KR101508224B1 - 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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로돌포 구글리엘미 라베
임 번 패트릭 관
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

투영 시스템의 제 1 요소와 투영 시스템의 제 2 요소 사이에 진동이 전파되는 정도를 감소시키기 위한 수단들이 제공된 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법들이 개시된다. 개시된 접근법들은 진동 격리 시스템의 일부분으로서 일렬로 된 복수의 탄성 부재들, 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들을 따로 지지하는 복수의 격리 프레임들, 그리고 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들과 격리 프레임(들) 사이에 상호작용을 위한 수정된 연결 위치들의 사용을 포함한다.

Description

리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법{Lithographic Apparatus And Device Manufacturing Method}
본 발명은 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
리소그래피는 집적 회로(IC)들과 다른 디바이스들 및/또는 구조체들을 제조하는데 있어서 핵심 공정으로서 널리 인식되어 왔다. 리소그래피 장치는, 리소그래피 동안 사용되며 기판 상으로, 예컨대 기판의 타겟부 상으로 원하는 패턴을 적용하는 기계이다. 리소그래피 장치를 이용한 IC의 제조 시, (대안적으로, 마스크 또는 레티클로 칭해지는) 패터닝 디바이스는 IC의 개별 층에 형성될 회로 패턴을 생성한다. 이 패턴은 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼)의 (예를 들어, 다이의 일부분, 한 개 또는 수 개의 다이들을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판에 제공된 방사선-감응재(레지스트) 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함한다. IC의 상이한 층들을 제조하는 것은, 흔히 상이한 레티클(reticle)들을 이용하여 상이한 층들에 상이한 패턴들을 이미징하는 것을 요구한다. 그러므로, 리소그래피 공정 동안 레티클들이 바뀌어야 한다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별 층에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)의 (예를 들어, 다이의 일부분, 한 개 또는 수 개의 다이들을 포함하는) 타겟부 상으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판에 제공된 방사선-감응재(레지스트) 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 알려진 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼들, 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 스캐너들을 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
패터닝된 방사선 빔을 패터닝 디바이스로부터 기판으로 투영함으로써 방사선-감응재 층 상으로 패턴의 이미징의 최종 단계를 수행하는 투영 시스템이 제공된다. 투영 시스템은 이후 "방사선-조정 요소들"로 칭해지는 다양한 요소들을 포함하며, 이는 그것의 특성들을 변경하기 위해 방사선 빔과 상호작용할 수 있다. 이러한 요소들의 전체 구성은 투영 시스템이 어떻게 작동하는지를 정의한다.
방사선-조정 요소들 중 1 이상에는 요소의 상태, 예를 들어 그것의 위치, 형상 및/또는 방위를 조정하는 액추에이터가 제공될 수 있다. 투영 시스템 요소들은, 예를 들어 반사성(예를 들어, 거울) 또는 투과성(예를 들어, 렌즈)일 수 있다.
주어진 방사선-조정 요소의 상태를 측정하는 센서가 제공될 수 있다. 상기 센서는, 예를 들어 방사선-조정 요소의 위치, 형상 및/또는 방위를 측정할 수 있다. 방사선-조정 요소용 액추에이터는, 예를 들어 제어 루프를 이용하여 센서로부터의 출력을 참조하여 작동하도록 구성될 수 있다.
리소그래피 장치의 다른 소정 요소로부터 소정 방사선-조정 요소들을 기계적으로 격리시키는 수단들이 제공될 수 있다. 기계적인 격리는, 예를 들어 진동의 전파를 억제(감소)시킬 수 있다. 기계적인 격리는, 예를 들어 주어진 방사선-조정 요소의 상태를 측정하는 대응하는 센서로부터 상기 방사선-조정 요소용 액추에이터를 격리시킬 수 있다.
이러한 기계적 격리 수단들의 존재에도 불구하고, 이러한 수단들에 의해 명목상으로(nominally) "격리된" 투영 시스템의 요소들 사이에 여전히 진동이 전파될 수 있으며, 따라서 투영 시스템의 성능의 감소를 초래한다. 예를 들어, 주어진 방사선-조정 요소용 액추에이터와 상기 요소의 상태를 측정하는 대응하는 센서 사이에 진동이 전파되는 경우, (예를 들어, 오버레이 정확성에 영향을 주는) 센서의 성능 및/또는 [예를 들어, 더 긴 설정점 수렴(longer setpoint convergence) 및/또는 감소된 안정성으로 인해 스루풋에 영향을 주는] 센서 출력을 이용하는 제어 시스템들의 성능이 감소될 수 있다.
투영 시스템의 요소들 간의 기계적 격리를 개선하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟부 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템 - 상기 투영 시스템은 제 1 요소 및 제 2 요소를 포함함 -, 및 상기 제 1 요소와 상기 제 2 요소 사이에 진동의 전파를 억제하는 제 1 진동 격리 시스템을 포함하고, 상기 제 1 진동 격리 시스템은 각각 일렬로 작용하도록(to act in series) 배치된 제 1 탄성 부재, 제 1 내부 질량체(internal mass) 및 제 2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부분을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 대안적인 실시형태에 따르면, 패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟부 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템, 상기 투영 시스템의 제 1 부분을 지지하는 제 1 투영 시스템 프레임, 상기 투영 시스템의 제 2 부분을 지지하는 제 2 투영 시스템 프레임, 상기 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들 중 적어도 하나를 지지하는 격리 프레임, 및 상기 격리 프레임을 통해 상기 제 1 투영 시스템 프레임을 지지하고, 상기 제 1 투영 시스템 프레임으로부터 상기 격리 프레임으로 진동의 전파를 억제하도록 구성된 제 1 진동 격리 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 상기 제 1 진동 격리 시스템은 상기 제 1 투영 시스템 프레임의 질량 중심을 포함하는 평면보다 상기 격리 프레임의 질량 중심을 포함하는 수평 평면에 더 가까운 위치에서 상기 격리 프레임과 맞물리도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 대안적인 실시형태에 따르면, 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공되며, 상기 방법은 제 1 및 제 2 요소를 갖는 투영 시스템을 제공하는 단계, 및 제 1 진동 격리 시스템을 사용하여 상기 제 1 요소와 상기 제 2 요소 사이에 진동의 전파를 억제하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 진동 격리 시스템은 각각 일렬로 작용하도록 배치된 제 1 탄성 부재, 제 1 내부 질량체 및 제 2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부분을 포함한다.
본 발명의 또 다른 대안적인 실시형태에 따르면, 투영 시스템을 이용하여 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공되며, 상기 방법은 제 1 투영 시스템 프레임을 이용하여 투영 시스템의 제 1 부분을 지지하는 단계, 제 2 투영 시스템 프레임을 이용하여 투영 시스템의 제 2 부분을 지지하는 단계, 격리 프레임을 이용하여 제 1 및 제 2 투영 시스템을 지지하는 단계, 및 상기 격리 프레임을 통해 제 1 진동 격리 시스템을 이용하여 상기 제 1 투영 시스템 프레임을 지지하고, 상기 제 1 투영 시스템 프레임으로부터 상기 격리 프레임으로 진동의 전파를 억제하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 진동 격리 시스템은 상기 제 1 투영 시스템 프레임의 질량 중심을 포함하는 평면보다 상기 격리 프레임의 질량 중심을 포함하는 수평 평면에 더 가까운 위치에서 상기 격리 프레임과 맞물리도록 구성된다.
본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 작동뿐만 아니라, 본 발명의 또 다른 특징들 및 장점들이 첨부한 도면들을 참조하여 아래에 자세히 설명된다. 본 발명은 여기에 설명된 특정 실시예들로 제한되지 않음을 유의한다. 이러한 실시예들은 본 명세서에서 단지 예시의 목적으로만 제시된다. 관련 기술(들)의 당업자라면, 본 명세서에 담긴 기술적 내용에 기초하여 추가 실시예들이 행해질 수 있음을 알 수 있을 것이다.
본 명세서에 통합되며 명세서의 일부분을 형성하는 첨부된 도면들은 본 발명을 예시하며, 또한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하고, 관련 기술(들)의 당업자가 본 발명을 실시 및 이용할 수 있게 하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하는 도면;
도 2는 각각의 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들과 격리 프레임 사이에서 작용하도록 구성된 진동 격리 시스템들을 갖는, 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들, 격리 프레임 및 베이스 프레임을 포함하는 구성을 도시하는 도면;
도 3a 및 도 3b는 각각 제 1 탄성 요소, 내부 질량체 및 제 2 탄성 요소를 일렬로(in series) 포함하는 진동 격리 시스템의 탄성 부분의 측면도 및 측단면도;
도 4a 및 도 4b는 각각, 제 1 탄성 부재의 나선이 제 2 탄성 부재의 나선과 반대 방향(opposite sense)으로 감긴 것을 제외하고, 도 3a 및 도 3b와 유사한 진동 격리 시스템의 탄성 부분을 도시한 측면도 및 측단면도;
도 5a 및 도 5b는 각각, 내부 질량체가 제 1 및 제 2 탄성 부재들에서 길이방향으로(longitudinally) 연장된 내측 부분(interior portion)을 포함하는 것을 제외하고, 도 3a 및 도 3b와 유사한 진동 격리 시스템의 탄성 부분을 도시한 평면도 및 측단면도;
도 6a 및 도 6b는 각각, 내부 질량체가 제 1 및 제 2 탄성 부재들의 외부로 연장된 외측 부분(exterior portion)을 추가로 포함하는 것을 제외하고, 도 5a 및 도 5b와 유사한 진동 격리 시스템의 탄성 부분을 도시한 평면도 및 측단면도;
도 7a 및 도 7b는 각각, 감쇠 질량체(damping mass)가 내부 질량체의 외측 부분 반경방향 외부에 제공된 것을 제외하고, 도 6a 및 도 6b와 유사한 진동 격리 시스템의 탄성 부분을 도시한 평면도 및 측단면도;
도 8은 3 개의 비등방성 탄성 부분(anisotropic resilient portion)들이 외주에 배치된 투영 시스템 프레임을 도시하는 도면;
도 9a 및 도 9b는 각각, 평행하게 작용하도록 함께 연결된 2 열의(two series) 탄성 부재-내부 질량체-탄성 부재를 포함하는 비등방성 탄성 부분을 도시한 측면도 및 측단면도;
도 10a 및 도 10b는 각각, 4 개의 탄성 부재들 모두의 내부로 연장된 내측 부분들 및 2 열의 탄성 부재들 사이에 그리고 2 열의 탄성 부재들 외부 주위에 연속한 폐쇄 루프를 형성하는 외측 부분을 갖는 단일의 일체형 내부 질량체가 제공된 비등방성 탄성 부재를 도시한 평면도 및 측단면도;
도 11은 격리 프레임이 2 개의 격리 프레임들로 분할되고 2 개의 격리 프레임들의 상대 위치들을 제어하는 제어 시스템이 제공된 것을 제외하고, 도 2와 유사한 구성을 도시한 도면;
도 12는 제 1 및 제 2 투영 프레임들에 제 1 진동 격리 시스템이 제공되는 한편, 격리 프레임(4)에 제 2 진동 격리 시스템이 제공되는 대안적인 구성을 도시하는 도면; 및
도 13a 및 도 13b는 상이한 높이에서 격리 프레임에 투영 시스템 프레임의 연결을 예시하는 도면이다.
본 발명의 특징들 및 장점들은 도면들과 연계될 때 아래에 설명된 상세한 설명을 더 잘 이해할 수 있을 것이며, 동일한 참조 부호들은 전반에 걸쳐 대응하는 요소들과 동일하게 취급된다. 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 일반적으로 동일한, 기능적으로 유사한, 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다. 요소가 가장 먼저 나타난 도면은 대응하는 참조 번호의 맨 앞자리 수(들)에 의해 나타내어진다.
본 명세서는 본 발명의 특징들을 통합한 1 이상의 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예(들)는 단지 본 발명을 예시할 뿐이다. 본 발명의 범위는 개시된 실시예(들)로 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.
설명된 실시예(들), 및 본 명세서에서 "하나의 실시예", "일 실시예", "예시적인 실시예" 등의 언급은, 설명된 실시예(들)가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 반드시 포함하는 것은 아닐 수 있음을 나타낸다. 또한, 이러한 어구들이 반드시 동일한 실시예를 칭하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조 또는 특성이 일 실시예와 관련하여 설명될 때, 이는 명시적으로 설명되는지 여부에 관계없이 다른 실시예들과 관련하여 이러한 특징, 구조 또는 특성을 달성하기 위해 당업자의 지식 내에 있음을 이해한다.
본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이의 여하한의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 1 이상의 프로세서들에 의해 판독 및 실행될 수 있는 기계-판독가능한 매체에 저장된 명령어들로서 구현될 수 있다. 기계-판독가능한 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하는 여하한의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독가능한 매체는 ROM(read only memory); RAM(random access memory); 자기 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스; 전기적, 광학적, 음향적 또는 다른 형태의 전파 신호[예를 들어, 반송파(carrier wave), 적외 신호, 디지털 신호 등] 등등을 포함할 수 있다. 더욱이, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어들은 본 명세서에서 소정 작업을 수행하는 것으로서 설명될 수 있다. 하지만, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이며, 이러한 작업들은 실제로 컴퓨팅 디바이스; 프로세서; 제어기; 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스들로부터 기인한다는 것을 이해하여야 한다.
하지만, 이러한 실시예들을 보다 자세히 설명하기에 앞서, 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 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 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT), 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT), 및 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 타입의 광학 구성요소들, 또는 이의 여하한의 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체는 패터닝 디바이스를 지지한다, 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. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 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 타겟부의 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 대응할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스들의 예시로는 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 여하한 타입의 투영 시스템을 포괄하는 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 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 적어도 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 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 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 조정하는 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(integrator: IN) 및 콘덴서(condenser: CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 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 위치설정기(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 경로에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(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 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(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 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 마스크(MA)에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 하나에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 본질적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상으로 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 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) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상으로 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 마스크 테이블(MT)에 대한 기판 테이블(WT)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)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 본질적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 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.
아래의 설명에서, 기판(W)이 노광되고 있고, X- 및 Y-축이 Z-축에 수직인 평면을 정의할 때, Z-축이 기판(W)에 수직인 축에 대응하는 데카르트 좌표계를 참조한다. X-, Y- 및 Z-축들을 중심으로 한 회전들은 각각 Rx, Ry 및 Rz라고 칭해진다.
도 2는 리소그래피 디바이스의 일부분의 개략적 측면도이다. 제 1 투영 시스템 프레임(6) 및 제 2 투영 시스템 프레임(8)은 진동 격리 시스템들(16 및 18)을 통해 격리 프레임(4)에 의해 지지된다. 진동 격리 시스템들(16/18)은 서로 동일한 구조를 갖거나 상이한 구조를 가질 수 있다. 일반적으로, 각각의 진동 격리 시스템(16/18)은 탄성적으로 변형되도록 구성된 적어도 하나의 탄성 부분, 및 탄성 부분(들)의 변형과 연계된 에너지를 소산시키는(dissipate) 적어도 하나의 감쇠 부분을 포함할 것이다. 수동적 형태(passive form)의 감쇠에 비해 감쇠 성능을 개선하기 위해, (예를 들어, 가속도계를 이용하여) 프레임들 중 하나의 측정된 위치 양을 프레임들 중 하나에 작용하는 힘으로 변형시키는 제어 시스템을 이용하여, 감쇠 부분(들)이 "능동적(active)"이 될 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서는, 진동 격리 시스템들(16 및 18)이 단일 유닛들로서 도시되어 있지만, 상기 시스템들은 복수의 유닛들, 예를 들어 복수의 탄성 부분들 및/또는 복수의 감쇠 부분들을 포함할 수 있다. 이러한 구성의 일 예시는 도 8에 도시되어 있으며, 아래에 설명된다.
격리 프레임(4)은 베이스 프레임(2)에 의해 지지되며, 이는 리소그래피 장치의 설치 장소의 바닥에 장착되도록 구성된다. 설치 장소로부터 발생한 진동들로부터, 그리고 상기 장소를 통한 진동들을 격리 프레임(4)에 전달할 수 있는 리소그래피 장치의 다른 요소들로부터, 격리 프레임(4), 및 이에 따라 격리 프레임(4)에 장착된 모든 요소들을 격리시키기 위해, 격리 프레임-베이스 프레임 진동 격리 시스템(17)이 제공될 수 있다.
제 1 투영 시스템 프레임(6)은 투영 시스템(PS)의 일부분인 방사선-조정 요소(10)의 상태를 조정하는 액추에이터(12)를 지지한다. 조정은, 예를 들어 방사선-조정 요소(10)의 위치 또는 방위를 변화시키는 것으로 구성될 수 있다. 방사선-조정 요소(10)는, 예를 들어 거울 또는 렌즈일 수 있다.
제 2 투영 시스템 프레임(8)은 방사선-조정 요소(10)의 상태를 측정하는 센서(14)를 지지한다. 예를 들어, 액추에이터(12)가 방사선-조정 요소(10)의 위치를 조정하도록 구성되는 곳에, 센서(14)가 방사선-조정 요소(10)의 위치를 측정하도록 구성될 수 있다. 제 1 상태로부터 제 2 상태로 방사선-조정 요소의 스위칭을 제어하는 제어 시스템에서 센서(14)로부터의 출력이 사용될 수 있다. 제어 시스템은, 예를 들어 피드백 제어를 사용하여, 방사선-조정 요소 위치를 제어할 수 있다. 액추에이터(12)에 의해 방사선-조정 요소(10)에 힘이 인가될 때, 대응하는 반작용력이 제 1 투영 시스템 프레임(6)에 작용한다. 이러한 반작용력은, 특히 투영 시스템 프레임(6)의 자연적인 내부 공진 모드들에서 또는 이 부근에서(at or near natural internal modes of resonance) 제 1 투영 시스템 프레임(6) 내에 진동의 전파를 유발할 수 있다.
제 1 투영 시스템 프레임(6)으로부터 격리 프레임(4) 내로의 진동의 전파는 진동 격리 시스템(16)에 의해 억제되지만, 그럼에도 불구하고 약간의 진동이 전해질 수 있다. 또한, 이러한 진동이 진동 격리 시스템(18)을 통해 제 2 투영 시스템 프레임(8) 내로 전달되는 경우, 이는 센서(14)의 성능을 방해할 수 있다. 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들(6/8) 및 격리 프레임(4)의 내부 구조들이 단순한 모델들이 허용하는 것보다 복잡하기 때문에, 이러한 전파를 완전히 방지하는 것은 어렵다. 그 결과, 진동의 전파에 영향을 줄 수 있는(mediate) 시스템의 상이한 부분들의 공진 모드들 사이에 약간의 오버랩을 완전히 피할 수는 없다.
이러한 전파의 결과는, 센서(14)의 출력에 두 개의 기여(contribution): 1) 방사선-조정 요소(10)의 변화된 상태로부터의 기여; 및 2) 제 1 투영 시스템 프레임(6), 격리 프레임(4) 및 제 2 투영 시스템 프레임(8)을 통해 전달되는 방사선-조정 요소(10)의 작동(actuation)에 의해 유도된 진동들로부터의 기여가 존재할 것이라는 점이다. 두 번째 기여는 센서(14)의 판독에 오차를 유발하고, 이는 방사선-조정 요소(10)를 조정하는데 사용되는 제어 시스템에 안정성 문제들을 야기할 수 있으며, 이는 센서(14)의 출력, 및/또는 방사선-조정 요소(10)의 타겟 상태와 실제 상태 간의 편차들에 의존한다. 따라서, 리소그래피 공정의 출력 품질 및 스루풋(throughput)에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
진동 격리 시스템들(16/18)은, 특히 방사선-조정 요소(10)의 작동과 연계된 진동들 및/또는 작동 공정을 수행하는 제어 시스템을 가장 많이 방해하는 진동들에 대해 투영 시스템 프레임들(6/8)을 효과적으로 격리시키도록 배치될 수 있다. 통상적으로, 가장 두드러지는 진동(most significant vibration)들은 비교적 낮은 주파수에, 예를 들어 10 ㎐ 내지 30 ㎐ 범위에 있을 것이다. 이러한 주파수들은 프레임들(6 및 8)의 질량과 조합하여, 16 및 18의 탄성 부재들의 강성도(stiffness)에 의해 결정된다. 낮은 강성도를 이용하는 것에 기인하는 낮은 주파수는, 프레임(6)의 격리 프레임(4)으로의 진동들, 그리고 격리 프레임(4)으로부터 프레임(8)으로의 진동들의 양호한 격리를 제공한다. 일 단부가 투영 시스템 프레임에 연결되고 다른 단부가 격리 프레임(4)에 연결된 단일의 연속한 탄성 부재를 이용하여 이러한 진동들에 대해 격리를 제공하기 위해서는, 비교적 낮은 강성도의 탄성 부재를 사용하는 것이 필수적이며, 이는 대응적으로 낮은 주파수 내부 공진 모드들(통상적으로, 1 ㎑ 미만, 예를 들어 약 600 ㎐)을 갖는 경향이 있을 것이다. 그러므로, 이러한 탄성 부재의 내부 공진 모드들은 투영 시스템 프레임들(6/8) 중 어느 하나 또는 둘 모두의 상당한 내부 공진 모드들에 비교적 가깝게 되기 쉬울 것이며, 이는 제 1 투영 시스템 프레임(6)으로부터 제 2 투영 시스템 프레임(8)으로 유해한 진동이 전파될 수 있는 정도로 증가하려는 경향이 있을 것이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 더 높은 강성도를 갖는 탄성 부재들을 통합함으로써 이러한 문제에 대처하는 진동 격리 시스템(16/18)용 탄성 부분(19)을 도시한 측면도 및 측단면도이다. 또한, 이러한 구성은 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들(6/8) 간의 진동의 전파를 감소시키는데 더욱 도움을 주는 새로운 공진 모드를 도입한다.
이 예시에 따른 탄성 부분(19)은 제 1 탄성 부재(22), 내부 질량체(24) 및 제 2 탄성 부재(26)를 포함한다. 연결 부재들(20 및 21)은 제 1 또는 제 2 투영 시스템 프레임(6/8) 및 격리 프레임(4)으로의 각각의 연결을 위해 탄성 부분(19)의 상부 및 하부 극단부들에 제공된다.
도 11을 참조하여 아래에 설명되는 이 원리에 대한 변형은, 격리 프레임이 2 개의 디커플링된 유닛(decoupled unit)들로 분리되는 경우, 이들 중 어느 하나 또는 둘 모두가 다음의 3 개의 유닛들: 1) 2 개의 디커플링된 격리 프레임들 중 하나와 투영 시스템 프레임 사이에서 제 1 "탄성 부재"로서 작용하는 진동 격리 시스템의 탄성 부분; 2) 디커플링된 격리 프레임; 및 3) 디커플링된 격리 프레임과 베이스 프레임 사이에서 제 2 "탄성 부재"로서 작용하는 진동 격리 시스템의 탄성 부분;으로 구성된 일렬 구성에서 "내부 질량체"로서 작용할 수 있다는 것이다.
제 1 및 제 2 탄성 부재들(22/24)은 이들이 소정 한계들 내에서 변형 후 평형 크기(equilibrium size), 형상 및 회전 상태로 복귀되도록 구성된다는 점에서 탄성이다. 작동 시, 제 1 및 제 2 탄성 부재들(22/24)은 실질적으로 탄성적으로 행동(behave)할 것이다. 평형 크기, 형상 또는 회전 상태로부터 변형될 때, 제 1 및 제 2 탄성 부재들(22/24)은 변형을 유도하는 요소들에 회복력 또는 토크(torque)를 가할 것임에 따라, 변형에 대한 저항을 제공한다. 예를 들어, 도 2와 같은 구성으로 배치될 때, 제 1 및 제 2 탄성 부재들(22/24)은 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들(6 및 8) 및 격리 프레임(4)의 진동에 의해 변형될 때 이러한 구성요소들에 회복력(또는 토크)을 가할 것이다.
더 구체적으로, 탄성 부재들(22/24)은 다음의 6 자유도 (six degrees of freedom): X-, Y- 또는 Z-축에 평행한 압축/확장, 그리고 X-, Y- 또는 Z-축을 중심으로 한 회전(Rx, Ry, Rz) 중 1 이상으로의 변형에 대항하여 탄성을 제공하도록(즉, 실질적으로 탄성적으로 변형가능할 수 있도록) 구성될 수 있다.
도시된 구성에서, 탄성 부재들(22/24)은 실질적으로 원통 형태를 갖는 나선형 형태의 탄성 재료로 형성된다. 탄성 부재들(22/24)은 길이 축을 따라 중공이다(hollow). 이러한 나선은 두 가지 가능한 방식들 중 하나로 감긴다: 축에서 보면, 나선은 보는 사람으로부터 멀어지는 방향으로 시계 또는 반시계 방향으로 진행하는 나선으로 보일 수 있다. 요구되는 탄성 특성들을 제공하는 다른 구성들이 추가적으로 또는 대안적으로 사용될 수 있다.
제 1 탄성 부재(22), 내부 질량체(24) 및 제 2 탄성 부재(26)는 일렬로[제 1 탄성 부재(22)의 일 단부가 내부 질량체에 연결되고, 내부 질량체는 제 2 탄성 부재(26)의 일 단부에 연결됨] 작용하도록 배치되며, 제 1 탄성 부재(22)의 변형은 낮은 주파수들에 대해 제 2 탄성 부재(26)의 대응하는 변형(즉, 동일한 방식, 또한 동일한 타입의 변형)을 유도한다. 제 1 및 제 2 탄성 부재들(22 및 26)의 다른 단부들은 연결 부재들(20 및 21)에 연결된다.
일렬로 2 이상의 탄성 부재들(22/26)의 사용은 동일한 전체 강성도를 제공하면서 더 강성인 탄성 부재들이 사용될 수 있게 한다. 일렬로 된 탄성 부재들(22/26)의 경우, 단일 탄성 부재 구성과 동일한 전체 강성도가 원래 강성도의 2 배인 탄성 부재들을 이용하여 달성된다. 그러므로, 개개의 탄성 부재들(22/26)의 내부 공진이 더 높은 주파수로(higher in frequency)(예를 들어, 약 1 ㎑ 이상으로) 시프트(shift)되며, 제 1 투영 시스템 프레임(6)으로부터 제 2 투영 시스템 프레임(8)으로 유해한 진동들이 전파될 수 있는 정도(extent)가 감소된다.
또한, 단일 탄성 부재를 이용하는 구성들에 대해, 도 3a 및 도 3b의 탄성 부분(19)은 내부 질량체(24)의 변위와 연계된 내부 공진의 새로운 고유 모드(a new natural mode)를 도입한다. 도 2와 같은 구성으로 배치될 때, 새로운 공진은 리소그래피 시스템의 주파수 응답을 변화시키는 효과를 가져, 액추에이터(12)로부터 센서(14)로의 진동의 전파가 감소된다. 본질적으로, 내부 질량체(24)가 없으면, 계면 지점(interface point: 20)에서의 여하한의 진동은 스프링 강성도(spring stiffness)에 의해 계면 지점(21)에 작용하는 힘을 유도할 것이며, 즉, F = c.x, 여기서 F는 힘이고, c는 스프링 강성도이며, x는 20의 진동 변위이다. 도 3a 및 도 3b에서와 같이 내부 질량체를 삽입함으로써, 추가(extra) 공진 주파수가 도입되며, 이는 스프링들(22 및 26)의 조합된 강성도 및 질량에 의해 정의된다. 이 추가 공진 주파수는 약 150 ㎐에 위치된다. 이 새로운 공진 주파수 아래에서, 계면 지점(20)의 진동 변위는 다시 계면 지점(21)에 비례 힘을 유도할 것이다. 하지만, 이 추가 공진 주파수 위에서, 내부 질량체(24)는 계면들(20 및 21)로부터 효과적으로 디커플링되며, 다시 말해 그 동작이 계면 지점(20)의 동작에 반응하여 상당히 [주파수의 2차식으로(quadratically with frequency)] 감소된다. 이 추가 주파수 이상의 주파수들에 대한 질량(24)의 진동 동작이 지점(20)의 진동 동작보다 훨씬 더 작기 때문에, 지점(20)의 진동의 결과인 계면 지점(21)의 힘은 이전보다 훨씬 더 작다.
제 1 및 제 2 탄성 부재들(22/26)의 강성도 및 내부 질량체(24)의 크기는 그 조합(the combination)의 공진 주파수가 구성물에서의 다른 임계 주파수들(other critical frequencies in the construction)로부터 이격되도록 선택되며; 프레임(6)으로부터 프레임(8)로의 전달에 관한 그것들의 영향(impact)이 크다(예를 들어, 10 % 보다 큼)는 점에서 중요하다. 이 이격은 일치하는 공진(coinciding resonance)들의 증폭을 회피하기 위해 요구된다. 추가 주파수는 리소그래피 장치의 다른 두드러지는 내부 모드들(other significant internal modes), 예를 들어 격리 프레임(4), 제 1 투영 시스템 프레임(6) 및 제 2 투영 시스템 프레임(8)의 내부 모드들과 상이한, 적어도 20 ㎐, 바람직하게는 50 ㎐, 더 바람직하게는 150 ㎐이어야 한다. 또한, 탄성 부재들 및 내부 질량체의 강성도의 결과인 추가 주파수는 문제들을 야기할 수 있는 프레임(6/8)의 가장 낮은 주파수보다 상당히 낮아야 한다. 예를 들어, 프레임(6/8)의 잠재적 문제 유발(potential problematic) 제 1 모드 공진 주파수가 450 ㎐인 경우, 내부 질량체는 추가 150 ㎐ 공진 주파수가 발생하도록 선택될 수 있다. 그 경우, 450 ㎐ 공진 효과의 추가 9 배 감소(extra factor of 9 reduction of the effect of the 450 ㎐ resonance)가 얻어질 수 있다. 특히, 프레임(6)의 450 ㎐ 진동이 프레임(8)에서 큰 진동으로서 10 %를 유도하는 경우, 이는 1.1 %로 감소될 것이다. 두 개의 프레임들(6 및 8)이 설명된 진동 격리장치 구조(described vibration isolator structure)를 사용하는 경우, 심지어 81 배 감소가 얻어질 수 있다.
탄성 부분(19)의 공진 주파수들은 X, Y 및 Z를 따른/중심으로 한 내부 질량체(24)의 변위 및 회전을 수반하는 모드들을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 탄성 부분(19)은, 예를 들어 25 ㎐의 주파수 범위 내에서(바람직하게는, 15 ㎐의 주파수 범위 내에서) 가장 두드러지는 여기 모드들(most significant modes of excitation)의 각각의 공진 주파수들이 유사하도록 구성된다. 바람직하게는, 모든 여기 모드들의 모든 주파수들이 리소그래피 장치의 다른 주요한 내부 모드들, 예를 들어 격리 프레임(4), 제 1 투영 시스템 프레임(6) 및 제 2 투영 시스템 프레임(8)의 내부 모드들과 상이한, 적어도 20 ㎐, 바람직하게는 50 ㎐이도록 배치된다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 탄성 부분(19)은 각각 나선 형태로 된 제 1 및 제 2 탄성 부재들(22 및 26)을 포함한다. 하지만, 요구되는 탄성 특성들을 제공하는 다른 구성들이 추가적으로 또는 대안적으로 사용될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 각각 진동 격리 시스템(16/18)용 탄성 부분(19)의 대안적인 예시를 도시한 측면도 및 측단면도이다. 제 1 탄성 부재(22)의 나선이 제 2 탄성 부재(26)의 나선과 반대 방향으로 감기는 것을 제외하고는, 이 탄성 부분(19)은 도 3a 및 도 3b에 도시된 것과 유사하다. 이 구성은 Z를 중심으로 한 내부 질량체(24)의 회전을 유도하는, 탄성 부분(19)에 인가된 Z에 대해 평행한 힘(a force parallel to Z applied to the resilient portion 19)을 회피한다. 이 가능한 회전 모드로부터의 기여(contribution)를 감소시킴으로써, 탄성 부재(19)의 상이한 내부 공진 모드들과 연계된 주파수들의 퍼짐(spread)이 감소될 수 있음에 따라, 탄성 부재(19)를 통해 진동들의 전파에 기여할 수 있는 시스템 내에서 이러한 공진 모드들과 다른 것들 간의 오버랩의 가능성을 감소시킨다.
도 5a 및 도 5b는 각각 진동 격리 시스템(16/18)용 탄성 부분(19)의 대안적인 예시를 도시한 평면도 및 측단면도이다. 내부 질량체(24)가 제 1 탄성 부재(22) 안쪽 위로 연장되는 내측 부분(28) 및 제 2 탄성 부재(26) 안쪽 아래로 연장되는 내측 부분(30)을 갖는 것을 제외하고는, 탄성 부분(19)은 도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 유사하다. 선택적으로, 내측 부분(28/30)은 제 1 탄성 부재(22) 또는 제 2 탄성 부재(26)의 길이의 적어도 25 %인(바람직하게는, 적어도 50 %인) 전체 거리에 걸쳐(최상부에서 저부까지) 길이방향으로 연장된다. 내부 질량체(24)의 내측 부분들(28/30)은, 접촉이 행해지지 않고, 이들이 길이방향으로 이동하고, 이에 대해 경사지며, 및/또는 회전할 수 있는 방식으로, 제 1 또는 제 2 탄성 부재들의 내측 벽들로부터 이격된다. 그러므로, 내측 부분들(28/30)은 적어도 적절한 한계들 내에서 유지되는 진폭에 대해 탄성 부분(19)의 변형을 수용할 수 있다. 도 5a 및 도 5b의 구성은 제 1 및 제 2 탄성 부재들(22/26) 둘 모두 내로 연장되는 내측 부분들(28/30)을 갖지만, 내부 질량체(24)가 제 1 및 제 2 탄성 부재들(22/26) 중 단지 하나 내로만 연장되도록 배치될 수도 있다.
제 1 및 제 2 탄성 부재들(22/26) 중 어느 하나 또는 둘 모두 내로 연장되는 내측 부분들(28/30)의 제공은, 탄성 부분(19)에 대해 콤팩트한 전체 치수(compact overall dimension)를 유지하면서, 내부 질량체를 더 무겁게 만들 수 있다.
이 예시에서, 내부 질량체(24)는 도 5a에 가장 잘 나타난 바와 같이 위에서 볼 때 원형 대칭이다. 또한, 이 구성은 X-Y 평면에서 등방성인 변형들에 대한 반응을 보장하는데 도움을 줌과 동시에, 콤팩트한 전체 치수를 달성하는데 도움을 준다. 하지만, 이 대신에 또는 추가적으로, 요구에 따라 ("비등방성" 반응을 제공하는) 다른 비-원형 대칭 구성들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 탄성 부분(19)의 형태, 예를 들어 내부 질량체(24)의 형상은 비-원형 대칭이도록 구성될 수 있다. 이후, 도 10a 및 도 10b를 참조하여 일 예시를 설명하기로 한다.
도 6a 및 도 6b는 각각 진동 격리 시스템(16/18)용 탄성 부분(19)의 대안적인 예시의 평면도 및 측단면도이다. 제 1 및 제 2 탄성 부재들(22/26) 내로 연장된 내측 부분들(28/30) 이외에도, 내부 질량체(24)는 제 1 및 제 2 탄성 부재들(22/26)의 반경방향 외부에 있고 이와 평행하게 길이방향으로 연장된 외측 부분들(32 및 34)을 포함하는 것을 제외하고, 탄성 부분(19)은 도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 유사하다. 대안적으로, 내부 질량체의 외측 부분은 제 1 또는 제 2 탄성 부재(22/26)의 외부로만 연장되고, 및/또는 오직 제 1 또는 제 2 탄성 부재(22/26)에 길이방향으로만 평행하게 연장되도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 외측 부분들(32/34)은 제 1 탄성 부재(26)의 길이의 적어도 25 %(바람직하게는, 적어도 50 %)인 전체 거리에 걸쳐(최상부에서 저부까지) 길이방향으로 연장된다.
도시된 실시예에서, 외측 부분들(32/34)은 축에서 볼 때 원형 대칭이며, 따라서 이들은 [탄성 부재들(22/24)에 연결된 지점들을 제외하고는] 실질적으로 원통 형상이다. 이 형상은 콤팩트한 전체 치수를 유지하는데 도움을 주며, 또한 X-Y 평면에서 등방성인 변형들에 대한 반응을 보장하는데 도움을 준다. 하지만, 대칭성이 낮거나 상이한 구성들(arrangements of lower or different symmetry)이 제공될 수도 있다.
더 일반적으로, 탄성 부재들(22/26)의 외부에 내부 질량체의 일부를 제공하는 것은, 탄성 부재들(22/24)의 횡방향 치수(lateral dimensions)의 대응적인 증가를 필요로 하지 않고 사용될 수 있는 내부 질량체들의 범위를 증가시키며, 이는 [탄성 부재들(22/24)에 요구되는 재료를 감소시키고, 기존의 탄성 부재들(22/24)을 이용하기 위한 토대(basis)를 더 유연성 있게 제공함으로써] 비용을 절감시키는데 도움을 준다. 또한, 이는 3 개의 회전 방향들로 특정 관성을 갖는 내부 질량체를 생성하도록 설계 자유를 제공하여, 대응하는 모드들의 내부 공진 주파수들이 가능한 한 서로 근사해진다.
도 7a 및 도 7b는 각각 감쇠 부분(40)과 함께 도 6a 및 도 6b에 도시된 타입의 탄성 부분(19)을 포함하는 진동 격리 시스템(16/18)의 평면도 및 측단면도이다. 감쇠 부분(40)은 감쇠 질량체(36), 및 상기 감쇠 부재(36)를 내부 질량체(24)에 부착하도록 구성된 감쇠 부재(38)를 포함한다. 감쇠 부재(38)는 내부 질량체(24)의 이동과 연계된 에너지를 흡수하고, 이에 따라 탄성 부재(19)의 진동을 감쇠시키도록 구성된다. 도시된 실시예에서, 감쇠 부분(40)은 변형들에 대한 등방성 반응 및 콤팩트성(compactness)을 보장하도록 원형 대칭이지만, 기본 개념을 벗어나지 않고 다른 구성들이 사용될 수도 있다.
도 3a 내지 도 7b에 나타낸 실시예들에서, 다양한 탄성 부분들(19)은 X-Y 평면에서 원형 대칭인 변형들에 반응을 갖도록 배치된다. 하지만, 앞서 언급된 바와 같이, 덜 대칭적인 방식으로(즉, 비등방성으로) 반응하는 탄성 부분들(19)을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 이러한 탄성 부분들(19)의 조합은 투영 시스템 프레임(6/8)의 상이한 공진 모드들 사이에서(예를 들어, X, Y 및 Z에 평행한 진동들, 및/또는 X, Y 및/또는 Z를 중심으로 한 회전들 사이에서) 주파수의 퍼짐(spread in frequency)을 감소시키는데 사용될 수 있다. 또한, 격리 프레임(4) 및 이에 따른 다른 투영 시스템 프레임들로부터 특정 공진 모드들을 더 효과적으로 격리시키기 위해, 이러한 조합이 사용될 수 있다.
도 8은 이 원리를 예시하는 3 개의 비등방성 탄성 부분들(19) 및 투영 시스템 프레임(6/8)의 개략적 평면도이다. 각각의 비등방성 탄성 부분들(19)은 (짧은 축에 의해 개략적으로 예시된) 제 2 축에 평행한 것보다 [탄성 부재(19)를 나타내는 직사각형의 긴 축에 의해 개략적으로 예시된] 제 1 축에 더 많이 평행한 강성도를 갖도록 구성된다. 이 예시에서, 각각의 탄성 부분들(19)은 [바람직하게는, 투영 시스템 프레임(6/8)의 질량 중심보다 투영 시스템 프레임(6/8)의 횡방향 에지(lateral edge)에 더 가까운 위치에서 투영 시스템 프레임(16/18)에 작용하도록] 투영 시스템 프레임(6/8)의 외주 쪽으로 위치된다. 선택적으로, 1 이상의 탄성 부분들(19)은 투영 시스템 프레임(6/8)의 횡방향 에지를 오버랩하도록 구성된다. 각각의 탄성 부분들(19)은 제 1 축이 투영 시스템 프레임(6/8)의 질량 중심 쪽으로(즉, 일반적으로, 안쪽 방향으로) 지향되도록 방위설정된다(oriented). 선택적으로, 제 1 축은 투영 시스템 프레임의 질량 중심에, 탄성 부재(19)가 투영 시스템 프레임(6/8)에 작용하는 영역의 중심을 연결한 라인과 45°미만, 바람직하게는 30°미만, 또는 10°미만의 각도를 형성한다. 실제 리소그래피 기계에서, 프레임(6/8)이 격리 프레임(4)에 연결되는 위치의 선택은 매우 제한되는데, 이는 기계 내에 다수의 구성요소들이 존재하고, 광이 투영 광학기 시스템을 통과해야 하기 때문이다. 프레임들(6/8)의 주어진 질량에서, X, Y 및 Z 방향으로 탄성 부재들(19)의 조합의 동일한 전체 강성도를 선택하는 것은 이러한 방향들로 프레임의 동일한 공진 주파수들(예를 들어, 10 내지 30 ㎐)을 유도한다. 하지만, 프레임(6/8)에 연결된 3 개의 위치들의 주어진 세트에 대해, Rx, Ry 및 Rz 방향들로의 관성은 상이하다. 이러한 회전 방향들로 거의 동일한 공진 주파수들을 생성하기 위해, (모든 탄성 부재들의 전체 강성도가 X, Y 및 Z 방향들로 동일한 한) X, Y 및 Z 방향들로 개개의 탄성 부재들(19)의 강성도가 상이하게 선택될 수 있다. 예를 들어, Rz에 대한 관성이 Rx 및 Ry에 대한 관성보다 통상적으로 작으므로, Rz에 대한 접선 방향(tangential direction)으로의 탄성 부재들(19)의 강성도가 다른 방향들로의 탄성 부재들(19)의 강성도보다 낮도록 배치되는 것이 유익할 것이다.
도 9a 및 도 9b는 진동 격리 시스템(16/18)의 이중-열(dual-series)의 비등방성 탄성 부분(19)의 측면도 및 측단면도이다. 이 구성에서, 두 쌍의 탄성 부재들: 제 1 및 제 2 탄성 부재들(22 및 26: 좌측) 그리고 제 3 및 제 4 탄성 부재들(42 및 44: 우측)이 제공된다. 하지만, 일렬로 된 탄성 부재들 및 단일 부재를 평행한 한 쌍으로 제공하는 것도 가능하다(즉, 3 개의 탄성 부재 구성). 제 1 및 제 2 탄성 부재들(22 및 26)은 일렬로 작용하도록 구성되며, 내부 질량체(24)가 이들 사이에 부착된다. 이와 유사하게, 제 3 및 제 4 탄성 부재들(42 및 44)이 일렬로 구성되며, 제 2 내부 질량체(24)가 이들 사이에 부착된다. 도시된 예시에서는, 제 1 및 제 2 내부 질량체들(24)이 함께 일체로 연결되어, 단일 질량체를 형성한다; 하지만, 이 대신에 별도의 질량체들이 사용될 수 있으며, 선택적으로는 독립적으로 꼬거나(twist) 이동시킬 수 있도록 서로 이격될 수 있다. 일렬의 제 1 탄성 부재-내부 질량체-제 2 탄성 부재(요소 22-24-26)는 일렬로 제 3 탄성 부재-제 2 내부 질량체-제 2 탄성 부재(요소 42-24-44)와 평행하게 작용하도록 배치된다. 결과적인 탄성 부재(19)의 강성도는, 예시된 바와 같이, 페이지의 평면에 수직인 수평으로(horizontally in the plane of the page) 작용하는 변형들에 대해서보다 페이지의 평면에 수평으로(horizontally in the plane of the page) 작용하는 변형들에 대해 더 크다. 그러므로, 이 비등방성은, 예를 들어 도 8에 도시된 것과 같은 구성으로 투영 시스템 프레임들(6/8) 중 어느 하나 또는 둘 모두의 공진 주파수들의 퍼짐을 감소시키기 위해 사용될 수 있다.
선택적으로, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 탄성 부재들(22/26/42/44)은 나선형 형태의 탄성 재료로 이루어진다. 또한, (도시된 바와 같이) 선택적으로, 제 1 탄성 부재(22)의 나선은 제 2 탄성 부재(26)의 나선과 반대 방향으로 감기며, 및/또는 제 3 탄성 부재(42)의 나선은 제 4 탄성 부재(44)의 나선과 반대 방향으로 감긴다. 이는 Z에 평행한 힘이 Z를 중심으로 한 회전을 유도할 수 있는 정도를 감소시키고, 탄성 부재(19)의 내부 공진들과 연계된 주파수의 퍼짐을 감소시킨다. 또한, (도시된 바와 같이) 선택적으로, 제 1 탄성 부재(22)의 나선은 제 3 탄성 부재(42)[제 1 탄성 부재(22)와 동일한 레벨에 있는 탄성 부재]의 나선과 반대 방향으로 감긴다. 이는 Z-축을 중심으로 한 회전의 억제를 더욱 개선한다. 또한, 이러한 구성은 탄성 부재의 회전 강성도의 또 다른 비등방성을 제공하며, 예시된 바와 같이 페이지에 수직인 수평 축을 중심으로 한 회전들(rotations about the horizontal axis perpendicular to the page)에 대한 강성도에 대비하여, 페이지 내의 수평 축을 중심으로 한 회전들(rotations about the horizontal axis within the page)에 대해 증가된 강성도를 갖는다. 또한, 이는 이러한 탄성 부재들(19)의 조합에 의해 적절히 지지될 때, 투영 시스템 프레임들(6/8) 중 어느 하나 또는 둘 모두의 두드러지는 공진들과 연계된 주파수들의 퍼짐을 감소시키도록 더 큰 범위를 제공한다.
도 10a 및 도 10b는 진동 격리 시스템(16/18)의 또 다른 비등방성 탄성 부분(19)의 최상부 및 측면도이다. 제 1 및 제 2 내부 질량체들(24)(이 예시에서는, 단일 내부 유닛으로서 구성됨)이 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 탄성 부재들(22/26/42/44)의 내부[내측 부분(28/30)]에서, 그리고 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 탄성 부재들(22/26/42/44)의 외부[외측 부분(32/34)]에 길이방향으로 연장되도록 구성되는 것을 제외하고, 도시된 구성은 도 9a 및 도 9b에 도시된 것과 유사하다. 또한, 내부 질량체(24)의 외측 부분(32/34)은 긴 축으로 정렬된 2 열의 탄성 부재들과 직사각형 형태를 갖도록 배치된다. 결과적인 구성은, 특히 짧은 축에 평행하게 고도로 콤팩트한 외부 치수를 유지하면서, 넓은 범위의 내부 질량체들이 사용될 수 있게 한다.
제 1 투영 시스템 프레임(6)으로부터 제 2 투영 시스템 프레임(8)으로의 진동의 전파를 감소시키는 대안적인 또는 추가적인 접근법은 추가 격리 스테이지(extra stage of isolation)를 제공하는 것이다. 이것이 달성될 수 있는 한가지 방식은 격리 프레임을 서로 격리되는 2 개의 프레임들로 분리하는 것이다. 이 접근법은 제 2 투영 시스템 프레임(8)으로부터 제 1 투영 시스템 프레임(6)의 격리를 더욱 개선하기 위해 개시된 다른 구성들 중 하나와 함께 사용되거나 또는 이 대신에 사용될 수 있다.
도 11은 이 개념에 기초한 예시적인 실시예를 도시한다. 이 구성에 따르면, 제 1 투영 시스템 프레임(6)은 제 1 격리 프레임(4A)에 의해 지지되고, 제 2 투영 시스템 프레임(8)은 제 2 격리 프레임(4B)에 의해 지지된다. 제 1 격리 프레임(4A)과 제 1 투영 시스템 프레임(6) 사이에, 그리고 제 2 격리 프레임(4B)과 제 2 투영 시스템 프레임(8) 사이에, 진동 격리 시스템들(16/18)이 제공된다. 제 1 및 제 2 격리 프레임들(4A/4B)은 서로 견고하게(rigidly) 또는 일체로 연결되지 않으며, 각각 진동 격리 시스템들(17A/B)에 의해 베이스 프레임(2)으로부터 분리된다. 그러므로, 단일 격리 프레임(4)이 이러한 연결을 제공하는 도 2의 구성에서의 상황과 대조적으로, 진동 격리 시스템들(16/18) 사이에 직접적인 기계적 연결이 존재하지 않는다.
도 11의 구성은 일렬의 제 1 탄성 부재-내부 질량체-제 2 탄성 부재로 구성된 진동 격리 시스템을 이용하는 개념을 구현한다. 특히, 이러한 2 개의 진동 격리 시스템들은: 1) 진동 격리 시스템(16)의 탄성 부분, (내부 질량체로서) 격리 프레임(4A) 및 진동 격리 시스템(17A)의 탄성 부분의 조합; 및 2) 진동 격리 시스템(18)의 탄성 부분, (내부 질량체로서) 격리 프레임(4B) 및 진동 격리 시스템(17B)의 탄성 부분의 조합으로 식별될 수 있다. 따라서, 진동 격리 시스템들(16 및 18)이 각각 내부 질량체들을 포함하도록 형성되는 경우, 도 2의 구성에서 단일 격리 프레임(4)을 통해 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들(6/8) 간의 진동의 전파를 억제하는 (이전에 자세히 설명된) 동일한 메커니즘을 이용하여, 베이스 프레임(2)을 통한 제 1 투영 시스템 프레임(6)으로부터 제 2 투영 시스템 프레임(8)으로의 진동의 전파의 억제가 감소된다. 특히, 시스템의 잔여부(rest)로부터 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들(6/8)을 디커플링하는데 도움을 주는 동일한 추가 진공 모드가 생성된다.
이러한 방식으로 격리 프레임을 분리하는 것으로부터 얻어지는 장점 이외에도, 동일한 원리에 기초하여 제 1 투영 시스템 프레임(6)과 제 1 격리 프레임(4A) 사이, 및/또는 제 2 투영 시스템 프레임(8)과 제 2 격리 프레임(4A) 사이에 일렬 구성(탄성 부재-내부 질량체-탄성 부재)을 이용함으로써, 진동 전파의 추가적인 억제가 얻어질 수 있다. 예를 들어, 도 3a 내지 도 10b를 참조하여 앞서 설명된 실시예들 중 어느 하나가 이러한 위치들에 사용될 수 있다.
제 1 및 제 2 격리 프레임들(4A/4B) 사이의 간격을 측정하는 센서(50)가 제공된다. 센서(50)로부터의 출력은 베이스 프레임(2)에 제공된 격리 프레임 액추에이터(52)에 제어 신호를 출력하는 제어 시스템(46)으로 공급된다. 제 1 및 제 2 격리 프레임들(4A/4B) 사이의 간격을 목표 값의 허용 마진(tolerance margin) 내로 유지하기 위해, 상기 액추에이터(52)는 제 1 격리 프레임(4A)에 인가된 힘을 변동시킴으로써 제어 신호에 응답한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제 1 또는 제 2 투영 시스템 프레임(6/8)에는 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들(6/8) 사이의 거리를 측정하는 센서(48)가 제공될 수 있으며, 제어 시스템(46)은 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들(6/8) 사이의 간격을 목표 값의 허용 마진 내로 유지하기 위해 이 값을 이용하여 액추에이터(52)의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다.
이러한 방식으로 격리 프레임을 분리함으로써 제공되는 추가 격리 레벨은 제 1 투영 시스템 프레임(6)에서 발생하는 진동이 제 2 투영 시스템 프레임(8)으로 전파될 수 있는 정도를 감소시킨다. 제어 시스템의 제공은 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들(6/8) 간의 공간 관계(spatial relationship)가 허용가능한 한계 내에서 일정하게 유지되는 것을 보장한다. 그러므로, 리소그래피 장치의 정확성 및/또는 안정성이 개선된다.
제 1 투영 시스템 프레임(6)으로부터 제 2 투영 시스템 프레임(8)으로 진동의 전파를 감소시키는 대안적인 방법은, 격리 프레임(4)이 제 1 및/또는 제 2 투영 시스템 프레임들(6/8)에 대해 배치되는 방식을 재구성하는 것이다. 이것이 달성될 수 있는 한가지 방식은 제 1 및 제 2 투영 프레임(6, 8)에 제 1 진동 격리 시스템(17A)을 제공하는 한편, 격리 프레임(4)에 제 2 진동 격리 시스템(17B)을 제공하는 것이다. 격리 프레임(4)이 제 1 및 제 2 투영 프레임들(6, 8)을 더 이상 지지하지 않는 구성의 장점은 격리 프레임(4)의 크기가 종래의 레이아웃에 비해 감소될 수 있다는 점이다. 이는 격리 프레임(4)의 증가된 내부 주파수들을 유도할 수 있으며, 이는 예를 들어 스테이지 위치설정 시스템이 그 격리 시스템(4)에 커플링됨에 따라 유익하다.
도 12는 이 개념에 기초한 예시적인 실시예를 도시한다. 이 구성에 따르면, 제 1 투영 시스템 프레임(6) 및 제 2 투영 시스템 프레임(8)은 제 1 진동 격리 시스템(17A)을 통해 베이스 프레임(2)에 지지된다. 격리 프레임(4)은 제 2 진동 격리 시스템(17B)을 통해 베이스 프레임(2)에 지지된다. 제 1 투영 시스템 프레임(6) 및 제 2 투영 시스템 프레임(8)은 서로 견고하게(rigidly) 연결되는 것이 아니라, 진동 격리 시스템(16)을 통해 연결된다. 제 1 투영 시스템 프레임(6)은 탄성 부재(62)를 통해 반응 질량체(reaction mass: 60)를 지지한다. 방사선-조정 요소(10)의 상태를 조정하는 액추에이터(12)가 반응 질량체(60)를 통해 제 1 투영 시스템 프레임(6)에 연결되어, 소정 주파수 이상에서 액추에이터(12)의 구동력들이 필터링되며, 이는 예를 들어 제 1 투영 시스템 프레임(6)의 더 낮은 여기(less excitation)를 유도할 수 있다. 일 예시로서, 탄성 부재(62)의 강성도는 액추에이터(12), 반응 질량체(60) 및 탄성 부재(62)에 의해 형성된 동적 시스템이 10 ㎐의 주파수 이상을 필터링되는 방식으로 구성될 수 있다. 센서(14)는 제 2 투영 시스템 프레임(8)에 대한 방사선-조정 요소(10)의 위치를 측정하도록 구성될 수 있다. 격리 프레임(4)과 제 2 투영 시스템 프레임(8) 간의 위치를 측정하기 위해 센서(64), 예를 들어 간섭계(interferometer)가 제공되는 한편, 격리 프레임(4)과 제 2 투영 시스템 프레임(8) 간의 상대 위치에 기초하여 제어기가 보상하도록 구성된다.
제 1 투영 시스템 프레임(6)으로부터 제 2 투영 시스템 프레임(8)으로 진동의 전파를 감소시키는 대안적인 또는 추가적인 접근법은, 격리 프레임(4)이 제 1 및/또는 제 2 투영 시스템 프레임들(6/8)에 연결되는 방식을 재구성하는 것이다. 일반적으로, 투영 시스템 프레임의 질량 중심에 가까운 높이에서 격리 프레임과 투영 시스템 프레임 간의 연결을 제공하는 것과 연계된 장점들이 존재한다. 예를 들어, 이러한 접근법은 투영 시스템 프레임의 상이한 공진 모드와 연계된 주파수들의 퍼짐을 최소화하는 것을 돕는다. 하지만, 격리 프레임과 투영 시스템 프레임 간의 연결 지점과 격리 프레임의 질량 중심 간의 결과적인 큰 간격은, 투영 시스템 프레임과 격리 프레임 사이에서 작용하는 X-Y 평면에 평행한 힘의 주어진 구성요소에 대해, X-Y 평면에서 축을 중심으로 비교적 큰 토크가 인가됨을 의미하며, 이는 동일한 격리 프레임에 의해 지지되는 다른 투영 시스템 프레임들에 큰 힘이 전달되게 할 수 있다. 이 영향은 하나의 투영 시스템 프레임과 다른 것 사이에 진동이 전파할 수 있는 정도를 증가시키는 경향이 있을 수 있다.
도 13a는 이러한 상태의 개략도이다. 여기서, 투영 시스템 프레임(6/8)은 상호작용 지점(54)에서 이를 지지하는 격리 프레임(4)과 상호작용하도록 구성된다. 예를 들어, 진동 격리 시스템은 상호 지점(54)에 배치될 수 있다. 상호작용 지점(54)은 투영 시스템 프레임(6/8)의 질량 중심의 높이에 또는 그 부근에 있도록 격리 프레임(4)에 대해 상승된다(elevated).
도 13b는 상호작용 지점(54)이 하강되고(lowered), 이에 따라 격리 프레임(4)에 인가된 토크들의 크기를 감소시키며, 투영 시스템 프레임(6/8)에서 발생하는 진동이 격리 프레임(4)을 통해 [예를 들어, 단일 격리 프레임이 제공되는 동일한 격리 프레임(4)에 의해 지지되거나, 상이한 투영 시스템 프레임들이 도 11의 방식으로 별도의(distinct) 격리 프레임들에 의해 지지되는 상이한 격리 프레임에 의해 지지되는] 다른 투영 시스템 프레임들로 전달되는 정도를 감소시킨 대안적인 구성의 개략도이다.
바람직하게, 투영 시스템 프레임(6/8)의 질량 중심을 포함하는 수평 평면과 연결 지점(54) 간의 간격은 격리 프레임(4)의 질량 중심을 포함하는 수평 평면과 연결 지점(54) 간의 간격보다 적어도 5 배 이상이다. 더 바람직하게는, 상기 간격은 10 배 이상 또는 20 배 이상이다.
앞서 설명된 실시예들 중 어느 하나 대신에 또는 이에 추가하여, 도 13b의 구성에 내재된 개념이 사용될 수 있다. 예를 들어, 진동 격리 시스템(16/18)에 대한 개시된 다양한 구성들 중 어느 것이 상호작용 지점(54)에 배치될 수 있다. 하강된 상호작용 지점(54)은 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들(6/8) 중 어느 하나 또는 둘 모두와, 및/또는 다른 프레임들과 연계하여 사용될 수 있다. 도 11에 도시된 타입의 구성들에서와 같이 복수의 격리 프레임들(4A/4B)이 제공된다면, 도 13b의 접근법은 격리 프레임들(4A/4B) 중 어느 하나 또는 둘 모두와 연계하여 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 진동 격리 시스템을 통해 제 1 투영 시스템 프레임을 지지하도록 구성된 제 1 격리 프레임, 제 3 진동 격리 시스템을 통해 제 2 투영 시스템 프레임을 지지하도록 구성된 제 2 격리 프레임, 및 제 4 진동 격리 시스템을 통해 제 1 격리 프레임을 지지하도록 구성되고 제 5 진동 격리 시스템을 통해 제 2 격리 프레임을 지지하도록 구성된 베이스 프레임이 제공된다.
일 실시예에서, 제 2 진동 격리 시스템의 탄성 부분은 제 1 탄성 부재를 포함하고, 제 1 격리 프레임은 제 1 내부 질량체를 포함하며, 제 4 진동 격리 시스템은 제 2 탄성 부재를 포함한다.
일 실시예에서, 제 2 및 제 3 진동 격리 시스템들 중 적어도 하는 제 1 진동 격리 시스템을 포함한다.
일 실시예에서, 제 4 및 제 5 진동 격리 시스템들은 에어 마운트(air mount)들을 포함한다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치는 제 1 및 제 2 격리 프레임들 간의 간격을 측정하는 센서, 상기 제 1 및 제 2 격리 프레임들 중 하나에 힘을 인가하는 액추에이터, 및 상기 센서 및 액추에이터를 이용하여 상기 제 1 및 제 2 격리 프레임들의 상대 간격을 제어하도록 구성된 제어 시스템을 더 포함한다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치는 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들 간의 간격을 측정하는 센서, 상기 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들 중 하나에 힘을 인가하는 액추에이터, 및 상기 센서 및 액추에이터를 이용하여 상기 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들의 상대 간격을 제어하도록 구성된 제어 시스템을 더 포함한다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치는 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들을 지지하는 격리 프레임, 상기 격리 프레임을 지지하는 베이스 프레임 - 상기 베이스 프레임은 리소그래피 장치의 설치 장소에 연결되도록 구성됨 -, 및 상기 격리 프레임과 베이스 프레임 사이에 진동의 전파를 억제하는 격리 프레임-베이스 프레임 진동 격리 시스템을 포함한다.
일 실시예에서, 제 1 진동 격리 시스템은 제 1 투영 시스템 프레임과 격리 프레임 사이에서 작용하도록 구성된다.
일 실시예에서, 제 1 진동 격리 시스템은 제 2 투영 시스템 프레임과 격리 프레임 사이에서 작용하도록 구성된다.
일 실시예에서, 제 1 조율 내부 질량체(first tuning internal mass)는 제 1 탄성 부재의 전체 길이의 적어도 25 %에 대해 제 1 및 제 2 탄성 부재들의 나선들 중 적어도 하나 내에서 길이방향으로 연장되는 내측 부분을 포함한다.
일 실시예에서, 내부 질량체는 제 1 및 제 2 탄성 부재들 중 적어도 하나의 나선의 반경방향 외부로 연장되는 외측 부분을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제 1 진동 격리 시스템이 접촉해 있는 투영 시스템 프레임의 가장 낮은 관성과 연계된 변형 모드들에 대해 제 1 진동 격리 시스템이 가장 낮은 강성도를 제공하도록 비등방성 탄성 부분들이 방위설정된(oriented)리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시예에 따르면, 복수의 탄성 부분들 각각이 사용시 기판에 평행한 평면에서 제 1 축에 평행한 변형에 대해 강성도를 갖고, 이 강성도는 제 1 축에 수직인, 동일한 평면 내 제 2 축에 평행한 변형에 대해서보다 높으며, 복수의 탄성 부분들 각각은 제 1 축이 탄성 부분이 그것이 접촉하는 투영 시스템 프레임에 작용하는 영역의 중심 및 그것이 접촉하는 투영 시스템 프레임의 질량 중심을 연결한 라인과 45°미만의 각도를 형성하도록 방위설정되는 리소그래피 장치가 제공된다.
일 실시예에서, 제 1 진동 격리 시스템의 탄성 부분은 제 2 내부 질량체 및 제 4 탄성 부재를 더 포함하고, 제 3 탄성 부재, 제 2 내부 질량체 및 제 4 탄성 부재는 각각 일렬로 배치되며; 제 1 탄성 부재, 제 1 내부 질량체 및 제 2 탄성 부재의 일렬은 제 3 탄성 부재, 제 2 내부 질량체 및 제 4 탄성 부재의 일렬과 평행하게 작용하도록 배치된다.
일 실시예에서, 제 1 탄성 부재의 나선은 제 2 탄성 부재의 나선에 반대 방향으로 감긴다.
일 실시예에서, 제 1 탄성 부재는 제 3 탄성 부재와 횡방향으로(laterally) 정렬되고, 제 2 탄성 부재는 제 4 탄성 부재와 횡방향으로 정렬된다.
일 실시예에서, 제 3 탄성 부재 및 제 4 탄성 부재는 각각 나선형 형태의 탄성 재료로 형성되며, 제 1 탄성 부재의 나선은 제 3 탄성 부재의 나선에 반대 방향으로 감기고, 제 2 탄성 부재의 나선은 제 4 탄성 부재의 나선과 반대 방향으로 감긴다.
일 실시예에서, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 탄성 부재들은 각각 나선형 형태의 탄성 재료로 형성되고, 제 1 및 제 2 내부 질량체들은 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 탄성 부재들의 반경방향 외부에 위치된 외측 부분을 포함하며, 사용 시 기판에 평행한 평면에서 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 탄성 부재들을 둘러싸는 연속적인 폐쇄 루프를 형성하도록 구성된다.
일 실시예에서, 제 1 탄성 부재 및 제 2 탄성 부재는 제 1 축을 따라 정렬되고, 제 3 탄성 부재 및 제 4 탄성 부재는 제 1 축에 평행하고 그로부터 횡방향으로 이격된 제 2 축을 따라 정렬된다.
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 이해하여야 한다. 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 이해하여야 한다. 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, 355, 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 있음을 이해할 것이다.
요약 및 초록 부분(Summary and Abstract sectons)이 아닌, 발명의 상세한 설명 부분(Detailed Description section)이 청구항을 해석하는데 사용되도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 요약 및 초록 부분은 1 이상을 설명할 수 있지만, 발명자(들)에 의해 의도(contemplate)된 본 발명의 모든 예시적인 실시예를 설명하지는 않으므로, 어떠한 방식으로도 본 발명 및 첨부된 청구항을 제한하지는 않는다.
이상, 본 발명은 특정화된 기능들 및 그 관계들의 구현을 예시하는 기능 구성 요소(functional building block)들의 도움으로 설명되었다. 본 명세서에서, 이 기능 구성 요소들의 경계들은 설명의 편의를 위해 임의로 정의되었다. 특정화된 기능들 및 그 관계들이 적절히 수행되는 한, 대안적인 경계들이 정의될 수 있다.
특정 실시예들의 앞선 설명은, 당업계의 지식을 적용함으로써, 다양한 적용들을 위해 본 발명의 일반적인 개념을 벗어나지 않고 지나친 실험 없이 이러한 특정 실시예들을 쉽게 변형하고, 및/또는 적합하게 할 수 있도록 본 발명의 일반적인 성질을 전부 드러낼 것이다. 그러므로, 이러한 응용예 및 변형예들은 본 명세서에 나타낸 기술내용 및 안내에 기초하여, 개시된 실시예들의 균등물의 의미 및 범위 내에 있도록 의도된다. 본 명세서에서, 어구 또는 전문 용어는 설명을 위한 것이며 제한하려는 것이 아니므로, 당업자라면 본 명세서의 전문 용어 또는 어구가 기술내용 및 안내를 고려하여 해석되어야 한다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명의 범위와 폭은 상술된 예시적인 실시예들 중 어느 것에 의해서도 제한되지 않아야 하며, 다음의 청구항 및 그 균등물에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (15)

  1. 리소그래피 장치에 있어서,
    패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟부 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템 - 상기 투영 시스템은 제 1 요소 및 제 2 요소를 포함함 -; 및
    진동에 있어서 상기 제 2 요소로부터 상기 제 1 요소를 격리시키기 위하여 상기 제 1 요소와 상기 제 2 요소 사이에 진동의 전파를 억제하는 제 1 진동 격리 시스템(vibration isolation system)을 포함하고,
    상기 제 1 진동 격리 시스템은:
    각각 일렬로 작용하도록(act in series) 배치된 제 1 탄성 부재, 제 1 내부 질량체(internal mass) 및 제 2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부분; 및
    상기 탄성 부분의 변형과 연계된 에너지를 흡수하도록 구성된 감쇠 부분(damping portion)
    을 포함하고, 상기 감쇠 부분은 감쇠 부재를 통해 상기 제 1 내부 질량체에 부착된 감쇠 질량체(damping mass)를 포함하는 리소그래피 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투영 시스템은 상기 패터닝된 방사선 빔의 특성을 조정하는 방사선-조정 요소(radiation-adjusting element)를 포함하고, 상기 제 1 요소는 상기 방사선-조정 요소의 상태를 조정하는 액추에이터인 리소그래피 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 요소는 상기 방사선-조정 요소의 상태를 측정하는 센서인 리소그래피 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투영 시스템의 제 1 부분을 지지하는 제 1 투영 시스템 프레임 - 상기 제 1 요소는 상기 투영 시스템의 제 1 부분에 연결됨 -; 및
    상기 투영 시스템의 제 2 부분을 지지하는 제 2 투영 시스템 프레임 - 상기 제 2 요소는 상기 투영 시스템의 제 2 부분에 연결됨 - 을 포함하고,
    상기 제 1 진동 격리 시스템은 상기 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들 사이에 진동의 전파를 억제하도록 구성되는 리소그래피 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성 부재의 강성도(stiffness), 상기 제 2 탄성 부재의 강성도, 및 상기 제 1 내부 질량체의 질량은, 상기 제 1 탄성 부재, 상기 제 1 내부 질량체, 및 상기 제 2 탄성 부재의 조합과 연계된 공진 주파수가 상기 제 1 투영 시스템 프레임의 내부 공진의 가장 낮은 주파수보다 적어도 50 ㎐ 낮도록 선택되어, 상기 제 2 투영 시스템 프레임의 공진이 상기 제 1 투영 시스템 프레임의 공진의 진폭의 적어도 10 %의 진폭을 갖는 리소그래피 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성 부재의 강성도, 상기 제 2 탄성 부재의 강성도, 및 상기 제 1 내부 질량체의 질량은, 상기 제 1 탄성 부재, 상기 제 1 내부 질량체, 및 상기 제 2 탄성 부재의 조합과 연계된 공진 주파수가 100 내지 200 ㎐ 범위에 있도록 선택되는 리소그래피 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 탄성 부재들은 각각 나선형 형태의 탄성 부재로 형성되는 리소그래피 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 진동 격리 시스템은 복수의 탄성 부분들을 포함하고, 각각 비등방성 강성도(anisotropic stiffness)를 갖도록 배치되며, 상기 제 1 진동 격리 시스템이 접촉하는 투영 시스템 프레임의 3 개의 회전 자유도(rotational degrees of freedom) 또는 3 개의 병진 자유도(translation degrees of freedom)와 연계된 공진 주파수들의 퍼짐(spread)을 감소시키도록 위치되는 리소그래피 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 진동 격리 시스템의 상기 탄성 부분은 제 3 탄성 부재를 더 포함하고, 상기 제 3 탄성 부재는 상기 제 1 탄성 부재와 평행하게 작용(act in parallel)하도록 구성되는 리소그래피 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 진동 격리 시스템은 상기 탄성 부분의 변형과 연계된 에너지를 흡수하도록 구성된 감쇠 부분을 더 포함하는 리소그래피 장치.
  12. 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법에 있어서,
    제 1 요소 및 제 2 요소를 갖는 투영 시스템을 제공하는 단계; 및
    제 1 진동 격리 시스템을 사용하여, 진동에 있어서 상기 제 2 요소로부터 상기 제 1 요소를 격리시키기 위하여 상기 제 1 요소와 상기 제 2 요소 사이에 진동의 전파를 억제하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 진동 격리 시스템은,
    각각 일렬로 작용하도록 배치된 제 1 탄성 부재, 제 1 내부 질량체 및 제 2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부분, 및
    상기 탄성 부분의 변형과 연계된 에너지를 흡수하도록 구성된 감쇠 부분(damping portion)을 포함하고,
    상기 감쇠 부분은 감쇠 부재를 통해 상기 제 1 내부 질량체에 부착된 감쇠 질량체(damping mass)를 포함하는 디바이스 제조 방법.
  13. 리소그래피 장치에 있어서,
    패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟부 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템;
    상기 투영 시스템의 제 1 부분을 지지하는 제 1 투영 시스템 프레임;
    상기 투영 시스템의 제 2 부분을 지지하는 제 2 투영 시스템 프레임;
    상기 제 1 및 제 2 투영 시스템 프레임들 중 적어도 하나를 지지하는 격리 프레임; 및
    상기 격리 프레임을 통해 상기 제 1 투영 시스템 프레임을 지지하고, 진동에 있어서 상기 격리 프레임으로부터 상기 제 1 투영 시스템 프레임을 격리시키기 위하여 상기 제 1 투영 시스템 프레임으로부터 상기 격리 프레임으로 진동의 전파를 억제하도록 구성된 제 1 진동 격리 시스템을 포함하고,
    상기 제 1 진동 격리 시스템은 상기 제 1 투영 시스템 프레임의 질량 중심을 포함하는 평면보다 상기 격리 프레임의 질량 중심을 포함하는 수평 평면에 더 가까운 위치에서 상기 격리 프레임과 맞물리도록 구성되고,
    상기 제 1 진동 격리 시스템은,
    각각 일렬로 작용하도록 배치된 제 1 탄성 부재, 제 1 내부 질량체 및 제 2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부분, 및
    상기 탄성 부분의 변형과 연계된 에너지를 흡수하도록 구성된 감쇠 부분(damping portion)을 포함하고,
    상기 감쇠 부분은 감쇠 부재를 통해 상기 제 1 내부 질량체에 부착된 감쇠 질량체(damping mass)를 포함하는 리소그래피 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 진동 격리 시스템이 상기 격리 프레임과 맞물리도록 구성되는 위치와 상기 제 1 투영 시스템의 질량 중심을 포함하는 평면 간의 간격은, 상기 제 1 진동 격리 시스템이 상기 격리 프레임과 맞물리도록 구성되는 위치와 상기 격리 프레임의 질량 중심을 포함하는 평면 간의 간격보다 적어도 5 배 이상인 리소그래피 장치.
  15. 투영 시스템을 이용하여 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법에 있어서,
    제 1 투영 시스템 프레임을 이용하여 상기 투영 시스템의 제 1 부분을 지지하는 단계;
    제 2 투영 시스템 프레임을 이용하여 상기 투영 시스템의 제 2 부분을 지지하는 단계;
    격리 프레임을 이용하여 제 1 및 제 2 투영 시스템을 지지하는 단계; 및
    상기 격리 프레임을 통해 제 1 진동 격리 시스템을 이용하여 상기 제 1 투영 시스템 프레임을 지지하고, 진동에 있어서 격리 프레임으로부터 상기 제 1 투영 시스템 프레임을 격리시키기 위하여 상기 제 1 투영 시스템 프레임으로부터 상기 격리 프레임으로 진동의 전파를 억제하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 진동 격리 시스템은 상기 제 1 투영 시스템 프레임의 질량 중심을 포함하는 평면보다 상기 격리 프레임의 질량 중심을 포함하는 수평 평면에 더 가까운 위치에서 상기 격리 프레임과 맞물리도록 구성되고,
    상기 제 1 진동 격리 시스템은,
    각각 일렬로 작용하도록 배치된 제 1 탄성 부재, 제 1 내부 질량체 및 제 2 탄성 부재를 포함하는 탄성 부분, 및
    상기 탄성 부분의 변형과 연계된 에너지를 흡수하도록 구성된 감쇠 부분(damping portion)을 포함하고,
    상기 감쇠 부분은 감쇠 부재를 통해 상기 제 1 내부 질량체에 부착된 감쇠 질량체(damping mass)를 포함하는 디바이스 제조 방법.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2005701A (en) * 2009-12-22 2011-06-23 Asml Netherlands Bv Active mount, lithographic apparatus comprising such active mount and method for tuning such active mount.
EP2469340B1 (en) 2010-12-21 2021-01-06 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR20150013605A (ko) * 2012-04-26 2015-02-05 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법
CN103856735B (zh) * 2012-11-30 2017-01-25 光宝电子(广州)有限公司 影像投影方法以及微机电投影装置
JP6397008B2 (ja) * 2013-07-02 2018-09-26 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置、リソグラフィ装置で使用するための位置決めシステム、および方法
WO2016091536A1 (en) * 2014-12-09 2016-06-16 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for image analysis
WO2016091534A1 (en) 2014-12-09 2016-06-16 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for image analysis
DE102015201870A1 (de) 2015-02-03 2016-08-04 Carl Zeiss Smt Gmbh Anordnung zur Positionsmanipulation eines Elementes, insbesondere in einem optischen System
US10209634B2 (en) 2015-03-03 2019-02-19 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
DE102015211286A1 (de) * 2015-06-18 2016-12-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildungssystem und verfahren
NL2018296A (en) * 2016-03-03 2017-09-07 Asml Netherlands Bv Vibration isolator, lithographic apparatus and device manufacturing method
DE102016204143A1 (de) * 2016-03-14 2017-09-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Vorrichtung für eine Lithographieanlage sowie Lithographieanlage
JP6725652B2 (ja) * 2016-05-16 2020-07-22 株式会社日立製作所 診断システム及び電子制御装置
WO2018015079A1 (en) * 2016-07-22 2018-01-25 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, lithographic projection apparatus and device manufacturing method
JP6278427B1 (ja) * 2017-01-05 2018-02-14 レーザーテック株式会社 光学装置、及び除振方法
CN109388029A (zh) * 2017-08-10 2019-02-26 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种掩模台系统及光刻机
US10991544B2 (en) * 2019-05-29 2021-04-27 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam device, objective lens module, electrode device, and method of inspecting a specimen
US11828344B2 (en) * 2019-08-05 2023-11-28 Asml Netherlands B.V. Support, vibration isolation system, lithographic apparatus, object measurement apparatus, device manufacturing method
US11512756B1 (en) * 2019-12-19 2022-11-29 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Manufacture methods relating to a subordinate oscillator array

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11154698A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Nikon Corp テーブル支持装置
JP2004092112A (ja) 2002-08-30 2004-03-25 Sekisui House Ltd 床振動減衰装置
JP2006147989A (ja) 2004-11-24 2006-06-08 Nikon Corp 計測装置、及び露光装置
JP2010219558A (ja) 2003-07-09 2010-09-30 Nikon Corp 結合装置、露光装置、及びデバイス製造方法

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04347321A (ja) 1991-05-23 1992-12-02 Toyota Motor Corp 振動減衰装置
US5660255A (en) 1994-04-04 1997-08-26 Applied Power, Inc. Stiff actuator active vibration isolation system
KR100399812B1 (ko) * 1994-10-11 2003-12-01 가부시키가이샤 니콘 스테이지용진동방지장치
US5684566A (en) 1995-05-24 1997-11-04 Svg Lithography Systems, Inc. Illumination system and method employing a deformable mirror and diffractive optical elements
WO1999025011A1 (fr) 1997-11-12 1999-05-20 Nikon Corporation Appareil d'exposition par projection
JPH11230246A (ja) * 1998-02-18 1999-08-27 Tokkyo Kiki Kk アクティブ除振装置
US6378672B1 (en) 1998-10-13 2002-04-30 Canon Kabushiki Kaisha Active vibration isolation device and its control method
TW468090B (en) 1998-12-17 2001-12-11 Asm Lithography Bv Servo control method, and its application in a lithographic projection apparatus
EP1174769B1 (en) 2000-07-10 2006-12-13 ASML Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus and lithographic device manufacturing method
JPWO2002029277A1 (ja) 2000-09-29 2004-02-12 昭和電線電纜株式会社 制振装置
JP2002221249A (ja) * 2000-11-27 2002-08-09 Canon Inc 能動制振装置、その制御方法および能動制振装置を備えた露光装置
DE10062786A1 (de) 2000-12-15 2002-06-20 Zeiss Carl System zur Dämpfung von Schwingungen
KR100555930B1 (ko) 2001-01-19 2006-03-03 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 그 디바이스
DE10134387A1 (de) 2001-07-14 2003-01-23 Zeiss Carl Optisches System mit mehreren optischen Elementen
EP1321822A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-25 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
SG128443A1 (en) 2002-07-11 2007-01-30 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7084956B2 (en) 2003-06-13 2006-08-01 Asml Netherlands B.V Supporting device, lithographic apparatus, and device manufacturing method employing a supporting device, and a position control system arranged for use in a supporting device
CN100508119C (zh) * 2003-07-09 2009-07-01 株式会社尼康 曝光装置、器件制造方法
US7589911B2 (en) * 2003-09-18 2009-09-15 Canon Kabushiki Kaisha Technique for positioning optical system element
CN1914436A (zh) 2004-01-26 2007-02-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 使用有效载荷作为惯性参考质量的有源隔振的致动器装置
US7817243B2 (en) * 2004-04-12 2010-10-19 Asml Netherlands B.V. Vibration isolation system
EP1796144A4 (en) 2004-08-24 2010-01-06 Nikon Corp PLATINUM APPARATUS AND EXPOSURE APPARATUS
US7180571B2 (en) 2004-12-08 2007-02-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus and actuator
US7826155B2 (en) * 2005-02-11 2010-11-02 Carl Zeiss Smt Ag Vibration damping for photolithographic lens mount
EP1879218A4 (en) * 2005-05-02 2010-03-17 Nikon Corp DEVICE FOR OPERATING AN OPTICAL ELEMENT, OPTICAL PROJECTION SYSTEM, EXPOSURE DEVICE AND COMPONENT MANUFACTURING METHOD
US7726452B2 (en) 2005-06-02 2010-06-01 Technical Manufacturing Corporation Systems and methods for active vibration damping
JP2007316132A (ja) 2006-05-23 2007-12-06 Canon Inc 反射装置
JP2008098311A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Canon Inc 露光装置及びデバイス製造方法
DE102007020050A1 (de) * 2007-04-27 2008-10-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur Schwingungstilgung
US8044373B2 (en) * 2007-06-14 2011-10-25 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US20090033895A1 (en) 2007-07-30 2009-02-05 Nikon Corporation Lithography apparatus with flexibly supported optical system
EP2045664B1 (en) 2007-10-04 2013-03-06 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus, projection assembly and active damping
NL1036167A1 (nl) * 2007-11-20 2009-05-25 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
DE102008026077B4 (de) * 2008-05-30 2017-11-09 Integrated Dynamics Engineering Gmbh Lithographiesystem
DE102008030664A1 (de) * 2008-07-01 2010-01-21 Carl Zeiss Smt Ag Optische Abbildungseinrichtung mit Bestimmung von Abbildungsfehlern
US8441615B2 (en) 2008-09-04 2013-05-14 Nikon Corporation System for isolating an exposure apparatus
DE102008047562B4 (de) 2008-09-16 2012-11-08 Carl Zeiss Smt Gmbh Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in Projektionsbelichtungsanlagen für die Halbleiterlithographie
NL2003424A (en) * 2008-10-07 2010-04-08 Asml Netherlands Bv Projection assembly and lithographic apparartus.
NL2003772A (en) * 2008-12-11 2010-06-14 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and a method to compensate for the effect of disturbances on the projection system of a lithographic apparatus.
EP2202426A3 (en) 2008-12-23 2017-05-03 ASML Netherlands B.V. A method for damping an object, an active damping system, and a lithographic apparatus
DE102009005954B4 (de) * 2009-01-20 2010-10-21 Carl Zeiss Smt Ag Dämpfungsvorrichtung
DE102009009221A1 (de) * 2009-02-17 2010-08-26 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einem Aktuatorsystem
NL2004281A (en) 2009-03-19 2010-09-20 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
EP2447777B1 (en) * 2010-10-27 2019-08-07 ASML Netherlands BV Lithographic apparatus for transferring pattern from patterning device onto substrate, and damping method
EP2469340B1 (en) 2010-12-21 2021-01-06 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11154698A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Nikon Corp テーブル支持装置
JP2004092112A (ja) 2002-08-30 2004-03-25 Sekisui House Ltd 床振動減衰装置
JP2010219558A (ja) 2003-07-09 2010-09-30 Nikon Corp 結合装置、露光装置、及びデバイス製造方法
JP2006147989A (ja) 2004-11-24 2006-06-08 Nikon Corp 計測装置、及び露光装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201241573A (en) 2012-10-16
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US9696630B2 (en) 2017-07-04
SG182054A1 (en) 2012-07-30
TWI454855B (zh) 2014-10-01
US20120154774A1 (en) 2012-06-21

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