KR101602367B1 - 리소그래피 장치용 전단-층 척 - Google Patents

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Abstract

대상물(210)을 유지하기 위한 지지 구조체(300)를 포함하는 리소그래피 장치에 대해 기술된다. 대상물은 노광될 기판 또는 패터닝 디바이스일 수 있다. 지지 구조체는 척(321) - 상기 척 상에서 대상물이 지지됨 - , 및 척과 스테이지(230)에 대해 수직한 전단-순응적 세장형 요소들(325)의 어레이를 포함하며, 상기 세장형 요소들의 제 1 단부들은 척의 표면과 접촉하며 상기 세장형 요소들의 제 2 단부들은 스테이지와 접촉하도록 구성된다. 세장형 요소들의 어레이를 이용함으로써, 스테이지와 척 간의 응력의 전달이 실질적으로 균일해져서, 응력으로 인한 척의 변형 동안 척의 표면에 대한 대상물의 미끄러짐을 최소화시킨다.

Description

리소그래피 장치용 전단-층 척{SHEAR-LAYER CHUCK FOR LITHOGRAPHIC APPARATUS}
본 발명은 리소그래피 장치 및 리소그래피 장치에서 대상물을 견고하게 유지시키는 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하는 데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 다이의 일부분, 한 개 또는 수 개의 다이를 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 UV 방사선 빔 빔을 이용한 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 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"-방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향 또는 역-평행한 방향으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스에서 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
통상적으로, 클램핑 디바이스는 "스테이지"라 지칭되는 지지 베이스 구조체에 레티클이나 기판과 같은 대상물을 견고하게 유지시키는 데 이용된다. 대안적으로, "스테이지"는 "테이블", "프레임", 또는 "포스 프레임"이라 지칭된다. 클램프는 "척(chuck)"이라 지칭될 수 있다. 스테이지는 3 개 지점에 운동학적 지지부(kinematic support)들을 포함하는 다양한 수단에 의하여 척에 커플링될 수 있다. 또한, 척은 스테이지와 일체로 구성될 수 있다. 스테이지가 움직이는 동안 또는 노광 작업 동안, 대상물은 통상적으로 대상물과 척 간의 부분적 진공 또는 정전기 인력(electrostatic attraction)에 의하여 발생되는 수직항력(normal force)(즉, 척에 대해 수직하게 작용하는 힘)을 이용하여 척에 견고하게 커플링된다. 척의 수직방향 강성 및 수직항력은 움직임이나 노광 동안 수직 방향으로 대상물을 고정시키는 역할을 한다. 접선 방향, 즉 척의 평면에서는, 대상물은 척과 대상물 간의 마찰을 통해 움직임이나 노광 동안 척에 대해 이동하는 것이 방지된다.
노광 또는 사전 노광 정렬 동안 스테이지에 가속이 부여되는 경우, 스테이지에서 척으로 응력이 전달되며, 이 응력은 척뿐만 아니라 대상물까지 변형되게 할 수 있다. 통상적으로, 스테이지에서 척으로(그뿐 아니라 척에서 대상물로)의 가속-유발(acceleration-induced) 응력의 전달은 균일하지 않다. 이는, 특히 척의 변형이 큰 경우에 척과 대상물 간의 미끄러짐(slip)이 일어날 잠재성을 부과한다. 또한, 척의 변형은 척에 대한 대상물의 미끄러짐을 초래하는 스테이지와, 척과 및/또는 대상물 간의 온도차들에 의하여 야기될 수 있다.
척과 스테이지 간의 응력 전달을 제한하기 위한 종래의 접근법은 스테이지로부터 척을 고립시키는 데 정밀-기계가공된(precision-machined) 운동학적 장착부 또는 반-운동학적(semi-kinematic) 장착부를 이용하는 것이다. 하지만, 여러 개별 위치들에 있는 운동학적 장착부들은 응력의 전달을 균등하게 배분하지 못할 수 있다. 보다 균일하게 응력의 전달을 분배하기 위한 대안적인 접근법은 지지되는 대상물과 국부적으로 접촉하는 복수의 버얼(burl)들을 포함하는 척을 이용하는 것이다.
도 2a는 복수의 버얼(225)들을 포함하는 종래의 척(200)을 도시하고 있다. 스테이지(230)는, 예를 들어 편평한 전극(220)을 통해 수직한 방향으로 가해지는 정전기적 힘에 의하여 대상물(210)을 유지시킨다. 대상물(210)은 최상부 표면(212) 및 상기 최상부 표면(212) 반대 쪽에 있는 바닥 표면(214)을 갖는다. 버얼(225)들은 대상물(210)을 지지한다. 버얼들(225) 각각은 사전결정된 양의 전단 순응률(shear compliance)을 제공하는 스프링[스프링(205)을 심볼로 해서 나타냄]같이 작용한다.
도 2b는 대상물(210)의 바닥 표면(214)을 나타낸 저부도이다. 버얼(225)들의 최상부 단부들은 대상물(210)의 바닥 표면(214)에서 국부적 접촉부(227)들을 형성한다.
버얼(225)들의 치수 및 배치는 전단 순응률을 제공하기 위하여 어느 정도 맞춤구성될 수 있다. 하지만, 버얼(225)에서 이용되는 재료들은 경도(hardness), 가공성(machineability), 열팽창계수 등을 포함하는(그러나 이들로만 제한되는 것은 아님) 여러 추가적인 요건들을 갖는다. 따라서, 해당되는 모든 방향에서의 원하는 전단 순응력을 위해 버얼(225)들을 맞춤구성하는 것이 어려울 수 있다. 예를 들어, 대상물(210)과 버얼(225)들의 경계면에서는 높은 전단 순응률을 갖는 것이 바람직하나, 또한 상기 경계면에서 낮은 수직 순응률(normal compliance)을 갖는 것도 바람직하다. 통상적으로, 대상물(210)과 직접적으로 접촉하는 버얼(225)들은 수직 방향으로도 높은 순응률을 가져서, 시스템의 전체 전단 순응률을 최적화시키는 것을 더욱 어렵게 만든다. 또한, 원하는 전단 순응률을 갖는 버얼(225)들은 통상적으로 길고 가늘며, 그들의 형상은 대상물의 정전기적 클램핑을 상당히 어렵게 만든다. 추가적으로, 대상물(210)의 평면성(planarity)은 버얼(225)들에서의 불균일한 응력 분포로 인해 제약이 있을 수 있다.
응력 조건 하에서 지지되는 대상물의 미끄러짐을 최소화시키기 위하여 원하는 전단 순응률을 제공하지만 상술된 제한들을 겪지 않는 척을 설계하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 일 시스템은, 제 1 단부들은 척과 접촉하고 제 2 단부들은 스테이지와 접촉하도록 되어 있는 각각의 제 1 단부들 및 제 2 단부들을 갖는 세장형 요소들의 어레이 및 척을 포함한다. 세장형 요소들의 어레이의 이용을 통해, 스테이지와 척 간의 응력의 전달에 실질적인 균일성이 부여되어, 스테이지에 대한 척의 움직임 동안 척의 제 1 표면에 대한 대상물의 미끄러짐을 최소화시킨다.
다른 실시예에 따르면, 일 방법은, 세장형 요소들의 길이방향 축들이 척 및 스테이지에 대해 수직하고, 세장형 요소들의 제 1 단부들이 척의 제 2 표면과 접촉하며, 세장형 요소들의 제 2 단부들이 스테이지와 접촉하도록 척과 스테이지 사이의 세장형 요소들의 어레이를 커플링하는 단계를 포함한다. 응력의 조건 하에서, 세장형 요소들의 어레이의 이용을 통해 스테이지와 척 간의 응력의 전달에는 실질적으로 균일성이 부여된다. 상기 방법은, 상기 척의 제 1 표면 상에서 대상물을 지지하는 단계를 더 포함한다 - 상기 제 1 표면은 상기 제 2 표면 반대 쪽에 있다 - . 또한, 상기 방법은 척 및 스테이지가 응력 조건의 적용을 받도록 하고, 응력 조건 하에서 척 및 스테이지의 변형들을 측정하여 측정된 변형들과 척의 제 1 표면에 대한 대상물의 미끄러짐을 상관시키는(correlate)는 단계를 포함한다.
추가 실시예에 따르면, 리소그래피 장치는, 방사선 빔을 생성시키도록 구성되는 조명 시스템, 상기 방사선 빔을 패터닝하도록 구성되는 패터닝 디바이스, 패터닝된 방사선 빔을 상기 기판 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템, 및 지지 시스템을 포함한다. 지지 시스템은 제 1 표면과 제 2 표면을 갖는 척, 및 각각의 제 1 단부와 제 2 단부 및 길이방향 축들을 갖는 세장형 요소들의 어레이를 포함하며, 상기 길이방향 축들은 상기 제 1 단부들이 상기 척의 제 2 표면과 접촉하고 상기 제 2 단부들이 스테이지와 접촉하도록 상기 척의 제 2 표면에 대해 수직하다. 세장형 요소들의 어레이의 이용을 통해, 스테이지와 척 간의 응력의 전달은 실질적으로 균일하여, 응력으로 인한 척의 변형 동안 척의 제 1 표면에 대한 대상물의 미끄러짐을 최소화시킨다. 패터닝 디바이스 또는 기판은 척 상에 장착되는 대상물이 되도록 구성된다.
또 다른 실시예에 따르면, 대상물을 지지하는 시스템은 상기 대상물을 지지하는 제 1 표면을 갖는 척; 병진 운동 또는 회전의 1 이상의 방향들에서 상기 척을 지지하는 스테이지; 및 다른 방향들의 병진 운동 또는 회전에 대하여 적어도 일 방향의 병진 운동 또는 회전시 상대적으로 작은 강성을 갖는 상기 척과 상기 스테이지 사이의 경계 층을 포함하여, 상기 스테이지와 상기 척 간의 응력으로 인한 상기 척의 변형 동안 상기 척의 제 1 표면에 대한 상기 대상물의 미끄러짐을 최소화시킨다.
또 다른 실시예에 따르면, 일 시스템은 제 1 표면과 상기 제 1 표면 반대 쪽에 배치되는 제 2 표면을 갖는 척 - 상기 척은 대상물을 유지하도록 구성됨 - ; 및 각각의 제 1 단부들과 제 2 단부들을 가지며 상기 척의 제 2 표면에 대해 수직한 길이방향 축들을 갖는 세장형 요소들의 어레이를 포함하며, 상기 제 1 단부들은 상기 척의 제 2 표면과 접촉하고 상기 제 2 단부들은 스테이지와 접촉해서 상기 척을 상기 스테이지에 대해 고정적으로(rigidly) 커플링하여 스테이지로부터 척을 분리시킴으로써(isolate) 상기 세장형 요소들의 어레이가 그들 사이에서 응력을 균일하게 분배할 수 있도록 한다.
본 발명의 추가 실시예들, 특징들 및 장점들과 본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 작동에 대해서는 첨부 도면을 참조하여 상세히 후술될 것이다.
본 명세서에서 채용되어 그 일부를 형성하는 첨부 도면들은 본 발명의 1 이상의 실시예들을 예시하고 있으며, 설명부와 함께 본 발명의 원리들을 설명하고 당업자로 하여금 본 발명을 제조 및 이용할 수 있도록 하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레티클-기반(reticle-based) 리소그래피 장치의 개략도;
도 2a 및 2b는 대상물을 지지하는 복수의 버얼들을 포함하는 리소그래피 장치에서의 척의 개략도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 세장형 요소들을 포함하는 전단 층을 통해 스테이지에 커플링되는 척을 갖는 지지 구조체의 개략도;
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 3에 도시된 지지 구조체의 세부요소들의 개략도;
도 4c 및 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전단 층을 갖는 예시적 척의 상세한 핀 레이아웃들의 개략적인 평면도 및 측면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 가속력이 스테이지 상에 부과될 경우 도 3의 스테이지, 척 및 세장형 요소들의 변형을 개략적으로 나타낸 도;
도 6은 열 응력의 영향들을 나타낸, 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 구조체의 일 섹션의 등축도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 스테이지 내에 온도 구배가 존재하지 않는 경우의 도 6에 도시된 전단 층의 세장형 요소들, 척 및 지지되는 대상물의 변형을 개략적으로 나타낸 도;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 스테이지 내에 예시적인 온도 구배가 존재하는 경우의 도 6에 도시된 전단 층의 세장형 요소들, 척, 지지되는 대상물 및 스테이지의 변형을 개략적으로 나타낸 도;
도 9a 및 9b는 본 발명의 2 가지 실시예에 따른, 도 3의 전단 층의 세장형 요소들의 2 가지 상이한 구조를 개략적으로 나타낸 도;
도 10a 내지 10c는 척과 스테이지 사이에 경계 멤브레인 층이 이용되는 경우의 본 발명의 일 실시예의 상이한 개략도들;
도 11 및 12는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 예시적 프로세스들을 설명하는 개략적인 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 1 이상의 실시예들에 대해 첨부 도면을 참조하여 기술될 것이다. 도면에서, 같은 참조 부호들은 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 나타낼 수 있다. 추가적으로, 참조 부호의 가장 좌측의 숫자(들)을 통해 참조 부호가 가장 먼저 나타나는 도면을 식별할 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 특징들을 포함하는 1 이상의 실시예들을 개시하고 있다. 개시된 실시예(들)는 본 발명의 예시에 지나지 않는다. 본 발명의 범위는 개시된 예시(들)로만 제한되지 않는다. 본 발명은 후속 청구범위에 의하여 정의된다.
기술되는 실시예(들) 및 "하나의 실시예", "일 실시예", "예시적 실시예" 등에 대한 명세서에서의 언급들은 기술된 실시예(들)이 구체적 특징이나, 구조 또는 특성을 포함할 수 있으나, 모든 실시예가 반드시 구체적 특징이나, 구조 또는 특성을 포함하는 것은 아니라는 것을 나타낸다. 또한, 이러한 문구가 반드시 동일한 실시예를 언급하는 것은 아니다. 나아가, 구체적 특징이나, 구조 또는 특성이 일 실시예와 관련하여 설명되는 경우, 명확히 기술되었든 그렇지 않든, 이러한 특징이나, 구조 또는 특성을 다른 실시예들과 관련하여 실행하는 것도 당업자의 지식 내에 속한다는 것을 이해하여야 한다. 추가적으로, "최상부", "바닥", "측" 등과 같은 물리적 방위를 나타내는 용어들은 설명을 위해 사용된 것일 뿐, 본 발명을 여하한의 특정한 방위로 제한하려는 것이 아니다.
본 발명의 실시예들은 하드웨어나, 펌웨어나, 소프트웨어 또는 그들의 여하한의 조합에서 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 1 이상의 프로세서에 의하여 판독 및 실행될 수 있는 기계-판독가능한 매체(machine-readable medium)에 저장되는 명령어들로서 구현될 수 있다. 기계-판독가능한 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스)에 의하여 판독가능한 형태로 정보를 저장 또는 전송하는 여하한의 기구를 포함하여 이루어질 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 신호들(예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호들 등) 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 특정 작업들을 수행하는 것으로서 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어들에 대해 기술될 수 있다. 하지만, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이며, 이러한 작업들은 실제로 컴퓨팅 디바이스들, 제어기들 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어들 등을 실행하는 다른 디바이스들로부터 이행될 수 있다.
리소그래피 장치
도 1은 본 발명의 1 이상의 실시예와 사용하기에 적합한 리소그래피 장치(100)를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 장치는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 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 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 형태의 광학 구성요소들, 또는 그들의 여하한의 조합과 같은 다양한 형태의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 지지, 즉 그 무게를 견딘다. 이는 패터닝 디바이스(MA)의 방위, 리소그래피 장치(100)의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스(MA)가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 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 부여하는 데 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 데 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 예에는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함된다. 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 그들의 여하한의 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 장치(100)는 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.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스(SO)가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스(SO) 및 리소그래피 장치(100)는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스(SO)는 리소그래피 장치(100)의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔(B)은 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 소스(SO)가 수은 램프인 경우, 상기 소스(SO)는 리소그래피 장치(100)의 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(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 빔(B)을 컨디셔닝하는 데 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 통과하며, 상기 투영 시스템은 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 경로 내에 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 위치시키는 데 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 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 마스크(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)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) 상에 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 기본적으로 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)의 매 이동 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.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 기술된 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.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV)방사선 및 (예를 들어, 5 nm 또는 그 이상의 파장을 갖는) 극자외(EUV)방사선을 포함하는, 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절 및 반사 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그들의 조합으로 언급될 수 있다.
대상물 지지 구조체의 예시적 실시예
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물(210)을 위한 예시적 지지 구조체(300)를 나타내고 있다. 지지 구조체(300)는 척(321)과 스테이지(230)를 커플링하는 전단-순응(shear-compliant) 응력 층(320)이라 언급되는("전단-층"이라고도 언급되는) 경계 층을 포함한다. 대상물(210)은 척(321)의 제 1 표면(322) 상에 장착된다. 상술된 바와 같이, 대상물(210)은 패터닝 디바이스 또는 기판일 수 있다.
다양한 예시에서, 스테이지(230)는 실리콘-실리콘 카바이스(SiSiC), 인바(Invar), 스테인리스 스틸, 알루미늄 옥사이드, Zerodur®(Schott Glass Technologies에 의한 유리-세라믹 혼합물) 등을 포함하는(그러나 이러한 재료들로 제한되는 것은 아닌) 다양한 재료들로 만들어질 수 있다. 일 예시에서, 스테이지(230)는 복수의 운동학적 장착부들(도시 안됨)에 의하여 운동학적으로 지지될 수 있다. 다양한 베어링 장치들, 예를 들어 공기 베어링이 스테이지(230)의 지지에 사용되는 경우 유사한 구조가 이용될 수도 있다. 도 3에 나타낸 예시적 실시예에서, 스테이지(230)는 XY 평면에서 자기적으로 구동된다. 이 예시에서는, 스테이지(230) 내에 요크(yoke; 365)가 하우징된다. 요크(365)는 여하한의 다른 적합한 재료를 포함할 수 있다. 이 예시에서는, 스테이지(230)가 XY 평면 내에서 구동될 수 있도록 z-방향 자기 액추에이터(370)가 스테이지(230)를 자기 부상시키는(magnetically levitate) 데 이용된다.
일 예시에서, 대상물(210)이 척(321)의 제 1 표면(322) 상에서 필요한 평탄도로 장착되도록 척(321)은 높은 평탄도로 설계된다. 예를 들어, 척(321)은 Zerodur®와 같은 상대적으로 작은 열팽창 계수를 갖는 재료로 만들어질 수 있다. 하지만, 본 발명은 Zerodur®로 제한되지 않으며, 다른 재료들도 이용될 수 있다. 척 재료의 바람직한 특성들은, 화학적 안정성, 구조적 균질성, 양호한 기계가공성 등을 포함하여 이루어진다.
일 예시에서, 전단-층(320)은 세장형 요소들(325)("핀"으로도 언급됨)의 어레이를 포함할 수 있으며, 상기 세장형 요소들의 제 1 단부들은 척(321)의 제 2 표면(323)에 커플링되고, 상기 제 2 표면은 대상물(210)이 장착되는 제 1 표면(322) 반대 쪽에 있다. 세장형 요소들(325)은 균등하게 이격될 수 있다. 세장형 요소(325)들은 대상물(210)과 직접 접촉하지 않는다 - 즉, 세장형 요소들(325)과 척(321) 간의 경계가 척(321)과 대상물(210) 간의 경계로부터 약간의 거리만큼 떨어져 있다 - . 이 구조에서는, 세장형 요소(325)들의 수직 순응률은 디자인의 문제가 덜해지기 때문에 세장형 요소(325)들의 전단-순응률을 맞춤구성하기가 더 쉽다. 전단-층(320)의 채용은 척(321)의 다른 방향의 병진운동이나 회전에 대해 적어도 일 방향의 병진운동이나 회전에 있어 상대적으로 낮은 강성을 얻을 수 있게 한다. 세장형 요소(325)들은 전단-층(320)의 원하는 기능에 따라 인바, SiSiC, 스테인리스 스틸 등을 포함하는(그러나 이들로 제한되지는 않는) 재료들을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 전단-층(320)의 제 1 기능은 응력을 균일하게 배분하는 것일 수 있다. 세장형 요소(325)들의 치수 및 공간적 구성은 응력의 조건 하에 스테이지(230)와 척(321) 간의 응력의 전달이 균일하도록 선택될 수 있다. 이는, 예를 들어 응력의 균일한 전달이 척(321)의 변형 동안 대상물(210)의 미끄러짐의 가능성을 최소화시키기 때문에 이행될 수 있다.
일 예시에서, 지지 구조체(300)는 제조가 용이한 단일 구조의 개별 재료들을 조합하는 것을 고려하고 있으나, 융통성 있는 설계를 제공한다. 상기 구조체는 수직 방향으로 강성의 향상 및 질량의 저감을 동시에 고려할 수 있다. 개별 재료들을 이용하는 일 예시적 실시예는 척(321)을 위해서는 Zerodur®, 핀(325)들을 위해서는 인바, 그리고 스테이지(230)를 위해서는 SiSiC의 이용을 포함한다. 다른 예시적 실시예는 핀(325)들을 위한 인바의 이용을 제거하고, SiSiC나 적절한 다른 재료들로 만들어진 스테이지(230)와 통합된 형상-순응적 핀들이나 세장형 버얼들의 이용을 포함하여 이루어진다. 또 다른 실시예는 동일한 재료, 예를 들어 인바, Zerodur® 등으로 만들어진 척(321), 스테이지(230) 및 전단-층(320)을 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 1 이상의 추가적 대상물(350 및/또는 360)이 척(321)에 의하여 지지될 수 있다. 예를 들어, 대상물(350 및/또는 360)은 대상물(210)의 원하는 위치 및/또는 정렬을 결정하는 데 이용되는 위치 센서들일 수 있다. 위치 센서들(350 및/또는 360)은 기준 위치에 대한 응력 조건 하에서 xy 평면에서의 대상물(210)의 변위 또는 미끄러짐을 측정할 수 있다. 상기 기준 위치는 응력의 조건 이전에 대상물(210)의 초기 위치 또는 고정된 좌표들로 나타날 수 있다. 또한, 추가적인 대상물들(350 및/또는 360)은 대상물(210)의 초기 위치설정 및/또는 정렬을 원활히 하는 기점 마크(fiducial mark)들일 수도 있다. 또한, 그들은 대상물(210)의 상대적인 변위를 측정하는 것과 대상물(210)의 위치 및 정렬을 조정하는 것을 도울 수 있다.
도 4a는 스테이지(230)의 바닥 표면(372)에 커플링되는 z-방향 자기 액추에이터(370)를 나타내는, 지지 구조체(300)의 상하 반전 도(upside-down view)이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지(230)의 내부 구조의 절취도(cut-out view)이다. 이 실시예에서, 스테이지(230)는 질량을 줄이고 다른 구조체들을 수용하기 위하여 중실(solid) 블록으로서 구성되지 않을 수 있다. 스테이지(230)의 중심 영역(423)은 x 및 y 방향으로 각각 서로 교차하는 교차 배플들(intersecting baffle; 434 및 432)을 포함할 수 있다. 이 타입의 구조체는 스테이지(230)를 위해 적절한 구조적 강도와 강성을 제공하는 한편, 전체 질량을 가볍게 유지시킨다.
도 4c는 척(321)의 바닥 표면(323) 상의 세장형 요소(325)들의 예시적 구성(즉, 예를 들어 핀 레이아웃)을 예시하고 있다. 척(321)의 바닥 표면(323) 상의 세장형 요소들(325)의 접촉 영역들은 425로 나타나 있다. 척(321)은 세장형 요소(325)들을 통해 스테이지(230)의 중심 영역(423)(도 4b에 도시됨)에 정렬되고 커플링되는 중심 영역(424)을 갖는다. 도 4c에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 대상물(210)은 중심 영역(424) 위에 장착될 수 있다. 중심 영역(424) 외측의 연장 영역들(422 및 427)은 접촉 영역(425)들을 포함할 수도 있다.
도 4d는 스테이지(230)에 커플링되는 척(321)의 측면도를 예시하고 있으며, 도 4c에 도시된 평면도에 대응된다. 일 예시적 실시예에서, 세장형 요소(325)들의 높이 'h'는 대략 6 mm이며, 세장 요소(325)들의 피치 'p'는 대략 20 mm일 수 있다. 각각의 세장형 요소는 대략 2 mm의 직경을 가질 수 있다. 본 발명은 세장형 요소(325)들의 어떠한 특정한 치수 값이나 어떠한 특정한 구성으로 제한되지 않기 때문에 대안의 설계 시에 다른 치수 값들이 이용될 수도 있다.
가속-유발 및 열-유발 응력 시뮬레이션
도 5-8은 예측되는 응력 조건들 하에서 척(321), 스테이지(230) 및 세장형 요소(325)들의 예측되는 변형을 예견하기 위해 수행된 컴퓨터 시뮬레이션들의 결과들을 나타내고 있다. 일 예시에서는, 시뮬레이션들을 수행하기 위한 개략적인 기하학적 도면들을 구성하는 데 CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어, 예를 들어 (메사추세츠 콩코드의 Solidworks 사에 의한) SolidworksTM가 이용될 수 있다. 응력 조건들 하에서의 실제 시뮬레이션들을 수행하기 위하여, 디자인 분석 소프트웨어, 예를 들어 (팬실베니아주 캐넌스버그의 ANSYS 주식회사에 의한) ANSYS®가 이용될 수 있다.
특히, 도 5는 가속력(505)이 스테이지(230)에 부과되는 경우의 지지 구조체(300)의 구성요소들의 변형들을 나타내고 있다. 도 5에서, 변형의 스케일은 지지 구조체(300)의 상이한 구성요소들의 변형의 특성을 보다 쉽게 설명하기 위하여 과장되어 있다. 예시적 시뮬레이션에 따르면, 대상물(210) 아래의 척(321)의 변형은 스테이지(230)에 대략 10g의 가속력이 부과될 경우 대략 1.5 nm만큼 작아서 스테이지(230)를 대략 10 내지 20 nm만큼 변형시킨다. 대략 6 mm의 높이 및 대략 2 mm의 직경으로 가정되는 세장형 요소(325)들에 의해서는 대략 30 N/㎛의 예시적 전단 강성 값이 나타난다. 이 예시에서, 척(321)은 대략 100 m/sec2만큼 높은 가속도에 대해 대략 1 내지 2 nm 범위 내에서 변형된다. 그와 비교하여, 종래의 베이스라인 지지 구조체 구조는 유사한 가속도 하에서 27 nm만큼 큰 척 변형 값들을 겪을 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 구조체(300)의 섹션(600)(전체 구조체의 1/4)의 등축도이다. 다음의 도 7 및 8에서는, 대상물(210)과, 척(321)과 및/또는 스테이지(230) 간의 온도차들로 인하여 발생되는 변형들(크게 과장됨)이 도시되어 있다. 도 6에 도시된 구조체는 도 3에 도시된 구조체(300)와 유사하다. 도 6에는 추가적인 대상물들(350 및 360)이 도시되어 있지 않다. 하지만, 척(321)과 스테이지(230) 둘 모두를 통해 선택적인 냉각 채널(615)들의 단면도가 도시되어 있다. 냉각 채널(615)들은 지지 구조체의 부분들에서의 타겟 온도의 유지를 돕는다. 또한, 도 6에는 x 및 y 방향을 따라 각각 이어지는 배플들(434 및 432)이 도시되어 있다.
도 7 내지 8은 도 6의 지지 구조체(300)가 상대적인 온도차들로 인한 열 응력 하에 있는 경우, 대상물(210), 척(321) 및 세장형 요소(325)들의 변형들(설명을 위해 과장되어 있음)을 나타내고 있다. 이 예시에서, 스테이지(230)는 SiSiC를 포함할 수 있다. 도 7은 스테이지(230) 내에 열 구배가 존재하지 않는 경우의 조건을 나타내고 있다. 이 시뮬레이션은 대략 1.7 nm의 열적 오버레이를 나타내고 있다.
도 8은 SiSiC 스테이지(230) 내에서 대략 0.05 K의 온도 구배를 가정할 경우, 대상물(210), 척(321), 및 세장형 요소(325)들의 변형들(설명을 위해 과장되어 있음)을 나타내고 있다. 이 상황에서 스테이지(230) 자체는 변형된다. 이 상황에서 열적 오버레이는 약간 향상된다.
전단-층 핀 구조들
도 9a 및 9b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 전단 층의 세장형 요소들(325, 예를 들어 325A 및 325B)의 2 가지 상이한 구조들을 각각 도시하고 있다. 두 실시예 모두에서는, 세장형 요소(325)들을 통해 스테이지(230)와 척(321)을 커플링하는 데 에폭시 층(980)이 이용된다. 도 9a에는, 핀 구조(325A)가 도시되어 있으며, 이는 척(321)에 커플링되는 편평한 제 1 단부(990), 및 스테이지(230)에 커플링되는, 예를 들어 에폭시로 채워질 수 있는 스테이지(230)의 꼭-끼워맞춤 홀(close-fit hole; 986)에 커플링되는 제 2 단부(985)를 갖는다. 도 9b에는, 핀 구조(325B)가 도시되어 있으며, 이는 에폭시로 채워질 수 있는 척(321)의 헐거운 끼워맞춤 홀(loose-fit hole; 993)에서 척(321)에 커플링되는 제 1 단부(992), 및 또한 에폭시로 채워질 수 있는 스테이지(230)의 꼭-끼워맞춤 홀(986)에서 스테이지(230)에 커플링되는 제 2 단부(985)를 갖는다.
당업자라면 이해할 수 있듯이, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 핀들 또는 세장형 요소들(325)의 다양한 다른 구조들 역시 이용될 수 있다. 예를 들어, 핀들을 척 및/또는 스테이지에 납땜하는 것이나, 체결구들(예를 들어, 나사 조인트들)을 이용하는 것이나, 핀들 또는 다른 형상의 구조체들을 척 및/또는 스테이지 내에 직접 기계가공하는 것 등도 모두 본 발명의 실행가능한 대안적인 실시예들이다.
경계 멤브레인을 갖는 대상물 지지 구조체의 대안적인 실시예
도 10a 내지 10c는 전단-층(1020)을 채용하는 지지 구조체(300)의 대안적인 실시예(1000)를 나타내고 있으며, 척(321)과 스테이지(230) 사이에는 경계 멤브레인 층(1035)(도 10b 참조)이 배치되어 있다. 도 10a는 지지 구조체(1000)의 등축도를 나타내고 있으며, 그 일부[바운딩 스퀘어(bounding square; A) 내에 둘러싸여 있음]는 도 10b에서 보다 큰 배율로 도시되어 있다. 도 10b에서는, 경계 멤브레인 층(1035)을 명확하게 볼 수 있다. 경계 멤브레인 층(1035) 내에는 핀 패턴들이 기계가공되어 있으며, 그를 통해 세장형 요소(325)들이 통과한다. 경계 멤브레인 층(1035) 및 세장형 요소(325)들은 동일한 재료, 예를 들어 인바, SiSiC 등으로부터 서로 일체형으로 만들어질 수 있다. 경계 멤브레인 층(1035)의 두께는 전단-층(1020)이 원하는 전단 순응률을 제공할 수 있도록 설계된다. 도 10c는 전단-층(1020)을 나타내는, 도 10a 스퀘어(A) 내의 지지 구조체(1000) 일 부분의 더욱 확대된 측면도를 나타내고 있다.
응력 하의 대상물의 미끄러짐을 측정하는 방법들
도 11 및 12는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들(1100 및 1200)의 플로우차트들을 각각 개략적으로 예시하고 있다. 방법 1100은 지지 구조체에서의 가속-유발 응력에 관한 것이며, 방법 1200은 지지 구조체에서의 열 응력에 관한 것이다. 일 예시에서, 방법들(1100 및 1200)은 상술된 시스템들 중 1 이상에 의하여 실행될 수 있다.
블록 1110에서는, 척 및 스테이지가 세장형 요소들을 포함하는 전단 층을 통해 커플링된다.
블록 1115에서는, 패터닝 디바이스 또는 기판이 척 상에 지지된다.
블록 1120에서는, 스테이지에 가속이 부과된다. 결과적으로, 스테이지, 세장형 요소들 및 척이 변형된다.
블록 1125에서는, 척의 변형들이 측정된다.
블록 1130에서는, 척의 측정된 변형들이 척 상의 기판 또는 패터닝 디바이스의 미끄러짐과 상관된다.
도 12에서, 방법 1200의 블록들 1210, 1215, 1225, 및 1230은 각각 방법 1100의 블록 1110, 1115, 1125, 및 1130과 실질적으로 같다. 하지만, 블록 1220에서는, 스테이지와, 척과, 패터닝 디바이스나 기판 간의 온도차로 인해 지지 구조체에서는 열 응력이 유발된다.
추가적으로, 또는 대안적으로, 다른 실시예들에서는 가속과 온도차의 조합에 의하여 응력이 발생되는 경우에 일 방법이 이용될 수 있다.
결론
본 발명의 다양한 실시예들이 상술되었으나, 그들은 예시에 지나지 않으며 제한하려는 것이 아니라는 점을 이해하여야 한다. 당업자라면, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 형태 및 세부요소에 있어서의 다양한 변경들이 가해질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 폭과 범위는 상술된 예시적 실시예들에 의해서 제한되는 것이 아니라, 후속 청구범위 및 그들의 균등물에 따라서만 정의되어야 한다.
해결하려는 과제와 요약 부분이 아닌, 발명을 실시하기 위한 구체적 내용 부분은 청구범위를 설명하는 데 이용된다는 것을 이해하여야 한다. 해결하려는 과제 및 요약 부분은 본 발명자(들)이 고려한 본 발명의 예시적 실시예들 중 1 이상을 기술하고 있으나 그들 모두를 개시하고 있지는 않으며, 따라서 어떠한 방식으로든 본 발명과 후속 청구 범위를 제한하려는 것이 아니다.

Claims (35)

  1. 대상물 지지 시스템으로서,
    상기 대상물을 지지하는 제 1 표면 및 상기 제 1 표면 반대 쪽에 배치되는 제 2 표면을 갖는 척; 및
    각각의 제 1 단부들 및 제 2 단부들을 가지고 상기 척의 제 2 표면에 수직한 길이방향 축들을 갖는 세장형(elongated) 요소들의 어레이 - 상기 제 1 단부들은 상기 척의 제 2 표면과 접촉하고 상기 제 2 단부들은 스테이지와 접촉하도록 구성됨 - 을 포함하고,
    상기 세장형 요소들의 어레이를 이용함으로써, 상기 스테이지와 상기 척 간의 응력 전달에 균일성이 부여되어, 상기 응력으로 인한 상기 척의 변형 동안 상기 척의 제 1 표면에 대한 대상물의 미끄러짐을 최소화시키는 대상물 지지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지는 가속화되어 상기 응력을 야기하도록 구성되는 대상물 지지 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상물과, 상기 척과 상기 스테이지 간의 상대적인 온도차가 상기 응력을 발생시키도록 구성되는 대상물 지지 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지의 가속 및 상기 대상물과, 상기 척과 상기 스테이지 간의 상대적인 온도차 중 적어도 하나가 상기 응력을 발생시키도록 구성되는 대상물 지지 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 척의 제 1 표면 상에 다른 대상물이 지지되는 대상물 지지 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 어레이의 세장형 요소들은 상기 응력을 균일하게 배분하기 위하여 균등하게 배치되는 대상물 지지 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 세장형 요소들의 어레이는 상기 스테이지와 일체로 형성되고 상기 척에 커플링되는 대상물 지지 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 세장형 요소들의 어레이는 상기 척과 일체로 형성되고 상기 스테이지에 커플링되는 대상물 지지 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상물 지지 시스템은,
    상기 척과 상기 스테이지 사이에 배치되는 경계 멤브레인 층(interface membrane layer) - 상기 세장형 요소들의 어레이가 상기 경계 멤브레인 층을 통과하도록 구성됨 - 을 더 포함하는 대상물 지지 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 척 및 상기 스테이지 중 적어도 하나는 냉각 채널들을 포함하는 대상물 지지 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    방사선 빔을 생성하도록 구성되는 조명 시스템;
    상기 방사선 빔을 패터닝하도록 구성되는 패터닝 디바이스; 및
    패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템을 더 포함하며,
    상기 패터닝 디바이스 또는 상기 기판은 상기 대상물이 되도록 구성되는 대상물 지지 시스템.
  12. 척과 스테이지 사이에 각각의 길이방향 축들과 제 1 단부들 및 제 2 단부들을 갖는 세장형 요소들의 어레이를 커플링하는 단계 - 상기 길이방향 축들은 상기 척 및 상기 스테이지에 대해 수직하고, 상기 제 1 단부들은 상기 척의 제 2 표면과 접촉하며 상기 제 2 단부들은 상기 스테이지와 접촉하여, 응력의 조건 하에서 상기 스테이지와 상기 척 간의 상기 응력의 전달이 균일해지도록 구성됨 - ;
    상기 척의 제 1 표면 상에 대상물을 지지하는 단계 - 상기 제 1 표면은 상기 제 2 표면 반대 쪽에 있음 - ;
    상기 척 및 상기 스테이지가 상기 응력의 조건의 적용을 받도록 하는 단계; 및
    상기 응력의 조건 하에서 상기 척의 변형들을 측정하여 상기 척의 제 1 표면에 대한 상기 대상물의 미끄러짐과 측정된 변형들을 상관시키는 단계를 포함하는 방법.
  13. 리소그래피 장치에 있어서,
    방사선 빔을 생성하도록 구성되는 조명 시스템;
    상기 방사선 빔을 패터닝하도록 구성되는 패터닝 디바이스;
    패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템; 및
    지지 구조체를 포함하며,
    상기 지지 구조체는,
    대상물을 지지하는 제 1 표면 및 상기 제 1 표면 반대 쪽에 배치되는 제 2 표면을 갖는 척, 및
    각각의 제 1 단부들 및 제 2 단부들을 가지며 길이방향 축들을 갖는 세장형 요소들의 어레이를 포함하고,
    상기 길이방향 축들은 상기 척의 제 2 표면에 대해 수직하여 상기 제 1 단부들은 상기 척의 제 2 표면과 접촉하고 상기 제 2 단부들은 스테이지와 접촉하며,
    이에 의해 상기 세장형 요소들의 어레이를 이용함으로써, 상기 스테이지와 상기 척 간의 응력 전달에 균일성이 부여되어, 상기 응력으로 인한 상기 척의 변형 동안 상기 척의 제 1 표면에 대한 대상물의 미끄러짐을 최소화시키며,
    상기 패터닝 디바이스 또는 상기 기판은 상기 대상물이 되도록 구성되는 리소그래피 장치.
  14. 대상물 지지 시스템으로서,
    상기 대상물을 지지하는 제 1 표면을 갖는 척;
    병진 운동 또는 회전의 1 이상의 방향으로 상기 척을 지지하는 스테이지; 및
    상기 척과 상기 스테이지 사이의 경계 층 - 상기 경계 층은 다른 방향들의 병진 운동 또는 회전에 대해 적어도 일 방향의 병진 운동 또는 회전시 상대적으로 낮은 강성을 가져, 상기 스테이지와 상기 척 사이의 응력으로 인한 상기 척의 변형 동안 상기 척의 제 1 표면에 대한 상기 대상물의 미끄러짐을 최소화시킴 - 을 포함하는 대상물 지지 시스템.
  15. 대상물을 지지하는 제 1 표면 및 상기 제 1 표면 반대 쪽에 배치되는 제 2 표면을 갖는 척 - 상기 척은 상기 대상물을 유지하도록 구성됨 - ; 및
    각각의 제 1 단부들 및 제 2 단부들을 가지며 상기 척의 제 2 표면에 대해 수직한 길이방향 축들을 갖는 세장형 요소들의 어레이를 포함하며,
    상기 제 1 단부들은 상기 척의 제 2 표면과 접촉하고 상기 제 2 단부들은 스테이지와 접촉해서 상기 척을 상기 스테이지에 대해 고정적으로(rigidly) 커플링하여 스테이지로부터 척을 분리시킴으로써(isolate) 상기 세장형 요소들의 어레이가 그들 사이에서 응력을 균일하게 분배할 수 있도록 하며, 이에 의하여 상기 세장형 요소들의 어레이를 이용함으로써, 상기 스테이지가 가속화되는 경우의 응력으로 인한 상기 척의 변형 동안 상기 척의 제 1 표면에 대한 상기 대상물의 미끄러짐이 최소화되는 대상물 지지 시스템.
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