KR20040093456A - 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 각도 인코더 - Google Patents

리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 각도 인코더 Download PDF

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KR20040093456A
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판데르파쉬엔겔베르투스안토니우스프란시스쿠스
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루이욜테오안예스마리아
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Abstract

리소그래피 투영장치에서, 기준프레임(RF)에 대한 투영시스템(PL)의 위치를 측정하는 측정시스템은 기판테이블(WT) 위치를 측정하는 측정시스템의 대응 센서에 대해 견고하게 장착된 센서를 포함한다. 타겟(41)으로부터 경사에 대해 대조적인 감응성을 갖는 2개의 광경로 아래로 광을 보내는 각도 인코더는 그 광축선을 중심으로 한 투영시스템(PL)의 회전을 측정하는 데 사용된다.

Description

리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 각도 인코더{Lithographic Apparatus, Device Manufacturing Method and Angular Encoder}
본 발명은 리소그래피 투영장치 및 디바이스 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 각도 인코더에 관한 것이다.
리소그래피장치는 기판의 타겟부상에 필요한 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피장치는, 예를 들어, 집적회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 상황에서, 마스크와 같은 패터닝수단이 IC의 개별층에 대응하는 회로패턴을 생성하도록 사용될 수 있으며, 이 패턴은 방사선감응재(레지스트)층을 가지는 기판(예를 들어, 실리콘웨이퍼)상의 (예를 들어, 1 또는 수개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부상에 묘화될 수 있다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 노광되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피장치는, 한번에 하나씩 타겟부상의 전체패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스테퍼 및 투영빔을 통하여 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향 또는 반평행한 방향으로 기판을 동기화시켜 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스캐너를 포함한다.
스캐닝 노광을 수행하는 공지된 리소그래피 투영장치에서, 마스크 스테이지 및 기판 스테이지의 위치는 스캔 도중에 스테이지 위치를 제어하도록 투영시스템(렌즈)에 대하여 측정된다. 실제로, 상기 위치는 투영렌즈가 견고하게(rigidly) 연결된 강성의 기준프레임상에 장착된 간섭계를 이용하여 측정된다. 하지만, 노광 방사선으로서 EUV 방사선을 사용하는 제안된 리소그래피 투영장치에서, 양의 배율을 갖는 투영시스템, 즉 거울시스템은 6 자유도로 기준프레임에 유연하게(compliantly) 장착되는데, 그렇지 않으면 렌즈 역학(lens dynamics)에 관한 요건들이 너무 까다롭기 때문이다. 동일한 것이 다른 종류의 리소그래피 장치에 적용된다. 그러므로, 기준프레임에 대한 투영시스템의 위치뿐만 아니라 기준프레임에 대한 테이블의 위치도 측정할 필요가 있다. 이를 행하기 위해 편리한 구성부(arrangement)가 요구된다.
본 발명의 목적은, 기준프레임에 대한 투영시스템의 위치 측정을 위해 개선된 구성부를 구비한 리소그래피장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 도시하는 도면;
도 2 및 도 3은 각각 -M 및 +M의 배율을 갖는 투영시스템의 불변점(invariant point)을 도시하는 도면;
도 4는 본 발명의 제1실시예에서의 센서의 측정 축선을 나타내는 도면;
도 5는 본 발명의 제2실시예에서의 센서의 측정 축선을 나타내는 도면;
도 6은 본 발명의 제3실시예에서의 센서의 측정 축선을 나타내는 도면;
도 7은 본 발명의 제4실시예에서의 센서의 측정 축선을 나타내는 도면;
도 8은 본 발명의 제5실시예에서의 센서의 측정 축선을 나타내는 도면;
도 9는 본 발명의 제6실시예에서의 센서의 측정 축선을 나타내는 도면;
도 10은 본 발명의 제7실시예에서의 센서의 측정 축선을 나타내는 도면;
도 11은 본 발명의 제8실시예에서의 센서의 측정 축선을 나타내는 도면;
도 12는 본 발명의 제9실시예에서의 센서의 측정 축선을 나타내는 도면;
도 13은 본 발명에 따른 각도 인코더(angular encoder).
도 14는 투영시스템의 광학 축선의 Z-위치를 측정하는 구성부를 도시하는 도면이다.
상기 도면에서, 대응하는 참조 부호는 대응하는 부분을 나타낸다.
본 발명에 따르면, 리소그래피 투영장치는,
- 방사선의 투영빔을 제공하는 방사선시스템;
- 필요한 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝 디바이스를 지지하는 지지구조체;
- 기판을 유지하는 기판테이블;
- 상기 기판의 타겟부상에 상기 패터닝된 빔을 투영시키는 투영시스템;
- 기준프레임; 및
- 상기 기준프레임에 대한 상기 기판테이블의 위치 및/또는 변위를 측정하는제1측정시스템을 포함하되, 상기 측정시스템은 상기 기준프레임상에 장착되고 각각 측정 축선들을 구비한 복수의 제1센서를 포함하고,
- 상기 기준프레임에 대한 상기 투영시스템의 위치 및/또는 변위를 측정하는 제2측정시스템을 포함하되, 상기 측정시스템은 상기 기준프레임상에 장착되고 각각 측정 축선들을 구비한 복수의 제2센서를 포함하며,
- 상기 제2측정시스템의 1이상의 센서는 상기 투영시스템의 불변점(invariant point)을 통과하는 측정 축선을 가지는 것을 특징으로 한다.
투영시스템의 회전이 이미지의 병진(translation)을 유발시키지 않는 지점인 불변점을 통과하는 측정 축선상에서 투영시스템의 위치를 측정함으로써, 필요한 보정의 계산이 간단해지고 필요한 센서의 수가 감소될 수 있다.
불변점은 투영시스템의 이미지 필드 또는 대물의 중심에 위치되며, 상기 장치의 제어에 사용되는 좌표계의 원점을 형성할 수 있다.
제2측정시스템은 상기 불변점을 통과하는 측정 축선을 따라 측정하는 3개의 선형 센서를 포함하는 것이 바람직하다. 이 방식으로, 모든 선형 자유도에 대하여 장점이 얻어진다. 또한, 이러한 구성에서, 패터닝 디바이스가 견고하게 또는 서보기구(servo)로 투영렌즈에 연결되고 투영렌즈가 기준프레임에 대하여 유연하게 연결되는 경우, 투영시스템의 광학 축선을 중심으로 한 회전을 측정하는 센서를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제2측정시스템의 1이상의 센서는, 제1측정시스템의 측정 축선에 대응하는 측정 축선을 가지고 제1측정시스템의 대응하는 센서에 대해 견고하게 장착되는것이 바람직하다. 몇몇 경우에서, 제1 및 제2측정시스템의 측정 축선은 정확히 평행하지 않을 것이다. 이러한 경우, 2개의 축선은 그들이 또한 Z축선을 포함하는 공통 평면내에 있는 경우, 대응한다고 여겨질 것이다.
주어진 자유도를 주로 측정하는, 투영시스템의 위치를 측정하는, 제2측정시스템의 센서는, 즉 주로 대응하는 자유도를 측정하는, 기판테이블의 위치를 측정하는, 제1측정시스템의 센서에 대해, 높은 견고성(stiffness)으로 기준프레임상에 견고하게 장착되고, 센서의 구성부는 보다 콤팩트하게 만들어질 수 있으며 센서간의 신호방해(crosstalk)가 최소화되는 것이 바람직하다. 따라서, 각각의 시스템에서의 센서의 상대적인 위치 안정성에 관한 요건들이 감소될 수 있다.
자급식 센서의 세트(self-contained set of sensors)는 단일한 강성의 마운트(rigid mount)에 장착되는 것이 가장 바람직하다. 자급식 센서의 세트는, 센서들의 측정치를 제공하기 위해서 여타의 위치 또는 변위 센서들을 반드시 참조할 필요가 없는 것이다. 따라서, 예를 들어 Rz가 X 방향에 대해 평행한 빔을 갖는 2개의 이격된 선형 간섭계로 측정되는 경우, 두 간섭계는 단일한 강성의 마운트상에 장착될 것이다. 간섭계 모델은 강성의 마운트상에 반드시 장착될 필요가 없는 환경 센서, 예를 들어 온도, 압력, 습도의 아웃풋을 고려할 수 있음은 물론이다.
센서의 모든 부분들이 기준프레임 또는 여타의 측정시스템내의 대응하는 센서에 견고하게 연결될 필요는 없음을 유의하여야 한다. 즉, 간섭계 및 간섭계 측정시스템의 측정 빔의 공급을 위한 제공부 또는 인코더형 검출기의 인코더 헤드와 같은 중요한 부분만이 기준프레임에 장착될 필요가 있다. 센서의 여타의 부분, 특히열, 진동 또는 전기적 노이즈를 발생시킬 수 있는 부분은 가능하다면 멀리 위치될 수도 있다.
3개의 병진 자유도, 즉 X, Y 및 Z를 주로 측정하는 제2측정시스템의 센서들은 제1측정시스템에서의 그들의 상대부(counterpart)에 견고하게 연결되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서 부피 및 레이아웃 제약으로 인해, 센서들의 측정 축선이 상기 장치의 기준 프레임의 축선에 대해 정확히 평행하도록 센서들을 위치시킬 수 없을 수도 있으므로, 그 측정 축선이 기준 프레임의 축선에 대해 정확히 평행하지 않다는 것을 보상하기 위해서, 주어진 센서는 1 자유도를 "주로" 측정하지만, 그 아웃풋이 또 다른 센서 또는 센서들을 이용하여 보정을 필요로 함을 이해하여야 한다.
그 광학 축선을 중심으로 한 투영시스템의 회전은 각도를 직접 측정하는 센서에 의하여 측정되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면,
- 전체적으로 또는 부분적으로 방사선감응재층으로 도포된 기판을 기판테이블상에 제공하는 단계;
- 방사선시스템을 이용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;
- 패터닝 수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;
- 투영시스템을 사용하여 상기 방사선감응재층의 타겟부상에 상기 방사선의 패터닝된 빔을 투영하는 단계; 및
- 기준프레임상에 장착된 복수의 제1센서를 포함하고 각각의 측정 축선을 가지는 제1측정시스템을 이용하여 상기 기준프레임에 대한 상기 기판 테이블의 위치 및/또는 변위를 측정하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법이 제공되고,
- 기준프레임상에 장착된 복수의 제2센서를 포함하고 각각의 측정 축선을 가지는 제2측정시스템을 이용하여 상기 기준프레임에 대한 상기 투영시스템의 위치 및/또는 변위를 측정하는 단계를 더 포함하며,
- 상기 제2측정시스템의 1이상의 센서는 상기 제1측정시스템의 센서의 측정 축선에 대응하는 측정 축선을 가지며 상기 제1측정시스템의 상기 대응하는 센서에 대해 견고하게 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은,
- 타겟;
- 상기 타겟으로부터 제1 및 제2광경로로 광을 지향시키는 제1빔분할기, 상기 경로들 중 하나가 상기 광경로들 중 다른 하나와 경사에 대해 대조적인 감응성(opposite sensitivity)을 가지는 상기 광경로들 중 적어도 하나에 있는 광학 요소, 및 상기 제1 및 제2광경로로부터 광을 재결합시키고(recombinating) 상기 타겟의 2개의 중첩 이미지를 투영시키는 수단을 포함하는 광학 모듈을 포함하는 각도 인코더를 제공하며,
- 상기 타겟과 상기 광학 모듈의 상대적인 회전이 상기 2개의 중첩 이미지의 상대적인 이동을 유발시킨다.
상기 구성은, 각도를 표시하기 위해 처리되어야 하는 선형 이동을 나타내는 2개의 신호보다는 오히려, 타겟과 광학 모듈의 상대적인 회전에 나타나는 단일 신호를 제공한다. 또한, 디바이스의 감응성은 2개의 선형 측정 사이에 제공될 수 있는 아암으로 제한되지 않으며, 2개의 광경로의 대조적인 각도 감응성이 신호를 증폭시키는 역할을 한다.
타겟은 무아레 효과(Moire effect)가 중첩된 이미지내에 형성되는 격자인 것이 바람직하다. 광학 요소는 하나의 광경로가 진행하는 빔이 2개의 내부 반사를 겪고 그 자체를 교차하는 5각형 단면을 가지는 프리즘을 포함할 수 있다.
본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서 리소그래피장치의 사용례에 대하여 언급하였으나, 상기 리소그래피장치는 집적 광학시스템, 자기영역메모리용 유도 및 검출패턴, 액정디스플레이(LCD), 박막자기헤드와 같은 여타의 응용례를 가지고 있음을 명백히 이해하여야 할 것이다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용례와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어가 각각 "기판" 또는 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어로 대체되고 있음을 이해할 수 있다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 또는 메트롤로지 또는 검사툴에서 처리될 수 있다. 적용가능한 곳은, 이러한 기판처리툴과 여타의 기판처리툴에 본 명세서가 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 여러번 처리된 층들을 이미 포함한 기판을 칭할 수 있다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이란 용어는 (예를 들어, 파장이 365, 248, 193, 157 또는 126㎚ 인) 자외(UV)방사선 및 (예를 들어 파장이 5 내지 20㎚ 범위인) 극자외(EUV)방사선을 포함한 모든 형태의 전자기방사선 뿐만 아니라 이온빔이나 전자빔과 같은 입자빔까지도 포괄하여 사용된다.
여기서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 패터닝된 단면을 입사하는 투영빔에 부여하도록 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 투영빔에 부여된 패턴은 기판의 타겟부내의 필요한 패턴과 정확히 일치하지 않을 수 있다는 것을 유의한다. 일반적으로, 투영빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스내의 특정기능층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형 마스크와 다양한 하이브리드 마스크형식도 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일례는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 상이한 방향으로 입사하는 방사선 빔을 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 이 방식으로, 반사된 빔이 패터닝된다. 패터닝수단의 각각의 예시에서, 지지구조체는 필요에 따라 고정되거나 이동일 수 있으며, 패터닝수단이 예를 들어 투영시스템에 대하여 필요한 위치에 있을 것을 확실히 보장할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어는 "패터닝 디바이스"와 같은 좀 더 일반적인 용어로도 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "투영시스템"이라는 용어는, 예를 들어 사용되는 노광방사선에 대하여, 또는 침지유체(immersion fluid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 여타의 인자에 대하여, 적절하다면, 굴절광학시스템, 반사광학시스템 및 카타디옵트릭시스템을 포함하는 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. "렌즈"라는 용어는 "투영시스템"과 같은 좀 더 일반적인 용어로도 사용될 수 있다.
또한, 조명시스템은 방사선 투영빔의 지향, 성형 또는 제어를 위하여 굴절, 반사 및 카타디옵트릭 광학구성요소를 포함하는 다양한 종류의 광학구성요소를 포괄할 수 있고, 이후의 설명에서는 이러한 구성요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 것이다.
리소그래피장치는 2개(듀얼스테이지)이상의 기판테이블(및/또는 2이상의 마스크테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수스테이지" 장치에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 1이상의 테이블이 노광에서 사용되고 있는 동안 1이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 리소그래피장치는 투영시스템의 최종요소와 기판 사이의 공간을 채우도록 비교적 높은 굴절률을 가지는 액체, 예를 들어 물에 기판이 침지되는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 침지액체는 리소그래피장치내의 여타의 공간, 예를 들어 마스크와 투영시스템의 제1요소 사이에 적용될 수 있다. 침지기술은 투영시스템의 개구수를 증가시키기 위한 기술분야에 잘 알려져 있다.
이하, 첨부된 개략적인 도면을 참조하여, 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예를 서술한다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는;
- 방사선(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)의 투영빔(PB)을 제공하는 조명시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(MA)(예를 들어, 마스크)를 지지하고, 아이템 PL에 대하여 패터닝수단을 정확히 위치시키는 제1위치설정수단(PM)에 연결된 제1지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하고, 아이템 PL에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단(PW)에 연결된 기판테이블(예를 들어, 웨이퍼테이블)(WT); 및
- 기판(W)의 타겟부(C)(1이상의 다이를 포함)에 패터닝수단(MA)에 의하여 투영빔(PB)에 부여된 패턴을 묘화하는 투영시스템(예를 들어, 반사투영렌즈)(PL)을 포함한다.
본 명세서에서 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 위에서 언급한 바와 같은 형태의 반사마스크 또는 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하는) 반사형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 투과마스크를 채택하는) 투과형으로 구성될 수도 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선소스(S0)로부터 방사선의 빔을 수용한다. 예를 들어, 소스가 플라즈마 방전원인 경우, 상기 소스 및 리소그래피장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피장치의 부분을 형성하도록 고려되지 않으며, 상기 방사선빔은 예를 들어, 적절한 컬렉팅거울 및/또는 스펙트럼 퓨리티 필터(spectral purity filter)를 포함하는 방사선 컬렉터의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 상기 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는 방사선시스템이라고도 칭해질 수 있다.
일루미네이터(IL)는 빔의 각도세기분포를 조정하는 조정수단을 포함한다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필평면내의 세기분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 일루미네이터는 그 단면에 필요한 균일성과 세기 분포를 가지는 투영빔(PB)이라 하는 컨디셔닝된 방사선의 빔을 제공한다.
상기 투영빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 유지되어 있는 패터닝수단(MA)상에 입사된다. 마스크(MA)에 의하여 반사되면, 상기 투영빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)상에 상기 빔을 포커스한다. 제2위치설정수단(PW) 및 위치센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스)의 도움으로, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단(PM) 및 위치센서(IF1)는, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 긴 행정 모듈(long stroke module)(개략 위치설정)및 짧은 행정 모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 하지만, (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 상기 마스크테이블(MT)은 단지 짧은 행정액츄에이터에만 연결되거나 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬마크(M1, M2) 및 기판 정렬마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다.
상술한 장치는 다음의 바람직한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝 모드에서, 마스크테이블(MT) 및 기판테이블(WT)은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 투영빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 한번씩 타겟부(C)상에 투영된다(즉, 단일 정적노광(single static exposure)). 그런 후, 기판테이블(WT)은 X 및/또는 Y 방향으로 시프트되어 다른 타겟부(C)가 노광될 수 있다. 스텝 모드에서, 노광필드의 최대크기는 단일 정적노광시에 묘화된 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 마스크테이블(MT)과 기판테이블(WT)은 투영빔에 부여되는 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적노광(single dynamic exposure)). 마스크테이블(MT)에 대한 기판테이블(WT)의 속도 및 방향은 확대(축소) 및 투영시스템(PL)의 이미지반전특성에 의하여 판정된다. 스캔 모드에서, 노광필드의 최대크기는 단일 동적노광시 타켓부의 (스캐닝되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 마스크테이블(MT)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 투영빔에 부여되는 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안, 기판테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 상기 모드에서는, 일반적으로 펄스방사선소스(pulsed radiation source)가 채용되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔중에 계속되는 방사선펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 상기 작동 모드는 상기 언급된 바와 같은 종류의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 활용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 모드의 용법에 대한 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 상이한 모드에 관한 용법을 채용할 수 있다.
도 2 및 도 3은 각각 -M 및 +M의 배율을 가지는 투영시스템의 경사-불변점(tilt-invariant point)의 위치를 도시하며, 기판 및 패터닝수단용 측정시스템이 기준프레임에 견고하게 부착되어 있고 투영시스템의 저부 및 투영시스템의 최상부 각각에 대하여 기판 및 패터닝 디바이스의 위치를 측정한다. 경사-불변점을 중심으로 한 투영시스템의 회전은 이미지 병진(image translation)을 생기지 않게 한다. 경사-불변점에 대한 병진은 이미지 변위를 유발한다. 경사-불변점으로부터 떨어진 점을 중심으로 한 회전은 경사-불변점을 중심으로 한 회전과 병진으로 분해될 수 있으며, 그런 후 이는 M에 대하여 보상될 수 있는데, 이 M은 예를 들어 ¼일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 반전 배율(inverting manification)(혹, 음의 배율이라고 함)로, 경사-불변점(ip)은 투영시스템(PL)내에 있으며, 기판 및 마스크테이블의 위와 아래에서 적절한 거리, 즉 H_WS 및 H_RS로 기준 빔을 위치시킴으로써, 투영시스템(PL)에 대해 기판 및 마스크테이블의 위치를 측정하는 간섭계 기반 시스템(interferometer based system)은 투영시스템의 일부 강체 유동(some rigid body motions)을 자동으로 고려하도록 만들어질 수 있다. 하지만, 도 3에 도시된 바와 같이, 비-반전 시스템(non-inverting system)(양의 배율)의 경우, 경사 불변점은 기판 스테이지 아래에 있으므로, 기준 빔이 마스크테이블 위에서 또는 기판테이블 아래에서 투영시스템에 대하여 지향될 수 없다면, 동일한 구성이 사용될 수 없다. 즉, 투영시스템의 부분들은 마스크 및 기판테이블의 위와 아래로 연장되어야 하는데, 이는 실현불가능하다. 또한, 이는, 투영렌즈의 끝단에 부착된 기판측정시스템 또는 패터닝 디바이스 중 어느 하나를 가지는 (반전, 비-반전 또는 한 방향으로의 반전 및 다른 방향으로의 비-반전) 시스템에 적용한다. 따라서, 투영렌즈의 위치 및/또는 변위를 별도로 측정하고 이미지 위치설정에 관한 여하한의 이동의 영향들을 계산할 필요가 있으며, 그런 후 이는 마스크 및 기판테이블 위치의 제어시에 그리고 노광 중에 고려될 수 있다. 이하, 도 4를 참조하여, 이를 달성하기 위한 센서의 구성부(10)를 서술한다.
기준프레임 및 측정시스템의 여타의 구성부는 여타의 경사 불변점을 가질 수 있다. 예를 들어, 투영시스템이 2개의 측정시스템, 즉 프레임에 대해 기판 또는 패터닝 디바이스의 위치를 측정하는 시스템 및 프레임에 대해 투영시스템을 측정하는 시스템을 지지하는 기준프레임에 견고하지 않게 결합되는 경우, 이미지 또는 대물 필드의 중심에 경사 불변점이 존재할 것이다. 3개의 측정시스템으로, 2개의 불변점이 정의될 수 있다.
투영시스템(PL) 및 (이하, 투영광학기 박스(projection optics box)라고도 칭해질 수 있는) 그 프레임은 기준프레임에 견고하게 연결되지 않는다는 것을 유의하여야 한다. 대신에, 예를 들어 약 30㎐의 주파수를 갖는 유연한 연결(compliant connection)이 존재하며 예를 들어 100㎚ 급의 변위를 허용한다. 그런 후, 대물테이블(WT, MT) 및 투영시스템(PL)의 위치들의 기준프레임으로부터 측정치를 얻을 수 있다.
이 실시예에서, 투영시스템(PL)의 저부 및 기판테이블(WT)의 위치는, 투영시스템(PL)의 광학축선과 그 초점 평면의 교점에서 원점을 가지는 데카르트(XYZ) 좌표계에 대하여 측정된다. 하부 불변점(ip1)은 도 4에 동그라미쳐져 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 기판 스테이지의 위치 및 방위는, 센서 블록(11, 12, 13)에 장착되고 측정 축선(Sx,Sy, Sz1, Sz2, SRz)을 가지는 센서에 의하여 병진 방향(X, Y, Z)으로 그리고 Z 축선을 중심으로 한 회전, Rz로 측정된다. 원점을 통과하는 Z 측정 축선을 배치시키기가 불편하기 때문에, 2개의 Z 측정센서가 사용된다. 센서 블록(11, 12, 13)은 기준프레임(RF)의 특히 안정한 부분이다. 예를 들어, 상기 센서 블록은 기준프레임에서 ZerodurTM, ULETM, ClearCeramTM, Invar 등등과 같이 낮은 CTE 물질의 인써트들로 구성될 수 있다. 또한, 활성 안정화(active stabilization)(온도 제어)가 적용되는 경우, 스테인리스 강, 알루미늄과 같은 여타의 구성 물질이 사용될 수 있다. 또한, 기준프레임의 열적 시간 상수가 이미지 시프트들에 대한 대물의 캘리브레이션(calibration) 사이의 시간보다 실질적으로 긴 경우, 또는 열적으로 유도된 시프트가 피드 포워드 모델을 사용하여 예견되는 경우에, 여타의 물질들이 사용될 수 있다.
이와 동시에, 투영시스템(PL)의 최상부 및 마스크테이블(MT)의 위치는 투영시스템의 광학 축선상에 그리고 공칭 대물 평면(nominal object plane)내에 원점을 가지는 데카르트 좌표계에 대하여 측정된다. 마스크테이블(MT)의 위치는, 기판 테이블(WT) 위치의 측정과 유사한 방식으로 측정 축선(Mx, My, Mz1, Mz2)을 갖는 센서를 이용하여 측정된다. Z 축선을 중심으로 한 마스크테이블의 회전(MRz)은, 예를 들어 하기에 서술되는 바와 같이, 2개의 Y 측정치를 조합하여 또는 각도 인코더로 제공될 수 있다.
투영시스템의 저부에서, 한 세트의 센서(10)는 하부 불변점(ip1)에 대하여 투영시스템(PL)의 위치를 측정하기 위해서 제공된다. 이들 센서는 쌍: L1/L4, L2/L5, L3/L6으로 그룹을 이룬 6개의 측정 축선(L1내지 L6)을 가진다. 각 쌍(L1, L2, L3)의 측정 축선들 중 하나는 하부 원점(ip1)을 통과하는 한편, 편리하게 각 쌍(L4, L5, L6)의 나머지는 실질적으로 직교한다. 따라서, 이들 센서로부터의 신호는 하부 불변점(ip1)에 대해 투영시스템(PL)의 저부 단부의 위치를 결정하도록 조합될 수 있다. 상기 센서들은 약 120°떨어진 위치에서 기준프레임(RF)상에 장착되는 3개의 2차원(또는 1차원으로 된 3쌍) 인코더를 포함할 수 있다.
투영시스템(PL)의 최상부에서는, 유사한 구성에 측정 축선(L7내지 L12)을 갖는 센서가 제공된다. 또한, 이들은, (도 4에 동그라미쳐진) 상부 불변점(ip2)을 통과하는 각각의 쌍의 하나의 측정 축선과, 각각의 쌍의 제1의 각각의 쌍에 실질적으로 직교하는 각각의 쌍의 다른 하나의 측정 축선이 쌍을 이루고 있다.
상기 시스템은 측정이 상당히 중복(redundancy)되며 이는 제거될 수 있다.
제2실시예
하기에 서술되는 것을 제외하고 제1실시예와 동일한 본 발명의 제2실시예에서는, 단일 기준프레임이 사용된다.
도 5는 투영시스템(PL)의 저부에 있는 구성부를 도시하며, 이는 제1실시예에서와 본질적으로 동일한 센서 블록(21, 22, 23)상에 장착되는 센서(20)의 구성부를 가진다. 하지만, 투영시스템(PL)의 최상부에는 센서가 장착되지 않는 대신에, 마스크 테이블의 위치는 투영렌즈상에 장착된 간섭계(미도시됨)를 이용하여 측정된다. 이 구성부는 과잉 센서의 수를 감소시키지만, 측정의 정확성은 마스크 레벨과 기판 레벨 사이의 기준 프레임을 통하는 비교적 긴 경로에 따라 달라진다. 그러므로, 기준프레임의 열적 드리프트(thermal drift) 및 동적 이동이 더욱 감소되어야 한다.
제3실시예
하기에 서술되는 것을 제외하고 본 발명의 제1실시예와 유사할 수 있는 본 발명의 제3실시예에서, 투영시스템의 위치를 측정하는 센서들은 대응하는 기판테이블 위치 센서들에 대하여 견고하게 장착되고 열적으로 안정하게 장착된다.
도 6에 도시된 바와 같이, X, Y, Z 및 Rz로의 기판테이블 위치는 제1실시예에서와 동일한 방식으로 배치된 측정 축선(Sx, Sy, Sz1, Sz2, SRz)을 갖는 센서에 의하여 측정된다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 동일한 4 자유도에서의 투영시스템(PL)의 위치 및 방위는 측정 축선(L1내지 L4)을 갖는 센서에 의하여 측정된다. 축선(L1)은, Y 방향으로 기판테이블의 변위를 측정하는 센서가 장착되고 주로 Y 방향으로 투영시스템(PL)의 변위를 측정하는 측정 블록(32)상에 장착된 센서에 의하여 측정된다. 측정 축선(L1)은 반드시 Y 방향으로 경사지므로, 측정은 축선(L2, L3)상에서의 측정치를 참조하여 차감되는 Z 변위에 따라 다소 달라질 것이다. 마찬가지로, 주로 X 및 Z 방향으로 변위를 측정하는 측정 축선(L2, L3)상에서 측정하는 센서는, 기판테이블의 X 및 Z 변위의 측정을 위해 센서가 또한 장착된 센서 블록(31, 33)상에 장착된다. 측정 축선(L4)은, Z 축선을 중심으로 한 투영렌즈의 회전 각도의 직접 측정이며, 기판테이블의 Rz 이동을 위한 센서가 연결된 센서 블록(32)에 장착된 센서에 의하여 측정된다. 이러한 측정을 행하기 적절한 각도 인코더가 하기에 서술된다.
이 구성에서의 센서에 의하여, 투영시스템 위치를 위한 센서들은, 투영시스템의 저부에서 평면내에 장착되며 기판테이블 위치센서의 평면과 근접해 있다. 103내지 104의 범위내에서 분해능에 대하여 활성 범위(active range)의 비율을 갖는 센서들이 사용될 수 있으며, 이는 다양한 종류의 센서, 예를 들어 간섭계 또는 인코더(선형 또는 2D)가 사용될 수 있다는 것을 의미한다.
주어진 방향, 예를 들어, Rx, Ry으로 기준프레임에 대하여 투영렌즈시스템의 이동이 충분히 작다고 가정될 수 있는 경우, 그 방향으로의 측정이 생략될 수 있다.
제4실시예
하기 서술되는 것을 제외하고 제3실시예와 동일한 본 발명의 제4실시예는 투영시스템(PL)의 위치 및/또는 변위를 측정하는 센서의 수정된 구성부를 사용한다. 이 상이한 구성부(40)가 도 7에 도시되어 있다.
본 발명의 제4실시예에서, 측정 축선(L1, L4)은 제3실시예에서와 동일하다. 하지만, 그 대신에 측정 축선(L2)용 센서는 측정 축선(L1)용 센서로부터 이격되어 기판 스테이지용 Y 센서가 부착된 센서 블록(42)상에 장착된다. 따라서, 측정 축선(L1, L2)은 투영시스템의 Y 및 Z 위치의 측정을 제공한다. 측정 축선(L3)용 센서는, 기판테이블용 X 센서를 가지고 Z 변위에 대해 보정되는 센서 블록(41)상에 장착되며, 투영시스템의 X 로의 이동에 관한 정보를 제공한다. 그러므로, 2개의 선형 자유도의 측정을 위한 센서(Y, Z)는, 투영시스템 센서가 기판테이블용 제2 Z 센서를 가지는 센서 블록(43)상에 반드시 위치될 필요가 없도록 단일 센서 블록상에 조합된다. 이는 센서의 보다 콤팩트한 구성과 부가적인 디자인 자유를 허용한다. 이 구성은 기준프레임의 열적 드리프트 및 다이나믹스에 덜 민감하다.
제5실시예
하기에 서술되는 것을 제외하고 제3실시예와 동일한 본 발명의 제5실시예는, 소정 측정들을 생략하며 투영시스템의 대응하는 이동이 작다고 예상되는 곳에서 사용될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 센서시스템(50)은 제3실시예와 동일한 기판테이블 위치센서를 포함한다. 투영시스템용 위치센서는, 대응하는 기판테이블센서가 장착되지만 측정 축선(L2, L1, L3)을 이용하여 투영시스템의 X, Y 및 Rz 이동만을 각각 측정하는 센서 블록(51, 52)상에 장착된다. 투영시스템의 Rx, Ry 및 Z 위치의 측정은 행해지지 않으며, 그러므로 이 실시예는 이들 방향으로의 이동이 충분히 작다고 가정될 수 있는 경우에만 사용된다.
제6실시예
본 발명의 제6실시예는 제5실시예에 기초하지만, 추가로 투영렌즈의 Rx 및 Ry 위치를 측정한다.
도 9에서 알 수 있듯이, 제6실시예는 센서시스템(60)이 축선(L1, L2)으로부터 Z로 이격된 위치에서 투영시스템의 X 및 Y 이동을 측정하고 따라서 Rx 및 Ry로의 투영시스템의 이동의 측정을 유도하는 데 사용될 수 있는 측정 축선(L5, L6)을 추가로 포함하는 것을 제외하고 제5실시예와 동일하다. 각각의 센서는 센서 블록(61, 62)의 강성의 연장부(64, 65)상에 각각 장착된다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 투영렌즈의 양쪽 측면에 부착된 거울에 대하여 지향되는 2개의 측정축선(Sz1, Sz2)을 제공함으로써, Z 렌즈 측정이 포함될 수 있다.
제7실시예
하기 서술되는 것을 제외하고 제3실시예와 동일한 본 발명의 제7실시예는, 도 10에 도시된, 투영시스템 측정용 센서(70)의 또 다른 대안적인 구성부를 사용한다.
제7실시예에서, 간섭계는 투영시스템(PL)의 병진 자유도를 측정하는데 사용된다. 측정 축선(L1, L2)은 XY 평면으로 경사져 있으며 센서 블록(72, 71)으로부터 각각 기준프레임의 연장부(미도시됨)상에 장착된 거울상으로 빔을 지향시키는 간섭계에 의하여 측정된다. 또한, 센서 블록(72)은, 투영시스템의 Z 위치의 상이한 측정을 행하기 위해서 투영시스템 중심을 중심으로 한 2개의 대칭 위치로 간섭계 빔을 지향시키는 구성요소를 가진다.
제8실시예
하기에 서술되는 것을 제외하고 제1실시예와 동일할 수 있는 본 발명의 제8실시예는 X 로의 투영시스템 위치의 측정을 위한 축선과 기판 사이의 아베 아암(Abbe arm)을 보정하는 센서시스템(80)을 채택한다. 이 실시예에서, X, Y, Rz 및 Rx는 기준프레임으로부터 투영렌즈 및 안정된 기판에 대하여 측정되는 한편, Z 및 Ry는 투영렌즈와 테이블 사이에서 직접 측정된다.
센서시스템(80)은 도 11에 도시되며 제1실시예의 그것과 동일한 기판 스테이지 위치 측정시스템을 채택한다.
투영시스템 측정시스템은 각각 Y 및 X에 대한 측정 축선(L1, L2)과 Rx 및 Rz에 대한 축선(L3, L4)을 가진다.
축선(L1, L3, L4)은 센서 블록(82)상에 장착된 센서에 의하여 측정되며, 또한 상기 센서 블록은 기판테이블 Y 및 Rz 위치, 즉 Sy 및 SRz의 측정용 센서를 장착하고 있다. 이들 센서는 빔이 투영시스템(PL)상에 장착된 거울에 대하여 지향되는 간섭계를 포함한다. 레이아웃의 편리성을 위해, 그 거울은 투영시스템(PL)의 저부 아래로 연장될 수 있다. Rx 및 Rz용 간섭계는, 회전을 측정하는 축선에 대해 직교하는 방향으로 이격된 위치에서 거울에 대하여 지향된 (머리가 하얗게 표시된 화살표) 각각에 2개의 빔을 수반한다.
축선(L2)은 센서 블록(81)상에 장착된 간섭계에 의하여 측정되며, 또한 이는 기판 스테이지의 Ry를 측정하는 기판테이블 측정 축선(Sx1, Sx2)용 센서를 장착하고 있다. 간섭계는 기판테이블 Z 위치에 사용되는 수평 거울들(85, 86) 중 하나에 대하여 그 빔을 용이하게 지향시킨다. 2개의 Z 축선은 투영광학기 박스에 대해 기판 스테이지의 Ry를 측정한다. 거울(85, 86)은 투영광하기 박스에 고정되는 한편, 센서 블록(81, 82)은 기준프레임에 고정된다.
아베 아암을 보정하기 위해서, Y 축선을 중심으로 한 투영광학기 박스의 공지된 회전(Ry-POB)이 사용된다. X의 변화는 Ry-POB와 아베 아암, 즉 측정 축선(L2)으로부터 이미지 필드 중심 까지 Z로의 거리의 곱으로 주어진다.
이 구성에서의 모든 간섭계는 직교하며, 위치정보의 계산을 간단하게 하고 자유도간의 신호방해를 없앤다.
제9실시예
본 발명의 제9실시예는 제4실시예와 유사하나 기판테이블 Z 측정용 기준 거울이 투영시스템(PL)에 장착된다.
센서 구성부(90)는 도 12에 도시되어 있다. 기판테이블 위치측정을 위해, 측정 축선(Sx, Sz1)용 센서는 센서 블록(91)에 부착되고, SRz및 Sy용 센서는 센서 블록(92)에 부착되며, Sz2용 센서는 센서 블록(93)상에 부착된다. 투영시스템 측정 축선(L1, L2, L4)용 센서는 센서 블록(92)에 부착되고 L3는 센서 블록(91)에 부착된다. 센서 블록(91, 92, 93)은 기준프레임에 고정되는 한편, 거울(94, 95)은 투영광학기 박스에 고정된다.
각도 인코더
상기 서술된 실시예들에 그리고 리소그래피 및 여타의 기술 분야에서 여타의 용도로 사용할 수 있는 각도 인코더가 도 13에 도시된다.
상기 인코더는, 상대 각도 위치가 측정되어야 하는 2개의 부분에 장착된 광학 모듈(100) 및 타겟(101)을 포함한다. 상기 인코더는 상대 각도의 변화를 측정하고, 절대 각도의 측정을 위해 캘리브레이션이 요구되는 것을 유의한다. 예를 들어, 타겟(101)은 투영시스템 및 기준프레임상의 광학 모듈(100)에 또는 그와 반대로 장착될 수 있다. 이 실시예에서, 타겟(101)은 격자, 즉 뒤에서 조명된 투과 격자 또는 앞에서 조명된 반사 격자 중 어느 하나이다. 격자로부터의 광은, 제1빔분할기(102)에 의하여 2개의 광경로를 따라 이동하도록 분리된 광학 모듈(100)에 들어간다. 제1경로를 따른 광은 2개의 경로로부터 빔을 재결합시키는 제2빔분할기(103)를 직접 통과한다. 제2광경로는, 제2빔분할기(103)에 의하여 제1광경로와 재결합되기 이전에 제3빔분할기(104)에 의하여 폴딩되고(fold) 프리즘(105)을 통과한다. 프리즘(105)은 5각형 단면형상이며 제2광경로를 따르는 빔이 프리즘에서 2개의 내부 반사 및 자체 교차를 겪도록 배치된다.
격자(101)가 실선으로 표시된 위치에 있는 때의 상황을 나타내는 실선 광 자취와, 격자가 점선(101')으로 표시된 위치에 있는 때의 상황을 나타내는 점선 광 자취를 비교함으로써 상기 도면에서 알 수 있듯이, 제1 및 제2광경로는 타겟(101)과 광학 모듈(100) 사이의 상대적인 각도 이동(경사)에 대해 대조적인 감응성을 가진다. 따라서, 2개의 경로로부터의 빔이 적절한 광학기(미도시됨)에 의하여 타겟의 이미지에 포커스되는 경우, 2개의 경로로부터 유도된 타겟의 이미지는 반대 방향으로 이동할 것이다. 무아레 패턴은 중첩된 이미지내에 형성되며 타겟과 광학 모듈 사이의 경사의 변화 및 경사를 측정하기 위해서 용이하게 검출될 수 있다.
투영시스템의 Z-이동의 측정
투영시스템의 광학 축선의 Z-위치를 측정하는 구성부가 도 14에 도시된다. 이는 상기 서술된 본 발명의 어떠한 실시예에도 사용될 수 있다. 인풋/아웃풋 빔(201)은 평면 거울, 즉 내부 기준 거울을 갖는 2중 빔 간섭계(202)에 공급된다. 측정 빔은, 프리즘(203)이 투영렌즈에 장착된 코너 큐브(204)로 90도로 빔을 지향시키고 또한 측정 경로(209)상으로 복귀된 빔을 다시 지향시키는 측정 빔경로(209)를 따라 지향된다. 벤딩 거울(205)은 1/4 웨이브 플레이트(207)를 지난 후 투영렌즈상에 장착된 반사거울(208)을 향해 90도로 빔을 지향시킨다. 코너 큐브(204) 및 반사 거울(208) 둘 모두는 2점 쇄선으로 표시된 광축선으로부터 거리l만큼 떨어져 장착된다. 간섭계(202), 프리즘(203) 및 벤딩 거울(205)은 모두 기준프레임(RF)에 연결된 서브프레임(SF)에 장착되어 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 서술되었지만, 본 발명은 상술된 바와 다르게 실행될 수도 있다. 예를 들어, 기판테이블의 위치 및/또는 변위를 측정하기 위해 서술된 다양한 센서 구성부는 마스크테이블의 위치 및/또는 변위를 측정하기 위해 적절히 수정하여 적용될 수도 있다. 상기 서술은 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.
본 발명에 따르면, 기준프레임에 대한 투영시스템의 위치 측정을 위해 개선된 구성부를 구비한 리소그래피장치가 제공된다.

Claims (20)

  1. 리소그래피 투영장치에 있어서,
    - 방사선의 투영빔을 제공하는 방사선시스템;
    - 필요한 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝 디바이스를 지지하는 지지구조체;
    - 기판을 유지하는 기판테이블;
    - 상기 기판의 타겟부상에 상기 패터닝된 빔을 투영시키는 투영시스템;
    - 기준프레임; 및
    - 상기 기준프레임에 대한 상기 기판테이블의 위치 및/또는 변위를 측정하는 제1측정시스템을 포함하되, 상기 측정시스템은, 상기 기준프레임상에 장착되고 각각의 측정 축선들을 구비한 복수의 제1센서를 포함하고,
    - 상기 기준프레임에 대한 상기 투영시스템의 위치 및/또는 변위를 측정하는 제2측정시스템을 포함하되, 상기 측정시스템은, 상기 기준프레임상에 장착되고 각각의 측정 축선들을 구비한 복수의 제2센서를 포함하며,
    - 상기 제2측정시스템의 1이상의 센서는 상기 투영시스템의 불변점을 통과하는 측정 축선을 가지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투영시스템은 반전하지 않는(non-inverting) 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2측정시스템은 상기 불변점을 통과하는 측정 축선을 따라 측정하는 3개의 선형 센서들을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 3개의 선형 센서들 중 제1 및 제2센서는 이격된 위치들에서 동일한 마운트에 견고하게 장착되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 3개의 선형 센서들은 선형 인코더인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2측정시스템은 측정각도를 직접 측정하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2측정시스템은 3개의 또 다른 센서들을 포함하고, 그 각각은 상기 3개의 선형 센서들 중 각각의 센서의 측정 축선에 대해 실질적으로 직교하는 측정 축선을 가져, 6 자유도를 측정할 수 있는 측정시스템을 형성하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2측정시스템 중 1이상의 센서는 상기 제1측정시스템의 측정에 대응하는 측정 축선을 가지고 상기 제1측정시스템의 대응하는 센서에 대하여 견고하게 장착되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  9. 제8항에 있어서,
    X, Y 및 Z의 3개의 병진 자유도를 주로 측정하는 상기 제2측정시스템의 센서들은 상기 제1측정시스템내의 그들 각각의 상대부에 안정되게 연결되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1측정시스템에서 상기 상대부에 대하여 안정되게 장착된 상기 제2측정시스템의 센서들은 그들의 상대부와 동일한 물질의 블록상에 장착되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 물질은 ZerodurTM, ULETM, ClearCeramTM등등과 같이 열팽창계수가 낮은 물질인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1측정시스템에서 상기 상대부에 대하여 안정되게 장착된 상기 제2측정시스템의 센서들은 활성 온도 안정화(active temperature stabilization)가 제공된 서브프레임상에 장착되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2측정시스템은, 주로 Y 방향으로 측정하고 Y 방향으로 기판테이블 위치를 측정하는 상기 제1측정시스템의 센서에 견고하게 장착된 센서와, 주로 X 및 Z 방향으로 측정하고 X 및 Z 방향으로 측정하는 제1측정시스템의 센서들에 견고하게 연결된 2개의 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  14. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2측정시스템은, 주로 X 방향으로 측정하고 X 방향으로 기판테이블 위치를 측정하는 상기 제1측정시스템의 센서에 견고하게 장착된 센서와, 주로 Y 및 Z 방향으로 측정하고 Y 방향으로 측정하는 제1측정시스템의 센서에 견고하게 연결된 2개의 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  15. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2측정시스템은, 주로 Y 방향으로 측정하고 Y 방향으로 기판테이블 위치를 측정하는 상기 제1측정시스템의 센서에 견고하게 장착된 제1간섭계, 주로 X 방향으로 측정하고 X 방향으로 측정하는 제1측정시스템의 센서에 견고하게 연결된 제2간섭계, 및 오로지 Z 방향으로 측정하고 Y 방향으로 측정하는 상기 제1측정시스템의 상기 센서에 견고하게 장착된 제3간섭계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2측정시스템은,
    - 타겟;
    - 상기 타겟으로부터 제1 및 제2광경로로 광을 지향시키는 제1빔분할기, 상기 경로들 중 하나가 상기 광경로들 중 다른 하나와 경사에 대해 대조적인 감응성을 가지는 상기 광경로들 중 적어도 하나에 있는 광학 요소, 및 상기 제1 및 제2광경로로부터 광을 재결합시키고 상기 타겟의 2개의 중첩 이미지를 투영시키는 수단을 포함하는 광학 모듈을 포함하는 각도 인코더를 제공하며,
    - 상기 타겟과 상기 광학 모듈의 상대적인 회전이 상기 2개의 중첩 이미지의 상대적인 이동을 유발하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  17. 디바이스 제조방법에 있어서,
    - 전체적으로 또는 부분적으로 방사선감응재층으로 도포된 기판을 기판테이블상에 제공하는 단계;
    - 방사선시스템을 이용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;
    - 패터닝 수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;
    - 투영시스템을 사용하여 상기 방사선감응재층의 타겟부상에 상기 방사선의 패터닝된 빔을 투영하는 단계; 및
    - 기준프레임상에 장착된 복수의 제1센서를 포함하고 각각의 측정 축선을 가지는 제1측정시스템을 이용하여 상기 기준프레임에 대한 상기 기판 테이블의 위치 및/또는 변위를 측정하는 단계를 포함하며,
    - 기준프레임상에 장착된 복수의 제2센서를 포함하고 각각의 측정 축선을 가지는 제2측정시스템을 이용하여 상기 기준프레임에 대한 상기 투영시스템의 위치 및/또는 변위를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    - 상기 제2측정시스템의 1이상의 센서는 상기 제1측정시스템의 센서의 측정 축선에 대응하는 측정 축선을 가지며 상기 제1측정시스템의 상기 대응하는 센서에 대해 견고하게 장착되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  18. 각도 인코더에 있어서,
    - 타겟;
    - 상기 타겟으로부터 제1 및 제2광경로로 광을 지향시키는 제1빔분할기, 상기 경로들 중 하나가 상기 광경로들 중 다른 하나와 경사에 대해 대조적인 감응성을 가지는 상기 광경로들 중 적어도 하나에 있는 광학 요소, 및 상기 제1 및 제2광경로로부터 광을 재결합시키고 상기 타겟의 2개의 중첩 이미지를 투영시키는 수단을 포함하는 광학 모듈을 포함하며,
    - 상기 타겟과 상기 광학 모듈의 상대적인 회전이 상기 2개의 중첩 이미지의 상대적인 이동을 유발하는 것을 특징으로 하는 각도 인코더.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 타겟은 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 각도 인코더.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 광학 요소는 5각형 단면을 가지는 프리즘을 포함하고 상기 제2광경로를 지나는 광은 상기 프리즘내에서 2개의 내부 반사를 겪고 그 자체가 교차되는 것을 특징으로 하는 각도 인코더.
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