KR20050039649A - 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법, 및 측정시스템 - Google Patents

리소그래피 장치, 디바이스 제조방법, 및 측정시스템 Download PDF

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엔겔베르투스안토니우스프란시스쿠스 판데르파쉬
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 발명은, 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템; 상기 투영빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템; 이동가능한 대상물; 실질적으로 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 상기 투영시스템에 대해 상기 이동가능한 대상물을 이동시키는 변위수단; 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 실질적으로 수직한 제3방향으로의 상기 이동가능한 대상물의 변위를 측정하는 측정수단을 포함하는 리소그래피 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 리소그래피 장치는 상기 측정수단이 인코더 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

리소그래피 장치, 디바이스 제조방법, 및 측정시스템{Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method, and Measurement System}
본 발명은:
- 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
- 필요한 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝수단들을 지지하는 지지구조체;
- 기판을 잡아주는 기판테이블; 및
- 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템을 포함하는 리소그래피 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 측정시스템에 관한 것이다.
"패터닝수단(patterning means)"이라는 용어는 기판의 타겟부에 형성되어야 할 패턴에 대응하는 패터닝된 단면을 입사하는 방사선 빔에 부여하는데 사용될 수 있는 수단을 지칭하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 하며, 본 명세서에서는 "광 밸브(light valve)"라는 용어로도 사용된다. 일반적으로, 상기 패턴은 집적회로 또는 기타 디바이스와 같이 타겟부에 형성될 디바이스내의 특정기능층에 해당할 것이다(이하 참조). 그러한 패터닝수단의 예로는 다음과 같은 것들이 포함된다.
- 마스크. 이 마스크의 개념은 리소그래피분야에서 잘 알려져 있고, 그것은 바이너리(binary)형, 교번위상-시프트(alternating phase-shift)형 및 감쇠위상-시프트형과 같은 마스크형식과 다양한 하이브리드 마스크형식을 포함한다. 방사선 빔내에 이러한 마스크가 놓이면, 마스크의 패턴에 따라 마스크로 입사되는 방사선의 선택적인 투과(투과형 마스크의 경우) 또는 반사(반사형 마스크의 경우)가 이루어진다. 마스크의 경우에는, 일반적으로 마스크테이블이 지지구조체가 되고, 상기 마스크테이블은 입사되는 투영빔내의 소정위치에 마스크가 고정될 수 있게 하며, 필요한 경우에는 마스크를 상기 빔에 대하여 상대적으로 이동시킬 수 있도록 한다.
- 프로그램가능한 거울배열. 이러한 장치의 예로는, 점탄성 제어층 (viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면이 있다. 이러한 장치의 기본원리는, 예를 들어 반사면의 어드레스된 영역(addressed area)에서는 입사광이 회절광으로 반사되는 반면, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광이 비회절광으로 반사되는 것이다. 적절한 필터를 사용하면, 상기 반사되는 빔으로부터 상기 비회절광을 필터링하여 회절광만 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 프로그램가능한 거울배열의 대안적인 실시예는 작은 거울의 매트릭스 배치를 채택하는 것인데, 상기 각각의 작은 거울은 적당하게 국부적으로 치우친 전기장을 가하거나 또는 압전작동수단(piezoelectric actuation means)을 채택하여 축에 대하여 개별적으로 기울어질 수 있다. 또한, 상기 거울은 매트릭스-어드레서블이고, 이러한 어드레싱된 거울은 입사하는 방사선 빔을 어드레싱되지 않은 거울에 대하여 다른 방향으로 반사할 것이다. 이러한 방식으로, 반사된 빔은 매트릭스-어드레서블 거울의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 예를 들어, 요구되는 매트릭스 어드레싱은 적당한 전자수단을 사용하여 수행될 수 있다. 상술된 두가지 상황 모두에 있어서, 패터닝수단은 1이상의 프로그램가능한 거울배열을 포함할 수 있다. 이러한 거울배열에 관한 보다 상세한 정보는, 예를 들어 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 미국특허 US 5,296,891호 및 US 5,523,193호와 PCT 특허출원 WO 98/38597호 및 WO 98/33096호로부터 얻을 수 있다. 프로그램가능한 거울배열의 경우에, 상기 지지구조체는 필요에 따라 고정되거나 또는 이동할 수 있는, 예를 들어, 프레임 또는 테이블로 구현될 수 있다.
- 프로그램가능한 액적 디스플레이(LCD) 패널. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 미국특허 US 5,229,872호에 개시되어 있다. 상술된 바와 같이, 이러한 경우에서의 지지구조체는 필요에 따라 고정되거나 또는 이동할 수 있는, 예를 들어, 프레임 또는 테이블로 구현될 수 있다.
설명을 간단히 하기 위하여, 본 명세서의 나머지 부분 중 어느 곳에서는 그 자체가 마스크와 마스크테이블을 포함하는 예시적인 용어로서 특정적으로 지칭될 수도 있다. 하지만, 그러한 예시에서 논의된 일반적인 원리는 상술한 바와 같은 패터닝수단의 광의의 개념으로 이해되어야 한다.
예를 들어, 리소그래피 투영장치는 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다.이 경우에, 패터닝수단은 IC의 각각의 층에 대응되는 회로패턴을 형성할 수 있으며, 이 패턴은 이후에 방사선 감응재(레지스트)층으로 도포된 기판(실리콘 웨이퍼)상의 타겟부(하나 또는 몇개의 다이를 포함함)상으로 묘화될 수 있다. 일반적으로, 단일 웨이퍼는 인접해 있는 타겟부들의 전체적인 네트워크를 포함하고, 이들 타겟부는 투영시스템에 의하여 한번에 하나씩 연속적으로 조사된다. 현재 통용되는 장치에서, 마스크테이블상의 마스크에 의한 패터닝을 채택하는 데에는, 두 가지 상이한 형식의 기계로 구분될 수 있다. 어느 한 형식의 리소그래피 투영장치에서는 타겟부상으로 전체 마스크 패턴을 한번에 노광함으로써 각 타겟부가 조사되는데, 이러한 장치를 통상적으로 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper) 또는 스텝-앤드-리피트 장치(step-and-repeat apparatus)라고 한다. 대체 장치 -통상, 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)라고 불리워짐-에서는 소정의 기준 방향("스캐닝 방향")으로 투영빔 하의 마스크 패턴을 점진적으로 스캐닝하는 한편, 상기 스캐닝 방향과 같은 방향 또는 반대 방향으로 기판테이블을 동기적으로 스캐닝함으로써 각 타겟부가 조사된다. 일반적으로, 투영시스템은 배율인자 M(일반적으로 < 1)을 가지므로 기판테이블이 스캐닝되는 속도 V는 마스크테이블이 스캐닝되는 속도의 인자 M배가 된다. 본 명세서에 참고자료로 채택되고, 여기서 서술된 리소그래피 장치에 관한 보다 상세한 정보는, 예를 들어 미국특허 US 6,046,792호에서 찾을 수 있다.
리소그래피 투영장치를 사용하는 제조공정에서, (예를 들어, 마스크의) 패턴은 방사선 감응재(레지스트)층으로 적어도 부분적으로 덮힌 기판상으로 묘화된다. 이 묘화 단계(imaging step)에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 코팅 및 소프트 베이크와 같은 여러가지 과정을 거칠 수 있다. 노광 후에는, 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 묘화된 피처의 측정/검사와 같은 또 다른 과정을 거치게 된다. 이러한 일련의 과정은, 예를 들어 IC의 각각의 층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 이렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 폴리싱 등과 같은, 각각의 층을 가공하는 여러 공정을 거친다. 여러 개의 층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체공정 또는 그것의 변형된 공정이 반복되어져야만 할 것이다. 그 결과로, 기판(웨이퍼)상에는 집적회로 디바이스의 배열이 존재하게 될 것이다. 이들 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의하여 서로 분리되고, 이들 각각의 디바이스는 캐리어에 장착되고 핀 등에 접속될 수 있다. 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 이와 같은 공정에 관한 추가정보는 예를 들어, "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing"(3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)으로부터 얻을 수 있다.
설명을 간단히 하기 위하여, 상기 투영시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급될 것이다. 하지만 이 용어는 예를 들어, 굴절광학기, 반사광학기, 카타디옵트릭 (catadioptric) 시스템을 포함하는 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭 넓게 해석되어야 하며, 상기 형태의 투영시스템 중 어느 것이든 종래의 묘화 또는 침지유체 존재하에서의 묘화에 적합하다. 또한 상기 방사선시스템은 방사선투영빔의 지향, 성형 또는 제어하는 이들 설계형식 중의 어느 하나에 따라 동작하는 성분을 포함할 수 있고, 이후의 설명에서는 이러한 성분들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 것이다. 또한, 리소그래피 장치는 2이상의 기판테이블(및/또는 2이상의 마스크 테이블)을 구비한 형태일 수도 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기계에서는, 추가 테이블들이 병렬로 사용되거나, 1이상의 테이블들이 노광에 사용되고 있는 동안 1이상의 테이블들에 대한 준비단계가 수행될 수도 있다. 듀얼 스테이지 리소그래피 장치는 예를 들어, 본 명세서에서 참조를 위해 채용된 US 5,969,441 및 WO 98/40791에 기술되어 있다.
리소그래피 장치의 작동 시퀀스는 투영시스템이 활성적인 투영 상황(phase)을 포함한다. 투영사이클 동안, 웨이퍼 플레이트와 같은 단일 기판이 노광된다. 투영사이클은 작동 시퀀스의 투영 상황동안 일어난다.
상기 투영 상황동안, 투영빔은 기판의 표면에 걸쳐 움직여야 한다. 또한, 패터닝수단들은 투영빔에 대해 이동되어야 한다. 이는 기판 및 패터닝수단이 그에 대해 상대적으로 이동되는 정적 투영시스템을 사용함으로써 달성된다.
기판은 웨이퍼 스테이지와 같은 기판테이블상에서 운반된다. 기판테이블은 투영 상황동안 투영빔의 방향에 대해 실질적으로 직각인 기판의 평면에 대해 평행한 기판 테이블의 x-y 평면내에서 이동가능하다. 상기 기판의 평면은 기판의 x-y 평면으로서 지칭된다. 기판테이블의 x-방향 및 기판테이블의 y-방향은 둘 모두 기판테이블의 x-y 평면내에 형성된다. 그들은 서로에 대해 수직하며, 기판테이블 이동의 주 이행방향(main translational direction)을 나타낸다. 기판테이블의 x-y 평면에 대해 수직한 방향은 기판테이블의 z-방향으로서 지칭된다.
패터닝수단들은 레티클 스테이지상에서 운반된다. 레티클 스테이지는 투영 상황이 투영빔의 방향에 대해 실질적으로 수직한 패터닝수단의 평면과 평행한 레티클 스테이지의 x-y 평면내에서 이동가능하다. 패터닝수단들의 평면은 레티클의 x-y 평면으로서 지칭된다. 레티클 스테이지의 x-방향 및 레티클 스테이지의 y-방향은 둘 모두 레티클 스테이지의 x-y 평면내에 형성된다. 그들은 서로에 대해 수직하며, 레티클 스테이지 이동의 주 이행방향을 나타낸다. 레티클 스테이지의 x-y 평면에 대해 수직한 방향은 레티클 스테이지의 z-방향으로서 지칭된다.
일반적으로, 기판테이블의 x-y 평면 및 레티클 스테이지의 x-y 평면은 실질적으로 평행하여, 기파네이블의 z-방향이 레티클 스테이지의 z-방향과 실질적으로 동일하다. 통상적으로, 레티클 스테이지의 y-방향은 레티클 스테이지의 장행정 이동 방향으로서 정의된다. 일반적으로, 기판테이블의 y-방향은 레티클 스테이지의 y-방향과 평행하고 기판테이블의 x-방향은 레티클 스테이지의 x-방향과 평행하다.
리소그래피 프로세스는 기판상으로 투영되는 이미지가 매우 정확할 것을 요한다. 이를 달성하기 위하여, 기판테이블과 레티클 스테이지 둘 모두의 변위가 매우 정확하게 알려져야 한다. 이는, 기판테이블 및 레티클 스테이지의 그들 각각의 x-y 평면에서의 변위에 속할뿐만 아니라 그들 각각의 z-방향으로의 변위에도 속한다. 공지된 리소그래피 장치에서, 모두 6개 자유도의 기판테이블 및 레티클 스테이지의 변위는 상기 투영 상황동안 측정된다. 일반적으로, 변위 측정으로부터 나온 측정 신호들은 기판테이블 및 레티클 스테이지 각각의 위치 및 움직임들을 제어하는데 사용된다.
일반적으로, 상기 투영 상황동안, 그것의 x-y 평면에서의 기판테이블의 변위는 그것의 z-방향에서의 변위보다 훨씬 더 크다. 그것의 각 y-방향으로의 레티클 스테이지의 변위는 그것의 x- 및 z-방향에서의 변위보다 훨씬 더 크다.
공지된 리소그래피 장치에서는, 기판테이블 및/또는 레티클 스테이지의 변위들을 측정하는데, 예를 들어 z-방향으로의 기판테이블의 변위를 측정하는데 간섭계들이 흔히 사용된다. 하지만, 현재의 발전단계로 인해, 소정의 시간내에 기판테이블의 Z-방향으로의 변위를 측정하는 현재의 간섭계 시스템은 더 이상 사용될 수 없다는 것으로 밝혀지는 그러한 방식으로 기판테이블의 레이아웃 및 투영은 변화한다.
최근에는, 인코더 시스템을 갖는 레티클 스테이지 및 기판테이블의 x- 및 y-위치들을 측정하는데 사용되는 간섭계들 중 몇몇을 교체하는 것이 제안되어 왔다. 하지만, 상기 공지된 인코더 시스템들은 변위가 측정되는 (기판테이블 또는 레티클 스테이지와 같은) 이동가능한 대상물과 센서 헤드간의 다소 일정한 거리를 필요로 하여 1mm 정도 크기의 변화가 가능하다. 기판테이블은 그것의 x- 및 y-방향으로 1mm보다 현저히 더 큰 움직임을 수행하고, 레티클 스테이지는 적어도 그것의 y-방향으로 1mm보다 현저히 더 큰 움직임을 수행하기 때문에, 공지된 인코더 시스템들은 기판테이블 및/또는 레티클 스테이지의 z-변위들을 측정하기 위한 목적에는 적합하지 않다.
본 발명의 목적은 이동가능한 대상물의 제3방향으로의 변위를 측정하기 위한 측정시스템을 제공하는 것으로, 상기 이동가능한 대상물은 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 움직이도록 되어 있고, 상기 제3방향은 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 대해 실질적으로 수직하며, 상기 측정시스템은 미래의 리소그래피 장치에 사용하기에 적합하다. 상기 측정시스템은 기판테이블의 z-방향으로의 상기 기판테이블의 변위를 측정하고 레티클 스테이지의 z-방향으로의 상기 레티클 스테이지의 변위를 측정하는데 적합한 것이 바람직하다.
리소그래피 장치의 이동부상에 장착되는 측정시스템의 일부분의 무게는 상기 리소그래피 장치이 이동부들상에 장착되는 공지된 측정시스템의 일부분의 무게와 비교하여 저감된 무게로 되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에서, 상기 및 기타 목적들은 청구항 제1항에 따른 본 발명의 리소그래피 장치에 의해 달성된다.
본 발명의 제1형태에 따르면, 리소그래피 장치에는 이동가능한 대상물의 제3방향으로의 변위를 측정하기 위한 측정시스템을 제공되며, 상기 이동가능한 대상물은 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 움직이도록 되어 있고, 상기 제3방향은 상기 기판테이블 및/또는 레티클 스테이지의 각각의 z-방향의 변위들과 같은 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 대해 실질적으로 수직하며, 상기 측정시스템은 인코더 시스템을 포함한다.
기판테이블과 같은 이동가능한 대상물들의 그것의 z-방향으로의 변위를 측정하기 위한 인코더 시스템을 사용할 때의 장점은 그것이 미래의 리소그래피 시스템에 사용하기에 적합하다는 것이다. 미래의 리소그래피 장치는 상대적으로 작은 기판테이블 및 상대적으로 큰 투영시스템을 가질것이 분명하다. 더욱이, 인코더 시스템은 이동가능한 대상물 부근에 작은 공간을 취하고 상기 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 변위를 측정하는 공지된 시스템들 보다 상기 이동가능한 대상물에 적은 무게를 부가한다. 그것은 레티클 스테이지 및 기판테이블상에 사용하기에 적합하다.
상기 인코더 시스템은 공지된 인코더 시스템과 유사한 원리를 이용하는 것이 바람직하다. 공지된 인코더 시스템들의 원리는 제1 및 제2방향으로 큰 변위를 갖는 이동가능한 대상물들의 제3방향으로의 변위를 측정하는데 적합하게 이루어질 수 있다는 것이 판명되어 왔으며, 상기 제1 및 제2방향은 상기 제3방향에 대해 수직하고 서로에 대해 적어도 실질적으로 수직하여 상기 투영 상황 또는 스테핑(stepping) 상황시와 같이 상기 기판테이블 또는 상기 레티클 스테이지 각각이 그것의 각 x-y 평면으로 상대적으로 큰 움직임을 일으키는 동안 상기 기판테이블 또는 상기 레티클 스테이지의 각각의 z-방향으로의 변위들을 측정하는데 적합하다. 간명히 하기 위해, 상기 제1방향은 x-방향으로, 상기 제2방향은 y-방향으로, 상기 제3방향은 z-방향으로 나타낼 것이다.
바람직한 인코더 시스템의 설명에 있어서, "우측(right)" 및 "좌측(left)"라는 단어가 흔히 사용된다. 그들은 그들이 지칭하는 요소들의 상대적인 위치들 또는 공간적인 방위를 정의하는 것으로 이해해서는 안되는데; 상기 단어 "우측" 및 "좌측"은 상이한 요소들 또는 피처들을 구분하는데에만 사용된다. "제1차 빔" 및 "마이너스 제1차 빔"이란 단어에도 동일한 원리가 적용되는데; 상기 단어들은 격자를 통과하는 빔으로부터 기인한 2개의 빔들을 구분할 수 있도록 하는데에만 사용된다.
바람직한 인코더 시스템은 제1빔을 생성하는 빔 소스를 포함한다. 상기 제1빔은 레이저 빔과 같은 방사선의 편광된 빔이다. 측정시스템이 활성적일 경우, 상기 제1빔은 이동가능한 대상물 및 보다 특별하게는 상기 이동가능한 대상물상에 고정되는 반사성 제1격자를 향하여 지향된다. 대안적으로, 상기 제1빔은 이동가능한 대상물에서 상기 이동가능한 대상물로부터 이격되어 정적으로 장착되는 제1격자로 지향될 수 있다. 상기 제1빔은 이동가능한 대상물의 x-y 평면에서 또는 상기 평면과 평행한 평면에서 지향되는 것이 바람직하다. 상기 제1빔이 이동가능한 대상물의 x-방향 또는 이동가능한 대상물의 y-방향으로 지향되는 것은 더욱 바람직하다.
제1격자는 상기 제1빔의 방향에 대해 수직한 평면내로 이어지는 평행선들을 포함한다. 상기 격자의 평행선들은 이동가능한 대상물의 z-방향으로 서로로부터 등거리로 이격된다. 예를 들어, 제1빔이 이동가능한 대상물의 x-방향으로 나아가는 경우, 상기 평행선들은 이동가능한 대상물의 x-y 평면에서 상기 이동가능한 대상물의 y-방향과 평행하게 나아간다. 통상적으로, 연속하는 라인들간의 거리(격자 간격이라 칭함)는 10㎛정도이다.
상기 평행선들의 길이는 이동가능한 대상물의 배치와는 무관하게 제1빔이 전체 투영 프로세스 동안 그들과 접촉하도록 선택된다. 상기 평행선들은 이동가능한 대상물의 전체 폭에 걸쳐서, 바람직하게는 x- 또는 y-방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 상기 제1격자는 상기 제1빔을, 적어도 상기 제1빔의 제1차 빔인 제2빔과 상기 제1빔의 마이너스 제1차 빔인 제3빔으로 나눈다.
상기 제1빔은 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 움직임으로 인해 상기 격자에 걸쳐서 상기 이동가능한 대상물의 z-방향으로 움직이므로, 제1빔에 대하여 제2빔에서는 제1위상 시프트가 발생하고, 상기 1빔에 대하여 제3빔에서는 제2위상 시프트가 발생된다. 상기 제1 및 제2위산 시프트는 크기는 동일하나 부호는 반대이다.
상기 제2빔은 우측의 제2격자로 지향되며, 상기 우측의 제2격자는 상기 제2빔을 적어도 상기 제2빔의 제1차 빔인 제4빔과 상기 제2빔의 마이너스 제1차 빔인 제5빔으로 나눈다. 상기 우측 제2격자의 평행선들은 상기 제1격자의 선들과 평행하게 나아간다.
상기 제3빔은 좌측의 제2격자로 지향되며, 상기 좌측의 제2격자는 적어도 상기 제3빔의 마이너스 제1차 빔인 제6빔과 상기 제3빔의 제1차 빔인 제7빔으로 나눈다. 또한, 상기 좌측의 제2격자의 선들은 상기 제1격자의 선들과 평행하게 나아간다.
상기 우측의 제2격자와 상기 좌측의 제2격자 둘 모두는 투과성 격자들이다.
상기 제2격자들은 상기 빔 소스의 대향 측들상에 배치된다. 이러한 방식으로 인코더 시스템은 제1빔의 방향으로의 상기 이동가능한 대상물과 상기 빔 소스간의 거리의 변화에 덜 민감해진다.
제1빔과 제2빔간의 각도와 제1빔과 제3빔간의 각도는 크기에 있어 동일하지만 기호(sign)에 있어서는 상이하다. 상기 각도의 크기는 격자의 라인들간의 거리에 의하여 결정되기 때문에, 빔 소스에 대한 이동가능한 대상물의 변위에 의한 영향은 받지 않는다. 상기 이동가능한 대상물이 상기 빔 소스로부터 이격되어 움직이는 경우, 상기 제2빔이 우측의 제2격자와 접촉하는 위치는 상기 빔 소스로부터 더 먼 곳(즉 제2빔의 방향에서 보았을 때 우측)으로 이동한다. 또한, 제3빔이 좌측의 제2격자와 접촉하는 위치는 빔 소스로부터 더 먼 곳(즉 제3빔의 방향에서 보았을 때 좌측)으로 이동한다. 제1빔과 제2빔간의 각도 및 제1빔과 제3빔간의 각도는 크기에 있어서는 동일하기 때문에, 상기 제2빔이 우측의 제2격자와 접촉하는 위치의 변위는 제3빔이 좌측의 제2격자와 접촉하는 위치의 변위와 크기에 있어 동일하지만, 방향은 반대이다. 이들 변위들을 서로에 대해 부가하면 0이 되어 네트 효과(net effect)는 발생되지 않는다. 이러한 방식으로, 측정되는 데이터는 이동가능한 대상물과 빔 소스간의 거리 변화에 대해 상대적으로 민감하지 않다.
제1격자의 격자 주기는 제1빔과 제2빔간의 각도와 제1빔과 제3빔간의 각도가 상기 형태의 공지된 인코더들과 비교하여 상대적으로 작도록 선택된다. 이들 각도들은 3°내지 6°인 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 제2격자상의 조사된 위치(즉 빔이 격자와 접촉하는 곳)의 변위는 이동가능한 대상물과 빔 소스간의 거리가 변화하는 경우 상대적으로 작다. 이러한 방식으로, 상기 평행선들의 방향으로 측정된 제2격자들의 길이가 상대적으로 작게 유지될 수 있다.
그 다음, 제4빔은 제2빔의 방향과 대향되는 방향으로 그리고 상기 제2빔으로부터 오프셋된 거리에서 상기 제4빔을 지향시키고 우측의 루프 프리즘과 만난다. 동일한 방식으로, 제6빔은 제3빔의 방향에 대향되는 방향으로 그리고 상기 제3빔으로부터 오프셋된 거리에서 상기 제6빔을 지향시키는 좌측 루프 프리즘을 만난다. 상기 좌측 및 우측 루프 프리즘은 각각(또는 둘 모두) 서로 90°의 각도에서 바람직한 반사면들의 세트로 교체되어, 다중 요소들을 사용함으로써 상기 루프 프리즘의 역할을 생성시킨다.
우측 루프 프리즘으로부터, 제4빔은 이방성의 광학요소인 우측 λ/4-플레이트로 지향된다. 상기 우측 λ/4-플레이트는 선형 편광에서 제4빔의 원형 편광으로 바뀐다. 동일한 방식으로, 상기 제6빔은 역시 이방성 광학요소인 좌측 λ/4-플레이트로 지향된다. 상기 좌측 λ/4-플레이트는 선형 편광에서 제6빔의 원형 편광으로 바뀐다.
그 다음, 제4빔은 상기 제4빔을 적어도 상기 제4빔의 제1차 빔인 제8빔과 상기 제4빔의 마이너스 제1차 빔인 제9빔으로 나누는 우측 제3격자에 도달한다. 동일한 방식으로, 제6빔은 상기 제6빔을 적어도 상기 제6빔의 마이너스 제1차 빔인 제10빔과 상기 제6빔의 제1차 빔인 제11빔으로 나누는 좌측 제3격자에 도달한다.
상기 제3격자들은 그들이 제2격자들과 정렬되어 배치되는 방식으로 빔 소스의 대향되는 측면상에 배치된다. 상기 제3격자들 각각은 투과성 격자이다.
제8빔은 상기 제8빔을 적어도 상기 제8빔의 제1차 빔인 제12빔과 상기 제8빔의 마이너스 제1차 빔인 제13빔으로 나누는 제4격자에 의하여 수용된다. 또한, 상기 제4격자는 제10빔을 수용하고 상기 제10빔을 적어도 상기 제10빔의 마이너스 제1차 빔인 제14빔과 상기 제10빔의 제1차 빔인 제15빔으로 나눈다.
반사형 격자인 제4격자는 상기 제4격자와 제3격자간의 거리가 제1격자와 제2격자간의 거리와 실질적으로 동일한 방식으로 상기 제1격자와 정렬 및 바람직하게는 통합되어 배치됨으로써 상기 제8빔과 제10빔이 실질적으로 동일한 위치에서 상기 제4격자를 치게되어 제12빔과 제14빔간의 간섭이 발생된다.
측정 수단들은, 제1 및 제2격자가 제1빔과 격자선들에 대해 실질적으로 수직하게 변위되는 경우 간섭하는 제12빔과 제14빔의 방사선 세기의 변화를 감지하고 상기 변화들을 링크시키는 센서 유닛을 더 포함한다.
상술된 측정수단들은, 예를 들어 투영동안 및/또는 스테핑동안 레티클 스테이지의 z-방향으로의 레티클 스테이지의 변위를 측정하고, 기판테이블의 z-방향으로의 기판테이블의 변위를 측정하는 리소그래피 장치에 사용될 수 있다. 이러한 시스템을 사용하면, z-방향으로의 변위들은 y-방향 및 x-y 평면으로의 훨씬 더 큰 변위에도 불구하고 정확하게 측정될 수 있다.
제1격자 및 제2격자는 이동가능한 대상물상에 장착되는 단일 룰러(ruler)에 통합되는 것이 바람직하다. 상기 룰러는 이동가능한 대상물에 접착되는 것이 바람직하다. 기타 유리한 옵션은 상기 룰러를 이동가능한 대상물상에 프린팅하는 것이다.
우측 제2격자 및 우측 제3격자는 단일의 우측 룰러에 통합되고, 좌측 제2격자 및 좌측 제3격자는 단일의 좌측 룰러에 통합되는 것이 바람직하다.
인코더 시스템은, 적어도 빔 소스, 우측 및 좌측 제2격자, 우측 및 좌측 루프 프리즘, 우측 및 좌측 λ/4-플레이트 및 우측 및 좌측 격자들이 수용되는 인코더 헤드를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 우측 및 좌측 λ/4-플레이트는 하나의 λ/2-플레이트로 조합될 수 있다는 것에 유의해야 한다.
본 발명의 제1추가 형태에 따르면,
- 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
- 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
- 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;
- 상기 패터닝된 방사선 빔을 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 투영하는 단계;
- 이동가능한 대상물을 제공하는 단계;
- 변위수단을 사용하여 실질적으로 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 상기 투영시스템에 대해 상기 이동가능한 대상물을 이동시키는 단계;
- 측정수단을 사용하여 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 실질적으로 수직한 제3방향으로 상기 이동가능한 대상물의 변위를 측정하는 단계를 포함하고,
인코더 시스템을 포함하는 측정수단을 사용하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법이 제공된다.
본 발명의 제2형태에서, 본 발명의 목적들 및 여타 목적들은 본 발명의 청구항 제10항에 따른 리소그래피 장치에 의하여 달성된다.
청구항 제1항에 따른 인코더 시스템의 대안으로서, 본 발명의 제2형태에 따른 측정수단은 편광된 방사선 빔을 제1반사면으로 보내도록 되어 있는 빔 소스를 포함한다.
상기 제1반사면은 실질적으로 45°의 각도로 빔 소스로부터 편광된 방사선 빔을 수용하고 제2반사면을 향하여 상기 편광된 방사선 빔을 반사시키도록 되어 있다. 상기 제2반사면은 실질적으로 45°의 각도로 상기 제1반사면으로부터 편광된 방사선 빔을 수용하고 수용센서를 향하여 상기 편광된 방사선 빔을 반사시키도록 되어 있다. 상기 수용센서는 반사면들로부터 일정 거리에 배치된다. 상기 수용센서는 -이동가능한 대상물의 z-방향으로- 상기 수용센서에 대한 상기 제2반사면에 의하여 반사되는 편광된 방사선 빔의 모든 변위를 검출한다.
상기 반사면들은 이동가능한 대상물상에 배치될 수 있다. 이 경우, 빔 소스 및 수용센서는 예를 들어 적어도 실질적으로 투영시스템에 대해 정적인 프레임상의 이동가능한 대상물로부터 일정 거리에 배치된다. 하지만, 상기 빔 소스 및 수용센서가 이동가능한 대상물상에 배치되는 것도 가능하다. 이 경우, 반사면들은 예를 들어 적어도 실질적으로 투영시스템에 대해 정적인 프레임상의 이동가능한 대상물로부터 일정 거리에 배치된다.
반사면 각각으로의 실질적으로 45°인 빔의 입사각은 반사면들이 실질적으로 90°의 상대 각도에 놓이게 한다. 이로 인해, 빔 소스와 제1반사면 사이에서 연장되는 제1빔의 일부 및 제2반사면과 수용센서 사이에서 연장되는 제2빔의 일부는 실질적으로 평행하다. 이들 빔의 일부들간의 거리는 빔 소스에 대한 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 상기 이동가능한 대상물의 위치에 의하여 결정된다. 상기 수용센서는 제1빔의 일부와 제2빔의 일부간의 거리 변화들을 측정하고 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 상기 이동가능한 대상물의 변위에 대한 상기 변화들을 연관시키도록(relate) 되어 있다.
상기 수용센서에는 제2빔의 일부에 의하여 접촉되는 격자가 구비되는 것이 바람직하다. 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 상기 이동가능한 대상물의 변위는 상기 제2빔의 일부와 상기 격자가 접촉되는 장소가 움직이도록 하여 그에 따라 생성되는 상기 제2빔의 일부에 대한 제1차 빔(및/또는 마이너스 제1차 빔)에서의 위상 전이(phase shift)를 가져온다. 상기 위상 전이로부터, 제1빔의 일부에 대한 제2빔의 일부의 변위 및 그에 따른 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 상기 이동가능한 대상물의 변위가 판정될 수 있다.
제1 및 제2반사면의 길이는 이동가능한 대상물의 위치와는 무관하게 빔이 상기 반사면들에 도달하도록 선택된다. 제1 및 제2반사면들은 이동가능한 대상물의 x- 또는 y-방향으로의 그것의 전체 폭에 걸쳐 연장되는 것이 바람직하다.
간섭계를 사용하는 경우에서와 마찬가지로 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 변위를 판정하는데에는 상기 빔의 전체 길이가 사용되지 않기 때문에, 상기 빔의 전체 길이의 변화를 야기하는 수용센서에 대한 이동가능한 대상물의 x-y 평면에서의 그것의 움직임은 측정수단에 의하여 얻어지는 측정 결과에 영향을 미치지 않는다.
따라서, 이동가능한 대상물의 x-y 평면에서의 상기 이동가능한 대상물의 위치와는 무관한 빔에 의하여 도달될 수 있는 반사면들을 사용하고, 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 그것의 변위를 판정하는데 빔의 전체 길이를 사용하지 않는 측정수단을 사용함으로써, 이동가능한 대상물의 x-y 평면에서의 상기 이동가능한 대상물의 움직임에도 불구하고 상기 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 그것의 변위가 측정될 수 있다.
상술된 측정수단들은, 예를 들어 투영동안 및/또는 스테핑동안 레티클 스테이지의 z-방향으로의 상기 레티클 스테이지의 변위를 측정하고, 기판테이블의 z-방향으로의 상기 기판테이블의 변위를 측정하는 리소그래피 장치에 사용될 수 있다. 이러한 시스템을 사용하면, z-방향으로의 변위들은 y-방향 및 x-y 평면으로의 훨씬 더 큰 변위에도 불구하고 정확하게 측정될 수 있다.
방사선 빔은 레이저 빔인 것이 바람직하다.
빔 소스 및 수용센서는 센서헤드내에 수용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2추가 형태에 따르면,
- 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
- 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
- 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;
- 상기 패터닝된 방사선 빔을 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 투영하는 단계;
- 이동가능한 대상물을 제공하는 단계;
- 변위수단을 사용하여 실질적으로 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 상기 투영시스템에 대해 상기 이동가능한 대상물을 이동시키는 단계;
- 측정수단을 사용하여 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 실질적으로 수직한 제3방향으로 상기 이동가능한 대상물의 변위를 측정하는 단계를 포함하고,
편광된 방사선 빔을 제1반사면으로 보내도록 되어 있는 빔 소스를 포함하는 측정수단을 사용하되, 상기 제1반사면은 실질적으로 45°의 각도로 상기 빔 소스로부터 상기 편광된 방사선 빔을 수용하고 제2반사면을 향하여 상기 편광된 방사선 빔을 반사시키도록 되어 있고, 상기 제2반사면은 실질적으로 45°의 각도로 상기 제1반사면으로부터 상기 편광된 방사선 빔을 수용하고 수용센서를 향하여 상기 편광된 방사선 빔을 반사시키도록 되어 있고, 이 수용센서는 상기 수용센서에 대한 상기 제2반사면에 의하여 반사되는 상기 편광된 방사선 빔의 -제3방향으로의- 모든 변위를 검출하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법이 제공된다.
본 발명의 제3형태에서, 본 발명의 목적 및 여타 목적들은 본 발명에 따른 청구항 제18항의 리소그래피 장치에 의하여 달성된다.
이동가능한 대상물이 상기 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 공칭 위치에 있을 경우, 방사선 빔의 제1부분의 중심이 반사면과 접촉한다. 하지만, 방사선 빔의 직경은, 이동가능한 대상물이 상기 공칭 위치로부터 예측되는 변화 범위내에 있을 경우 상기 빔의 일 섹션이 여전히 상기 반사면과 접촉하도록 선택된다.
방사선 흡수면은 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 양 측상의 반사면에 인접하게 배치된다. 이들 방사선 흡수면들은 상기 반사면과 접촉하는 빔의 섹션만이 수용센서를 향햐여 반사되는 방식으로 상기 빔으로부터의 방사선을 흡수한다.
상기 반사면 및 그에 인접한 흡수면들은 이동가능한 대상물상에 배치될 수 있다. 이 경우, 빔 소스 및 수용센서는 이동가능한 대상물로부터 일정 거리에 배치된다. 하지만, 상기 빔 소스 및 수용센서가 이동가능한 대상물상에 배치되는 것 또한 생각해볼 수 있다. 이 경우에, 반사면 및 그에 인접한 흡수면들은 이동가능한 대상물로부터 일정 거리에 배치된다.
빔 스플리터는 반사면을 향햐여 빔의 일부를 지향시킨다. 빔 스플리터를 사용함으로써, 빔 소스는 수용센서로 복원되는 빔의 경로내에 있지 않게 된다. 하지만, 반사되는 빔의 섹션이 수용센서에 도달하도록 하는 여타 방식들이 가능하다는 것도 이해해야 한다.
상기 수용센서에는 반사되는 빔의 섹션에 의하여 접촉되는 격자가 구비되는 것이 바람직하다. 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 상기 이동가능한 대상물의 변위는 반사되는 빔의 섹션이 접촉하는 위치가 움직이도록 하여, 상기 반사되는 빔의 섹션에 대해 형성되는 제1차 빔(및/또는 마이너스 제1차 빔)에서의 위상 전이를 야기한다. 상기 위상 전이로부터, 격자에 대한 반사되는 빔의 섹션의 변위 및 그에 따른 이동가능한 대상물의 z-방향으로의 상기 이동가능한 대상물의 변위가 판정될 수 있다.
상술된 측정수단들은, 예를 들어 투영동안 및/또는 스테핑동안 레티클 스테이지의 z-방향으로의 상기 레티클 스테이지의 변위를 측정하고, 기판테이블의 z-방향으로의 상기 기판테이블의 변위를 측정하는 리소그래피 장치에 사용될 수 있다. 이러한 시스템을 사용하면, z-방향으로의 변위들은 y-방향 및 x-y 평면으로의 훨씬 더 큰 변위에도 불구하고 정확하게 측정될 수 있다.
방사선 빔은 레이저 빔인 것이 바람직하다.
빔 소스 및 수용센서는 센서헤드내에 수용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3의 추가 실시예에 따르면,
- 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
- 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
- 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;
- 상기 패터닝된 방사선 빔을 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 투영하는 단계;
- 이동가능한 대상물을 제공하는 단계;
- 변위수단을 사용하여 실질적으로 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 상기 투영시스템에 대해 상기 이동가능한 대상물을 이동시키는 단계;
- 측정수단을 사용하여 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 실질적으로 수직한 제3방향으로 상기 이동가능한 대상물의 변위를 측정하는 단계를 포함하고,
빔 스플리터로 편광된 방사선 빔을 보내도록 되어 있는 빔 소스를 포함하는 측정수단을 사용하되, 상기 빔 스플리터는 상기 빔 소스로부터의 상기 편광된 방사선 빔의 제1부분을 반사면을 향하여 지향시키도록 되어 있고, 상기 반사면은 방사선 흡수면들상에 떨어지는(fall) 상기 편광된 빔의 제1부분의 모든 방사선을 흡수하는 방사선 흡수면에 인접한 제3방향으로 되어 있으며 상기 편광된 방사선 빔의 제1부분의 섹션을 수용하고 상기 편광된 빔의 제1부분의 섹션을 수용센서를 향하여 반사시키도록 되어 있고, 이 수용센서는 상기 수용센서에 대해 상기 반사면에 의하여 반사되는 상기 편광된 방사선 빔의 -상기 제3방향으로의- 모든 변위를 검출하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법이 제공된다.
본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서의 본 발명에 따른 장치의 사용례에 대하여 언급하였으나, 이러한 장치가 다른 여러 가능한 응용례를 가지고 있음이 명백히 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 상기 장치는 집적 광학시스템, 자기도메인메모리용 유도 및 검출패턴, LCD 패널, 박막자기헤드 등의 제조에도 이용될 수 있다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용례와 관련하여, 본 명세서에서 사용되는 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어가 각각 "마스크", "기판" 및 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어로 대체되는 것으로 간주되어야 함을 이해할 수 있다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이란 용어는 자외(UV)선(예를 들어, 파장이 365, 248, 193, 157 또는 126㎚임) 및 극자외(EUV)선(예를 들어, 파장이 5 내지 20㎚ 범위임)를 포함하는 모든 형태의 전자기방사선을 포괄하여 사용된다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 장치는,
- 방사선(예를 들어, 레이저 방사선)의 투영빔(PB)을 공급하는 방사선 시스템(Ex,IL), (이 경우에는 상기 방사선 시스템이 방사선 소스(LA)도 포함한다);
- 마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 잡아주는 마스크홀더가 마련되어 있고, 아이템 PL에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치설정수단(PM)에 연결된 제1대물테이블(마스크테이블)(MT);
- 기판(W)(예를 들어, 레지스트 코팅된 실리콘 웨이퍼)을 잡아주는 기판홀더가 마련되어 있고, 아이템 PL에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단(PW)에 연결된 제2대물테이블(기판테이블)(WT);
- 기판(W)의 (예를 들어, 1이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C)상으로 마스크(MA)의 조사된 부분을 묘화(imaging)하는 투영시스템 ("렌즈")(PL)을 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (반사마스크를 구비한) 반사형이다. 하지만, 일반적으로는, 예를 들어 투과마스크를 구비한 투과형일 수도 있다. 대안적으로, 상기 장치는 상술된 바와 같은 형식의 프로그램가능한 거울배열과 같은 또 다른 종류의 패터닝수단을 채택할 수도 있다.
방사선 소스(LA)(예를 들어, 레이저 소스)는 방사선의 빔을 생성한다. 상기 빔은 조명시스템(일루미네이터)(IL)으로 곧장 들어 가거나, 예를 들어 빔 익스펜더(Ex)와 같은 컨디셔닝 수단을 거친 다음에 조명시스템으로 들어간다. 상기 일루미네이터(IL)는 빔내의 각도 세기 분포를 조정하는 조정수단(AM)을 포함하여 이루어진다. 일반적으로, 적어도 방사선 시스템의 퓨필 평면내에서의 세기 분포의 외반경 및/또는 내반경 크기(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한 상기 일루미네이터(IL)는 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 여타의 다양한 구성요소들을 포함하고 있다. 이러한 방식으로, 마스크(MA)에 입사되는 빔(PB)은 그 단면에 소정의 균일성과 세기 분포를 갖게 된다. 도 1과 관련하여, 상기 방사선 소스(LA)는 리소그래피 투영장치의 하우징내에 놓이지만(흔히 예를 들어, 방사선 소스(LA)가 수은램프인 경우에서 처럼), 그것이 리소그래피 투영장치로부터 멀리 떨어져 있어서 그것이 만들어 낸 방사선 빔이 (가령, 적절한 지향 거울에 의해) 장치 내부로 들어오게 할 수도 있다. 후자의 시나리오는 방사선 소스(LA)가 대개 엑시머레이저인 경우이다. 본 발명과 청구 범위는 이들 시나리오를 모두 포함하고 있다.
이후, 상기 빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 잡혀 있는 마스크(MA)상에 입사된다. 마스크(MA)를 지난 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)위에 포커싱된다. 제2위치설정수단(PW)(및 간섭계측정수단(IF))에 의하여, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단(PM)은 예를 들어, 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후에, 또는 스캔하는 동안에, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 장행정모듈(long-stroke module)(개략 위치설정) 및 단행정모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 하지만, (스텝-앤드-스캔 장치와는 대조적으로) 웨이퍼스테퍼의 경우에 마스크테이블(MT)이 단행정액추에이터에만 연결되거나 또는 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬마크(M1,M2) 및 기판 정렬마크(P1,P2)을 사용하여 정렬될 수도 있다.
도시된 장치는 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝 모드에서는, 마스크테이블(MT)은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 전체 마스크 이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 타겟부(C)에 투영된다. 그 후 기판테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 쉬프트되어 다른 타겟부(C)가 빔(PB)에 의하여 조사될 수 있다.
2. 스캔 모드에서는, 소정 타겟부(C)가 단일 "섬광"으로 노광되지 않는 것을 제외하고는 기본적으로 동일한 시나리오가 적용된다. 그 대신에, 마스크테이블(MT)이 v의 속도로 소정 방향(소위 "스캔방향", 예를 들어 y 방향)으로 이동 가능해서, 투영빔(PB)이 마스크 이미지의 모든 부분을 스캐닝하도록 하고, 이와 함께 기판테이블(WT)은 속도 V=Mv로, 동일한 방향 또는 그 반대 방향으로 동시에 이동하는데, 이 때 M은 렌즈(PL)의 배율(통상 M=1/4 또는 1/5)이다. 이러한 방식으로, 분해능을 떨어뜨리지 않고도 비교적 넓은 타겟부(C)가 노광될 수 있다.
도 2a, b는 본 발명의 제1형태에 따른, 방향 11로의 기판테이블 또는 레티클 스테이지(10)의 변위를 측정하는 측정수단의 바람직한 실시예를 나타내고 있다.
인코더 헤드(16)는 프레임(15)상으로 장착된다. 인코더 헤드(16)에는, 빔 소스(17), 우측 제2격자(18), 좌측 제2격자(19), 우측 루프 프리즘(20), 좌측 루프 프리즘(21), 우측 λ/4-플레이트(22), 좌측 λ/4-플레이트(23), 우측 제3격자(24) 및 좌측 제3격자(25)가 수용된다. 상기 제2격자 및 제4격자는 단일의 반사형 격자(26)에 통합된다.
도 3은 본 발명의 제1형태에 따른 측정수단의 빔 경로를 나타내고 있다.
본 발명의 제1형태에 따른 측정수단은 다음과 같이 작동한다:
빔 소스(17)은 레이저 빔과 같은 편광된 방사선 빔인 제1빔(101)을 생성시킨다. 제1빔(101)은 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 y-방향과 평행한 상기 기판테이블 또는 레티클 스테이지(10)를 향하여 지향된다.
그 다음, 제1빔(101)은 기판테이블 또는 레티클 스테이지(10)상으로 고정되는 반사형 격자(26)에 도달한다. 상기 반사형 격자(26)는 상기 제1빔(101)을 적어도 상기 제1빔(101)의 제1차 빔인 제2빔(102)과 상기 제1빔(101)의 마이너스 제1차 빔인 제3빔(103)으로 나눈다. 상기 반사형 격자(26)는 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 x-방향과 평행한 평행선들을 갖는 룰러인 것이 바람직하다. 상기 룰러는 상기 기판테이블 또는 레티클 스테이지에 접착되는 것이 바람직하다.
우측 제2격자(18)는 제2빔(102)을 수용하고 제2빔(102)을 적어도 상기 제2빔(102)의 제1차 빔인 제4빔(104) 및 상기 제2빔(102)의 마이너스 제1차 빔인 제5빔(105)으로 나눈다.
제3빔(103)을 수용하도록 되어 있는 좌측의 제2격자(19)는 상기 제3빔(103)을 적어도 상기 제3빔(103)의 마이너스 제1차 빔인 제6빔(106) 및 상기 제3빔(103)의 제1차 빔인 제7빔(107)으로 나눈다. 도 2a에 나타낸 바와 같이, 상기 제2격자들(18,19)은 빔 소스(17)의 대향 측상에 배치된다. 이들 둘 모두는 투과성 격자들이다.
제4빔(104)은 상기 제2빔(102)의 방향에 대향되는 방향으로 그리고 상기 제2빔(102)으로부터 오프셋된 거리에서 상기 제4빔(104)을 지향시키는 우측의 루프 프리즘(20)을 통하여 지향된다.
제6빔(106)은 상기 제3빔(103)의 방향에 대향되는 방향으로 그리고 상기 제3빔(102)으로부터 오프셋된 거리에서 상기 제6빔(106)을 지향시키는 좌측의 루프 프리즘(21)을 통하여 지향된다.
그 다음, 상기 제4빔(104)은 상기 제4빔(104)의 선형 편광을 원형 편광으로 바꾸는 이방성 광학 요소인 우측의 λ/4-플레이트(22)를 통과한다.
상기 제6빔은 상기 제6빔(106)의 선형 편광을 원형 편광으로 바꾸는 이방성 광학 요소인 좌측의 λ/4-플레이트(23)를 통과한다.
우측의 제3격자(24)는 제4빔(104)을 수용하고 상기 제4빔(104)을 적어도 상기 제4빔(102)의 제1차 빔인 제8빔(108) 및 상기 제4빔(104)의 마이너스 제1차 빔인 제9빔(109)으로 나눈다.
좌측의 제3격자(25)는 제6빔(106)을 수용하고 상기 제6빔(106)을 적어도 상기 제6빔(106)의 마이너스 제1차 빔인 제10빔(110) 및 상기 제6빔(106)의 제1차 빔인 제11빔(111)으로 나눈다. 상기 제3격자(24,25)는 빔 소스(17)의 대향 측상에 배치된다. 상기 제3격자들(24,25) 각각은 투과성 격자들이며 그들은 상기 제2격자들(18,19)과 정렬되어 배치된다. 상기 우측이 제2격자(18)는 우측의 제3격자(24)와 함께 단일의 룰러로 통합되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 좌측의 제2격자(19)는 상기 좌측의 제3격자(25)와 함께 단일의 룰러로 통합되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 상기 좌측 격자들(19,25)간의 정렬의 문제에서와 같이 상기 우측 격자들(18,24)간의 정렬의 문제들이 방지된다.
그 다음, 반사형 격자(26)는 제8빔(108)을 수용하고, 상기 제8빔(108)을 적어도 상기 제8빔(108)의 제1차 빔인 제12빔(112) 및 상기 제8빔(108)의 마이너스 제1차 빔인 제13빔(113)으로 나눈다. 상기 반사형 격자는 또한 제10빔(110)을 수용하고, 상기 제10빔(110)을 적어도 상기 제10빔(110)의 마이너스 제1차 빔인 제14빔(114) 및 상기 제10빔(110)의 제1차 빔인 제15빔(115)으로 나눈다.
상기 제2 및 제3격자들(18,19,24,25)은 상기 반사형 격자(26)와 상기 제3격자들간의 거리가 상기 반사형 격자(26)와 상기 제2격자들간의 거리와 실질적으로 동일하도록 배치되어 상기 제8빔(108) 및 제10빔(110)이 실질적으로 동일한 위치에서 상기 반사형 격자(26)를 치도록 함으로써 상기 제12빔(112)과 상기 제14빔(114)간의 간섭이 발생되도록 한다.
그 다음, 센서 유닛(27)은 상기 간섭하는 제12빔(112)과 제14빔(114)의 방사선의 세기 변화를 감지하고, 제1빔(101)이 기판테이블 또는 레티클 스테이지(10)의 변위로 인해 상기 반사형 격자(26)에 대해 변위될 때와 같이 상기 제1빔에 대해 상기 제2빔(102) 및 제3빔(103)에서 발생되는 위상 전이에 상기 변화들을 링크시킨다.
도 4는 제1빔(101)과 제2빔(102)간의 그리고 제1빔(101)과 제3빔(103)간의 작은 각도(α)(바람직하게는 3°내지 6°)의 효과를 나타내고 있다. 상기 각도(α)를 상대적으로 작게 선택함으로써, 기판테이블 또는 레티클 스테이지(10)가 y-방향으로 움직이는 경우 각각의 빔들이 상기 각 격자와 접촉하는 위치(30)가 아주 조금만 움직인다.
도 5는 본 발명의 제2형태에 따른 측정수단의 바람직한 실시예를 나타내고 있다. 센서 헤드(216)는 빔 소스(217) 및 수용센서(227)를 포함한다. 상기 센서 헤드(216)는 고정 프레임(206)상으로 장착된다. 상기 빔 소스(217) 및 수용센서(227)는 프레임(206)에 대해 고정된 위치를 유지한다. 기판테이블 또는 레티클 스테이지(210)상에는, 제1반사면(235) 및 제2반사면(236)아 장착된다. 상기 면들(235,236)은 각각 90°의 각도로 놓인다.
작동에 있어서, 빔 소스는 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 y-방향으로 제1반사면에 레이저 빔(240)을 보낸다. 상기 제1반사면은 기판테이블 또는 레티클 스테이지(210)상에 고정되고 기판테이블 또는 레티클 스테이지(210)의 전체 폭을 따라 x-방향으로 연장된다. 그것은 실질적으로 45°의 각도로 빔 소스로부터 레이저 빔을 수용하고 상기 레이저 빔을 제2반사면을 향하여 반사시킨다. 제2반사면 또한 기판테이블상에 고정되고 기판테이블 또는 레티클 스테이지(210)의 전체 폭을 따라 x-방향으로 연장된다. 그것은 실질적으로 실질적으로 45°의 각도로 제1반사면으로부터 레이저 빔을 수용하고 상기 레이저 빔을 수용센서를 향하여 반사시킨다. 상기 수용센서는 센서헤드에 배치된다. 상기 수용센서는 -기판테이블 또는 레티클 스테이지의 z-방향으로의- 상기 수용센서에 대해 상기 제2반사면에 의하여 반사되는 레이저 빔의 모든 변위를 검출한다.
도 5에서 알 수 있듯이, 빔 소스와 제1반사면 사이에서 연장되는 제1빔의 일부분(241) 및 제2반사면과 수용센서 사이에서 연장되는 제2빔의 일부분(242)은 실질적으로 평행하다. 상기 빔의 일부분(241,242)들간의 거리는 빔 소스에 대한 기판테이블의 z-방향으로의 상기 기판테이블의 위치에 의하여 판정된다(도 5 참조). 상기 수용센서는 상기 제1빔과 제2빔의 일부분들(241,242)간의 거리 변화를 측정하고 상기 변화를 기판테이블의 z-방향으로의 상기 기판테이블의 변위에 관련시키도록 되어 있다.
수용센서에는 제2빔의 일부분에 의하여 접촉되는 격자(228)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 기판테이블의 z-방향으로의 상기 기판테이블의 변위는 상기 제2빔의 일부분(242)이 상기 격자와 접촉되는 위치가 움직이도록 하여, 상기 제2빔의 일부분에 대해 생성되는 제1차 빔(및/또는 마이너스 제1차 빔)의 위상 전이를 가져오는 것이 바람직하다. 상기 위상 전이로부터, 상기 제1빔의 일부분에 대한 상기 제2빔의 일부분의 변위 및 그에 따른 상기 기판테이블의 z-방향으로의 상기 기판테이블의 변위가 판정될 수 있다.
도 5에서 알 수 있듯이, 수용센서에 대한 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 y-방향으로의 움직임은 상기 빔(241)의 제1부분과 상기 빔의 제2부분간의 거리에 영향을 미치지 않기 때문에, 그들은 측정 수단에 의하여 얻어지는 측정 결과들에 미치는 영향이 없다.
도 6은 본 발명의 제3형태에 따른 측정수단의 바람직한 실시예를 나타내고 있다. 센서 헤드는 빔 소스(317), 빔 스플리터(360) 및 수용센서(327)를 포함한다. 상기 센서 헤드는 프레임(306)에 고정된다. 빔 소스(317), 빔 스플리터(360) 및 수용센서(327)는 프레임(306)에 대해 고정된 위치를 유지한다. 기판테이블 또는 레티클 스테이지(310)상에는, 반사면(362) 및 2개의 흡수면(363,364)이 존재한다.
작동에 있어서, 빔 소스(317)는 편광된 방사선 빔, 이 경우에는 레이저 빔을 빔 스플리터(360)로 보낸다. 상기 빔 스플리터(360)는 빔 소스(317)로부터의 레이저 빔의 제1부분(350)을 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 y-방향과 평행한 반사면(362)을 향하여 지향시킨다. 상기 반사면(362)은 기판테이블 또는 레티클 스테이지(310)상에서 상기 기판테이블 또는 레티클 스테이지(310)의 y-방향으로 배치되며, 기판테이블 또는 레티클 스테이지(310)의 전체 폭에 걸쳐 연장된다. 방사선 흡수면(363,364)들은 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 z-방향으로 반사면(362)에 인접하게 배치된다. 상기 반사면(362)은 레이저 빔의 제1부분(350)의 일 섹션을 수용하고 수용된 상기 레이저 빔의 제1부분의 상기 섹션을 수용센서(327)를 향하여 반사시킨다. 상기 수용센서(327)는 상기 수용센서에 대한 상기 레이저 빔의 반사된 섹션(351)의 -기판테이블 또는 레티클 스테이지의 z-방향으로의- 모든 변위를 검출한다.
기판테이블 또는 레티클 스테이지(310)가 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 z-방향으로의 그것의 공칭 위치에 있을 경우, 레이저 빔의 제1부분(350)의 중심은 기판테이블 또는 레티클 스테이지(310)상의 반사면(362)과 접촉한다. 하지만, 레이저 빔의 직경은, 기판테이블 또는 레티클 스테이지(310)가 상기 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 z-방향으로의 그것의 공칭 위치로부터의 예측되는 변화 범위내에 있을 경우 빔의 일 섹션이 여전히 상기 반사면(362)과 접촉하도록 선택된다.
방사선 흡수면들(363,364)은 기판테이블 또는 레티클 스테이지(310)의 z-방향으로의 양 측면상에서 반사면(362)에 인접하게 배치된다. 이들 방사선 흡수면들(363,364)은 반사면(362)이 접촉하는 빔의 섹션만이 수용센서(327)을 향하여 반사되도록 그들상에 떨어지는 레이저 빔으로부터의 모든 방사선을 흡수한다.
기판테이블 또는 레티클 스테이지(310)가 그것의 z-방향으로 움직이면, 반사면(362)은 그를 따라 움직인다. 이는 레이저 빔의 반사되는 섹션(351)의 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 z-방향으로의 위치 변화를 가져온다. 반사되는 레이저 빔 섹션(351)의 변위는 수용센서(327)에 의하여 검출된다. 이러한 방식으로, 상기 기판테이블 또는 레티클 스테이지(310)의 그것의 z-방향으로의 변위가 판정된다.
상기 수용센서(327)에는 레이저 빔의 반사되는 섹션(351)에 의하여 접촉되는 격자(328)가 구비되는 것이 바람직하다. 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 z-방향으로의 상기 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 변위는 상기 레이저 빔의 반사되는 섹션(351)이 접촉하는 위치가 움직이도록 하여, 상기 레이저 빔의 반사되는 섹션(351)에 대해 형성되는 제1차 빔(및/또는 마이너스 제1차 빔)에서의 위상 전이를 야기한다. 상기 위상 전이로부터, 격자(328)에 대한 상기 레이저 빔의 반사되는 섹션(351)의 변위 및 그에 따른 기판테이블 또는 레티클 스테이지(310)의 z-방향으로의 상기 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 변위가 판정될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였으나, 본 발명은 설명된 것과는 달리 실행될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 상기 설명은 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.
본 발명에 따르면, 이동가능한 대상물의 제3방향으로의 변위를 측정하기 위한 측정시스템을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치의 도;
도 2a, b는 본 발명의 제1형태에 따른 기판테이블 또는 레티클 스테이지의 그것의 z-방향으로의 변위를 측정하는 측정수단의 바람직한 실시예의 도;
도 3은 본 발명의 제1형태에 따른 측정수단들의 빔 경로를 나타낸 도;
도 4는 제1빔과 제2빔간 및 제1빔과 제3빔간의 작은 각도의 영향을 나타낸 도,
도 5는 본 발명의 제2형태에 따른 측정수단의 일 실시예를 나타낸 도,
도 6은 본 발명의 제3형태에 따른 측정수단의 일 실시예를 나타낸 도이다.

Claims (28)

  1. 리소그래피 장치에 있어서,
    - 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
    - 상기 투영빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
    - 이동가능한 대상물;
    - 실질적으로 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 상기 투영시스템에 대해 상기 이동가능한 대상물을 이동시키는 변위수단;
    - 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 실질적으로 수직한 제3방향으로의 상기 이동가능한 대상물의 변위를 측정하는 측정수단을 포함하고,
    상기 측정수단은 인코더 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인코더 시스템은:
    - 상기 이동가능한 대상물을 향하여 지향되는 편광된 방사선 빔인 제1빔을 생성시키는 빔 소스,
    - 상기 이동가능한 대상물상에 고정된 제1격자로서, 상기 제1빔을 수용하고 상기 제1빔을 적어도 상기 제1빔의 제1차 빔인 제2빔과 상기 제1빔의 마이너스 제1차 빔인 제3빔으로 나누도록 되어 있는 제1격자로서, 반사 격자인 상기 제1격자,
    - 상기 제2빔을 수용하고 상기 제2빔을 적어도 상기 제2빔의 제1차 빔인 제4빔과 상기 제2빔의 마이너스 제1차 빔인 제5빔으로 나누도록 되어 있는 우측 제2격자,
    - 상기 제3빔을 수용하고 상기 제3빔을 적어도 상기 제3빔의 마이너스 제1차 빔인 제6빔과 상기 제3빔의 제1차 빔인 제7빔으로 나누도록 되어 있는 좌측 제2격자로서, 상기 빔 소스의 양 측상에 배치되고, 각각 투과성 격자인 상기 좌측 제2격자,
    - 상기 제2빔의 방향에 대향되는 방향으로, 그리고 상기 제2빔의 오프셋된 거리에서 상기 제4빔을 지향시키는 우측 루프 프리즘,
    - 상기 제3빔의 방향에 대향되는 방향으로, 그리고 상기 제3빔의 오프셋된 거리에서 상기 제6빔을 지향시키는 좌측 루프 프리즘,
    - 상기 제4빔의 선형 편광을 원형 편광으로 바꾸는 이방성 광학요소인 우측 λ/4-플레이트,
    - 상기 제6빔의 선형 편광을 원형 편광으로 바꾸는 이방성 광학요소인 좌측 λ/4-플레이트,
    - 상기 제4빔을 수용하고 상기 제4빔을 적어도 상기 제4빔의 제1차 빔인 제8빔과 상기 제4빔의 마이너스 제1차 빔인 제9빔으로 나누도록 되어 있는 우측 제3격자,
    - 상기 제6빔을 수용하고 상기 제6빔을 적어도 상기 제6빔의 마이너스 제1차 빔인 제10빔과 상기 제6빔의 제1차 빔인 제11빔으로 나누도록 되어 있는 좌측 제3격자로서, 상기 빔 소스의 대향 측상에 배치되고, 각각 투과성 격자이며, 상기 제2격자와 정렬되어 배치되는 상기 좌측 제3격자,
    - 상기 제8빔을 수용하고 상기 제8빔을 적어도 상기 제8빔의 제1차 빔인 제12빔과 상기 제8빔의 마이너스 제1차 빔인 제13빔으로 나누도록 되어 있고, 상기 제10빔을 수용하고 상기 제10빔을 적어도 상기 제10빔의 마이너스 제1차 빔인 제14빔과 상기 제10빔의 제1차 빔인 제15빔으로 나누도록 되어 있는 제4격자로서, 상기 제1격자와 정렬되어 배치되고, 반사형 격자이고 상기 제4격자와 상기 제3격자간의 거리가 상기 제1격자와 상기 제2격자간의 거리와 실질적으로 동일하도록 배치되어, 상기 제12빔과 상기 제14빔간에 간섭이 발생하도록 상기 제8빔과 상기 제10빔이 실질적으로 동일한 위치에서 상기 제4격자를 때리도록 되어 있는 상기 제4격자,
    - 상기 간섭하는 제12빔과 상기 제14빔의 방사선 세기의 변화를 감지하고, 상기 제1빔이 상기 제1격자에 대해 변위되면서 상기 변화를 상기 제1빔에 대해 상기 제2빔 및 상기 제3빔에서 발생하는 위상 전이에 링크시키는 센서유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 빔은 레이저 빔인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1격자 및 상기 제4격자는 단일의 룰러로 통합되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우측 제2격자 및 상기 우측 제3격자는 단일의 우측 룰러로 통합되고, 상기 좌측 제2격자 및 상기 좌측 제3격자는 단일의 좌측 룰러로 통합되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인코더 시스템은 적어도 상기 빔 소스, 상기 우측 및 좌측 제2격자, 상기 우측 및 좌측 루프 프리즘, 상기 우측 및 좌측 λ/4-플레이트 및 상기 우측 및 좌측 격자들이 수용되는 인코더 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1빔과 상기 제2빔간의 각도 및 상기 제1빔과 상기 제3빔간의 각도는 3°내지 6°인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동가능한 대상물은 기판테이블인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동가능한 대상물은 레티클 스테이지인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  10. 리소그래피 장치에 있어서,
    - 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
    - 상기 투영빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
    - 이동가능한 대상물;
    - 실질적으로 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 상기 투영시스템에 대해 상기 이동가능한 대상물을 이동시키는 변위수단;
    - 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 실질적으로 수직한 제3방향으로의 상기 이동가능한 대상물의 변위를 측정하는 측정수단을 포함하여 이루어지고,
    상기 측정수단은 편광된 방사선 빔을 제1반사면으로 보내도록 되어 있는 빔 소스를 포함하고, 제1반사면은 실질적으로 45°의 각도로 상기 빔 소스로부터의 상기 편광된 방사선 빔을 수용하고 제2반사면을 향하여 상기 편광된 방사선 빔을 반사시키도록 되어 있고, 제2반사면은 실질적으로 45°의 각도로 상기 제1반사면으로부터의 상기 편광된 방사선 빔을 수용하고 수용센서를 향하여 상기 편광된 방사선 빔을 반사시키도록 되어 있고, 수용센서는 상기 수용센서에 대해 상기 제2반사면에 의하여 반사되는 상기 편광된 방사선 빔의 -제3방향으로의- 모든 변위를 검출하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 빔 소스는 레이저 소스인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 수용센서는 상기 빔이 상기 격자에 대해 이동할 경우 상기 방사선 빔의 위상 전이를 발생시키는 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 소스 및 상기 수용센서는 센서헤드내에 수용되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1반사면 및 상기 제2반사면은 상기 이동가능한 대상물상에 배치되고, 상기 빔 소스 및 상기 수용센서는 상기 이동가능한 대상물로부터 일정 거리에 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1반사면 및 상기 제2반사면은 상기 이동가능한 대상물의 폭에 걸쳐 상기 제1 또는 제2방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  16. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 소스 및 상기 수용센서는 상기 이동가능한 대상물상에 배치되고, 상기 제1반사면 및 상기 제2반사면은 상기 이동가능한 대상물로부터 일정 거리에 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동가능한 대상물은 기판테이블인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  18. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동가능한 대상물은 레티클 스테이지인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  19. 리소그래피 장치에 있어서,
    - 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
    - 상기 투영빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
    - 이동가능한 대상물;
    - 실질적으로 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 상기 투영시스템에 대해 상기 이동가능한 대상물을 이동시키는 변위수단;
    - 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 실질적으로 수직한 제3방향으로의 상기 이동가능한 대상물의 변위를 측정하는 측정수단을 포함하여 이루어지고,
    상기 측정수단은 빔 스플리터로 편광된 방사선 빔을 보내도록 되어 있는 빔 소스를 포함하고, 상기 빔 스플리터는 상기 빔 소스로부터의 상기 편광된 방사선 빔의 제1부분을 반사면을 향하여 지향시키도록 되어 있고, 반사면은 방사선 흡수면들상에 떨어지는(fall) 상기 편광된 빔의 제1부분의 모든 방사선을 흡수하는 방사선 흡수면들에 인접한 제3방향에 있으며 상기 편광된 방사선 빔의 제1부분의 섹션을 수용하고 상기 편광된 빔의 제1부분의 섹션을 수용센서를 향하여 반사시키도록 되어 있고, 상기 수용센서는 상기 수용센서에 대해 상기 반사면에 의하여 반사되는 상기 편광된 방사선 빔의 -상기 제3방향으로의- 모든 변위를 검출하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 이동가능한 대상물은 기판테이블인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 이동가능한 대상물은 레티클 스테이지인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  22. 디바이스 제조방법에 있어서,
    - 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
    - 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
    - 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;
    - 상기 패터닝된 방사선 빔을 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 투영하는 단계;
    - 이동가능한 대상물을 제공하는 단계;
    - 변위수단을 사용하여 실질적으로 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 상기 투영시스템에 대하여 상기 이동가능한 대상물을 이동시키는 단계;
    - 측정수단을 사용하여 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 실질적으로 수직한 제3방향으로 상기 이동가능한 대상물의 변위를 측정하는 단계를 포함하고,
    인코더 시스템을 포함하는 측정수단을 사용하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  23. 디바이스 제조방법에 있어서,
    - 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
    - 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
    - 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;
    - 상기 패터닝된 방사선 빔을 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 투영하는 단계;
    - 이동가능한 대상물을 제공하는 단계;
    - 변위수단을 사용하여 실질적으로 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 상기 투영시스템에 대하여 상기 이동가능한 대상물을 이동시키는 단계;
    - 측정수단을 사용하여 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 실질적으로 수직한 제3방향으로 상기 이동가능한 대상물의 변위를 측정하는 단계를 포함하고,
    편광된 방사선 빔을 제1반사면으로 보내도록 되어 있는 빔 소스를 포함하는 측정수단을 사용하되, 실질적으로 45°의 각도로 상기 빔 소스로부터의 상기 편광된 방사선 빔을 수용하고 제2반사면을 향하여 상기 편광된 방사선 빔을 반사시키도록 되어 있는 상기 제1반사면, 실질적으로 45°의 각도로 상기 제1반사면으로부터의 상기 편광된 방사선 빔을 수용하고 수용센서를 향하여 상기 편광된 방사선 빔을 반사시키도록 되어 있는 상기 제2반사면, 상기 수용센서에 대한 상기 제2반사면에 의하여 반사되는 상기 편광된 방사선 빔의 -제3방향으로의- 모든 변위를 검출하는 상기 수용센서를 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  24. 디바이스 제조방법에 있어서,
    - 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
    - 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
    - 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;
    - 상기 패터닝된 방사선 빔을 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 투영하는 단계;
    - 이동가능한 대상물을 제공하는 단계;
    - 변위수단을 사용하여 실질적으로 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 상기 투영시스템에 대하여 상기 이동가능한 대상물을 이동시키는 단계;
    - 측정수단을 사용하여 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 실질적으로 수직한 제3방향으로 상기 이동가능한 대상물의 변위를 측정하는 단계를 포함하고,
    빔 스플리터로 편광된 방사선 빔을 보내도록 되어 있는 빔 소스, 상기 빔 소스로부터의 상기 편광된 방사선 빔의 제1부분을 반사면을 향하여 지향시키도록 되어 있는 상기 빔 스플리터, 그들상에 떨어지는 상기 편광된 빔의 제1부분의 모든 방사선을 흡수하는 방사선 흡수면에 인접한 제3방향으로 되어 있으며 상기 편광된 방사선 빔의 제1부분의 섹션을 수용하고 상기 편광된 빔의 제1부분의 섹션을 수용센서를 향하여 반사시키도록 되어 있는 상기 반사면, 상기 수용센서에 대해 상기 반사면에 의하여 반사되는 상기 편광된 방사선 빔의 -상기 제3방향으로의- 모든 변위를 검출하는 상기 수용센서를 포함하는 측정수단을 사용하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  25. 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 움직이도록 되어 있는 대상물의, 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 대해 실질적으로 수직한 제3방향으로의 변위를 측정하기 위한 측정시스템에 있어서,
    인코더 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정시스템.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 인코더 시스템은:
    - 상기 대상물을 향하여 지향되는 편광된 방사선 빔인 제1빔을 생성시키는 빔 소스,
    - 상기 대상물상에 고정된 제1격자로서, 상기 제1빔을 수용하고 상기 제1빔을 적어도 상기 제1빔의 제1차 빔인 제2빔과 상기 제1빔의 마이너스 제1차 빔인 제3빔으로 나누도록 되어 있는 반사 격자인 상기 제1격자,
    - 상기 제2빔을 수용하고 상기 제2빔을 적어도 상기 제2빔의 제1차 빔인 제4빔과 상기 제2빔의 마이너스 제1차 빔인 제5빔으로 나누도록 되어 있는 우측 제2격자,
    - 상기 제3빔을 수용하고 상기 제3빔을 적어도 상기 제3빔의 마이너스 제1차 빔인 제6빔과 상기 제3빔의 제1차 빔인 제7빔으로 나누도록 되어 있는 좌측 제2격자,
    - 상기 제2빔의 방향에 대향되는 방향으로, 그리고 상기 제2빔의 오프셋된 거리에서 상기 제4빔을 지향시키는 우측 루프 프리즘,
    - 상기 제3빔의 방향에 대향되는 방향으로, 그리고 상기 제3빔의 오프셋된 거리에서 상기 제6빔을 지향시키는 좌측 루프 프리즘,
    - 상기 제4빔의 선형 편광을 원형 편광으로 바꾸는 이방성 광학요소인 우측 λ/4-플레이트,
    - 상기 제6빔의 선형 편광을 원형 편광으로 바꾸는 이방성 광학요소인 우측 λ/4-플레이트,
    - 상기 제4빔을 수용하고 상기 제4빔을 적어도 상기 제4빔의 제1차 빔인 제8빔과 상기 제4빔의 마이너스 제1차 빔인 제9빔으로 나누도록 되어 있는 우측 제3격자,
    - 상기 제6빔을 수용하고 상기 제6빔을 적어도 상기 제6빔의 마이너스 제1차 빔인 제10빔과 상기 제6빔의 제1차 빔인 제11빔으로 나누도록 되어 있는 좌측 제3격자,
    - 상기 제8빔을 수용하고 상기 제8빔을 적어도 상기 제8빔의 제1차 빔인 제12빔과 상기 제8빔의 마이너스 제1차 빔인 제13빔으로 나누도록 되어 있고, 상기 제10빔을 수용하고 상기 제10빔을 적어도 상기 제10빔의 마이너스 제1차 빔인 제14빔과 상기 제10빔의 제1차 빔인 제15빔으로 나누도록 되어 있는 제4격자로서, 상기 제1격자와 정렬되어 배치되어, 반사형 격자이고 상기 제4격자와 상기 제3격자간의 거리가 상기 제1격자와 상기 제2격자간의 거리와 실질적으로 동일하도록 배치되며 상기 제12빔과 상기 제14빔간에 간섭이 발생하도록 상기 제8빔과 상기 제10빔이 실질적으로 동일한 위치에서 상기 제4격자를 때리도록 되어 있는 상기 제4격자,
    - 상기 간섭하는 제12빔과 상기 제14빔의 방사선 세기의 변화를 감지하고, 상기 제1빔이 상기 제1격자에 대해 변위되면서 상기 제1빔에 대해 상기 제2빔 및 상기 제3빔에서 발생하는 위상 전이에 상기 변화를 링크시키는 센서유닛을 포함하여 이루어지고,
    상기 제2격자들은 상기 빔 소스의 대향 측들상에 배치되고 각각 투과성 격자이고,
    상기 제3격자들은 상기 빔 소스의 대향 측들상에 배치되고 각각 투과성 격자이며 상기 제2격자들과 정렬되어 배치되는 것을 특징으로 하는 측정시스템.
  27. 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 움직이도록 되어 있는 대상물의, 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 대해 실질적으로 수직한 제3방향으로의 변위를 측정하기 위한 측정시스템에 있어서,
    상기 측정시스템은 편광된 방사선 빔을 제1반사면으로 보내도록 되어 있는 빔 소스를 포함하고, 상기 제1반사면은 실질적으로 45°의 각도로 상기 빔 소스로부터의 상기 편광된 방사선 빔을 수용하고 제2반사면을 향하여 상기 편광된 방사선 빔을 반사시키도록 되어 있고, 상기 제2반사면은 실질적으로 45°의 각도로 상기 제1반사면으로부터의 상기 편광된 방사선 빔을 수용하고 수용센서를 향하여 상기 편광된 방사선 빔을 반사시키도록 되어 있고, 이 수용센서에 대해 상기 제2반사면에 의하여 반사되는 상기 편광된 방사선 빔의 -제3방향으로의- 모든 변위를 검출하는 것을 특징으로 하는 측정시스템.
  28. 제1방향 및 상기 제1방향과는 상이한 제2방향으로 움직이도록 되어 있는 대상물의, 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 대해 실질적으로 수직한 제3방향으로의 변위를 측정하기 위한 측정시스템에 있어서,
    상기 측정수단은 편광된 방사선 빔을 빔 스플리터로 보내도록 되어 있는 빔 소스를 포함하고, 상기 빔 스플리터는 상기 빔 소스로부터의 상기 편광된 방사선 빔의 제1부분을 반사면을 향하여 지향시키도록 되어 있고, 상기 반사면은 방사선 흡수면들상에 떨어지는 상기 편광된 빔의 제1부분의 모든 방사선을 흡수하는 방사선 흡수면에 인접한 제3방향에 있으며 상기 편광된 방사선 빔의 제1부분의 섹션을 수용하고 상기 편광된 빔의 제1부분의 섹션을 수용센서를 향하여 반사시키도록 되어 있고, 이 수용센서는 상기 수용센서에 대해 상기 반사면에 의하여 반사되는 상기 편광된 방사선 빔의 -상기 제3방향으로의- 모든 변위를 검출하는 것을 특징으로 하는 측정시스템.
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