KR101456141B1 - 리소그래피 장치 - Google Patents

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주스트 제로엔 오텐스
에미엘 조제프 멜라니 유센
요하네스 헨리쿠스 빌헬무스 야콥스
드렌트 빌리엄 피터 반
프랭크 스탈스
루카츠 저지 마치트
에릭 빌렘 보가르트
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

리소그래피 장치는 각각 기판 테이블과 투영 시스템의 위치를 측정하기 위한 기판 테이블 위치 측정 시스템 및 투영 시스템 위치 측정 시스템을 포함한다. 기판 테이블 위치 측정 시스템은 기판 테이블에 장착된 기판 테이블 기준 요소와 제1 센서 헤드를 포함한다. 기판 테이블 기준 요소는 기판 테이블 상의 기판의 유지 평면에 실질적으로 평행한 측정 평면으로 연장한다. 유지 평면은 측정 평면의 한쪽에 배치되며, 제1 센서 헤드는 측정 평면의 반대측에 배치된다. 투영 시스템 위치 측정 시스템은 하나 이상의 투영 시스템 기준 요소 및 센서 어셈블리를 포함한다. 센서 헤드 및 센서 어셈블리 또는 관련된 투영 시스템 측정 요소는 센서 프레임에 장착된다.

Description

리소그래피 장치{LITHOGRAPHIC APPARATUS}
본 발명은 리소그래피 장치에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에 통상적으로는 기판의 타겟 영역 상에 원하는 패턴을 부여하는 장치이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 마스크 또는 레티클(reticle)로도 지칭되는 패터닝 장치가 집적회로의 개개의 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟 영역(예컨대, 하나의 다이(die)의 일부분, 하나의 다이, 또는 여러 개의 다이를 포함) 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 위에의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 영역들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 타겟 영역 상에 패턴 전체를 한번에 노광함으로써 각각의 타겟 영역을 조사(照射)하는 소위 스테퍼(stepper), 및 소정의 방향("스캐닝"-방향)의 방사선 빔을 통해 패턴을 스캐닝하는 동시에, 이 방향과 평행한 방향(동일 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 스캐닝함으로써 각각의 타겟 영역을 조사하는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 장치로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
국제 공개 특허 WO 2010/032878은 리소그래피 장치의 기판 테이블의 위치를 결정하도록 구성된 센서 헤드를 포함하는 리소그래피 장치를 개시하고 있다. 센서 헤드는 기판 테이블 아래에 연장하고 있는 센서 암 상에 배치된다. 센서 암은 리소그래피 장치의 계측 프레임 상에 견고하게 장착된다. 리소그래피 장치의 기판 테이블은 기판을 유지 평면(holding plane)으로 유지하기 위한 유지 장치를 포함한다. 기판 테이블은 또한 유지 평면에 평행한 측정 평면으로 연장하는 그리드 플레이트(grid plate)를 포함한다. 그리드 플레이트는 센서 암 상에 배치된 센서 헤드가 기판 테이블의 위치를 측정하기 위해 그리드 플레이트와 협동할 수 있도록 유지 장치 아래에 배치된다.
WO 2010/032878의 위치 측정 시스템의 단점은 위치 측정 시스템이 동적 움직임 및 열적 영향에 대해 감응할 수도 있어, 부정확한 위치 측정을 발생할 수도 있다는 것이다. 이러한 부정확한 위치 측정은 포커스 오차 및 오버레이 오차와 같은 노광 오차를 초래할 수도 있으므로, 바람직하지 않다.
따라서, 기판 테이블의 정확한 위치 측정을 위한 위치 측정 시스템을 포함하는 리소그래피 장치를 제공하는 것이 요망된다.
본 발명의 실시예에 따라, 방사선 빔을 조절하도록 구성된 조명 시스템, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하여 패터닝된 방사선 빔을 형성할 수 있는 패터닝 장치를 지지하도록 구성된 지지체, 기판을 유지 평면으로 유지하도록 구성된 유지 장치(holding device)를 포함하는 기판 테이블, 상기 기판 테이블이 노광 영역에 위치될 때에, 패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟 영역 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템, 및 상기 투영 시스템을 지지하는 실질적인 진동 분리 프레임(vibration isolated frame)을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 또한, 상기 리소그래피 장치는 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 기판 테이블 위치 측정 시스템을 포함하며, 상기 기판 테이블 위치 측정 시스템은, 상기 기판 테이블 상에 배치된 기판 테이블 기준 요소와, 상기 기판 테이블 기준 요소에 대한 제1 센서 헤드의 위치를 결정하도록 구성된 제1 센서 헤드를 포함하며, 상기 기판 테이블 기준 요소는 상기 유지 평면에 실질적으로 평행한 측정 평면으로 연장하며, 상기 유지 평면은 상기 측정 평면의 한쪽에 배치되며, 상기 제1 센서 헤드는 상기 기판 테이블이 노광 위치에 있을 때에 상기 측정 평면의 반대측에 배치된다. 또한, 상기 리소그래피 장치는 상기 리소그래피 장치의 서브-프레임 상에 장착되는 센서 프레임을 포함하며, 상기 센서 프레임 상에는 상기 제1 센서 헤드가 장착된다. 또한, 리소그래피 장치는 상기 투영 시스템의 위치를 측정하도록 구성된 투영 시스템 위치 측정 시스템을 포함하며, 상기 투영 시스템 위치 측정 시스템은 하나 이상의 투영 시스템 기준 요소와 센서 어셈블리를 포함하고, 상기 투영 시스템 기준 요소에 대한 상기 센서 어셈블리의 위치를 결정한다. 상기 센서 어셈블리와 상기 하나 이상의 투영 시스템 기준 요소 중의 하나가 상기 투영 시스템에 장착되고, 상기 센서 어셈블리와 상기 하나 이상의 투영 시스템 기준 요소 중의 다른 하나가 상기 센서 프레임에 장착된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서 헤드 및 센서 어셈블리를 갖는 센서 프레임을 보다 상세하게 도시하고 있다.
도 3은 도 2의 A-A 횡단면의 평면도를 개략적으로 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치의 측정 영역을 위한 센서 헤드 및 센서 어셈블리를 갖는 제2 센서 프레임을 도시하고 있다.
이하에서는, 단지 예시를 목적으로 하는 본 발명의 실시예를 대응하는 부분에 대응하는 도면 부호가 부여되어 있는 첨부된 개략 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 본 리소그래피 장치는, 방사선 빔(B, 예컨대 UV 방사선 또는 다른 적합한 방사선)을 조절하도록 구성된 조명 시스템(조명기)(IL)과, 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 또한 특정의 파라미터에 따라 패터닝 장치(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제1 위치 설정기(PM)에 패터닝 장치 지지체 또는 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT)를 포함한다. 또한, 본 리소그래피 장치는, 기판(예컨대, 레지스트가 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 특정의 파라미터에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제2 위치 설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예컨대, 웨이퍼 테이블)(WT) 또는 "기판 지지체"를 포함한다. 또한, 본 리소그래피 장치는, 패터닝 장치(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여한 패턴을, 기판(W)의 타겟 영역(C)(예컨대, 하나 이상의 다이를 포함하는) 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템(예컨대, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위한 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 정전식, 또는 다른 형태의 광학 요소들 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 형태의 광학 요소들을 포함할 수 있다.
패터닝 장치 지지체는 패터닝 장치의 배향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예컨대 패터닝 장치가 진공 분위기에서 유지되는지의 여부와 같은 기타 조건들에 좌우되는 방식으로 패터닝 장치를 유지한다. 패터닝 장치 지지체는 패터닝 장치를 유지하기 위해 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 패터닝 장치 지지체는 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동시킬 수 있는 프레임(frame) 또는 테이블일 수도 있다. 패터닝 장치 지지체는 패터닝 장치가 예컨대 투영 시스템에 대하여 요구된 위치에 있도록 할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 장치"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 장치"라는 용어는, 기판의 타겟 영역에 패턴을 생성하기 위하여 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하기 위해 사용될 수 있는 어떠한 디바이스도 포함되는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예컨대 그 패턴이 위상 반전 피처(phase-shifting feature) 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)를 포함하는 경우, 기판의 타겟 영역 내의 요구된 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것에 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같은 타겟 영역 내에 생성되는 디바이스에서의 특정 기능층에 대응할 것이다.
패터닝 장치는 투과형 또는 반사형 모두 가능하다. 패터닝 장치의 예로는 마스크, 프로그래머블 미러 어레이, 및 프로그래머블 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상 반전형 및 감쇠 위상 반전형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 타입들을 포함한다. 프로그래머블 미러 어레이의 예는 소형 미러들의 매트릭스 배열을 채용하며, 그 각각의 미러들은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 경사지는 것이 가능하다. 경사진 미러들은 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되고 있는 노광 방사에 대하여 적합하거나 또는 액침액(immersion liquid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대하여 적합하다면, 굴절형, 반사형, 반사 굴절형(catadioptric), 자기형, 전자기형, 및 정전형 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 "투영 렌즈"라는 용어는 "투영 시스템"이라는 좀더 일반적인 용어의 동의어로 간주할 수 있다.
본 명세서에서 설명한 바와 같이, 리소그래피 장치는 투과형의 것(예컨대, 투과형 마스크를 채용함)이다. 이와 달리, 리소그래피 장치는 반사형의 것(예컨대, 전술한 바와 같은 유형의 프로그래머블 미러 어레이를 채용하거나, 또는 반사형 마스크를 채용함)일 수도 있다.
리소그래피 장치는 2개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블 또는 "기판 지지체"를 갖는 형태로 구성될 수도 있다. 이러한 "복수 스테이지" 기계에서는, 추가의 테이블 또는 지지체가 병행하여 사용될 수 있거나, 또는 하나 이상의 테이블 또는 지지체 상에서 예비 단계를 수행하면서 다른 하나 이상의 테이블 또는 지지체를 노광용으로 사용하는 것이 가능하다.
리소그래피 장치는 기판의 적어도 일부분이 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해 물과 같은 비교적 굴절률이 높은 액체에 의해 덮여지는 유형의 것일 수도 있다. 액침액은 또한 예컨대 마스크와 투영 시스템 사이와 같은 리소그래피 장치 내의 다른 공간에도 가해질 수 있다. 액침 기술은 투영 시스템의 개구도를 증가시키기 위해 이용될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "액침"이라는 용어는, 기판과 같은 구조체가 액체에 잠겨져야 하는 것을 의미하지 않고, 그보다는 노광 동안에 투영 시스템과 기판 사이에 액체가 위치된다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 조명기(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수광한다. 예컨대, 방사선 소스가 엑시머 레이저인 경우, 방사선 소스와 리소그래피 장치는 별도의 구성요소일 수도 있다. 이러한 경우, 방사선 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔은 예컨대 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)을 이용하여 방사선 소스(SO)로부터 조명기(IL)로 전달된다. 다른 경우에, 예컨대 방사선 소스가 수은 램프인 경우에, 이 방사선 소스는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수도 있다. 방사선 소스(SO) 및 조명기(IL)는 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템으로 지칭될 수도 있다.
조명기(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포(angular intensity distribution)를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명기의 퓨필 평면(pupil plane) 내의 세기 분포의 적어도 외측 반경 범위 및/또는 내측 반경 범위(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 조명기(IL)는 집속기(integrator)(IN) 및 집광기(condenser)(CO)와 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 방사선 빔의 단면에서 요구된 균일성 및 세기 분포를 갖도록 방사선 빔을 조절하기 위해 이용될 수 있다.
방사선 빔(B)은 패터닝 장치 지지체(예컨대, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 장치(MA)에 의해 패터닝된다. 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA)를 종단한 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하고, 투영 시스템(PS)이 방사선 빔을 기판(W)의 타겟 영역(C) 상에 집속시킨다. 제2 위치 설정기(PW)와, 센서 프레임(3) 상에 장착된 센서 헤드(1) 및 기판 테이블(WT) 상에 장착된 그리드 플레이트(4)를 포함하는 기판 테이블 위치 측정 시스템을 이용하여, 예컨대 상이한 타겟 영역(C)을 방사선 빔(B)의 경로 내에 위치시키도록 기판 테이블(WT)을 정확하게 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 제1 위치 설정기(PM) 및 다른 위치 센서(도 1에 명시되어 도시되어 있지는 않음)를 이용하여, 예컨대 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적 인출 후에 또는 스캔하는 동안에, 방사선 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는 것이 가능하다. 일반적으로, 패터닝 장치 지지체(예컨대, 마스크 테이블)의 이동은, 제1 위치 설정기(PM)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈(long-stroke module; 개략적 위치 설정) 및 숏-스트로크 모듈(short-stroke module; 미세 위치 설정)을 이용하여 실현될 것이다. 마찬가지로, 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"의 이동은 제2 위치 설정기(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수 있다. 스테퍼의 경우(스캐너에 반대되는 것으로서의), 패터닝 장치 지지체(예컨대, 마스크 테이블)는 숏-스트로크 액추에이터에만 연결될 수도 있고, 또는 고정될 수도 있다. 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 패터닝 장치 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 전용의 타겟 영역에 위치하고 있지만, 이들 마크들은 타겟 영역 사이의 공간에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려져 있다). 마찬가지로, 마스크(MA) 상에 하나보다 많은 다이가 제공되는 상황에서는, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서는, 패터닝 장치 지지체(MT) 또는 "마스크 지지체" 및 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"를 기본적으로 정지 상태로 유지한 채로, 방사선 빔에 부여한 패턴 전체를 한 번에 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 정지 노광). 그리고나서, 상이한 타겟 영역(C)이 노광될 수 있도록 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"를 X 방향 및/또는 Y 방향으로 이동시킨다. 스텝 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 정지 노광시에 이미징되는 타겟 영역(C)의 크기가 한정된다.
2. 스캔 모드에서는, 패터닝 장치 지지체(MT) 또는 "마스크 지지체" 및 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"를 동기적으로 스캐닝하면서, 방사선 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 동적 노광). 패터닝 장치 지지체(MT) 또는 "마스크 지지체"에 대한 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대율(축소율) 및 상 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 동적 노광시의 타겟 영역의 폭(스캐닝되지 않는 방향에서의 폭)이 한정되는 한편, 스캐닝 동작의 길이에 의해 타겟 영역의 높이(스캐닝 방향에서의 높이)가 결정된다.
3. 또 다른 모드에서는, 프로그래머블 패터닝 장치를 유지한 채로 패터닝 장치 지지체(MT) 또는 "마스크 지지체"를 기본적으로 정지 상태로 하고, 또한 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"를 이동시키거나 스캐닝하면서, 방사선 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스 방사선 소스가 채용되며, 프로그래머블 패터닝 장치는 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"의 각각의 이동 후에 또는 스캔 동안의 연속적인 방사 펄스의 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급한 바와 같은 타입의 프로그래머블 미러 어레이와 같은 프로그래머블 패터닝 장치를 이용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 전술한 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전혀 다른 사용 모드들이 채용될 수도 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 테이블 위치 측정 시스템을 도시하고 있다.
기판 테이블 위치 측정 시스템은 센서 프레임(3)의 제1 암(2) 상에 배치된 센서 헤드(1)를 포함한다. 센서 헤드(1)는 기판 테이블(WT)의 바닥측에 배치된 그리드 플레이트(4) 형태의 기판 테이블 기준 요소와 공조하도록 구성된다. 기판 테이블(WT)은 기판(W)을 유지 평면에 유지하기 위해 예컨대 진공 클램프와 같은 유지 장치 또는 홀더(5)를 포함한다. 그리드 플레이트(4)는 유지 평면에 실질적으로 평행한 측정 평면으로 연장한다. 기판 테이블(WT)의 위치를 결정하기 위해 센서 헤드(1)와 공조할 수 있는 어떠한 다른 기판 테이블 기준 요소도 적용될 수 있다.
센서 헤드(1)는 기판 테이블(WT)의 위치를 6의 자유도(six degree of freedom)로 결정하도록 구성된다. 따라서, 센서 헤드(1)는 측정 평면에서의 제1 방향, 예컨대 x-방향에서의 위치를 측정하기 위한 제1 및 제2 인코더 센서와, 제1 방향과 실질적으로 직각을 이루는 측정 평면에서의 제2 방향, 예컨대 y-방향에서의 위치를 측정하기 위한 제3 인코더 센서를 포함한다. 센서 헤드(1)는 측정 평면에 실질적으로 직각을 이루는 방향, 예컨대 z-방향에서의 위치를 측정하기 위해 3개의 간섭계 센서를 포함한다.
도 2 및 도 3의 실시예에서, 센서 헤드(1)는 3개의 측정 센서(1a)를 포함하며, 각각의 측정 센서는 인코더 센서 중의 하나와 간섭계 센서 중의 하나의 조합으로 이루어진다. 개개의 측정 센서(1a) 간의 거리는 예컨대 기판(W) 상의 다이의 치수의 범위 이내가 될 것이며, 이로써 센서 헤드(1)는 기판 테이블(WT)의 위치를 6의 자유도로 측정하기 위해 비교적 작은 측정 영역을 갖게 된다.
일실시예에서, 센서 헤드(1)는 리소그래피 장치의 광학축(O) 상에 배치된다. 그 결과, 센서 헤드(1)는 노광 동안 투영 빔(B)이 기판 테이블(WT) 상에 지지된 기판(W) 위에 투영되는 지점에 매우 근접한 지점에서 그리드 플레이트(4)의 위치를 측정할 수 있다. 이러한 방식으로, 기판의 타겟 지점의 위치, 즉 투영 빔(B)이 기판(W) 상에 투영되는 곳이 비교적 정확하게 결정될 수 있고, 기판 테이블(WT) 상의 기판(W)의 위치 제어를 위해 이용될 수 있다. 또한, 이 지점에서의 위치 측정은 기판 스테이지에서의 변형에 대한 감응성이 낮아지게 된다.
센서 헤드(1)가 유지 장치 또는 홀더(5)의 유지 평면에 대하여 측정 평면의 반대측에 배치되므로, 센서 헤드(1)는, 광학축(O)에 배치되기는 하지만, 패터닝된 방사선 빔의 기판(W) 상에의 투영에는 간섭하지 않는다.
일실시예에서, 센서 프레임(3)은 열팽창 계수가 작은 경량의 재료, 예컨대 "Zerodur"로 제조된다. 더욱이, 센서 프레임(3)은 비교적 큰 경도(stiffness)로 경량의 구조를 갖는다.
센서 프레임(3)의 최저 공진 주파수는 적어도 400 ㎐이며, 일실시예에서는 적어도 600 ㎐이다. 이러한 비교적 높은 레벨의 최저 공진 주파수는 이 예에서는 센서 프레임(3)을 경량이면서 비교적 단단하게 구성함으로써 달성된다.
센서 프레임(3)은 계측 프레임(MF)에 장착된다. 이 계측 프레임(3)은 투영 시스템(PS)이 장착되는 실질적으로 진동 분리 프레임(vibration isolated frame), 즉 실질적인 정지 프레임이다. 실질적인 정지 프레임은 실질적인 정지 위치에 수동 방식으로 또는 능동 방식으로 유지되는 어떠한 프레임이어도 된다는 것에 유의하기 바란다. 리소그래피 장치의 계측 프레임(3)은 공장 바닥에서의 진동과 같은 어떠한 외부적 외란(disturbance)을 필터링하기 위해 베이스 프레임 상에 패시브 또는 액티브 에어-마운트로 장착된다. 이러한 방식으로, 투영 시스템(PS) 및 센서 프레임(3)은 실질적인 정지 위치로 유지된다.
그러나, 예컨대 통상적으로 150∼200 ㎐의 주파수 대역에서의 벤딩 모드(bending mode)의 계측 프레임과 같은 계측 프레임에서는 여전히 일부 움직임이 나타날 수도 있다. 계측 프레임의 또 다른 움직임은 또한 기판 테이블 위치 측정 시스템의 측정 품질에 영향을 줄 수 있다.
센서 프레임(3)이 계측 프레임의 움직임에 대해 덜 감응하도록 하기 위해, 센서 프레임(3)은 비-부정정 구조물(statically non-undetermined construction), 즉 언더디터마인드되거나(under determined) 또는 오버디터마인드되지(over determined) 않은 구조물을 이용하여 리소그래피 장치의 계측 프레임(MF)에 6의 자유도로 운동학적으로(kinematically) 장착된다. 도시된 실시예에서, 계측 프레임(MF)에 센서 프레임(3)을 장착하기 위해 정정(statically determined)(즉, 언더디터마인드되지 않고 또한 오버디터마인드되지 않은) 판 스프링 구조물(6)이 이용된다.
센서 프레임의 최저 공진 주파수(>400㎐)가 계측 프레임의 대표적인 공진 주파수(150∼200㎐)보다 실질적으로 높고, 센서 프레임(3)이 판 스프링 구조물(6)에 의해 계측 프레임(MF)의 공진 진동으로부터 분리되기 때문에, 기판 테이블 위치 측정 시스템의 성능은 실질적으로 향상된다.
우수한 이미지 품질을 위해서는 포커스 오차 및 이미징 오차가 작은 것이 바람직하다. 이들 포커스 오차 및 이미징 오차를 제어하기 위해, 투영 시스템(PS)에 대한 기판 테이블의 위치를, 바람직하게는 계측 프레임의 움직임에 상관없이, 제어하는 것이 요망된다. 이러한 이유로, 기판 테이블(WT)과 투영 시스템(PS)의 서로에 대한 위치가 정확하게 결정될 수 있도록, 센서 어셈블리(7)가 센서 프레임(3)의 제2 암(8) 상에 장착된다. 제2 암(8)은 투영 시스템(PS)의 외측 테두리에 대한 위치를 측정하기 위해 부분적으로 환형을 이루고 있다. 이러한 측정에 기초하여, 광학축(O)에서의 투영 시스템의 위치가 결정될 수 있다.
센서 어셈블리(7)는 투영 시스템(PS)의 위치를 6의 자유도로 결정하도록 구성된다. 센서 어셈블리(7)는, 투영 시스템의 광학축(O)에 대한 방사상 방향에서의 투영 시스템(PS)의 위치를 측정하기 위한 제1 위치 센서(9) 및 제3 위치 센서(11)와, 투영 시스템(PS)의 광학축(O)에 대한 접선 방향에서의 투영 시스템(PS)의 위치를 측정하기 위한 제2 위치 센서(10)를 포함한다. 센서 어셈블리(7)는 또한 투영 시스템의 광학축(O)에 실질적으로 평행한 방향, 즉 z-방향에서의 투영 시스템(PS)의 위치를 측정하기 위한 3개의 위치 센서(12)를 포함한다.
위치 센서(9, 10, 11, 12)는 예컨대 인코더 타입 센서, 간섭계 센서, 및/또는 용량형 센서일 수 있으며, 예컨대 투영 시스템(PS)의 하단부의 외측 테두리에 배치된 예컨대 소형 미러 요소 또는 그리드 플레이트와 같은 기준 요소(13)에 대한 위치를 결정하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 어떠한 다른 적합한 타입의 센서 또는 기준 요소가 이용될 수도 있다. 기준 요소는 예컨대 투영 시스템 자체에 의해 형성될 수도 있다.
센서 어셈블리(7) 및 센서 헤드(1)가 센서 프레임(3) 상에 장착되므로, 투영 시스템(PS)에 대한 기판 테이블(WT)의 상대 위치가 높은 정확도로 측정될 수 있다.
다른 실시예에서는, 센서 어셈블리(7)가 투영 시스템(PS)에 장착될 수 있고, 투영 시스템 기준 요소(13)가 센서 프레임(3)에 장착될 수도 있다는 것에 유의하기 바란다.
위치 측정의 품질은, 센서 암 자체에서의 공진 주파수, 기판 테이블(WT)의 움직임에 기인한 공기 압력에 의해 야기된 센서 프레임 변형으로 인한 센서 프레임(3)에서의 위치 변화, 예컨대 국소 가열에 의해 야기된 센서 프레임(3)에서의 열적 작용, 및 센서 헤드(1)와 그리드 플레이트(4) 사이의 영역에서의 열적 작용으로 인한 측정 빔에서의 외란에 의해 영향을 받을 수도 있다.
이러한 작용을 감소시키거나 제거하기 위해 이하의 방안이 취해질 수도 있다.
센서 프레임(3)의 최저 공진 주파수가 계측 프레임(MF)의 최저 공진 주파수보다 실질적으로 높기 때문에, 센서 프레임(3)의 이들 공진 주파수는 여전히 위치 측정에 영향을 줄 것이다. 센서 프레임(3) 자체의 공진 주파수의 작용을 감소시키기 위해, 센서 프레임(3)의 움직임을 감쇠(damping)시키기 위해 능동 감쇠 장치 또는 능동 댐퍼(15)를 제공한다. 이 능동 감쇠 장치 또는 능동 댐퍼(15)는 센서 프레임(3)의 움직임을 억제할 수 있는 어떠한 감쇠 장치 또는 댐퍼(15)로서 구성되어도 된다. 이에 대한 대안으로서 또는 이에 추가하여, 센서 프레임(3)의 움직임을 감쇠시키기 위해 수동 감쇠 장치가 제공될 수도 있다. 이러한 수동 감쇠 장치는 센서 프레임(3)의 하나 이상의 공진 피크를 억제하기 위한 동조 질량 댐퍼(tuned mass damper)이어도 된다. 이와 달리 또는 이에 추가하여, 와전류 기반 댐퍼(eddy current based damper)가 이용될 수도 있다.
예컨대 기판 테이블의 움직임을 스캐닝하는 동안의 기판 테이블(WT)의 움직임은 센서 헤드(1)가 제공된 영역으로 전파하는 압력파를 야기할 수도 있다. 또한, 다른 지점에서, 리소그래피 장치의 사용 동안에 압력파가 나타날 수도 있으며, 센서 프레임(3) 또는 그 일부분에 대해 작용할 수도 있을 것이다. 압력파의 영향을 감소시키기 위해, 센서 프레임(3)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 차폐 재료를 포함하는 하나 이상의 차폐 프레임이 제공될 수도 있다. 도 2 및 도 3의 일례의 실시예에서, 센서 암(2) 및 센서 헤드(1)를 둘러싸는 차폐 프레임(16)이 제공된다. 센서 프레임(3) 및/또는 센서 어셈블리(7)의 다른 부분에 대하여 추가의 차폐 프레임이 제공될 수도 있다.
이에 추가하여 또는 이와 달리, 센서 프레임(3)은 압력파의 영향을 최소화하기 위해 공기 역학적 설계를 가질 수도 있다.
일실시예에서, 압력파의 힘이 이들 차폐 프레임(16)에 가해질 것이므로, 하나 이상의 차폐 프레임(16)은 센서 프레임 및/또는 계측 프레임에 장착되지 않는다. 하나 이상의 차폐 프레임(16)은 예컨대 리소그래피 장치의 베이스 프레임, 즉 리소그래피 장치의 비진동 분리 프레임에 장착될 수 있다.
센서 프레임(3) 내의 열적 상태 또한 센서 어셈블리(7)의 센서와 센서 헤드(1) 간의 상대 위치에 대하여 영향을 줄 수 있다. 이들 상대 위치는 투영 시스템(PS)에 대한 기판 테이블(WT)의 신뢰 가능한 위치 측정을 획득하기 위해 일정하게 유지되어야 한다. 센서 프레임(3) 내의 열적 작용에 의해 야기된 영향을 제어하기 위해서는, 하나 이상의 열조절 장치 또는 열조절기(17)가 센서 프레임(3)의 열적 상태를 제어하기 위해 제공될 수 있다. 이들 열조절 장치 또는 열조절기(17)는 예컨대 물을 이용한 가열/냉각 도관, 전기 장치일 수도 있는 국소 히터 등을 포함할 수 있다. 열조절기(17)는 온도 제어된 액체 및/또는 가스를 포함할 수 있다. 열조절기(17)는 열을 전달하기 위한 펠티어 소자(peltier-element) 또는 히트 파이프를 포함할 수 있다. 열조절 장치 또는 열조절기(17)는 센서 프레임(3) 상에 또는 예컨대 차폐 프레임(16)과 같은 어떠한 다른 적합한 지점 상에 장착될 수 있다. 정확한 온도를 얻기 위해 온도 센서가 센서 프레임(3) 내에 또는 센서 프레임 상에 위치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 측정 빔 영역, 즉 센서 헤드(1)와 그리드 플레이트(4) 사이의 열적 상태는 측정에 있어서의 외란을 초래할 수도 있다. 하나 이상의 공기 조절 장치 또는 에어 컨디셔너(18)가 센서 헤드(1)의 측정 빔의 측정 영역에 조절된 공기 흐름을 제공한다. 유사하게, 센서 어셈블리의 위치 센서(9, 10, 11, 12)의 측정 빔이 이동하는 영역을 조절하기 위해 공기 조절 장치(18)가 제공될 수 있다. 공기 조절 장치(18)는 센서 프레임(3), 계측 프레임(MF) 및 베이스 프레임 중의 하나 이상의 위에 장착될 수 있다.
하나 이상의 공기 조절 장치(18)가 예컨대 차폐 프레임(16)과 같은 임의의 적합한 지점 상에 장착될 수 있다. 측정 빔이 예컨대 부분적으로 진공화된 분위기와 같은 조절된 분위기를 통해 이동할 때에, 공기 조절 장치(18)는 이 조절된 분위기를 조절하기 위해 이용될 수도 있다는 것에 유의하기 바란다.
도 2 및 도 3은 리소그래피 장치의 노광 영역, 즉 패터닝된 투영 빔(B)이 기판(W) 상에 투영되는 곳에서 기판 테이블(WT)의 위치를 측정하기 위한 센서 프레임(3)을 도시하고 있다.
본 발명의 센서 프레임(3)은 또한 리소그래피 장치의 측정 영역에 제공될 수도 있다. 패턴을 기판(W) 상에 실제로 노광하기 전에, 기판(W)의 표면을 측정하기 위해 정렬 센서 및 포커스 센서에 의해 기판(W)의 표면이 스캐닝된다. 이 정보는 투영 시스템에 대한 기판 표면의 정렬 및 포커스를 최적화하기 위해 노광 단계 동안 이용된다.
도 4는 이러한 측정 범위에 배치된 센서 프레임(3)을 도시하고 있다. 동일한 부분 또는 실질적으로 동일한 기능을 갖는 부분은 동일한 도면부호가 부여되어 있다. 리소그래피 장치에서, 측정 영역과 노광 영역은 서로 가깝게, 바람직하게는 서로 인접하여 위치될 수 있다.
계측 프레임(MF)에는 정렬 측정 및 포커스 측정을 수행하기 위해 정렬 센서(20) 및 포커스 센서(21)가 배치된다. 제2 센서 프레임(3)은 정정(즉, 언더디터마인드되지 않거나 또는 오버디터마인드되지 않은) 판스프링 구조물(6)을 이용하여 계측 프레임(MF)에 운동학적으로 장착된다. 제2 센서 프레임(3)은 제1 센서 프레임 암(2) 및 제2 센서 프레임 암(8)을 포함한다. 제1 센서 프레임 암(2) 상에는, 센서 프레임(3)에 대한 기판 테이블(WT)의 위치를 결정하기 위해 제2 센서 헤드(1)가 장착된다. 제2 센서 프레임 암(8) 상에는, 정렬 센서(20) 및 포커스 센서(21)의 위치를 결정하기 위해 제2 센서 어셈블리(7)가 장착된다. 정렬 센서(20) 및 포커스 센서(21)에는 센서 어셈블리(7)와 공조하도록 기준 요소(13)가 장착된다.
제2 센서 프레임(3), 제2 센서 헤드(1) 및 제2 센서 어셈블리(7)를 이용하면, 기판 테이블(WT)과 정렬 센서(20) 및 포커스 센서(21) 간의 상대 위치에 대한 신뢰할 수 있는 측정치가 획득될 수 있다.
도 2 및 도 3의 실시예와 유사하게, 센서 프레임(3)은, 능동 또는 수동 감쇠 장치, 하나 이상의 차폐 프레임, 센서 프레임(3)에 대한 하나 이상의 열조절 장치, 및 측정 빔의 영역 내의 공기를 조절하기 위한 하나 이상의 공기 조절 장치와 같은, 측정 성능을 최적화하기 위한 추가의 수단들이 제공될 수 있다.
전술한 실시예에서, 기판 테이블 기준 요소는 기판 테이블 또는 기판 테이블의 적어도 일부분과 동일한 재료로 구성될 수 있다. 이 부분은 기판 테이블 기준 요소와 높은 위치 정확도를 요구하는 기판 테이블의 상면 사이에 존재하는 부분일 것이다. 이와 같이 하면, 기판 테이블의 열적 변형이 기판 테이블 기준 요소로 측정될 수 있다는 장점을 얻는다. 또한, 수평 방향의 변화도(horizontal gradient)를 갖거나 또는 시간이 지남에 따라 변화하는 열적 변형이 측정될 수 있다. 증가된 온도로 인해 기판 테이블이 팽창할 때, 기판 테이블 기준 요소 또한 동일한 방식으로 팽창한다. 유지 평면에 평행한 평면에서의 열적 변형은 대상으로 하는 지점, 즉 기판 상의 노광 슬릿에서 직접 측정될 수 있다. 유지 평면에 직각을 이루는 방향에서의 열적 변형이 여전히 존재할 수도 있지만, 이러한 변형은 통상적으로 리소그래피 공정에 대하여 10배 더 적은 중요도를 갖는다. 이것은 "Zerodur"와 같은 극히 낮은 열팽창 계수(CTE)를 갖는 재료와는 상이한 재료를 이용하는 것을 가능하게 한다. 그 대신, SiSiC와 같은 더 높은 열팽창 계수, 및 더 높은 영 계수(Young modulus) 또는 더 높은 열컨덕턴스(thermal conductance)를 갖는 재료가 이용될 수 있다. 일실시예에서, 기판 테이블 및 기판 테이블 기준 요소는 하나의 통합 부품이다.
전술한 실시예들과는 달리 또는 전술한 실시예들에 추가하여, 리소그래피 장치는 적어도 부분적으로는 투영 시스템 위치 측정 시스템에 대한 기판 테이블 위치 측정 시스템의 적어도 일부분의 위치를 측정하기 위한 추가의 위치 측정 시스템이 제공될 수도 있다. 추가의 위치 측정 시스템의 예로는 투영 시스템 위치 측정 시스템에 대한 기판 위치 측정 시스템의 위치를 측정하기 위한 간섭계 시스템이 있다. 예컨대, 간섭계 시스템은 센서 헤드(1)에 대한 센서 어셈블리(7)의 위치를 측정할 수 있다. 센서 프레임의 열적 변형 또는 진동이 간섭계 시스템에 의해 검출될 수 있으며, 그에 따라 보상될 수 있다. 간섭계 시스템은 간섭계 빔이 센서 프레임(3) 외측으로 진행하는 외부 간섭계 시스템이어도 된다. 간섭계 시스템은 간섭계 빔이 센서 프레임(3)을 통과하는 내부 간섭계 시스템이어도 된다. 센서 프레임(3)은 적어도 부분적으로 통형(hollow)이거나 또는 투명한 내측부가 제공되어, 빔이 통과할 수 있도록 할 수 있다. 내부 간섭계 시스템은 빔이 압력파와 같은 외란에 대해 차폐될 수 있는 장점을 갖는다. 외부 간섭계 시스템은 열적, 광학적 또는 음향적 외란에 대한 추가의 차폐가 제공될 수도 있다. 간섭계 시스템과는 달리 또는 간섭계 시스템에 추가하여, 스펙트럼 간섭 레이저가 이용될 수도 있다.
추가의 위치 측정 시스템의 다른 예로는 광학 인코더 시스템, 자기 인코더 시스템, 및 비간섭계 시스템(non-interferometer system)이 있다. 비간섭계 시스템의 예로는 삼각측량(triangulation), 적어도 하나의 포토다이오드 상의 광학 스폿의 검출, 또는 CCD를 이용하는 방법이 있다.
추가의 위치 측정 시스템의 또 다른 예로는 스트레인 기반(strain-based) 측정 시스템이 있다. 이 시스템은 센서 프레임(3) 내에 위치되거나 또는 센서 프레임(3) 상에 위치된 스트레인-게이지(strain-gauge)를 포함할 수 있다.
추가의 위치 측정 시스템의 추가의 예에서, 센서 프레임(3)은 광을 운송하기 위한 하나 이상의 광섬유가 제공될 수도 있다. 센서 프레임(3)의 변형은 광섬유의 변형 및 그에 따른 편광 또는 세기와 같은 광섬유를 통한 광의 특성에서의 변화를 초래할 수 있다. 이러한 변화는 적합한 센서에 의해 측정될 수 있다.
전술한 실시예들에서, Z, Rx 및/또는 Rz에서의 기판 또는 기판 테이블의 위치를 기판의 상면에서 측정하기 위해 추가의 위치 측정 시스템이 제공될 수 있다.
본 명세서에서는, 집적회로(IC)의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 사용예에 대해 특정하게 언급하였지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리(magnetic domain memory)용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 기타 응용예들을 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 다른 응용예와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟 영역"과 같은 좀더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예컨대 트랙(전형적으로 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 장치), 계측 장비, 및/또는 검사 장치에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 범위에서, 상기한 기판 처리 장치와 여타 기판 처리 장치에 본 명세서의 개시 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 집적회로를 생성하기 위하여 기판이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 지칭할 수도 있다.
이상에서 광학 리소그래피의 관점에서 본 발명의 실시예의 이용에 대하여 구체적인 참조가 이루어졌지만, 본 발명은 다른 응용예, 예컨대 임프린트 리소그래피에서도 이용될 수 있으며, 문맥이 허용하는 곳에서는 광학 리소그래피로 제한되지 않는다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 장치의 토포그래피는 기판 상에 생성되는 패턴을 형성한다. 패터닝 장치의 토포그래피는 기판에 공급된 레지스트층에 프레싱될 수 있으며, 그 후 이 레지스트는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 이들의 조합을 가함으로써 경화된다. 패터닝 장치는 레지스트가 경화된 후에 레지스트로부터 이동되어 패턴을 잔류시킨다.
본 명세서에 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는, 자외(UV) 방사선(예컨대, 365, 248, 193, 157, 또는 126 nm의 파장 또는 그 부근의 파장을 가짐) 및 극자외(EUV) 방사선(예컨대, 5∼20 nm 범위의 파장을 가짐)뿐만 아니라 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
문맥이 허용하는 곳에서의 "렌즈"라는 용어는 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 및 정전식 광학 요소들을 포함하는 다양한 타입의 광학 요소들 중 어느 하나 또는 그 조합을 지칭할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명의 실시예는 위에서 개시된 바와 같은 방법을 기술하는 기계 판독 가능한 명령어들의 하나 이상의 시퀀스들을 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되는 데이터 저장 매체(예컨대, 반도체 메모리, 자기 디스크 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수도 있다.
전술한 내용은 예시를 위한 것으로, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 하기 청구항들의 범위를 벗어나지 않고서도 전술한 본 발명에 대한 변형예가 이루어질 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 리소그래피 장치에 있어서,
    (a) 기판을 유지 평면으로 유지하도록 구성된 홀더(holder)를 포함하는 기판 테이블;
    (b) 상기 기판 테이블이 노광 영역에 위치될 때에, 패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟 영역 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템;
    (c) 상기 투영 시스템을 지지하는 실질적인 진동 분리 프레임(vibration isolated frame);
    (d) 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성되며,
    상기 기판 테이블 상에 배치된 기판 테이블 기준 요소와,
    상기 기판 테이블 기준 요소에 대한 제1 센서 헤드의 위치를 결정하도록 구성된 제1 센서 헤드를 포함하며,
    상기 기판 테이블 기준 요소가 상기 유지 평면에 평행한 측정 평면으로 연장하며, 상기 유지 평면이 상기 측정 평면의 한쪽에 배치되며, 상기 제1 센서 헤드는 상기 기판 테이블이 노광 위치에 있을 때에 상기 측정 평면의 반대측에 배치되는,
    기판 테이블 위치 측정 시스템;
    (e) 상기 리소그래피 장치의 서브-프레임 상에 장착되며, 상기 제1 센서 헤드가 위에 장착되는 센서 프레임; 및
    (f) 상기 투영 시스템의 위치를 측정하도록 구성되며, 투영 시스템 기준 요소와 센서 어셈블리를 포함하고, 상기 투영 시스템 기준 요소에 대한 상기 센서 어셈블리의 위치를 결정하는, 투영 시스템 위치 측정 시스템
    을 포함하며, 상기 센서 어셈블리와 상기 투영 시스템 기준 요소 중의 하나가 상기 투영 시스템에 장착되고, 상기 센서 어셈블리와 상기 투영 시스템 기준 요소 중의 다른 하나가 상기 센서 프레임에 장착되고,
    상기 센서 프레임은, 비-부정정 구조물(statically non-undetermined construction)을 이용하여, 상기 투영 시스템을 지지하는 실질적인 진동 분리 프레임 상에 운동학적으로(kinematically) 장착되는, 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브-프레임은 상기 실질적인 진동 분리 프레임인, 리소그래피 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비-부정정 구조물은 판 스프링 구조물을 포함하는, 리소그래피 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 부분적으로 상기 투영 시스템 위치 측정 시스템에 대한 상기 기판 테이블 위치 측정 시스템의 적어도 일부분의 위치를 측정하기 위한 추가의 위치 측정 시스템이 제공된, 리소그래피 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판 테이블 기준 요소 및 하나 이상의 투영 시스템 측정 요소 중 하나 또는 양자 모두가 그리드(grid) 또는 격자(grating)를 포함하는, 리소그래피 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    (a) 상기 제1 센서 헤드는 상기 기판 테이블의 위치를 6의 자유도(six degree of freedom)로 측정하도록 구성되는 것; 및
    (b) 상기 센서 어셈블리는 상기 투영 시스템의 위치를 6의 자유도로 측정하도록 구성되는 것
    중 하나 또는 양자 모두를 충족하는, 리소그래피 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서 헤드는, 측정 평면에서의 제1 방향의 위치를 측정하도록 구성된 제1 및 제2 인코더 센서와, 상기 제1 방향에 직각을 이루는 측정 평면에서의 제2 방향의 위치를 측정하도록 구성된 제3 인코더 센서를 포함하며, 상기 제1 센서 헤드는 측정 평면에 직각을 이루는 방향에서의 위치를 측정하도록 구성된 3개의 간섭계 센서(interferometer sensor)를 포함하는, 리소그래피 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 센서 어셈블리는, 상기 투영 시스템의 광학축에 대한 방사상 방향에서의 상기 투영 시스템의 위치를 측정하도록 구성된 제1 위치 센서와, 상기 투영 시스템의 광학축에 대한 접선 방향에서의 상기 투영 시스템의 위치를 측정하도록 구성된 제2 위치 센서와, 상기 투영 시스템의 광학축에 대한 방사상 방향 또는 접선 방향에서의 상기 투영 시스템의 위치를 측정하도록 구성된 제3 위치 센서를 포함하며, 상기 센서 어셈블리는 상기 투영 시스템의 광학축에 평행한 방향에서의 위치를 측정하기 위한 3개의 추가 위치 센서를 더 포함하는, 리소그래피 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판 테이블의 노광 위치에서, 상기 유지 평면은 측정 평면 위에 배치되고, 상기 제1 센서 헤드는 측정 평면 아래에 배치되는, 리소그래피 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 센서 프레임, 상기 제1 센서 헤드, 및 상기 센서 어셈블리 중 하나 이상을 적어도 부분적으로 덮거나 둘러싸는 차폐 재료를 포함하는 하나 이상의 차폐 프레임을 더 포함하는, 리소그래피 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 센서 프레임의 움직임을 감쇠(daming)시키도록 구성된 하나 이상의 수동 댐퍼 및 능동 댐퍼 중 하나 또는 양자 모두를 더 포함하는, 리소그래피 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 리소그래피 장치는 상기 기판 테이블이 측정 위치에 위치될 때에 정렬 측정 및 포커스 측정을 수행하도록 구성된 정렬 센서 및 하나 이상의 포커스 센서를 포함하는 측정 영역을 포함하며, 상기 리소그래피 장치는, 측정 위치에서의 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 제2 센서 헤드, 상기 정렬 센서 및 상기 하나 이상의 포커스 센서의 위치를 측정하도록 구성된 제2 센서 어셈블리, 및 상기 제2 센서 헤드와 상기 제2 센서 어셈블리를 지지하도록 구성된 제2 센서 프레임을 포함하는, 리소그래피 장치.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 테이블 기준 요소는 상기 기판 테이블의 적어도 일부분과 동일한 재료를 포함하는, 리소그래피 장치.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투영 시스템 위치 측정 시스템에 대한 상기 기판 테이블 위치 측정 시스템의 위치를 측정하는 간섭계 시스템을 더 포함하는, 리소그래피 장치.
  15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    Z-방향, Rx 및 Rz 회전 방향 중 하나 이상에서의 상기 기판 또는 상기 기판 테이블의 위치를 상기 기판의 상면에서 측정하기 위한 추가의 위치 측정 시스템을 더 포함하는, 리소그래피 장치.
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