KR102291903B1 - 노광 장치 - Google Patents

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준이치 가네하라
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

제1 기판 홀더, 제2 기판 홀더, 센서 홀더, 투영 시스템, 측정 디바이스 및 추가 측정 디바이스를 포함하고 있는 노광 장치가 제공된다. 제1 기판 홀더는 기판을 유지하도록 구성되어 있다. 제2 기판 홀더는 기판을 유지하도록 구성되어 있다. 센서 홀더는 센서를 유지하도록 구성되어 있다. 투영 시스템은 노광 빔으로 기판을 노광하도록 구성되어 있다. 측정 디바이스는 기판의 측정 정보를 제공하도록 구성되어 있다. 추가 측정 디바이스는 기판의 추가 측정 정보를 제공하도록 구성되어 있다. 센서는 노광 빔 및/또는 투영 시스템의 특성을 측정하도록 구성되어 있다. 투영 시스템은 센서를 노광 빔으로 노광시키도록 구성되어 있다.

Description

노광 장치
본 출원은 1) 2017년 2월 3일자로 출원된 유럽 특허출원 제17154551.0호, 2) 2017년 5월 2일자로 출원된 유럽 특허출원 제17169025.8호, 3) 2017년 9월 29일자로 출원된 유럽 특허출원 제17193990.3호 및, 4) 2017년 11월 10일자로 출원된 유럽 특허출원 제17201092.8호의 우선권을 주장하며, 이 출원들은 전체적으로 본 명세서에서 인용 참조된다.
본 발명은 노광 장치에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상으로, 통상적으로는 기판의 타겟 부분 상으로 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클로 지칭되는 패터닝 디바이스가 IC의 개별 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판 (예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 1개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟 부분 상으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선 민감 물질(레지스트)의 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 이루어진다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 부분들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 전체 패턴을 한번에 타겟 부분 상으로 노광함으로써 각 타겟 부분이 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향 ("스캐닝"-방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행하게 역-평행하게 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각 타겟 부분이 조사되는 소위 스캐너를 포함하고 있다. 방사선 빔을 조사함으로써 원하는 패턴을 기판 상으로 적용시키는 리소그래피 장치는 또한 노광 장치로 불린다. 노광 장치는 스테퍼 또는 스캐너일 수 있다. 패턴을 기판 상에 임프린트함으로써 패턴을 패터닝 디바이스에서 기판으로 전사하는 것이 또한 가능하다. 패턴을 기판 상에 임프린트함으로써 원하는 패턴을 기판 상에 적용하는 리소그래피 장치는 임프린트형 리소그래피 장치로 불릴 수 있다. 전체 패턴을 기판의 타겟 부분 상으로 한번에 임프린트하는 임프린트형 리소그래피 장치는 임프린트형 스테퍼로 불릴 수 있다.
IC 당 생산 비용을 줄이는 경향이 있다. IC 당 생산 비용을 줄이기 위하여, 공지된 리소그래피 장치는 가능한 한 빨리 그리고 가능한 한 자주 노광 공정을 수행하도록, 즉 기판 상에 패턴을 노광시키도록 설계되고 있다. 노광 공정을 가능한 한 자주하기 위해, 미국 특허 제5,677,758호에 개시된 바와 같이 리소그래피 장치는 다수의 기판 스테이지를 가질 수 있다. 하나의 기판 스테이지 상의 기판이 노광되고 있는 동안, 제2 기판은 제2 기판 스테이지 상에 로딩, 언로딩 또는 정렬되고 있다. 하나의 기판이 완전히 노광되면, 노광 공정은 단지 잠시 중단되어 하나의 기판 스테이지를 투영 시스템으로부터 떨어져 이동시키고 다른 기판 스테이지를 투영 시스템 아래로 이동시킨다. 이처럼, 잠깐의 중단 동안에 리소그래피 장치는 노광 공정을 수행하지 않는다.
노광 공정이 잠시 중단되었음에도 불구하고, IC 당 생산 비용을 추가로 감소시키면서 IC를 생성하기 위해 기판을 노광시키고자 하는 요구가 있다. 일반적으로, 처리량 및/또는 가동 시간이 개선될 때 리소그래피 장치의 전체 생산성은 개선된다. IC를 제조하기 위해서는 기판 상으로 전사된 패턴의 양호한 이미징 품질이 흔히 요구된다. 기판의 보다 정확한 측정은 더 우수한 이미징 품질을 가능하게 한다; 그러나, 측정 시간을 더 길게 함으로써 기판의 더욱 정확한 측정이 달성되는 경우, 더 긴 측정 시간은 전체 생산성을 악화시킬 것이다. 다시 말해, 공지된 리소그래피 장치에서 전체 생산성과 이미징 품질 사이에 균형(trade-off)이 있을 수 있다.
이러한 균형은, 예를 들어 PCT 출원 공개 번호 WO2007/097466A1호에 설명된 노광 장치에 의해 수행되는 웨이퍼 정렬 작동 중에 관찰된다. 이 PCT 공보에서 설명된 노광 장치는 단일 웨이퍼 스테이지 및 제1 방향을 따른 (예를 들어, x-축 또는 스테핑 방향을 따른) 직선 상에 일렬로 배열된 5개의 정렬 센서를 포함하는 단일 웨이퍼 정렬 시스템을 포함하고 있다. 웨이퍼 정렬 작동이 이 PCT 공보에 설명된 바와 같이 수행될 때, 웨이퍼 스테이지를 (예를 들어, y-축 또는 스캐닝 방향을 따르는) 제1 방향에 수직인 방향인 제2 방향을 따라서만 이동시키는 동안에 16개의 정렬 마크는 단일 (멀티-센서) 웨이퍼 정렬 시스템에 의해 측정될 수 있다. 그러나, 이 구성에서 웨이퍼 정렬 작업이 다르게 수행될 때, 예를 들어 다음과 같은 경우에서 더 긴 측정 시간이 필요할 수 있다: 1) 더 나은 이미징 품질을 가능하게 하기 위해 기판 상에 더 많은 수 정렬 마크가 측정될 필요가 있으며, 및/또는 2) 측정될 기판 상의 정렬 마크의 적어도 하나 (예를 들어, 16개의 정렬 마크 중 하나)는 5개의 정렬 센서 중 임의의 하나의 검출 영역 내에 위치하지 않는다 (즉, 5개의 정렬 센서의 검출 영역의 외부에 위치된다); 결과적으로, 웨이퍼 스테이지는 제2 방향뿐만 아니라 제1 방향을 따라 (즉, y-축뿐만 아니라 x-축을 따라) 이동될 필요가 있다.
일반적으로, 단일 웨이퍼 스테이지를 포함하고 있는 노광 장치에서, 웨이퍼 정렬 작동에 소비된 시간 (노출 이전)은 순수한 오버헤드(overhead) 시간이며 노광 장치의 처리량 성능을 직접적으로 저하시킨다. 2개의 웨이퍼 스테이지와 단일 웨이퍼 정렬 시스템을 포함하는 노광 장치에서도, 웨이퍼 정렬 작동에 소요되는 시간이 노광에 소요된 시간보다 긴 경우, 처리량 성능이 저하될 것이다. 일반적으로, 노광 장치의 전체 생산성은 어떠한 가동 시간 성능에 대한 처리량 성능에 비례한다. 따라서, 전체 생산성과 이미징 품질 간의 균형이, 단일 웨이퍼 스테이지와 단일 웨이퍼 정렬 시스템을 포함하고 있는 노광 장치에서 관찰된다. 또한, 어떠한 높은 이미징 품질 요구 조건에 대한 자격을 갖추기 위하여 기판 상의 많은 수의 정렬 마크가 측정될 필요가 있는 경우, 2개의 웨이퍼 스테이지와 단일 웨이퍼 정렬 시스템을 포함하고 있는 노광 장치에서 전체 생산성과 이미징 품질 간이 균형이 있을 수 있다.
따라서, 예를 들어, 전체 생산성을 저하시키지 않으면서 더 우수한 이미징 품질이 달성될 수 있는 리소그래피 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 즉, 예를 들어 IC 제조에 필요한 충분한 이미징 품질에 대한 자격을 동시에 갖추면서 더 우수한 전체 생산성이 달성될 수 있는 리소그래피 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
부가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 바람직하거나 이용 가능한 기판 크기가 제조될 IC의 유형에 따라 상이할 수 있기 때문에 상이한 기판 크기들과 융통성 있게 그리고 효율적으로 호환되는 리소그래피 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 부가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어, 바람직한 또는 이용 가능한 기판 유형이 제조될 IC의 유형에 따라 상이할 수 있기 때문에 상이한 재료로 제조된 상이한 유형의 기판들과 융통성 있게 그리고 효율적으로 호환되는 리소그래피 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
부가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어 어떠한 유형의 IC를 제조하는데 필요한 충분한 전체 생산성 및 충분한 이미징 품질에 대한 자격을 동시에 갖추면서 더욱 저렴한 (즉, 더 낮은 툴(tool) 가격으로) 리소그래피 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 노광 장치의 전체 생산성과 노광 장치의 툴 가격 사이에 균형이 있을 수 있다. 따라서, 예를 들어 어떠한 유형의 IC를 제조하는데 필요한 충분한 전체 생산성 및 충분한 이미징 품질에 대한 자격을 동시에 갖추면서 소유 비용(Cost of Ownership; CoO)을 개선하는 리소그래피 장치를 제공하는 것이 바람직하다. CoO에 대한 리소그래피 장치의 기여는, 예를 들어 "Proc. SPIE Vol. 5751, 964~975쪽 (2005)" 또는 "Proc. SPIE Vol. 7271 72710Y (2009)"에 개시된 바와 같이 추정될 수 있다. 이 간행물은 상이한 이미징 품질 요건에 대한 (예를 들어, 90 ㎚ 노드 및 22 ㎚ 노드 각각에 대한) CoO 계산의 예로서 인식될 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 실제로는 IC를 제조하기 위해 다중 노광 장치 및 일부 다른 유형의 장치가 일반적으로 필요하다. 이런 이유로, 다중 노광 장치의 총소유 비용(Total Cost of Ownership; TCO) 및/또는 IC 제조에 필요한 모든 유형의 장치 및 공정의 TCO를 개선하는 것이 바람직하다.
다시 말해서, 노광 장치의 전체 생산성, 이미징 품질 및 (예를 들어, 설치 면적(footprint), 툴 가격, CoO 및/또는 TCO 면에서 인식될 수 있는) 경제성 간에 트릴레마(trilemma)가 있을 수 있다. 이와 관련하여, 위에서 설명된 다양한 균형에 더하여, 노광 장치의 전체 생산성과 노광 장치의 설치 면적 (및/또는 툴 가격) 사이에 균형이 있을 수 있다. 예를 들어, PCT 출원 공개 번호 WO2007/055237A1호에서 설명된 노광 장치는 2개의 조명 시스템, 2개의 마스크 스테이지, 2개의 투영 시스템 및 2개의 기판 스테이지를 포함하고 있다. 이러한 노광 장치의 툴 가격 및 설치 면적은, 단일 조명 시스템, 단일 마스크 스테이지, 단일 투영 시스템 및 단일 기판 스테이지를 포함하고 있는 일반적인 노광 장치의 2개의 유닛과 유사할 것이다; 더욱이, (조명 시스템 및 투영 시스템과 같은) 광학 구성 요소의 수가 2배가 됨에 따라, 이미징 품질을 저하시킬 수 있는 이러한 광학 구성 요소의 다양한 문제 또한 2배가 될 것이다. 즉, 일반적인 노광 장치의 다수의 유닛을 연결하는 것과 동등하거나 유사한, 전체 생산성과 이미징 품질 간의 균형이 이러한 노광 장치에서 여전히 관찰될 것이다. 따라서, 이러한 노광 장치는 경제적이지 않을 것이며, 노광 장치의 전체 생산성, 이미징 품질 및 경제성 사이의 트릴레마에 대한 해결책이 아닐 것이다.
본 발명의 양태에 따르면, 기판 홀더, 센서 홀더 및 이동자를 포함하는 노광 장치가 제공된다. 기판 홀더는 기판을 유지하기 위한 것이다. 센서 홀더는 센서를 유지하기 위한 것이다. 이동자는 기판 홀더를 이동시키기 위하여 배치되어 있다. 이동자는 센서 홀더를 이동시키기 위하여 제1 상황에서 센서 홀더와 결합하도록 배치되어 있다. 이동자는 센서 홀더를 이동시키지 않고 이동하도록 제2 상황에서 센서 홀더로부터 분리되도록 배치되어 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 기판을 유지하기 위한 기판 홀더, 센서를 유지하기 위한 센서 홀더, 기판 홀더를 이동시키기 위하여 배치되어 있는 이동자 및 방사선의 빔을 기판 상으로 제공하도록 배치되어 있는 투영 시스템을 포함하는 노광 장치가 제공된다. 노광 동안, 투영 시스템은 센서 홀더가 이동자로부터 분리될 때 방사선의 빔을 기판 상으로 제공한다. 센서가 투영 시스템 또는 방사선 빔의 특성을 측정할 때 이동자는 센서 홀더와 결합한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 제1 기판을 유지하기 위한 제1 기판 홀더, 제2 기판을 유지하기 위한 제2 기판 홀더, 제1 기판을 노광 빔으로 노광하기 위한 투영 시스템, 제2 기판의 측정 정보를 제공하도록 배치되어 있는 측정 디바이스, 및 제1 기판의 측정 정보를 제공하도록 배치되어 있는 추가 측정 디바이스를 포함하는 노광 장치가 제공된다. 추가 측정 디바이스는 측정 디바이스보다 투영 시스템에 더 가깝다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 기판을 유지하도록 구성되어 있는 제1 기판 홀더, 기판을 유지하도록 구성되어 있는 제2 기판 홀더, 센서를 유지하도록 구성되어 있는 센서 홀더, 기판을 노광 빔으로 노광시키도록 구성되어 있는 투영 시스템, 기판의 측정 정보를 제공하도록 구성되어 있는 측정 디바이스, 및 기판의 추가 측정 정보를 제공하도록 구성되어 있는 추가 측정 디바이스를 포함하는 노광 장치가 제공된다. 센서는 노광 빔 및/또는 투영 시스템의 특성을 측정하도록 구성되어 있다.
대응하는 참조 부호가 대응하는 부분을 나타내는 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 이제 본 발명의 실시예가 단지 예로서 설명될 것이며, 여기서;
도 1은 본 발명에 따른 실시예를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명에 따른 다른 실시예를 제1 도면으로 (예를 들어, 평면도로) 도시하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예를 제2 도면으로 (예를 들어, 측면도로) 도시하고 있다.
도 4는 제1 상황에서의 본 발명에 따른 노광 장치를 도시하고 있다.
도 5는 제2 상황에서의 본 발명에 따른 노광 장치를 도시하고 있다.
도 6은 제3 상황에서의 본 발명에 따른 노광 장치를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 측면도로 도시하고 있다.
도 10a 내지 도 10i는 도 9의 실시예의 작동 방법을 평면도로 도시하고 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 리소그래피 장치는 조명 시스템(IL), 지지 구조체(MT), 기판 테이블(WT) 및 투영 시스템(PS)을 포함하고 있다. 조명 시스템(IL)은 방사선 빔(B)을 조절하도록 구성되어 있다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 지지하도록 구성되며, 어떠한 매개변수에 따라 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치시키도록 구성된 제1 위치 설정 디바이스(PM)에 연결되어 있다. 기판 테이블(WT)은 기판(W), 예를 들어 레지스트-코팅된 웨이퍼를 유지하도록 구성되며, 어떠한 매개변수에 따라 기판(W)을 정확하게 위치시키도록 구성된 제2 포지셔너(PW)에 연결되어 있다. 투영 시스템(PS)은 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 (예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함하는) 타겟 부분(C) 상으로 투영하도록 구성되어 있다.
조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 유형의 광학 구성 요소, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 구성 요소를 포함할 수 있다.
조명 시스템(IL)은 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔(B)을 받아들인다. 예를 들어 방사선 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우에 방사선 소스(SO)와 리소그래피 장치는, 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우에, 방사선 소스(SO)는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔(B)은, 예를 들어 적합한 지향 미러 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로 방사선 소스(SO)로부터 조명 시스템(IL)으로 나아간다. 다른 경우에, 방사선 소스(SO)는, 예를 들어 방사선 소스(SO)가 수은 램프인 경우 리소그래피 장치의 일체 부분일 수 있다. 필요한 경우 방사선 소스(SO)와 조명 시스템(IL)은 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템으로 지칭될 수 있다.
조명 시스템(IL)은 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하기 위하여 조정기 (AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명 시스템(IL)의 퓨필 평면(pupil plane)에서의 세기 분포의 적어도 외부 및/또는 내부 반경 방향 크기 (통상적으로 각각 σ-외부 및 σ-내부로 지칭됨)가 조정될 수 있다. 또한, 조명 시스템 (IL)은 적분기(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 다양한 다른 구성 요소를 포함할 수 있다. 조명 시스템(IL)은 방사선 빔(B)을 조절하기 위하여 사용될 수 있어 방사선 빔은 그 횡단면에 원하는 균일성 및 세기 분포를 갖는다.
본 명세서에서 사용된 용어 "방사선"은 (예를 들어 365, 355, 248, 193, 157 또는 126 ㎚의 파장을 갖는) 자외선 (UV) 방사선 및 (예를 들어, 5 내지 2㎚ 범위의 파장을 갖는, 또는 약 13.5 ㎚ 또는 6.7 ㎚의 파장을 갖는) 극 자외선 (EUV) 방사선뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 유형의 전자기 방사선을 포함하고 있다. 방사선 빔은 수은 램프에 의해 제공된 스펙트럼 라인과 같은 가시광을 포함할 수 있다: (약 436 ㎚의 파장을 갖는) g-라인 및/또는 (약 405 ㎚의 파장을 갖는) h-라인. 가시광은 단일 LED (발광 다이오드) 또는 다수의 LED의 조합에 의해 제공될 수 있다. 단일 LED 또는 다수의 LED의 조합은 UV 방사선, 가시광 및/또는 적외선 방사선을 제공할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 지지, 즉 무게를 지탱한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)의 배향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경 내에서 유지되는지 여부와 같은 다른 조건에 좌우되는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 기계적, 진공, 정전기 또는 다른 클램핑 기술을 이용하여 패터닝 디바이스(MA)를 유지할 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동 가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있는 것을 보장할 수 있다. 부가적으로, 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 능동적으로 구부릴 수 있는 패터닝 디바이스 홀더, 메커니즘 및/또는 스테이지 몸체를 포함할 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)를 능동적으로 굽힘으로써 패터닝 디바이스(MA)의 곡률이 제어될 수 있다. 이러한 지지 구조체(MT)가 미국 특허출원 공개번호 US2013/0250271A1호 및 US2016/0011525A1호에 개시되어 있으며, 이들은 본 명세서에서 인용 참조된다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "패터닝 디바이스"는 기판(W)의 타겟 부분(C)에 패턴을 생성하기 위하여 방사선 빔의 횡단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 지칭하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔(B)에 부여된 패턴은, 예를 들어 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature) 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)를 포함하는 경우, 기판(W)의 타겟 부분(C) 내의 원하는 패턴과 정확하게 대응하지 않을 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 일반적으로, 방사선 빔(B)에 부여된 패턴은 집적 회로와 같은, 타겟 부분(C)에 생성될 디바이스 내의 특별한 기능 층에 대응할 것이다
패터닝 디바이스(MA)는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예는 마스크, 프로그램 가능한 미러 어레이 및 프로그램 가능한 LCD 패널을 포함하고 있다. 패터닝 디바이스(MA)는 마스크 또는 레티클로 지칭될 수 있다. 공간 이미지 (즉, 기판(W) 상으로 투영된 패턴의 공간 이미지)의 광학적 특성은 투과형 마스크, 투과형 레티클 또는 반사형 마스크를 능동적으로 굽힘으로써 제어될 수 있다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 이진(binary), 교번 위상-시프트 및 감쇠 위상-시프트와 같은 마스크 유형뿐만 아니라 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 유형을 포함하고 있다. 프로그램 가능한 미러 어레이의 예는 소형 미러들의 매트릭스 배열체를 사용하며, 이들 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키기 위하여 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 미러는 미러 매트릭스에 의하여 반사되는 방사선 빔(B)에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "투영 시스템"은 굴절, 반사, 반사-굴절, 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 사용되는 노광 방사선에 대해 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인에 대해 적절한 다양한 유형의 투영 시스템을 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다.
여기서 도시된 바와 같이, 리소그래피 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 이용하는) 투과형 장치이다. 대안적으로, 리소그래피 장치는 (예를 들어, 위에서 언급된 바와 같은 유형의 프로그램 가능한 미러 어레이를 이용하거나 반사형 마스크를 이용하는) 반사형 장치일 수 있다.
리소그래피 장치는 2개 (듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블 (및/또는 2개 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태일 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서, 부가적인 테이블들이 동시에 이용될 수 있거나, 준비 단계가 하나 이상의 테이블 상에서 수행될 수 있으면서 하나 이상의 다른 테이블은 노광을 위해 사용되고 있다. 기판(W)을 유지하는 대신 적어도 하나의 센서를 유지하도록 부가적인 테이블이 배치될 수 있다. 적어도 하나의 센서는 투영 시스템(PS)의 특성을 측정하기 위한 센서, 또는 노광 방사선의 특성을 측정하기 위한 센서, 센서에 대한 패터닝 디바이스(MA) 상의 마커의 위치를 검출하기 위한 센서일 수 있으며, 또는 다른 유형의 센서일 수 있다. 부가적인 테이블은, 예를 들어 투영 시스템(PS)의 일부 또는 리소그래피 장치의 임의의 다른 부분을 세정하기 위한 세정 디바이스를 포함할 수 있다
리소그래피 장치는 또한 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간을 채우기 위해 기판의 적어도 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예를 들어 물로 덮일 수 있는 유형일 수 있다. 침지 액체는 또한 리소그래피 장치 내의 다른 공간, 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)와 투영 시스템(PS) 사이에 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수를 증가시키기 위한 기술 분야에서 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "침지"는 기판(W)과 같은 구조체가 액체에 잠겨야만 한다는 것을 의미하는 것이 아니라, 단지 노광 중에 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 액체가 위치된다는 것을 의미한다.
방사선 빔(B)은 지지 구조체(MT) 상에 유지되는 패터닝 디바이스(MA)에 입사되고 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 지지 구조체(MT)를 가로지르면, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 투영 시스템은 빔을 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 집속시킨다. 기판(W)을 노광시키기 위해 사용되는 방사선 빔(B)은 또한 노광 빔으로 지칭될 수 있다. 제2 포지셔너(positioner; PW) 및 위치 센서(IF) (예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 엔코더 또는 정전용량형 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 상이한 타겟 부분(C)들을 방사선 빔(B)의 경로 내에 위치시키기 위하여 정확하게 이동될 수 있다. 유사하게, 제1 포지셔너(PM) 및 (도 1에는 명확하게 도시되지 않은) 다른 위치 센서는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔 중에, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은 제1 포지셔너(PM)의 일부를 형성하는 장-스트로크(long-stroke) 모듈과 단-스트로크(short-stroke) 모듈의 도움으로 실현될 수 있다. 장-스트로크 모듈은 제한된 정확도(개략적인 위치 결정)로 넓은 범위에 걸쳐 지지 구조체(MT)의 이동을 제공하는 반면에, 단-스트로크 모듈은 높은 정확도(미세 위치 결정)로 작은 범위에 걸쳐 장-스트로크 모듈에 대해 지지 구조체(MT)의 이동을 제공한다. 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 제2 포지셔너(PW)의 일부를 형성하는 장-스트로크 모듈과 단-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수 있다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 지지 구조체(MT)는 단-스트로크 액추에이터에만 연결될 수 있거나, 고정될 수 있다.
패터닝 디바이스(MA)와 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크(P1, P2)들은 전용 타겟 부분을 차지하고 있지만, 이들은 타겟 부분(C)들 사이의 공간 내에 위치될 수 있다. 기판 정렬 마크(P1, P2)는 타겟 부분(C)들 사이의 공간에 위치될 때 스크라이브 레인 정렬 마크로 알려져 있다. 유사하게, 하나 이상의 다이가 패터닝 디바이스(MA) 상에 제공되는 상황에서, 마스크 정렬 마크(M1, M2)는 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 하기 모드들 중 적어도 하나의 모드에서 사용될 수 있다:
스텝 모드인 제1 모드에서, 지지 구조체(MT)와 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔(B)에 부여된 전체 패턴은 한번에 타겟 부분(C) 상으로 투영된다 (즉, 단일 정적 노광). 기판 테이블(WT)은 그후 상이한 타겟 부분(C)이 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광에서 이미징되는 타겟 부분(C)의 크기를 제한한다.
스캔 모드인 제2 모드에서, 지지 구조체(MT)와 기판 테이블(WT)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟 부분(C) 상으로 투영되는 동안 동기적으로 스캐닝된다 (즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대 (축소) 및 이미지 반전 특성에 의해 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟 부분(C)의 (비-스캐닝 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 움직임의 길이는 타겟 부분(C)의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
제3 모드에서, 지지 구조체(MT)는 프로그램 가능한 패터닝 디바이스(MA)를 유지하여 기본적으로 정지 상태로 유지되며, 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟 부분(C) 상으로 투영되는 동안 기판 테이블(WT)은 이동 또는 스캐닝된다. 이 모드에서, 일반적으로 펄스식 방사선 소스가 이용되며, 프로그램 가능한 패터닝 디바이스(MA)는 기판 테이블(WT)의 각 이동 후에 또는 스캔 중에 연속적인 방사선 펄스들 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 위에서 언급된 바와 같은 유형의 프로그램 가능한 미러 어레이와 같은 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크리스 리소그래피에 쉽게 적용될 수 있다. 이 작동 모드는 또한 e-빔 (전자 빔) 리소그래피에 쉽게 적용될 수 있다.
리소그래피 장치는 설명된 액추에이터 및 센서를 제어하는 제어 유닛을 더 포함하고 있다. 제어 유닛은 또한 신호 처리 및 데이터 처리 능력을 포함하고 있어 리소그래피 장치의 작동과 관련된 원하는 계산을 구현한다. 실제로, 제어 유닛은 많은 서브-유닛의 시스템으로서 실현될 것이다. 각 서브-유닛은 리소그래피 장치 내의 구성 요소의 실시간 데이터 획득, 처리 및/또는 제어를 다룰 수 있다. 예를 들어, 하나의 서브-유닛은 제2 포지셔너(PW)의 서보 제어에 전용될 수 있다. 별도의 서브-유닛은 단-스트로크 모듈과 장-스트로크 모듈 또는 다른 축을 다룰 수 있다. 다른 서브-유닛은 위치 센서(IF)의 판독에 전용될 수 있다. 다른 서브-유닛이 위치 센서(IF)의 판독에 전용될 수 있다. 리소그래피 장치의 전체 제어는 중앙 처리 유닛에 의해 제어되며, 리소그래피 제조 공정에 관계되는 서브-유닛과, 작업자와 그리고 다른 장치와 통신한다.
위에서 설명된 사용 모드 또는 완전히 다른 사용 모드에 대한 조합 및/또는 변형이 또한 사용될 수 있다.
기판(W)은 하기 기판들 어느 하나일 수 있다: 실리콘(Si) 웨이퍼, 실리콘-카바이드(SiC) 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼, 질화 갈륨 (GaN) 웨이퍼, 질화 갈륨층을 갖는 실리콘 웨이퍼인 GaN-온-Si 웨이퍼, 인화 갈륨 (GaP) 웨이퍼, 안티몬화 갈륨 (GaSb) 웨이퍼, 게르마늄(GE) 웨이퍼, 탄탈산 리튬 (LiTa) 웨이퍼, 니오브산 리튬 (LiN) 웨이퍼, 비화 인듐 (InAs) 웨이퍼, 인화 인듐 (InP) 웨이퍼, 또는 글라스 기판. 기판(W)은 산화 갈륨 및 갈륨 비소와 같은 임의의 다른 물질로 제조될 수 있다. 이 물질들 중 하나로 만들어진 기판은 특정 유형의 IC의 생산을 위하여 다른 기판보다 더 적합할 수 있다. 기판(W)은 IC의 생산에 적합한 임의의 크기, 예를 들어 12.5 ㎜ 또는 50 ㎜ 또는 100 ㎜ 또는 150 ㎜ 또는 200 ㎜ 또는 300 ㎜ 또는 450 ㎜의 직경을 가질 수 있다. 기판(W)은 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다; 예를 들어, 기판(W)은 원형, 정사각형 또는 직사각형일 수 있다. 기판(W)은 마스크, 템플레이트, 레티클, 테스트 레티클 또는 더미 레티클의 생산에 적합한 임의의 크기, 예를 들어 6 인치 정사각형 (6 인치×6 인치)을 가질 수 있다. 기판(W)은 평판 디스플레이(FPD)의 제조에 적합한 임의의 크기, 예를 들어 G4, G6 (예를 들어, 대략 1.5 m×1.8 m의 크기), G8 (예를 들어, 대략의 2.2 m×2.5 m의 크기) 또는 G10 등을 가질 수 있다. 다수의 기판은 전방 개방 통합 포드(Front Opening Unified Pod; FOUP) 내에 들어 있을 수 있다; 예를 들어, 25개의 실리콘 웨이퍼가 FOUP 내에 담겨 있을 수 있다. 이 웨이퍼들은 다수의 웨이퍼로 지칭될 수 있다. 제1 FOUP에 담겨 있는 기판은 제1 로트(lot) 내의 기판으로 지칭될 수 있다.
도 1의 리소그래피 장치는 노광 장치의 예이다. 노광 장치는 노광 빔, 즉 방사선 빔(B)으로 기판(W)을 노광하기 위한 노광 디바이스를 제공하는 장치이다. 기판(W)을 노광시킴으로써, 패턴이 기판(W) 상에 생성된다. 노광 장치가 광학 리소그래피 장치인 경우에, 노광 디바이스는 일반적으로 투영 시스템(PS)으로 지칭된다. 실시예에서, 투영 시스템(PS)은 렌즈 배럴 및 다수의 광학 요소 (예를 들어, 렌즈, 프리즘 및/또는 거울)를 포함하고 있다. 실시예에서, 투영 시스템(PS)은 각 광학 요소를 유지하기 위한 렌즈 홀더 및 위치 (예를 들어, 수직 방향으로의, 즉 z-축을 따르는 위치)와 배향 (예를 들어, Rx- 및 Ry-방향으로 기울임)을 제어하기 위한 (피에조-요소와 같은) 액추에이터를 더 포함하고 있다. 본 발명의 맥락에서 사용될 수 있는 투영 시스템(PS)의 예가 PCT 출원 공보 WO2005/001543A1, WO2005/064382A1 및 WO2007/091463A1에 개시되어 있으며, 이들은 본 명세서에서 인용 참조된다.
노광 장치의 다른 예는 e-빔 장치이다. 광학 리소그래피 장치와 달리, e-빔 장치는 패턴을 기판(W) 상에 생성하기 위해 e-빔(전자 빔)을 기판(W)에 제공하는 노광 디바이스를 갖고 있다. 이러한 노광 디바이스는 변조 디바이스로 지칭될 수 있다. e-빔은 전자(electron)의 빔을 포함할 수 있다. e- 빔 장치는 다수의 노광 디바이스를 가짐으로써 또는 다수의 e-빔을 동시에 제공하도록 배치된 단일 노광 디바이스를 가짐으로써 다수의 e-빔을 동시에 제공하도록 배치될 수 있다. 본 실시예의 맥락에서 사용될 수 있는 변조 디바이스의 예가 일본 특허출원 공개 번호 JP2011-258842A호에 개시되어 있으며, 이는 본 명세서에서 인용 참조된다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예를 제1 도면으로, 예를 들어 평면도로 도시하고 있다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예를 제2 도면으로, 예를 들어 측면도로 도시하고 있다. 도 2 및 3은 기판 홀더(202), 센서 홀더(206) 및 이동자(mover; 204)를 포함하는 노광 장치(200)의 일부를 보여주고 있다. 기판 홀더(202)는 기판(W)을 유지하도록 배치되어 있다. 센서 홀더(206)는 센서를 유지하도록 배치되어 있다. 이동자(204)는 기판 홀더(202)를 이동시키도록 배치되어 있다. 기판 홀더(202)는 대안적으로 "기판 척" 또는 "웨이퍼 척"으로 지칭될 수 있다.
이동자(204)는 기판 홀더(202)를 투영 시스템(PS)에 대해 이동시키도록 배치되어 있으며, 따라서 투영 시스템(PS)으로부터 투영된 노광 빔은 모든 타겟 부분(C)을 노광할 수 있다. 이동자(204)는 x-방향, y-방향 및 z-방향으로 이동할 수 있다. 이동자(204) 및/또는 기판 홀더(202)는 이동자(204)가 기판 홀더(202)를 지지하는 동안 기판 홀더(202)를 이동자(204)에 대해 이동시키기 위한 액추에이터 시스템을 구비할 수 있다. 이동자(204)는 넓은 범위에 걸친 부정확한 이동을 위한 장-스트로크 모듈로 간주될 수 있다. 기판 홀더(202)는 작은 범위에 걸친 정확한 이동을 위한 단-스트로크 모듈로 간주될 수 있다. 기판 홀더(202)는 기판 테이블(WT)을 지지할 수 있거나 기판 테이블(WT)과 통합될 수 있다. 이동자(204)는 노광 디바이스, 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 이동하도록 평면 모터가 제공될 수 있다. 이동자(204)는 투영 시스템(PS)에 대해 스캐닝 방향, 예를 들어, 도 2에 표시된 바와 같은 y-방향으로 이동하도록 배치될 수 있다. 이동자(204)는 투영 시스템(PS)에 대해 스캐닝 방향에 수직인 방향, 예를 들어 도 2에 표시된 바와 같은 x-방향으로 이동하도록 배치될 수 있다. 스캐닝 방향에 수직인 방향은 스테핑 방향으로 지칭될 수 있다. 이동자(204)는 기판(W)이 투영 시스템(PS)에 의해 노광되고 있는 동안 스캐닝 방향으로 이동할 수 있다. 이동자(204)는 기판(W)이 투영 시스템(PS)에 의해 노광되지 않고 있는 동안 스테핑 방향으로 이동할 수 있다. 이동자(204)는 스캐닝 방향과 스테핑 방향 중 한 방향으로, 스캐닝 방향과 스테핑 방향 중 다른 방향으로보다 더 높은 가속 및/또는 속도로 이동하도록 배치될 수 있다. 평면 모터는 이동자(204) 상의 자석 및 이동자(204)를 지지하는 베이스 상의 코일을 가질 수 있다. 이러한 평면 모터는 "가동 자석형 평면 모터"로 지칭될 수 있다. 대안적으로, 평면 모터는 이동자(204) 상의 코일과 이동자(204)를 지지하는 베이스 상의 자석을 갖고 있다. 이러한 평면 모터는 "가동 코일형 평면 모터"로 지칭될 수 있다. 대안적으로, 이동자(204)는 하나의 리니어 모터 또는 다수의 리니어 모터를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 이동자(204)는 H-구동-배열로 배치될 수 있다; 즉, 이동자(204)는 적어도 하나의 X-리니어 모터 (즉, 주로 x-방향으로 이동하도록 구성된 리니어 모터) 및 적어도 하나의 Y-리니어 모터 (즉, 주로 y-방향으로 이동하도록 구성된 리니어 모터)를 포함할 수 있다. 예를 들어, H-구동-배열로 배치된 이동자(204)는 한 쌍의 Y-리니어 모터 그리고 X-리니어 모터를 포함할 수 있으며, X-리니어 모터의 고정자는 한 쌍의 Y-리니어 모터의 이동부에 부착되어 있다.
센서 홀더(206)는 적어도 하나의 센서를 유지한다. 예를 들어, 센서 홀더(206)는 하나의 센서를 갖고 있거나, 센서 홀더(206)는 복수의 센서를 갖고 있다. 센서는 선량(dose) 또는 수차(aberration) 또는 균일성과 같은 노광 빔의 특성을 측정하기 위한 센서일 수 있다. 센서 홀더(206)는 센서를 유지하기 위한 부가적인 테이블을 포함할 수 있거나 부가적인 테이블과 일체화될 수 있다. 센서 홀더(206)는, 예를 들어 투영 시스템(PS)의 일부 또는 리소그래피 장치의 임의의 다른 부분을 세정하기 위하여 세정 디바이스를 포함할 수 있다. 센서는 투영 시스템(PS)에 의해 투영된 패턴의 공간 이미지를 측정하도록 구성된 공간 이미지 측정 디바이스를 포함할 수 있다.
실시예에서, 센서 홀더(206)는 센서와 클리닝 디바이스 중 적어도 하나를 구비하고 있다. 센서는 측정 부재로 불릴 수 있다. 실시예에서, 센서 홀더(206)는 조도 불규칙성 센서를 구비하고 있다. 조도 불규칙성 센서는 조도 불규칙성 센서의 핀-홀 형상의 수광부에서 받아들여진 방사선 빔(B)의 조도의 불규칙성을 검출하도록 구성되어 있다. 실시예에서, 센서 홀더(206)는 공간 이미지(aerial image) 측정 디바이스와 같은 센서를 구비하고 있다. 공간 이미지 측정 디바이스는 투영 시스템(PS)에 의해 투영된 패턴의 공간 이미지를 측정하도록 구성되어 있다. 실시예에서, 센서 홀더(206)는 파면 수차 측정 디바이스와 같은 센서를 구비하고 있다. 파면 수차 측정 디바이스는 일본 특허출원 공개 번호 JP 2003-100613A호에 설명되어 있으며, 이는 본 명세서에서 인용 참조된다. 파면 수차 측정 디바이스는, 예를 들어 샤크-하트만(Shack-Hartmann) 방법을 사용하여 파면(wafefront)의 수차를 측정하도록 구성되어 있다. 이러한 파면 수차 측정 디바이스는 또한 수차 센서로 지칭될 수 있다. 실시예에서, 센서 홀더(206)는 조도 모니터와 같은 센서를 구비하고 있다. 조도 모니터는 투영 시스템(PS)의 이미지 평면 상에서 방사선 빔(B)을 받아들이고 투영 시스템(PS)에 의해 제공된 방사선 빔(B)의 적어도 하나의 특성을 측정하도록 구성되어 있다. 실시예에서, 파면 수차 측정 디바이스 및/또는 조도 모니터는 센서 홀더(206)의 최상부 표면에 위치되어 있다.
실시예에서, 센서 홀더(206)에 의해 유지되는 센서들 중 하나는 투영 시스템(PS)의 수차, 투영 시스템(PS)의 퓨필(pupil) 및/또는 조명 시스템(IL)의 편광을 측정하도록 배치되어 있다. 노광 장치의 이미징 품질을 개선하기 위하여, 센서 홀더(206)에 유지되는 센서들 중 하나에 의하여 획득된 측정 데이터는 투영 시스템(PS), 패터닝 디바이스(MA), 조명 시스템(IL) 및/또는 방사선 소스(SO)의 특성을 조정 또는 제어하기 위해 사용될 수 있다. 센서가 투영 시스템(PS)의 수차를 측정하도록 배치될 때, 시뮬레이션 모델이 기판(W) 상의 이미지의 왜곡, 즉 기판(W) 상으로 투영된 패턴의 공간 이미지를 예측하기 위해 사용될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 시뮬레이션 모델은 투영 시스템(PS)의 수차의 변화를 예측하기 위해 사용될 수 있으며 및/또는 조명 시스템(IL)의 조명 퓨필의 분포를 예측하기 위해 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 시뮬레이션 모델은 기판(W) 상에 생성된 패턴을 예측하기 위해 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 파면 수차 측정 디바이스 및/또는 공간 이미지 측정 디바이스가 시뮬레이션 모델을 교정, 업데이트 및/또는 개선하기 위해 사용될 수 있다. 시뮬레이션 모델의 사용은 센서가 투영 시스템(PS)의 수차를 측정하도록 배치될 때에 제한되지 않는다. 대안적인 실시예에서, (수차 센서 대신에) 균일성 센서가 시뮬레이션 모델을 교정, 업데이트 또는 개선하기 위해 사용된다. 균일성 센서는 센서 홀더(206)에 의해 지지될 수 있다. 본 발명의 맥락에서 사용될 수 있는 시뮬레이션 모델 (또는 시뮬레이션 모델에 사용된 알고리즘)의 예가 일본 특허출원 공개 번호 JP2013-165134A호 및 JP2014-165291A호, 그리고 PCT 출원 공개 번호 WO2011/102109A1호, WO2014/042044A1호 및 WO2015/182788A1호에 개시되어 있으며, 이들은 본 명세서에서 인용 참조된다. 언급된 센서의 예는 도면에서 센서 홀더(206) 상에서 정사각형, 원형 및 삼각형으로 개략적으로 도시되어 있다. 실시예에서, 센서의 형상은 도시된 것과 상이할 수 있다.
실시예에서, 투영 시스템(PS)에 의해 투영된 패턴의 공간 이미지를 측정하도록 구성된 공간 이미지 측정 디바이스는 검출기, 기준 플레이트 및/또는 광학 요소를 포함하고 있다. 기준 플레이트는 기준 마크 및/또는 한 쌍의 공간 이미지 측정 슬릿 패턴을 포함하고 있다. 공간 이미지 측정 디바이스는 다수의 기준 플레이트를 포함할 수 있다. 실시예에서, 공간 이미지 측정 디바이스의 모든 부분은 센서 홀더(206) 상에 제공되어 있다. 대안적으로, 공간 이미지 측정 디바이스의 일부만이, 예를 들어 검출기만이 센서 홀더(206) 상에 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 공간 이미지 측정 디바이스의 일부, 예를 들어 기준 플레이트가 기판 홀더(202) 상에 제공될 수 있다. 대안적으로, 공간 이미지 측정 디바이스는 일본 특허 출원 공개 번호 JP2007-189180A호에 개시된 바와 같이 더미 웨이퍼 상에 제공될 수 있으며, 이는 본 명세서에서 참고로 원용된다. 이러한 더미 웨이퍼는 기판(W) 대신에 기판 홀더(202) 상에 로딩될 수 있다.
노광 장치(200)는 센서 홀더(206)를 이동자(204)에 제공하기 위한, 센서 홀더(206)를 이동자(204)로부터 제거하기 위한, 센서 홀더(206)를 지지하기 위한 및/또는 센서 홀더(206)를 이동시키기 위한 교환 메커니즘(208)을 포함할 수 있다.
도 4는 제1 상황에서의 노광 장치(200)를 도시하고 있다. 센서 홀더(206)를 이동시키기 위하여 이동자(204)는 제1 상황에서 센서 홀더(206)와 결합하도록 배치되어 있다. 이동자(204)와 센서 홀더(206)가 서로 연결될 때, 이동자(204)의 이동은 센서 홀더(206)의 이동을 야기할 수 있다. 이동자(204)는 센서 홀더(206)를 투영 시스템(PS)에 대하여 이동시킬 수 있으며, 따라서 센서 홀더(206)의 상이한 부분들이 투영 시스템(PS) 아래에 있을 수 있다. 예를 들어, 이동자(204)는 센서 홀더(206)를 투영 시스템(PS)에 대해 이동시킬 수 있으며 따라서 센서 홀더(206) 상의 다수의 센서는 투영 시스템(PS)으로부터의 노광 빔으로 노출될 수 있다 (즉, 노광 빔의 특성은 센서 홀더(206) 상의 이들 센서 각각에 의해 측정될 수 있다).
도 4에 도시된 바와 같이, 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206) 모두는 이동자(204)에 의하여 지지되어 있다. 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206)는 제1 상황에서 이동자(204)에 대해 일제히 이동하도록 배치될 수 있다.
침지 기술이 노광 장치(200)에 적용되는 경우, 일제히 이동 (즉, 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206)가 일제히 이동)하는 동안, 침지 액체는 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206) 중 하나로부터 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206) 중 다른 하나로 이송될 수 있다. 일제히 이동하는 동안, 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206)는 서로 접촉하거나 갭(gap)에 의해 서로 분리될 수 있다. 갭은 일제히 이동하는 중에 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206) 사이의 침지 액체의 누출을 제한하거나 방지할 만큼 충분히 작을 수 있다. 　침지 기술이 실시되는 경우, 리소그래피 장치는 기판 홀더(202), 기판(W) 그리고 센서 홀더(206) 중 적어도 하나와 투영 시스템(PS) 사이의 한정된 공간에 침지 액체를 공급하고 가두도록 구성된 액체 핸들링 시스템을 포함할 수 있다.
도 5는 제2 상황에서의 노광 장치(200)를 도시하고 있다. 이동자(204)는 센서 홀더(206)없이 이동하기 위해 제2 상황에서 센서 홀더(206)로부터 분리되도록 배치되어 있다. 제2 상황에서, 이동자(204)는 센서 홀더(206)없이 이동할 수 있다. 제2 상황에서, 이동자(204)는 기판 홀더(202)를 지지하며 센서 홀더(206)를 지지하지 않는다. 센서 홀더(206)는 교환 메커니즘(208)에 의해 지지 및/또는 이동된다. 센서 홀더(206)가 교환 메커니즘(208)에 의하여 투영 시스템(PS) 근처에 또는 투영 시스템에 위치될 때, 센서 홀더(206) 상의 센서는 측정을 수행할 수 있다. 교환 메커니즘(208)은 센서 홀더(206)를 투영 시스템(PS)에 대해 이동시킬 수 있으며, 따라서 센서 홀더(206)의 상이한 부분들은 투영 시스템(PS) 아래에 위치될 수 있다. 제2 상황에서 이동자(204)가 이동할 때, 이동자(204)는 센서 홀더(206)의 질량을 이동시키지 않는다. 제2 상황에서, 이동자(204)는 타겟 부분(C)을 노광시키기 위하여 기판 홀더(202)를 투영 시스템(PS)에 이동시킬 수 있다. 제2 상황은 노광 중일 수 있다. 이동자(204)가 제2 상황에서 센서 홀더(206)의 질량을 이동시킬 필요가 없기 때문에, 이동자(204)는 더 빠르게 이동할 수 있다. 대안적으로, 이동자(204)는 더 작은 액추에이터를 사용하여 원하는 가속을 달성할 수 있다. 이동자(204)가 더 빠르게 이동하는 경우, 단위 시간 당 더 많은 타겟 부분(C)이 노광될 수 있어, 타겟 부분(C) 당 비용을 감소시킨다. 이동자(204)가 더 작은 액추에이터를 이용하는 경우, 리소그래피 장치는 저렴할 수 있다 (즉, 더 낮은 툴 가격으로). 저렴한 액추에이터, 저렴한 냉각 시스템, 저렴한 증폭기 등이 필요할 수 있기 때문에 리소그래피 장치는 저렴할 수 있다.
도 6은 제3 상황에서의 노광 장치(200)를 도시하고 있다. 이동자(204)는 센서 홀더(206)를 지지하고 있다. 교환 메커니즘(208)은 기판 홀더(202)를 지지하고 있다. 교환 메커니즘(208)은 기판 홀더(202)를 기판 언로딩 위치로 이동할 수 있다. 기판 홀더(202)가 기판 언로딩 위치에 있을 때, 기판 핸들러는 기판(W)을 기판 홀더(202)로부터 제거할 수 있다. 또한, 기판 언로딩 위치에서 새로운 기판(W)이 기판 홀더(202) 상에 배치 (또는 상으로 로딩)될 수 있다. 새로운 기판(W)은 다른 위치, 예를 들어 기판 로딩 위치에서 기판 홀더(202) 상으로 로딩될 수 있다. 제3 상황에서, 센서 홀더(206)는 노광 디바이스, 예를 들어 투영 시스템(PS) 근처 또는 투영 시스템에 위치될 수 있다. 센서 홀더(206)가 노광 디바이스 근처에 또는 노광 디바이스에 위치될 때, 센서 홀더(206) 상의 센서는 측정을 수행할 수 있다. 이동자(204)는 센서 홀더(206)를 투영 시스템(PS)에 대해 이동시킬 수 있으며, 따라서 센서 홀더(206)의 상이한 부분들은 투영 시스템(PS) 아래에 위치될 수 있다.
센서 홀더(206)는 이동자(204)에 대해 이동하도록 액추에이터를 구비할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터는 센서 홀더(206)를 x-방향 또는 y-방향으로 이동자(204)에 대해 이동시키도록 배치될 수 있다. 액추에이터 시스템은 코일 어레이 및 자석 어레이를 포함할 수 있다. 코일 어레이와 자석 어레이 중 하나가 센서 홀더(206) 상에 제공될 수 있다. 코일 어레이와 자석 어레이 중 다른 하나는 이동자(204) 상에 제공될 수 있다. 코일 어레이와 자석 어레이는 서로 상호 작용하여 센서 홀더(206)를 이동자(204)에 대해 이동시키는 구동력을 제공할 수 있다. 대안적으로, 액추에이터는 단일 자석을 또는 단일 코일을 구비할 수 있다. 또한, 이동자(204)에 대한 센서 홀더(206)의 위치를 결정하기 위해 센서 시스템이 제공될 수 있다. 센서 시스템으로부터의 신호에 기초하여 액추에이터 시스템을 제어하는 컨트롤러가 제공될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 7의 좌측부는 기판 홀더(202)를 지지하는 이동자(204)의 측면도를 도시하고 있다. 기판 홀더(202)는 어떠한 직경을 갖는 기판(W)을 지지한다. 기판은, 예를 12.5 ㎜ 또는 50 ㎜ 또는 100 ㎜ 또는 150 ㎜ 또는 200 ㎜ 또는 300 ㎜ 또는 450 ㎜ 중 하나일 수 있다. 도 7의 우측부에 보여지고 있는 바와 같이, 노광 장치(200)가 기판(W)과 상이한 직경을 갖는 추가 기판(W2)을 유지하도록 배치되는 것이 유리할 수 있다. 도 7의 우측부는 추가 기판 홀더(702)를 지지하는 이동자(204)를 보여주고 있다. 추가 기판 홀더(702)는 추가 기판(W2)을 유지하도록 배치되어 있다. 　추가 기판(W2)의 직경은 기판(W)의 직경보다 크다. 추가 기판(W2)의 직경은, 예를 들어 12.5 ㎜ 또는 50 ㎜ 또는 100 ㎜ 또는 150 ㎜ 또는 200 ㎜ 또는 300 ㎜ 또는 450 ㎜ 중 하나일 수 있다. 추가 기판 홀더(702)는 기판 홀더(202)보다 크다. 대안적으로, 추가 기판 홀더(702)는 기판 홀더(202)보다 작을 수 있다. 추가 기판 홀더(702)를 수용하기 위하여, 이동자(204)는 2개의 부분; 좌측부(706) 및 우측부(704)를 가질 수 있다. 좌측부(706)와 우측부(704)는 함께 기판 홀더(202)와 추가 기판 홀더(702)를 지지하도록 배치되어 있다. 기판 홀더(202)를 지지할 때, 좌측부(706)와 우측부(704)는 서로 거리(710)를 두고 있다. 추가 기판 홀더(702)를 지지할 때, 좌측부(706)와 우측부(704)는 서로 거리(720)를 두고 있다. 추가 기판 홀더(702)가 기판 홀더(202)보다 큰 경우, 거리(720)는 거리(710)보다 크며, 따라서 추가 기판 홀더(702)를 지지하기 위해 좌측부(706)와 우측부(704) 사이에 더 넓은 공간이 존재한다 (즉, 이 경우, 좌측부(706)와 우측부(704)는 서로 더 떨어져 있다). 좌측부(706)와 우측부(704)는 거리(710 및 720)를 설정하기 위해 수동으로 조정 가능할 수 있거나, 이동자(204)는 거리(710 및 720)를 설정 (또는 조정)하기 위해 액추에이터를 구비할 수 있다. 액추에이터는 리드 스크류 또는 피에조 액추에이터를 포함하거나 임의의 다른 적절한 액추에이터를 포함하여 좌측부(706)와 우측부(704)를 서로에 대해 이동시킬 수 있다. 이동자(204)는 센서를 포함하여 거리(710 및 720)를 나타내는 신호를 제공할 수 있다. 신호는 액추에이터에 대한 제어 신호로 사용되어 거리(710 및 720)를 설정 (또는 조정)할 수 있다.
도 7의 실시예는 상이한 크기를 갖는 기판들을 처리할 수 있는 단일의 리소그래피 장치를 갖는 이점을 제공할 수 있다. IC-제조자는 각 크기의 기판을 위하여 전용 리소그래피 장치를 구입할 필요가 없다; 대신에, 단일 리소그래피 장치는 상이한 크기들을 갖는 기판들을 처리하며, 이는 리소그래피 장치의 효율적인 사용을 야기한다. 리소그래피 장치는 기판 홀더 핸들러를 구비할 수 있다. 　리소그래피 장치는 다수의 기판 홀더 핸들러를 구비할 수 있다. 기판 홀더 핸들러는 기판 홀더(202)와 결합하도록 그리고 기판 홀더(202)를 리소그래피 장치로부터 제거하도록 배치되어 있다. 기판 홀더 핸들러는, 예를 들어 기판 홀더(202)를 이동자(204) 상에 놓음으로써 기판 홀더(202)를 리소그래피 장치에 추가하도록 배치되어 있다. 유사하게, 기판 홀더 핸들러는 다른 기판 홀더(212) 및/또는 추가 기판 홀더(702)를 리소그래피 장치에 추가하고 리소그래피 장치로부터 제거하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 교환 메커니즘(208)은 기판 홀더 핸들러를 형성할 수 있다. 교환 메커니즘(208)은 다수의 기판 홀더 핸들러를 포함할 수 있으며, 각각의 기판 홀더 핸들러는 독립적으로 제어될 수 있다. IC-제조자가 상이한 크기 또는 유형의 기판(W)을 노광시키는 것을 원할 때, 기판 홀더 핸들러는 현재의 기판 홀더 (즉, 현재 사용 중인 기판 홀더)를 리소그래피 장치로부터 제거하고 이를 상이한 크기 또는 유형의 기판(W)에 적합한 다른 유형의 기판 홀더로 교체할 수 있다. 이 실시예에서, 다른 기판 홀더(212)는 기판 홀더(202)와 동일한 크기를 가질 수 있는 반면, 추가 기판 홀더(702)는 기판 홀더(202)와 다른 크기를 가질 수 있다. 이 실시예에서, 추가 기판 홀더(702)와 동일한 크기를 갖는 다른 기판 홀더가 있을 수 있다. 이 실시예에서, IC-제조자가 상이한 크기의 기판(W)을 노광시키는 것을 원할 때 기판 홀더(202) 및 다른 기판 홀더(212)는 추가 기판 홀더(702) 및 추가 기판 홀더(702)와 동일한 크기를 갖는 다른 기판 홀더로 대체될 수 있다. 기판 홀더 핸들러는 웨이퍼 핸들러와 매우 유사할 수 있으며, 예를 들어 기판 홀더와 맞물리도록 로봇 아암 및/또는 그리퍼를 포함할 수 있다.
좌측부(706) 및 우측부(704) 각각에는 코일 어레이(740)가 제공될 수 있다. 코일 어레이(740)는 y-방향으로 연장될 수 있다. 기판 홀더(202)와 추가 기판 홀더(702)는 자석 어레이(730)를 갖고 배치될 수 있다. 자석 어레이(730)는 y-방향으로 연장될 수 있다. 대안적으로, 좌측부(706)와 우측부(704) 각각은 자석 어레이(730)를 구비하고 있으며, 기판 홀더(202)와 추가 기판 홀더(702)는 코일 어레이(740)를 구비하고 있다. 자석 어레이(730)와 코일 어레이(740)는 함께 액추에이터 시스템을 형성하여 기판 홀더(202)와 추가 기판 홀더(702)를 이동자(204)에 대해 y-방향으로 이동시킨다. 액추에이터 시스템은 하나 또는 수 개의 타겟 부분(C)의 거리에 걸쳐 기판 홀더(202)와 추가 기판 홀더(702)를 이동자(204)에 대해 이동시키도록 배치될 수 있다. 이 거리는 100 ㎜ 미만 또는 50 ㎜ 미만 또는 20 ㎜ 미만 또는 10 ㎜ 미만 또는 5 ㎜ 미만 또는 2 ㎜ 미만일 수 있다. 액추에이터 시스템은 대안적으로 또는 부가적으로 기판 홀더(202)를 이동자(204)에 대해 x-방향으로 이동시키도록 배치될 수 있다. 　x-방향으로의 이동 범위는 y-방향으로의 이동 범위보다 실질적으로 작을 수 있다. 예를 들어, 액추에이터 시스템은 5 ㎜ 미만, 예를 들어 2 ㎜ 미만, 예를 들어 1 ㎜ 미만의 범위에 걸쳐 기판 홀더(202)를 이동자(204)에 대해 x-방향으로 이동시킬 수 있다. 좌측부(706)와 우측부(704)는 각각 U-자 형상을 형성할 수 있다. U-자 형상은 위치 측정 시스템이 연장될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 예를 들어, 엔코더 시스템은 U-자 형상을 통해 연장된다. 이동자(204)는 자석 어레이(730)의 방향을 따라, 즉 도 7의 y-방향으로 이동함으로써 기판 홀더(202)가 이동자(204)에 연결 및 분리될 수 있도록 배치될 수 있다. 자석 어레이(730)와 코일 어레이(740) 중 하나는 액추에이터의 일부를 형성하여 센서 홀더(206)를 이동자(204)에 대해 이동시킬 수 있다.
이동자(204)는 안내 시스템을 지지할 수 있다. 안내 시스템은 좌측부(706)와 우측부(704)의 이동을 서로에 대해 x-방향으로 안내하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 안내 시스템은 안내 레일을 포함하여 우측부(704)에 대한 x-방향을 따르는 좌측부(706)의 이동을 허용한다.
좌측부(706)를 안내하는 안내 레일은 2개의 말단 멈춤부를 구비할 수 있다. 한 말단 멈춤부는 안내 레일의 일 측에 있을 수 있다. 좌측부(706)가 한 말단 멈춤부에 위치될 때, 좌측부(706)는 기판 홀더(202)를 지지하도록 설정될 수 있다. 다른 말단 멈춤부는 안내 레일의 다른 측에 있을 수 있다. 좌측부(706)가 다른 말단 멈춤부에 위치될 때, 좌측부(706)는 추가 기판 홀더(702)를 지지하도록 설정(조정)될 수 있다. 유사하게, 우측부(704)를 안내하는 안내 레일은 2개의 말단 멈춤부를 구비할 수 있다. 우측부(704)가 한 말단 멈춤부에 위치될 때, 우측부(704)는 기판 홀더(202)를 지지하도록 설정될 수 있다. 다른 말단 멈춤부는 안내 레일의 다른 측에 있을 수 있다. 우측부(704)가 다른 말단 멈춤부에 위치될 때, 우측부(704)는 추가 기판 홀더(702)를 지지하도록 설정될 수 있다.
실시예에서, 기판 홀더(202)는 기판(W) 및 추가 기판(W2)을 유지하도록 배치되어 있다. 예를 들어, 기판 홀더(202)는 기판(W) 및 추가 기판(W2)을 클램핑하기 위한 클램핑 디바이스를 구비할 수 있다. 클램핑 디바이스는 기판(W)을 클램핑할 때 제1 영역에 클램핑 력, 예를 들어 진공력 또는 정전기력을 제공할 수 있다. 클램핑 디바이스는 추가 기판(W2)을 클램핑할 때 제2 영역에 클램핑 력을 제공할 수 있다. 제2 영역은 제1 영역보다 넓을 수 있다. 제2 영역은 제1 영역보다 큰 직경을 가질 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 실시예를 도시하고 있다. 도 8의 좌측부에서, 이동자(204)는 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206)를 지지하고 있다. 센서 홀더(206)는 폭(800) 및 길이(802)를 갖고 있다. 길이(802)는 실질적으로 기판 홀더(202)의 크기와 동일하다. 예를 들어, 기판 홀더(202)의 크기는 거의 기판(W)의 직경이다. 길이(802)는 대략 기판(W)의 직경이다. 길이(802)는 기판 홀더(202)의 크기와 실질적으로 동일할 수 있으며 마커 어레이(810)를 충분히 수용할 만큼 길 수 있다. 마커 어레이(810)는 기판(W)의 직경과 대략 동일한 거리를 따라 정렬 마커를 제공 (또는 포함)할 수 있다; 다시 말해서, 다수의 정렬 마커는 마커 어레이(810)를 따라 배치되어 있다. 또한, 센서 홀더(206)는 센서(850, 852 및 854)를 유지시킨다. 센서(850, 852 및 854)들 중 적어도 하나는 위에서 언급된 조도 불규칙성 센서, 파면 수차 측정 디바이스 또는 균일성 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서(850)는 조도 불규칙성 센서를 포함할 수 있고, 센서(852)는 파면 수차 측정 디바이스를 포함할 수 있으며, 그리고 센서(854)는 균일성 센서를 포함할 수 있다. 센서들(850, 852 및 854) 중 적어도 하나는 센서가 아닐 수 있으나, 대신에 세정 디바이스일 수 있다. 센서들(850, 852 및 854) 중 적어도 하나는 다른 유형의 센서일 수 있다.
도 8의 우측부에서 보여지고 있는 바와 같이, 이동자(204)는 추가 기판 홀더(702)를 지지하며, 이 추가 기판 홀더는 기판 홀더(202)보다 커서 추가 기판(W2)을 지지한다. 추가 기판(W2)이 기판(W)보다 크기 때문에, 마커 어레이(810)는 충분한 정렬 마커를 제공하고 및/또는 정렬 마커를 적절하게 배열하기에 충분히 크지 않을 수 있다. 이 문제를 해결하기 위하여, 센서 홀더(206)는 추가 마커 어레이(820)를 구비하고 있다. 추가 마커 어레이(820)는 마커 어레이(810)보다 크다. 추가 마커 어레이(820)를 지지하기 위해, 폭(800)은 추가 기판 홀더(702)의 크기와 실질적으로 동일하며, 이는 추가 기판 홀더(702)가 기판 홀더(202)보다 큰 경우에 폭(800)이 길이(802)보다 길다는 것을 의미한다.
도 8에 보여지고 있는 바와 같이, 센서 홀더(206)는 도 8의 좌측부에서의 제1 배향과 도 8의 우측부에서의 제2 배향을 갖고 있다. 제1 배향에서, 센서 홀더(206)는 수평 평면에 수직인 축을 따라 제1 각도를 갖고 있다. 제1 배향에서, 폭(800)은 y-축을 따라 정렬되며, 길이(802)는 x-축을 따라 정렬되어 있다. 제1 배향은 z-축을 따라 0°의 각도로 한정될 수 있다. 제2 배향에서, 센서 홀더(206)는 수평 평면에 수직인 축을 따라 제2 각도를 갖고 있으며, 여기서 제1 각도는 제2 각도와 상이하다. 제2 배향에서, 길이(802)는 y-축을 따라 정렬되어 있으며, 폭(800)은 x-축을 따라 정렬되어 있다. 제2 배향은 z-축을 따라 90°의 각도로 한정될 수 있다. 실시예에서, 제1 배향에서의 각도와 제2 배향에서의 각도 간의 차이는 90° 이외의 값, 예를 들어 30°, 또는 45°, 또는 120° 또는 180°일 수 있다. 센서 홀더(206)의 형상은 직사각형과 상이할 수 있으며, 예를 들어 삼각형 또는 T 자형일 수 있다.
실시예에서, 센서 홀더(206)는 제1 배향에서만 기판 홀더(202)와 추가 기판 홀더(702) 모두에 대해 적절하게 큰 길이(802) 및 폭(800)을 갖고 있다. 대안적으로, 2개의 센서 홀더(206)가 제공되며, 여기서 하나의 센서 홀더는 다른 센서 홀더보다 크다.
실시예에서, 센서 홀더(206)는 기판 홀더(202)로부터 방사선 빔 (또는 노광 빔)을 받아들이도록 배치되어 있다. 예를 들어, 투영 시스템(PS)은 노광 빔을 기판 홀더(202)로 전파한다. 노광 빔의 적어도 일부는 기판 홀더(202)를 통해 센서 홀더(206)를 향한다. 실시예에서, 기판 홀더(202)는 마커(830)를 포함하고 있다. 투영 시스템(PS)은 노광 빔으로 마커(830)를 노광시켜 이미지를 마커(830) 상에 투영시킨다. 노광 빔은 마커(830) 상에 투영된 이미지에 관한 정보를 포함하고 있다. 노광 빔이 마커(830)를 통하여 그리고 센서 홀더(206)로 전파됨에 따라, 이미지에 관한 정보는 센서 홀더(206)로 전파된다. 센서 홀더(206)는 검출기(840)를 구비하여 노광 빔을 받아들이고 마커(830) 상에 투영된 이미지에 관한 정보를 나타내는 신호를 제공 (또는 생성)할 수 있다. 예를 들어, 정보는 마커(830) 상에서의 이미지의 위치, 이미지와 마커(830) 사이의 간섭 패턴, 마커(830) 상에 투영된 것과 같은 이미지의 왜곡 또는 노광 빔의 강도일 수 있다. 검출기(840)에 더하여, 센서 홀더(206)는 적어도 하나의 부가적인 검출기를 구비할 수 있다. 적어도 하나의 부가적인 검출기 중 하나는 검출기(840)가 배치되는 센서 홀더(206)의 측부와 다른, 센서 홀더(206)의 측부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 검출기(840)는 길이(802) 측에 배치되어 있으며, 부가적인 검출기는 폭(800) 측에 배치되어 있다. 센서 홀더(206)가 제2 배향에 있을 때 부가적인 검출기는 기판 홀더(202) 또는 추가 기판 홀더(702)를 향할 수 있다.
실시예에서, 마커(830)와 검출기(840)는 투영 시스템(PS)에 의해 투영된 패턴의 공간 이미지를 측정하도록 구성된 공간 이미지 측정 디바이스의 구성 요소일 수 있다. 이와 관련하여, 마커(830)는 기준 플레이트를 포함할 수 있거나 다수의 기준 플레이트를 포함할 수 있다. 검출기(840)는 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206) 모두 이동자(204)에 의해 지지될 때 공간 이미지에 관한 정보를 제공 (또는 정보를 나타내는 신호를 생성)할 수 있다 (즉, 공간 이미지 측정 디바이스가 공간 이미지를 측정한다). 검출기(840)는 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206)가 일제히 이동을 수행할 때 공간 이미지에 관한 정보를 제공 (또는 정보를 나타내는 신호를 생성)할 수 있다.
실시예에서, 검출기는 센서 홀더(206) 상에 배치되지 않고, 센서 홀더(206)가 검출기에 대해 이동할 수 있도록 다른 곳에 배치된다. 예를 들어, 검출기(840)는 이동자(204) 상에 배치될 수 있거나, 검출기(840)는 고정 프레임 상에 배치될 수 있다. 이 실시예에서, 센서 홀더(206)는 광학 요소를 구비하여 노광 빔을 검출기(840)로 향하게 할 수 있다.
도 2 및 도 9에 더 도시된 바와 같이, 노광 장치(200)는 노광 디바이스, 예를 들어 투영 시스템(PS), 및 측정 디바이스(220)를 포함할 수 있다. 노광 디바이스는 노광 빔으로 기판(W)을 노광하도록 배치되어 있다. 측정 디바이스(220)는 기판(W)의 측정 정보를 제공하도록 배치 (즉, 기판(W)을 측정하도록 배치)되어 있다. 노광 디바이스와 측정 디바이스(220)는 서로 떨어져 있다. 이동자(204)는 노광 디바이스에 가까이 있는 동안 기판 홀더(202)를 지지하도록 배치되어 있다.
측정 디바이스(220)는 기판(W)의 측정 정보를 제공하도록 배치된 (즉, 기판(W)을 측정하도록 배치된) 임의의 적절한 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 측정 디바이스(220)는 기판(W)의 높이 프로파일에 관한, 예를 들어 기판(W)의 편평도에 관한 정보를 제공할 수 있다. 높이 프로파일에 관한 정보는 어떠한 타겟 부분(C)의 노광 중에 기판(W)을 어떠한 z-위치에 위치시키기 위해 사용되어 타겟 부분(C) 상에 정초점(in-focus) 이미지를 생성할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 측정 디바이스(220)는 기판(W)의 면내(in-plane) 변형에 관한 정보를 제공하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 측정 디바이스(220)는 기판(W) 상의 기판 정렬 마크(P1, P2)의 위치에 관한 정보를 제공할 수 있다. 기판 정렬 마크(P1, P2)의 위치에 관한 정보는 서로에 대한 기판 정렬 마크(P1, P2)들의 위치들을 결정하기 위해 또는 정보를 기준 정보와 비교하기 위해 사용될 수 있다. 면내 변형에 관한 정보는 어떤 타겟 부분(C)의 노광 중에 기판(W)을 어떤 x- 및 y-위치에 위치시키기 위해 사용되어 기판(W) 상의 정확한 x-및 y-위치에 이미지를 생성할 수 있다.
측정 디바이스(220)는 미국 특허출원 공개 US2009-0233234A1에 개시된 바와 같은 다수의 정렬 센서를 포함할 수 있으며, 이는 본 명세서에서 인용 참조된다. 다시 말해, 측정 디바이스(220)는 이러한 다수의 정렬 센서를 포함하는 정렬 시스템을 포함할 수 있다. 대안적으로, 정렬 시스템은 단일 정렬 센서를 포함할 수 있다. 기판 정렬 마크(P1, P2)가 후에 단일 정렬 센서를 향하도록 정렬 작동 중에 기판(W)은 단일 정렬 센서에 대해 이동될 수 있다. 정렬 작동 동안, 정렬 센서는 기판 정렬 마크(P1, P2)의 위치에 기초하여, 측정 정보 유형인 위치 정보를 생성할 수 있다; 즉, 정렬 센서는 기판 정렬 마크(P1, P2)의 위치를 측정할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 정렬 작동 중에, 정렬 센서는 타겟 부분(C)에 위치될 수 있는 오버레이 마크의 위치에 기초하여 위치 정보를 생성할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 정렬 작동 동안, 정렬 센서는 기판 정렬 마크(P1, P2)와 오버레이 마크 모두의 위치에 기초하여 위치 정보를 생성할 수 있다; 다시 말해, 정렬 센서는 기판 정렬 마크(P1, P2)와 오버레이 마크 모두의 위치를 측정할 수 있다.
노광 디바이스와 측정 디바이스(220)는 서로 떨어져 있으며, 따라서 기판(W)이 노광 디바이스에 있을 때, 기판(W)은 측정 디바이스(220)에 있지 않으며, 그 반대도 마찬가지이다. 기판(W)은 측정 디바이스(220)가 측정을 수행하여 측정 정보를 제공하는 위치로부터 노광 디바이스가 기판(W)을 노광시키는 다른 위치로 이동될 수 있다. 실시예에서, 노광 디바이스와 측정 디바이스(220)는 서로 인접할 수 있다. 예를 들어, 기판(W)의 하나의 에지가 측정 디바이스(220)에 있을 때, 기판(W)의 다른 에지는 노광 디바이스에 있다.
실시예에서, 도 2를 참조하면, 이동자(204)는 기판 홀더(202)가 노광 디바이스 근처에 있는 동안 기판 홀더(202)를 지지하도록 배치되어 있다. 고정 지지부(210)는 다른 기판 홀더(212)가 측정 디바이스(220) 근처에 있는 동안 다른 기판 홀더(212)를 지지하도록 제공되어 있다. 다른 기판 홀더(212)는 기판 홀더(202)와 추가 기판 홀더(702) 중 하나와 동일하거나 유사할 수 있다. 고정 지지부(210)는 액추에이터 시스템을 구비하고 있어 다른 기판 홀더(212)를 고정 지지부(210)에 대해 이동시킬 수 있다. 액추에이터 시스템은 고정 지지부(210)에 의해 지지되는 동안 다른 기판 홀더(212)를 이동시키도록 배치되어 있는 이동 디바이스(230)의 일부일 수 있다. 예를 들어, 이동 디바이스(230)는 다른 기판 홀더(212)를 x- 및 y-방향으로 이동시키도록 배치되어 있는 로봇 아암을 포함하고 있다. 이동 디바이스(230)는 다수의 로봇 아암을 포함할 수 있다. 로봇 아암은 다른 기판 홀더(212)를 z-축을 따라 회전시키도록 배치될 수 있다. 다시 말해서, 측정 디바이스(220)의 작동 중에 (예를 들어, 정렬 작동 중에), 이동 디바이스(230)는 다른 기판 홀더(212)를 고정 지지부(210)에 대해 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 실시예에서, 다른 기판 홀더(212)는 자석 어레이(730)와 코일 어레이(740) 중 하나를 구비하고 있다. 액추에이터 시스템은 자석 어레이(730)와 코일 어레이(740) 중 하나에 의하여 부분적으로 형성될 수 있다. 액추에이터 시스템의 다른 부분이 고정 지지부(210)의 최상부 표면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 최상부 표면에는 자석의 어레이 또는 코일의 어레이가 제공되어 있다. 자석의 어레이 또는 코일의 어레이는 x-방향과 y-방향 모두로 연장되는 이차원(2D)-어레이로 배열될 수 있다. 요약하면, 측정 디바이스(220)의 작동 중에, 다른 기판 홀더(212)는 다른 기판 홀더(212) 자체에 제공된 액추에이터 시스템 (또는 액추에이터 시스템의 일부)에 의하여 고정 지지부(210)에 대해 (예를 들어, 수평 방향으로) 이동될 수 있다
실시예에서, 교환 메커니즘(208)은 다른 기판 홀더(212)를 고정 지지부(210)로부터 이동자(204)로 이송시키도록 배치될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 교환 메커니즘(208)은 기판 홀더(202)를 이동자(204)로부터 고정 지지부(210)로 이송시키도록 배치될 수 있다. 측정 디바이스(220)의 작동 중에 다른 기판 홀더(212)가 고정 지지부(210)에 의하여 지지되는 동안 교환 메커니즘(208)은 다른 기판 홀더(212)를 이동시킬 수 있다. 이동 디바이스(230)와 교환 메커니즘(208)은 유사하게 배치되고 작동될 수 있다. 이동 디바이스(230)와 교환 메커니즘(208)은 노광 장치(200)의 상이한 위치들에서 동시에 작동될 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 디바이스(230)는 다른 기판 홀더(212)를 유지 (및/또는 이동)시킬 수 있는 반면, 교환 메커니즘(208)은 센서 홀더(206)를 유지 (및/또는 이동)시킬 수 있다.
고정 지지부(210)의 최상부 표면에는 최상부 표면과 다른 기판 홀더(212) 사이에 가스 필름을 제공하기 위해 가스 배출부들이 제공될 수 있다. 가스 필름은 다른 기판 홀더(212)와 최상부 표면 사이의 물리적 접촉없이 다른 기판 홀더(212)를 지지하는 가스 베어링으로서의 역할을 할 수 있다. 가스 배출부들 각각은 밸브를 구비할 수 있다. 밸브는 다른 기판 홀더(212)가 가스 배출부 근처에 또는 위에 있을 때 개방되도록 배치될 수 있으며, 다른 기판 홀더(212)가 가스 배출부로부터 떨어져 있을 때 폐쇄되도록 배치될 수 있다. 가스 배출부에 의해 제공되는 가스는 공기, 질소 또는 임의의 다른 적합한 가스를 포함할 수 있다.
도 9에 보여지고 있는 실시예에서, 노광 장치(200)는 제1 엔코더 헤드(910)와 제1 스케일(scale; 915)을 구비할 수 있다. 고정 지지부(210)는 제1 엔코더 헤드(910)를 유지하기 위한 오목부를 포함하고 있다. 제1 스케일(915)은 다른 기판 홀더(212)의 최하부 표면에 배치되어 있다. 다른 기판 홀더(212)가 측정 디바이스(220) 근처에 있거나 측정 디바이스에 있고 다른 기판 홀더(212)의 위치 정보를 나타내는 제1 신호를 제공 (또는 생성)하도록 배치되는 동안 제1 엔코더 헤드(910)는 제1 스케일(915)을 향하고 있다. 예를 들어, 제1 엔코더 헤드(910)는 x-축을 따르는, 및/또는 y-축을 따르는 및/또는 z-축을 따르는 다른 기판 홀더(212)의 위치 및/또는 x-축을 중심으로 하는 회전, 및/또는 y-축을 중심으로 하는 회전 및/또는 z-축을 중심으로 하는 회전을 나타내는 신호를 제공 (또는 생성)할 수 있다. 제1 엔코더 헤드(910)는 다수의 엔코더 헤드를 포함하는 및/또는 엔코더 헤드 이외의 다른 위치 센서, 예를 들어 정전용량형 또는 간섭형 센서를 포함하는 엔코더 헤드 시스템일 수 있다. 이러한 엔코더 헤드 시스템은 또한 위치 측정 디바이스 또는 위치 측정 시스템으로 지칭될 수 있다.
제1 엔코더 헤드(910)는 동적 격리부(isolator)를 통해 고정 지지부(210)에 연결될 수 있다. 동적 격리부는 기계적 스프링 또는 댐퍼를 포함할 수 있다. 기계적 스프링은 나사선 스프링 또는 판 스프링일 수 있다. 댐퍼는 점성 댐퍼 또는 점탄성 댐퍼를 포함할 수 있다. 동적 격리부는 액추에이터, 센서 및 컨트롤러를 포함할 수 있다. 센서는 고정 지지부(210)의 진동을 검출하도록 배치될 수 있다. 센서로부터의 입력에 기초하여, 고정 지지부(210)의 진동이 제1 엔코더 헤드(910)를 진동시키는 것을 방지하도록 컨트롤러는 액추에이터를 제어하여 작동시킬 수 있다. 예를 들어, 액추에이터는 피에조(piezo)-액추에이터 또는 자기 저항(reluctance) 액추에이터 또는 로렌츠(Lorentz) 액추에이터이다. 대안적으로, 센서, 컨트롤러 및 액추에이터는 고정 지지부(210)의 진동과 관계없이, 제1 엔코더 헤드(910)가 기준부(reference)에 대해 원하는 위치를 유지하도록 배치될 수 있다. 기준부는 측정 디바이스(220) 또는 노광 디바이스일 수 있다.
도 9에서 보여지고 있는 바와 같이, 노광 디바이스, 예를 들어 투영 시스템(PS)은 프레임(940)에 의해 지지되어 있다. 실시예에서, 노광 디바이스는 프레임(940)에 대해 이동 가능하다. 노광 디바이스가 프레임(940)에 대해 이동할 수 있는 경우, 노광 디바이스는 노광 빔의 경로를 변경할 수 있다. 예를 들어, 노광 디바이스가 x-방향으로 이동할 수 있는 경우, 노광 디바이스는 노광 빔의 경로를 x-방향으로 옮길 수 있다. 노광 빔의 경로를 옮김으로써 기판 홀더(202)의 이동없이 기판(W)의 더 많은 부분이 노광 빔에 의하여 노광될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 노광 빔의 경로를 기판 홀더(202)의 이동 방향으로 옮김으로써 기판(W)의 어떠한 부분이 더 오랜 시간 동안 노광될 수 있다. 노광 디바이스는 x-축, y-축 또는 양 축 모두를 따라 프레임(940)에 대해 이동 가능할 수 있다. 노광 디바이스는 피에조 액추에이터 또는 로렌츠(Lorentz) 액추에이터와 같은 액추에이터에 의하여 이동될 수 있다. 노광 디바이스는 안내 디바이스에 의하여 안내될 수 있다. 안내 디바이스는 리프 스프링과 같은 가요성 요소를 포함할 수 있다. 안내 디바이스는 가스 베어링을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 투영 시스템(PS)은 AVIS (능동 방진 시스템)를 통해 프레임(940)에 의해 지지될 수 있다. 이러한 AVIS는 댐퍼, 스프링, 위치 센서 및/또는 (보이스 코일 모터와 같은) 액추에이터를 포함할 수 있다. 실시예에서, 노광 디바이스는 프레임(940)에 대해 수직 방향, 즉 z-축을 따라 이동 가능하다. AVIS는 프레임(940)과 투영 시스템(PS) 사이에서 전파될 수 있는 진동을 감쇠시킬 수 있다. 본 발명의 맥락에서 사용될 수 있는 AVIS의 예는 일본 특허출원 공개 번호 JP 2016-194599A호에 개시되어 있으며, 이는 본 명세서에서 인용 참조된다. 진동은 리소그래피 장치의 이미징 품질을 저하시키는 전형적인 유형의 원하지 않는 장애 요인이기 때문에, AVIS는 전체 생산성을 저하시키지 않으면서 리소그래피 장치의 이미징 품질을 개선할 수 있다.
실시예에서, 노광 장치(200)는 기판(W)의 추가 측정 정보를 제공하도록 배치된 (즉, 기판(W)의 추가 측정을 수행하도록 배치된) 추가 측정 디바이스(950)를 구비하고 있다. 추가 측정 디바이스(950)는 측정 디바이스(220)보다 노광 디바이스 (예를 들어, 투영 시스템(PS))에 더 가깝다. 측정 디바이스(220)는 추가 측정 디바이스(950)보다 노광 장치 (예를 들어, 투영 시스템(PS))로부터 더 떨어져 있다. 　추가 측정 디바이스(950)는 측정 디바이스(220)와 유사할 수 있으며, 기판(W)에 관한 유사한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 추가 측정 디바이스(950)는 측정 디바이스(220)와 동일한 유형의 센서 시스템일 수 있지만, 측정 디바이스(220)는 더 많은 측정 시간이 걸림으로써 추가 측정 디바이스(950)보다 더 나은 정확도로 기판(W)에 관한 정보를 제공할 수 있다; 다시 말해, 추가 측정 디바이스(950)는 기판(W)의 측정을 완료하는데 더 적은 측정 시간이 걸릴 수 있다. 추가 측정 디바이스(950)는 기판 홀더(202)가 이동자(204)에 의해 지지되는 동안 기판(W)의 측정을 수행할 수 있다
추가 측정 디바이스(950)에 의해 제공되는 정보는 노광 디바이스의 이미지 평면에 대한 기판(W)의 표면의 z-위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 추가 측정 디바이스(950)는 기판(W)의 높이 프로파일, 예를 들어 기판(W)의 편평도에 관한 정보를 제공하는 레벨링 센서 시스템을 포함할 수 있다. 　레벨링 센서 시스템은 또한 자동-초점 시스템으로 지칭될 수 있다. 제어 유닛은 공간 이미지 측정 시스템에 의해 제공되는 정보뿐만 아니라 기판(W)의 높이 프로파일에 관한 정보 모두를 이용하여 기판(W)과 패터닝 디바이스(MA) 사이의 위치 관계를 결정할 수 있다. 제어 유닛은 레벨링 센서 시스템과 공간 이미지 측정 시스템에 의해 획득된 다수의 신호를 처리하여 기판(W)과 패터닝 디바이스(MA) 사이의 위치 관계를 결정할 수 있다. 　제어 유닛은 본 명세서에 인용 참조되는 PCT 출원 공개 번호 WO 2005/096354A1호 개시된 바와 같이 다수의 신호를 처리할 수 있고 및/또는 알고리즘을 실행할 수 있다.
레벨링 센서 시스템은 광원을 포함하여 방사선의 빔을 제공할 수 있다. 방사선의 빔(예를 들어, 광)은 기판(W)의 최상부 표면을 향할 수 있다. 방사선 빔은 최상부 표면에 의해 레벨링 센서 시스템으로 다시 반사된다. 반사에 기초하여 (즉, 반사된 광에 기초하여), 레벨링 센서 시스템은 높이 프로파일을 나타내는 신호를 생성할 수 있다. 광원은 방사선 빔에 복수의 파장 및/또는 연속적인 스펙트럼을 제공할 수 있다. 방사선 빔은 적외선, 가시광 및/또는 UV 광을 포함할 수 있다. 광원은 하나의 LED (발광 다이오드)를 포함할 수 있거나, 다수의 LED를 포함할 수 있다. 광원은 (예를 들어, 각각 약 630, 605, 560, 505, 470 또는 405 ㎚의 피크 파장을 갖는) 오렌지, 레드, 그린, 시안, 블루 및 바이올렛과 같은 상이한 색상을 갖는 LED를 가질 수 있다. 레벨링 센서 시스템은 기판(W)과 경사 각도로 방사선의 빔을 제공할 수 있다. 레벨링 센서 시스템은 방사선의 빔이 예를 들어 기판(W)을 가로지르는 선을 따라 기판(W)의 대부분에 입사하도록 방사선의 빔을 제공할 수 있다.
추가 측정 디바이스(950)의 정보는 패터닝 디바이스(MA)의 기준 마크, 예를 들어 마스크 정렬 마크(M1, M2)의 이미지에 대한 기판(W)의 x- 및 y-위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 추가 측정 디바이스(950)는 기판(W) 상의 기판 정렬 마크(P1, P2)의 위치에 관한 정보를 제공할 수 있다; 다시 말해, 추가 측정 디바이스(950)는 기판(W) 상의 기판 정렬 마크(P1, P2)의 위치를 측정할 수 있다. 기판 정렬 마크(P1, P2)들의 위치들에 관한 정보는 서로에 대한 기판 정렬 마크(P1, P2)들의 위치들을 결정하거나 정보를 기준 정보와 비교하기 위해 사용될 수 있다. 추가 측정 디바이스(950)는 기판(W)의 면내 변형에 관한 정보를 제공하는 웨이퍼 정렬 센서 시스템을 포함할 수 있다. 추가 측정 디바이스(950)는 본 명세서에 인용 참조되는 미국 특허출원 공개 US2009-0233234A1에 개시된 바와 같이 다수의 정렬 센서를 포함할 수 있다. 다시 말해서, 웨이퍼 정렬 센서 시스템은 이러한 다수의 정렬 센서를 포함할 수 있다. 대안적으로, 웨이퍼 정렬 센서 시스템은 단일 정렬 센서를 포함할 수 있다. 면내 변형에 관한 정보는 어떠한 타겟 부분(C)의 노광 동안 기판(W)을 어떠한 x-및 y-위치에 위치시키는데 사용되어 기판(W) 상의 정확한 x- 및 y-위치에서 이미지를 생성할 수 있다. 제어 유닛은 기판(W)의 면내 변형에 관한 정보와 공간 이미지 측정 시스템에 의해 제공되는 정보 모두를 이용하여 기판(W)과 패터닝 디바이스(MA) 사이의 위치 관계를 결정할 수 있다. 제어 유닛은 웨이퍼 정렬 센서 시스템과 공간 이미지 측정 시스템에 의해 획득된 다수의 신호를 처리하여 기판(W)과 패터닝 디바이스(MA) 사이의 위치 관계를 결정할 수 있다. 제어 유닛은 본 명세서에 인용 참조되는 PCT 출원 공개 WO 2007/097379A1에 개시된 바와 같이 다수의 신호를 처리할 수 있고 및/또는 알고리즘을 실행할 수 있다.
실시예에서, 노광 장치(200)는 제2 엔코더 헤드(920) 및 제2 스케일(925)을 포함하고 있다. 제2 스케일(925)은 기판 홀더(202)의 최하부 표면에 배치되어 있다. 제2 엔코더 헤드(920)는 기판 홀더(202)의 위치 정보를 나타내는 제2 신호를 제공 (또는 생성)하기 위하여 제2 스케일(925)을 향하도록 배치되어 있다. 제2 엔코더 헤드(920)는 기판 홀더(202)가 노광 디바이스, 예를 들어 투영 시스템(PS) 근처에 있거나 노광 디바이스에 있는 동안 제2 스케일(925)을 향하며, 또한 기판 홀더의 위치 정보를 나타내는 제2 신호를 제공 (또는 생성)하도록 배치되어 있다. 예를 들어, 제2 엔코더 헤드(920)는 x-축을 따르는, 및/또는 y-축을 따르는 및/또는 z-축을 따르는 기판 홀더(202)의 위치 및/또는 x-축을 중심으로 하는 회전, 및/또는 y-축을 중심으로 하는 회전 및/또는 z-축을 중심으로 하는 회전을 나타내는 제2 신호를 제공 (또는 생성)할 수 있다. 제2 엔코더 헤드(920)는 다수의 엔코더 헤드를 포함하는 및/또는 엔코더 헤드 이외의 위치 센서, 예를 들어 정전용량형 또는 간섭형 센서를 포함하는 엔코더 헤드 시스템일 수 있다. 이러한 엔코더 헤드 시스템은 또한 위치 측정 디바이스 또는 위치 측정 시스템으로 지칭될 수 있다. 제2 엔코더 헤드(920)는 측정 아암 상에 장착될 수 있다. 측정 아암은 프레임(940)에 부착될 수 있으며, 기판 홀더(202) 아래로 연장될 수 있다. 제2 엔코더 헤드(920)는 노광 디바이스의 광학 축을 따라 위치될 수 있다.
기판 홀더(202) 및 다른 기판 홀더(702)는 제1 엔코더 헤드(910)가 제2 스케일(925)을 향하도록 그리고 제2 엔코더 헤드(920)가 제1 스케일(915)을 향하도록 위치를 교환할 수 있다. 그 상황에서, 제1 엔코더 헤드(910)는 기판 홀더(202)의 위치 정보를 나타내는 제1 신호를 제공 (또는 생성)할 수 있다. 그 상황에서, 제2 엔코더 헤드(920)는 다른 기판 홀더(702)의 위치 정보를 나타내는 제2 신호를 제공 (또는 생성)할 수 있다.
실시예에서, 노광 장치(200)는 제3 엔코더 헤드(930) 및 제3 스케일(935)을 포함하고 있다. 제3 스케일(935)은 센서 홀더(206)의 최하부 표면에 배치되어 있다. 제3 엔코더 헤드(930)는 센서 홀더(206)의 위치 정보를 나타내는 제3 신호를 제공 (또는 생성)하기 위해 제3 스케일(935)을 향하도록 배치되어 있다. 제3 엔코더 헤드(930)는 센서 홀더(206)가 교환 메커니즘(208)에 의해 지지되는 동안 제3 스케일(935)을 향하며, 또한 센서 홀더(206)의 위치 정보를 나타내는 제3 신호를 제공하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 제3 엔코더 헤드(930)는 x-축을 따르는, 및/또는 y-축을 따르는 및/또는 z-축을 따르는 센서 홀더(206)의 위치 및/또는 x-축을 중심으로 하는 회전, 및/또는 y-축을 중심으로 하는 회전 및/또는 z-축을 중심으로 하는 회전을 나타내는 제3 신호를 제공할 수 있다. 제3 엔코더 헤드(930)는 다수의 엔코더 헤드를 포함하는 및/또는 엔코더 헤드와는 다른 위치 센서, 예를 들어 정전용량형 또는 간섭형 센서를 포함하는 엔코더 헤드 시스템일 수 있다. 이러한 엔코더 헤드 시스템은 또한 위치 측정 디바이스 또는 위치 측정 시스템으로 지칭될 수 있다. 제3 엔코더 헤드(930)는 추가 측정 아암 상에 장착될 수 있다. 추가 측정 아암은 프레임(940)에 부착될 수 있으며, 센서 홀더(206) 아래로 연장될 수 있다.
실시예에서, 추가 기판 홀더(702)는 기판 홀더(202)와 동일한 크기를 가질 수 있거나, 상이한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 9의 실시예에서, 단지 단일 크기의 기판들과만 호환되는 리소그래피 장치에서, 다른 기판 홀더(212) 및/또는 추가 기판 홀더(702)는 기판 홀더(202)와 동일할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 상이한 물질로 제조된 단일 크기의 기판들과만 호환되는 리소그래피 장치에서, 추가 기판 홀더(702)는 기판 홀더(202)와 동일한 크기를 가질 수 있지만, 추가 기판 홀더(702)는 기판 홀더(202)와 다른 물질로 제조될 수 있다. 대안적으로, 도 7 및 도 8의 실시예에서, 다수의 크기의 기판들과 호환되는 리소그래피 장치에서, 추가 기판 홀더(702)는 기판 홀더(202)와 상이한 크기를 가질 수 있으며, 또한 추가 기판 홀더(702)는 크기가 기판 홀더(202)와 동일한 다른 기판 홀더(212)로 대체 가능할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 추가 기판 홀더(702)는 기판 홀더(202) 상의 기판과 상이한 유형의 기판(W)을 유지할 수 있다; 예를 들어, 리소그래피 장치의 작동 중의 어떠한 순간에 기판(W)이 추가 기판 홀더(702) 상에 로딩될 때 더미 웨이퍼가 기판 홀더(202) 상에 로딩될 수 있다. 실시예에서, 노광 장치(200)는 2개의 기판 홀더(202)와 2개의 추가 기판 홀더(702)를 포함하고 있다. 2개의 기판 홀더(202)는 동일한 크기를 가질 수 있다. 2개의 추가 기판 홀더(702)는 2개의 기판 홀더(202)와 동일한 크기를 가질 수 있거나, 이들보다 클 수 있다. 제1 작동 모드에서, 노광 장치는 예를 들어 노광 장치(200)의 보관 위치에 2개의 추가 기판 홀더(702)를 보관하면서, 2개의 기판 홀더(202)를 사용하여 기판(W)들을 유지한다. 제1 작동 모드 동안 2개의 추가 기판 홀더(702)는 아이들 상태로 남아 있을 수 있다 (즉, 미사용 상태로 남아 있을 수 있다). 제2 작동 모드에서, 노광 장치는, 예를 들어 노광 장치(200)의 보관 위치에 2개의 기판 홀더(202)를 보관하면서, 2개의 추가 기판 홀더(702)를 사용하여 기판(W)들을 유지한다. 제2 작동 모드 동안 2개의 기판 홀더(202)는 아이들 상태로 남아 있을 수 있다 (즉, 미사용 상태로 남아 있을 수 있다).
센서 홀더(206)는 제2 엔코더 헤드(920)가 제3 스케일(935)을 향하도록 기판 홀더(202)의 위치를 취할 수 있다. 그 상황에서, 제2 엔코더 헤드(920)는 센서 홀더(206)의 위치 정보를 나타내는 제2 신호를 제공 (또는 생성)할 수 있다.
실시예에서, 기판 홀더(202), 센서 홀더(206), 이동자(204) 및 투영 시스템(PS)을 포함하고 있는 노광 장치가 제공된다. 기판 홀더(202)는 기판(W)을 유지하기 위한 것이다. 센서 홀더(206)는 센서를 유지하기 위한 것이다. 이동자(204)는 기판 홀더(202)를 이동시키기 위하여 배치되어 있다. 투영 시스템(PS)은 기판(W) 상으로 방사선의 빔을 제공하도록 배치되어 있다. 노광 중에, 센서 홀더(206)가 이동자(204)로부터 분리될 때 투영 시스템(PS)은 기판(W) 상으로 방사선의 빔을 제공한다. 센서가 투영 시스템(PS) 또는 방사선 빔의 특성을 측정할 때 이동자(204)는 센서 홀더(206)와 결합할 수 있다.
노광 장치는 센서 홀더(206)를 이동자(204)에 제공하기 위한 또한 센서 홀더(206)를 이동자(204)로부터 제거하기 위한 교환 메커니즘(208)을 포함할 수 있다.
이동자(204)는 추가 기판(W2)을 유지하기 위해 추가 기판 홀더(702)를 이동시키도록 배치될 수 있다. 추가 기판(W2)의 크기는 기판(W)의 크기와 상이할 수 있다. 이러한 방식으로 노광 장치를 구성함으로써, 노광 장치는 상이한 크기의 기판과 유연하게 그리고 효율적으로 호환될 수 있다. 다수의 노광 장치의 각각이 특정 크기의 기판을 노광시키는데 전용되는 경우와 비교하여, 상이한 크기들을 갖는 기판들을 노광할 수 있는 단일 노광 장치는 CoO (소유 비용; Cost of Ownership) 및/또는 TCO (총 소유 비용: Total Cost of Ownership)를 개선할 수 있다.
센서 홀더(206)는 길이 및 폭을 갖고 있다. 길이는 기판 홀더(202)의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다. 폭은 추가 기판 홀더(702)의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다. 길이와 폭은 서로 상이할 수 있다.
이동자(204)는 센서 홀더(206)를 제1 배향 및 제2 배향으로 지지하도록 배치될 수 있다. 제1 배향에서, 센서 홀더(206)는 수평 평면에 수직인 축을 따라 제1 각도를 갖고 있다. 제2 배향에서, 센서 홀더(206)는 수평 평면에 수직인 축을 따라 제2 각도를 갖는다. 제1 각도는 제2 각도와 상이하다.
이동자는 기판 홀더를 이동시키지 않고 이동하기 위하여 기판 홀더로부터 분리되도록 배치될 수 있다.
센서 홀더(206)는 기판 홀더(202)로부터 방사선 빔을 받아들이도록 구성될 수 있다. 기판 홀더(202)는 마커 (예를 들어, 마커(830))를 포함할 수 있다. 방사선 빔은 마커 상에 투영된 이미지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 센서 홀더(206)는 방사선 빔을 검출기 (예를 들어, 검출기(840))로 전파하도록 배치될 수 있다. 센서 홀더(206)는 검출기에 대하여 이동 가능할 수 있다.
노광 장치는 노광 디바이스 및 측정 디바이스를 포함할 수 있다. 노광 디바이스는 노광 빔으로 기판을 노광하도록 배치되어 있다. 측정 디바이스는 기판(W)의 측정 정보를 제공하도록 배치되어 있다. 노광 디바이스와 측정 디바이스는 서로 떨어져 있다. 이동자(204)는 노광 디바이스에 가까이 있는 동안 기판 홀더(202)를 지지하도록 배치되어 있다.
노광 장치는 측정 디바이스에 가까이 있는 동안에 기판 홀더(202)를 지지하도록 배치되어 있는 고정 지지부(210)를 포함할 수 있다.
노광 장치는 제1 엔코더 헤드(910) 및 제1 스케일(915)을 포함할 수 있다. 고정 지지부(210)는 제1 엔코더 헤드(910)를 유지하기 위한 오목부를 포함할 수 있다. 제1 스케일은 기판 홀더(202)의 최하부 표면에 배치되어 있다. 제1 엔코더 헤드(910)는 기판 홀더(202)가 측정 디바이스(220) 근처에 있는 동안에 제1 스케일(915)을 향하며, 기판 홀더(202)의 위치 정보를 나타내는 신호를 제공하도록 배치되어 있다. 제1 엔코더 헤드(910)는 동적 격리부를 통해 고정 지지부(210)에 연결될 수 있다. 노광 장치는 고정 지지부에 의하여 지지되어 있는 동안 기판 홀더를 이동시키도록 배치된 이동 디바이스를 포함할 수 있다. 노광 장치는 노광 디바이스를 지지하기 위한 프레임(940)을 포함할 수 있다. 노광 디바이스는 프레임에 대하여 이동 가능할 수 있다. 노광 장치는 기판(W)의 추가 측정 정보를 제공하도록 배치된 추가 측정 디바이스(950)를 포함할 수 있다. 추가 측정 디바이스(950)는 측정 디바이스보다 노광 디바이스에 더 근접할 수 있다.
노광 장치는 제2 엔코더 헤드(920)를 포함할 수 있다. 기판 홀더(202)의 위치 정보를 나타내는 제2 신호를 제공하기 위하여 제2 엔코더 헤드(920)는 제1 스케일(915)을 향하도록 배치되어 있다.
노광 장치는 제3 엔코더 헤드(930) 및 제3 스케일(935)을 포함할 수 있다. 제3 스케일(935)은 센서 홀더(206)의 최하부 측에 배치되어 있다. 센서 홀더(206)의 위치 정보를 나타내는 제3 신호를 제공하기 위하여, 제3 엔코더 헤드(930)는 제3 스케일(935)을 향하도록 배치되어 있다.
도 9의 리소그래피 장치의 실시예는 다음의 방식으로 작동될 될 수 있다. 다음의 방식이 도 10a 내지 도 10i에 개략적인 평면도로 도시되어 있다.
제1 로트(W1L1) 내의 제1 기판이 추가 기판 홀더(702) 상에 로딩된다; 도 10a 참조. 제1 로트(W1L1) 내의 제1 기판은 또한 본 실시예에서 제1 기판(W1L1)으로 지칭된다. 추가 기판 홀더(702)는 제1 기판(W1L1)을 측정 디바이스(220)로 이동시킨다. 측정 디바이스(220)는 제1 기판(W1L1)의 측정 정보를 제공한다. 측정 정보는 웨이퍼 정렬 정보이며, 이는 제1 기판(W1L1)의 형상 및 위치에 관한 정보이다. 측정 디바이스(220)는 많은 수의 측정에 기초하는, 예를 들어 많은 수의 기판 정렬 마크의 위치를 서로에 대해 측정하는 것에 기초하는 세밀한 웨이퍼 정렬 정보를 제공하여 이 정보를 기준 정보와 비교한다. 이 실시예에서, 웨이퍼 상의 모든 기판 정렬 마크, 예를 들어 웨이퍼 상의 96개의 기판 정렬 마크는 측정 디바이스(220)에 의해 측정될 수 있다. 웨이퍼 상의 기판 정렬 마크는 또한 웨이퍼 정렬 마크로 지칭될 수 있다. 부가적으로, 측정 디바이스(220)는 또한 제1 기판(W1L1) 상의 오버레이 마크를 측정할 수 있다. 세밀한 웨이퍼 정렬 정보는 제1 기판(W1L1)의 표면의 대부분 (또는 전체 표면)에 관한 정확한 정보를 제공한다. 이때, 센서 홀더(206)는 투영 시스템(PS) 아래에 위치될 수 있으며, 센서 홀더(206) 상의 센서는 투영 시스템(PS)의 특성, 공간 이미지의 특성 및/또는 노광 빔의 특성을 측정할 수 있다.
도 10b에 도시된 바와 같이, 측정 디바이스(220)가 측정 정보를 수집한 후, 이동 디바이스(230)는 제1 기판(W1L1)을 추가 기판 홀더(702)로부터 기판 홀더(202)로 운반한다. 이동 디바이스(230)는 제1 기판(W1L1)을 추가 기판 홀더(702)로부터 픽업하고 제1 기판(W1L1)을 기판 홀더(202) 상으로 위치시키도록 배치되어 있다. 다시 말해서, 이동 디바이스(230)는 제1 기판(W1L1)을 추가 기판 홀더(702)로부터 언로딩하고 그후 제1 기판(W1L1)을 기판 홀더(202) 상에 로딩하도록 구성되어 있다. 이때, 이동 디바이스(230)는 제2 기판을 추가 기판 홀더(702) 상의 제1 로트(W2L1) 내에 로딩할 수 있다. 제1 로트(W2L1) 내의 제2 기판은 또한 제2 기판(W2L1)으로 지칭된다. 실시예에서, 이동 디바이스(230)는 복수의 로봇 아암 및/또는 복수의 베르누이 척을 포함하여 제1 기판(W1L1)과 제2 기판(W2L1)을 동시에 다루는 것을 가능하게 할 수 있다. 즉, 이동 디바이스(230)는 기판을 추가 기판 홀더(702)로부터 언로딩하도록 구성될 뿐만 아니라 이 실시예에서 기판을 추가 기판 홀더(702) 상에 로딩하도록 구성되어 있다.
도 10c에 도시된 바와 같이, 기판 홀더(202)는 제1 기판(W1L1)을 추가 측정 디바이스(950)에 (또는 그 아래에) 위치시킨다. 추가 측정 디바이스(950)는 제1 기판(W1L1)의 추가 측정 정보를 제공한다. 추가 측정 정보는 추가 웨이퍼 정렬 정보이며, 이는 제1 기판(W1L1)의 형상 및 위치에 관련된 정보이다. 추가 측정 디바이스(950)는 소수의 측정에 기초하는, 예를 들어 소수의 기판 정렬 마크의 서로에 대한 위치를 측정하는 것에 기초하는 개략적인 웨이퍼 정렬 정보를 제공하여 이 정보를 기준 정보와 비교한다. 이 실시예에서, 소수의 기판 정렬 마크는, 예를 들어 3 내지 16개의 기판 정렬 마크일 수 있다. 일반적으로, 더 적은 수의 기판 정렬 마크를 측정하기 위해 더 적은 측정 시간이 필요하다; 즉, 측정 디바이스(220)에 의해 세밀한 웨이퍼 정렬 정보를 얻는데 필요한 시간과 비교하여, 개략적인 웨이퍼 정렬 정보를 획득하기 위해 추가 측정 디바이스(950)를 작동시키는데 더 짧은 시간이 필요하다. 측정 디바이스(950)가 추가 측정 정보를 수집하고 있을 때, 센서 홀더(206)는 투영 시스템(PS) 아래에 위치되어 있다. 센서 홀더(206)는, 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 교환 메커니즘(208)에 의해 지지 및/또는 이동될 수 있다. 추가 측정 디바이스(950)가 추가 측정 정보를 수집하고 있을 때, 센서 홀더(206) 상의 센서는 투영 시스템(PS)의 특성, 공간 이미지의 특성 및/또는 노광 빔의 특성을 측정하고 있다. 추가 측정 디바이스(950)가 추가 측정 정보를 수집하고 있을 때, 측정 디바이스(220)는 추가 기판 홀더(702) 상에 로딩되고 추가 기판 홀더(702)에 의해 유지되는 제2 기판(W2L1)으로부터 측정 정보를 수집하고 있다.
추가 측정 디바이스(950)가 추가 측정 정보를 수집한 후, 즉 추가 측정 디바이스(950)에 의해 개략적인 웨이퍼 정렬 정보가 획득되자마자, 이동자(204)는 제1 기판(W1L1)을 갖는 기판 홀더(202)를 투영 시스템(PS) 아래로 이동시킨다; 도 10d 참조. 센서 홀더(206)는 투영 시스템(PS) 아래에서 멀리 이동된다. 센서 홀더(206)는 도 9에 도시된 바와 같이 교환 메커니즘(208)에 의해 지지 및/또는 이동될 수 있다. 제1 기판(W1L1)이 투영 시스템(PS) 아래에 있을 때, 제1 기판(W1L1)은 노광 빔으로 노광되어 제1 기판 (W1L1) 상에 패턴을 투영한다. 특정 디바이스(220)보다 투영 시스템에 더 가깝게 위치하고 있는 추가 측정 디바이스(950)를 작동시키는데 비교적 짧은 시간이 필요하기 때문에, 이 구성은 리소그래피 장치의 처리량 성능을 향상시키는 데 유리하다. 추가 측정 디바이스(950)가 투영 시스템(PS)으로부터 더 멀리 떨어져 있고 및/또는 다른 물체가 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206)의 원활한 이동을 방해하는 경우, 리소그래피 장치의 처리량 성능이 저하될 것이다.
도 10e 및 도 9에 도시된 바와 같이, 기판 홀더(202) 상의 제1 기판(W1L1)의 노광 중에 (즉, 투영 시스템(PS) 아래에서의 기판 홀더(202)의 스테핑 및/또는 스캐닝 동작 중에), 측정 디바이스(220)는 추가 기판 홀더(702) 상의 제2 기판(W2L1)을 계속 측정 (제2 기판으로부터 측정 정보 수집)한다. 기판 홀더(202) 상의 제1 기판(W1L1)의 노광 동안, 센서 홀더(206)는 노광 장치(200) 내부의 위치에 위치되며 (또는 놓이며(parked)), 여기에서 센서 홀더(206)는 기판 홀더(202)의 스테핑 및/또는 스캐닝 움직임 및 추가 기판 홀더(702) 상의 제2 기판(W2L1)의 측정을 방해하지 않는다.
제1 기판(W1L1) 상의 모든 타겟 부분(C)이 노광되면, 기판 홀더(202)는 이동자(204)로부터 분리되며, 센서 홀더(206)는 이동자(204)에 연결된다; 즉, 도 10f 및 도 4에 도시된 바와 같이 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206)는 이동자(204)에 대하여 일제히 이동한다. 도 10g에서 인식된 바와 같이 교환 메커니즘(208)은 제1 기판(W1L1)을 갖는 기판 홀더(202)를 기판 언로딩 위치로 이동시킨다. 도 6에 도시된 바와 같이 교환 메커니즘(208)이 기판 홀더(202)를 투영 시스템(PS) 아래에서 멀리 이동시키면, 이동자(204)는 센서 홀더(206)를 투영 측정 시스템(PS) 아래로 이동시키며, 이는 도 10h에 도시된 바와 같이 센서 홀더(206) 상의 센서가 투영 시스템(PS)의 특성 또는 노광 빔의 특성 측정을 시작하는 것을 허용한다. 한편, 측정 디바이스(220)는 추가 기판 홀더(702) 상의 제2 기판(W2L1)으로부터 측정 정보를 계속 수집한다.
또한 도 10h에 도시된 바와 같이 기판 언로딩 위치에서, 제1 기판(W1L1)은, 예를 들어 이동 디바이스(230)에 의해 기판 홀더(202)로부터 언로딩된다; 이동 디바이스(230)는 도 10b에서 설명된 바와 같이 이동 디바이스(230)가 제1 기판(W1L1)을 추가 기판 홀더(702)로부터 언로딩하는 방법과 유사하게 작동될 수 있다. 제1 기판(W1L1)이 기판 홀더(202)로부터 언로딩된 후, 제1 기판(W1L1)은 리소그래피 장치를 떠난다 (또는 리소그래피 장치 외부로 운반된다); 예를 들어, 제1 기판(W1L1)은 전방 개방 통합 포드 (FOUP) 내에 담겨 있다.
제1 기판(W1L1)이 기판 홀더(202)로부터 언로딩된 후, 도 10l에 도시된 바와 같이 기판 홀더(202)는 이동자(204)에 연결된다; 다시 말해서, 도 4에 도시된 바와 같이 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206)는 이동자(204)에 대해 일제히 이동한다. 기판 홀더(202)가 이동자(204)에 연결될 때, 도 5에 도시된 바와 같이 센서 홀더(206)는 교환 메커니즘(208)에 의해 지지 및/또는 이동될 수 있다. 대안적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 센서 홀더(206)는 이동자(204)에 의해 지지된 상태를 유지할 수 있다. 센서 홀더(206)가, 예를 들어 교환 메커니즘(208)에 의해, 이동자(204)에 의해 및/또는 센서 홀더(206) 자체에 장착된 액추에이터에 의해 투영 시스템(PS) 아래에 위치될 때, 센서 홀더(206) 상의 센서는 투영 시스템(PS)의 특성, 공간 이미지의 특성 및/또는 노광 빔의 특성을 측정할 수 있다. 이동 디바이스(230)는, 도 10b에서 설명된 바와 같이 이동 디바이스(230)가 제1 기판(W1L1)을 추가 기판 홀더(702)로부터 기판 홀더(202)로 운반하였던 방법과 유사하게 제2 기판(W2L1)을 추가 기판 홀더(702)로부터 기판 홀더(202)로 운반한다. 제1 기판(W1L1)과 관련하여 위에서 설명된 단계가 이제 제2 기판(W2L1)에 대해 반복된다. 위에서 설명된 단계가 제1 로트의 모든 기판에 대해 완료되면, 동일한 또는 유사한 단계가 제2 로트 내의 기판에 대해 반복될 수 있다.
도 10a는 측정 디바이스(220)가 제1 기판(W1L1)으로부터 측정 정보를 획득하고 있는 동안 추가 기판 홀더(702) 상에 제1 기판(W1L1)을 유지하도록 노광 장치가 배치되어 있는 것을 도시한다. 이때, 센서 홀더(206)는 투영 시스템(PS) 아래에 위치될 수 있으며, 센서 홀더(206) 상의 센서는 측정을 수행할 수 있다. 도 10c는 추가 측정 디바이스(950)가 기판(W1L1)으로부터 추가 측정 정보를 획득하고 있는 동안 기판 홀더(202) 상에 제1 기판(W1L1)을 유지하도록 노광 장치가 배치되어 있는 것을 도시한다. 이때, 측정 디바이스(220)는 이미 추가 기판 홀더(702) 상의 제2 기판(W2L1)의 측정(제2 기판으로부터 측정 정보 획득)을 시작할 수 있다. 도 9 및 도 10e는 기판 홀더(202) 상의 제1 기판(W1L1)이 노광되는 동안 측정 디바이스(220)가 추가 기판 홀더(702) 상의 제2 기판(W2L1)을 계속 측정하는 것을 도시하고 있다. 도 10g는 기판 홀더(202)가 기판 언로딩 위치를 향하여 투영 시스템(PS)으로부터 떨어져 이동하는 동안 측정 디바이스(220)가 추가 기판 홀더(702) 상의 제2 기판(W2L1)을 계속 측정하는 것을 도시하고 있다. 도 10h는 제1 기판(W11L1)이 기판 홀더(202)로부터 언로딩되는 동안 측정 디바이스(220)가 추가 기판 홀더(702) 상의 제2 기판(W2L1)을 계속 측정하는 것을 도시하고 있다. 이 때, 센서 홀더(206)는 투영 시스템(PS) 아래에 위치될 수 있으며, 센서 홀더(206) 상의 센서는 측정을 수행할 수 있다.
이러한 방식으로 리소그래피 장치를 구성하고 작동시킴으로써, 측정 디바이스(220)는 측정 디바이스(220)에 의하여 요구되는 측정 시간에 의해 제한되지 않기 때문에 리소그래피 장치의 처리량 성능을 제한하지 않고 측정 정보를 수집하는 최대 시간을 갖는다. 따라서, 전체 생산성을 저하시키지 않고 보다 우수한 이미징 품질이 달성될 수 있다. 다시 말해서, 어떠한 충분한 이미징 품질에 대한 자격을 동시에 갖추면서 더 우수한 전체 생산성이 달성될 수 있다. 대조적으로, 더 긴 측정 시간이 추가 측정 디바이스(950)에 의해 소비되면 (예를 들어, 세밀한 웨이퍼 정렬 정보가 추가 측정 디바이스(950)에 의해 획득되면), 리소그래피 장치는 처리량 성능과 이미징 품질 사이에 균형(trade-off)을 겪을 것이다. 이러한 조화는 또한 단일 웨이퍼 스테이지와 단일 웨이퍼 정렬 시스템을 포함하는 리소그래피 장치에서 일반적으로 관찰된다. 부가적으로, 센서 홀더(206) 상의 센서는 기판의 노광을 방해하지 않으면서 투영 시스템(PS)의 특성, 공간 이미지의 특성 및/또는 노광 빔의 특성을 측정할 수 있다; 따라서, 처리 성능을 저하시키지 않으면서 더 양호한 이미징 품질 (및/또는 예를 들어, 센서 홀더(206)가 세정 디바이스를 포함하는 경우에 더 나은 가동 시간 성능)이 이루어질 수 있다. 부가적으로, 측정 디바이스(220)와 추가 측정 디바이스(950)가 기판 홀더(202), 추가 기판 홀더(702) 또는 기판(W)보다 (특히, 수평 방향으로, 즉 xy-평면 상에서) 작기 때문에, 측정 디바이스(220)와 추가 측정 디바이스(950)는 노광 장치로도 불리는 리소그래피 장치의 설치 면적(footprint)을 증가시키지 않는다. 결과적으로, 노광 장치(200)의 구성은 노광 장치의 전체 생산성, 이미징 품질 및 경제성 간의 트릴레마에 대한 해결책이다.
제어 유닛은 측정 정보 및/또는 추가 측정 정보에 기초하여 기판 홀더(202)를 구동 (또는 기판 홀더의 위치를 제어)할 수 있다. 예를 들어, 측정 정보 및/또는 추가 측정 정보에 기초하여, 제어 유닛은 타겟 부분(C)이 기판(W) 상의 공칭 위치 (즉, 기판(W)이 변형되지 않을 때의 기판(W) 상에서의 타겟 부분(C)의 위치)에 있지 않다는 것을 결정할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 측정 정보 및/또는 추가 측정 정보에 기초하여, 제어 유닛은 패턴의 공간 이미지가 투영되어야 하는 (변형된) 기판(W) 상의 위치를 이끌어 낼 수 있다. 제어 유닛은 노광 중에 타겟 부분(C)이 투영 시스템(PS) 아래의 정확한 위치에 있도록 기판 홀더(202)를 구동하고 기판 홀더(202)의 위치를 교정할 수 있다. 본 발명의 맥락에서 사용될 수 있는 이러한 제어 유닛의 예가 일본 특허출원 공개 번호 JP2002-353121A호에 개시되어 있으며, 이는 본 명세서에서 인용 참조된다.
부가적으로 또는 대안적으로, 측정 정보 및/또는 추가 측정 정보에 기초하여, 제어 유닛은 공간 이미지의 광학적 특성, 투영 시스템(PS)의 광학적 특성, 또는 이 둘 모두를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛은 이 광학적 특성들 중 하나 또는 둘 모두를 제어함으로써 기판(W) 상으로 투영될 이미지의 왜곡, 투영 시스템(PS)의 수차 및/또는 기판(W)의 면내 변형을 보상할 수 있다. 제어 유닛이 제어하는 이 광학 특성은 배율-X (즉, x-축을 따르는 또는 스테핑 방향으로의 배율), 배율-Y (즉, y-축을 따르는 또는 스캐닝 방향으로의 배율), 왜곡, 코마(comma), 필드 곡률, 구면 수차 및/또는 비점 수차(astigmatism)일 수 있다. 이 광학적 특성 중 하나 또는 일부는 노광 동안, 스캐닝 동안 및/또는 스테핑 동안 (투영 시스템( PS) 내의) 광학 요소의 위치 및/또는 배향을 작동시킴으로써 제어될 수 있다. 본 발명의 맥락에서 사용될 수 있는 이러한 제어 유닛의 예가 일본 특허출원 공개 번호 JP2007-012673A호에 개시되어 있으며, 이는 본 명세서에서 인용 참조된다.
제어 유닛은 측정 디바이스(220)에 의해 제공된 바와 같이 세밀한 웨이퍼 정렬 정보를 사용하여 정확한 정렬 보정 (또는 왜곡 맵)을 결정할 수 있다. 정확한 정렬 보정 (또는 왜곡 맵)은 선형 성분 (또는 저차 성분)과 고차 성분을 갖고 있어 공칭 형상과 비교하여 기판(W)의 실제 형상을 한정할 수 있다. 왜곡 맵의 이 성분은 다항식의 계수 면에서 수학적으로 표현될 수 있다. 예를 들어, 세밀한 웨이퍼 정렬 정보는 모든 타겟 부분(C)에서의 정렬 마크에 기초하거나 모든 타겟 부분(C)에서의 복수의 정렬 마크 (예를 들어, 기판 정렬 마크(P1, P2))에 기초한다. 타겟 부분(C) 내에서의 (즉, 노광 필드 내에서의 또는 다이 내에서의) 기판(W)의 변형 또는 왜곡은 필드 내(intra-field) 왜곡으로 지칭될 수 있다. 필드 내 왜곡에 의해 적어도 부분적으로 초래된 오버레이 오차는 필드 내 오버레이 오차로 지칭될 수 있다. 다이들 또는 노광 필드들 사이에서의 기판(W)의 변형 또는 왜곡은 필드 간(inter-field) 왜곡으로 지칭될 수 있다. 필드 간 왜곡에 의해 적어도 부분적으로 초래된 오버레이 오차는 필드 간 오버레이 오차로 지칭될 수 있다. 실시예에서, 이 정렬 마크의 개수는 노광 필드의 개수 (또는 다이의 개수)보다 적다. 대안적으로, 이 정렬 마크의 개수는 노광 필드의 개수 (또는 다이 개수)와 동일하다. 굽힘 또는 뒤틀림 또는 신장과 같은, 기판(W)의 변형은 정렬 마크들의 서로에 대한 변위를 초래한다. 세밀한 정렬 정보에 기초하여, 제어 유닛은 기판(W)의 실제 형상을 정확하게 결정할 수 있다. 측정 디바이스(220)는 타겟 부분(C)에 위치될 수 있는 오버레이 마크에 기초한 및/또는 타겟 부분(C)들 사이에 위치될 수 있는 기판 정렬 마크(P1, P2)에 기초한 세밀한 웨이퍼 정렬 정보를 제공할 수 있다. 실시예에서, 기판(W)의 변형의 정보를 포함하는 세밀한 웨이퍼 정렬 정보는 오버레이 마크와 기판 정렬 마크 모두의 측정에 기초한다. 일 실시예에서, 측정 디바이스(220)에 의해 측정되는, 기판(W) 상의 오버레이 마크 및/또는 기판 정렬 마크의 개수의 합계는 노광 필드의 개수 (또는 다이의 개수)보다 크거나 같다; 예를 들어, 기판(W) 상에 96개의 노광 필드 (또는 다이)가 존재하는 경우, 측정 디바이스(220)에 의해 측정되는 기판(W) 상의 오버레이 마크 및/또는 기판 정렬 마크의 개수의 합은 96보다 크거나 같을 수 있다. 일반적으로, 더 많은 수의 마크 (예를 들어, 기판(W) 상의 기판 정렬 마크 및/또는 오버레이 마크)의 측정에 기초한 웨이퍼 정렬 정보는 기판(W)의 실제 형상을 보다 정확하게 결정할 수 있게 한다. 따라서, 측정 디바이스(220)가 기판(W) 상의 많은 수의 마크를 측정할 때, 리소그래피 장치의 이미징 품질이 증가할 수 있다 (또는 개선될 수 있다).
이동 디바이스(230)가 제1 기판(W1L1)을 추가 기판 홀더(702)로부터 기판 홀더(202)로 운반할 때, 기판(W)의 실제 형상은 새로운 실제 형상으로 변경될 수 있다. 그러나 실제 형상과 새로운 실제 형상 간의 차이는 일반적으로 단지 낮은 공간 주파수를 갖는다. 기판 정렬 마크의 적은 수의 측정에 기초하여, 추가 측정 디바이스(950)는 개략적인 정렬 정보를 제공할 수 있다. 이 적은 수는 3 내지 20의 범위 내, 예를 들어 16일 수 있다. 개략적인 정렬 정보 및 세밀한 정렬 정보에 기초하여, 제어 유닛은 기판(W)의 새로운 형상을 결정할 수 있다. 제어 유닛이 이러한 방식으로 기판(W)의 새로운 형상을 결정할 수 있기 때문에, 리소그래피 장치의 이미징 품질이 증가될 수 있으며 (또는 개선될 수 있으며) 및/또는 IC 제조에 필요한 충분한 이미징 품질에 대한 자격을 동시에 갖추면서 더 나은 전체 생산성이 달성될 수 있다.
측정 디바이스(220)에 의해 제공되는 바와 같은 세밀한 웨이퍼 정렬 정보는 세밀한 왜곡 맵, 즉 왜곡의 양을 매우 상세하게 나타내는 기판(W)의 표면의 맵으로서 구현될 수 있다. 추가 측정 디바이스(950)에 의해 제공되는 바와 같은 개략적인 웨이퍼 정렬 정보는 개략적인 왜곡 맵, 즉 왜곡의 양을 덜 상세하게 나타내는 기판(W)의 표면의 맵으로서 구현될 수 있다. 제어 유닛은 세밀한 왜곡 맵과 개략적인 왜곡 맵을 조합 (또는 합성)하여 조합된 왜곡 맵을 생성할 수 있으며, 이는 또한 합성 왜곡 맵 또는 통합 왜곡 맵으로 지칭될 수 있다. 조합된 왜곡 맵에 기초하여, 제어 유닛은 기판 홀더(202)의 위치를 제어할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제어 유닛은 로트 내의 각 기판에 대한 (또는 로트 내의 일부 기판에 대한) 조합된 왜곡 맵을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛은 제1 기판(W1L1)의 표면의 맵인 제1 세밀한 왜곡 맵과 제1 개략적인 왜곡 맵을 조합 (또는 합성)함으로써 제1 기판(W1L1)에 대한 제1 조합된 왜곡 맵을 생성할 수 있다. 유사하게, 제어 유닛은 제2 기판(W2L1)의 표면의 맵인 제2 세밀한 왜곡 맵과 제2 개략적인 왜곡 맵을 조합 (또는 합성)함으로써 제2 기판(W2L1)에 대한 제2 조합된 왜곡 맵을 생성할 수 있다. 대안적으로, 제어 유닛은 기판의 세밀한 왜곡과 개략적인 왜곡 맵에 기초하여 로트 내의 다른 기판들 중 임의의 하나에 대한 제2 조합된 왜곡 맵을 생성할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제어 유닛은 제2 로트 내의 기판의 세밀한 왜곡과 개략적인 왜곡 맵에 기초하여 제2 로트 내의 다른 기판들 중 하나에 대한 제3 조합된 왜곡 맵을 생성할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 세밀한 왜곡 맵 및/또는 조합된 왜곡 맵에 기초하여, 제어 유닛은 공간 이미지의 광학적 특성, 투영 시스템(PS)의 광학적 특성, 또는 이들 모두를 제어할 수 있다. 세밀한 왜곡 맵에 기초하여, 및/또는 조합된 왜곡 맵에 기초하여, 및/또는 센서 홀더(206)가 유지하고 있는 센서들 중 하나의 측정 데이터에 기초하여, 및/또는 시뮬레이션 모델에 기초하여, 제어 유닛은 기판(W) 상으로 투영될 이미지의 왜곡, 투영 시스템(PS)의 수차 및/또는 기판(W)의 면내 변형을 보상할 수 있다. 센서 홀더(206)가 유지하고 있는 센서들 중 하나에 의해 획득된 측정 데이터는 투영 시스템(PS)의 특성, 공간 이미지의 특성 및/또는 노광 빔의 특성을 포함할 수 있다. 제어 유닛은 공간 이미지 및/또는 투영 시스템(PS)의 다음의 광학적 특성들 중 하나 또는 일부를 제어할 수 있다: 배율-X, 배율-Y, 왜곡, 코마, 필드 곡률, 구면 수차, 비점 수차, 또는 임의의 다른 유형의 수차.
노광 중에, 스캐닝 중에 및/또는 스테핑 중에 (렌즈 배럴에 대하여, 방사선 빔(B)의 경로에 대하여 또는 투영 시스템(PS)의 광학 축에 대하여) 광학 요소의 위치 및/또는 배향을 작동시킴으로써 공간 이미지 및/또는 투영 시스템(PS)의 이 광학적 특성들 중 하나 또는 일부는 제어될 수 있다. 투영 시스템(PS) 내의 이 광학 요소들 중 하나 이상은 렌즈 홀더에 의해 지지될 수 있으며 및/또는 노광 중에 및/또는 스캔 중에 피에조-액추에이터에 의해 능동적으로 작동 (또는 제어)될 수 있다.
공간 이미지 및/또는 투영 시스템(PS)의 이 광학적 특성들 중 하나 또는 일부는 투영 시스템(PS) 내의 변형 가능한 미러에 의해 능동적으로 제어될 수 있다. 본 발명의 맥락에서 사용될 수 있는 이러한 변형 가능한 미러의 예가 일본 특허출원 공개 번호 JP2013-161992 A호에 개시되어 있으며, 이는 본 명세서에서 인용 참조된다.
공간 이미지의 광학적 특성 중 적어도 하나는 패터닝 디바이스(MA)를 구부림으로써 및/또는 기판 홀더(202)의 위치를 제어함으로써 제어될 수 있다. 실시예에서, 필드 곡률은 패터닝 디바이스(MA)를 구부림으로써 적어도 부분적으로 보상된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 필드 간 오버레이 오차 및/또는 필드 내 오버레이 오차의 저차-성분은 노광 중에 기판 홀더(202)의 위치를 제어함으로써 적어도 부분적으로 보상된다. 이 보상으로 보다 우수한 이미징 품질이 이루어질 것이다; 다시 말해, IC 제조를 위해 요구되는 충분한 이미징 품질에 대한 자격을 동시에 갖추면서 더 나은 전체 생산성이 달성될 것이다.
실시예에서, 제어 유닛은 모두가 기판(W)의 면내 변형에 관한 정보를 포함하는 세밀한 왜곡 맵과 개략적인 왜곡 맵을 조합 (또는 합성)함으로써 조합된 왜곡 맵을 생성한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 세밀한 왜곡 맵 및/또는 조합된 왜곡 맵에 기초하여, 제어 유닛은 기판 홀더(202)의 위치, 공간 이미지의 광학적 특성, 및/또는 투영 시스템(PS)의 광학적 특성을 제어함으로써 기판(W)의 면내 변형을 보상한다. 이러한 방식으로 리소그래피 장치를 작동시킴으로써, 예를 들어 특정 노드(node)에 대한 어떠한 이미징 품질 요구 조건 (예를 들어, 오버레이 요구 조건)이 만족될 수 있다. 대조적으로, 개략적인 왜곡 맵만을 기초로 기판(W)의 면내 변형을 보상할 때, 동일한 어떠한 이미징 품질 요구 조건이 만족되지 않을 수 있다.
실시예에서, 세밀한 왜곡 맵 및/또는 조합된 왜곡 맵은 공간 이미지 및/또는 기판 상에 생성된 패턴을 예측하는 시뮬레이션 모델을 교정, 업데이트 및/또는 개선하기 위해 사용될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 다수의 세밀한 왜곡 맵 및/또는 다수의 조합된 왜곡 맵이 시뮬레이션 모델을 교정, 업데이트 및/또는 개선하기 위해 사용될 수 있다. 　예를 들어, 제1 기판(W1L1)의 면내 변형에 관한 정보를 제공하는 제1 세밀한 왜곡 맵 (및/또는 제1 조합 왜곡 맵) 및 제2 기판(W2L1)의 면내 변형에 관한 정보를 제공하는 제2 세밀한 왜곡 맵 (및/또는 제2 조합 왜곡 맵)은 많은 웨이퍼를 노광시키기 위한 노광 장치의 작동 중에 상이한 시점에서 획득된 측정 데이터 세트로서 사용될 수 있다. 이 측정 데이터 세트는 시간의 함수로서 공간 이미지 및 기판 상에 생성된 패턴을 예측하는 시뮬레이션 모델을 교정, 업데이트 및/또는 개선하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 시뮬레이션 모델은 공간 이미지 (및/또는 기판 상에 생성된 패턴)가 패터닝 디바이스(MA), 투영 시스템(PS) 내의 광학 요소, 및/또는 기판 홀더(202)의 (시간에 따른) 온도 변화에 의하여 어떻게 영향을 받는지를 예측할 수 있다. 시뮬레이션 세트와 상이한 시점에서 획득된 측정 데이터 세트를 비교하면, 시뮬레이션 모델의 정확도가 개선될 수 있다. 이 복수의 세밀한 왜곡 맵 (및/또는 복수의 조합된 왜곡 맵)에 더하여, (퍼지 가스, 패터닝 디바이스(MA), 투영 시스템(PS) 내의 광학 요소, 및/또는 기판 홀더(202)의 온도와 같은) 다른 유형의 측정 데이터가 시뮬레이션 모델을 교정, 업데이트 및/또는 개선하기 위해 사용될 수 있다. IC의 생산 동안 (즉, 노광 장치의 가동 시간 동안) 획득된 측정 데이터에 기초하여 시뮬레이션 모델이 교정, 업데이트 및/또는 개선될 수 있다면, 테스트 레티클을 사용한 오프라인 테스트 노광에 기초한 (즉, 노광 장치의 정지 시간 동안), 시뮬레이션 모델을 교정, 업데이트 및/또는 개선하는 방법과 비교하여 더 우수한 전체적인 생산성이 이루어질 수 있다.
수차는 제르니케(Zernike) 다항식의 관점에서 설명될 수 있다. 수차는 일련의 삼각함수의 관점에서 설명될 수 있다. 수차의 유형은, 예를 들어 제르니케 다항식 및/또는 일련의 삼각 함수의 특성에 기초하여 홀수-차수 성분 및 짝수-차수 성분으로 분류될 수 있다. 예를 들어, 사인 함수에 의하여 설명된 제르니케 항(Zernike terms)은 홀수-차수 성분으로 지칭될 수 있다. 코사인 함수로 설명된 제르니케 항은 짝수-차수 성분으로 지칭될 수 있다. 투영 시스템(PS) 내의 광학 요소의 온도 변화 (예를 들어, 가열 또는 냉각)에 의해 야기된 수차는 열 수차로 지칭될 수 있다.
실시예에서, 수차의 짝수-차수 성분 중 적어도 하나는 투영 시스템(PS) 내의 변형 가능한 미러에 의해 제어된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 수차의 홀수-차수 성분 중 적어도 하나는 투영 시스템(PS) 내의 변형 가능한 미러에 의해 제어된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 열 수차는 투영 시스템(PS) 내의 변형 가능한 미러에 의해 적어도 부분적으로 보상된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 노광 중에, 스캐닝 중에 및/또는 스테핑 중에 (렌즈 배럴에 대하여, 방사선 빔(B)의 경로에 대하여 또는 투영 시스템(PS)의 광학 축에 대하여) 광학 요소의 위치 및/또는 배향을 작동시킴으로써 수차의 홀수-차수 성분 중 적어도 하나는 제어된다. 이러한 방식으로 리소그래피 장치를 작동시킴으로써, 보다 우수한 이미징 품질이 달성될 수 있다.
이동 디바이스(230)는 기판(W)을 추가 기판 홀더(702)로부터 기판 홀더(202)로 운반하도록 배치될 수 있다. 이동 디바이스(230)는 로봇 아암 및/또는 웨이퍼 핸들러를 포함할 수 있다. 이동 디바이스(230)는 기판(W)의 최하부 측과 접촉하도록 그리퍼를 포함할 수 있다. 이동 디바이스(230)는 기판(W)의 최상부 표면에서 기판(W)을 유지하도록 베르누이 척(Bernouilli chuck)을 포함할 수 있다. 기판(W)의 최상부 표면과 베르누이 척 사이의 가스 필름은 기판(W)과 베르누이 척 간의 물리적 접촉을 방지한다. 베르누이 척은 본 명세서에서 인용 참조된 PCT 출원 공개 번호 WO2013/100203A2호에 설명되어 있다. 이동 디바이스(230)의 일부는 기판 홀더(202)로부터 기판(W)을 들어올리기 위한 리프팅 핀으로서 구현될 수 있다. 리프팅 핀은 기판(W)과 기판 홀더(202) 사이에 공간을 제공하기에 충분히 멀리 기판(W)을 기판 홀더(202)로부터 들어올릴 수 있으며, 따라서 이동 디바이스(230)는 기판(W) 아래에 그리퍼를 제공하여 기판(W)을 리프팅 핀으로부터 들어 올릴 수 있다.
실시예에서, 리소그래피 장치는 기판 홀더(202), 기판(W) 및 센서 홀더(206) 중 적어도 하나와 투영 시스템(PS) 사이에 한정된 공간에 침지 액체를 공급하고 가두도록 구성된 액체 핸들링 시스템을 포함할 수 있다. 액체 핸들링 시스템을 포함하는 리소그래피 장치는 침지 리소그래피 장치, 침지 노광 장치 또는 침지 스캐너로 지칭될 수 있다. 도 10c에 도시된 바와 같이 센서 홀더(206)가 투영 시스템(PS) 아래에 위치될 때, 액체 핸들링 시스템은 투영 시스템(PS)과 센서 홀더(206) 사이에 한정된 공간에 침지 액체를 공급하고 가둘 수 있다. 도 9 및 도 10d에 도시된 바와 같이 기판 홀더(202)가 투영 시스템(PS) 아래에 위치될 때, 침지 노광 장치의 작동 중에, 예를 들어 노광 중에 상이한 시점에서, 액체 핸들링 시스템은 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 한정된 공간에 (및/또는 투영 시스템(PS)과 기판 홀더(202) 사이의 한정된 공간에) 침지 액체를 공급하고 가둘 수 있다.
실시예에서, 액체 핸들링 시스템은 공급 포트를 포함하고 있으며, 이는 침지 액체를 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 한정된 (또는 투영 시스템(PS)과 기판 홀더(202) 사이에 한정된, 또는 투영 시스템(PS)과 센서 홀더(206) 사이에 한정된) 공간으로 공급할 수 있다. 액체 핸들링 시스템은 공간으로부터 액체를 회수할 수 있는 회수 포트를 더 포함하고 있다. 회수 포트 내에는 복수의 구멍 (즉, 개구 또는 기공)을 갖는 다공성 부재가 배치될 수 있다. 다공성 부재는 예를 들어 메시 플레이트일 수 있으며, 여기서 다수의 작은 구멍이 메시에 형성되어 있다. 이러한 액체 핸들링 시스템의 예는 PCT 출원 공개 번호 WO2010/018825A1호에 개시되어 있으며, 이의 전체 내용은 본 명세서에서 인용 참조된다.
부가적으로 또는 대안적으로, 액체 핸들링 시스템은 작동 가능한 흐름 플레이트를 포함하고 있으며, 이는 작동 시스템(PS)에 대하여 및/또는 기판 홀더(202)에 대하여 독립적으로 위치 제어되도록 구성된다. 일반적으로, (기판 홀더(202)의 스테핑 및/또는 스캐닝 움직임의) 더 높은 속도/가속도와 가두어진 침지 액체의 메니스커스(meniscus)의 안정성 사이에는 균형이 있을 수 있다. 다시 말해서, 기판 홀더(202)의 스테핑 및/또는 스캐닝 움직임의 더 높은 속도/가속도는 침지 노광 장치의 처리량 성능을 향상시키지만, 이는 또한 액체 핸들링 시스템과 기판(W) (및/또는 기판 홀더(202)) 간의 상대 속도/가속도가 더 높다는 것을 의미한다. 더 높은 상대 속도/가속도는 메니스커스를 더 불안정하게 할 수 있다; 더욱이, 불안정한 메니스커스는 침지 액체의 누출 및 기판 홀더(202), 기판(W) 및/또는 센서 홀더(206)의 표면 상에서의 액적의 생성과 같은 결함 문제를 야기할 수 있다. 이 결함 문제는 침지 노광 장치의 가동 시간 성능을 저하시킬 수 있다. 기판 홀더(202)의 스테핑 및/또는 스캔 움직임의 속도/가속도를 감소시킴으로써 (즉, 더 낮은 스캔 속도, 스캔 가속도 및 스테핑 가속도로 기판(W)을 노광시킴으로써) 이 결함 문제가 방지되는 경우, 침지 노광 장치의 처리량 성능이 저하될 것이다. 따라서, 이 균형는 또한 처리량 성능과 가동 시간 성능 간의 균형으로 인식될 수 있으며, 이는 침지 노광 장치의 전체 생산성을 저하시킨다. 이 잠재적인 결함 문제를 방지하기 위하여, 제어 유닛은 기판 홀더(202) 및/또는 작동 가능한 흐름 플레이트를 구동 (또는 이의 위치를 제어)하여 작동 가능한 흐름 플레이트와 기판(W) (및/또는 기판 홀더(202)) 간의 상대 속도 및 가속도를 줄일 수 있다. 기판 홀더(202) 및/또는 작동 가능한 흐름 플레이트를 이러한 방식으로 제어함으로써 (즉, 스캔 속도, 스캔 가속도 및/또는 스테핑 가속도를 감소시키지 않고 작동 가능한 흐름 플레이트와 기판(W) 간의 상대 속도/가속도를 감소시킴으로써), 노광 중에 (기판 홀더(202)의 스테핑 및/또는 스캐닝 움직임 중에) 침지 액체의 누출이 방지될 수 있으며, 및/또는 침지 액체가 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 한정된 공간 내에 (및/또는 투영 시스템(PS)과 기판 홀더(202) 사이에 한정된 공간 내에) 가두어진 상태로 유지되는 것이 보장될 수 있다. 따라서 보다 우수한 전체 생산성이 이루어질 수 있다. 본 실시예의 맥락에서 사용될 수 있는 액체 핸들링 시스템의 예가 일본 특허출원 공개 번호 JP2014-120693A호에 개시되어 있으며, 이는 전체 내용이 본 명세서에서 인용 참조된다.
실시예에서, 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206)는 침지 액체를 기판 홀더(202) (및/또는 기판(W))로부터 센서 홀더(206)로 (및 그 반대로) 이송시키기 위하여 일제히 이동하도록 배치될 수 있다. 일제히 이동하는 동안, 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206)는 서로 접촉될 수 있거나 침지 액체의 누출을 방지하기에 충분히 작은 갭에 의하여 서로 분리될 수 있다.
실시예에서, 기판 홀더(202)와 센서 홀더(206) 각각은 자신의 이동자(204)를 갖고 있다. 기판 홀더(202)는 투영 시스템(PS)에 대해 기판 홀더(202)를 이동시키기 위해 이동자를 갖고 있다. 센서 홀더(206)는 투영 시스템(PS)에 대해 센서 홀더(206)를 이동시키기 위해 추가 이동자를 갖고 있다. 이동자 및/또는 추가 이동자는 평면 모터를 포함하여 x-방향과 y-방향 모두로 이동할 수 있다. 평면 모터는 자석과 전기 코일을 갖는 가동 자석형 평면 모터일 수 있다. 자석은 기판 홀더(202) 상에 및/또는 센서 홀더(206) 상에 배치될 수 있는 반면, 전기 코일은 고정되어 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 추가 이동자는 2개의 적층된 리니어 모터를 포함할 수 있으며, H-구동-배열로 배치될 수 있다. 실시예에서, 기판 홀더(202)와 다른 기판 홀더(212)는 각각 평면 모터에 의하여 이동되는 반면에, 센서 홀더(206)는 2개의 적층된 리니어 모터에 의해 이동되고 H-구동 배열로 배치될 수 있다. 실시예에서, 기판 홀더(202), 다른 기판 홀더(212) 그리고 센서 홀더(206) 각각은 H-구동-배열로 배치된 리니어 모터에 의해 이동된다.
본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 사용에 대한 특정 참조가 이루어질 수 있지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 다른 적용을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 당업자는 이러한 대안적인 적용의 맥락에서, 본 명세서 내에서의 용어 "웨이퍼" 또는 "다이"의 임의의 사용이 각각 더 일반적인 용어 "기판" 또는 "타겟 부분"과 동의어로 간주될 수 있다는 점을 인식할 것이다. 본 명세서에서 언급된 기판(W)은, 예를 들어 트랙 (전형적으로 레지스트 층을 기판에 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 계측 툴 및/또는 검사 툴에서 노광 이전 또는 이후에 처리될 수 있다. 적용 가능한 경우, 본 명세서 내의 개시는 이러한 그리고 다른 기판 처리 툴에 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판(W)이 2회 이상 처리될 수 있으며, 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어 기판(W)은 이미 다수의 처리된 층을 포함하는 기판을 지칭할 수 있다.
비록 광학 리소그래피의 맥락에서 본 발명의 실시예의 사용에 대해 구체적인 참조가 이루어질 수 있지만, 본 발명이 다른 적용, 예를 들어 임프린트 리소그래피 및 e- 빔 리소그래피에서 사용될 수 있고 또한 문맥이 허용하는 경우 광학 리소그래피에 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스(MA)의 토포그래피는 기판 상에 생성된 패턴을 한정한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판에 공급되는 레지스트 층으로 가압될 수 있으며, 그 때문에 전자기 방사선, 열, 압력 또는 이들의 조합을 적용함으로써 레지스트는 경화된다. 패터닝 디바이스(MA)는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기고 레지스트 밖으로 이동된다.
본 발명의 특정 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 예를 들어, 본 발명은 위에서 개시된 바와 같은 방법을 설명하는 하나 이상의 기계 판독 가능한 명령의 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.
위의 설명은 예시를 위한 것으로서, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 아래에서 설명되는 청구 범위의 범위를 벗어나지 않으면서 설명된 바와 같이 본 발명에 대한 변형이 이루어질 수 있다는 점이 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명의 다른 양태는 다음의 번호가 부여된 항목에서와 같이 설명된다.
1. 노광 장치는,
기판을 유지시키기 위한 기판 홀더;
센서를 유지시키기 위한 센서 홀더; 및
기판 홀더를 이동시키기 위하여 배치되어 있는 이동자를 포함하고 있으며,
여기서 이동자는 센서 홀더를 이동시키기 위하여 제1 상황에서 센서 홀더와 결합하도록 배치되어 있고,
이동자는 센서 홀더를 이동시키지 않고 이동하기 위하여 제2 상황에서 센서 홀더로부터 분리되도록 배치되어 있다.
2. 항목 1의 노광 장치는 센서 홀더를 이동자에 제공하기 위한 그리고 센서 홀더를 이동자로부터 제거하기 위한 교환 메커니즘을 포함하고 있다
3. 항목 1 또는 2의 노광 장치에서, 이동자는 추가 기판을 유지하기 위해 추가 기판 홀더를 이동시키도록 배치되어 있으며, 추가 기판의 크기는 기판의 크기와 상이하다.
4. 항목 3의 노광 장치에서, 센서 홀더는 길이와 폭을 가지며, 길이는 기판 홀더의 크기와 실질적으로 동일하고, 폭은 추가 기판 홀더의 크기와 실질적으로 동일하며, 길이와 폭은 서로 상이하다.
5. 항목 3 또는 4의 노광 장치에서, 이동자는 센서 홀더를 제1 배향 및 제2 배향으로 지지하도록 배치되어 있으며,
제1 배향에서, 센서 홀더는 수평면에 수직인 축을 따라 제1 각도를 갖고,
제2 배향에서, 센서 홀더는 수평면에 수직인 축을 따라 제2 각도를 갖고 있으며,
제1 각도는 제2 각도와 상이하다.
6. 항목 1 내지 5 중 한 항목의 노광 장치에서, 기판 홀더와 센서 홀더는 제1 상황에서 이동자에 대해 일제히 이동하도록 배치되어 있다.
7. 항목 6의 노광 장치는 기판 홀더의 최상부 표면과 센서 홀더의 최상부 표면 중 하나에 액체를 제공하기 위한 노즐을 포함하고 있으며, 여기서 노광 장치는 기판 홀더와 센서 홀더가 이동자에 대하여 일제히 이동하는 동안에 액체를 기판 홀더의 최상부 표면과 센서 홀더의 최상부 표면 중 하나로부터 기판 홀더의 최상부 표면과 센서 홀더의 최상부 표면 중 다른 하나로 이송하도록 배치되어 있다.
8. 항목 1 내지 5 중 한 항목의 노광 장치에서, 이동자는 기판 홀더를 이동시키지 않고 이동하기 위하여 제1 위치에서 기판 홀더와 분리되도록 배치되어 있다.
9. 항목 1 내지 8 중 한 항목의 노광 장치에서, 센서 홀더는 기판 홀더로부터 방사선 빔을 받아 들이도록 배치되어 있다.
10. 항목 9의 노광 장치에서, 기판 홀더는 마커를 포함하고 있으며, 방사선 빔은 마커 상에 투영될 이미지에 관한 정보를 포함하고 있다.
11. 항목 9 또는 10의 노광 장치에서, 센서 홀더는 방사선 빔을 검출기로 전파하도록 배치되어 있으며, 센서 홀더는 검출기에 대하여 이동 가능하다.
12. 항목 1 내지 11 중 한 항목의 노광 장치는 노광 디바이스와 측정 디바이스를 포함하고 있으며, 여기서 노광 디바이스는 기판을 노광 빔으로 노광시키도록 배치되어 있고, 측정 디바이스는 기판의 측정 정보를 제공하도록 배치되어 있으며, 노광 디바이스와 측정 디바이스는 서로 떨어져 있고, 이동자는 노광 장치에 가까이 있는 동안 기판 홀더를 지지하도록 배치되어 있다.
13. 항목 12의 노광 장치는 측정 디바이스에 가까이 있는 동안 기판 홀더를 지지하도록 배치되어 있는 고정 지지부를 포함하고 있다.
14. 항목 13의 노광 장치는 제1 엔코더 헤드 및 제1 스케일을 포함하고 있으며, 여기서 고정 지지부는 제1 엔코더 헤드를 유지하기 위한 오목부를 포함하고, 제1 스케일은 기판 홀더의 최하부 표면에 배치되어 있으며, 제1 엔코더 헤드는 기판 홀더가 측정 디바이스에 가까이 있는 동안 제1 스케일을 향하며 또한 기판 홀더의 위치 정보를 나타내는 신호를 제공하도록 배치되어 있다.
15. 항목 14의 노광 장치에서, 제1 엔코더 헤드는 동적 격리부를 통하여 고정 지지부에 연결되어 있다.
16. 항목 12 내지 15 중 한 항목의 노광 장치는 정지 지지체에 의하여 지지되는 동안 기판 홀더를 이동시키도록 배치되어 있는 이동 디바이스를 포함하고 있다.
17. 항목 12 내지 16 중 한 항목의 노광 장치는 노광 디바이스를 지지하기 위한 프레임을 포함하고 있으며, 여기서 노광 디바이스는 프레임에 대해 이동 가능하다.
18. 항목 12 내지 17 중 한 항목의 노광 장치는 기판의 추가 측정 정보를 제공하도록 배치되어 있는 추가 측정 디바이스를 포함하고 있으며, 여기서 추가 측정 디바이스는 측정 디바이스보다 노광 디바이스에 더 가깝다.
19. 항목 1 내지 18 중 한 항목의 노광 장치는 제2 엔코더를 포함하고 있으며, 여기서 제2 엔코더 헤드는 기판 홀더의 위치 정보를 나타내는 제2 신호를 제공하기 위하여 제1 스케일을 향하도록 배치되어 있다.
20. 항목 1 내지 19 중 한 항목의 노광 장치는 제3 엔코더 헤드 및 제3 스케일을 포함하고 있으며, 여기서 제3 스케일은 센서 홀더의 최하부 측에 배치되어 있고, 센서 홀더의 위치 정보를 나타내는 제3 신호를 제공하기 위하여 제3 엔코더 헤드는 제3 스케일을 향하도록 배치되어 있다.
21. 노광 장치는,
기판을 유지시키기 위한 기판 홀더;
센서를 유지시키기 위한 센서 홀더;
기판 홀더를 이동시키기 위하여 배치되어 있는 이동자; 및
방사선의 빔을 기판 상으로 제공하도록 배치되어 있는 투영 시스템을 포함하고 있으며,
여기서 노광 중에, 센서 홀더가 이동자에서 분리될 때 투영 시스템은 방사선의 빔을 기판 상으로 제공하고,
센서가 투영 시스템 또는 방사선 빔의 특성을 측정할 때, 이동자는 센서 홀더와 결합한다.
22. 항목 21의 노광 장치는 센서 홀더를 이동자에 제공하기 위한 그리고 센서 홀더를 이동자로부터 제거하기 위한 교환 메커니즘을 포함하고 있다
23. 항목 21 또는 22의 노광 장치에서, 이동자는 추가 기판을 유지하기 위해 추가 기판 홀더를 이동시키도록 배치되어 있으며, 추가 기판의 크기는 기판의 크기와 상이하다.
24. 항목 23의 노광 장치에서, 센서 홀더는 길이와 폭을 가지며, 길이는 기판 홀더의 크기와 실질적으로 동일하고, 폭은 추가 기판 홀더의 크기와 실질적으로 동일하며, 길이와 폭은 서로 상이하다.
25. 항목 23 또는 24의 노광 장치에서, 이동자는 센서 홀더를 제1 배향 및 제2 배향으로 지지하도록 배치되어 있으며,
제1 배향에서, 센서 홀더는 수평면에 수직인 축을 따라 제1 각도를 갖고,
제2 배향에서, 센서 홀더는 수평면에 수직인 축을 따라 제2 각도를 갖고 있으며,
제1 각도는 제2 각도와 상이하다.
26. 항목 21 내지 25 중 한 항목의 노광 장치에서, 이동자는 기판 홀더를 이동시키지 않고 이동하기 위하여 기판 홀더로부터 분리되도록 배치되어 있다.
27. 항목 21 내지 26 중 한 항목의 노광 장치에서, 센서 홀더는 기판 홀더로부터 방사선 빔을 받아 들이도록 배치되어 있다.
28. 항목 27의 노광 장치에서, 기판 홀더는 마커를 포함하고 있으며, 방사선 빔은 마커 상에 투영될 이미지에 관한 정보를 포함하고 있다.
29. 항목 27 또는 28의 노광 장치에서, 센서 홀더는 방사선 빔을 검출기로 전파하도록 배치되어 있으며, 센서 홀더는 검출기에 대하여 이동 가능하다.
30. 항목 21 내지 29 중 한 항목의 노광 장치는 노광 디바이스와 측정 디바이스를 포함하고 있으며, 여기서 노광 디바이스는 기판을 노광 빔으로 노광시키도록 배치되어 있고, 측정 디바이스는 기판의 측정 정보를 제공하도록 배치되어 있으며, 노광 디바이스와 측정 디바이스는 서로 떨어져 있고, 이동자는 노광 장치에 가까이 있는 동안 기판 홀더를 지지하도록 배치되어 있다.
31. 항목 30의 노광 장치는 측정 디바이스에 가까이 있는 동안 기판 홀더를 지지하도록 배치되어 있는 고정 지지부를 포함하고 있다.
32. 항목 31의 노광 장치는 제1 엔코더 헤드 및 제1 스케일을 포함하고 있으며, 여기서 고정 지지부는 제1 엔코더 헤드를 유지하기 위한 오목부를 포함하고, 제1 스케일은 기판 홀더의 최하부 표면에 배치되어 있으며, 제1 엔코더 헤드는 기판 홀더가 측정 디바이스에 가까이 있는 동안 제1 스케일을 향하며 또한 기판 홀더의 위치 정보를 나타내는 신호를 제공하도록 배치되어 있다.
33. 항목 32의 노광 장치에서, 제1 엔코더 헤드는 동적 격리부를 통하여 고정 지지부에 연결되어 있다.
34. 항목 31 내지 33 중 한 항목의 노광 장치는 정지 지지체에 의하여 지지되는 동안 기판 홀더를 이동시키도록 배치되어 있는 이동 디바이스를 포함하고 있다.
35. 항목 31 내지 34 중 한 항목의 노광 장치는 노광 디바이스를 지지하기 위한 프레임을 포함하고 있으며, 여기서 노광 디바이스는 프레임에 대해 이동 가능하다.
36. 항목 31 내지 35 중 한 항목의 노광 장치는 기판의 추가 측정 정보를 제공하도록 배치되어 있는 추가 측정 디바이스를 포함하고 있으며, 여기서 추가 측정 디바이스는 측정 디바이스보다 노광 디바이스에 더 가깝다.
37. 항목 31 내지 36 중 한 항목의 노광 장치는 제2 엔코더 헤드를 포함하고 있으며, 여기서 제2 엔코더 헤드는 기판 홀더의 위치 정보를 나타내는 제2 신호를 제공하기 위하여 제1 스케일을 향하도록 배치되어 있다.
38. 항목 31 내지 37 중 한 항목의 노광 장치는 제3 엔코더 헤드 및 제3 스케일을 포함하고 있으며, 여기서 제3 스케일은 센서 홀더의 최하부 측에 배치되어 있고, 센서 홀더의 위치 정보를 나타내는 제3 신호를 제공하기 위하여 제3 엔코더 헤드는 제3 스케일을 향하도록 배치되어 있다.
39. 노광 장치는,
제1 기판을 유지하기 위한 제1 기판 홀더;
제2 기판을 유지하기 위한 제2 기판 홀더;
제1 기판을 노광 빔으로 노광하기 위한 투영 시스템;
제2 기판의 측정 정보를 제공하도록 배치되어 있는 측정 디바이스;
제1 기판의 측정 정보를 제공하도록 배치되어 있는 추가 측정 디바이스를 포함하며,
추가 측정 디바이스는 측정 디바이스보다 투영 시스템에 더 가깝다.
40. 항목 39의 노광 장치에서, 제1 기판의 추가 측정 정보는 제1 기판의 높이 프로파일 및/또는 면내 변형을 포함하고 있다.
41. 항목 39 또는 40의 노광 장치에서, 측정 디바이스는 제1 기판 상의 기판 정렬 마크의 위치에 관한 정보를 제공하도록 구성되어 있다.
42. 항목 39 내지 41 중 한 항목의 노광 장치는,
센서를 유지하기 위한 센서 홀더, 및
기판 홀더를 투영 시스템에 대해 이동시키기 위한 이동자를 포함하며,
여기서 센서는 노광 빔 또는 투영 시스템의 특성을 측정하도록 배치되어 있다.
43. 항목 42의 노광 장치에서, 추가 측정 디바이스는 센서가 노광 빔의 특성을 측정하는 동안 제1 기판의 측정 정보를 획득하도록 배치되어 있다.
44. 항목 39 내지 43 중 한 항목의 노광 장치에서, 리소그래피 장치는 제1 기판을 제1 기판 홀더로부터 제2 기판 홀더로 운반하도록 배치되어 있으며, 측정 디바이스는 제1 기판의 측정 정보를 제공하도록 배치되어 있다.
45. 항목 39 내지 44 중 한 항목의 노광 장치에서, 측정 디바이스는 제2 기판 홀더가 제1 위치에 있을 때 제2 기판의 측정 정보를 획득하도록 배치되어 있으며, 추가 측정 디바이스는 제2 기판 홀더가 제2 위치에 있을 때 제2 기판의 측정 정보를 획득하도록 구성된다.
46. 항목 39 내지 45 중 한 항목의 노광 장치에서, 추가 측정 디바이스는 복수의 측정 빔을 제1 기판 상에 동시에 전파하도록 배치되어 있다.
47. 항목 39 내지 46 중 한 항목의 노광 장치는 제1 기판의 측정 정보와 제2 기판의 측정 정보에 기초하여 제1 기판 홀더와 제2 기판 홀더를 구동하도록 배치된 제어 유닛을 포함하고 있다.
48. 항목 39 내지 47 중 한 항목의 노광 장치에서, 제1 기판은 제1 정렬 마크를 구비하고 있으며, 추가 측정 디바이스는 제2 정렬 마크의 위치에 기초하여 제1 기판의 측정 정보를 제공하도록 배치되어 있다.
49. 항목 39 내지 48 중 한 항목의 노광 장치에서, 제2 기판은 제2 정렬 마크를 구비하고 있으며, 측정 디바이스는 제2 정렬 마크의 위치에 기초하여 제2 기판의 측정 정보를 제공하도록 배치되어 있다.

Claims (15)

  1. 기판의 타겟부 상에 방사선 빔을 투영하도록 구성된 노광 장치로서,
    상기 기판을 유지하도록 구성된 제 1 기판 홀더;
    상기 기판을 유지하도록 구성된 제 2 기판 홀더;
    센서 또는 검출기를 유지하도록 구성된 센서 홀더;
    상기 기판 상의 기판 정렬 마크의 위치를 측정하기 위한 정렬 센서를 포함하는 제 1 정렬 시스템을 갖는 측정 디바이스;
    상기 기판 상의 기판 정렬 마크의 위치를 측정하기 위한 추가 정렬 센서를 포함하는 제 2 정렬 시스템을 갖는 추가 측정 디바이스;
    상기 제 1 기판 홀더의 하부 표면 상에 배열된 제 1 스케일; 및
    제 1 정렬 시스템 아래에 위치되고 고정 지지부에 의해 유지되는 제 1 인코더 헤드를 포함하고,
    상기 제1 정렬 시스템은 상기 제2 정렬 시스템이 상기 기판을 측정하는 동안 다른 기판을 측정하도록 배열되는 노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인코더 헤드 및 상기 제 1 인코더 헤드를 향하는 상기 제 1 스케일을 갖는 제 1 위치 측정 시스템을 포함하고, 상기 제 1 위치 측정 시스템은, 상기 제 1 기판 홀더가 상기 측정 디바이스에 있거나 또는 근처에 있는 동안 상기 제 1 기판 홀더의 위치 정보를 나타내는 제 1 신호를 제공하도록 구성되는, 노광 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 정렬 시스템이 상기 기판 상의 기판 정렬 마크의 위치를 측정하는 동안 상기 제 1 기판 홀더 상에 상기 기판을 유지하도록 구성되고,
    상기 노광 장치는, 상기 제 2 정렬 시스템이 상기 기판 상의 기판 정렬 마크의 위치를 측정하는 동안 상기 제 2 기판 홀더 상에 상기 기판을 유지하도록 구성되는, 노광 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 정렬 시스템에 의해 측정된 기판 정렬 마크의 수는 3 내지 16인, 노광 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 정렬 시스템에 의해 측정된 기판 정렬 마크의 수는 상기 기판 상의 노광 필드의 수보다 크거나 같은, 노광 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 홀더로부터 상기 제 2 기판 홀더로 상기 기판을 이송하도록 구성된 이동 디바이스를 더 포함하는, 노광 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 홀더는 파면 수차 측정 디바이스, 조도 모니터, 조도 불규칙성 센서, 균일성 센서 또는 편광 측정용 센서를 유지하는, 노광 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 단일 조명 시스템; 및
    패터닝 디바이스에 의해 상기 방사선 빔에 부여된 패턴을 상기 기판의 타겟부 상으로 투영하도록 구성된 단일 투영 시스템
    을 포함하는, 노광 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 측정 디바이스는 상기 추가 측정 디바이스보다 상기 단일 투영 시스템으로부터 더 멀리 위치되는, 노광 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    제 2 인코더 헤드를 갖는 제 2 위치 측정 시스템을 포함하고, 상기 제 2 위치 측정 시스템은, 상기 제 2 기판 홀더 또는 상기 센서 홀더가 상기 단일 투영 시스템에 있거나 또는 근처에 있는 동안, 상기 제 2 기판 홀더 또는 상기 센서 홀더의 위치 정보를 나타내는 제 2 신호를 제공하도록 구성되며, 상기 제 2 인코더 헤드는 다수의 인코더 헤드, 용량형 센서 또는 간섭계 센서를 포함하는 인코더 헤드 시스템이며, 상기 제 2 인코더 헤드는 상기 측정 디바이스보다 상기 단일 투영 시스템과 상기 추가 측정 디바이스에 더 가까이 위치되는, 노광 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    노광의 동작과 관련된 원하는 계산을 구현하거나; 복수의 신호를 처리하거나; 알고리즘을 실행하거나; 상기 제 2 기판 홀더의 위치를 제어하거나; 에어리얼 이미지의 광학 특성을 제어하거나; 또는 상기 단일 투영 시스템의 광학 특성을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 단일 투영 시스템은 렌즈 배럴; 광학 소자; 및 상기 광학 소자를 유지하도록 구성된 렌즈 홀더를 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 세밀한 왜곡 맵 또는 조합된 왜곡 맵에 기초하여, 상기 제 2 기판 홀더의 위치, 에어리얼 이미지의 광학 특성, 상기 단일 투영 시스템의 광학 특성, 또는 상기 렌즈 배럴에 대한 상기 광학 소자의 위치 또는 방향을 제어함으로써, 필드간(inter-field) 오버레이 오차 또는 필드내(intra-field) 오버레이 오차를 보상하도록 구성된, 노광 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 단일 투영 시스템과 상기 제 2 기판 홀더, 기판 및 센서 홀더 중 적어도 하나 사이에 한정된 공간에 침지 액체를 공급 및 한정하도록 구성된 액체 핸들링 시스템을 포함하는, 노광 장치.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 기판 홀더 및 상기 센서 홀더는 상기 기판의 노광 전 또는 후에 동시에 이동하도록 구성되는, 노광 장치.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 노광 장치는, 상기 기판이 상기 제 2 기판 홀더에 의해 유지될 때, 상기 제 1 기판 홀더 상에 제 2 기판을 유지하도록 구성되는, 노광 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 정렬 시스템은, 상기 제 2 기판 홀더에 의해 유지된 상기 기판의 노광 동안 상기 제 2 기판의 기판 정렬 마크의 위치를 측정하도록 구성되는, 노광 장치.
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