KR101697606B1 - 리소그래피를 위한 센서 시스템 - Google Patents

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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 발명은 물리적 양을 측정하는 센서 시스템에 관한 것이며, 상기 시스템은 상이한 공간 위치들에서 병렬로 측정을 허용하는 다중 검출기들을 갖는 병렬 검출 구성을 포함하고, 상기 다중 검출기들은 잡음원을 공유하며, 상기 센서 시스템은 다중 검출기들이 각각 물리적 양의 함수로서 신호를 출력하도록 구성되고, 상기 센서 시스템은 적어도 하나의 검출기가 1 이상의 다른 검출기들과는 공유된 잡음원으로부터 발생한 잡음에 상이하게 반응하도록 구성된다.

Description

리소그래피를 위한 센서 시스템{SENSOR SYSTEM FOR LITHOGRAPHY}
본 출원은 2012년 10월 17일에 출원된 미국 가출원 61/715,167의 이익을 주장하며, 이는 본 명세서에서 전문이 인용 참조된다.
본 발명은 물리적 양(physical quantity)을 측정하는 센서 시스템, 상기 센서 시스템을 포함하는 리소그래피 장치, 상기 센서 시스템을 이용하여 패터닝 디바이스로부터 기판의 타겟부 상으로 패턴을 전사하는(transferring) 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상으로, 통상적으로는 기판의 타겟부 상으로 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이러한 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. 종래의 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 상으로 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 장치에서는, 모든 유형의 물리적 양을 측정하기 위해 다수의 센서 시스템들이 사용된다. 관심 있는 양(interesting quantities)의 예시로는, 거리/위치, 시간, 속도, 가속도, 힘, 렌즈 수차 등이 있다. 이러한 센서 시스템들 중 몇몇은 주기적인 변동 신호(periodically varying signal)를 출력하는 검출기를 사용한다. 이러한 주기적인 변동 신호는 주기적인 구조체, 예컨대 격자를 이용하여 얻어질 수 있다. 주기적인 변동 신호는, 예를 들어 사인곡선 형상을 가질 수 있다.
상이한 공간 위치들에서 다중 측정을 수행하는 상황에서는, 상이한 공간 위치들에서 병렬로(in parallel), 예를 들어 동시에 측정을 허용하는 다중 검출기들을 갖는 병렬 검출 구성(parallel detection arrangement)을 이용함으로써 측정 시간이 단축될 수 있다. 이러한 병렬 검출 구성을 이용할 때, 예를 들어 생산성의 관점과 비용 관점 면에서 전력 또는 신호 구성요소들과 같은 동일한 구성요소들을 공유하는 것이 유익하며, 전력 구성요소들은 검출기들에 에너지를 제공하는데 사용되고, 신호 구성요소들은 통상적으로 직접 또는 간접적인 방식으로 신호를 조작(manipulate)하는데 사용된다.
하지만, 병렬 검출 구성이 측정 속도를 개선하더라도, 이러한 센서 시스템이 양호한 측정 재현성(measurement reproducibility)을 유지하거나, 심지어는 더 엄격한 요구들이 이를 요구할 수 있을 때에도 측정 재현성을 개선해야 하는 과제가 남아 있다. 측정 재현성을 개선할 수 있는 확실한 방식은 측정 시간을 증가시키는 것이지만, 이는 리소그래피 장치에서 스루풋 요구(throughput demands)로 인해 실행가능한 선택이 아닐 수 있다.
예를 들어, 물리적 양을 측정하는 센서 시스템을 제공하는 것이 바람직하며, 센서 시스템은 개선된 측정 재현성을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 물리적 양을 측정하는 센서 시스템이 제공되며, 상기 시스템은 상이한 공간 위치들에서 병렬로 측정을 허용하는 다중 검출기들을 갖는 병렬 검출 구성을 포함하고, 상기 다중 검출기들은 적어도 하나의 잡음원(noise source)을 공유하며, 상기 센서 시스템은 다중 검출기들이 각각 물리적 양의 함수로서 신호를 출력하도록 구성되고, 상기 센서 시스템은 적어도 하나의 검출기가 다른 검출기들과는 상기 공유된 잡음원으로부터 발생한 잡음에 상이하게 반응하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 두 방향으로 물리적 양을 측정하는 센서 시스템이 제공되며, 상기 시스템은 상이한 공간 위치들에서 병렬로 측정을 허용하는 다중 검출기들을 갖는 병렬 검출 구성을 포함하고, 상기 다중 검출기들은 적어도 하나의 잡음원을 공유하며, 각각의 검출기는 한번에 적어도 두 방향 중 한 방향으로 측정하도록 구성되고, 상기 센서 시스템은 다중 검출기들이 각각 물리적 양의 함수로서 신호를 출력하도록 구성되며, 상기 센서 시스템은 병렬 측정 시 적어도 하나의 검출기가 다른 검출기들과 상이한 방향으로 동시에 측정하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 명세서에 설명된 바와 같은 센서 시스템, 적어도 하나의 액추에이터 및 다중 검출기들의 출력에 기초하여 상기 적어도 하나의 액추에이터에 구동 신호를 제공하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는 제어 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 명세서에 설명된 바와 같은 센서 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 패턴 전사 방법이 제공되며, 상기 방법은,
본 명세서에 설명된 바와 같은 센서 시스템을 이용하여, 기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블에 대해 패터닝 디바이스의 위치를 측정하는 단계 - 상기 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하도록 구성됨 -;
상기 측정된 위치에 기초하여, 상기 패터닝 디바이스와 상기 기판 테이블에 의해 유지되는 기판의 타겟부를 정렬하는 단계; 및
상기 패터닝 디바이스로부터 상기 기판으로 패턴을 전사하기 위해, 상기 기판의 타겟부 상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함한다.
이하, 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시한 도면;
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 시스템의 검출기 및 도 1의 리소그래피 장치의 일부분을 더 자세히 도시한 도면;
도 2b는 도 2a의 센서 시스템에 사용될 수 있는 입력 격자(input grating)를 도시한 도면;
도 2c는 도 2a의 센서 시스템에 사용될 수 있는 검출 격자를 도시한 도면;
도 2d는 도 2a에 따른 다중 검출기들을 이용하는 병렬 검출 구성을 개략적으로 도시한 도면;
도 3은 단순한 병렬 검출 구성(straightforward parallel detection arrangement)의 가능한 출력을 도시한 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 검출 구성의 가능한 출력을 도시한 도면; 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 검출 구성의 가능한 출력을 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 EUV 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)(WTa 또는 WTb); 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 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체는 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 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입, 및 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭, 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 테이블(및/또는 2 이상의 패터닝 디바이스 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있거나, 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다. 일 예시로서, 도 1의 예시에서 2 개의 기판 테이블들(WTa 및 WTb)은 이의 예시이다. 본 명세서에 개시된 본 발명의 일 실시예는 독립형 방식(stand-alone fashion)으로 사용될 수 있지만, 특히 이는 단일- 또는 다중-스테이지 장치들 중 어느 하나의 사전-노광 측정 스테이지에 추가 기능을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 리소그래피 장치는 기판 테이블 및 측정 테이블을 가질 수 있으며, 상기 측정 테이블은 기판을 유지하도록 설계되지 않는다(또한, 측정 기능 그리고 선택적으로는 세정과 같은 다른 기능을 제공하도록 설계된다).
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 개구수를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담가져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광 시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 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 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면의 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. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로질렀으면, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)[예를 들어, 간섭계 디바이스(interferometric device), 리니어 인코더(linear encoder) 또는 용량성 센서(capacitive sensor)]의 도움으로, 기판 테이블(WTa/WTb)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(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(WTa/WTb)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, 지지 구조체(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있음]. 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(MA)에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 패터닝 디바이스 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WTa/WTb)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WTa/WTb)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광 시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WTa/WTb)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WTa/WTb)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 노광 시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WTa/WTb)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WTa/WTb)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.
리소그래피 장치(LA)는, 2 개의 테이블들(WTa 및 WTb) 및 2 개의 스테이션들, 예컨대 노광 스테이션 및 측정 스테이션 - 이 사이에서 상기 테이블들이 교환될 수 있음 - 을 갖는 소위 듀얼 스테이지 타입(dual stage type)으로 되어 있다. 예를 들어, 기판 테이블의 기판이 노광 스테이션에서 노광되고 있는 동안, 또 다른 기판은 측정 스테이션에서 또 다른 기판 테이블 상으로 로딩될 수 있거나, 측정 테이블이 측정 스테이션에 위치될 수 있어, 다양한 준비 단계들이 수행될 수 있다. 준비 단계들은 레벨 센서(LS)를 이용하여 기판의 표면을 맵핑하는 단계 및 정렬 센서(AS)를 이용하여 정렬 마커들의 위치를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 장치의 스루풋의 상당한 증가를 가능하게 한다. 테이블이 측정 스테이션 및 노광 스테이션에 있는 동안 위치 센서(IF)가 테이블의 위치를 측정할 수 없는 경우, 테이블의 위치가 두 스테이션들에서 추적될 수 있도록 제 2 위치 센서가 제공될 수 있다. 예를 들어, 일 변형예에서, 상기 장치는 측정 테이블(WTb) 및 기판 테이블(WTa)을 포함할 수 있다. 이 변형예에서는, 기판 테이블(WTa)이 측정 스테이션에 있는 동안(예를 들어, 기판이 언로딩되고 그 스테이션에서 측정이 반드시 수행되어야 할 필요가 없다면), 측정 테이블(WTb)은 측정(예를 들어, 투영 시스템을 이용한 측정)을 가능하게 하기 위해 노광 스테이션에 위치된다.
또한, 상기 장치는 설명된 다양한 액추에이터들 및 센서들의 모든 이동 및 측정을 제어하는 리소그래피 장치 제어 유닛(LACU)을 포함한다. 또한, 제어 유닛(LACU)은 상기 장치의 작동에 관련하여 원하는 계산을 구현하는 신호 처리 및 데이터 처리 용량을 포함한다. 실제로, 제어 유닛(LACU)은 다수의 서브-유닛들의 시스템으로서 실현될 것이며, 각각은 실시간 데이터 획득, 장치 내의 서브시스템 또는 구성요소의 처리 및 제어를 다룬다. 예를 들어, 일 처리 서브시스템은 위치설정기(PW)의 서보 제어(servo control)를 전담할 수 있다. 별도의 유닛들은 심지어 개략 및 미세 액추에이터들 또는 상이한 축들도 다룰 수 있다. 또 다른 유닛은 위치 센서(IF)의 판독을 전담할 수 있다. 장치의 전체 제어는 이러한 서브 시스템 처리 유닛, 오퍼레이터, 및 리소그래피 제조 공정에 수반된 다른 장치들과 통신하는 중앙 처리 유닛에 의해 제어될 수 있다.
도 2a는 도 1의 리소그래피 장치의 일부분을 더 자세히 도시한다. 제 1 위치설정기(PM)(점선으로 개략적으로 나타냄)에 의해 1 이상의 방향들로 이동될 수 있고, 지지 구조체(MT)에 의해 지지되는 패터닝 디바이스(MA)가 개략적으로 도시되어 있다. 또한, 제 2 위치설정기(PW)(점선으로 나타냄)에 의해 이동될 수 있는 테이블(WTa/WTb)이 개략적으로 도시되어 있다. 또한, 투영 시스템(PS)이 상기 도면에 개략적으로 도시되어 있으며, 상부 및 하부만이 개략적으로 나타나 있다.
또한, 도 2a는 테이블(WTa/WTb)에 대한 패터닝 디바이스(MA)의 위치 및/또는 투영 시스템의 수차를 측정하는데 사용될 수 있는 센서 시스템의 검출기를 도시한다. 센서 시스템은 레이저 출력부(LAS) 또는 측정 빔(MB)을 제공하도록 구성된 여타의 적합한 방사선 소스를 포함한다. 일 실시예에서, 센서 시스템은 레이저 또는 출력부(LAS)와 연계된 여타의 적합한 방사선 소스를 포함한다. 출력부(LAS)로부터의 측정 빔은 먼저 확산기(diffuser: DI)에 의해 확산되고(spread), 후속하여 광학 요소(L1)에 의해 입력 격자(GR1), 이 경우에는 패터닝 디바이스(MA)에 제공되거나 이와 연계된 패터닝 디바이스 격자(GR1) 상으로 포커스된다.
상기 격자(GR1)는 변조된 측정 빔을 형성하기 위해 레이저(LAS)로부터의 방사선을 일정 방향으로 변조하며, 변조된 방사선은 후속하여 투영 시스템(PS)을 통과한다. 투영 시스템(PS)은, 예를 들어 테이블(WTa/WTb)에 제공된 검출 격자(GR2) 상으로 투영되는 변조된 측정 빔의 이미지를 형성한다. 투영 시스템으로부터의 이미지와 검출 격자(GR2) 간의 상호작용은 복수의 중첩 파면(overlapping wavefronts)을 제공하며, 이는 서로 간섭할 것이다. 이러한 간섭 패턴은 검출 격자(GR2)로부터 일정 거리에 위치된 카메라(CA), 예를 들어 CCD 카메라에 의해 검출된다. 입력 격자(GR1)와 검출 격자(GR2) 간의 상대 위치 및 파면들에 존재하는 수차들은 결과적인 간섭 패턴들에 영향을 줄 것이다.
통상적으로, 패터닝 디바이스 및 검출 격자는 변조된 측정 빔의 변조에 대응하는 방향으로 서로에 대해 스텝핑되며(stepped), 각 스텝에서 카메라에 의해 이미지가 캡처된다(captured). 카메라에 의해 얻어지고 파면의 중첩 및 간섭 카피들(overlapping and interfering copies)을 나타내는 세기 데이터는 카메라 처리 유닛(CP)에서 처리되고, 이는 예를 들어 제르니케 계수(Zernike coefficients)를 산출하기 위해 제르니케 다항식으로 피팅될(fitted) 수 있으며, 각각의 제르니케 계수는 변조 방향으로의 특정 수차 및 위치에 관한 정보를 제공한다. 위치에 대하여, 결과물(outcome)은 주기적인 변동 신호이며, 이의 주기는 입력 및 검출 격자들의 피치(pitch)에 의해 결정된다.
유사한 방식으로, 앞서 설명된 변조 방향에 수직인 방향으로의 위치 및/또는 수차에 관하여 정보가 얻어질 수 있다. 이를 허용하기 위하여, 입력 격자(GR1)는 2 개의 부분들(GR1x 및 GR1y: 도 2b 참조)을 포함할 수 있으며, 제 1 측정 시 GR1x 부분이 측정 빔을 변조하는데 사용되고, 제 2 측정 시 GR1y 부분이 측정 빔을 변조하는데 사용된다. 2 개의 격자 부분들(GR1x 및 GR1y)의 라인들은 서로 직교하기 때문에, 격자 부분들과 연계된 변조 방향 또한 서로 직교한다.
또한, 검출 격자(GR2)는 2 개의 격자 부분들(GR1x 및 GR1y)에 대응하는 2 개의 부분들을 포함할 수 있지만, 도 2c에 도시된 바와 같은 바둑판 형태의 단일 격자를 사용할 수도 있으며, 이는 두 격자 부분들(GR1x 및 GR1y)을 위해 사용될 수 있다. 이러한 센서 시스템 분야의 당업자라면, 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 대해 설명된 것과 유사한 방식으로 2 개의 방향들로의 수차 및/또는 위치 정보를 얻는데 사용될 수 있는 다수의 격자 변형이 존재함을 알 수 있을 것이다. 이러한 변형은 본 명세서에 명시적으로 설명되지 않지만, 본 발명의 일 실시예의 범위 내에 있다.
상이한 공간 위치들에서 신속하게 측정하기 위하여, 도 2a에 도시된 바와 같은 다중 검출기들이 제공될 수 있으며, 이에 따라 다중 입력 격자들(GR1)이 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)에 제공되고, 대응하는 다중 검출 격자들(GR2)이 예를 들어 테이블(WTa/WTb)에 제공된다. 실질적으로 동시에 또는 거의 같은 시간에(substantially the same or similar time) 격자들(GR1)을 조명하고, 실질적으로 동시에 또는 거의 같은 시간에 검출 격자들(GR2)로부터의 이미지를 캡처함으로써, 상이한 공간 위치들에서 실질적으로 동시에 또는 거의 같은 시간에 병렬 측정이 수행될 수 있는 병렬 검출 구성이 제공된다.
도 2d는 앞서 언급된 병렬 검출 구성을 개략적으로 도시하며, 도 2a에 따른 다중 검출기들, 도 2d의 예시에서는 4 개의 검출기들이 동일한 레이저 출력부(LAS)를 공유한다. 방사선은 상기 방사선을 분산시키는 4 개의 확산기들(DI1 내지 DI4)에 의해 4 개의 측정 빔들로 분할된다. 측정 빔들은 예를 들어 패터닝 디바이스의 입력 격자들(GR1) 상으로 포커스되고, 후속하여 투영 시스템을 통과하여 검출 격자들(GR2) 상으로 투영된다. 검출 격자들로부터의 이미지는 다중 검출기들에 의해 공유되는 카메라(CA)에 의해 동시에 캡처된다.
도 2a 및 도 2d에 도시된 바와 같은 센서 시스템은 제어 시스템에 사용될 수 있으며, 이 제어 시스템은 또한 리소그래피 장치의 1 이상의 구성요소들을 조작하기 위한 1 이상의 액추에이터들을 포함한다. 도 2a의 실시예에서, 도시된 제 1 위치설정기(PM)는 패터닝 디바이스(MA)를 포함하는 지지 구조체(MT)를 이동시키기 위한 액추에이터를 갖고, 도시된 제 2 위치설정기(PW)는 테이블(WT)을 이동시키기 위한 액추에이터를 가지며, 1 이상의 액추에이터들(PSA)은 렌즈 및/또는 거울과 같은 1 이상의 광학 구성요소들의 위치 및/또는 형상을 조작하기 위해 나타내어져 있다.
제어 시스템은 측정된 수차 및/또는 위치에 기초하여 1 이상의 상이한 액추에이터들에 구동 신호를 제공하도록 구성된 제어 유닛(CU)을 포함한다. 예를 들어, 제어 유닛에 의해 액추에이터(PSA)에 제공되는 구동 신호는 수차를 감소 또는 최소화(또한 이에 따라 투영 시스템의 성능을 개선 또는 최적화)하도록 의도되고, 및/또는 제 1 및/또는 제 2 위치 설정기에 제공되는 구동 신호는 테이블(WTa/WTb)에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정렬하도록 의도될 수 있다.
격자들(GR1)을 동시에 조명하는 것은 별도의 출력부들(LAS) 및/또는 별도의 방사선 소스들을 이용하여 행해질 수 있다. 일 실시예에서는, 모든 격자들(GR1)을 실질적으로 동시에 또는 거의 같은 시간에 조명하기 위해 공통 방사선 소스(common radiation source) 및/또는 방사선 출력부가 사용된다. 동일한 방식으로, 검출 격자들(GR2)로부터의 이미지가 개별 카메라들(CA)에 의해 캡처될 수 있지만, 모든 이미지들을 한번에 캡처하는 단일 카메라(CA)를 이용하는 것이 더 비용 효율적이다. 또한, 단일 카메라(CA)를 이용하는 것이 생산성의 관점에서도 유익할 수 있다.
병렬 검출 구성의 단순한 구현(straightforward implementation)은 서로 나란하게(next to each other) 가능한 한 동일한 다중 검출기들을 제공하여, 각각의 물리적 양의 함수로서 주기적인 변동 신호가 또한 실질적으로 동일하게 하는 것이다. 이는, 7 개의 검출기들을 포함하는 센서 시스템이 다수의 주기적인 변동 신호들을 제공하는 도 3에 일 예시로서 도시되어 있다. 도 3에는, 일 방향으로의 위치의 함수로서 7 개의 주기적인 변동 신호들(SI1 내지 SI7)의 각각의 한 주기가 도시되어 있으며, 각각의 주기적인 변동 신호는 별개의 공간 위치와 연계된다.
도 3에서, 공통 카메라 및/또는 방사선 소스(예를 들어, 레이저)의 상관된 신호 잡음(correlated intensity noise)은 7 개의 위치에서 센서 시스템에 의해 측정된 바와 같이 명백한 위치 편차 또는 시프트(apparent position deviation or shift)를 유도함을 쉽게 알 수 있다. 일 예시로서, 7 개의 데이터 지점들(DP1 내지 DP7)이 도 3에 도시되어 있으며, 각각의 데이터 지점은 각각의 주기적인 변동 신호와 연계되고, 잡음이 없을 경우 측정된 위치를 나타낸다. 예를 들어, 공유된 잡음원으로부터의 세기 잡음이 신호들(SI1 내지 SI7)의 세기의 동시적 증가를 유도할 때, 데이터 지점들(DP1 내지 DP7)은 도 3에서 우측으로 시프트되는데, 이는 위치의 공통 시프트(common shift)로서 해석된다. 이것이 액추에이터, 예를 들어 제 1 및/또는 제 2 위치설정기(PM, PW)를 제어하는데 사용될 잡음을 포함하는 측정된 위치일 때, 이동가능한 대상물, 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 또 다른 대상물, 예를 들어 테이블(WTa/WTb)에 대해 적절히 정렬되지 않을 것이므로, 기판 테이블에 지지된 기판에 패턴을 전사할 때 오버레이 오차와 같은 오차들이 생길 수 있다.
상관된 잡음 세기는 카메라 또는 방사선 소스와 같은 공유된 잡음원으로부터 생길 수 있을 뿐만 아니라, 모든 검출기들에 의해 공유되는 여하한의 전력 또는 신호 구성요소, 예를 들어 파워 서플라이(power supply)에 의해서도 유도될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 검출 구성의 일 구현에서는, 검출기들 중 적어도 하나가 1 이상의 다른 검출기들과는 공유된 잡음원으로부터 발생한 잡음과 상이하게 반응하는데, 이는 적어도 하나의 검출기의 주기적인 변동 신호가 위상 및/또는 주기에 있어서 1 이상의 다른 검출기들의 주기적인 변동 신호와 상이하기 때문이다. 그 결과, 상관된 세기 잡음은 위상 및/또는 주기에 따라 주기적인 변동 신호들에 상이한 영향을 줄 것이며, 이는 위치의 순수 시프트(pure shift)와 일치하지 않는다. 이는 위치의 실제 시프트와 잡음의 영향 간의 구별을 허용한다.
도 4에는, 7 개의 검출기들, 예를 들어 도 2a에 도시된 검출기와 유사한 7 개의 검출기들을 갖는 병렬 검출 구성을 이용하는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 시스템으로부터 발생한 7 개의 신호들(SI1 내지 SI7)이 도시되어 있다. 7 개의 신호들은 도 3의 7 개의 신호들과 비슷하지만, 도 4의 실시예에서는 제 2 및 제 6 검출기들이 다른 검출기들의 주기적인 변동 신호들(SI1, SI3 내지 SI5, SI7)에 대해 실질적으로 180°의 위상 차를 갖는 주기적으로 변동가능한 신호(SI2, SI6)를 갖는다. 따라서, 검출기들(SI1, SI3 내지 SI5, SI7)의 제 1 서브-세트, 및 상기 검출기들의 제 1 서브-세트의 주기적인 변동 신호의 위상과 반대인 위상을 갖는 주기적인 변동 신호를 갖는 검출기들(SI2, SI6)의 제 2 서브-세트가 존재한다.
실제 위치가 우측으로 시프트한 경우, 즉 도 4에서 데이터 지점들(DP1 내지 DP7)이 우측으로 이동하는 경우, 제 2 및 제 6 검출기들은 신호 세기의 감소를 나타내는 반면, 다른 검출기들은 신호 세기의 증가를 나타낼 것이다. 상관된 신호 잡음의 경우, 모든 검출기들은 신호 세기의 증가를 나타내어, 제 2 및 제 6 검출기들에 대하여 위치가 좌측으로 시프트된 것처럼 보이는 반면, 다른 검출기들은 위치가 도 4에서 우측으로 시프트했음을 나타낸다. 따라서, 상관된 잡음의 경우 상반된 표시들(conflicting indications)이 존재한다.
이는, 상반된 표시들 다음에 제어 유닛 및 1 이상의 액추에이터들이 쉽게 후속될 수 없을 때 제어 시스템에 유익하게 사용될 수 있다. 그러한 경우, 개별 검출기들의 재현성이 개선되지 않았더라도, 상관된 세기 잡음의 영향이 감소된다. 따라서, 1 이상의 검출기들이 1 이상의 다른 검출기들에 대해 위상을 변화시킬 필요가 있는지는 1 이상의 액추에이터들의 (비)실현성[(im)possibilities]에 기초할 수 있다. 일 실시예에서는, 최적의 결과를 제공하는 검출기들의 조합이 사용된다.
부연하면, 공통 잡음으로 인한 다중 검출기들의 신호 변동의 결과로서 액추에이터에 대한 구동 신호의 변동은, 대응하는 위치 시프트의 경우 대응하는 물리적 양의 변동으로 인한 신호 변동의 결과로서 액추에이터에 대한 구동 신호의 변동보다 적다.
제 2 및 제 6 검출기의 위상을 180°시프트하는 것은, 격자들(GR1)을 적용함으로써(adapting) 행해질 수 있다. 적용가능한 1 이상의 격자들이 주기의 절반만큼 시프트될 수 있거나, 라인들 및 공간들이 상호교환될 수 있다. 대안적으로, 검출기 격자들(GR2)은 주기의 절반만큼 시프트될 수 있다.
도 5는 도 4의 실시예와 유사한 7 개의 검출기들을 갖는 병렬 검출 구성을 이용하는 또 다른 실시예에 따른 센서 시스템의 7 개의 신호들(SI1 내지 SI7)을 도시한다. 이 실시예에서는, 제 2, 제 4 및 제 6 검출기가 다른 검출기들의 주기적인 변동 신호들(SI1, SI3, SI5, SI7)에 대해 실질적으로 90°의 위상 차를 갖는 주기적인 변동 신호(SI2, SI4, SI6)를 갖는다.
도 5의 실시예는, 검출기가 주기적인 변동 신호의 '플랭크들(flanks)'에서 물리적 양, 이 경우에는 위치의 변화에 가장 민감하고, 주기적인 변동 신호의 최대값 또는 최소값에서 덜 민감한 사실을 이용한다. 90°의 위상 차로 인해, 제 2, 제 4 및 제 6 검출기들은 다른 검출기들이 그렇지 않을 때 위치의 변화에 가장 민감하다(또한 그 역으로도 가능). 따라서, 다중 데이터 지점들을 얻을 때, 위치를 결정하는데 사용되는 데이터 지점들, 즉 주기적인 변동 신호들의 '플랭크들'의 데이터 지점들이 동시에 얻어지지 않았음에 따라, 모든 검출기들의 잡음에 원래 존재한 상관성(correlation)이 더 이상 존재하지 않으며, 따라서 잡음의 영향은 일정 크기(certain extent)로 평균화될 것이다.
상이한 검출기들의 잡음 간의 상관성을 깨는 동일한 효과는 검출기들 중 몇몇의 격자 부분들(GP1x 및 GP1y)을 상호교환함으로써 달성될 수 있어, 제 1 측정 시 제 1 방향으로의 검출기들의 제 1 서브-세트에 의해 그리고 제 2 방향으로의 검출기들의 제 2 서브-세트에 의해 정보가 얻어지고, 제 2 측정 시 제 2 방향으로의 검출기들의 제 1 서브-세트에 의해 그리고 제 1 방향으로의 검출기들의 제 2 서브-세트에 의해 정보가 얻어지며, 두 측정 후에는 각 방향으로의 정보가 조합된다. 일 방향과 연계된 정보가 동시에 얻어지지 않는다는 사실로 인해, 잡음의 영향은 일정 크기로 평균화된다.
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 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스의 토포그래피(topography)는 기판에 생성될 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있고, 레지스트는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 경화된다. 패터닝 디바이스는 레지스트로부터 이동되고 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남긴다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔뿐만 아니라, (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위의 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 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.

Claims (18)

  1. 물리적 양(physical quantity)을 측정하는 센서 시스템에 있어서,
    상기 센서 시스템은 상이한 공간 위치들에서 병렬로(in parallel) 측정을 허용하는 다중 검출기들을 갖는 병렬 검출 구성을 포함하고, 상기 다중 검출기들은 잡음원(noise source)을 공유하며, 상기 센서 시스템은 상기 다중 검출기들이 각각 물리적 양의 함수로서 신호를 출력하도록 구성되고, 상기 센서 시스템은 적어도 하나의 검출기가 1 이상의 다른 검출기들과는 상기 공유된 잡음원으로부터 발생한 잡음에 상이하게 반응하도록 구성되며,
    상기 상이한 공간 위치들은 측정 대상이 되는 물체 상의 서로 다른 공간상 위치인 것을 특징으로 하는 센서 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중 검출기들은 물리적 양의 함수로서 주기적인 변동 신호를 출력하고, 적어도 하나의 검출기로부터의 주기적인 변동 신호는 주기 및 위상 중 적어도 하나가 1 이상의 다른 검출기들과 상이한 센서 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 검출기는, 주기 및 위상 중 적어도 하나가 상기 1 이상의 다른 검출기들과 상이한 상기 적어도 하나의 검출기의 주기적인 변동 신호로 인해, 상기 공유된 잡음원으로부터 발생하는 잡음과 상이하게 반응하는 센서 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 검출기의 주기적인 변동 신호는 위상이 상기 1 이상의 다른 검출기들과 상이하며, 위상의 차이는 180°인 센서 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 검출기의 주기적인 변동 신호는 위상이 상기 1 이상의 다른 검출기들과 상이하며, 위상의 차이는 90°인 센서 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 검출기의 주기적인 변동 신호는 주기가 상기 1 이상의 다른 검출기들과 상이하며, 주기들 간의 비(ratio)는 적어도 2인 센서 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    각각의 검출기는,
    측정 빔을 제공하는 방사선 출력부;
    상기 측정 빔을 변조시키는 입력 격자;
    상기 변조된 측정 빔이 광학 시스템을 통과한 후 상기 변조된 측정 빔의 파면의 다중 중첩 및 간섭 카피들(multiple overlapping and interfering copies)을 생성하는 검출 격자; 및
    상기 파면의 중첩 및 간섭 카피들의 이미지를 캡처하기 위해 상기 검출 격자로부터 일정 거리에 배치된 카메라를 포함하고,
    상기 검출기들의 주기적인 변동 신호들 간의 주기 및 위상 중 적어도 하나의 차이는 상기 입력 격자 및 상기 검출 격자 중 적어도 하나의 차이에 의해 유도되는 센서 시스템.
  8. 적어도 두 방향으로 물리적 양을 측정하는 센서 시스템에 있어서,
    상기 센서 시스템은 상이한 공간 위치들에서 병렬로 측정을 허용하는 다중 검출기들을 갖는 병렬 검출 구성을 포함하고, 상기 다중 검출기들은 잡음원을 공유하며, 각각의 검출기는 한번에 적어도 두 방향 중 한 방향으로 측정하도록 구성되고, 상기 센서 시스템은 상기 다중 검출기들이 각각 물리적 양의 함수로서 신호를 출력하도록 구성되며, 상기 센서 시스템은 병렬 측정 시 적어도 하나의 검출기가 1 이상의 다른 검출기들과 상이한 방향으로 동시에 측정하도록 구성되는 센서 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 다중 검출기들은 물리적 양의 함수로서 주기적인 변동 신호를 출력하는 센서 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    각각의 검출기는,
    측정 빔을 제공하는 방사선 출력부;
    상기 측정 빔을 변조시키는 입력 격자;
    상기 변조된 측정 빔이 광학 시스템을 통과한 후 상기 변조된 측정 빔의 파면의 다중 중첩 및 간섭 카피들을 생성하는 검출 격자; 및
    상기 파면의 중첩 및 간섭 카피들의 이미지를 캡처하기 위해 상기 검출 격자로부터 일정 거리에 배치된 카메라를 포함하고,
    상기 측정 방향은 입력 격자 및 검출 격자 중 적어도 하나에 의해 결정되는 센서 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중 검출기들은 동일한 방사선 출력부를 공유하거나, 상기 잡음원과 동일한 카메라를 공유하는 센서 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 센서 시스템, 액추에이터, 및 다중 검출기들의 출력에 기초하여 상기 액추에이터에 구동 신호를 제공하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는 제어 시스템.
  13. 제어 시스템으로서,
    제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 센서 시스템, 액추에이터 및 다중 검출기들의 출력에 기초하여 상기 액추에이터에 구동 신호를 제공하도록 구성된제어 유닛을 포함하며, 상기 다중 검출기들 및 상기 액추에이터는 상기 잡음원으로부터 발생한 잡음으로 인한 상기 다중 검출기들의 출력의 신호 변동 다음에 상기 액추에이터가 후속될 수 없거나 완전히는(completely) 후속될 수 없도록 구성되는 제어 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 센서 시스템을 포함하는 리소그래피 장치.
  15. 제 14 항에 따른 리소그래피 장치에 있어서,
    상기 센서 시스템의 각각의 검출기는,
    측정 빔을 제공하는 방사선 출력부;
    상기 측정 빔을 변조시켜 변조된 측정 빔을 형성하는 입력 격자;
    상기 변조된 측정 빔의 파면의 다중 중첩 및 간섭 카피들을 생성하는 검출 격자; 및
    상기 파면의 중첩 및 간섭 카피들의 이미지를 캡처하기 위해 상기 검출 격자로부터 일정 거리에 배치된 카메라를 포함하고,
    상기 리소그래피 장치는,
    패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체 - 상기 패터닝 디바이스는 상기 다중 검출기들의 입력 격자들을 포함함 -;
    기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블 - 상기 기판 테이블은 상기 다중 검출기들의 카메라들 및 검출 격자들을 포함함 -; 및
    상기 기판 테이블의 각각의 검출 격자들 상으로 상기 변조된 측정 빔들을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 더 포함하며,
    상기 센서 시스템에 의해 측정될 물리적 양은 상기 기판 테이블에 대한 상기 입력 격자들의 위치인 리소그래피 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 지지체를 위치시키는 제 1 위치설정기 및 상기 기판 테이블을 위치시키는 제 2 위치설정기 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 리소그래피 장치는 상기 다중 검출기들의 출력에 기초하여 상기 제 1 위치설정기 및 상기 제 2 위치설정기 중 적어도 하나에 구동 신호들을 제공하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는 리소그래피 장치.
  17. 패턴 전사 방법에 있어서,
    제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 센서 시스템을 이용하여, 기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블에 대해 패터닝 디바이스의 위치를 측정하는 단계 - 상기 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하도록 구성됨 -;
    상기 측정된 위치에 기초하여, 상기 패터닝 디바이스와 상기 기판 테이블에 의해 유지되는 기판의 타겟부를 정렬하는 단계; 및
    상기 패터닝 디바이스로부터 상기 기판으로 패턴을 전사하기 위해, 상기 기판의 타겟부 상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하는 패턴 전사 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 패터닝 디바이스는 검출기마다 격자를 포함하고,
    상기 패터닝 디바이스의 위치는,
    변조된 측정 빔을 형성하기 위해 측정 빔으로 상기 패터닝 디바이스의 격자를 조명하고, 상기 변조된 측정 빔의 파면의 다중 중첩 및 간섭 카피들을 생성하기 위해 상기 기판 테이블에 제공된 검출 격자 상으로 상기 변조된 측정 빔을 투영하며, 상기 파면의 중첩 및 간섭 카피들의 이미지를 캡처하고, 상기 캡처된 이미지로부터 상기 기판 테이블에 대한 상기 패터닝 디바이스의 위치를 계산함으로써,
    측정되는 패턴 전사 방법.
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