KR102592792B1 - 대상물 로딩 프로세스를 캘리브레이션하는 스테이지 장치 및 방법 - Google Patents

대상물 로딩 프로세스를 캘리브레이션하는 스테이지 장치 및 방법 Download PDF

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안나 카타리나 베르카이크
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 발명은 제 1 평면에서의 외측 반경을 갖는 링형 돌출부를 포함하고 링형 돌출부의 외측 반경보다 큰 제 1 평면에서의 반경을 갖는 대상물을 지지하도록 구성되는 대상물 지지체를 포함하는 스테이지 장치를 제공한다. 스테이지 장치는 대상물 지지체, 및 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 대상물을 검출하도록 구성되는 센서 모듈을 더 포함한다. 스테이지 장치는 센서 모듈로부터 1 이상의 신호를 수신하고, 상기 1 이상의 신호에 기초하여 대상물이 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 결정하도록 구성되는 처리 유닛을 더 포함한다. 처리 유닛은 대상물의 상기 위치에 기초하여 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하도록 더 구성된다.

Description

대상물 로딩 프로세스를 캘리브레이션하는 스테이지 장치 및 방법
본 출원은 2018년 8월 23일에 출원된 EP 출원 18190476.4의 우선권을 주장하며, 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
본 발명은 대상물 테이블을 포함하는 스테이지 장치에 관한 것으로, 특히 상기 대상물 테이블 상의 대상물의 배치에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에 원하는 패턴을 적용시키도록 구성되는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 예를 들어, 리소그래피 장치는 기판(예를 들어, 웨이퍼) 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)의 패턴(흔히 "디자인 레이아웃" 또는 "디자인"이라고도 함)을 투영할 수 있다.
반도체 제조 공정이 계속해서 진보함에 따라, 통상적으로 '무어의 법칙'이라 칭하는 추세를 따라 회로 요소들의 치수들이 계속 감소되는 한편, 디바이스당 트랜지스터와 같은 기능 요소들의 양은 수십 년에 걸쳐 꾸준히 증가하였다. 무어의 법칙을 따라가기 위해, 반도체 산업은 점점 더 작은 피처들을 생성할 수 있게 하는 기술들을 추구하고 있다. 기판 상에 패턴을 투영하기 위해, 리소그래피 장치는 전자기 방사선을 사용할 수 있다. 이 방사선의 파장은 기판 상에 패터닝되는 피처들의 최소 크기를 결정한다. 현재 사용중인 전형적인 파장들은 365 nm(i-line), 248 nm, 193 nm 및 13.5 nm이다. 4 nm 내지 20 nm의 범위 내의 파장, 예를 들어 6.7 nm 또는 13.5 nm를 갖는 극자외(EUV) 방사선을 사용하는 리소그래피 장치가 사용되어, 예를 들어 193 nm의 파장을 갖는 방사선을 사용하는 리소그래피 장치보다 기판 상에 더 작은 피처들을 형성할 수 있다.
패턴이 기판 상에 투영되고 있는 동안, 기판은 전형적으로 기판 지지체 상에 장착되고, 예를 들어 진공 클램프에 의해 상기 지지체 상에 유지된다. 이러한 기판 지지체는, 예를 들어 복수의 버얼(burl)들 및 예를 들어 버얼들을 둘러싸는 링 형상의 돌출부를 포함할 수 있다. 상기 기판 지지체에 대한 기판의 장착은 통상적으로 소정 공차 내에 있도록 핸들링 로봇과 같은 로봇에 의해 수행된다.
소위 3DNAND 및 3D Xpoint 기판들과 같은 최근 몇 년간의 개발들이 더 흔하게는 평평하지 않고 평면-외(out-of-plane) 형상, 예를 들어 뒤틀리거나 구부러진 형상을 갖는 기판들을 초래하였다. 이는, 예를 들어 내부 응력을 갖는 층들의 수가 증가한 결과일 수 있다. 기판 지지체의 클램프에 의한 이러한 뒤틀리거나 구부러진 기판들의 적절한 클램핑은 기판 지지체에 대한 기판의 더 정확한 위치설정을 필요로 할 수 있다는 것이 관찰되었다. 그러므로, 기판 지지체에 대한 기판의 더 정확한 장착을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 목적은 대안적인 스테이지 장치를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 대상물 지지체에 대한 대상물의 위치를 결정할 수 있게 하고 대상물 지지체에 대한 대상물의 더 정확한 장착을 허용하는 것이다.
이 목적은 제 1 평면에서의 외측 반경을 갖는 링형 돌출부를 포함하고 링형 돌출부의 외측 반경보다 큰 제 1 평면에서의 반경을 갖는 대상물을 지지하도록 구성되는 대상물 지지체를 포함하는 스테이지 장치로 달성된다. 스테이지 장치는 대상물 지지체, 및 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 대상물을 검출하도록 구성되는 센서 모듈을 더 포함한다. 스테이지 장치는 센서 모듈로부터 1 이상의 신호를 수신하고, 상기 1 이상의 신호에 기초하여 대상물이 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 결정하도록 구성되는 처리 유닛을 더 포함한다. 처리 유닛은 대상물의 상기 위치에 기초하여 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하도록 더 구성된다.
따라서, 본 발명은 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값이 결정되는 스테이지 장치를 제공한다. 상기 오프셋 값에 기초하여, 대상물 및/또는 후속한 대상물들의 위치가 조정될 수 있다.
일 실시예에서, 센서 모듈은 대상물 지지체 상에 대상물이 배치되지 않은 경우에 대상물 지지체를 검출하도록 구성된다. 유리하게는, 센서 모듈에서 비교적 간단한 측정 기술들이 적용될 수 있도록 대상물 지지체가 검출되는 경우에 링형 돌출부 위에 대상물이 배치되지 않는 한편, 상기 센서 모듈은 대상물 지지체 위에 배치된다.
일 실시예에서, 센서 모듈은 링형 돌출부를 검출함으로써 대상물 지지체를 검출하도록 구성된다. 유리하게는, 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치는 쉽게 결정될 수 있다. 추가로, 상기 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치의 측정 및 결정은 예를 들어 사용된 알고리즘이 더 간단하기 때문에 더 견고할 수 있다.
일 실시예에서, 처리 유닛은 대상물 핸들러의 제어 유닛 및/또는 대상물 지지체 위치설정기의 제어 유닛에 오프셋 값을 출력하도록 구성되는 출력 단자를 더 포함한다. 유리하게는, 오프셋 값은 대상물 핸들러 또는 대상물 지지체 위치설정기로 링형 돌출부에 대한 대상물 또는 후속한 대상물들의 위치를 조정하기 위해 고려될 수 있다.
일 실시예에서, 스테이지 장치는 대상물 핸들러를 더 포함하고, 이 대상물 핸들러는: 대상물 지지체에 후속한 대상물을 제공하도록 구성되는 로봇 아암(robot arm), 및 상기 오프셋 값에 기초하여: 로봇 아암이 상기 후속한 대상물을 수용하는 경우에 로봇 아암에 대한 상기 후속한 대상물의 위치, 및/또는 로봇 아암이 대상물 지지체에 대해 상기 후속한 대상물을 배치하는 경우에 대상물 지지체에 대한 로봇 아암의 위치를 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함한다. 유리하게는, 오프셋 값은 대상물 핸들러로 링형 돌출부에 대한 대상물 또는 후속한 대상물들의 위치를 조정하기 위해 고려된다.
추가 실시예에서, 대상물 핸들러는 로봇 아암이 후속한 대상물을 수용하는 사전-정렬기(pre-aligner)를 더 포함하고, 제어 유닛은 사전-정렬기의 위치 및/또는 사전-정렬기 상의 대상물의 위치를 제어함으로써 로봇 아암이 상기 후속한 대상물을 수용하는 경우에 로봇 아암에 대한 상기 후속한 대상물의 위치를 제어하도록 구성된다. 유리하게는, 로봇 아암은 사전-정렬기를 조정함으로써 대상물의 위치가 조정되는 동안에 반복적인 동작을 계속 수행하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 처리 유닛은 링형 돌출부의 두 위치들 및/또는 대상물의 두 위치들을 결정함으로써 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 결정하도록 구성된다. 유리하게는, 수행되도록 요구되는 측정들의 수가 비교적 적다.
일 실시예에서, 처리 유닛은 링형 돌출부의 4 개의 위치들 중 3 개 및/또는 대상물의 4 개의 위치들 중 3 개를 결정함으로써 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 결정하도록 구성된다. 유리하게는, 정확성이 증가될 수 있으며, 특히 4 개의 측정들이 사용되는 경우에 링형 돌출부의 내측 또는 외측 반경 또는 대상물의 반경의, 예를 들어 제조 공차들로 인한 편차들이 보상될 수 있다.
일 실시예에서, 센서 모듈은 레벨 센서를 포함한다. 유리하게는, 예를 들어 링형 돌출부의 내측 또는 외측 반경 및/또는 대상물의 반경에서의 높이 차이들이 레벨 센서로 쉽게 검출될 수 있다. 또한, 레벨 센서는 스테이지 장치에서 이미 제공되어, 예를 들어 대상물의 높이 맵(height map)을 구성할 수 있다.
일 실시예에서, 센서 모듈은 광학 센서를 포함한다. 유리하게는, 광학 센서를 사용하여 링형 돌출부 및 대상물이 검출될 수 있다. 또한, 광학 센서는 예를 들어 정렬 센서의 일부로서 스테이지 장치에서 이미 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 스테이지 장치는 제 1 평면에 수직인 방향으로 대상물 지지체를 위치시키고, 센서가 대상물 지지체를 검출하도록 상기 방향으로 센서 모듈의 포커스 범위 내에 대상물 지지체를 위치시키도록 구성되는 수직 대상물 지지체 위치설정기를 더 포함한다. 유리하게는, 측정의 정확성은 예를 들어 센서 모듈에 더 가깝게 포커스 범위 내에 대상물 지지체를 배치함으로써 개선될 수 있다.
일 실시예에서, 스테이지 장치는 제 1 평면에 평행한 평면에 대상물 지지체를 위치시키고, 오프셋 값에 기초하여 대상물 지지체가 후속한 대상물을 수용하도록 구성되기 전에 상기 평면에 대상물 지지체를 위치시키도록 구성되는 수평 대상물 지지체 위치설정기를 더 포함한다. 유리하게는, 링형 돌출부에 대한 후속한 대상물의 위치는 대상물 지지체를 위치시킴으로써 조정될 수 있다.
일 실시예에서, 스테이지 장치는 수평 대상물 지지체 위치설정기 및 수직 대상물 지지체 위치설정기를 포함하는 대상물 지지체 위치설정기를 포함한다.
일 실시예에서, 대상물 지지체 또는 대상물 테이블은 센서 모듈에 의해 검출가능하도록 구성되는 1 이상의 마커를 더 포함한다. 유리하게는, 대상물 지지체의 위치는 마커들 중 1 이상을 검출함으로써 쉽게 결정될 수 있다.
추가 실시예에서, 처리 유닛은 단일 마커에 기초하여 대상물 지지체의 위치를 결정하도록 구성된다. 유리하게는, 단일 측정이 대상물 지지체의 위치를 결정하기에 충분할 수 있다.
일 실시예에서, 링형 돌출부는 에어 시일(air seal)을 포함한다. 유리하게는, 대상물과 대상물 지지체 사이의 적어도 부분적인 진공이 유지될 수 있다.
일 실시예에서, 대상물은 테스트 대상물이고, 스테이지 장치는 상기 테스트 대상물을 포함한다. 테스트 대상물은 대상물 지지체에 배치될 대상물과 실질적으로 동일한 반경을 제 1 평면에서 포함하고, 센서 모듈에 대해 반(semi)-투명하여, 테스트 대상물이 대상물 지지체에 배치되는 경우에 센서 모듈로 하여금 대상물 지지체와 테스트 대상물을 동시에 검출하게 한다. 유리하게는, 대상물 지지체에 대한 대상물의 위치는 단일 측정 셋업으로부터 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 대상물 및/또는 후속한 대상물은 기판이다. 유리하게는, 기판의 위치는 본 발명을 사용하여 최적화되어, 예를 들어 리소그래피 공정의 정확성을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 상으로 패턴을 투영하는 투영 시스템, 및 본 발명에 따른 스테이지 장치를 포함하는 리소그래피 장치에 관한 것이다. 유리하게는, 스테이지 장치 내의 기판의 위치는 스테이지 장치의 성능 및 리소그래피 공정의 정확성을 개선하여 최적화될 수 있다.
또한, 본 발명은 대상물 로딩 프로세스를 캘리브레이션하는 방법에 관한 것이며, 이는 내측 반경과 외측 반경 사이의 제 1 평면에서 연장되는 링형 돌출부를 포함하는 대상물 지지체를 검출하는 단계; 대상물 지지체 상에 대상물을 배치하고 -대상물은 링형 돌출부의 외측 반경보다 큰 반경을 가짐- , 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 대상물을 검출하는 단계; 대상물이 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 결정하는 단계; 및 상기 대상물의 위치에 기초하여, 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하는 단계를 포함한다. 유리하게는, 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값이 결정된다. 상기 오프셋 값에 기초하여, 대상물 및/또는 후속한 대상물들의 위치가 조정될 수 있다.
상기 방법의 일 실시예에서, 대상물 지지체 상에 대상물을 배치하는 단계는 로봇 아암으로 행해지고, 상기 방법은 상기 오프셋 값에 기초하여 로봇 아암이 후속한 대상물을 수용하는 경우에 로봇 아암에 대한 후속한 대상물의 위치, 및/또는 로봇 아암이 대상물 지지체에 대해 후속한 대상물을 배치하는 경우에 대상물 지지체에 대한 로봇 아암의 위치를 제어하는 단계를 더 포함한다. 유리하게는, 오프셋 값은 대상물 핸들러로 링형 돌출부에 대한 대상물 또는 후속한 대상물들의 위치를 조정하기 위해 고려된다.
일 실시예에서, 상기 방법은 링형 돌출부의 두 위치들 및/또는 대상물의 두 위치들을 결정하는 단계를 더 포함하고, 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 결정하는 단계는 상기 위치들에 기초하여 행해진다. 유리하게는, 수행되도록 요구되는 측정들의 수가 비교적 적다.
일 실시예에서, 상기 방법은 링형 돌출부의 4 개의 위치들 중 3 개 및/또는 대상물의 4 개의 위치들 중 3 개를 결정하는 단계를 더 포함하고, 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 결정하는 단계는 상기 위치들에 기초하여 행해진다. 유리하게는, 정확성이 높다.
일 실시예에서, 링형 돌출부 및/또는 대상물의 위치들은 각각 링형 돌출부 및/또는 대상물의 경계(border)를 나타내는 높이 차이를 검출함으로써 결정된다. 유리하게는, 링형 돌출부 및/또는 대상물이 쉽게 검출될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 대상물 지지체 또는 대상물 테이블 상의 마커, 및/또는 대상물 상의 마커의 위치를 결정하는 단계를 더 포함하고, 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 결정하는 단계는 상기 마커에 기초하여 행해진다. 유리하게는, 대상물 지지체의 위치는 마커들 중 1 이상을 검출함으로써 쉽게 결정될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태는 스테이지 장치에 관한 것이며, 이는: 대상물을 지지하도록 구성되는 복수의 버얼들을 포함하는 대상물 지지체, 및 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 대상물 및 복수의 버얼들 중 적어도 하나의 버얼을 검출하도록 구성되는 레벨 센서를 포함하는 센서 모듈을 포함한다. 또한, 스테이지 장치는 센서 모듈로부터 1 이상의 신호를 수신하고, 상기 1 이상의 신호에 기초하여, 대상물이 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 대상물 지지체에 대한 대상물의 위치를 결정하도록 구성되는 처리 유닛을 더 포함한다. 또한, 처리 유닛은 상기 대상물의 위치에 기초하여 대상물 지지체에 대한 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하도록 구성된다. 유리하게는, 대상물 지지체에 대한 대상물 및/또는 후속한 대상물들의 위치가 개선될 수 있는 오프셋 값이 결정된다. 유리하게는, 레벨 센서가 버얼들을 검출하는 데 사용되고, 이는 스테이지 장치 상에 이미 존재하여, 예를 들어 대상물의 높이 맵을 구성할 수 있다.
추가 실시예에서, 처리 유닛은 버얼들, 예를 들어 1 이상의 반경방향으로 가장 바깥쪽의 버얼들 중 1 이상에 대한 대상물의 위치를 결정함으로써 대상물 지지체에 대한 대상물의 위치를 결정하도록 구성된다. 추가 실시예에서, 처리 유닛은 상기 버얼들에 대한 대상물의 위치를 나타내도록 오프셋 값을 결정하도록 더 구성될 수 있다. 유리하게는, 버얼들에 대한 위치가 개선될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시형태는 대상물 로딩 프로세스를 캘리브레이션하는 방법에 관한 것이며, 이는: 레벨 센서로, 대상물을 지지하도록 구성되는 복수의 버얼들을 포함하는 대상물 지지체를 검출하는 단계; 대상물 지지체의 버얼들 상에 대상물을 배치하고, 레벨 센서로 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 대상물을 검출하는 단계; 대상물이 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 대상물 지지체에 대한 대상물의 위치를 결정하는 단계; 및 상기 대상물의 위치에 기초하여, 대상물 지지체에 대한 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하는 단계를 포함한다. 유리하게는, 대상물 지지체에 대한 대상물 및/또는 후속한 대상물들의 위치가 개선될 수 있는 오프셋 값이 결정된다. 유리하게는, 레벨 센서가 버얼들을 검출하는 데 사용된다. 이러한 레벨 센서는 스테이지 장치 상에 이미 존재하여, 예를 들어 대상물의 높이 맵을 구성할 수 있다.
추가 실시예에서, 대상물 지지체에 대한 대상물의 위치를 결정하는 단계는 버얼들, 예를 들어 1 이상의 반경방향으로 가장 바깥쪽의 버얼들 중 1 이상에 대한 대상물의 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 오프셋 값은 상기 버얼들에 대한 대상물의 위치를 나타내도록 결정될 수 있다. 유리하게는, 버얼들에 대한 대상물의 위치가 개선될 수 있다.
이제 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 리소그래피 장치의 개략적인 개요를 도시하는 도면;
도 2는 도 1의 리소그래피 장치의 일부의 상세한 도면;
도 3은 위치 제어 시스템을 개략적으로 도시하는 도면;
도 4a는 본 발명에 따른 스테이지 장치의 일 실시예를 도시하는 도면;
도 4b는 링형 돌출부에 대해 정확하게 정렬되어 있는 대상물을 예시하는 도면;
도 4c는 링형 돌출부에 대해 부정확하게 정렬되어 있는 대상물을 예시하는 도면;
도 5는 테스트 대상물을 포함하는 본 발명의 일 실시예를 도시하는 도면;
도 6은 대상물 핸들러를 도시하는 도면;
도 7a는 링형 돌출부의 위치를 결정하는 다양한 방식들을 예시하는 도면;
도 7b는 마커들을 포함하는 대상물 지지체를 도시하는 도면;
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 스테이지 장치뿐만 아니라, 센서 모듈이 레벨 센서를 포함하는 일 실시예를 도시하는 도면;
도 9는 센서 모듈이 광학 센서를 포함하는 일 실시예를 도시하는 도면; 및
도 10은 본 발명에 따른 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 갖는) 자외 방사선 및 EUV(예를 들어, 약 5 내지 100 nm 범위 내의 파장을 갖는 극자외 방사선)를 포함하는 모든 타입들의 전자기 방사선을 포괄하는 데 사용된다.
본 명세서에서 채택되는 바와 같은 "레티클", "마스크" 또는 "패터닝 디바이스"라는 용어는 기판의 타겟부에 생성될 패턴에 대응하여 입사하는 방사선 빔에 패터닝된 단면을 부여하는 데 사용될 수 있는 일반적인 패터닝 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석될 수 있다. 또한, "광 밸브(light valve)"라는 용어가 이러한 맥락에서 사용될 수도 있다. 전형적인 마스크[투과형 또는 반사형, 바이너리(binary), 위상-시프팅, 하이브리드(hybrid) 등] 이외에, 여타의 이러한 패터닝 디바이스의 예시들로 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 어레이를 포함한다.
도 1은, 예를 들어 본 발명에 따라 구현될 수 있는 리소그래피 장치(LA)를 개략적으로 도시한다. 리소그래피 장치(LA)는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선, DUV 방사선 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성되는 조명 시스템(일루미네이터라고도 함)(IL), 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결되는 마스크 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT), 기판(예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고 소정 파라미터들에 따라 기판 지지체를 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결되는 기판 지지체(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT), 및 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성되는 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다. 기판 지지체(WT)는, 예를 들어 본 발명에 따른 스테이지 장치의 일부일 수 있다.
작동 시, 조명 시스템(IL)은 예를 들어 빔 전달 시스템(BD)을 통해 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형, 및/또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기, 및/또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다. 일루미네이터(IL)는 패터닝 디바이스(MA)의 평면에서 방사선 빔의 단면에 원하는 공간 및 각도 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"(PS)이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대해, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대해 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 아나모픽(anamorphic), 자기, 전자기 및/또는 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 다양한 타입들의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"(PS)이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
리소그래피 장치(LA)는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 적어도 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 타입으로 구성될 수 있다 - 이는 침지 리소그래피라고도 한다. 침지 기술들에 대한 더 많은 정보는 본 명세서에서 인용참조되는 US6952253에서 주어진다.
또한, 리소그래피 장치(LA)는 2 이상의 기판 지지체들(WT)("듀얼 스테이지"라고도 함)을 갖는 타입으로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 기판 지지체들(WT)이 병행하여 사용될 수 있으며, 및/또는 다른 기판 지지체(WT) 상의 또 다른 기판(W)이 다른 기판(W) 상에 패턴을 노광하는 데 사용되고 있는 동안 기판 지지체(WT)의 하나에 놓인 기판(W)에서는 기판(W)의 후속 노광의 준비작업 단계들이 수행될 수 있다.
기판 지지체(WT)에 추가하여, 리소그래피 장치(LA)는 측정 스테이지를 포함할 수 있다. 측정 스테이지는 센서 및/또는 세정 디바이스를 유지하도록 배치된다. 센서는 투영 시스템(PS)의 속성 또는 방사선 빔(B)의 속성을 측정하도록 배치될 수 있다. 측정 스테이지는 다수의 센서들을 유지할 수 있다. 세정 디바이스는 리소그래피 장치의 일부, 예를 들어 투영 시스템(PS)의 일부 또는 침지 액체를 제공하는 시스템의 일부를 세정하도록 배치될 수 있다. 측정 스테이지는 기판 지지체(WT)가 투영 시스템(PS)으로부터 떨어져 있는 경우에 투영 시스템(PS) 아래로 이동할 수 있다.
작동 시, 방사선 빔(B)은 마스크 지지체(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스, 예를 들어 마스크(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA) 상에 존재하는 패턴(디자인 레이아웃)에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로질렀으면, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 측정 시스템(IF)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 포커스 및 정렬된 위치에서 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 가능하게는 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 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 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다. 기판 정렬 마크들(P1, P2)은 타겟부(C)들 사이에 위치되는 경우, 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다.
본 발명을 명확하게 하기 위해, 데카르트 좌표계가 사용된다. 데카르트 좌표계는 3 개의 축, 즉 x-축, y-축 및 z-축을 갖는다. 3 개의 축은 각각 다른 2 개의 축에 직교이다. x-축을 중심으로 한 회전이 Rx-회전이라고 칭해진다. y-축을 중심으로 한 회전이 Ry-회전이라고 칭해진다. z-축을 중심으로 한 회전이 Rz-회전이라고 칭해진다. x-축 및 y-축은 수평면을 정의하는 반면, z-축은 수직 방향으로 있다. 데카르트 좌표계는 본 발명을 제한하지 않으며, 설명을 위해서만 사용된다. 대신에, 원통형 좌표계와 같은 또 다른 좌표계가 본 발명을 명확하게 하기 위해 사용될 수 있다. 데카르트 좌표계의 방위는, 예를 들어 z-축이 수평면을 따르는 성분을 갖도록 상이할 수 있다.
도 2는 도 1의 리소그래피 장치(LA)의 일부의 더 상세한 도면을 나타낸다. 리소그래피 장치(LA)에는 베이스 프레임(BF), 균형 질량체(balance mass: BM), 메트롤로지 프레임(MF) 및 방진 시스템(vibration isolation system: IS)이 제공될 수 있다. 메트롤로지 프레임(MF)은 투영 시스템(PS)을 지지한다. 추가적으로, 메트롤로지 프레임(MF)은 위치 측정 시스템(PMS)의 일부를 지지할 수 있다. 메트롤로지 프레임(MF)은 방진 시스템(IS)을 통해 베이스 프레임(BF)에 의해 지지된다. 방진 시스템(IS)은 진동이 베이스 프레임(BF)으로부터 메트롤로지 프레임(MF)으로 전파되는 것을 방지하거나 감소시키도록 배치된다.
제 2 위치설정기(PW)는 기판 지지체(WT)와 균형 질량체(BM) 사이에서 구동력을 제공함으로써 기판 지지체(WT)를 가속시키도록 배치된다. 구동력은 기판 지지체(WT)를 원하는 방향으로 가속시킨다. 운동량의 보존으로 인해, 구동력은 동일한 크기로, 그러나 원하는 방향과 반대 방향으로 균형 질량체(BM)에도 적용된다. 전형적으로, 균형 질량체(BM)의 질량은 기판 지지체(WT) 및 제 2 위치설정기(PW)의 이동부의 질량들보다 상당히 더 크다.
일 실시예에서, 제 2 위치설정기(PW)는 균형 질량체(BM)에 의해 지지된다. 예를 들어, 제 2 위치설정기(PW)는 균형 질량체(BM) 위로 기판 지지체(WT)를 부상(levitate)시키는 평면 모터를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 제 2 위치설정기(PW)는 베이스 프레임(BF)에 의해 지지된다. 예를 들어, 제 2 위치설정기(PW)는 선형 모터를 포함하고, 제 2 위치설정기(PW)는 베이스 프레임(BF) 위로 기판 지지체(WT)를 부상시키기 위해 가스 베어링과 같은 베어링을 포함한다.
위치 측정 시스템(PMS)은 기판 지지체(WT)의 위치를 결정하기에 적절한 여하한의 타입의 센서를 포함할 수 있다. 위치 측정 시스템(PMS)은 마스크 지지체(MT)의 위치를 결정하기에 적절한 여하한의 타입의 센서를 포함할 수 있다. 센서는 간섭계 또는 인코더와 같은 광학 센서일 수 있다. 위치 측정 시스템(PMS)은 간섭계와 인코더의 조합된 시스템을 포함할 수 있다. 센서는 자기 센서, 용량성 센서 또는 유도성 센서와 같은 또 다른 타입의 센서일 수 있다. 위치 측정 시스템(PMS)은 기준, 예를 들어 메트롤로지 프레임(MF) 또는 투영 시스템(PS)에 대한 위치를 결정할 수 있다. 위치 측정 시스템(PMS)은 위치를 측정함으로써, 또는 속도나 가속도와 같은 위치의 시간 도함수를 측정함으로써 기판 테이블(WT) 및/또는 마스크 지지체(MT)의 위치를 결정할 수 있다.
위치 측정 시스템(PMS)은 인코더 시스템을 포함할 수 있다. 인코더 시스템은, 예를 들어 본 명세서에서 인용참조되는 2006년 9월 7일에 출원된 미국 특허 출원 US2007/0058173A1로부터 알려져 있다. 인코더 시스템은 인코더 헤드, 격자 및 센서를 포함한다. 인코더 시스템은 일차 방사선 빔 및 이차 방사선 빔을 수용할 수 있다. 일차 방사선 빔 및 이차 방사선 빔은 둘 다 동일한 방사선 빔, 즉 원래 방사선 빔으로부터 비롯된다. 일차 방사선 빔 및 이차 방사선 빔 중 적어도 하나는 격자로 원래 방사선 빔을 회절시킴으로써 생성된다. 일차 방사선 빔 및 이차 방사선 빔이 둘 다 격자로 원래 방사선 빔을 회절시킴으로써 생성되는 경우, 일차 방사선 빔은 이차 방사선 빔과 상이한 회절 차수를 가져야 한다. 상이한 회절 차수들은, 예를 들어 +1차, -1차, +2차 및 -2차이다. 인코더 시스템은 일차 방사선 빔 및 이차 방사선 빔을 조합된 방사선 빔으로 광학적으로 조합한다. 인코더 헤드 내의 센서는 조합된 방사선 빔의 위상 또는 위상 차를 결정한다. 센서는 위상 또는 위상 차에 기초하여 신호를 생성한다. 신호는 격자에 대한 인코더 헤드의 위치를 나타낸다. 인코더 헤드 및 격자 중 하나가 기판 구조체(WT) 상에 배치될 수 있다. 인코더 헤드 및 격자 중 다른 하나는 메트롤로지 프레임(MF) 또는 베이스 프레임(BF) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 인코더 헤드들이 메트롤로지 프레임(MF) 상에 배치되는 반면, 격자가 기판 지지체(WT)의 최상부 표면 상에 배치된다. 또 다른 예시에서, 격자는 기판 지지체(WT)의 저부 표면에 배치되고, 인코더 헤드는 기판 지지체(WT) 아래에 배치된다.
위치 측정 시스템(PMS)은 간섭계 시스템을 포함할 수 있다. 간섭계 시스템은, 예를 들어 본 명세서에서 인용참조되는 1998년 7월 13일에 출원된 미국 특허 US6,020,964로부터 알려져 있다. 간섭계 시스템은 빔 스플리터, 거울, 기준 거울 및 센서를 포함할 수 있다. 방사선 빔이 빔 스플리터에 의해 기준 빔 및 측정 빔으로 분할된다. 측정 빔은 거울로 전파되고, 거울에 의해 다시 빔 스플리터로 반사된다. 기준 빔은 기준 거울로 전파되고, 기준 거울에 의해 다시 빔 스플리터로 반사된다. 빔 스플리터에서, 측정 빔 및 기준 빔은 조합된 방사선 빔으로 조합된다. 조합된 방사선 빔은 센서에 입사된다. 센서는 조합된 방사선 빔의 위상 또는 주파수를 결정한다. 센서는 위상 또는 주파수에 기초하여 신호를 생성한다. 신호는 거울의 변위를 나타낸다. 일 실시예에서, 거울은 기판 지지체(WT)에 연결된다. 기준 거울은 메트롤로지 프레임(MF)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 측정 빔 및 기준 빔은 빔 스플리터 대신에 추가적인 광학 구성요소에 의해 조합된 방사선 빔으로 조합된다.
제 1 위치설정기(PM)는 장-행정 모듈(long-stroke module) 및 단-행정 모듈(short-stroke module)을 포함할 수 있다. 단-행정 모듈은 작은 이동 범위에 걸쳐 높은 정확성으로 장-행정 모듈에 대해 마스크 지지체(MT)를 이동시키도록 배치된다. 장-행정 모듈은 큰 이동 범위에 걸쳐 비교적 낮은 정확성으로 투영 시스템(PS)에 대해 단-행정 모듈을 이동시키도록 배치된다. 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈의 조합으로, 제 1 위치설정기(PM)는 큰 이동 범위에 걸쳐 높은 정확성으로 투영 시스템(PS)에 대해 마스크 지지체(MT)를 이동시킬 수 있다. 유사하게, 제 2 위치설정기(PW)는 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 포함할 수 있다. 단-행정 모듈은 작은 이동 범위에 걸쳐 높은 정확성으로 장-행정 모듈에 대해 기판 지지체(WT)를 이동시키도록 배치된다. 장-행정 모듈은 큰 이동 범위에 걸쳐 비교적 낮은 정확성으로 투영 시스템(PS)에 대해 단-행정 모듈을 이동시키도록 배치된다. 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈의 조합으로, 제 2 위치설정기(PW)는 큰 이동 범위에 걸쳐 높은 정확성으로 투영 시스템(PS)에 대해 기판 지지체(WT)를 이동시킬 수 있다.
제 1 위치설정기(PM) 및 제 2 위치설정기(PW) 각각에는 마스크 지지체(MT) 및 기판 지지체(WT)를 각각 이동시키는 액추에이터가 제공된다. 액추에이터는 단일 축, 예를 들어 y-축을 따라 구동력을 제공하는 선형 액추에이터일 수 있다. 다수의 선형 액추에이터들이 적용되어 다수의 축을 따라 구동력들을 제공할 수 있다. 액추에이터는 다수의 축을 따라 구동력을 제공하는 평면 액추에이터일 수 있다. 예를 들어, 평면 액추에이터는 6 자유도에서 기판 지지체(WT)를 이동시키도록 배치될 수 있다. 액추에이터는 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 자석을 포함하는 전자기 액추에이터일 수 있다. 액추에이터는 적어도 하나의 코일에 전류를 인가함으로써 적어도 하나의 자석에 대해 적어도 하나의 코일을 이동시키도록 배치된다. 액추에이터는 이동-자석형(moving-magnet type) 액추에이터일 수 있으며, 이는 기판 지지체(WT) 및 마스크 지지체(MT)에 각각 커플링되는 적어도 하나의 자석을 갖는다. 액추에이터는 기판 지지체(WT) 및 마스크 지지체(MT)에 각각 커플링되는 적어도 하나의 코일을 갖는 이동-코일형(moving-coil type) 액추에이터일 수 있다. 액추에이터는 보이스-코일 액추에이터, 릴럭턴스 액추에이터, 로렌츠 액추에이터 또는 피에조 액추에이터, 또는 여하한의 다른 적절한 액추에이터일 수 있다.
리소그래피 장치(LA)는 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같은 위치 제어 시스템(PCS)을 포함한다. 위치 제어 시스템(PCS)은 설정점 생성기(SP), 피드포워드 제어기(FF) 및 피드백 제어기(FB)를 포함한다. 위치 제어 시스템(PCS)은 액추에이터(ACT)에 구동 신호를 제공한다. 액추에이터(ACT)는 제 1 위치설정기(PM) 또는 제 2 위치설정기(PW)의 액추에이터일 수 있다. 액추에이터(ACT)는 기판 지지체(WT) 또는 마스크 지지체(MT)를 포함할 수 있는 시설(P)을 구동한다. 시설(P)의 출력은 위치 또는 속도 또는 가속도와 같은 위치량(position quantity)이다. 위치량은 위치 측정 시스템(PMS)으로 측정된다. 위치 측정 시스템(PMS)은 신호를 생성하며, 이는 시설(P)의 위치량을 나타내는 위치 신호이다. 설정점 생성기(SP)는 시설(P)의 원하는 위치량을 나타내는 기준 신호인 신호를 생성한다. 예를 들어, 기준 신호는 기판 지지체(WT)의 원하는 궤적을 나타낸다. 기준 신호와 위치 신호 간의 차이가 피드백 제어기(FB)를 위한 입력을 형성한다. 입력에 기초하여, 피드백 제어기(FB)는 액추에이터(ACT)를 위한 구동 신호의 적어도 일부를 제공한다. 기준 신호는 피드포워드 제어기(FF)를 위한 입력을 형성할 수 있다. 입력에 기초하여, 피드포워드 제어기(FF)는 액추에이터(ACT)를 위한 구동 신호의 적어도 일부를 제공한다. 피드포워드(FF)는 질량, 강성도, 공명 모드 및 고유 주파수와 같은 시설(P)의 동적 특성들에 대한 정보를 사용할 수 있다.
도 4a는, 예를 들어 기판(W)인 대상물(105)을 지지하도록 구성되는 대상물 지지체(102)를 포함하는 본 발명에 따른 스테이지 장치(101)의 측면도를 나타낸다. 대상물 지지체(102)는 링형 돌출부(102.1)를 포함하고, 예를 들어 대상물 테이블(109) 상에 배치될 수 있다. 도 4b는 명확함을 위해 대상물(105), 대상물 테이블(109), 및 대상물(105)이 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 대상물(105) 아래에 배치되는 링형 돌출부(102.1)만을 나타내는 평면도를 나타낸다. 도 4b에서 알 수 있는 바와 같이, 링형 돌출부(102.1)는 제 1 평면(xy)에서 외측 반경(102.1b)을 갖고, 대상물(105)은 링형 돌출부(102.1)의 외측 반경(102.1b)보다 큰 제 1 평면(xy)에서의 반경(105a)을 갖는다. 또한, 도 4b는 링형 돌출부(102.1)의 내측 반경(102.1a)을 나타낸다.
본 발명과 관련하여, 제 1 평면(xy)에서의 대상물(105)의 반경은 바람직하게는 대상물 지지체(102) 상에 배치되는 경우에 상기 대상물(105)의 반경으로서 정의된다는 것을 유의한다. 예를 들어, 대상물(105)이 평면-외 형상을 갖는 경우, 이는 대상물 지지체(102) 상에 더 평평하게 배치될 수 있으며, 이는 상기 상황에서 더 큰 반경을 유도할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 이제 대상물(105)이 대상물 지지체(102) 상에 배치될 수 있는 방식의 일 예시가 주어진다. 스테이지 장치(101)는, 예를 들어 대상물(105)을 지지하는 복수의 지지 부재들(103)을 포함하고, 이는 그리퍼(gripper: 104)로부터 대상물(105)을 수용하고, 대상물 지지체(102) 상에 대상물(105)을 배치하며, 및/또는 그 역이도록 배치된다. 지지 부재들(103)은 적어도 제 1 평면(xy)에 수직인 수직 방향(z)으로 이동가능하다. 나타낸 실시예에서, 스테이지 장치(101)는 3 개의 지지 부재들(103)을 포함하고, 도 4a에 나타낸 측면도에서는 이들 중 2 개가 보인다. 3 개의 지지 부재들(103)은 바람직하게는, 평면도에서 볼 때 지지 부재들(103)이 코너에 위치하는 가상의 정삼각형이 그려질 수 있도록 배치된다. 하지만, 여하한의 적절한 수의 지지 부재들(103)이 여하한의 적절한 배열로 적용될 수 있다는 것을 유의한다.
대상물 지지체(102) 상에 대상물(105)을 배치하는 것은, 예를 들어 다음과 같이 달성될 수 있다. 도 4a에 나타낸 상황에서, 대상물(105)은 지지 부재들(103)에 의해 지지되고, 그리퍼(104)는 부분적으로 회수(retract)되었다. 이러한 상황 이전에, 대상물(105)은 스테이지 장치(101)에 대상물(105)을 제공하기 위해 대상물 지지체(102) 위에 대상물(105)을 배치하는 그리퍼(104)에 의해 지지되었다. 그리퍼(104)는, 예를 들어 대상물(105)을 제공하는 핸들링 시스템의 일부인 로봇, 예를 들어 다축 로봇 아암에 의해 구동될 수 있다. 그 후, 지지 부재들(103)은 대상물 지지체(102) 아래에 배치되는 회수된 위치로부터 도 4a에 나타낸 지지 위치로 위를 향해 수직으로 이동된다. 상기 수직 상향 이동 동안, 지지 부재들(103)은 대상물(105)과 맞물린다. 일단 대상물(105)이 지지 부재들(103)에 의해 지지되면, 그리퍼(104)는 도 4a에 나타낸 상황과 대응하도록 회수될 수 있다. 지지 부재들(103)은, 예를 들어 대상물(105)이 실질적으로 평평한 경우, 대상물(105)이 수평으로 배치되도록 수직 방향(z)에서 동일한 높이로 배치될 수 있다. 그 후, 지지 부재들(103)은 점선(105')으로 나타낸 바와 같이 대상물(105)이 표면(102.1) 상에 배치될 때까지 아래를 향해 수직으로 이동된다.
대상물(105)은, 예를 들어 패턴이 대상물(105) 상에 투영된 후에 유사한 방식으로 제거될 수 있다. 대상물(105)이 대상물 지지체(102) 상에 배치되어 있는 동안, 지지 부재들(103)은 대상물 지지체(102) 아래의 회수된 위치에 있다. 지지 부재들(103)은 대상물(105)이 대상물 지지체(102) 대신에 지지 부재들(103)에 의해 지지되도록 대상물(105)에 맞물릴 때까지 수직 방향(z)으로 위를 향하여 수직으로 이동될 수 있다. 그 후, 지지 부재들(103)은 다시 도 4a에 나타낸 지지 위치에 도달할 때까지 수직 방향(z)으로 위를 향하여 수직으로 더 이동될 수 있다. 그 후, 그리퍼(104)는 대상물(105) 아래로 이동되어 대상물(105)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 그리퍼(104)는 대상물에 맞물리기 위해 대상물(105) 아래에 배치된 후 위를 향하여 수직으로 이동될 수 있다. 또한, 그리퍼(104)가 대상물(105)에 맞물릴 때까지 그리퍼(104)가 대상물(105) 아래에 배치된 후에 지지 부재들(103)을 아래로 수직으로 이동시키는 것이 가능하다. 일 실시예에서, 대상물(105)의 제거를 위해 사용되는 그리퍼는 대상물(105)을 제공하기 위해 사용되는 그리퍼(104)와 상이한 그리퍼일 수 있으며, 예를 들어 두 그리퍼들은 대상물(105)의 양측, 예를 들어 도 4a에서 좌측 및 우측에 배치될 수 있다는 것을 유의한다.
일 실시예에서, 대상물 지지체(102)는 선택적으로 복수의 버얼들(102.2)을 포함한다. 대상물(105)이 도 4a에서 점선(105')으로 나타낸 위치에서 대상물 지지체(102) 상에 배치되는 경우, 버얼들(102.2)은 대상물(105)을 지지한다. 선택적으로, 버얼들(102.2)은 링형 돌출부(102.1)보다 수직 방향(z)에서 더 위로 연장되어, 대상물(105)이 링형 돌출부(102.1)와 접촉하지 않도록 한다.
일 실시예에서, 예를 들어 진공과 스테이지 장치 주위의 압력 사이의 적어도 부분적인 진공이 대상물(105)과 대상물 지지체(102) 사이에 제공되어, 대상물 지지체(102)에 대해 고정된 위치에 대상물(105)을 유지하도록 대상물(105)에 클램핑 힘을 가한다. 선택적으로, 링형 돌출부(102.1)는 대상물(105)이 대상물 지지체(102) 상에 배치되는 경우에 대상물(105)과 대상물 지지체(102) 사이의 상기 부분적인 진공을 유지하도록 구성되는 에어 시일을 포함한다. 선택적으로, 대상물(105)과 링형 돌출부(102.1)는 공기가 그들 사이의 개구부(opening)를 통해 유입될 수 있도록 서로 접촉하지 않는다.
전통적으로 기판(W)과 같은 대상물(105)들은 도 4a에 나타낸 대상물(105)과 같이 실질적으로 평평했던 반면, 최근에 더 흔하게는 예를 들어 뒤틀리거나 구부러진 평면-외 형상들을 갖는 기판들이 처리되어야 한다. 하지만, 일단 대상물 지지체(102) 상에 배치되면, 상기 대상물(105)들은 바람직하게는 가능한 한 평평하여, 예를 들어 평면-외 형상으로부터 발생할 수 있고 대상물마다 변동함에 따라 예측불가능할 수 있는 노광된 패턴에서의 오차들 및 오버레이를 최소화한다. 이에 대한 한 가지 해결책은 대상물(105)의 더 큰 부분이 제어된 방식으로, 즉 버얼들(102.2)에 의해 지지되도록 버얼들(102.2) 중 1 이상을 더 반경방향 바깥쪽으로 배치하는 것이다.
상기 더 바깥쪽으로 배치되는 버얼 또는 버얼들(102.2)을 위한 공간을 제공하기 위해, 링형 돌출부(102.1)도 더 바깥쪽으로 배치될 수 있으며, 즉 링형 돌출부(102.1)의 외측 반경이 증가될 수 있다. 예를 들어, 원주 돌출부(102.1)의 외측 반경(102.1b)과 대상물(105)의 반경(105a) 간의 차이가 작아졌기 때문에, 도 4c에 나타낸 바와 같은 상황이 발생할 수 있다. 제조 및 공정 공차들로 인해, 대상물(105)과 링형 돌출부(102.1) 사이의 오정렬이 발생할 수 있으며, 여기서 링형 돌출부(102)는 대상물(105) 아래에 완전히 배치되지 않는다. 이러한 상황에서, 일부 구성요소들의 올바른 기능은 더 이상 보장되지 않을 수 있으며, 예를 들어 링형 돌출부(102.1)의 에어 시일이 올바르게 기능하지 않을 수 있다. 이는 대상물(105)의 클램핑 실패를 유도할 수 있다. 클램핑 자체가 여전히 성공적인 경우에도, 이는 클램핑 동안 대상물(105)을 실질적으로 평평한 상태로 유지하기에 클램핑 힘이 충분하지 않을 수 있기 때문에 대상물(105)의 컬링(curling)을 유도할 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따른 스테이지 장치(101)는 도 4a에 개략적으로 나타낸 센서 모듈(106)을 포함한다. 센서 모듈(106)은 대상물 지지체(102), 및 대상물 지지체(102) 상에 배치되는 경우에 대상물(105)을 검출하도록 구성된다. 처리 유닛(107)이 나타낸 실시예에서 출력 단자(106.1) 및 입력 단자(107.1)를 통해 센서 모듈(106)로부터 1 이상의 신호(106a)를 수신하도록 구성된다. 상기 1 이상의 신호(106a)에 기초하여, 처리 유닛(107)은 대상물(105)이 대상물 지지체(102) 상에 배치되는 경우에 링형 돌출부(102.1)에 대한 대상물(105)의 위치를 결정하도록 구성된다. 또한, 처리 유닛(107)은 상기 대상물(105)의 위치에 기초하여, 링형 돌출부(102.1)에 대한 대상물(105)의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하도록 구성된다.
따라서, 본 발명은 링형 돌출부(102.1)에 대한 대상물(105)의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하는 스테이지 장치를 제공한다. 상기 오프셋 값은 대상물 지지체(102)에 대한 대상물(105) 또는 후속한 대상물들의 위치 및/또는 대상물 지지체(102) 상에 배치될 유사한 대상물들을 조정하는 데 사용될 수 있다. 이러한 것으로서, 도 4c에 나타낸 상황이 방지될 수 있다. 본 발명은 동일하거나 적어도 매우 유사한 반경(105a)을 갖는 다수의 대상물들(105)이 처리되어야 하는 경우에 특히 유리할 수 있으며, 이는 일반적으로 리소그래피 공정에서의 경우이다. 동일한 반경(105a)을 갖는 제 1 대상물(105) 또는 테스트 대상물이 오프셋 값을 결정하는 데 사용될 수 있고, 모든 후속한 대상물들이 이에 따라 위치될 수 있다. 본 실시예에서 상기 제 1 대상물(105) 또는 테스트 대상물은 스테이지 장치를 캘리브레이션하는 데 사용된다. 물론, 후속한 대상물들에 대해 오프셋 값은 여전히 결정될 수 있으며, 예를 들어 주어진 대상물에 대한 오프셋 값이 임계값 미만이 될 때까지, 및/또는 주어진 시간 주기 내에 또는 주어진 수의 처리된 대상물들 이후 주기적으로 상기 제 1 대상물을 따르는 대상물들에 대해 결정될 수 있다. 오프셋 값은 이러한 것으로서 보정될 수 있다.
예를 들어 도 4a에 나타낸 바와 같은 일 실시예에서, 센서 모듈(106)은 대상물 지지체(105) 상에 대상물(105)이 배치되지 않은 경우에 대상물 지지체(102)를 검출하도록 구성된다. 예를 들어, 센서 모듈(106)은 대상물(105)이 대상물 지지체(102) 상에 배치되기 전이나 대상물(105)이 대상물 지지체(102)로부터 제거된 후에 대상물 지지체(102)를 검출할 수 있다. 대상물(105)이 대상물 지지체(102) 상에 올바르게 배치되는 경우에 대상물(105)은 링형 돌출부(102.1)에 걸쳐 배치되기 때문에, 링형 돌출부(102.1)는 이 상황에 위에서 검출가능하지 않을 수 있다. 상기 상황이 발생하기 전 또는 후에 대상물 지지체(102)를 검출함으로써, 이 실시예는 실제로 대상물 지지체(102) 위에 배치될 수 있는 센서 모듈(106)에서 비교적 간단한 센서들을 사용할 수 있게 한다. 선택적으로, 처리 유닛(107)은 측정들 각각이 수행된 경우에 대상물 지지체 위치설정기의 위치에 기초하여 대상물 지지체(102)의 측정 및 대상물(105)의 측정을 매칭하도록 구성된다.
도 5는 대상물이 테스트 대상물(175)이고 스테이지 장치(101)가 상기 테스트 대상물(175)을 포함하는 일 실시예를 도시한다. 테스트 대상물(175)은 대상물 지지체(102) 상에 배치될 대상물과 실질적으로 동일한 반경을 포함한다. 테스트 대상물(175)은 센서 모듈(106)에 대해 반-투명하다. 이는 테스트 대상물(175)이 대상물 지지체(102) 상에 배치되는 경우, 센서 모듈(106)로 하여금 대상물 지지체(102) 및 테스트 대상물(175)을 동시에 검출하게 한다. 처리 유닛(107)은 대상물로서 테스트 대상물(175)로 오프셋 값을 결정하도록 구성될 수 있다.
이 실시예에서, 테스트 대상물(175)은 테스트 대상물(175) 및 대상물 지지체(102)를 동시에 검출함으로써 스테이지 장치의 캘리브레이션을 가능하게 한다. 이는 예를 들어 대상물 지지체(102) 및 대상물의 서로에 대한 측정들 중 2 이상을 매칭시키고 개별적으로 수행할 필요를 없앤다. 예를 들어, 테스트 대상물(175)은 센서 모듈(106)에 의해 전송된 측정 빔(108.1)을 제 1 반사 빔(108.2)으로서 부분적으로 반사하고, 측정 빔(108.1)을 부분적으로 통과시켜 일부가 대상물 지지체(102)에 의해 제 2 반사 빔(108.3)으로서 반사되도록 하는 재료로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 센서 모듈(106)은 예를 들어 상이한 파장들의 다수의 측정 빔들을 방출하도록 구성될 수 있으며, 빔들 중 적어도 하나는 대상물 또는 테스트 대상물(175)에 의해 반사되고 적어도 하나는 대상물 또는 테스트 대상물(175)을 통해 전파되며, 즉 대상물 또는 테스트 대상물(175)은 상기 측정 빔에 대해 투명하다. 예를 들어, 센서 모듈(106)은 대상물 또는 테스트 대상물(175)을 검출하는 적어도 하나, 및 대상물 또는 테스트 대상물이 배치되는 동안에 대상물 지지체(102) 또는 링형 돌출부(102.1)를 검출하는 적어도 하나를 포함하는 다수 타입들의 센서들을 포함할 수 있다. 또한, 이 실시예들 중 일부는 일반 대상물로도 적용될 수 있다는 것을 유의한다. 일 실시예에서, 테스트 대상물(175)은 센서 모듈(106)에 대해 검출가능한 1 이상의 마커를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 예를 들어 도 4a에 나타낸 바와 같이, 처리 유닛(107)은 예를 들어 오프셋 신호(107.2a)로의 오프셋 값을, 예를 들어 그리퍼(104)를 포함한 대상물 핸들러의 제어 유닛으로 출력하도록 구성되는 제 1 출력 단자(107.2)를 포함한다.
도 6은 일 실시예에서의 스테이지 장치가 포함하는 대상물 핸들러(301)의 일 실시예를 나타낸다. 명확함을 위해, 도 6은 모든 구성요소들을 도시하는 것이 아니라, 다음 설명과 관련된 것들에 초점을 맞춘다는 것을 유의한다. 대상물 핸들러(301)는 후속한 대상물(1005)을 대상물 지지체(102)에 제공하도록 구성되는 로봇 아암(304), 및 제어 유닛(305)을 포함한다. 제어 유닛(305)은 상기 오프셋 값에 기초하여, 로봇 아암(304)이 후속한 대상물(1005)을 수용하는 경우에 로봇 아암(304)에 대한 후속한 대상물(1005)의 위치, 및/또는 로봇 아암이 대상물 지지체(105)에 대해 후속한 대상물(1005)을 배치하는 경우에 대상물 지지체(102)에 대한 로봇 아암(304)의 위치를 제어하도록 구성된다. 이 실시예에서, 제어 유닛(305)은 이러한 것으로서 후속한 대상물(1005)이 대상물 지지체(102) 상에 배치되는 경우에 링형 돌출부에 대한 후속한 대상물(1005)의 위치를 제어한다.
추가 실시예에서, 대상물 핸들러(301)는 로봇 아암(304)이 후속한 대상물(1005)을 수용하는 사전-정렬기(303)를 더 포함하고, 이때 제어 유닛(305)은 사전-정렬기(303)의 위치 및/또는 사전-정렬기(303) 상의 대상물(1005)의 위치를 제어함으로써, 로봇 아암(304)이 상기 후속한 대상물(1005)을 수용하는 경우에 로봇 아암(304)에 대한 상기 후속한 대상물(1005)의 위치를 제어하도록 구성된다.
나타낸 실시예에서, 대상물 핸들러(301)는 로봇 아암(304)이 후속한 대상물(1005)을 수용하기 전에 후속한 대상물(1005)이 사전-정렬되는 사전-정렬기(303)를 포함한다. 예를 들어, 사전-정렬기(303)는 대상물 테이블(303.1), 및 예를 들어 대상물 지지체(102) 상에 대상물(105)을 배치한 지지 부재들과 유사한 부재들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 나타낸 실시예에서, 대상물 핸들러(301)는 후속한 대상물(1005)이 참조 기호(105")로 나타낸 위치 상에 배치될 수 있는 선택적인 열 컨디셔너(302)를 더 포함한다. 나타낸 실시예에서, 대상물 지지체(102)는 측정 스테이지(100)에 더 배치된다.
나타낸 실시예에서, 제어 유닛(305)은 처리 유닛(107)으로부터 오프셋 신호(107.2a)를 수신한다. 도 6은 제어 유닛(305)이 제 1 제어 신호(305.2a)로 로봇 아암(304)을 제어하기 위한 제 1 출력 단자(305.2)를 갖는 것을 더 나타낸다. 로봇 아암(304)은 그리퍼(104)를 포함하고, 따라서 그리퍼(104)의 위치가 이러한 것으로서 제어될 수 있다. 그리퍼(104)는 지지 부재들이 후속한 대상물(1005)에 맞물리도록 대상물 지지체(102) 위에 후속한 대상물(1005)을 배치하기 때문에, 링형 돌출부에 대한 후속한 대상물(1005)의 위치가 이러한 것으로서 제어될 수 있다. 또한, 로봇 아암(304)은 각각의 후속한 대상물(1005)이 대상물 지지체(102)에 대해 실질적으로 동일한 위치에 배치될 수 있도록 높은 정밀도로 그 움직임을 반복적으로 반복할 수 있다.
또한, 제어 유닛(305)은 제 2 제어 신호(305.3a)로 사전-정렬기(303)를 제어하기 위한 선택적인 제 2 출력 단자(305.3)를 갖는다. 제 2 제어 신호(305.3a)에 기초하여, 사전-정렬기(303)의 위치 및/또는 사전-정렬기(303) 상의 후속한 대상물(1005)의 위치가 적응될 수 있다. 이러한 것으로서, 로봇 아암(304)이 후속한 대상물(1005)을 수용하는 경우에 로봇 아암(304)에 대한 후속한 대상물(1005)의 위치가 조정될 수 있으며, 이에 따라 로봇 아암(304)은 대상물 지지체(102)에 대해 조정된 위치에 후속한 대상물(1005)을 배치한다. 일 실시예에서, 사전-정렬기(303) 및 로봇 아암(304)은 물리적으로 및/또는 기능적으로 분리된 2 개의 제어 유닛들에 의해 제어될 수 있다는 것을 유의한다.
일 실시예에서, 예를 들어 도 4a에 나타낸 바와 같이, 처리 유닛(107)은 예를 들어 입력 단자(111.1a)를 통해 오프셋 신호(107.3a)로 수평 대상물 지지체 위치설정기(111)의 제어 유닛(111.1)에 오프셋 값을 출력하도록 구성되는 제 2 출력 단자(107.3)를 포함한다. 도 4a에 개략적으로 도시되는 수평 대상물 지지체 위치설정기(111)는 오프셋 값에 기초하여, 제 1 평면(xy)에 평행한 평면에 대상물 지지체(102)를 위치시키도록, 및 대상물 지지체(102)가 후속한 대상물을 수용하도록 구성되기 전에 상기 평면에 대상물 지지체(102)를 위치시키도록 구성된다. 오프셋 값에 기초하여, 대상물 지지체(102)의 위치는 예를 들어 후속한 대상물들(105)에 대해 조정되어, 링형 돌출부(102.1)와 상기 대상물들(105)의 정렬이 원하는대로 되도록 할 수 있다. 예를 들어, 지지 부재들(103)이 대상물(105)에 맞물리는 순간의 대상물 지지체(102)의 위치가 조정될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 출력 단자(107.2) 및 제 2 출력 단자(107.3)는 단일 출력 단자로서 구현될 수 있다는 것을 유의한다.
일 실시예에서, 대상물 지지체(102)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 기판 지지체(WT)일 수 있으며, 수평 대상물 지지체 위치설정기는 그 도면들을 참조하여 본 명세서에 설명된 바와 같은 제 2 위치설정기일 수 있다. 예를 들어, 오프셋 값은 도 3에 예시된 위치 제어 시스템(PCS)에서, 예를 들어 설정점 생성기(SP)에서 사용될 수 있다. 선택적으로, 오프셋 값에 기초하는 대상물 지지체의 위치설정은 단-행정 모듈로, 또는 장-행정 모듈로 행해질 수 있다.
예를 들어 도 4a에 나타낸 일 실시예에서, 지지 부재들(103)은 장-행정 모듈에 의해 제 1 평면(xy)에서 이동가능할 수 있다. 예를 들어, 대상물 테이블(109)은 지지 부재들(103)이 수직 방향(z)으로 연장하기 위한 홀들(103.1)을 포함할 수 있으며, 이는 바람직하게는 단-행정 모듈에 의해 대상물 테이블(109)이 제 1 평면(xy)에서 이동될 수 있도록 충분히 크다. 추가 실시예에서, 대상물 지지체(102)에 대한 대상물(105)의 위치는 예를 들어 장-행정 모듈에 대해 단-행정 모듈을 제어함으로써, 대상물 지지체(102) 및/또는 대상물 테이블(109)에 대한 지지 부재들(103)의 위치를 제어함으로써 제어될 수 있다.
도 7a는 링형 돌출부(102.1)의 위치가 결정될 수 있는 방식을 예시한다. 일 실시예에서, 처리 유닛(107)은 링형 돌출부(102.1)의 두 위치들 및/또는 대상물(105)의 두 위치들을 결정함으로써 링형 돌출부(102.1)에 대한 대상물(105)의 위치를 결정하도록 구성된다. 링형 돌출부(102.1)의 내측 반경(102.1a) 및 외측 반경(102.1b)이 알려져 있기 때문에, 링형 돌출부(102)의 위치는 2 개의 위치들이 알려져 있을 때 결정될 수 있다.
예를 들어, 대상물 지지체는 한 방향(y)에서 선형으로 이동될 수 있고, 처리 유닛은 링형 돌출부(102.1)의 시작 또는 끝을 나타내는 수직 방향(z)에서의 높이 변화를 검출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이러한 측정이 수행될 때 대상물 지지체 위치설정기의 위치에 기초하여 검출된 위치의 위치 및/또는 2 개의 검출된 위치들 간의 거리가 결정되거나 매칭될 수 있다.
예를 들어, 외측 반경(102.1b)에서의 2 개의 이러한 위치가 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 7a에 나타낸 위치 161 및 위치 162가 검출될 수 있다. 이들 사이의 거리(171)가 결정될 수 있으며, 이는 링형 돌출부(102.1)의 외경, 즉 외측 반경(102.1b)의 2 배에 대응한다. 이러한 것으로서, 링형 돌출부의 위치가 결정될 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에서 센서 모듈은 링형 돌출부(102.1)의 중심선으로부터 더 멀리 떨어진 위치들에서 링형 돌출부를 검출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 대상물 지지체는 한 방향(y)에서 선형으로 이동될 수 있고, 센서 모듈은 위치 163 및 위치 164를 검출하도록 구성될 수 있다. 이들 사이의 거리(172)가 알려져 있기 때문에, 측정된 거리가 거리(172)에서 벗어날 때 링형 돌출부(102.1)의 위치가 벗어난 것으로 쉽게 결정될 수 있다. 이 실시예에서, 측정된 거리가 거리(172)보다 얼마나 더 큰지 작은지에 기초하여, 링형 돌출부(102.1)의 위치가 어느 방향으로 얼마나 많이 벗어나는지가 쉽게 결정될 수 있다. 상기 측정된 거리는 링형 돌출부의 위치가 도 7a에서 더 낮은 경우에 증가하고, 링형 돌출부의 위치가 도 7a에서 더 높은 경우에 감소한다.
또한, 링형 돌출부(102.1)의 위치는 링형 돌출부(102.1)의 외측 반경(102.1b)에서의 위치, 예를 들어 위치 166, 및 내측 반경(102.1a)에서의 위치, 예를 들어 위치 167을 검출함으로써 결정될 수 있다. 이들 사이의 거리(175)가 알려져 있고, 위치들(163, 164) 및 거리(172)를 참조하여 앞서 설명된 것과 동일한 원리들이 적용된다. 유리하게는, 이 실시예에서 대상물 지지체의 더 작은 움직임이 필요하다.
대안적으로, 단일 직선 상에 있지 않은 링형 돌출부(102.1)의 3 개의 위치들, 예를 들어 외측 반경(102.1b) 또는 내측 반경(102.1a)에서의 3 개의 위치들을 검출하는 것이 가능하다. 예를 들어, 위치들 163, 164 및 165가 검출될 수 있다. 상기 3 개의 위치들(163, 164 및 165)로부터, 원형이고 외측 반경(102.1b) 및/또는 내측 반경(102.1a)이 알려진 경우에 전체 링형 돌출부(102.1)를 재구성하는 것이 항상 가능하다.
일 실시예에서, 링형 돌출부(102.1)의 3 또는 4 개의 위치들, 예를 들어 위치들(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167) 중 3 또는 4 개가 검출된다. 이러한 것으로서, 측정 정확성은 비교적 높을 수 있는 한편, 필요한 측정 수는 비교적 적다. 또한, 예를 들어 제조 공차들로 인한 편차들이 보상될 수 있다.
일 실시예에서, 대상물 지지체는 수직축(z)을 중심으로 회전되지 않는다고 가정될 수 있다. 즉, 대상물 지지체 및 링형 돌출부(102.1)의 위치의 편차들이 x 방향 및/또는 y 방향으로만 있다. 이는 링형 돌출부의 위치 결정을 단순화하고, 필요한 검출 위치들을 감소시킨다.
일 실시예에서, 처리 유닛은 링형 돌출부(102.1) 및/또는 대상물(105)의 제 1 평면(xy)에 수직인 축(z)을 중심으로 한 회전을 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 회전은 예를 들어 마커 또는 노치로부터, 예를 들어 두 인식가능한 위치들, 예를 들어 높이 차가 있는 두 위치들 사이의 거리로부터 도출될 수 있다.
도 7b는 대상물 테이블(109)이 센서 모듈에 의해 검출가능하도록 구성되는 1 이상의 마커(181, 182, 183)를 더 포함하는 일 실시예를 나타낸다. 선택적으로, 처리 유닛은 단일 마커(181, 182, 183)에 기초하여 대상물 지지체의 위치를 결정하도록 구성된다. 일 실시예에서, 대상물 지지체(102)는 환형 돌출부(102.1) 내에 1 이상의 마커(184)를 포함한다. 일 실시예에서, 환형 돌출부(102.1)는 1 이상의 마커(185)를 포함한다.
마커들(181, 182, 183, 184, 185) 중 하나가 검출되고 인식되는 경우, 처리 유닛은 대상물 테이블(109)의 어느 부분이 검출되는지를 결정할 수 있다. 또한, 대상물 테이블(109) 및 대상물 지지체(102)의 수직축(z)을 중심으로 한 회전이 발생하지 않거나 무시될 수 있다고 가정하는 것이 가능할 수 있다. 검출된 마커(181, 182, 183, 184, 185)에 대한 링형 돌출부(102.1)의 위치는 알려져 있고, 이러한 것으로 링형 돌출부(102.1)의 위치는 단일 마커(181, 182, 183, 184, 185)만을 검출함으로써 결정될 수 있다. 마커들(181, 182, 183, 184, 185)은, 예를 들어 센서 모듈에 의해 검출가능한 수직 방향(z)에서의 변동들을 포함하는 높이 프로파일을 포함할 수 있다.
대상물의 위치는 링형 돌출부(102.1)에 대해 앞서 설명된 방식과 유사하게 결정될 수 있다는 것을 유의한다. 특히, 대상물의 반경에서 경계를 나타내는 높이 차가 검출될 수 있다. 이러한 다수의 위치들, 예를 들어 2 또는 3 개가 검출될 수 있으며, 그로부터 대상물의 위치가 도출될 수 있다. 또한, 대상물 상에 1 이상의 마커를 제공하는 것이 가능하다.
도 8a는 센서 모듈이 레벨 센서(200)를 포함하는 일 실시예를 나타낸다. 레벨 센서(200)의 사용은, 레벨 센서(200)가 예를 들어 대상물(105) 상에 패턴을 올바르게 투영하는 데 사용되는 대상물(105)의 높이 맵을 구성하기 위해 스테이지 장치(101)에 이미 존재할 수 있기 때문에 유리할 수 있다. 레벨 센서(200)는 제 1 평면(xy)에서의 소정 위치에서 대상물(105) 또는 대상물 지지체(102)의 수직 방향(z)에서의 높이를 결정하도록 구성된다. 이는 특히 높이 차이들을 검출하게 하며, 이는 예를 들어 링형 돌출부(102.1)의 내측 또는 외측 반경 또는 대상물(105)의 반경을 나타낸다.
나타낸 실시예에서, 레벨 센서(200)는 측정 빔(203)을 전송하도록 구성되는 전송기(201) 및 반사된 빔(204)을 수신하도록 구성되는 수신기(202)를 포함하고, 반사된 빔(204)은 대상물(105) 및/또는 대상물 지지체(102)에 의해 반사되는 측정 빔(203)의 방사선을 포함한다. 반사된 빔(204)에 기초하여, 측정 빔(203)이 반사된 높이가 결정될 수 있고, 이러한 것으로서 대상물(105) 또는 대상물 지지체(102)의 높이가 결정될 수 있다.
나타낸 실시예에서, 스테이지 장치(101)는 도 8a에 개략적으로 도시되는 수직 대상물 지지체 위치설정기(112)를 더 포함한다. 수직 대상물 지지체 위치설정기(112)는 제 1 평면(xy)에 수직인 방향(z)에서 대상물 지지체(102)를 위치시키도록, 및 센서 모듈이 대상물 지지체(102)를 검출하도록 상기 방향(z)에서 센서 모듈의 포커스 범위에 대상물 지지체(102)를 위치시키도록 구성된다. 포커스 범위는 목적을 위해 충분히 높은 정확성으로 센서 모듈로 측정이 수행될 수 있는 범위를 반영한다. 도 8b는 대상물 지지체(102)가 센서 모듈에 더 가깝게 배치되는 상황을 예시한다. 대상물 지지체(102)를 센서 모듈에 더 가깝게 배치함으로써, 대상물 지지체가 센서 모듈의 포커스 범위에 배치되고, 이 측정의 정확성이 개선될 수 있다. 특히 센서 모듈이 도 8a 및 도 8b에 나타낸 바와 같은 레벨 센서(200)를 포함하는 경우, 이는 이러한 레벨 센서(200)가 정확한 측정들이 얻어질 수 있는 z 방향에서의 비교적 작은 포커스 범위를 가질 수 있기 때문에 유리할 수 있으며, 이는 예를 들어 상기 레벨 센서(200)가 일반적으로 상기 대상물의 높이 맵을 구성하기 위해 사용될 수 있기 때문에 일반적으로 대상물(105)이 배치되는 높이에 있을 수 있다.
나타낸 실시예에서, 수직 대상물 지지체 위치설정기(112)는 예를 들어 스테이지 장치(101) 및/또는 센서 모듈의 처리 유닛으로부터 명령 신호(113)를 수신하기 위한 입력 단자(112.1a)를 갖는 처리 유닛(112.1)을 포함한다. 일 실시예에서, 대상물 지지체(102)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 기판 지지체(WT)일 수 있으며, 수직 대상물 지지체 위치설정기는 그 도면들을 참조하여 본 명세서에 설명된 바와 같은 제 2 위치설정기일 수 있다. 예를 들어, 대상물 테이블(102)을 센서 모듈에 더 가깝게 위치시키기 위한 명령 신호는 도 3에 예시된 위치 제어 시스템(PCS)에서, 예를 들어 설정점 생성기(SP)에서 사용될 수 있다. 선택적으로, 오프셋 값에 기초하는 대상물 지지체의 위치설정은 단-행정 모듈로, 또는 장-행정 모듈로 행해질 수 있다. 일 실시예에서, 스테이지 장치는 도 4a에 나타낸 수평 대상물 지지체 위치설정기(111), 및 도 8a 및 도 8b에 나타낸 수직 대상물 지지체 위치설정기(112)를 포함하는 대상물 지지체 위치설정기를 포함할 수 있다.
도 9는 센서 모듈이 광학 센서(401)를 포함하는 일 실시예를 나타낸다. 광학 센서(401)는 예를 들어 대상물 테이블(102) 및/또는 대상물(105)의 1 이상의 이미지를 포착하도록 구성될 수 있고, 처리 유닛(107)은 상기 이미지들에 기초하여 대상물(105)이 대상물 지지체(102) 상에 배치되는 경우에 링형 돌출부(102.1)에 대한 대상물(105)의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 대상물(105)의 반경뿐 아니라, 링형 돌출부(102.1)의 내측 및/또는 외측 반경이 상기 이미지들로부터 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 광학 센서는 다른 목적으로도 적용되는 센서, 예를 들어 정렬 센서, 예를 들어 정렬 센서로부터의 카메라일 수 있다. 일 실시예에서, 광학 센서(401)는 ccd 이미지 센서를 포함한다.
일 실시예에서, 대상물(105)은 예를 들어 도 1 내지 도 3 및 그 대응하는 기재내용을 참조하여 본 명세서에 설명된 바와 같은 리소그래피 공정을 거칠 수 있는 기판이다.
또한, 본 발명은 예를 들어 도 1 내지 도 3 및 그 대응하는 기재내용을 참조하여 설명된 리소그래피 장치(LA)의 특징들 및 구성요소들 중 1 이상을 포함할 수 있는 리소그래피 장치에 관한 것이다.
특히, 본 발명에 따른 리소그래피 장치(LA)는 기판(W) 상에 패턴을 투영하는 투영 시스템(PS), 및 본 발명에 따른 스테이지 장치를 포함한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 스테이지 장치의 대상물 지지체는 기판(W)을 지지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 나타낸 리소그래피 장치(LA)의 기판 지지체(WT)가 본 발명에 따른 스테이지 장치의 대상물 지지체로서 구현될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 방법의 일 실시예를 나타낸다. 상기 방법은 일 실시예에서 본 발명에 따른 스테이지 장치로 수행될 수 있다. 더욱이, 스테이지 장치와 관련하여 설명된 여하한의 특징들 및 상기 스테이지 장치를 사용하는 여하한의 방식들이 본 발명에 따른 방법에 추가될 수 있고, 그 반대도 가능하다.
나타낸 실시예에서, 상기 방법은 내측 반경과 외측 반경 사이의 제 1 평면에서 연장되는 링형 돌출부를 포함하는 대상물 지지체를 검출하는 제 1 단계(10)를 포함한다. 그 후, 상기 방법은 대상물 지지체 상에 대상물을 배치하는 제 2 단계(20) -상기 대상물은 링형 돌출부의 외측 반경보다 큰 반경을 가짐- , 및 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 대상물을 검출하는 제 3 단계(30)를 포함한다. 제 4 단계(40)는 대상물이 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 결정하는 것을 수반하고, 제 5 단계(50)는 상기 대상물의 위치에 기초하여 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하는 것과 관련된다. 하지만, 제 1 단계(10) 이전에 제 2 단계(20) 및 제 3 단계(30)를 수행하는 것, 즉 먼저 대상물을 검출한 후 대상물 지지체를 검출하는 것이 가능하다는 것을 유의한다. 또한, 제 1 단계(10) 및 제 3 단계(30)를 조합하는 것, 즉 대상물 및 대상물 지지체를 동일한 단계에서 검출하는 것도 가능하다.
따라서, 본 발명은 오프셋 값이 결정되는 방법을 제공한다. 상기 오프셋 값에 기초하여, 예를 들어 제 6 단계(60)에서 링형 돌출부에 대한 대상물 및/또는 후속한 대상물들의 위치가 제어될 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에서 대상물 지지체 상에 대상물을 배치하는 제 2 단계(20)는 로봇 아암으로 수행된다. 이 실시예에서, 상기 방법은 예를 들어 제 6 단계(60)에서, 상기 오프셋 값에 기초하여 로봇 아암이 대상물 또는 후속한 대상물을 수용하는 경우에 로봇 아암에 대한 대상물 및/또는 후속한 대상물의 위치를 제어하는 단계(61), 및/또는 상기 오프셋 값에 기초하여, 예를 들어 지지 부재들이 대상물 또는 후속한 대상물과 맞물리도록 로봇 아암이 대상물 지지체에 대해 대상물 또는 후속한 대상물을 배치하는 경우에 대상물 지지체에 대한 로봇 아암의 위치를 제어하는 단계(62)를 더 포함한다.
예를 들어, 일 실시예에서 상기 방법은 예를 들어 제 6 단계(60)에서, 상기 오프셋 값에 기초하여 대상물 지지체가 대상물 또는 후속한 대상물을 수용하도록 구성되는 경우에 대상물 지지체의 위치를 제어하는 단계(63)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 대상물 및/또는 후속한 대상물에 대한 지지 부재들의 위치를 제어함으로써, 및/또는 지지 부재들에 대한 대상물 지지체의 위치를 제어함으로써 행해질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 링형 돌출부의 2 개의 위치들 및/또는 대상물의 2 개의 위치들을 결정하는 단계를 포함하고, 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 결정하는 제 4 단계(40)는 상기 위치들에 기초하여 수행된다. 추가 실시예에서, 링형 돌출부 및/또는 대상물의 위치들은 각각 링형 돌출부 및/또는 대상물의 경계를 나타내는 높이 차를 검출함으로써 결정된다.
예를 들어, 도 10에 나타낸 실시예에서 대상물 지지체를 검출하는 제 1 단계(10)는 다음 단계들을 포함할 수 있다. 먼저 단계 11에서, 대상물 지지체가 제 1 평면에서의 한 방향으로 이동된다. 단계 12에서, 외측 반경 또는 내측 반경에서의 제 1 위치가 높이 차이를 검출함으로써 결정된다. 단계 13에서, 대상물 지지체는 단계 14에서 높이 차이를 검출함으로써 외측 반경 또는 내측 반경에서의 제 2 위치가 결정될 때까지 동일한 방향으로 더 이동된다. 단계 15에서, 예를 들어 대상물이 상기 방향으로 얼마나 많이 이동하였는지에 기초하여, 상기 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 거리가 결정된다. 상기 거리에 기초하여, 또한 예를 들어 알려진 내측 및/또는 외측 반경을 사용하여, 단계 16에서 링형 돌출부 및/또는 대상물 지지체의 위치가 결정된다. 일 실시예에서, 더 많은 위치들, 예를 들어 3 또는 4 개의 위치들이 검출되어 정확성을 개선할 수 있다.
예를 들어, 도 10에 나타낸 실시예에서 대상물을 검출하는 제 3 단계(30)는 다음 단계들을 포함할 수 있다. 먼저 단계 31에서, 대상물이 제 1 평면에서 한 방향으로 이동된다. 단계 32에서, 반경에서의 제 1 위치가 높이 차이를 검출함으로써 결정된다. 단계 33에서, 대상물은 단계 34에서 높이 차이를 검출함으로써 반경에서의 제 2 위치가 결정될 때까지 동일한 방향으로 더 이동된다. 단계 35에서, 예를 들어 대상물이 상기 방향으로 얼마나 많이 이동하였는지에 기초하여, 상기 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 거리가 결정된다. 상기 거리에 기초하여, 예를 들어 알려진 반경을 사용하여, 단계 36에서 대상물의 위치가 결정된다. 일 실시예에서, 더 많은 위치들, 예를 들어 3 또는 4 개의 위치들이 검출되어 정확성을 개선할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 대상물 테이블 또는 대상물 지지체 상의 마커 및/또는 대상물 상의 마커의 위치를 결정하는 단계를 포함하며, 여기서 링형 돌출부에 대한 대상물의 위치를 결정하는 제 4 단계(40)는 상기 위치에 기초하여 행해진다.
예를 들어, 도 10에 나타낸 실시예에서 대상물 지지체를 검출하는 제 1 단계(10)는 다음 단계들을 포함할 수 있다. 먼저 단계 11'에서, 대상물 지지체는 예를 들어 높이 프로파일에 기초하여 단계 12'에서 마커가 검출될 때까지 제 1 평면에서 한 방향 또는 두 방향으로 이동된다. 상기 마커의 위치에 기초하여, 또한 예를 들어 대상물 지지체가 회전되지 않는 것을 고려하여, 단계 13'에서 링형 돌출부 및/또는 대상물 지지체의 위치가 결정될 수 있다. 또한, 다수의 마커들이 검출될 때까지 대상물 지지체를 계속 이동시키고, 다수의 마커들에 기초하여 링형 돌출부 및/또는 대상물 지지체의 위치를 결정하는 것이 가능하다.
예를 들어, 도 10에 나타낸 실시예에서 대상물을 검출하는 제 3 단계(30)는 다음 단계들을 포함할 수 있다. 먼저 단계 31'에서, 대상물은 예를 들어 높이 프로파일에 기초하여 단계 32'에서 마커가 검출될 때까지 제 1 평면에서 한 방향 또는 두 방향으로 이동된다. 상기 마커의 위치에 기초하여, 또한 예를 들어 대상물이 회전되지 않는 것을 고려하여, 단계 33'에서 대상물의 위치가 결정될 수 있다. 또한, 다수의 마커들이 검출될 때까지 대상물을 계속 이동시키고, 다수의 마커들에 기초하여 대상물의 위치를 결정하는 것이 가능하다.
마커들은 단계 11 내지 단계 16 또는 단계 31 내지 단계 36에 대한 대안예로서 사용될 수 있거나, 이들은 조합하여 사용될 수 있다는 것을 유의한다. 예를 들어, 대상물 지지체 또는 대상물은 한 방향으로 이동될 수 있다. 마커가 검출되는 경우, 이에 기초하여 대상물 지지체 또는 대상물의 위치가 결정될 수 있다. 마커가 검출되지 않는 경우, 대상물 지지체 또는 대상물은 두 위치들이 검출될 때까지 더 이동될 수 있으며, 이에 기초하여 대상물 지지체 또는 대상물의 위치가 결정될 수 있다.
도 8a를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 스테이지 장치(101)가 또한 설명될 수 있다. 따라서, 도 8의 스테이지 장치는 제 1 실시형태에 따라, 또는 제 2 실시형태에 따라 구현될 수 있다는 것을 유의한다. 또한, 단일 스테이지 장치(101)에서 제 1 및 제 2 실시형태를 조합하는 것이 가능하다. 제 2 실시형태에 따른 스테이지 장치의 특징들은 제 1 실시형태에 대해 설명된 방식들과 유사한 방식들 중 어느 하나의 방식으로 구현되고 기능할 수 있다. 또한, 제 1 실시형태와 관련하여 언급된 여하한의 특징들은 제 2 실시형태에 따른 스테이지 장치에 의한 실시예에 포함될 수 있다.
제 2 실시형태에 따르면, 스테이지 장치(101)는 대상물(105)을 지지하도록 구성되는 복수의 버얼들(102.2)을 포함하는 대상물 지지체(102), 및 복수의 버얼들(102.2) 중 적어도 하나의 버얼(102.2) 및 대상물 지지체(102) 상에 배치되는 경우에 대상물(105)을 검출하도록 구성되는 레벨 센서(200)를 포함한 센서 모듈을 포함한다. 또한, 스테이지 장치(101)는 센서 모듈로부터 1 이상의 신호를 수신하고, 상기 1 이상의 신호에 기초하여 대상물(105)이 대상물 지지체(102) 상에 배치되는 경우에 대상물 지지체(102)에 대한 대상물(105)의 위치를 결정하도록 구성되는 처리 유닛을 더 포함한다. 처리 유닛은 상기 대상물의 위치에 기초하여, 대상물 지지체(102)에 대한 대상물(105)의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하도록 더 구성된다.
레벨 센서는, 예를 들어 높이 차이를 검출함으로써 버얼(102.2)을 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 레벨 센서(200)는 특히, 예를 들어 원형으로 배치되는 반경방향으로 가장 바깥쪽에 있는 버얼들(102.2)을 검출하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 수직 대상물 지지체 위치설정기(112)는 예를 들어 도 8b에 나타낸 바와 같이 레벨 센서(200)의 포커스 범위 내에 대상물 지지체(102)를 배치하기 위해 제공된다.
도 8a에 나타낸 대상물(105)은 대상물 지지체(102)보다 큰 제 1 평면(xy)에서의 반경을 갖지만, 이는 제 2 실시형태에 따른 스테이지 장치에 필요하지 않다는 것을 유의한다. 예를 들어, 대상물(105)의 반경은 링형 돌출부의 외측 반경 및 선택적으로 내측 반경보다 작을 수 있다.
도 8a 및 도 8b에 나타낸 스테이지 장치(101)는 링형 돌출부(102.1)를 포함하지만, 본 발명의 제 2 실시형태는 이러한 링형 돌출부(102.1)를 포함하지 않는 스테이지 장치(101)에도 적용될 수 있다는 것을 유의한다.
본 발명의 다른 실시형태들이 다음의 번호가 매겨진 항들에서 제시된다.
1. 스테이지 장치로서,
ⅰ. 제 1 평면에서의 외측 반경을 갖는 링형 돌출부를 포함하고, ⅱ. 상기 링형 돌출부의 외측 반경보다 큰 상기 제 1 평면에서의 반경을 갖는 대상물을 지지하도록 구성되는 대상물 지지체;
ⅰ. 대상물 지지체, 및 ⅱ. 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 대상물을 검출하도록 구성되는 센서 모듈; 및
ⅰ. 상기 센서 모듈로부터 1 이상의 신호를 수신하고, ⅱ. 상기 1 이상의 신호에 기초하여, 상기 대상물이 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 링형 돌출부에 대한 상기 대상물의 위치를 결정하며, ⅲ. 상기 대상물의 위치에 기초하여, 상기 링형 돌출부에 대한 상기 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값(offset value)을 결정하도록 구성되는 처리 유닛을 포함하는 스테이지 장치.
2. 1 항에 있어서, 상기 센서 모듈은 상기 대상물 지지체 상에 대상물이 배치되지 않은 경우에 상기 대상물 지지체를 검출하도록 구성되는 스테이지 장치.
3. 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 센서 모듈은 상기 링형 돌출부를 검출함으로써 상기 대상물 지지체를 검출하도록 구성되는 스테이지 장치.
4. 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 유닛은 대상물 핸들러의 제어 유닛 및/또는 대상물 지지체 위치설정기의 제어 유닛에 상기 오프셋 값을 출력하도록 구성되는 출력 단자를 더 포함하는 스테이지 장치.
5. 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 대상물 핸들러를 더 포함하고, 대상물 핸들러는:
상기 대상물 지지체에 후속한 대상물을 제공하도록 구성되는 로봇 아암,
상기 오프셋 값에 기초하여:
ⅰ. 상기 로봇 아암이 상기 후속한 대상물을 수용하는 경우에 상기 로봇 아암에 대한 상기 후속한 대상물의 위치, 및/또는
ⅱ. 상기 로봇 아암이 상기 대상물 지지체에 대해 상기 후속한 대상물을 배치하는 경우에 상기 대상물 지지체에 대한 상기 로봇 아암의 위치를 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하는 스테이지 장치.
6. 5 항에 있어서, 상기 대상물 핸들러는 상기 로봇 아암이 상기 후속한 대상물을 수용하는 사전-정렬기를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 사전-정렬기의 위치 및/또는 상기 사전-정렬기 상의 대상물의 위치를 제어함으로써, 상기 로봇 아암이 상기 후속한 대상물을 수용하는 경우에 상기 로봇 아암에 대한 상기 후속한 대상물의 위치를 제어하도록 구성되는 스테이지 장치.
7. 1 항 내지 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 유닛은 상기 링형 돌출부의 두 위치들 및/또는 상기 대상물의 두 위치들을 결정함으로써 상기 링형 돌출부에 대한 상기 대상물의 위치를 결정하도록 구성되는 스테이지 장치.
8. 1 항 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 모듈은 레벨 센서를 포함하는 스테이지 장치.
9. 1 항 내지 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 모듈은 광학 센서를 포함하는 스테이지 장치.
10. 1 항 내지 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 평면에 수직인 방향으로 상기 대상물 지지체를 위치시키고, 센서가 상기 대상물 지지체를 검출하도록 상기 방향으로 상기 센서 모듈의 포커스 범위 내에 상기 대상물 지지체를 위치시키도록 구성되는 수직 대상물 지지체 위치설정기를 더 포함하는 스테이지 장치.
11. 1 항 내지 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 평면에 평행한 평면에서 상기 대상물 지지체를 위치시키고, 상기 오프셋 값에 기초하여 상기 대상물 지지체가 후속한 대상물을 수용하도록 구성되기 전에 상기 평면에서 상기 대상물 지지체를 위치시키도록 구성되는 수평 대상물 지지체 위치설정기를 더 포함하는 스테이지 장치.
12. 10 항 또는 11 항에 있어서, 상기 수평 대상물 지지체 위치설정기 및 상기 수직 대상물 지지체 위치설정기를 포함하는 대상물 지지체 위치설정기를 포함하는 스테이지 장치.
13. 1 항 내지 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상물 지지체 및/또는 대상물 테이블은 상기 센서 모듈에 의해 검출가능하도록 구성되는 1 이상의 마커를 더 포함하는 스테이지 장치.
14. 13 항에 있어서, 상기 처리 유닛은 단일 마커에 기초하여 상기 대상물 지지체의 위치를 결정하도록 구성되는 스테이지 장치.
15. 1 항 내지 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링형 돌출부는 에어 시일을 포함하는 스테이지 장치.
16. 1 항 내지 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상물은 테스트 대상물이고, 상기 스테이지 장치는 상기 테스트 대상물을 포함하며, 테스트 대상물은:
상기 대상물 지지체에 배치될 대상물과 실질적으로 동일한 제 1 평면에서의 반경을 포함하고,
상기 센서 모듈에 대해 반-투명하여, 상기 테스트 대상물이 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에, 상기 센서 모듈로 하여금 상기 대상물 지지체 및 상기 테스트 대상물을 동시에 검출하게 하는 스테이지 장치.
17. 1 항 내지 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상물 및/또는 후속한 대상물은 기판인 스테이지 장치.
18. 기판 상으로 패턴을 투영하는 투영 시스템, 및
1 항 내지 17 항 중 어느 한 항에 따른 스테이지 장치를 포함하는 리소그래피 장치.
19. 대상물 로딩 프로세스를 캘리브레이션하는 방법으로서,
내측 반경과 외측 반경 사이의 제 1 평면에서 연장되는 링형 돌출부를 포함하는 대상물 지지체를 검출하는 단계;
상기 대상물 지지체 상에 대상물을 배치하고 -상기 대상물은 상기 링형 돌출부의 외측 반경보다 큰 반경을 가짐- , 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 대상물을 검출하는 단계;
상기 대상물이 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 링형 돌출부에 대한 상기 대상물의 위치를 결정하는 단계; 및
상기 대상물의 위치에 기초하여, 상기 링형 돌출부에 대한 상기 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
20. 19 항에 있어서, 상기 대상물 지지체 상에 상기 대상물을 배치하는 단계는 로봇 아암으로 행해지고, 상기 방법은 상기 오프셋 값에 기초하여,
ⅰ. 상기 로봇 아암이 후속한 대상물을 수용하는 경우에 상기 로봇 아암에 대한 후속한 대상물의 위치, 및/또는
ⅱ. 상기 로봇 아암이 상기 대상물 지지체에 대해 상기 후속한 대상물을 배치하는 경우에 상기 대상물 지지체에 대한 상기 로봇 아암의 위치를 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
21. 19 항 또는 20 항에 있어서, 상기 링형 돌출부의 두 위치들 및/또는 상기 대상물의 두 위치들을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 링형 돌출부에 대한 상기 대상물의 위치를 결정하는 단계는 상기 위치들에 기초하여 행해지는 방법.
22. 21 항에 있어서, 상기 링형 돌출부 및/또는 상기 대상물의 위치들은 각각 상기 링형 돌출부 및/또는 상기 대상물의 경계를 나타내는 높이 차이를 검출함으로써 결정되는 방법.
23. 19 항 내지 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대상물 지지체 또는 대상물 테이블 상의 마커, 및/또는 상기 대상물 상의 마커의 위치를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 링형 돌출부에 대한 상기 대상물의 위치를 결정하는 단계는 상기 마커에 기초하여 행해지는 방법.
24. 스테이지 장치로서,
대상물을 지지하도록 구성되는 복수의 버얼들을 포함하는 대상물 지지체;
ⅰ. 상기 복수의 버얼들 중 적어도 하나의 버얼, 및 ⅱ. 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 대상물을 검출하도록 구성되는 레벨 센서를 포함하는 센서 모듈; 및
ⅰ. 상기 센서 모듈로부터 1 이상의 신호를 수신하고, ⅱ. 상기 1 이상의 신호에 기초하여, 상기 대상물이 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 대상물 지지체에 대한 상기 대상물의 위치를 결정하며, ⅲ. 상기 대상물의 위치에 기초하여, 상기 대상물 지지체에 대한 상기 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하도록 구성되는 처리 유닛을 포함하는 스테이지 장치.
25. 대상물 로딩 프로세스를 캘리브레이션하는 방법으로서,
레벨 센서로, 대상물을 지지하도록 구성되는 복수의 버얼들을 포함하는 대상물 지지체를 검출하는 단계;
상기 대상물 지지체의 버얼들 상에 대상물을 배치하고, 레벨 센서로 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 대상물을 검출하는 단계;
상기 대상물이 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 대상물 지지체에 대한 상기 대상물의 위치를 결정하는 단계; 및
상기 대상물의 위치에 기초하여, 상기 대상물 지지체에 대한 상기 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 다른 적용예들을 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 가능한 다른 적용예들은 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조를 포함한다.
본 명세서에서는, 리소그래피 장치와 관련하여 본 발명의 특정 실시예들에 대하여 언급되지만, 본 발명의 실시예들은 다른 장치에서 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 마스크 검사 장치, 메트롤로지 장치, 또는 웨이퍼(또는 다른 기판) 또는 마스크(또는 다른 패터닝 디바이스)와 같은 대상물을 측정하거나 처리하는 여하한의 장치의 일부분을 형성할 수 있다. 이 장치들은 일반적으로 리소그래피 툴들로 칭해질 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건들 또는 주위(비-진공) 조건들을 사용할 수 있다.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않으며, 다른 적용예들 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
본 명세서가 허용한다면, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 여하한의 그 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 기계-판독가능한 매체 상에 저장된 명령어들로서 구현될 수 있으며, 이는 1 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있다. 기계-판독가능한 매체는 기계(예를 들어, 연산 디바이스)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하는 여하한의 메카니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독가능한 매체는 ROM(read only memory); RAM(random access memory); 자기 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스; 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파 신호(propagated signal)(예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등), 및 그 밖의 것들을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴(routine), 명령어들은 본 명세서에서 소정 동작을 수행하는 것으로서 설명될 수 있다. 하지만, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이며, 이러한 동작은 사실상 연산 디바이스, 프로세서, 제어기, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스로부터 일어나고, 그렇게 하여 액추에이터들 또는 다른 디바이스들이 물질계와 상호작용하게 할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
이상, 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (25)

  1. 스테이지 장치로서,
    ⅰ. 제 1 평면에서의 외측 반경을 갖는 링형 돌출부(ring shaped protrusion)를 포함하고, ⅱ. 상기 링형 돌출부의 외측 반경보다 큰 상기 제 1 평면에서의 반경을 갖는 대상물을 지지하도록 구성되는 대상물 지지체;
    ⅰ. 상기 대상물 지지체, 및 ⅱ. 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 대상물을 검출하도록 구성되는 센서 모듈; 및
    ⅰ. 상기 센서 모듈로부터 1 이상의 신호를 수신하고, ⅱ. 상기 1 이상의 신호에 기초하여, 상기 대상물이 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 링형 돌출부에 대한 상기 대상물의 위치를 결정하며, ⅲ. 상기 대상물의 위치에 기초하여, 상기 링형 돌출부에 대한 상기 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값(offset value)을 결정하도록 구성되는 처리 유닛
    을 포함하고,
    상기 센서 모듈은 상기 대상물 지지체 상에 대상물이 배치되지 않은 경우에 상기 대상물 지지체를 검출하도록 구성되며, 상기 센서 모듈은 상기 링형 돌출부를 검출함으로써 상기 대상물 지지체를 검출하도록 구성되는 스테이지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    대상물 핸들러를 더 포함하고, 대상물 핸들러는:
    상기 대상물 지지체에 후속한 대상물을 제공하도록 구성되는 로봇 아암(robot arm),
    상기 오프셋 값에 기초하여:
    ⅰ. 상기 로봇 아암이 상기 후속한 대상물을 수용하는 경우에 상기 로봇 아암에 대한 상기 후속한 대상물의 위치, 및/또는
    ⅱ. 상기 로봇 아암이 상기 대상물 지지체에 대해 상기 후속한 대상물을 배치하는 경우에 상기 대상물 지지체에 대한 상기 로봇 아암의 위치를 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하는 스테이지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 대상물 핸들러는 상기 로봇 아암이 상기 후속한 대상물을 수용하는 사전-정렬기(pre-aligner)를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 사전-정렬기의 위치 및/또는 상기 사전-정렬기 상의 대상물의 위치를 제어함으로써, 상기 로봇 아암이 상기 후속한 대상물을 수용하는 경우에 상기 로봇 아암에 대한 상기 후속한 대상물의 위치를 제어하도록 구성되는 스테이지 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 레벨 센서를 포함하는 스테이지 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 광학 센서를 포함하는 스테이지 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 평면에 수직인 방향으로 상기 대상물 지지체를 위치시키고, 센서가 상기 대상물 지지체를 검출하도록 상기 방향으로 상기 센서 모듈의 포커스 범위 내에 상기 대상물 지지체를 위치시키도록 구성되는 수직 대상물 지지체 위치설정기를 더 포함하는 스테이지 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 평면에 평행한 평면에서 상기 대상물 지지체를 위치시키고, 상기 오프셋 값에 기초하여 상기 대상물 지지체가 후속한 대상물을 수용하도록 구성되기 전에 상기 평면에서 상기 대상물 지지체를 위치시키도록 구성되는 수평 대상물 지지체 위치설정기를 더 포함하는 스테이지 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    수평 대상물 지지체 위치설정기 및 수직 대상물 지지체 위치설정기를 포함하는 대상물 지지체 위치설정기를 포함하는 스테이지 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상물은 테스트 대상물이고, 상기 스테이지 장치는 상기 테스트 대상물을 포함하며, 테스트 대상물은:
    상기 대상물 지지체 상에 배치될 대상물과 실질적으로 동일한 제 1 평면에서의 반경을 포함하고,
    상기 센서 모듈에 대해 반(semi)-투명하여, 상기 테스트 대상물이 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에, 상기 센서 모듈로 하여금 상기 대상물 지지체 및 상기 테스트 대상물을 동시에 검출하게 하는 스테이지 장치.
  12. 리소그래피 장치로서,
    기판 상으로 패턴을 투영하는 투영 시스템, 및
    제 1 항에 따른 스테이지 장치
    를 포함하는 리소그래피 장치.
  13. 대상물 로딩 프로세스를 캘리브레이션하는 방법으로서,
    내측 반경과 외측 반경 사이의 제 1 평면에서 연장되는 링형 돌출부를 포함하는 대상물 지지체를 검출하는 단계;
    상기 대상물 지지체 상에 대상물을 배치하고 -상기 대상물은 상기 링형 돌출부의 외측 반경보다 큰 반경을 가짐- , 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 대상물을 검출하고, 상기 링형 돌출부를 검출함으로써 상기 대상물 지지체 상에 대상물이 배치되지 않은 경우에 상기 대상물 지지체를 검출하는 단계;
    상기 대상물이 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 링형 돌출부에 대한 상기 대상물의 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 대상물의 위치에 기초하여, 상기 링형 돌출부에 대한 상기 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하는 단계
    를 포함하며, 상기 대상물 지지체 상에 상기 대상물을 배치하는 단계는 로봇 아암으로 행해지고, 상기 방법은 상기 오프셋 값에 기초하여,
    ⅰ. 상기 로봇 아암이 후속한 대상물을 수용하는 경우에 상기 로봇 아암에 대한 후속한 대상물의 위치, 및/또는
    ⅱ. 상기 로봇 아암이 상기 대상물 지지체에 대해 상기 후속한 대상물을 배치하는 경우에 상기 대상물 지지체에 대한 상기 로봇 아암의 위치를 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 스테이지 장치로서,
    대상물을 지지하도록 구성되는 복수의 버얼(burl)들과 제 1 평면에서의 외측 반경을 갖는 링형 돌출부를 포함하는 대상물 지지체;
    ⅰ. 상기 복수의 버얼들 중 적어도 하나의 버얼, 및 ⅱ. 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 대상물을 검출하도록 구성되는 레벨 센서를 포함하는 센서 모듈; 및
    ⅰ. 상기 센서 모듈로부터 1 이상의 신호를 수신하고, ⅱ. 상기 1 이상의 신호에 기초하여, 상기 대상물이 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 대상물 지지체에 대한 상기 대상물의 위치를 결정하며, ⅲ. 상기 대상물의 위치에 기초하여, 상기 대상물 지지체에 대한 상기 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하도록 구성되는 처리 유닛
    을 포함하고,
    상기 센서 모듈은 상기 대상물 지지체 상에 대상물이 배치되지 않은 경우에 상기 대상물 지지체를 검출하도록 구성되며, 상기 센서 모듈은 상기 링형 돌출부를 검출함으로써 상기 대상물 지지체를 검출하도록 구성되는 스테이지 장치.
  15. 대상물 로딩 프로세스를 캘리브레이션하는 방법으로서,
    레벨 센서로, 대상물을 지지하도록 구성되는 복수의 버얼들과 제 1 평면에서의 외측 반경을 갖는 링형 돌출부를 포함하는 대상물 지지체를 검출하는 단계;
    상기 대상물 지지체의 버얼들 상에 대상물을 배치하고, 레벨 센서로 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 대상물을 검출하고, 상기 링형 돌출부를 검출함으로써 상기 대상물 지지체 상에 대상물이 배치되지 않은 경우에 상기 대상물 지지체를 검출하는 단계;
    상기 대상물이 상기 대상물 지지체 상에 배치되는 경우에 상기 대상물 지지체에 대한 상기 대상물의 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 대상물의 위치에 기초하여, 상기 대상물 지지체에 대한 상기 대상물의 위치를 나타내는 오프셋 값을 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  16. 삭제
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  18. 삭제
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