KR101882824B1 - 스테이지 위치설정 시스템 및 리소그래피 장치 - Google Patents

스테이지 위치설정 시스템 및 리소그래피 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101882824B1
KR101882824B1 KR1020167023789A KR20167023789A KR101882824B1 KR 101882824 B1 KR101882824 B1 KR 101882824B1 KR 1020167023789 A KR1020167023789 A KR 1020167023789A KR 20167023789 A KR20167023789 A KR 20167023789A KR 101882824 B1 KR101882824 B1 KR 101882824B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency
value
positioning system
stiffness
actuator
Prior art date
Application number
KR1020167023789A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160113286A (ko
Inventor
빌헬무스 헨리쿠스 테오도루스 마리아 안게넨트
루카스 프란시스쿠스 코르네이프
테오 아네스 마리아 라윌
스탠리 콘스탄트 요한네스 마르티누스 반 덴 베르크
스탄 헨리쿠스 반 데르 묄른
얀 반 에이크
피터 후베르투스 고드프리다 뷜름
리차드 헨리쿠스 아드리아누스 반 리스하우트
Original Assignee
에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. filed Critical 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Publication of KR20160113286A publication Critical patent/KR20160113286A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101882824B1 publication Critical patent/KR101882824B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • G03F7/7075—Handling workpieces outside exposure position, e.g. SMIF box
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70758—Drive means, e.g. actuators, motors for long- or short-stroke modules or fine or coarse driving
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70825—Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/709—Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment

Landscapes

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

Abstract

제 1 몸체(20), 제 2 몸체(22), 및 제 1 몸체 및 제 2 몸체를 서로 커플링하도록 배치되는 결합부(24)를 포함하는 스테이지 위치설정 시스템(200)이 개시된다. 결합부는 제 1 몸체 및 제 2 몸체를 서로 커플링하도록 배치되는 점탄성 요소(26)를 포함한다. 스테이지 위치설정 시스템은 센서 및 액추에이터를 더 포함할 수 있다. 센서는 제 1 몸체의 위치를 나타내는 신호를 제공한다. 액추에이터는 제 1 몸체를 이동시킨다. 제 2 몸체는 액추에이터 및 결합부를 서로 커플링하도록 배치된다.

Description

스테이지 위치설정 시스템 및 리소그래피 장치{STAGE POSITIONING SYSTEM AND LITHOGRAPHIC APPARATUS}
본 출원은 2014년 1월 31일에 출원된 유럽 출원 14153404.0의 이익의 주장하고, 또한 2014년 3월 24일에 출원된 유럽 출원 14161344.8의 이익을 주장하며, 이들은 본 명세서에서 전문이 인용 참조된다.
본 발명은 스테이지 위치설정 시스템, 및 스테이지 위치설정 시스템을 포함하는 리소그래피 장치에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있는 장치이다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 투영 시스템을 통해 기판, 예컨대 실리콘 웨이퍼 상의 타겟부 상으로 방사선 빔에 의해 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판에 제공된 방사선-감응재 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다.
리소그래피 장치는 통상적으로 투영 시스템에 대해 기판 또는 패터닝 디바이스를 이동시키는 스테이지 위치설정 시스템을 갖는다. 패터닝 디바이스는 투영 시스템에 대해 이동되고, 방사선 빔을 통해 스캐닝되어 기판 상으로 전체 패턴을 전사한다. 후속하여 기판 상의 인접한 타겟부들 상으로 패턴을 전사하기 위해, 기판이 투영 시스템에 대해 이동된다.
리소그래피 장치의 생산성을 증대시키기 위해, 더 높은 속도 및 더 높은 가속도를 달성하도록 스테이지 위치설정 시스템을 개선하는 것이 추세이다. 하지만, 더 높은 속도 및 더 높은 가속도는 더 높은 대역폭에서 작동할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 이러한 제어기의 대역폭은 스테이지 위치설정 시스템의 지배적 고유 주파수(dominant natural frequency)에 의해 제한된다. 이 제한을 넘어 대역폭을 증가시키면 제어기는 불안정해질 것이다.
본 발명의 목적은 스테이지 위치설정 시스템의 지배적 고유 주파수에 덜 민감한 스테이지 위치설정 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 실시형태에서, 제 1 몸체, 제 2 몸체, 및 제 1 몸체 및 제 2 몸체를 서로 커플링(couple)하도록 배치되는 결합부(coupling)를 포함하는 스테이지 위치설정 시스템이 제공된다. 결합부는 제 1 몸체 및 제 2 몸체를 서로 커플링하도록 배치되는 점탄성 요소(visco-elastic element)를 포함한다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 점탄성 요소는 제 1 몸체 및 제 2 몸체에 연결된다. 점탄성 요소가 제 1 몸체와 제 2 몸체에 둘 다 연결되기 때문에, 점탄성 요소는 제 1 몸체, 제 2 몸체, 또는 제 1 몸체, 제 2 몸체 및 결합부에 의해 형성된 동적 시스템(dynamical system)의 지배적 고유 주파수의 진폭을 감소시킬 수 있다. 진폭을 감소시킴으로써, 스테이지 위치설정 시스템은 지배적 고유 주파수에 덜 민감하게 만들어진다.
본 발명의 제 2 실시예에서, 스테이지 위치설정 시스템은 센서 및 액추에이터를 포함한다. 센서는 제 1 몸체의 위치를 나타내는 신호를 제공한다. 액추에이터는 제 1 몸체를 이동시킨다. 제 2 몸체는 액추에이터 및 결합부를 서로 커플링하도록 배치된다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 액추에이터는 진동원(source of vibrations)이다. 이러한 진동의 일부는 센서에 의해 감지될 수 있다. 센서에 의해 감지되는 진동은 센서가 제 1 몸체의 위치를 정확히 나타내지 않는 신호를 제공하게 할 수 있다. 결합부가 액추에이터와 센서 사이의 경로에 존재하기 때문에, 액추에이터에 의해 유도되고 센서에 의해 감지되는 진동은 결합부를 통해 전파된다. 이러한 진동이 결합부를 통해 전파되기 때문에, 점탄성 요소는 지배적 고유 주파수에서 제 1 몸체를 공진시킬(resonate) 진동을 이러한 진동으로부터 약화(dampen)시킬 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예에서, 제 2 몸체는 액추에이터를 포함한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 제 2 몸체는 액추에이터를 포함한다. 액추에이터의 질량은 흔히 제 1 몸체의 질량에 비해 중대하다(significant). 결합부와 조합하는 제 2 몸체의 유효 질량(significant mass)은 큰 주파수 범위에 걸쳐 제 1 몸체의 감쇠(damping)를 유도한다. 큰 주파수 범위에 걸친 감쇠는 다수의 지배적 고유 주파수들을 감쇠시키는 데 유익하다. 제 2 몸체의 액추에이터 부분을 만듦으로써, 큰 주파수 범위에 걸쳐 감쇠를 달성하는 데 추가 질량이 요구되지 않는다.
본 발명의 제 4 실시예에서, 액추에이터는 릴럭턴스 액추에이터(reluctance actuator)를 포함한다.
본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 릴럭턴스 액추에이터의 2 개의 부분들 사이에 갭이 존재한다. 2 개의 부분들은 서로에 대해 이동가능하다. 2 개의 부분들 중 하나는 고정자(stator)로서 간주될 수 있고, 2 개의 부분들 중 다른 하나는 무버(mover)로서 간주될 수 있다. 고정자 및 무버는 함께 상호작동(cooperate)하여 힘을 생성한다. 갭의 감소가 릴럭턴스 액추에이터의 효율성을 증대시키기 때문에, 갭을 최소화하는 것이 바람직하다. 하지만, 스테이지 위치설정 시스템이 부딪히는(crash) 경우, 릴럭턴스 액추에이터의 2 개의 부분들이 서로 충돌할 수 있다. 릴럭턴스 액추에이터가 점탄성 요소와 결합부에 커플링되게 함으로써, 점탄성 요소는 충돌에 의해 유도된 에너지의 일부 또는 전부를 흡수할 수 있다. 추가 에너지 흡수체들이 생략될 수 있고, 갭이 최소화될 수 있다.
본 발명의 제 5 실시예에서, 스테이지 위치설정 시스템은 장-행정 모듈(long-stroke module)을 포함한다. 장-행정 모듈은 투영 시스템에 대해 액추에이터를 이동시키도록 배치된다. 액추에이터는 장-행정 모듈에 대해 제 1 몸체를 이동시키도록 배치된다.
본 발명의 제 5 실시예에 따르면, 장-행정 모듈은 투영 시스템에 대해 큰 범위에 걸쳐 액추에이터를 이동시킬 수 있다. 액추에이터는 장-행정 모듈에 대해 작은 범위에 걸쳐 제 1 몸체를 이동시킬 수 있다. 액추에이터의 범위가 작을 수 있기 때문에, 액추에이터는 정확한 이동에 최적화될 수 있다. 액추에이터가 장-행정 모듈에 대해 이동하기 때문에, 장-행정 모듈이 정확히 이동해야 할 필요가 없으므로, 장-행정 모듈은 큰 범위에 걸친 이동에 최적화될 수 있다. 장-행정 모듈을 이용함으로써, 제 1 몸체는 높은 정확성으로 큰 범위에 걸쳐 이동될 수 있다.
본 발명의 제 6 실시예에서, 결합부는 탄성 요소를 포함한다. 탄성 요소는 점탄성 요소에 평행하게 제 1 몸체 및 제 2 몸체를 서로 커플링하도록 배치된다.
본 발명의 제 6 실시예에 따르면, 점탄성 요소는 지배적 고유 주파수보다 밑에 있는 낮은 주파수들에서 충분한 강성도(stiffness)로 제 1 몸체 및 제 2 몸체를 서로 커플링하기에 불충분한 강성도를 가질 수 있다. 탄성 요소는 관심 주파수 범위에서 주파수-독립적인 강성도를 가지므로, 탄성 요소의 강성도는 낮은 주파수들에서 제 1 몸체와 제 2 몸체 간의 충분한 양의 강성도를 달성하도록 선택될 수 있다.
본 발명의 제 7 실시예에서, 점탄성 요소는 주파수-의존적 강성도를 갖는다. 주파수-의존적 강성도는 유리 전이 영역(glass transition region)에 의해 특성화된다. 제 1 몸체는 지배적 고유 주파수에 의해 특성화되는 동적 시스템을 형성한다. 지배적 고유 주파수는 스테이지 위치설정 시스템의 작동 온도에서 유리 전이 영역에 놓인다.
본 발명의 제 7 실시형태에 따르면, 스테이지 위치설정 시스템의 여기(excitation)는 제 1 몸체가 지배적 고유 주파수에서 진동하게 할 수 있다. 제 1 몸체 및 제 2 몸체가 결합부를 통해 서로 커플링되기 때문에, 제 1 몸체의 진동은 결합부를 통해 적어도 부분적으로 전파될 것이다. 지배적 고유 주파수가 유리 전이 영역에 놓이기 때문에, 점탄성 요소는 진동을 약화시킬 수 있으며, 이는 점탄성 요소가 유리 전이 영역에서 높은 감쇠를 갖기 때문이다. 진동을 감쇠시킴으로써, 진동의 진폭이 감소된다. 진동의 진폭을 감소시킴으로써, 스테이지 위치설정 시스템은 지배적 고유 주파수에 덜 민감하게 만들어졌다.
본 발명의 제 8 실시예에서, 탄성 요소는 제 1 값을 갖는 강성도를 갖는다. 주파수-의존적 강성도는 유리 영역에 의해 특성화된다. 주파수-의존적 강성도는 고무 영역에 의해 특성화된다. 주파수-의존적 강성도는 제 2 주파수에서 제 2 값을 갖는다. 제 2 주파수는 스테이지 위치설정 시스템의 작동 온도에서 고무 영역에 놓인다. 주파수-의존적 강성도는 제 3 주파수에서 제 3 값을 갖는다. 제 3 값은 스테이지 위치설정 시스템의 작동 온도에서 유리 영역에 놓인다. 제 2 주파수는 지배적 고유 주파수보다 낮다. 제 3 주파수는 지배적 고유 주파수보다 높다. 제 1 값은 제 2 값보다 크다. 제 1 값은 제 3 값보다 작다.
본 발명의 제 8 실시예에 따르면, 유리 전이 영역은 지배적 고유 주파수 주위의 주파수 영역에 있다. 지배적 고유 주파수의 주파수가 스테이지 위치설정 시스템을 제조할 때 정확히 예측되지 않더라도, 지배적 고유 주파수는 여전히 유리 전이 영역에 놓일 것이다. 그 결과로, 시프트된(shifted) 지배적 고유 주파수의 주파수를 갖는 진동이 여전히 효율적으로 감쇠될 것이다. 지배적 고유 주파수는 동적 모델을 이용하여 예측될 수 있다. 이러한 동적 모델의 파라미터들은 스테이지 위치설정 시스템의 구성요소들의 강성도 및 질량을 포함할 수 있다. 파라미터들의 값들을 예측함에 있어 부정확성은 지배적 고유 주파수가 예측된 것보다 다소 상이한 주파수에서 발생하게 할 수 있다.
본 발명의 제 9 실시예에서, 주파수-의존적 강성도는 지배적 고유 주파수에서 제 4 값을 갖는다. 제 4 값은 제 1 값보다 크다.
본 발명의 제 9 실시예에 따르면, 점탄성 요소는 지배적 고유 주파수에서의 탄성 요소보다 지배적 고유 주파수에서 더 강성이다. 점탄성 요소가 탄성 요소보다 더 강성이기 때문에, 지배적 고유 주파수를 갖는 진동의 에너지의 대부분은 탄성 요소를 통하지 않고 점탄성 요소를 통해 제 1 몸체와 제 2 몸체 사이에 전파될 것이다. 대부분의 에너지가 점탄성 요소를 통해 전파되기 때문에, 점탄성 요소는 진동의 대부분을 약화시킬 수 있다.
본 발명의 제 10 실시예에서, 제 1 몸체, 제 2 몸체 및 결합부는 함께 추가 고유 주파수를 갖는 추가 동적 시스템을 형성한다. 추가 고유 주파수는 결합부의 변형에 의해 실질적으로 결정되는 공진 모드에 대응한다. 지배적 고유 주파수(fn)는 추가 고유 주파수와 동일하다.
본 발명의 제 10 실시예에 따르면, 스테이지 위치설정 시스템을 진동시키는 추가 고유 주파수를 갖는 진동은 스테이지 위치설정 시스템이 추가 고유 주파수에서 공진하게 한다. 추가 고유 주파수가 지배적 고유 주파수와 동일하기 때문에, 제 1 몸체 또한 지배적 고유 주파수에서 공진할 것이다. 추가 고유 주파수가 결합부의 변형에 의해 실질적으로 결정되는 공진 모드에 대응하기 때문에, 점탄성 요소는 지배적 고유 주파수를 갖는 진동의 대부분을 약화시킬 수 있다.
본 발명의 제 11 실시형태에서, 지지 구조체, 투영 시스템, 기판 테이블, 및 앞서 설명된 실시예들 중 하나에 따른 스테이지 위치설정 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 지지 구조체는 패턴을 갖는 패터닝 디바이스를 지지한다. 투영 시스템은 기판 상에 패턴을 투영한다. 기판 테이블은 기판을 유지한다. 제 1 몸체는 지지 구조체 및 기판 테이블 중 하나를 포함한다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 지지 구조체 및 기판 테이블 중 하나는 지배적 고유 주파수에 덜 민감하게 만들어진다. 지배적 고유 주파수에 대한 감소된 민감도로 인해, 지지 구조체 또는 기판 테이블은 투영 시스템에 대해 더 정확하게 위치될 수 있다. 개선된 위치설정 정확성은 리소그래피 장치를 이용하여 만들어지는 집적 회로들의 품질을 개선한다.
이하, 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
- 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 위치설정 시스템을 도시하는 도면;
- 도 3은 점탄성 요소의 주파수-의존적 강성도를 나타내는 그래프;
- 도 4는 점탄성 요소의 주파수-의존적 강성도를 나타내는 그래프;
- 도 5는 결합부의 강성도를 나타내는 그래프; 및
- 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테이지 위치설정 시스템을 도시하는 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 위치설정 시스템을 갖는 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 장치는 조명 시스템(IL), 지지 구조체(MT), 기판 테이블(WT) 및 투영 시스템(PS)을 포함할 수 있다.
조명 시스템(IL)은 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하도록 구성된다. 조명 시스템(IL)은 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.
조명 시스템(IL)은 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 방사선 소스(SO)가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 방사선 소스(SO) 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔(B)은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 방사선 소스(SO)로부터 조명 시스템(IL)으로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 방사선 소스(SO)가 수은 램프인 경우, 방사선 소스(SO)는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 방사선 소스(SO) 및 조명 시스템(IL)은, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
조명 시스템(IL)은 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 또한, 조명 시스템(IL)은 인티그레이터(integrator: IN) 및 콘덴서(condenser: CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 조명 시스템(IL)은 방사선 빔(B)의 단면에 원하는 균일성 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "방사선 빔(B)"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 범위의 파장을 갖는) 극자외(EUV) 방사선을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)(MA)를 지지한다. 지지 구조체(MT)는 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 스테이지 위치설정 시스템(PM)에 연결된다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 지지, 즉 그 무게를 견딘다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)의 방위, 리소그래피 장치의 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 구조체(MT)는, 패터닝 디바이스(MA)가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스(MA)"라는 용어는, 기판(W)의 타겟부(C)에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔(B)의 단면에 패턴을 부여하는 데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔(B)에 부여된 패턴은, 예를 들어 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature) 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판(W)의 타겟부(C) 내의 원하는 패턴과 정확히 대응하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔(B)에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부(C)에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 대응할 것이다.
패터닝 디바이스(MA)는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)의 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 명세서에 도시된 바와 같이, 장치는 투과 마스크를 채택하는 투과형으로 구성된다.
기판 테이블(WT), 예를 들어 웨이퍼 테이블은 기판(W), 예를 들어 레지스트 코팅된 웨이퍼를 유지한다. 기판 테이블(WT)은 소정 파라미터들에 따라 기판(W)을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 스테이지 위치설정 시스템(PW)에 연결된다.
투영 시스템(PS)은 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템(PS)"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 시스템(PS)을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다.
방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스(MA)에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로질렀으면, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상에 방사선 빔(B)을 포커스한다. 제 2 스테이지 위치설정 시스템(PW) 및 위치 센서(IF)[예를 들어, 간섭계 디바이스(interferometric device), 리니어 인코더(linear encoder) 또는 용량성 센서(capacitive sensor)]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 스테이지 위치설정 시스템(PM) 및 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서가 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module) 및 단-행정 모듈(short-stroke module)의 도움으로 실현될 수 있다. 장-행정 모듈은 긴 범위에 걸쳐 투영 시스템(PS)에 대해 단-행정 모듈의 개략적 위치설정을 제공한다. 단-행정 모듈은 짧은 범위에 걸쳐 장-행정 모듈에 대해 패터닝 디바이스(MA)의 미세 위치설정을 제공한다. 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 스테이지 위치설정 시스템(PW)의 일부분을 형성한다. 도 6은 장-행정 모듈(66)의 또 다른 실시예를 개시한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 지지 구조체(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다.
패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1, M2) 및 기판 정렬 마크들(P1, P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들(P1, P2)은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들(C) 사이의 공간들에 위치될 수도 있다. 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(MA)에 하나 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들(M1, M2)은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 이상의 기판 테이블들(WT) 및/또는 2 이상의 지지 구조체들(MT)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 적어도 하나의 기판 테이블(WT)에 추가적으로, 리소그래피 장치는 측정 테이블을 포함할 수 있고, 측정 테이블은 측정을 수행하도록 배치되지만 기판(W)을 유지하도록 배치되지 않는다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 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 패터닝 디바이스(MA)와 투영 시스템(PS) 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판(W)과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광 시 액체가 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도시된 리소그래피 장치는 다음의 3 개의 모드들 중 적어도 하나에서 사용될 수 있다:
제 1 모드, 소위 스텝 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔(B)에 부여된 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다.
제 2 모드, 소위 스캔 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다. 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속력 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.
제 3 모드에서, 지지 구조체(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스(MA)를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지된다. 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 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.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한다. 도 2는 스테이지 위치설정 시스템(200)을 나타내고, 이는 제 1 스테이지 위치설정 시스템(PM) 또는 제 2 스테이지 위치설정 시스템(PW)일 수 있다. 스테이지 위치설정 시스템(200)은 제 1 몸체(20), 제 2 몸체(22) 및 결합부(24)를 포함한다. 결합부(24)는 제 1 몸체(20) 및 제 2 몸체(22)를 서로 커플링한다. 결합부(24)는 제 1 몸체(20) 및 제 2 몸체(22)를 서로 커플링하는 점탄성 요소(26)를 포함한다.
점탄성 요소(26)는 제 1 몸체(20) 및 제 2 몸체(22)를 서로 연결하기에 적합한 여하한의 형태 또는 형상을 가질 수 있다. 점탄성 요소(26)는 디스크와 같이 또는 빔(beam)으로서 형상화될 수 있다. 점탄성 요소(26)는 점탄성 재료를 갖는다. 점탄성 재료에 추가적으로, 점탄성 요소(26)는 비-점탄성인 재료, 예를 들어 금속을 포함할 수 있다. 점탄성 재료는, 예를 들어 벌카나이징(vulcanizing)에 의해 비-점탄성인 재료에 연결될 수 있다. 비-점탄성인 재료는 제 1 몸체(20) 및/또는 제 2 몸체(22)와 계면을 생성하는 데 사용될 수 있다.
제 1 몸체(20)가 단순한 블록으로서 도시되어 있지만, 실제로 제 1 몸체(20)는 동적 거동(dynamical behavior)을 갖는 동적 시스템을 형성할 수 있다. 제 1 몸체(20)의 동적 거동은 제 1 몸체가 제 1 몸체(20)에 인가되는 힘에 반응하여 어떻게 진동하는지를 결정한다. 진동은, 강체(rigid body)인 제 1 몸체(20)를 이동시키는 진동 대신, 대부분 제 1 몸체(20)를 변형시키는 진동일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제 2 몸체(22)는 동적 거동을 갖는 동적 시스템을 형성할 수 있다.
동적 시스템의 동적 거동은 지배적 고유 주파수에 의해 특성화된다. 지배적 고유 주파수 또는 이에 근접한 주파수로 스테이지 위치설정 시스템(200)에 진동이 인가되면, 진동의 진폭이 증가된다. 진폭의 증가는 스테이지 위치설정 시스템(200)이 지배적 고유 주파수에서 공진하게 한다.
스테이지 위치설정 시스템(200)은 다수의 고유 주파수들을 가질 수 있다. 가장 낮은 고유 주파수는 예를 들어 약 100 ㎐ 또는 500 ㎐일 수 있다. 가장 높은 고유 주파수들은 10000 ㎐보다 높을 수 있다. 하지만, 특정 주파수를 넘는 고유 주파수들은 스테이지 위치설정 시스템(200)의 동적 거동에 실질적으로 영향을 주지 않는다. 또한, 고유 주파수는 스테이지 위치설정 시스템(200)의 성능에 부정적인 영향을 주지 않는 고유 진동에 대응할 수 있다.
본 발명은 지배적 고유 주파수의 영향을 감소시키는 것이 목적이다. 지배적 고유 주파수는 스테이지 위치설정 시스템이 위치될 수 있는 위치설정 정확성을 제한하는 고유 주파수일 수 있다. 지배적 고유 주파수는 제 1 몸체(20)의 위치를 제어하도록 배치되는 제어기의 대역폭을 제한하는 고유 주파수일 수 있다. 지배적 고유 주파수는 제 1 몸체(20) 및 제 2 몸체(22)가 서로 동적으로 디커플링(decouple)되는 주파수일 수 있다. 지배적 고유 주파수는 스테이지 위치설정 시스템(200)의 수명을 제한하는 고유 주파수일 수 있다. 예를 들어, 고유 주파수에서의 스테이지 위치설정 시스템(200)의 진동은 스테이지 위치설정 시스템(200)을 구성하는 재료의 피로(fatigue)를 야기할 수 있다. 요약하면, 지배적 고유 주파수는 스테이지 위치설정 시스템(200)의 성능을 제한하는 고유 주파수이다.
도 3은, 예를 들어 ℃ 단위인 온도 T에 의존적인 점탄성 요소(26)의 강성도를 도시한 그래프이다. 점탄성 요소들의 강성도는 온도에 의존하는 것이 잘 알려져 있다. 또한, 점탄성 요소의 강성도는 주파수-의존적이다. 그러므로, 점탄성 요소(26)의 강성도는 주파수-의존적 강성도(300)라고 지칭된다. 도 3의 그래프에서, 주파수-의존적 강성도(300)를 나타내는 라인은 구별될 수 있는 3 개의 상이한 영역들을 갖는다. 낮은 온도에서, 점탄성 요소(26)는 유리 영역(310)에 있다. 유리 영역(310)에서, 점탄성 요소(26)의 강성도는 다른 영역들에 비해 높다. 유리 영역(310)에서, 주파수-의존적 강성도(300)의 값은 온도 T의 단위당 실질적으로 변하지 않는다. 높은 온도에서, 점탄성 요소(26)는 고무 영역(330)에 있다. 고무 영역(330)에서, 점탄성 요소(26)의 강성도는 다른 영역들에 비해 낮다. 고무 영역(330)에서, 주파수-의존적 강성도(300)의 값은 온도 T의 단위당 실질적으로 변하지 않는다. 유리 영역(310)과 고무 영역(330) 사이에, 유리 전이 영역(320)이 존재한다. 유리 전이 영역(320)에서, 주파수-의존적 강성도(300)의 값은 유리 영역(310) 및 고무 영역(330)에서보다 온도 단위당 실질적으로 더 많이 변동한다.
도 4는 헤르츠[Hz] 단위의 주파수에 의존적인 점탄성 요소(26)의 주파수-의존적 강성도(300)를 도시한 그래프이다. 그래프의 수평 축의 주파수는 점탄성 요소(26)가 변형되는 주파수이다. 주파수에 대한 주파수-의존적 강성도(300)의 의존성은 온도에 대한 주파수-의존적 강성도(300)의 의존성의 역(inverse)이다. 주파수 및 온도에 대한 주파수-의존적 강성도(300)의 의존성에 관한 추가 설명은 David L.G. Jones에 의한 Handbook of Viscoelastic vibration damping(2001, ISBN 13: 9780471492481)에서 찾을 수 있다. 낮은 주파수에서, 점탄성 요소(26)는 고무 영역(330)에 있다. 높은 주파수에서, 점탄성 요소(26)는 유리 영역(310)에 있다. 유리 영역(310)과 고무 영역(330) 사이에서는, 점탄성 요소(26)가 유리 전이 영역(320)에 있다. 그래프에서, 주파수-의존적 강성도(300)의 절대 값들은 점탄성 요소(26)의 온도에 의존한다. 점탄성 요소(26)의 온도의 증가는 그래프에서 곡선을 우측으로 시프트한다, 즉 유리 전이 영역(320)의 시작이 더 높은 주파수로 시프트된다. 점탄성 요소(26)의 온도의 감소는 그래프에서 곡선을 좌측으로 시프트한다, 즉 유리 전이 영역(320)의 시작이 더 낮은 주파수로 시프트된다. 또한, 주파수-의존적 강성도(300)의 절대 값들은 점탄성 요소(26)의 치수에 의존한다. 예를 들어, 주파수-의존적 강성도(300)를 증가시키기 위해, 점탄성 요소(26)의 단면이 증가될 수 있다.
도 2의 실시예에는 탄성 요소(28)가 제공될 수 있다. 탄성 요소(28)는 점탄성 요소(26)와 평행하게 제 1 몸체(20) 및 제 2 몸체(22)를 서로 커플링하도록 배치된다. 탄성 요소(28)는 제 1 몸체(20) 및 제 2 몸체(22)를 서로 연결시키도록 여하한의 적합한 형태 또는 형상을 가질 수 있다. 이러한 형태는 플레이트 또는 빔 또는 스트럿(strut)일 수 있다. 탄성 요소(28)는 다수의 개별 부분들을 포함할 수 있다. 탄성 요소(28)는 하나 이상의 자유도(degree of freedom)로, 예를 들어 6 자유도로 제 1 몸체(20) 및 제 2 몸체(22)를 서로 커플링할 수 있다. 점탄성 요소(26)는 탄성 요소(28)를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 점탄성 요소(26)는 탄성 요소(28)를 완전히 둘러쌀 수 있다. 대안적으로, 탄성 요소(28)는 점탄성 요소(26)를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 탄성 요소(28)는 주위 환경으로부터 점탄성 요소(26)를 격리시키도록 점탄성 요소(26)를 둘러쌀 수 있다. 주위 환경은 진공일 수 있다. 점탄성 요소(26)를 둘러쌈으로써, 탄성 요소(28)는 점탄성 요소(26)로부터의 입자들 또는 가스가 주위 환경에 들어가는 것을 방지할 수 있다. 점탄성 요소(26) 및 탄성 요소(28)는, 예를 들어 벌카나이징에 의해 서로 연결될 수 있다.
탄성 요소(28)의 강성도(400)가 도 4에 도시된다. 탄성 요소(28)의 강성도(400)는 주파수에 실질적으로 독립적이다. 탄성 요소(28)의 강성도(400)의 절대 값은 탄성 요소(28)의 치수를 설정함으로써 설정될 수 있다. 예를 들어, 탄성 요소(28)의 강성도(400)를 증가시키기 위해, 탄성 요소(28)의 단면이 증가될 수 있다.
주파수-의존적 강성도(300)는 주파수 f2에서 값 420을 갖는다. 주파수 f2는 스테이지 위치설정 시스템(200)의 작동 온도에서 고무 영역(330)에 놓인다. 주파수-의존적 강성도(300)는 주파수 f3에서 값 430을 갖는다. 주파수 f3은 스테이지 위치설정 시스템(200)의 작동 온도에서 유리 영역(310)에 놓인다. 도 4는 지배적 고유 주파수 fn을 나타낸다. 지배적 고유 주파수 fn은 스테이지 위치설정 시스템(200)의 작동 온도에서 유리 전이 영역(320)에 놓인다. 주파수-의존적 강성도(300)는 지배적 고유 주파수 fn에서 값 440을 갖는다.
주파수-의존적 강성도(300)의 값이 유리 전이 영역(320)에 걸쳐 상당히 변하기 때문에, 점탄성 요소(26)는 유리 전이 영역(320)에 놓이는 주파수로 진동들에 대한 감쇠를 유도한다. 점탄성 요소(26)는, 점탄성 요소(26)를 변형시키고 유리 전이 영역(320)의 주파수를 갖는 진동을 약화시킨다. 지배적 고유 주파수 fn가 유리 전이 영역(320)에 놓이기 때문에, 점탄성 요소(26)는 지배적 고유 주파수 fn으로 진동을 약화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 주파수 f2는 지배적 고유 주파수 fn보다 낮다. 주파수 f3은 지배적 고유 주파수 fn보다 높다. 값 420은 값 440보다 낮다. 값 430은 값 440보다 높다.
주파수-의존적 강성도(300)의 절대 값은 점탄성 요소(26)의 지오메트리에 의존할 수 있다. 일 예시에서, 점탄성 요소(26)는 플레이트로서 형상화된다. 플레이트는 플레이트의 주 표면에 평행한 축을 따라 강성도를 갖는다. 플레이트의 주 표면에 평행한 축을 따른 강성도는 플레이트의 주 표면에 수직인 또 다른 축을 따른 플레이트의 강성도와 상이하다. 또한, 주파수-의존적 강성도(300)의 절대 값은 힘이 점탄성 요소(26)에 도입되는 방식에 의존할 수 있다.
일 실시예에서, 주파수-의존적 강성도(300)의 값 440은 탄성 요소(28)의 강성도(400)보다 높다.
도 5는 결합부(24)의 강성도(500)를 도시한 그래프이다. 강성도(500)는 주파수-의존적 강성도(300)와 탄성 요소(28)의 강성도(400)의 조합이다. 또한, 도 5는 주파수-의존적 강성도(300) 및 탄성 요소(28)의 강성도(400)를 나타낸다. 낮은 주파수에서, 강성도(400)는 주파수-의존적 강성도(300)보다 실질적으로 높으며, 강성도(500)는 강성도(400)와 실질적으로 동일하다. 높은 주파수에서, 주파수-의존적 강성도(300)의 값은 강성도(400)의 값보다 실질적으로 높다. 원칙적으로, 강성도(500)의 값은 주파수-의존적 강성도(300)의 값과 동일할 것이다. 하지만, 강성도(500)의 값은 값 510으로 제한된다. 값 510은 수 개의 강성도에 의해 결정될 수 있다. 일 예시는 결합부(24)와 제 1 몸체(20) 사이의 연결의 구현의 강성도이다. 연결의 구현은 제한된 강성도를 갖는 접착 층을 포함할 수 있다.
강성도(500)는 영역 520에 의해 특성화된다. 영역 520에서, 강성도(500)는 점탄성 요소(26)에 의해 상당수(in a large amount) 결정된다. 탄성 요소(28) 및 점탄성 요소(26)는 지배적 고유 주파수 fn이 영역 520에 놓이는 방식으로 치수화될 수 있다.
제 1 몸체, 제 2 몸체(22) 및 결합부(24)는 함께 추가 동적 시스템을 형성할 수 있다. 추가 동적 시스템은 추가 동적 거동을 갖는다. 추가 동적 거동은 제 1 몸체(20) 및 제 2 몸체(22)가 스테이지 위치설정 시스템(200)에 인가되는 힘에 반응하여 어떻게 진동하는지를 결정한다. 추가 동적 거동은 주파수-의존적이며, 이는 힘이 스테이지 위치설정 시스템(200)에 인가되는 주파수에 의존하여 스테이지 위치설정 시스템(200)의 진동의 진폭이 상이할 수 있음을 의미한다.
추가 동적 시스템은 추가 고유 주파수에 의해 특성화된다. 지배적 고유 주파수 fn은 제 1 몸체(20) 및 제 2 몸체(22)의 강성도, 제 1 몸체(20) 및 제 2 몸체(22)의 질량, 결합부(24)의 질량, 탄성 요소(28)의 강성도(400), 및 점탄성 요소(26)의 주파수-의존적 강성도(300)에 의존한다. 이러한 의존성을 설정함으로써, 지배적 고유 주파수는 추가 고유 주파수 fn와 동일하게 만들어질 수 있다. 예를 들어, 탄성 요소(28)의 강성도(400)는 추가 고유 주파수 fn과 동일한 지배적 고유 주파수를 생성하도록 조정될 수 있다. 또 다른 예시에서, 제 2 몸체(22)의 질량이 조정된다.
도 6은 본 발명에 따른 스테이지 위치설정 시스템(200)의 또 다른 실시예를 도시한다. 또 다른 실시예는 앞서 설명된 실시예들의 특징부들을 모두 갖는다. 또한, 스테이지 위치설정 시스템(200)은 기준(reference: 62), 센서(64) 및 장-행정 모듈(66)을 갖는다.
기준(62)은 제 1 몸체(20)에 연결된다. 센서(64)는 제 1 몸체(20)에 연결되지 않는다. 센서(64)는 프레임, 예를 들어 정지 프레임, 또는 예를 들어 투영 시스템(PS)을 지지하는 프레임에 연결될 수 있다. 센서(64)는 기준(62)과 상호작동하여 제 1 몸체(20)의 위치를 나타내는 신호를 제공한다. 대안적으로, 센서(64)는 제 1 몸체(20)에 연결되고, 기준(62)은 제 1 몸체(20)에 연결되지 않는다. 센서(64)는 위치 센서(IF)를 포함할 수 있다. 센서(64)는 간섭계(interferometric)일 수 있고, 기준(62)은 거울을 포함할 수 있다. 센서(64)는 인코더-타입 센서일 수 있고, 기준(62)은 격자를 포함할 수 있다. 인코더-타입 센서는 1 자유도 또는 다중 자유도로 제 1 몸체(20)의 위치를 나타내는 신호를 제공할 수 있다.
제 2 몸체(22)는 제 1 몸체(20)를 이동시키도록 배치되는 액추에이터를 포함할 수 있다. 액추에이터는 제 2 몸체(22)와 장-행정 모듈(66) 사이에 힘(F)을 제공할 수 있다. 액추에이터는, 서로에 대해 이동가능하고 함께 상호작동하여 힘(F)을 생성하는 2 개의 부분들을 포함할 수 있다. 2 개의 부분들은 자석 및 코일일 수 있다. 제 2 몸체(22)는 2 개의 부분들 중 하나를 포함할 수 있거나, 이에 연결될 수 있다. 2 개의 부분들 중 다른 한 부분은 장-행정 모듈(66)에 연결될 수 있다. 장-행정 모듈(66)은, 예를 들어 x-축을 따라 투영 시스템(PS)과 같이 기준에 대해 액추에이터를 이동시키도록 배치된다. 액추에이터는, 예를 들어 x-축을 따라 장-행정 모듈(66)에 대해 제 1 몸체(20)를 이동시키도록 배치된다. 액추에이터는 릴럭턴스 액추에이터, 로렌츠 액추에이터, 또는 힘을 발생시킬 수 있는 여타의 타입의 액추에이터를 포함할 수 있다. 액추에이터는 피에조 액추에이터(piezo actuator) 또는 볼 스크루 스핀들(ball screw spindle)과 같이 제 1 몸체(20)에 변위를 인가함으로써 제 1 몸체(20)를 이동시키는 액추에이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 몸체(20)는 제 2 몸체(22) 상에 기준(62) 또는 센서(64)를 장착시키는 마운트이다.
일 실시예에서, 센서(64) 또는 기준(62)은 제 1 몸체(20)에 커플링된다. 액추에이터는 제 2 몸체(22)에 연결된다. 결합부(24)는 제 1 몸체(20) 및 제 2 몸체(22)를 서로 커플링한다.
제 1 몸체(20)는 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT) 중 하나를 포함하거나 이를 지지할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 몸체(20)는 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT) 중 하나와 통합된다.
또한, 앞서 설명된 바와 같은 스테이지 위치설정 시스템(200)은 리소그래피 장치 이외의 장치에 사용하기 위해 적합화될 수 있다. 예를 들어, 스테이지 위치설정 시스템(200)은 현미경에서 사용될 수 있다. 제 1 몸체(20)는 현미경을 통해 검사될 기판(W)을 이동시키는 데 사용될 수 있다. 스테이지 위치설정 시스템(200)은 노광된 기판(W)의 특성을 검사하는 검사 툴에서 사용될 수 있다. 제 1 몸체(20)는 기판(W)을 이동시키는 데 사용될 수 있다. 스테이지 위치설정 시스템(200)은 제 1 몸체(20)가 기준에 대해 이동되는 여하한의 타입의 장치에 사용될 수 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 설명된 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. 기판(W)은 기판 상으로 패턴의 전사 이전 또는 이후에, 예를 들어 트랙, 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 트랙은 기판(W)에 레지스트 층을 도포하고 방사선 빔(B)에 노광된 레지스트를 현상하는 툴이다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판(W)이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판(W)이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함하는 기판(W)을 칭할 수도 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
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 (14)

  1. 스테이지 위치설정 시스템(200)에 있어서,
    제 1 몸체(20);
    제 2 몸체(22);
    상기 제 1 몸체(20)를 이동시키는 액추에이터; 및
    상기 제 1 몸체(20) 및 상기 제 2 몸체(22)를 서로 커플링하도록 배치되는 결합부(24)를 포함하고,
    상기 결합부(24)는 상기 제 1 몸체(20) 및 상기 제 2 몸체(22)를 서로 커플링하도록 배치되는 점탄성 요소(visco-elastic element: 26)를 포함하고,
    상기 제 2 몸체(22)는 상기 액추에이터 및 상기 결합부(24)를 서로 커플링하도록 배치되며,
    상기 점탄성 요소(26)는 주파수-의존적 강성도(frequency-dependent stiffness: 300)를 갖고,
    상기 주파수-의존적 강성도(300)는 유리 전이 영역(glass transition region: 320)에 의해 특성화되는 스테이지 위치설정 시스템(200).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 몸체(20)의 위치를 나타내는 신호를 제공하는 센서(64)를 포함하는 스테이지 위치설정 시스템(200).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 1 몸체(20)는 상기 센서(64)와 상호작동하도록 배치되는 기준(reference: 62) 또는 상기 센서(64)를 장착하는 마운트를 포함하는 스테이지 위치설정 시스템(200).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 몸체(22)는 상기 액추에이터를 포함하는 스테이지 위치설정 시스템(200).
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 릴럭턴스 액추에이터(reluctance actuator)를 포함하는 스테이지 위치설정 시스템(200).
  6. 제 1 항에 있어서,
    장-행정 모듈(long-stroke module: 66)을 포함하고,
    상기 장-행정 모듈(66)은 상기 액추에이터를 이동시키도록 배치되며,
    상기 액추에이터는 상기 장-행정 모듈(66)에 대해 상기 제 1 몸체(20)를 이동시키도록 배치되는 스테이지 위치설정 시스템(200).
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 몸체(20)는 지배적 고유 주파수(dominant natural frequency: fn)에 의해 특성화되는 동적 시스템(dynamical system)을 형성하고,
    상기 지배적 고유 주파수(fn)는 상기 스테이지 위치설정 시스템(200)의 작동 온도에서 상기 유리 전이 영역(320)에 놓이는 스테이지 위치설정 시스템(200).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 결합부(24)는 상기 점탄성 요소(26)에 평행하게 상기 제 1 몸체(20) 및 상기 제 2 몸체(22)를 서로 커플링하도록 배치되는 탄성 요소(28)를 포함하고,
    상기 탄성 요소는 제 1 값(400)을 갖는 강성도를 가지며,
    상기 주파수-의존적 강성도(300)는 유리 영역(310)에 의해 특성화되고,
    상기 주파수-의존적 강성도(300)는 고무 영역(330)에 의해 특성화되며,
    상기 주파수-의존적 강성도(300)는 제 2 주파수(f2)에서 제 2 값(420)을 갖고,
    상기 제 2 주파수(f2)는 상기 스테이지 위치설정 시스템(200)의 작동 온도에서 상기 고무 영역(330)에 놓이며,
    상기 주파수-의존적 강성도(300)는 제 3 주파수(f3)에서 제 3 값(430)을 갖고,
    상기 제 3 주파수(f3)는 상기 스테이지 위치설정 시스템(200)의 작동 온도에서 상기 유리 영역(310)에 놓이며,
    상기 제 2 주파수(f2)는 상기 지배적 고유 주파수(fn)보다 낮고,
    상기 제 3 주파수(f3)는 상기 지배적 고유 주파수(fn)보다 높으며,
    상기 제 1 값(400)은 상기 제 2 값(420)보다 크고,
    상기 제 1 값(400)은 상기 제 3 값(430)보다 작은 스테이지 위치설정 시스템(200).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 주파수-의존적 강성도(300)는 상기 지배적 고유 주파수(fn)에서 제 4 값(440)을 갖고, 상기 제 4 값(440)은 상기 제 1 값(400)보다 큰 스테이지 위치설정 시스템(200).
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 몸체(20), 상기 제 2 몸체(22) 및 상기 결합부(24)는 함께 추가 고유 주파수를 갖는 추가 동적 시스템을 형성하고,
    상기 추가 고유 주파수는 상기 결합부(24)의 변형에 의해 결정되는 공진 모드에 대응하며,
    상기 지배적 고유 주파수(fn)는 상기 추가 고유 주파수와 동일한 스테이지 위치설정 시스템(200).
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합부(24)는 탄성 요소(28)를 포함하고,
    상기 탄성 요소(28)는 상기 점탄성 요소(26)에 평행하게 상기 제 1 몸체(20) 및 상기 제 2 몸체(22)를 서로 커플링하도록 배치되는 스테이지 위치설정 시스템(200).
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 탄성 요소(28)는 상기 점탄성 요소(26)를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치되는 스테이지 위치설정 시스템(200).
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 점탄성 요소(26)는 상기 탄성 요소(28)를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배치되는 스테이지 위치설정 시스템(200).
  14. 리소그래피 장치에 있어서,
    패턴을 갖는 패터닝 디바이스(MA)를 지지하는 지지 구조체(MT),
    기판(W) 상에 상기 패턴을 투영하는 투영 시스템(PS),
    상기 기판(W)을 유지하는 기판 테이블(WT), 및
    제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 스테이지 위치설정 시스템(200)을 포함하고,
    상기 지지 구조체(MT) 및 상기 기판 테이블(WT) 중 하나는 상기 제 1 몸체(20)를 포함하는 리소그래피 장치.
KR1020167023789A 2014-01-31 2015-01-20 스테이지 위치설정 시스템 및 리소그래피 장치 KR101882824B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14153404 2014-01-31
EP14153404.0 2014-01-31
EP14161344.8 2014-03-24
EP14161344 2014-03-24
PCT/EP2015/050950 WO2015113861A1 (en) 2014-01-31 2015-01-20 Stage positioning system and lithographic apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160113286A KR20160113286A (ko) 2016-09-28
KR101882824B1 true KR101882824B1 (ko) 2018-07-27

Family

ID=52444261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167023789A KR101882824B1 (ko) 2014-01-31 2015-01-20 스테이지 위치설정 시스템 및 리소그래피 장치

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9897926B2 (ko)
EP (1) EP3100115B1 (ko)
JP (1) JP6316973B2 (ko)
KR (1) KR101882824B1 (ko)
CN (1) CN106133608B (ko)
IL (1) IL247013B (ko)
NL (1) NL2014160A (ko)
SG (1) SG11201606276QA (ko)
TW (1) TWI647541B (ko)
WO (1) WO2015113861A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017207211A1 (en) * 2016-05-31 2017-12-07 Asml Netherlands B.V. Stage system, lithographic apparatus and device manufacturing method
KR102232306B1 (ko) * 2017-03-17 2021-03-24 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판의 진공 프로세싱을 위한 장치, 기판의 진공 프로세싱을 위한 시스템, 및 진공 챔버 내에서의 기판 캐리어 및 마스크 캐리어의 이송을 위한 방법
EP3667696A1 (en) * 2018-12-14 2020-06-17 ASML Netherlands B.V. Stage apparatus suitable for electron beam inspection apparatus
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
CN113448174B (zh) * 2020-03-26 2023-02-10 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种缓冲结构、掩模台及光刻机
WO2023078788A1 (en) * 2021-11-03 2023-05-11 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus stage coupling

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003217998A (ja) * 2002-01-18 2003-07-31 Nikon Corp ステージ装置及び露光装置
JP2012134485A (ja) * 2010-12-21 2012-07-12 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置及びデバイス製造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5237018A (en) * 1991-08-28 1993-08-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Interpenetrating polymer network acoustic damping material
JPH07325628A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Canon Inc ６自由度剛体振動系のモデリング方法およびその装置
JPH09174373A (ja) * 1995-12-27 1997-07-08 Nikon Corp ステージシステム
AU1204897A (en) * 1996-01-05 1997-08-01 William Alexander Courtney Device incorporating elastic fluids and viscous damping
JPH11154698A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Nikon Corp テーブル支持装置
JP2001221733A (ja) 2000-02-04 2001-08-17 Olympus Optical Co Ltd 微動機構
US20030181584A1 (en) 2002-02-07 2003-09-25 Kraton Polymers U.S. Llc Elastomeric articles prepared from controlled distribution block copolymers
US6906786B2 (en) 2002-06-07 2005-06-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR101428817B1 (ko) 2005-07-14 2014-08-08 칼 짜이스 에스엠테 게엠베하 광학 요소 진동 감쇄 장치, 대물렌즈, 투사 노출 기계 및 이들을 사용하는 방법
KR101328791B1 (ko) 2005-09-07 2013-11-13 가부시끼가이샤 유니락 방진 장치
FI20065364A0 (fi) 2006-05-30 2006-05-30 Valtion Teknillinen Värähtelyn vaimennusjärjestelmä
DE102007010701A1 (de) * 2007-02-27 2008-08-28 Gerb Schwingungsisolierungen Gmbh & Co Kg Dämpferelement
JP5251869B2 (ja) * 2007-04-23 2013-07-31 株式会社ニコン 光学素子保持装置、鏡筒及び露光装置ならびにデバイスの製造方法
JP5028659B2 (ja) * 2007-08-24 2012-09-19 秋田県 位置決め機構
US8164737B2 (en) 2007-10-23 2012-04-24 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus having an active damping subassembly
JP5052315B2 (ja) 2007-12-06 2012-10-17 オリンパス株式会社 顕微鏡システム
NL1036544A1 (nl) * 2008-02-21 2009-08-24 Asml Netherlands Bv A lithographic apparatus having a chuck with a visco-elastic damping layer.
EP2221668B1 (en) * 2009-02-24 2021-04-14 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and positioning assembly
JP5364462B2 (ja) 2009-06-19 2013-12-11 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003217998A (ja) * 2002-01-18 2003-07-31 Nikon Corp ステージ装置及び露光装置
JP2012134485A (ja) * 2010-12-21 2012-07-12 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置及びデバイス製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
SG11201606276QA (en) 2016-08-30
NL2014160A (en) 2015-08-06
JP6316973B2 (ja) 2018-04-25
CN106133608B (zh) 2018-01-12
US9897926B2 (en) 2018-02-20
EP3100115A1 (en) 2016-12-07
CN106133608A (zh) 2016-11-16
IL247013A0 (en) 2016-09-29
IL247013B (en) 2021-07-29
WO2015113861A1 (en) 2015-08-06
US20170010543A1 (en) 2017-01-12
KR20160113286A (ko) 2016-09-28
JP2017509914A (ja) 2017-04-06
EP3100115B1 (en) 2019-11-27
TWI647541B (zh) 2019-01-11
TW201530265A (zh) 2015-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4871340B2 (ja) アクティブ制振サブアセンブリを有するリソグラフィ装置
KR101882824B1 (ko) 스테이지 위치설정 시스템 및 리소그래피 장치
KR101428619B1 (ko) 리소그래피 장치, 투영 조립체 및 능동 감쇠
US8730451B2 (en) Lithographic apparatus for transferring pattern from patterning device onto substrate, and damping method
KR102029080B1 (ko) 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법
JP4891377B2 (ja) 投影組立体およびリソグラフィ装置
JP5162417B2 (ja) リソグラフィ装置およびその振動制御方法
JP4824054B2 (ja) リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
US9958793B2 (en) Lithographic apparatus, positioning system for use in a lithographic apparatus and method
KR101821668B1 (ko) 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법
US10620552B2 (en) Stage system, lithographic apparatus and device manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant