스테이지(2)의 작업 공간 내에 공기가 변위된다. 결과로서, 압력파들이 작업 공간을 통해 전파될 수 있다. 이 압력파들은 그리드 플레이트(6)의 이동들 및/또는 변형들을 야기할 수 있는데, 이는 특히 그리드 플레이트의 장착 디바이스가 그리드 플레이트의 지지체에 약간의 유연성을 도입하기 때문이다. 하지만, 그리드 플레이트(6)의 더 견고한 장착이 사용될 경우에도, 압력파들은 그리드 플레이트(6)를 이동시키거나 변형시킬 수 있다.
도 5 및 도 6의 실시예에서는, 이 이동 또는 변형을 보상하기 위해 댐핑 디바이스 또는 댐퍼(10)를 포함한 보상 디바이스 또는 보상기가 세 위치에 제공된다. 이에 대해, 보상이라는 용어는 그리드 플레이트의 이동 및/또는 변형이 댐퍼의 제공에 의해, 또는 더 일반적으로는 적용된 보상기에 의해 상당히 억제됨을 의미한다는 것을 주의한다. 댐퍼(10)는 그리드 플레이트(6)에 제공되는 예를 들어 알루미늄의 요소(12)의 변위에 대해 반대 방향으로 지향되는 힘을 야기하는 영구 자석(11)을 포함한 수동 댐퍼이다.
대안적인 실시예들에서, 수동 댐퍼는 그리드 플레이트(6)의 이동 또는 변형에 대한 댐핑 효과를 제공하는 여하한의 디바이스일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 댐퍼는 메트로-프레임(3)에 대한 그리드 플레이트(6)의 여하한의 변위들을 댐핑하도록 구성된 1 이상의 작동 디바이스 또는 액추에이터, 및 그리드 플레이트(6)의 위치를 측정하도록 구성된 1 이상의 센서를 포함한 능동 댐퍼일 수 있다.
수동 또는 능동 댐퍼는 그리드 플레이트(6)의 공진 주파수들에서 그리드 플레이트(3)의 변위들, 즉 이동 또는 변형의 특히 효율적인 보상을 제공한다는 것이 밝혀졌지만, 댐퍼는 다른 주파수 범위들에서 적절한 댐핑을 제공할 수도 있다.
도 5 및 도 6의 실시예에서, 댐퍼(10)는 수직 방향으로, 즉 그리드 플레이트의 주 평면에 실질적으로 수직인 방향으로 그리드 플레이트(6)의 변위들을 댐핑하도록 구성된다. 다른 방향들, 예를 들어 1 이상의 수평 방향들, 즉 그리드 플레이트(6)의 주 평면에 실질적으로 평행한 방향들 또는 여하한의 다른 바람직한 방향으로의 그리드 플레이트(6)의 변위들에 대한 유사한 설비들이 제공될 수 있다.
또한, 원에 배치되는 3 개의 댐퍼(10)가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼들 또는 더 일반적인 보상기들의 수, 및 그 위치는 그리드 플레이트(6)의 이동 및/또는 변형을 보상하기에 적절한 여하한의 구성일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 스테이지 장치 또는 리소그래피 장치에서 적용될 수 있는 측정 시스템을 나타낸다. 이 실시예에서는, 메트로-프레임(3)에 대한 그리드 플레이트(6)의 위치를 보상하기 위해 보상기로서 피드백 위치 제어 시스템 또는 제어기(15)가 제공된다. 피드백 위치 제어 시스템(15)은 1 이상의 센서(16), 제어기(17), 및 1 이상의 액추에이터(18)를 포함한다. 피드백 위치 제어 시스템은 메트로-프레임(3)에 대해 실질적으로 동일한 위치에 그리드 플레이트(6)를 유지하도록 제공된다. 또한, 위치 제어 시스템(15)은 본 발명의 분야에 알려진 여하한의 제어 시스템에 따라 설계될 수 있다.
도 7의 실시예에서, 피드백 위치 제어 시스템(15)은 그리드 플레이트(6)의 주 평면에 실질적으로 수직인 방향으로 도면 내에 있는 수직 방향으로의 그리드 플레이트(6)의 변위들을 억제하도록 적용된다. 또한, 위치 제어 시스템(15)은 1 이상의 다른 방향들로의 변위들을 억제하는데 적용될 수도 있다.
위치 제어 시스템의 제공은 낮은 주파수 범위, 즉 공진 주파수 범위보다 더 낮은 주파수 범위에서의 이동 또는 변형을 억제하는데 특히 유용하다고 밝혀졌다. 하지만, 피드백 위치 제어 시스템의 제공은 다른 주파수 범위들에서 그리드 플레이트(6)의 변위들을 억제하는데 유리할 수도 있다. 일 실시예에서, 위치 제어 시스템은 낮은 주파수 범위에서의 위치 제어뿐 아니라, 공진 주파수 범위에서의 댐핑도 제공하도록 설계될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 장치 또는 리소그래피 장치에서 적용될 수 있는 측정 시스템을 나타낸다. 이 실시예에서는, 제 2 실시예의 피드백 위치 제어 시스템(15) 및 수동 댐퍼가 조합된다. 댐퍼 및 위치 제어 시스템(15)은 모두 그리드 플레이트(6)의 주 평면에 실질적으로 수직인 방향으로 그리드 플레이트(6)의 변위들을 억제하도록 제공된다. 수동 댐퍼는 특히 공진 주파수 범위에서의 변위 억제를 위해 제공되는 한편, 피드백 제어 시스템은 특히 더 낮은 주파수 범위들에서의 변위 억제를 위해 설계된다.
수동 댐퍼는 그리드 플레이트에 제공된 제 1 댐핑 요소(21), 및 메트로-프레임(3)에 장착된 제 2 댐핑 요소(22)를 포함한다. 두 댐핑 요소들(21, 22) 사이에, 무마찰 댐핑 디바이스로서 기능하는 작은 에어갭(air gap)이 형성된다. 에어갭은 예를 들어 50 내지 150 ㎛일 수 있으며, 일 실시예에서 비교적 넓은 영역, 예를 들어 200 ㎠에 걸쳐 확장된다.
또한, 도 5의 댐퍼(10) 또는 또 다른 댐퍼와 같은 또 다른 형태의 댐퍼가 제공될 수 있다. 또한, 댐핑은 제 2 실시예에 관하여 설명된 바와 같이 위치 제어 시스템(15)에 의해 수행될 수 있다.
1 이상의 다른 방향으로의 댐핑/위치 제어를 위해, 댐퍼들 및/또는 위치 제어 시스템들의 유사한 조합이 제공될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 스테이지 장치 또는 리소그래피 장치에서 적용될 수 있는 측정 시스템을 나타낸다. 일 실시예에서, 측정 시스템은 메트로-프레임에 장착되고 두 위치들 즉 유지 위치(holding position)와 자유 위치(free position) 사이에서 이동가능한 그리핑 디바이스(gripping device) 또는 그리퍼(gripper: 25)를 포함한다. 도 9의 왼쪽에 나타낸 유지 위치에서, 그리드 플레이트(6)는 적어도 그리드 플레이트(6)의 주 평면에 실질적으로 수직인 방향으로 고정된다. 도 9의 오른쪽에 나타낸 자유 위치에서, 그리핑 디바이스는 그리드 플레이트(6)를 유지하지 않고, 바람직하게는 그리드 플레이트(6)와 그리핑 디바이스(25) 간의 물리적 접촉이 존재하지 않는다.
앞서 설명된 바와 같이, 플렉셔 요소들(8)은 그리드 플레이트(6)에 대한 메트로-프레임의 이동을 보상하도록 제공된다. 이러한 이유로, 메트로-프레임(3)의 상대 이동들이 그리드 플레이트(6)로 전달될 수 있기 때문에, 6 자유도에서 그리드 플레이트(6)를 고정하는 장착 디바이스를 제공하는 것은 일반적으로 바람직하지 않다. 하지만, 특히 온도 변화 또는 차이에 의해 야기되는 경우 메트로-프레임의 이동들은 비교적 느리다.
또한, 측정 시스템의 높은 정확성은 기판 스테이지의 스캐닝 이동 시, 즉 기판의 스캐닝 또는 노광 시에 특히 바람직하다. 본 발명에 따른 그리핑 디바이스(25)는 기판 스테이지의 스캐닝 이동 시 그리드 플레이트(6)를 고정하는데 사용되어, 이 스캐닝 이동 시 외적 외란들로 인한 그리드 플레이트의 이동 또는 변형을 실질적으로 억제할 수 있다. 스캐닝 이동 전과 후에, 그리핑 디바이스(25)들은 두 스캐닝 이동들 사이에서 메트로-프레임(3)의 여하한의 형상 변화들이 보상될 수 있도록 자유 위치에 배치될 수 있다. 이 방식으로, 예를 들어 압력파들에 의해 야기된 그리드 플레이트(3)에 대한 외적 외란들 및 메트로-프레임(3)에서의 외란들이 모두 보상될 수 있으며, 이에 따라 측정 시스템의 정확성이 증가된다.
본 명세서에서 사용된 그리핑 디바이스라는 용어는, 소정 시간 주기 동안 적어도 1 이상의 방향으로 그리드 플레이트(6)를 실질적으로 고정할 수 있고, 또 다른 시간 주기 동안 그리드 플레이트(6)를 해제할 수 있는 여하한의 디바이스를 칭한다.
이 실시예에서, 그리핑 디바이스(25)는 적어도 그리드 플레이트의 주 평면에 실질적으로 수직인 방향으로 그리드 플레이트(6)의 위치를 고정하는 고정 디바이스로서 사용된다. 다른 실시예들에서, 그리핑 디바이스(25)는 더 많은 방향들 또는 다른 방향(들)으로 그리드 플레이트를 고정하도록 설계될 수도 있다. 일 실시예에서, 그리드 플레이트를 6 자유도에서 유지 위치에 고정하도록 구성되는 1 이상의 그리핑 디바이스들이 제공된다.
본 발명의 대안적인 실시예들에서, 측정 시스템은 실질적으로 동일한 평면에 배치되는 2 이상의 그리드 플레이트를 포함할 수 있으며, 이는 하나의 큰 그리드 플레이트의 기능을 인계받는다. 이 그리드 플레이트들 각각에 본 명세서에서 설명된 바와 같은 보상 디바이스가 제공될 수 있다.
다른 실시예들에서, 1 이상의 센서는 실질적으로 정지상태인 프레임 상에 배치될 수 있는 한편, 그리드 플레이트 또는 그리드 플레이트들은 대상물 테이블 상에 배치된다. 이러한 실시예들에서, 이동가능한 대상물에 대한 그리드 플레이트의 이동 및/또는 변형을 보상하기 위해 각각의 그리드 플레이트에 보상기가 제공될 수 있다. 이러한 이동/변형들은 이동가능한 대상물의 이동으로 인한 압력파들과 같은 외란들에 의해 야기될 수 있다. 이러한 다른 실시예들은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 여겨진다.
앞선 기재내용에서, 리소그래피 장치의 메트로-프레임에 대한 그리드 플레이트의 이동 및/또는 변형의 보상이 설명되었다. 또한, 보상기는 각각의 시스템 부분이 장착되는 프레임에 대한 측정 시스템들의 다른 시스템 부분들의 이동 또는 변위의 보상을 위해 사용될 수도 있다. 이러한 실시예들은 본 발명의 범위 내에 포함된다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
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 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔뿐만 아니라, (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV) 방사선을 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 있다는 것을 알 것이다.

Claims (15)

  1. 정지상태인 프레임에 대해 대상물 테이블을 위치시키는 스테이지 장치에 있어서:
    상기 대상물 테이블;
    상기 정지상태인 프레임에 대해 상기 대상물 테이블을 위치시키도록 구성된 위치설정 디바이스;
    상기 대상물 테이블의 제 1 위치 의존적 신호(position dependent signal)를 제공하도록 구성된 측정 시스템 -상기 측정 시스템은:
    상기 대상물 테이블 상에 장착된 제 1 측정 시스템 부분, 및
    상기 정지상태인 프레임 상에 장착된 제 2 측정 시스템 부분을 포함하고, 사용 시 상기 제 1 및 제 2 측정 시스템 부분들은 상기 제 1 위치 의존적 신호를 제공하도록 서로 상호작동함-;
    상기 위치설정 디바이스를 제어하는 제어 신호를 발생시키도록 구성된 제어기;
    상기 정지상태인 프레임 상에 상기 제 2 측정 시스템 부분을 장착하도록 구성된 장착 디바이스; 및
    상기 정지상태인 프레임에 대한 상기 제 2 측정 시스템 부분의 위치를 나타내는 제 2 위치 의존적 신호를 제공하도록 구성된 위치 센서;를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 제어기의 입력 단자(input terminal)에서 상기 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호들을 수신하도록 구성되고 배치되며, 상기 제어 신호는 상기 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호들 모두에 기초하고,
    상기 제어기는, 상기 제 2 측정 시스템 부분이 상기 프레임에 대한 미리 정해진 위치를 벗어나는 편차가 발생하는 경우에 상기 편차를 상기 제 1 위치 의존적 신호에 반영하기 위하여, 상기 제 2 위치 의존적 신호를 이용하여 상기 제 1 위치 의존적 신호를 보정하도록 구성되고 배치되는 스테이지 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 시스템은 인코더-타입 측정 시스템이며, 상기 제 2 측정 시스템 부분은 센서 또는 센서 어레이를 포함하고, 상기 제 1 측정 시스템 부분은 격자 또는 그리드를 포함한 센서 타겟 대상물을 포함하는 스테이지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 시스템은 인코더-타입 측정 시스템이며, 상기 제 1 측정 시스템 부분은 적어도 1 이상의 센서를 포함하고, 상기 제 2 측정 시스템 부분은 격자 또는 그리드를 포함한 센서 타겟 대상물을 포함하는 스테이지 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 정지상태인 프레임에 대한 상기 제 2 측정 시스템 부분의 이동들 및 변형들 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 보상하도록 구성된 보상기를 더 포함하는 스테이지 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보상기는 상기 센서 타겟 대상물의 이동들 및 변형들 중 적어도 하나를 댐핑하도록 구성된 댐퍼(damper)를 포함하는 스테이지 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 댐퍼는 수동 댐퍼 또는 능동 댐퍼인 스테이지 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 보상기는 피드백 위치 제어 시스템(feedback position control system)을 포함하는 스테이지 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 보상기는 상기 센서 타겟 대상물의 공진 주파수 범위에서 보상하도록 구성된 댐퍼, 및 상기 공진 주파수 범위보다 낮은 주파수 범위에서 보상하도록 구성된 위치 제어기를 포함하는 스테이지 장치.
  10. 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 센서는 상기 제 2 위치 의존적 신호를 제공하도록 구성된 1 이상의 용량성 센서들을 포함하는 스테이지 장치.
  11. 리소그래피 장치에 있어서:
    방사선 빔을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템;
    패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 패터닝 디바이스 지지체 -상기 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하도록 상기 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있음-;
    기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블;
    상기 기판의 타겟부 상에 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템;
    상기 투영 시스템이 장착되는 정지상태인 프레임에 대해 상기 기판 테이블 또는 패터닝 디바이스 지지체를 위치시키도록 구성된 위치설정 디바이스;
    상기 기판 테이블 또는 패터닝 디바이스 지지체의 제 1 위치 의존적 신호를 제공하도록 구성된 측정 시스템 -상기 측정 시스템은:
    상기 기판 테이블 또는 패터닝 디바이스 지지체 상에 장착된 제 1 측정 시스템 부분;
    상기 정지상태인 프레임 상에 장착된 제 2 측정 시스템 부분을 포함하고, 사용 시 상기 제 1 측정 시스템 부분 및 제 2 측정 시스템 부분은 상기 제 1 위치 의존적 신호를 제공하도록 서로 상호작동함-;
    상기 위치설정 디바이스를 제어하는 제어 신호를 발생시키도록 구성된 제어기;
    상기 정지상태인 프레임 상에 상기 제 2 측정 시스템 부분을 장착하도록 구성된 장착 디바이스;
    상기 정지상태인 프레임에 대한 상기 제 2 측정 시스템 부분의 위치를 나타내는 제 2 위치 의존적 신호를 제공하도록 구성된 위치 센서;를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 제어기의 입력 단자에서 상기 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호들을 수신하도록 구성되고 배치되며, 상기 제어 신호는 상기 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호들 모두에 기초하고,
    상기 제어기는, 상기 제 2 측정 시스템 부분이 상기 프레임에 대한 미리 정해진 위치를 벗어나는 편차가 발생하는 경우에 상기 편차를 상기 제 1 위치 의존적 신호에 반영하기 위하여, 상기 제 2 위치 의존적 신호를 이용하여 상기 제 1 위치 의존적 신호를 보정하도록 구성되고 배치되는 리소그래피 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 측정 시스템은 인코더-타입 측정 시스템인 리소그래피 장치.
  13. 정지상태인 프레임에 대해 대상물 테이블을 위치시키는 방법에 있어서:
    상기 방법은 상기 대상물 테이블을 위치시키도록 구성된 위치설정 디바이스, 및 상기 대상물 테이블의 제 1 위치 의존적 신호를 제공하기 위해 상호작동하도록 구성되는 제 1 측정 시스템 부분 및 제 2 측정 시스템 부분을 포함한 측정 시스템을 이용하며, 상기 방법은:
    상기 정지상태인 프레임 상에 장착된 상기 제 2 측정 시스템 부분에 대한, 상기 대상물 테이블 상에 장착된 상기 제 1 측정 시스템 부분의 위치를 나타내는 상기 제 1 위치 의존적 신호를 제공하는 단계;
    상기 정지상태인 프레임에 대한 상기 제 2 측정 시스템 부분의 위치를 나타내는 제 2 위치 의존적 신호를 제공하는 단계;
    상기 위치설정 디바이스를 제어하도록 제어기의 입력 단자에 상기 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호들을 제공하는 단계; 및
    상기 제어기에 의해, 상기 위치설정 디바이스를 제어하는 제어 신호를 제공하는 단계;를 포함하고,
    상기 제어 신호는 상기 제 1 및 제 2 위치 의존적 신호들 모두에 기초하고,
    상기 제어기는, 상기 제 2 측정 시스템 부분이 상기 프레임에 대한 미리 정해진 위치를 벗어나는 편차가 발생하는 경우에 상기 편차를 상기 제 1 위치 의존적 신호에 반영하기 위하여, 상기 제 2 위치 의존적 신호를 이용하여 상기 제 1 위치 의존적 신호를 보정하도록 구성되고 배치되는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 정지상태인 프레임에 대한 상기 제 2 측정 시스템 부분의 이동들 및 변형들 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 보상하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 보상하는 단계는 상기 제 2 측정 시스템 부분의 이동들 및 변형들 중 적어도 하나를 댐핑하는 단계를 포함하는 방법.
KR1020110084530A 2010-08-25 2011-08-24 대상물 테이블을 위치시키는 스테이지 장치, 리소그래피 장치 및 방법 KR101325607B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37692810P 2010-08-25 2010-08-25
US61/376,928 2010-08-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120019404A KR20120019404A (ko) 2012-03-06
KR101325607B1 true KR101325607B1 (ko) 2013-11-06

Family

ID=45696837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110084530A KR101325607B1 (ko) 2010-08-25 2011-08-24 대상물 테이블을 위치시키는 스테이지 장치, 리소그래피 장치 및 방법

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9316928B2 (ko)
JP (1) JP5367779B2 (ko)
KR (1) KR101325607B1 (ko)
CN (1) CN102385255B (ko)
NL (1) NL2007155A (ko)
TW (1) TWI446121B (ko)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2699968B1 (en) 2011-04-22 2024-02-21 ASML Netherlands B.V. Lithography system for processing a target, such as a wafer, and a method for operating a lithography system for processing a target, such as a wafer
EP2699967B1 (en) 2011-04-22 2023-09-13 ASML Netherlands B.V. Position determination in a lithography system using a substrate having a partially reflective position mark
WO2012158025A2 (en) * 2011-05-13 2012-11-22 Mapper Lithography Ip B.V. Lithography system for processing at least a part of a target
US9618859B2 (en) 2012-01-30 2017-04-11 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR20140140541A (ko) * 2012-01-30 2014-12-09 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 기판 테이블의 위치를 측정하기 위한 메트롤로지 시스템을 갖는 리소그래피 장치
JP6016432B2 (ja) * 2012-04-20 2016-10-26 キヤノン株式会社 位置決め装置、露光装置、デバイス製造方法
US9435642B2 (en) * 2012-04-20 2016-09-06 Canon Kabushiki Kaisha Position measuring apparatus, pattern transfer apparatus, and method for manufacturing a device
JP6016433B2 (ja) * 2012-04-20 2016-10-26 キヤノン株式会社 位置決め装置、露光装置、デバイス製造方法
WO2013160016A1 (en) 2012-04-26 2013-10-31 Asml Netherlands B.V. Lithography apparatus and device manufacturing method
TWI468880B (zh) * 2012-06-15 2015-01-11 Asml Netherlands Bv 定位系統、微影裝置及器件製造方法
JP2014143253A (ja) * 2013-01-22 2014-08-07 Canon Inc 検出装置、計測装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法
JP6111718B2 (ja) * 2013-02-14 2017-04-12 株式会社ニコン 計測システム及び露光装置、並びにデバイス製造方法
CN103983195B (zh) * 2014-04-28 2016-03-23 广东工业大学 一种高精密光栅尺快速测量装置及其方法
JP6422246B2 (ja) * 2014-06-25 2018-11-14 キヤノン株式会社 計測装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法
CN104074683A (zh) * 2014-07-07 2014-10-01 国家电网公司 一种悬浮式垂直轴风力发电机组
US10191393B2 (en) * 2015-03-23 2019-01-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, and device manufacturing method
CN108139678B (zh) * 2015-09-30 2022-03-15 株式会社尼康 曝光装置、平面显示器的制造方法及元件制造方法
WO2018015079A1 (en) * 2016-07-22 2018-01-25 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, lithographic projection apparatus and device manufacturing method
CN107883887B (zh) * 2016-09-30 2019-11-26 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种光学测量装置和方法
US10866531B2 (en) * 2016-10-04 2020-12-15 Asml Netherlands B.V. Athermalization of an alignment system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080088501A (ko) * 2007-03-29 2008-10-02 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 측정 시스템, 리소그래피 장치 및 이동가능한 물체의 위치의존적 신호를 측정하는 방법
JP2009231835A (ja) 2008-03-24 2009-10-08 Asml Netherlands Bv エンコーダタイプの測定システム、リソグラフィ装置、およびエンコーダタイプの測定システムのグリッドもしくは回折格子上またはグリッドもしくは回折格子内のエラーを検出するための方法
KR20100059799A (ko) * 2007-07-18 2010-06-04 가부시키가이샤 니콘 계측 방법, 스테이지 장치, 및 노광 장치

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993006618A1 (fr) * 1991-09-20 1993-04-01 Hitachi, Ltd. Procede et appareil de formation de motifs
JP3221823B2 (ja) 1995-11-24 2001-10-22 キヤノン株式会社 投影露光装置およびこれを用いた露光方法ならびに半導体製造方法
JP4109747B2 (ja) * 1998-05-07 2008-07-02 キヤノン株式会社 アクティブ除振装置および露光装置
US7561270B2 (en) * 2000-08-24 2009-07-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby
KR100555930B1 (ko) * 2001-01-19 2006-03-03 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 그 디바이스
JP3919560B2 (ja) * 2002-02-26 2007-05-30 キヤノン株式会社 振動制御装置及び振動制御方法及び露光装置及びデバイスの製造方法
JP4458322B2 (ja) * 2003-01-14 2010-04-28 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイス製造方法
US7126671B2 (en) * 2003-04-04 2006-10-24 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
SG147288A1 (en) * 2003-04-29 2008-11-28 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, device manufacturing method and angular encoder
US7388663B2 (en) 2004-10-28 2008-06-17 Asml Netherlands B.V. Optical position assessment apparatus and method
US7265813B2 (en) 2004-12-28 2007-09-04 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP4410216B2 (ja) 2005-05-24 2010-02-03 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． ２ステージ・リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
US7483120B2 (en) 2006-05-09 2009-01-27 Asml Netherlands B.V. Displacement measurement system, lithographic apparatus, displacement measurement method and device manufacturing method
US7538273B2 (en) * 2006-08-08 2009-05-26 Asml Netherlands B.V. Cable connection to decrease the passing on of vibrations from a first object to a second object
TWI572994B (zh) 2006-08-31 2017-03-01 尼康股份有限公司 Exposure method and exposure apparatus, and component manufacturing method
DE102007049318B3 (de) 2007-10-15 2009-05-07 Carl Zeiss Sms Gmbh Meßsystem und Meßverfahren
NL1036474A1 (nl) * 2008-02-08 2009-08-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and calibration method.
CN101246314B (zh) 2008-03-25 2010-06-02 上海微电子装备有限公司 硅片对准信号的处理方法
JP5057235B2 (ja) 2008-04-04 2012-10-24 株式会社ニコン 較正方法、露光方法及びデバイス製造方法、並びに露光装置
JP5350139B2 (ja) * 2008-10-01 2013-11-27 キヤノン株式会社 露光装置、及びデバイスの製造方法
NL2003529A (en) 2008-10-24 2010-04-27 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, device manufacturing method and position control method.
US8773635B2 (en) * 2008-12-19 2014-07-08 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP2010245144A (ja) 2009-04-02 2010-10-28 Canon Inc 露光装置、及びそれを用いたデバイスの製造方法
JP2010243413A (ja) 2009-04-08 2010-10-28 Canon Inc 測定装置、露光装置及びデバイスの製造方法
WO2010143652A1 (ja) 2009-06-10 2010-12-16 株式会社ニコン 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080088501A (ko) * 2007-03-29 2008-10-02 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 측정 시스템, 리소그래피 장치 및 이동가능한 물체의 위치의존적 신호를 측정하는 방법
KR20100059799A (ko) * 2007-07-18 2010-06-04 가부시키가이샤 니콘 계측 방법, 스테이지 장치, 및 노광 장치
JP2009231835A (ja) 2008-03-24 2009-10-08 Asml Netherlands Bv エンコーダタイプの測定システム、リソグラフィ装置、およびエンコーダタイプの測定システムのグリッドもしくは回折格子上またはグリッドもしくは回折格子内のエラーを検出するための方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201219991A (en) 2012-05-16
US9915880B2 (en) 2018-03-13
US20160223917A1 (en) 2016-08-04
US9316928B2 (en) 2016-04-19
JP5367779B2 (ja) 2013-12-11
CN102385255A (zh) 2012-03-21
JP2012049532A (ja) 2012-03-08
CN102385255B (zh) 2014-10-15
TWI446121B (zh) 2014-07-21
US20120050709A1 (en) 2012-03-01
KR20120019404A (ko) 2012-03-06
NL2007155A (en) 2012-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101325607B1 (ko) 대상물 테이블을 위치시키는 스테이지 장치, 리소그래피 장치 및 방법
US7903866B2 (en) Measurement system, lithographic apparatus and method for measuring a position dependent signal of a movable object
KR100855075B1 (ko) 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법
JP5238678B2 (ja) オブジェクトを制動させるための方法、アクティブダンピングシステムおよびリソグラフィ装置
TWI649637B (zh) 微影裝置、微影投影裝置及器件製造方法
KR20130138708A (ko) 리소그래피 장치
JP7285217B2 (ja) 支持構造、方法、及びリソグラフィ装置
US11914308B2 (en) Lithographic apparatus
NL2020264A (en) Lithographic apparatus, lithographic projection apparatus and device manufacturing method
US20160238953A1 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR102109761B1 (ko) 능동 베이스 프레임 지지부를 갖는 리소그래피 장치
JP6856758B2 (ja) リソグラフィ装置及びデバイス製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161021

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171020

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181023

Year of fee payment: 6