KR20110099299A - 액추에이터 시스템, 리소그래피 장치, 구성요소의 위치 제어방법, 및 디바이스 제조방법 - Google Patents

액추에이터 시스템, 리소그래피 장치, 구성요소의 위치 제어방법, 및 디바이스 제조방법 Download PDF

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에드빈 부이스
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

액추에이터 시스템의 베이스에 대해 구성요소를 이동시키도록 구성되는 액추에이터 시스템이 제공된다. 액추에이터 시스템은 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소를 포함하며, 이들 각각은 서로 결합되고 상이한 열팽창계수를 갖는 2 개의 섹션재들을 포함한다. 2 개의 액추에이팅 요소들은, 그들 중 하나의 온도가 상승할 경우 다른 하나의 액추에이팅 요소의 온도가 증가할 때 상기 다른 하나의 액추에이팅 요소에 의하여 가해지는 힘과 반대 방향으로 구성요소 상에 힘을 가하도록 구성된다. 액추에이터 시스템은 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소에 독립적으로 제어가능한 가열을 제공하도록 구성되는 적어도 하나의 전력공급부를 더 포함한다.

Description

액추에이터 시스템, 리소그래피 장치, 구성요소의 위치 제어방법, 및 디바이스 제조방법{ACTUATOR SYSTEM, LITHOGRAPHIC APPARATUS, METHOD OF CONTROLLING THE POSITION OF A COMPONENT AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명의 실시예들은 액추에이터 시스템, 리소그래피 장치, 구성요소의 위치 제어방법, 및 디바이스 제조방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 [예를 들어, 다이의 일부, 한 개 또는 수 개의 다이를 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 통상적인 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼들, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝" 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너들을 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 장치 내에서 이용될 여하한의 구성요소에 대한 요건들은 매우 엄격하다. 특히, 구성요소가 흔히 정밀한 방식, 즉 높은 정확도로 작동할 필요가 있다. 또한, 통상적으로 구성요소로 하여금 장치 내의 다른 구성요소들에 어떠한 영향도 주지 않고 작동할 수 있도록 할 필요가 있다. 예를 들어, EUV 방사선을 이용하여 기판에 패턴을 전사하는 리소그래피 장치에서는, 많은 구성요소들이 진공 챔버 내에서 작동하도록 할 필요가 있을 수 있다. 그러므로, 이러한 구성요소들은 저압 환경들과 공존할 수 있어야 한다. 특히, 저압에서 기체배출(outgassing)이 일어나도록 보장하는 것이 중요할 수 있다. 제어 시스템들을 필요로 하는 구성요소들에 대하여, 이는 예를 들어 진공 챔버의 외측에 있을 수 있는 제어기로부터 진공 챔버 내측에 있을 수 있는 구성요소로 제어 신호들을 제공하는 와이어들에 부과되는 제약들로 인해 특히 어렵다.
또한, 그들의 복잡함으로 인해, 리소그래피 장치는 상대적으로 고가일 수 있다. 따라서, 리소그래피 장치의 전체 비용이 과도해지지 않도록 하기 위해 각각의 구성요소가 지나치게 비싸지 않도록 지속적으로 보장할 필요가 있다. 액추에이터들과 같은 구성요소들에 대하여, 리소그래피 장치 내에서의 그들의 이용을 위한 추가적인 요건으로는 응답 속도가 포함될 수 있다.
압전 액추에이터들(piezoelectric actuator)은 리소그래피 장치와 함께 액추에이터들로서 이미 이용되어 왔다. 하지만, 알려진 압전 액추에이터들은 상대적으로 고가일 수 있다. 또한, 알려진 압전 액추에이터 시스템들은 통상적으로 상대적으로 복잡한 제어 시스템 및 그들을 제어하기 위한 많은 연결 와이어들을 필요로하며, 이는 특히 진공 챔버 내에서의 그들의 사용과 관련된 비용을 더욱 증가시킨다.
현재 알려진 액추에이터 시스템들에 의해서는 제공될 수 없는 장점들을 갖는 액추에이터 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 액추에이터 시스템의 베이스에 대해 구성요소를 이동시키도록 구성되는 액추에이터 시스템이 제공되며, 상기 구성요소는 제 1 방향으로 상기 베이스로부터 이격되고; 상기 액추에이터 시스템은 제 1 액추에이터 요소 및 제 2 액추에이팅 요소를 포함하고, 상기 액추에이팅 요소들 각각은 베이스에 연결되는 제 1 단부 및 상기 구성요소에 연결되는 제 2 단부를 가지고, 상기 제 1 액추에이팅 요소는 서로 결합되는 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재를 포함하고, 두 섹션재 모두는 상기 액추에이팅 요소의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되며, 상기 제 2 액추에이팅 요소는 서로 결합되는 제 3 섹션재 및 제 4 섹션재를 포함하고, 두 섹션재 모두는 상기 액추에이팅 요소의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되며, 상기 제 1 섹션재의 열팽창계수는 상기 제 2 섹션재의 열팽창계수와 상이하고, 상기 제 3 섹션재의 열팽창계수는 상기 제 4 섹션재의 열팽창계수와 상이하며, 상기 제 1 액추에이팅 요소 및 상기 제 2 액추에이팅 요소 각각은, 상기 액추에이팅 요소의 온도가 공칭 작동 온도(nominal working temperature)로부터 증가하는 경우 액추에이팅 요소는 구성요소에 힘을 가하여 제 1 방향에 수직한 제 2 방향과 평행하게 작동되도록 하고, 제 1 액추에이팅 요소의 온도가 증가할 때 제 1 액추에이팅 요소에 의해 가해지는 힘은 제 2 액추에이팅 요소의 온도가 증가할 때 상기 제 2 액추에이팅 요소에 의하여 가해지는 힘과 반대 방향이 되도록 구성되며, 상기 액추에이터 시스템은 적어도 하나의 전력공급부가 제 2 액추에이팅 요소에 제공되는 열과는 독립적으로 제 1 액추에이팅 요소에 제공되는 열을 제어할 수 있고 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소에 열을 제공하도록 구성되는 적어도 하나의 전력공급부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 전력공급부에 의하여 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소로 제공되는 열을 제어함으로써 액추에이터 시스템을 제어하도록 구성되는 액추에이터 제어기를 더 포함하는, 상술된 바와 같은 액추에이터 시스템이 제공된다. 액추에이터 제어기는, 비작동 위치(unactuated position)로부터 제 1의 최대 작동 위치(first fully actuated position)를 향하여 액추에이터 시스템을 작동시키기 위하여, 액추에이터 제어기가 액추에이팅 요소의 공칭 작동 온도보다 높은 온도까지 제 1 액추에이팅 요소의 온도를 상승시키기 위해 제 1 액추에이팅 요소에 열을 제공하도록 구성될 수 있다. 제 1의 최대 작동 위치와 반대 방향으로 비작동 위치에서 제 2의 최대 작동 위치로 액추에이터 시스템을 작동시키기 위하여, 액추에이터 제어기는 액추에이팅 요소의 공칭 작동 온도보다 높은 온도로 제 2 액추에이팅 요소의 온도를 상승시키기 위해 제 2 액추에이팅 요소에 열을 제공할 수 있다. 액추에이터 제어기는 원하는 작동 범위를 제공하는 데 필요한 작동 요소의 공칭 작동 온도를 넘는 액추에이팅 요소의 원하는 온도를 결정하도록 배치될 수 있다. 또한, 액추에이터 제어기는 캘리브레이션 데이터를 이용하여 원하는 작동 범위를 얻기 위해 액추에이팅 요소의 공칭 작동 온도를 넘는 액추에이팅 요소의 원하는 온도를 결정하도록 구성된 프로세서 및 캘리브레이션 데이터를 저장하도록 구성되는 메모리를 포함할 수 있다. 대안적으로, 액추에이터 시스템은 액추에이팅 요소의 적어도 일부의 온도를 모니터링하도록 구성되는 온도 센서 시스템을 포함하며, 액추에이터 제어기는 온도 센서 시스템에 의하여 모니터링되는 액추에이팅 요소의 온도를 토대로 액추에이팅 요소에 열을 제공하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 액추에이팅 제어기는 제 1 지속시간 동안 제 1 속도로 액추에이팅 요소에 열을 제공하고, 후속해서 제 2 속도로 액추에이팅 요소에 열을 제공함으로써 원하는 범위의 작동을 제공하기 위하여 액추에이팅 요소의 공칭 작동 온도를 넘게 액추에이팅 요소의 온도를 상승시키도록 구성되며, 상기 제 1 속도는 상기 제 2 속도보다 빠르고, 상기 제 2 속도는 그것이 원하는 범위의 작동을 제공하는 데 필요한 온도인 경우 액추에이팅 요소로부터의 열 손실을 보상하기에 충분하다. 액추에이터 제어기는 캘리브레이션 데이터를 저장하도록 구성되는 메모리; 및 원하는 범위 작동 동안 액추에이팅 요소에 열을 제공하기 위한 제 1 속도, 상기 액추에이팅 요소에 열을 제공하기 위한 제 2 속도 및 상기 캘리브레이션 데이터를 이용하는 상기 제 1 지속시간 중 적어도 하나를 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 추가 실시형태에 따르면, 방사선 빔을 구성하도록 구성되는 방사선 빔 컨디셔닝 시스템; 상기 컨디셔닝된 방사선 빔을 패터닝하도록 구성되는 패터닝 디바이스; 및 상기 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공되며, 상기 방사선 빔 컨디셔닝 시스템 및 상기 투영 시스템 중 적어도 하나는 상술된 바와 같이 적어도 하나의 광학 요소 및 액추에이터 시스템을 포함하며, 여기서 구성요소는 이제 광학 요소이고, 상기 광학 요소의 위치를 제어하도록 배치된다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치의 방사선 빔 컨디셔닝 시스템은 리플렉터들의 제 1 어레이 및 제 2 어레이를 포함하고, 상기 리플렉터들의 제 1 어레이의 각각의 리플렉터는 방사선 빔 포커스의 중간 지점으로부터 리플렉터들의 제 2 어레이의 리플렉터들 중 하나 상으로 방사선을 지향시키도록 구성되며, 리플렉터들의 제 2 어레이의 리플렉터들은 제 2 어레이의 리플렉터 상에 방사선을 지향시키고 있는 제 1 어레이의 리플렉터의 패터닝 디바이스 상으로 이미지를 투영하도록 구성되며, 상술된 바와 같이, 리플렉터들의 제 1 어레이의 리플렉터들 중 적어도 하나는 액추에이터 시스템의 상기 구성요소이고, 상기 리플렉터의 위치를 제어하여 상기 리플렉터에 입사된 방사선이 리플렉터들의 제 2 어레이의 어떤 리플렉터들로 지향될지를 제어하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 구성요소의 위치를 제어하는 방법이 제공되며, 상기 방법은, 제 1 방향으로 상기 구성요소로부터 이격된 액추에이터 시스템의 베이스에 대해 상기 구성요소를 이동시키도록 구성되는 액추에이터 시스템을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 액추에이터 시스템은 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소를 포함하고, 상기 액추에이팅 요소들 각각은 베이스에 연결되는 제 1 단부 및 상기 구성요소에 연결되는 제 2 단부를 가지고; 상기 제 1 액추에이팅 요소는 서로 결합되는 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재를 포함하고, 두 섹션재 모두는 상기 액추에이팅 요소의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되며; 상기 제 2 액추에이팅 요소는 서로 결합되는 제 3 섹션재 및 제 4 섹션재를 포함하고, 두 섹션재 모두는 상기 액추에이팅 요소의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되며; 상기 제 1 섹션재의 열팽창계수는 상기 제 2 섹션재의 열팽창계수와 상이하고; 상기 제 3 섹션재의 열팽창계수는 상기 제 4 섹션재의 열팽창계수와 상이하며; 상기 제 1 액추에이팅 요소 및 상기 제 2 액추에이팅 요소 각각은, 상기 액추에이팅 요소의 온도가 공칭 작동 온도로부터 증가하는 경우 액추에이팅 요소는 구성요소에 힘을 가하여 제 1 방향에 수직한 제 2 방향과 평행하게 작동되도록 하고, 제 1 액추에이팅 요소의 온도가 증가할 때 상기 제 1 액추에이팅 요소에 의해 가해지는 힘은 제 2 액추에이팅 요소의 온도가 증가할 때 상기 제 2 액추에이팅 요소에 의하여 가해지는 힘과 반대 방향이 되도록 구성되며; 상기 방법은 상기 액추에이터 시스템을 작동시키기 위하여 상기 제 1 액추에이팅 요소 및 상기 제 2 액추에이팅 요소에 열을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 열은 상기 제 2 액추에이팅 요소에 제공되는 열과는 독립적으로 상기 제 1 액추에이팅 요소에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 방사선 빔 컨디셔닝 시스템을 이용하여 방사선 빔을 컨디셔닝하는 단계; 상기 컨디셔닝된 방사선 빔을 패터닝하는 단계; 및 투영 시스템을 이용하여 상기 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 투영하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법이 제공되며, 상기 방법은 상술된 방법을 이용하여 투영 시스템 또는 방사선 빔 컨디셔닝 시스템의 적어도 하나의 광학 구성요소의 위치를 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 액추에이터 시스템의 베이스에 대해 구성요소를 이동시키도록 구성되는 액추에이터 시스템이 제공되며, 상기 구성요소는 제 1 방향으로 상기 베이스로부터 이격되고; 상기 액추에이터 시스템은 액추에이팅 요소를 포함하고, 상기 액추에이팅 요소는 베이스에 연결되는 제 1 단부 및 상기 구성요소에 연결되는 제 2 단부를 가지고; 상기 액추에이팅 요소는 서로 결합되는 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재를 포함하고, 두 섹션재 모두는 상기 액추에이팅 요소의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되며; 상기 제 1 섹션재의 열팽창계수는 상기 제 2 섹션재의 열팽창계수와 상이하고; 상기 액추에이팅 요소는, 상기 액추에이팅 요소의 온도가 공칭 작동 온도로부터 증가하는 경우 액추에이팅 요소는 구성요소에 힘을 가하여 제 1 방향에 수직한 제 2 방향과 평행하게 작동되게 하도록 구성되며; 상기 액추에이터 시스템은 상기 액추에이팅 요소의 공칭 작동 온도보다 낮은 공칭 히트 싱크 온도(nominal heatsink temperature)로 유지되며 열 전달을 위해 상기 액추에이팅 요소에 연결되는 히트 싱크(heat sink)를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 액추에이터 시스템의 베이스에 대해 구성요소를 이동시키도록 구성되는 액추에이터 시스템이 제공되며, 상기 구성요소는 제 1 방향으로 상기 베이스로부터 이격되고; 상기 액추에이터 시스템은 액추에이팅 요소를 포함하고, 상기 액추에이팅 요소는 베이스에 연결되는 제 1 단부 및 상기 구성요소에 연결되는 제 2 단부를 가지고; 상기 액추에이팅 요소는 서로 결합되는 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재를 포함하고, 두 섹션재 모두는 상기 액추에이팅 요소의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되며; 상기 제 1 섹션재의 열팽창계수는 상기 제 2 섹션재의 열팽창계수와 상이하고; 상기 액추에이팅 요소는, 상기 액추에이팅 요소의 온도가 공칭 작동 온도로부터 증가하는 경우 액추에이팅 요소는 구성요소에 힘을 가하여 제 1 방향에 수직한 제 2 방향과 평행하게 작동되게 하도록 구성되며; 상기 액추에이팅 요소는 상기 제 1 섹션재 및 상기 제 2 섹션재의 단면적이 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부까지 감소하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 액추에이터 시스템의 베이스에 대해 구성요소를 이동시키도록 구성되는 액추에이터 시스템이 제공되며, 상기 구성요소는 제 1 방향으로 상기 베이스로부터 이격되고; 상기 액추에이터 시스템은 액추에이팅 요소를 포함하고, 상기 액추에이팅 요소는 베이스에 연결되는 제 1 단부 및 상기 구성요소에 연결되는 제 2 단부를 가지고; 상기 액추에이팅 요소는 서로 결합되는 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재를 포함하고, 두 섹션재 모두는 상기 액추에이팅 요소의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되며; 상기 제 1 섹션재의 열팽창계수는 상기 제 2 섹션재의 열팽창계수와 상이하고; 상기 액추에이팅 요소는, 상기 액추에이팅 요소의 온도가 공칭 작동 온도로부터 증가하는 경우 액추에이팅 요소는 구성요소에 힘을 가하여 제 1 방향에 수직한 제 2 방향과 평행하게 작동되게 하도록 구성되며; 상기 액추에이팅 시스템은 전기적 전도성 루프(electrically conducting loop) 및 액추에이팅 요소가 함께 전기 회로를 형성하도록 액추에이팅 요소에 연결되는 전기적 전도성 루프; 및 상기 전기 회로 내에서 전류를 유도하는 시스템을 더 포함한다.
본 발명의 추가 특징들 및 장점들과, 본 발명의 다양한 구조 및 작동에 대해서는 첨부 도면들을 참조하여 상세히 후술된다. 본 발명은 본 명세서에 기술된 특정 실시예들로만 제한되지 않는다는 데 유의하여야 한다. 이러한 실시예들은 본 명세서에서 예시의 목적에 지나지 않는다. 당업자라면 본 명세서에 포함된 기술내용을 토대로 추가적인 실시예들에 대해서도 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에 포함되고 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면들은 본 발명을 예시하며, 설명부와 함께 본 발명의 원리들을 설명하고 당업자들로 하여금 본 발명의 제조 및 이용할 수 있게 하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 나타낸 도;
도 2a, 2b 및 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템의 배치를 나타낸 도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템의 피처의 선택적 배치를 나타낸 도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템의 선택적 피처의 대안적인 배치를 나타낸 도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템의 피처의 선택적 배치를 나타낸 도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 피처의 선택적 피처의 배치를 나타낸 도;
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템의 작동의 가능한 모드를 나타낸 도;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템을 이용할 수 있는 조명 시스템의 배치를 나타낸 도;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템을 나타낸 도;
도 10은 본 발명의 추가 실시예에 따른 액추에이터 시스템을 나타낸 도이다.
본 발명의 특징 및 장점들은 전체에 걸쳐 같은 참조 부호가 대응되는 요소들을 나타내는 도면들과 연계할 경우 후술되는 상세한 설명부로부터 보다 명백히 이해할 수 있을 것이다. 도면에서, 같은 참조 부호는 일반적으로 동일하거나, 기능적으로 유사하거나 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다.
기술된 실시예(들) 및 "하나의 실시예", "실시예", "예시적 실시예" 등에 대한 명세서에서의 언급들은 기술된 실시예(들)이 구체적 특징, 구조 또는 특성을 포함하지만 모든 실시예들이 반드시 구체적 특징, 구조 또는 특성을 포함하는 것은 아님을 나타낸다. 또한, 이러한 구문들은 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 나아가, 구체적 특징, 구조 또는 특성이 일 실시예와 연계하여 설명되는 경우, 이는 명확히 설명되었든 그렇지 않든 당업자의 지식 내에서 다른 실시예들과 연계된 이러한 특징, 구조 또는 특성을 실행할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 패터닝 디바이스를 특정 파라미터들에 따라 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 기판을 특정 파라미터들에 따라 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(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 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 형태의 광학 구성요소들, 또는 그들의 여하한 조합과 같은 다양한 형태의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가, 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서에서 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로서 간주될 수 있다.
본 명세서에서 이용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는 데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 패턴이 위상 시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처들을 포함하는 경우, 기판 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 대응되지 않을 수도 있다는 데 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 그들의 여하한의 조합을 포함하는 여하한의 타입의 투영 시스템을 포괄하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서의 "투영 렌즈"라는 용어의 사용은 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로서 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블들(및/또는 2 이상의 마스크 테이블들)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블들이 병행하여 사용되거나, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블 상에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위하여 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 액체, 예를 들어 물로 기판의 적어도 일 부분이 덮일 수 있는 타입으로 구성될 수 있다. 침지 액체는, 리소그래피 장치 내의 다른 공간, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에 적용될 수도 있다. 침지 기술들은 투영 시스템의 개구수를 증가시키는 것으로 당업계에서 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 잠겨야함을 의미하기 보다는, 노광 동안 투영 시스템과 기판 사이에 액체가 배치되기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 전달된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템과 함께 방사선 시스템이라고 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하도록 구성된 조정기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터 및 콘덴서와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면이 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 가질 수 있도록, 방사선 빔을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 지지 구조체[예를 들어, 마스크 테이블(MT)] 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스[예를 들어, 마스크(MA)] 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 패터닝 디바이스(MA)를 가로지른 후, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 상기 투영 시스템은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더, 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(IF1)(도 1에는 명확히 도시되어 있지 않음)는, 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1, M2) 및 기판 정렬 마크들(P1, P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있음]. 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서는, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수도 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 본질적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광 시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 마스크 테이블(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광 시의 (비-스캐닝 방향으로의) 타겟부의 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 마스크 테이블(MT)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 본질적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 용도의 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2a, 2b, 및 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템(10)을 나타내고 있다. 액추에이터 시스템은 베이스(12)에 대해 구성요소(11)를 작동시키도록 구성된다. 액추에이터 시스템(10)은 베이스(12)로부터 구성요소(11)까지 연장되는 2 개의 액추에이팅 요소들(15, 16)을 포함한다.
도시된 바와 같이, 액추에이팅 요소들(15, 16)은 베이스(12)에 대해 구성요소(11)를 지지할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 구성요소(11)는 액추에이팅 요소들(15, 16)에 의해 구성요소(11)가 작동될 수 있도록 하는 적절한 지지 구조체에 의하여 지지될 수 있다. 또한, 액추에이팅 시스템(10)에 의하여 작동되는 구성요소(11)는 작동될 시스템 내의 특정 구성요소일 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 대안적으로, 구성요소(11)는 작동될 시스템 내의 특정 추가 구성요소에 연결되도록 구성되는 장착부 또는 지지체일 수 있다.
액추에이팅 요소들(15, 16) 둘 모두는 함께 결합되는 2 개의 섹션재를 포함한다. 제 1 액추에이팅 요소(15)는 제 1 섹션재 및 제 2 색션재(15a, 15b)를 포함하며, 제 2 액추에이팅 요소(16)는 제 3 섹션재 및 제 4 섹션재(16a, 16b)를 포함한다.
액추에이팅 요소들(15, 16) 각각을 포함하는 2 개의 섹션재는 상이한 열팽창계수를 갖도록 선택될 수 있다. 다시 말해, 일 실시예에서 제 1 섹션재(15a)의 열팽창계수는 제 2 섹션재(15b)의 열팽창계수와 상이하다. 마찬가지로, 제 3 섹션재(16a)의 열팽창계수는 제 4 섹션(16b)의 열팽창계수와 상이하다. 편의상, 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소(15, 16) 각각에 대해 같은 쌍의 재료가 이용될 수 있다. 이 실시예에서는, 2 개의 상이한 타입의 재료만을 제공할 필요가 있을 뿐이다. 또한, 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소(15, 16)는 일관된 방식으로(in a consistent manner) 작동될 수 있다. 하지만, 이는 본 발명의 모든 실시예들에 대해 반드시 그런 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다.
보다 상세히 후술되겠지만, 액추에이터 시스템(10)은 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소(15, 16) 각각에 대해 독립적으로 가열이 적용될 수 있도록 구성된다. 따라서, 액추에이팅 요소들(15, 16)의 온도가 제어될 수 있다. 도 2a는 액추에이팅 요소들(15, 16) 모두가 각각의 공칭 작동 온도, 즉 작동 요소들이 작동되지 않는 온도에 있을 때의 액추에이터 시스템을 도시하고 있다. 2 개의 액추에이팅 요소들(15, 16)의 공칭 작동 온도는 같아지도록 설정될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 하지만, 이는 모든 실시예들에서 동등하게 적용될 필요는 없다.
액추에이팅 요소들(15, 16) 중 하나의 온도가 그것의 공칭 작동 온도를 넘도록 가열함으로써, 액추에이팅 요소의 섹션재들은 열팽창을 겪는다. 하지만, 2 개의 섹션재는 상이한 열팽창계수를 갖기 때문에, 액추에이팅 요소에서 구부러짐(bending)이 유발된다. 이 구부러짐은 액추에이팅 구성요소(11)의 수단으로서 이용된다. 특히, 액추에이팅 요소에서 유발된 구부러짐은 주로 액추에이팅 요소의 길이에 대해 수직한, 즉 베이스(12)로부터 구성요소(11)의 분리 방향에 수직한 방향으로 구성요소(11)에 힘을 가할 수 있다.
상이한 열팽창계수를 가지며 가열될 때 구부러짐이 유발되도록 함께 결합되는 2 개의 섹션재들의 이용은, 예를 들어 온도 센서 안전 스위치들에서 이용될 수 있는 이금속(bimetallic) 스트립들에서 잘 알려져 있다. 하지만, 본 발명의 실시예들에서와 같은 액추에이터로서 이러한 배치를 이용함에 있어서의 문제점은, 섹션재들에 충분한 가열을 적용함으로써 상대적으로 빠르게 2 개의 섹션재들의 온도를 상승시켜 신속하게 원하는 구부러짐을 유도할 수는 있으나, 상기 섹션재들을 구부러지지 않은 상태로 복원시키는 것은 훨씬 더 느리다는 점이다. 이는, 2 개의 섹션재들의 조합이 공칭 작동 온도로 돌아가고 나서야 상기 조합이 구부러지지 않은 상태로 복원되기 때문이다. 공칭 작동 온도에서 상승된 온도(elevated temperature)까지 온도를 상승시키는 데 걸리는 시간을 단축시키는 것보다 가열된 상태에서 공칭 작동 온도까지 복원시키는 데 걸리는 시간을 단축시키는 것이 훨씬 더 어렵다.
하지만, 본 발명의 실시예들이 액추에이터 시스템은 2 개의 액추에이팅 요소들을 포함하며, 이들 각각은 상이한 열팽창계수를 갖는 2 개의 섹션재를 갖는다. 따라서, 액추에이팅 요소들 중 하나, 예를 들어 액추에이팅 요소(15)는 그것의 온도가 상승할 경우 구성요소(11)를 제 1 방향으로 작동시키도록 배치되며, 제 2 액추에이팅 요소, 예를 들어 액추에이팅 요소(16)는 그것의 온도가 상승할 경우 구성요소(11)를 반대 방향으로 작동시키도록 배치될 수 있다. 따라서, 액추에이팅 요소들(15, 16) 중 하나 또는 다른 하나에 충분한 열을 가함으로써 구성요소를 어느 한 방향으로 신속하게 작동시키는 것이 가능하다.
또한, 구성요소(11)가 액추에이팅 요소들 중 하나를 가열함으로써 제 1 방향으로 작동되었다면, 구성요소(11)는 제 2 액추에이팅 요소를 가열함으로써 신속하게 제 2 방향을 향하여 후방으로 작동될 수 있다. 특히, 제 2 액추에이팅 요소는, 상기 제 2 액추에이팅 요소에 의하여 유도되는 구부러짐이 제 1 액추에이팅 요소에 의하여 유도되는 구부러짐을 적어도 어느 정도까지 이겨낼 수 있도록 충분히 가열될 수 있다. 그러므로, 구성요소(11)는 부분적으로(part-way) 비작동 위치로 돌아갈 수 있다. 대안적으로, 이는 비작동 위치, 즉 도 2a에 도시된 위치까지 전체적으로 돌아갈 수 있다. 대안적으로, 이는 제 2 방향으로 작동될 수 있다. 이들 경우 각각에 있어, 작동은 단지 제 2 액추에이팅 요소를 가열함으로써 제공된다. 그러므로, 이는 제 1 액추에이팅 요소의 냉각 속도에 종속적인 것이 아니다.
하지만, 액추에이터 시스템(10)은 방향을 번갈아가며 무제한으로 반복적이고 신속하게 작동될 수 없다. 이는, 그렇게 하기 위해서는 2 개의 액추에이팅 요소들의 온도를 계속해서 증가시킬 필요가 있기 때문이다. 따라서, 일단 두 액추에이팅 요소 모두가 공칭 작동 온도보다 높은 온도가 되고나서 두 액추에이팅 요소 모두를 공칭 작동 온도를 향하여 냉각시키도록 하는 것이 바람직하다. 보다 상세히 후술되겠지만, 액추에이팅 요소들의 냉각의 적절한 제어에 의하여, 원하는 범위의 작동으로부터 액추에이터 시스템의 작동 상태를 변경하지 않고 액추에이팅 요소들 중 적어도 하나가 공칭 작동 온도에 도달할 때까지 액추에이팅 요소들을 냉각시키는 것이 가능하다.
도 2b 및 2c는 액추에이터 시스템(10)의 배치에 대한 설명을 돕는다. 특히, 도 2b에서는, 제 1 액추에이팅 요소(15)가 가열되어 그것의 온도가 공칭 작동 온도보다 높아서 제 1 액추에이팅 요소(15)의 구부러짐 및 구성요소(11)의 작동을 유도하도록 한다. 도 2c에서는, 제 2 액추에이팅 요소(16)가 가열되어 그것의 온도가 공칭 작동 온도보다 높아서 제 2 액추에이팅 요소의 구부러짐을 유도함으로써 구성요소(11)가 도 2b에 도시된 작동의 반대 방향으로 작동되도록 한다. 도 2b 및 2c에 도시된 바와 같이, 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소(15, 16) 중 어느 하나의 작동은 2 개의 액추에이팅 요소들 중 나머지 하나의 변형을 초래할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 액추에이팅 요소들에 이용되는 재료들은 충분히 탄성적이어서 상승된 온도에 있는 나머지 하나의 액추에이팅 요소에 의하여 야기되는 액추에이팅 요소의 변형을 허용할 수 있어야 한다.
다양한 재료들이 액추에이팅 요소들(15, 16)을 구성하는 섹션재들(15a, 15b, 16a, 16b)을 형성하는 데 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 재료들은, 예를 들어 액추에이터 시스템이 EUV 방사선을 이용하는 리소그래피 장치 내에서 이용될 경우 진공에 잘 맞도록(vacuum compatible) 선택될 수 있다. 또한, 각각의 액추에이팅 요소를 형성하는 데 이용되는 2 개의 섹션재들은 열팽창계수들 간의 차이를 극대화하도록 선택되어 주어진 온도 변화에 대해 액추에이팅 요소의 최대 작동을 유도할 수 있다. 마찬가지로, 상술된 바와 같이 다른 하나의 액추에이팅 요소가 작동될 경우 적절한 탄성을 보장하기 위한 재료들이 선택될 수도 있다. 또한, 필요할 경우 액추에이팅 요소가 충분히 신속하게 냉각될 수 있도록 하는 그들의 비열 및/또는 그들의 열전도성을 위한 재료들이 선택될 수 있다. 이용을 고려해 볼 수 있는 특정 재료들로는, 예를 들어 그리고 제한 없이, 스테인리스 스틸, 인바(invar)(즉, 매우 낮은 열팽창계수를 갖는, 예를 들어 대략 64%의 Fe과 36%의 Ni의 합금), 알루미늄, 구리, 은, 금, 백금, 크롬, 철, 티타늄, 텅스텐 및 다른 금속 합금들이 포함된다. 다른 재료들 또한 고려될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 액추에이팅 요소들(15, 16)은 또한 추가적인 섹션재를 포함할 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 추가적인 섹션들은 액추에이팅 요소들의 특성들을 더욱 최적화시킬 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 실시예들의 액추에이터 시스템은 액추에이팅 요소들(15, 16)의 냉각에 의존하지 않고 상대적으로 신속하게 어느 한 방향으로 작동될 수도 있으나, 액추에이터 시스템의 반복되는 작동을 위하여, 액추에이팅 요소들을 액추에이팅 요소(15, 16)의 공칭 작동 온도까지 또는 상기 공칭 작동 온도를 향하여 복원시키기 위해서는 시기 적절하게(at appropriate times) 액추에이팅 요소들(15, 16)을 냉각시킬 필요가 있다. 이를 원활히 하기 위해, 액추에이팅 요소들(15, 16)은 1 이상의 히트 싱크들에 열적으로 연결될 수 있다. 1 이상의 히트 싱크들은 적절한 히트 싱크 온도로 유지되고 상대적으로 큰 열용량을 가져서, 액추에이팅 요소의 온도를 원하는 양만큼 낮추는 데 필요한 열이 히트 싱크의 온도에 현저한 영향을 미치지 않고, 즉 열이 히트 싱크 내로 끌려 들어가려는 경향에 현저한 영향을 미치지 않고 히트 싱크로 끌려 들어가도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템(10)에서 이용될 수 있는 히트 싱크(20)의 가능한 배치를 나타내고 있다. 특히, 도시된 바와 같이 어느 한 액추에이팅 요소(15, 16)가 히트 싱크(20) 온도보다 높은 온도에 있을 경우 열이 히트 싱크(20)로 전달되도록, 단일 히트 싱크(20)는 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소(15, 16)에 열적으로 연결된다. 따라서, 히트 싱크(20)는 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소(15, 16)를 신속하고 효율적으로 냉각시키는 데 이용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 히트 싱크(20)는 액추에이터 시스템의 베이스(12)의 일부로서 포함될 수 있다. 또한, 히트 싱크(20)는 히트 싱크(20) 내에서 실질적으로 일정한 히트 싱크 온도를 유지하도록 배치되는 온도 제어 시스템(21)을 포함할 수 있다. 히트 싱크(20)의 온도 변화들은 액추에이팅 요소들(15, 16)의 온도 변화들 보다 훨씬 더 작을 수도 있다는 것을 이해해야 하지만, 예를 들어 온도 제어 시스템(21)은 히트 싱크(20)의 온도가 의도된 히트 싱크 온도보다 높은, 즉 주어진 레벨보다 높이 상승하는 경우 히트 싱크(20)로부터 열을 제거하는 냉각 시스템을 포함할 수도 있다. 일 예에서, 냉각 시스템은 도관(conduit)들 - 상기 도관을 통해 냉각 유체가 제공될 수 있음 - 을 포함하도록 히트 싱크(20)를 구성함으로써 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 액추에이터 시스템(10)은 여러 상이한 상황들에서 이용될 수 있다. 특히, 액추에이터 시스템(10)은 리소그래피 장치 내에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 상술된 것과 같은 리소그래피 장치에서 방사선 빔이 패터닝 디바이스에 의하여 패터닝되기 전에 방사선 빔을 컨디셔닝하는 방사선 빔 컨디셔닝 시스템이 제공될 수 있다. 마찬가지로, 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 투영하기 위한 투영 시스템이 제공될 수 있다. 어느 한 시스템에서는, 방사선 빔에 대한 다양한 기능들을 수행하는 다양한 광학 구성요소들이 제공된다. 이들 구성요소들 중 몇몇은 그들의 위치의 주기적인 조정들을 필요로 할 수도 있다. 따라서, 액추에이터 시스템(10)은 상기 구성요소들의 위치를 제어하는 데 이용될 수 있다.
액추에이터 시스템(10)을 이용하는 몇몇 실시예들에서는, 서로 바로 인접한 복수의 구성요소들은 위치 제어를 필요로 할 수 있다. 그 경우에, 복수의 액추에이터들(10)이 제공될 수 있다. 이러한 배치에 있어서, 복수의 액추에이터들(10)은 공통 베이스(12)를 공유할 수 있으며, 특히 공통 히트 싱크를 공유할 수 있으며, 필요한 경우 히트 싱크(20)를 위한 공통 온도 제어 유닛(21)을 공유할 수 있다. 이러한 배치는 액추에이터 시스템들(10)의 복잡도를 낮추거나 및/또는 액추에이터 시스템 제공 비용을 절감할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템(10)의 히트 싱크들의 대안적인 배치를 나타내고 있다. 특히, 도시된 바와 같이 공통의 히트 싱크 대신에 액추에이터 요소들(15, 16) 각각은 각각의 히트 싱크(25, 26)를 갖는다. 이러한 배치는 액추에이팅 요소들 중 하나의 온도 변화가 액추에이터 요소들 중 다른 하나의 온도 변화에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있기 때문에 장점을 지닐 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 별도의 히트 싱크들(25, 26)이 제공될 경우, 히트 싱크들(25, 26) 중 하나 또는 둘 모두에는 히트 싱크들(25, 26)의 온도를 각각의 원하는 히트 싱크 온도로 유지시키기 위해 제공되는 각각의 온도 제어 유닛들(27, 28)이 함께 제공될 수 있다.
별도의 히트 싱크들(25, 26)이 제공되는 경우, 이들 둘 모두는 같은 히트 싱크 온도로 유지될 수 있다. 하지만, 대안적으로 히트 싱크들은 상이한 히트 싱크 온도로 유지될 수도 있다.
제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소(15, 16)을 위한 공통 히트 싱크(20)를 이용하든지 또는 각각의 히트 싱크들(25, 26)을 이용하든지 간에 원하는 히트 싱크 온도는 액추에이팅 요소들의 공칭 작동 온도와 같을 수 있다. 하지만, 이는 모든 실시예들에 적용될 필요는 없다. 특히, 액추에이팅 요소들(15, 16)을 냉각시키는 데 걸리는 시간은 열이 전달될 히트 싱크(20 또는 25, 26)과 액추에이팅 요소들(15, 16)의 온도 차에 따라 결정된다. 따라서, 액추에이팅 요소들(15, 16)의 냉각 속도는 액추에이팅 요소들(15, 16)과 히트 싱크(20 또는 25, 26) 간의 온도차를 증가시킴으로써 증가될 수 있다. 그러므로, 히트 싱크 온도(들)은 액추에이팅 요소들(15, 16)의 공칭 작동 온도보다 낮은 레벨로 설정될 수 있다.
따라서, 일 실시예에서는 액추에이팅 요소들(15, 16)의 공칭 작동 온도, 즉 액추에이팅 요소들(15, 16)이 작동되지 않는 온도가 액추에이터 시스템(10)이 이용될 시스템의 주변 온도보다 높게 설정될 수 있으며, 히트 싱크(20 또는 25, 26)는 액추에이터 시스템(10)이 이용될 시스템의 주변 온도와 실질적으로 같은 온도로 유지될 수 있다. 이러한 실시예에서, 작동을 제공하기 위하여 액추에이팅 요소들(15, 16)로 제공되는 여하한의 가열에 덧붙여 히트 싱크(20 또는 25, 26)의 온도보다 높게 액추에이팅 요소들의 온도를 유지하기 위해서 액추에이팅 요소들(15, 16)로 가열이 일관되게 제공되어야 한다. 하지만, 상술된 바와 같이 이러한 배치는 액추에이팅 요소들의 냉각 속도를 증가시킬 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 히트 싱크(20 또는 25, 26)의 히트 싱크 온도(들)은 액추에이터(10)가 이용될 시스템의 주변 온도보다 낮게 설정될 수 있다. 다시 말해, 이 경우에는, 히트 싱크(20 또는 25, 26)의 온도보다 높게 액추에이팅 요소들(15, 16)의 온도를 유지하기 위하여 액추에이팅 요소들(15, 16)을 작동시키는 데 이용되는 가열에 덧붙여 액추에이팅 요소들(15, 16)에 가열이 일관되게 제공되어야 한다. 하지만, 이러한 배치는 액추에이티 시스템(10)이 이용될 시스템 내의 다른 구성요소들의 온도에 영향을 미칠 수 있기 때문에 바람직하지 않을 수 있다.
또한, 액추에이팅 요소들의 냉각 속도를 향상시키기 위하여 히트 싱크의 온도가 액추에이팅 요소들(15, 16)의 공칭 작동 온도보다 낮게 설정될 수 있는 몇몇 실시예들은 (도 2a, 2b 및 2c에 도시된 바와 같이) 액추에이팅 요소들이 가열될 때 반대 방향으로 작동하는 2 개의 액추에이팅 요소들(15, 16)을 갖는 액추에이터 시스템에 대해 특히 유용하지만, 이들 배치들은 단일 액추에이팅 요소를 갖는 액추에이터 시스템에 대해서도 유용할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 상이한 열팽창계수들을 갖는 2 개의 섹션재를 포함하는 액추에이팅 요소를 갖는 액추에이터 시스템에서, 액추에이팅 요소의 공칭 작동 온도보다 낮은 온도로 히트 싱크를 제공하는 것은 액추에이터 시스템의 원하는 목적에 맞도록 액추에이팅 요소가, 충분히 빠른 속도로 냉각될 때 일 방향으로 작동할 수 있다는 것을 의미한다. 하지만, 액추에이터 시스템은 액추에이팅 요소를 가열함으로써 야기되는 작동 방향으로 작동하는 것이 냉각에 의해 야기되는 반대 방향에 있을 때보다 훨씬 더 빠르다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 이러한 실시예에서 액추에이팅 요소는 액추에이팅 요소를 공칭 작동 온도로 유지시키기 위하여 액추에이팅 요소에 연속적으로 열이 제공되도록 구성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템(10)은 액추에이터 시스템(10)을 제어하도록 구성되는 액추에이터 제어기(30)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 액추에이터 제어기(30)는 액추에이팅 요소들의 온도를 제어함으로써 액추에이팅 요소들의 작동을 제어하기 위하여 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소(15, 16)로의 가열의 제공을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 액추에이터 제어기(30)는 구성요소(11)의 원하는 레벨의 작동을 제공하기 위하여 액추에이터 시스템(10)을 제어할 수 있다.
도 5에 개략적으로 도시되었듯이, 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소(15, 16)는, 액추에이터 제어기(30)의 제어 하에 액추에이팅 요소들(15, 16)을 각각 가열하기 위한 제 1 히터 및 제 2 히터(35, 36)를 포함할 수 있다. 히터들(35, 36)은, 도 5에 개략적으로 도시되었듯이 액추에이팅 요소들(15, 16) 내에 제공되거나 액추에이팅 요소들(15, 16)에 열적으로 연결되는 별개의 가열 요소들(discrete heating elements)일 수 있다. 하지만, 액추에이팅 요소들(15, 16)은 그들 스스로 히터들(35, 36)로서 이용될 수 있다. 특히, 액추에이팅 요소들(15, 16)은 액추에이팅 요소들(15, 16)을 포함하는 섹션재들 중 하나 또는 두 섹션재 모두 내에서 전류가 흐를 수 있도록 구성될 수 있으며, 상기 전류는 가열 효과를 제공한다.
액추에이터 시스템(10)의 일 실시예에서, 액추에이터 제어기(30)는, 구성요소(11)의 원하는 범위의 작동을 위해 공칭 작동 온도보다 높은 액추에이팅 요소들(15, 16) 중 하나의 필요한 온도를 결정하여 원하는 범위의 작동을 제공할 수 있다. 이를 이행함에 있어, 액추에이터 제어기(30)는 다른 액추에이팅 요소의 온도를 고려할 수 있다. 달리 말해, 다른 액추에이팅 요소가 이미 공칭 작동 온도보다 높은 온도에 있는 경우, 액추에이터 제어기(30)는 원하는 범위의 작동을 제공하는 데 필요한 제 1 액추에이팅 요소의 온도 상승을 결정하여, 다른 액추에이팅 요소에 의하여 이미 존재하는 작동을 이겨낼 수 있다.
필요한 범위의 작동을 위한 원하는 온도를 결정하기 위하여, 액추에이터 제어기(30)는 공칭 작동 온도보다 높은 액추에이팅 요소들의 필요한 온도들과 원하는 범위의 작동을 관련시키는 캘리브레이션 데이터를 저장하는 메모리(31)를 포함할 수 있다. 액추에이터 제어기(30)는 또한 필요한 범위의 작동을 위한 필요한 온도를 결정하기 위하여 메모리 내의 캘리브레이션 데이터를 이용하는 프로세서(32)를 포함할 수 있다. 프로세서는 캘리브레이션 데이터 내에 제공되는 데이터 포인트들 간의 보간을 이행하도록 구성될 수 있다.
이러한 방식으로 구성되는 액추에이터 시스템(10)에서, 액추에이팅 요소들(15, 16)에는 또한 각각의 액추에이팅 요소(15, 16) 적어도 일부의 온도 측정치들을 액추에이터 제어기(30)에 제공하는 온도 센서들(37, 38)이 제공될 수 있다.
온도 센서들(37, 38)은 액추에이팅 요소들(15, 16) 내에 설치되는 추가 온도 센서 구성요소들일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 액추에이팅 요소들(15, 16) 자체가 온도 센서들로서 이용될 수도 있다. 특히, 액추에이팅 요소들(15, 16)의 전기 저항은 온도에 따라 변할 수 있다. 따라서, 액추에이터 시스템(10)은 액추에이팅 요소들(15, 16)의 전기 저항을 측정하도록 구성될 수 있으며, 액추에이터 제어기(30)는, 예를 들어 적절한 캘리브레이션으로, 측정된 전기 저항으로부터 액추에이팅 요소들의 온도를 결정할 수 있다.
따라서, 액추에이터 제어기(30)는 필요한 범위의 작동을 위해 필요하다고 결정된, 액추에이팅 요소의 공칭 작동 온도보다 높은, 원하는 온도 증가를 제공하기 위하여 액추에이팅 요소의 가열을 제어할 수 있다.
액추에이터 시스템(10)의 일 실시예에서, 액추에이터 제어기는, 특히 액추에이팅 요소의 온도를 상대적으로 신속하게 상승시키기 위하여 액추에이팅 요소(15, 16)에 상대적으로 빠른 속도로 열을 초기에 제공함으로써 공칭 작동 온도보다 높게 액추에이팅 요소들(15, 16) 중 하나의 온도를 상승시키도록 구성될 수 있다. 주어진 시간 후에, 온도가 적절히 상승해 원하는 범위의 작동을 제공하게 되면, 액추에이팅 요소에 열이 제공되는 속도는 액추에이터 제어기(30)에 의해 보다 낮은 레벨로 저감될 수 있다. 보다 낮은 레벨은 필요한 범위의 작동을 위해 필요한 온도로 액추에이팅 요소(15, 16)를 유지시키는 데 필요한 열에 대응된다. 액추에이팅 요소(15, 16)에 열을 제공하는 이 속도는 액추에이팅 요소로부터, 예를 들어 제공되는 경우에는 히트 싱크로, 및/또는 액추에이터 시스템(10)이 이용되는 시스템의 주변 환경으로 열이 손실되는 속도에 대응된다.
액추에이팅 요소(15, 16)로 열을 제공하는 제 1 속도는 고정될 수 있으며, 그 경우에 액추에이터 제어기(30)는 액추에이터 제어기(30)가 액추에이팅 요소(15, 16)에 열을 제공하는 제 2 속도로 전환되기 전에 제 1 속도의 열이 제공되는 지속시간을 제어함으로써 액추에이팅 요소(15, 16)가 도달되는 온도를 제어한다. 따라서, 예를 들어 상술된 배치에서 액추에이터 제어기(30)는 측정된 온도가 주어진 레벨에 도달하고, 그 후 열이 제 2 속도로 액추에이팅 요소에 제공될 때까지 제 1 속도로 제공될 액추에이팅 요소(15, 16)로의 열을 제어할 수 있다.
하지만, 액추에이터 제어기(30)는 액추에이팅 요소(15, 16)의 온도를 변화시키는(rate) 프로세스 동안 액추에이팅 요소(15, 16)로 열이 제공되어야 하는 속도를 결정하도록 구성될 수 있다. 달리 말해, 액추에이터 제어기(30)는 액추에이팅 요소(15, 16)로 열을 제공하는 제 1 속도를 결정할 수 있다. 이는 보다 느린 속도로 액추에이팅 요소(15, 16)에 열을 제공하는 것은, 특히 상대적으로 작은 온도 상승이 요구되는 경우를 위해 액추에이팅 요소(15, 16) 온도의 정확한 제어를 도울 수 있지만, 보다 빠른 속도로 액추에이팅 요소(15, 16)에 열을 제공하는 것은 보다 빠른 온도 상승을 유도하며, 따라서 상대적으로 큰 온도 상승이 필요한 경우에 특히 바람직할 수 있는 보다 짧은 작동 시간을 유도할 수 있기 때문에 유리하다.
액추에이터 시스템(10)의 일 실시예에서, 액추에이터 제어기(30)의 메모리(31)는 액추에이팅 요소(15, 16)에 열을 제공하는 제 1 속도, 액추에이팅 요소에 열을 제공하는 제 2 속도, 및 제 2 속도로 전환되기 전에 제 1 속도가 이용되어야 하는 지속시간 중 1 이상과 원하는 범위의 작동을 관련시키는 캘리브레이션 데이터를 포함할 수 있다. 따라서, 액추에이터 제어기(30)의 프로세서(32)는, 여하한의 원하는 범위의 작동을 위하여 상기 원하는 범위의 작동을 제공하는 데 요구되는 필요한 가열 조건들을 결정할 수 있다.
액추에이터 제어기(30)는 메모리(31) 내에 제공되는 데이터 포인트들 간의 보간을 이행할 수 있다. 또한, 액추에이터 제어기(30)는 메모리(31) 내의 캘리브레이션 데이터로부터, 이미 부분적으로 작동된 위치로부터 필요한 범위까지 액추에이터 시스템(10)을 작동시키는 데 필요한 가열 조건들을 결정하도록 구성될 수 있다. 액추에이터 제어기(30)에는 액추에이팅 요소들로 제공되는 열에 반응하여 액추에이터 시스템의 예측된 작동을 결정할 수 있도록 적절한 캘리브레이션 데이터를 이용하여 액추에이터 시스템의 물리적 거동을 모델링하는 알고리즘이 제공될 수 있다. 결과적으로, 이는 원하는 범위의 작동을 제공하기 위하여 액추에이팅 요소들로 제공되어야 하는 열을 결정하도록 구성될 수 있다.
또한, 액추에이터 제어기(30)의 구조와는 무관하게, 액추에이터 제어기(30)는 원하는 작동이 완료되고 나면 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소는 그들 둘 모두가 그들의 공칭 작동 온도보다 높을 경우 구성요소(11)의 작동 범위의 변경 없이 액추에이팅 요소들(15, 16) 중 하나가 공칭 작동 온도에 도달할 때까지 냉각되도록 이루어질 수 있다.
상술된 바와 같은 액추에이터 제어기(30)를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템(10)의 장점은 액추에이터 시스템이 구성요소(11) 작동의 충분히 정확한 제어를 제공하기 위한 피드백 구조(feedback mechanism)를 필요로 하지 않는다는 점이다. 특히, 액추에이팅 요소들(15, 16)의 반응은 충분히 일관되어서 구성요소(11) 위치를 모니터링하지 않고도 구성요소(11) 위치의 충분히 정확한 제어가 제공될 수 있다. 하지만, 시스템이 시간에 걸쳐 점진적으로 변하는 경우, 액추에이터 제어기(30) 내의 메모리(31) 내에 저장되는 캘리브레이션 데이터를 갱신하기 위하여 캘리브레이션 테스트들을 주기적으로 수행할 필요가 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 도 6에 도시된 바와 같이 히터들(35, 36)에 의한 액추에이팅 요소(15, 16)의 가열에 대한 액추에이터 시스템(10)의 반응을 모니터링하기 위해 위치 센서(40)가 제공될 수 있다. 따라서, 액추에이터 제어기(30) 내의 프로세서(32)는 액추에이팅 요소들의 가열을 제어하거나 또는 히터들(35, 36)에 의하여 제공되는 가열의 제어를 조정하기 위하여 측정 시스템(40)에 의해 제공되는 위치 측정을 이용할 수 있다. 일 실시예에서, 위치 측정 시스템(40)은 액추에이터 시스템(10)의 작동시에는 이용되지 않고, 캘리브레이션 측정들을 수행하기 위해서만 주기적으로 이용될 수 있다. 위치 측정 시스템(40)은, 도 6에 도시된 바와 같이 베이스(12)에 대한 구성요소(11)의 위치를 측정하도록 배치된다. 대안적으로, 위치 측정 시스템(40)은 액추에이터 시스템(10) 내에 이용될 시스템의 또 다른 부분에 대한 구성요소(11)의 위치를 측정하도록 구성될 수 있다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터 시스템(10)의 작동 모드를 예시하고 있다. 이 예시에서, 도 7a는 시간 주기 t에 걸쳐 열이 제 1 액추에이팅 요소(15)에 제공되는 속도 P1을 나타내고 있다. 도 7b는 같은 시간 주기에 걸쳐 열이 제 2 액추에이팅 요소(16)에 제공되는 속도 P2를 나타내고 있다. 도 7c는 주어진 시간 주기에 걸친 제 1 액추에이팅 요소(15)의 온도 T1을 나타내고 있다. 도 7d는 시간 주기에 걸친 제 2 액추에이팅 요소(16)의 온도 T2를 나타내고 있다. 도 7e는 액추에이터 시스템이 제공하는 제 1 최대 범위까지 제 1 액추에이팅 요소가 작동되는 제 1의 최대 작동 위치 A1과, 액추에이터 시스템(10)이 제공하는 최대 범위까지 제 2 액추에이팅 요소(16)가 작동되는 제 2 작동 범위 A2 사이에서의 액추에이터 시스템(10)의 범위 A를 나타내고 있다.
도 7a 내지 7e에 도시된 바와 같이, 액추에이터 시스템(10)은 초기에는 제 1 최대 범위를 향하여 작동된다. 따라서, 제 1 액추에이팅 요소(15)의 온도는 그것의 공칭 작동 온도 T1N보다 높은 레벨 T1H에 있고, 제 2 액추에이팅 요소(16)는 그것의 공칭 작동 온도 T2N에 있다. 도시된 바와 같이, 필요한 온도들을 제공하기 위하여, 열은 상대적으로 느린 속도 P1M로 제 1 액추에이팅 요소(15)에 제공되며, 제 2 액추에이팅 요소(16)에는 가열이 제공되지 않는다. 하지만, 액추에이팅 요소들(15, 16)이 히트 싱크(들)의 온도보다 높은 공칭 작동 온도를 갖는, 상술된 선택사항들에 따라 액추에이터 시스템(10)이 구성될 경우, 두 액추에이팅 요소 모두에 열을 제공하는 속도는 히트 싱크(들)의 온도보다 높은 액추에이팅 요소들(15, 16)의 온도를 유지하는 데 필요한 가열과 맞먹는 양만큼 증가된다는 것을 이해하여야 한다.
시간 t1에서는, 제 2의 최대 작동 범위를 향하여 액추에이터 시스템(10)의 작동 범위를 변경하는 것이 바람직하다. 따라서, 제 1 액추에이팅 요소(15)가 그것의 공칭 작동 온도 T1N보다 높은 기존 온도 T1H에 있는 동안 상기 제 1 액추에이팅 요소(15)의 작동을 이겨내고 원하는 범위의 작동을 제공하기에 충분한 온도 T2E까지 제 2 액추에이팅 요소(16)의 온도 T2를 신속하게 증가시키기 위하여, 제 2 액추에이팅 요소로 제공되는 가열은 시간 t1에 상대적으로 높은 레벨 P2H까지 증가된다.
도 7a 내지 7e에 도시된 바와 같이, 시간 t2에서 제 2 액추에이팅 요소(16)는 그것의 공칭 작동 온도 T2N보다 높은 필요한 온도 T2E에 도달하고, 원하는 범위의 작동이 제공된다. 그 시간에, 제 2 액추에이팅 요소(16)에 열을 제공하는 속도는 제 2 액추에이팅 요소(16)의 온도를 증가시키는 데 필요한 레벨 P2H보다 현저히 낮은 레벨 P2N까지 저감된다. 따라서, 제 1 액추에이팅 요소(16)의 온도가 안정화될 수 있다.
하지만, 도 7a 내지 7e에 도시된 바와 같이, 액추에이터 제어기(30)는 제 2 액추에이팅 요소(16)의 온도 T2를 그것의 기존 온도로 유지하는 데 필요한 것보다 느린 속도 P2N로 제 2 액추에이팅 요소(16)에 열을 제공하도록 배치될 수 있다. 따라서, 제 2 액추에이팅 요소(16)의 온도 T2는 제 2 액추에이팅 요소(16)에 열을 제공하는 속도 P2M에 의하여 온도 T2가 제 2 액추에이팅 요소(16)의 공칭 작동 온도 T2N보다 높게 유지되는 레벨 T2H까지 떨어진다. 같은 시간 t2에, 제 1 액추에이팅 요소(15)에 열을 제공하는 속도 P1은 제 1 액추에이팅 요소(15)의 온도 T1이 그것의 공칭 작동 온도 T1N까지 떨어지도록 저감된다.
편의상, 상술된 방식으로 액추에이터 시스템(10)의 제어를 배치함으로써, 예를 들어 제 2 액추에이팅 요소(16)가 필요한 범위의 작동을 제공하기에 충분하게 가열될 때까지 제 1 액추에이팅 요소(15)에 열을 제공하는 속도를 유지함으로써, 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소(15, 16)의 후속하는 냉각 속도는 충분히 유사해서 액추에이터 시스템(10)의 작동 범위가 이 시간 주기 동안 변하지 않게 할 수 있다. 따라서, 도시된 바와 같이, 시간 주기 t2와 시간 주기 t3 사이에서, 제 1 액추에이팅 요소(15)의 온도 T1은 그것의 원래 온도 T1H로부터 그것의 공칭 작동 온도 T1N까지 떨어지며, 제 2 액추에이팅 요소(16)의 온도 T2는 그것의 초기 상승된 온도 T2E로부터, 제 1 액추에이팅 요소가 그것의 공칭 작동 온도 T1N에 있는 동안 제 2 액추에이팅 요소(16)가 원하는 범위의 작동을 제공하는 온도 T2H까지 떨어진다. 한편, 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소(15, 16)가 냉각되고 있는 시간 주기 동안, 작동의 범위는 변하지 않는다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 액추에이터 시스템들은 다양한 상황에 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 액추에이터 시스템은 리소그래피 장치 내에서 이용될 수 있다. 추가 실시예에서, 액추에이터 시스템은 방사선 빔을 컨디셔닝하는 방사선 빔 컨디셔닝 시스템 내에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 방사선 빔 컨디셔닝 시스템은 방사선 소스로부터 패터닝 디바이스로 방사선 빔을 제공하는 일루미네이터의 일부로서 이용될 수 있다.
도 8은 조명 시스템의 일부를 개략적으로 나타내고 있다. 특히, 나타낸 바와 같이 중간 포커스(45)의 포인트로부터 반사 요소들의 제 1 어레이(46)로 방사선이 제공되며, 상기 반사 요소들 각각은 반사 요소들의 제 2 어레이(47)로 각각의 반사 요소 상에 방사선 빔의 일 부분을 포커스한다. 반사 요소들의 제 2 어레이(47) 내의 반사 요소들 각각은 제 1 어레이 내의 연관된 요소의 필드가 패터닝 디바이스(48) 상에 이미징되도록 구성된다. 이러한 배치는 통상적으로 '플라이스 아이 인티그레이터(fly's eye integrator)'로서 통상적으로 알려져 있으며, 리플렉터들의 제 1 어레이(46) 내의 리플렉터들은 통상적으로 퓨필 페이싯 거울(pupil facet mirrors)로서 통상적으로 지칭된다. 상기 배치는 패터닝 디바이스(48)에서의 필드가 리플렉터들의 제 1 어레이(46)의 오버래핑 이미지의 합을 포함하여 방사선 소스에 의해 방출되는 방사선의 혼합을 제공함으로써 패터닝 디바이스(48)에서의 개선된 조명 균일성을 제공하도록 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 리플렉터들의 제 1 어레이(46) 및 리플렉터들의 제 2 어레이(47)의 배치는 제 1 어레이(46) 내에 존재하는 것보다 제 2 어레이(47) 내에 리플렉터들이 더 많이 존재하도록 구성될 수 있다. 또한, 리플렉터들의 제 1 어레이(46) 내에서의 리플렉터들의 위치를 제어함으로써, 리플렉터들의 제 1 어레이(46)의 리플렉터들 각각이 리플렉터 상에 입사되는 방사선을 리플렉터들의 제 2 어레이(47) 중 어디로 지향시킬 것인지를 제어할 수 있다. 따라서, 패터닝 디바이스(48) 상으로 지향되는 방사선의 각도 분포를 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 배치에서, 이중극 조명 세팅(dipole illumination setting)을 제공하기 위하여 리플렉터들의 제 1 어레이(46) 내의 4 개의 리플렉터들에 의하여 리플렉터들의 제 2 어레이(47) 내의 선택된 리플렉터들로 방사선이 지향된다. 하지만, 리플렉터들의 제 1 어레이(46) 내에는 어떠한 수의 리플렉터들도 제공될 수 있으며, 그들 각각은 리플렉터들의 제 2 어레이(47) 내의 다수의 리플렉터들 중 하나로 리플렉터 상에 입사되는 방사선을 지향시킬 수 있게 구성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
리플렉터들의 제 1 어레이(46) 내의 리플렉터들의 위치를 제어하기 위하여, 리플렉터들 각각에 대해 각각의 액추에이터(49), 예컨대 상술된 액추에이터 시스템이 제공될 수 있다. 시스템의 배치에 따라, 예를 들어 그들 각각이 오직 리플렉터들의 제 1 어레이(46) 내의 하나의 리플렉터로부터의 방사선만을 수용하는 경우, 즉 상기 리플렉터가 특정 위치에 있는 경우 리플렉터들의 제 2 어레이(47) 내의 리플렉터들의 위치가 고정될 수 있다. 대안적으로, 리플렉터들의 제 2 어레이(47) 내의 리플렉터들의 위치를 제어하여 패터닝 디바이스(48) 상에 방사선을 적절하게 지향시키기 위해 상술된 액추에이터 시스템들과 같은 액추에이터들이 제공될 수도 있다.
본 발명의 추가 실시예에서는, 개선된 형상으로 이루어진 액추에이팅 요소들을 갖는 액추에이터 시스템들이 제공된다. 후속 설명부에서는 상이한 열팽창계수를 갖는 2 개의 섹션재로 만들어진 단일 액추에이팅 요소를 위한 개선된 형상에 대해 기술한다. 이러한 액추에이팅 요소들은 본 발명의 일 실시예에 따라 액추에이팅 시스템을 형성하기 위해 단독으로 이용되거나, 또는 액추에이터 시스템을 제공하기 위해 대향되는 방향, 즉 반대 방향으로 작동되도록 배치되는 또 다른 액추에이팅 요소와 연계하여 이용될 수 있다. 2 개의 액추에이팅 요소들을 갖는 액추에이터 시스템에서는, 상기 요소들 중 하나 또는 둘 모두가 다음의 설명에 따라 구성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 액추에이팅 요소(50)를 나타내고 있다. 앞에서와 같이, 액추에이팅 요소(50)는 상이한 열팽창계수를 갖는 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재를 포함한다. 이들 각각의 액추에이팅 시스템의 베이스(12)로부터 작동될 구성요소(11)까지 연장된다. 두 섹션재(51, 52) 모두는 베이스(12)에 연결되는 제 1 단부(53)로부터 작동될 구성요소(11)에 연결되는 제 2 단부(54)까지 연장된다. 본 발명의 이 실시예에 따르면, 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재(51, 52)는 상기 섹션재들(51, 52) 각각의 단면적이 제 1 단부(53)로부터 제 2 단부(54)까지 감소되는 형상으로 이루어진다.
일 실시예에서는, 도 9에 나타낸 바와 같이 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재(51, 52)는 균일한 두께를 갖지만 점점 줄어드는 폭(tapering width)을 갖도록 구성될 수 있다. 하지만, 다른 배치들 또한 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명의 이 실시예에 따라 액추에이팅 요소(50)를 제공하는 것은 그것의 성능 특성들을 개선시킬 수 있다. 일 실시예에서는, 액추에이팅 요소(50)의 원하는 작동 범위 및 액추에이팅 요소(50)에 의하여 제공될 원하는 힘을 위하여, 액추에이팅 요소(50)에 제공되어야 하는 열은, 길이를 따라 균일한 단면을 갖는 섹션재들로 만들어진 액추에이팅 요소에 필요한 것보다 작을 수 있다. 또한, 상승된 온도로부터, 예를 들어 공칭 작동 온도까지 냉각시키기 위하여 액추에이팅 요소(50)에 필요한 시간은 일정한 단면적을 갖는 섹션재들로부터 만들어진 액추에이팅 요소와 비교하여 단축될 수 있다.
본 발명의 추가 실시예는 액추에이팅 요소에 가열을 제공하기 위한 특정 배치를 제공한다. 다음의 설명은 상술된 바와 같이 단일 액추에이팅 요소에 적용되는 가열 시스템에 대해 기술한다. 이 가열 시스템은 단일 액추에이팅 요소만을 포함하는 액추에이터 시스템에 이용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 대안적으로, 본 발명의 이 실시예에 따른 가열 시스템은, 예를 들어 상술된 바와 같이 가열될 때 반대 방향으로의 작동을 제공하도록 배치되는 다수의 액추에이팅 요소들, 예컨대 2 개의 액추에이팅 요소들을 갖는 액추에이터 시스템에 이용될 수 있다. 그 경우에, 본 발명의 이 실시예에 따른 가열 시스템은 액추에이팅 요소들 중 하나 또는 둘 모두에 적용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 이 실시형태는 길이를 따라 감소하는 단면적을 갖는 섹션재들을 갖는 액추에이팅 요소를 기준으로 기술하였으나, 본 발명의 이 실시예는 또 다른 방식으로 구성되는, 예를 들어 길이를 따라 일정한 단면적을 갖는 액추에이팅 요소들과 함께 이용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명의 이 실시예에 따르면, 전기적 전도성 루프(electrically conducting loop)와 액추에이팅 요소의 조합이 전기적 전도성 회로를 형성하도록 액추에이팅 요소가 전기적 전도성 루프에 연결된다. 액추에이팅 요소에 가열을 제공하기 위하여, 액추에이팅 요소 및 전기적 전도성 루프에 의하여 형성되는 전기 회로 내에서 전류가 유도되고, 전기 회로 주위의 전류의 흐름에 대한 액추에이팅 요소의 저항은 액추에이팅 요소를 작동시키는 데 필요한 열을 발생시킨다.
전기적 전도성 루프는 액추에이팅 요소를 형성하는 섹션재들 중 하나 또는 둘 모두보다 작은 전기 저항을 갖도록 형성될 수 있다. 특히, 전기적 전도성 루프는 액추에이팅 요소를 형성하는 재료들보다 작은 저항을 갖는 재료로부터 형성될 수도 있다. 예를 들어, 전기적 전도성 루프는 구리로 형성될 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 전기적 전도성 루프를 형성하는 재료의 단면적은 (전류 방향으로) 액추에이팅 요소의 단면적보다 현저히 더 클 수 있다. 그러므로, 가열 시스템은 전기적 전도성 루프에서보다 액추에이팅 요소에서 현저히 더 많은 열이 발생되도록 배치될 수 있다.
히트 싱크가 제공되는 경우, 전기적 전도성 루프는 전기적 전도성 루프 내에서 발생되는 열이 히트 싱크로 전달되고 액추에이팅 요소에 제공되는 열에 영향을 미치지 않도록 히트 싱크에 열적으로 연결될 수 있다. 전기적 전도성 루프는 전기적 전도성 루프와 비교하여 나쁜 전기 도체이지만 좋은 열 도체인 구조체에 의하여 히트 싱크에 대해 장착될 수 있다. 예를 들어, 전기적 전도성 루프는 Al2O3로부터 형성되는 플레이트들을 써서 히트 싱크에 대해 장착될 수 있다.
액추에이팅 요소의 일 실시예에서는, 액추에이팅 요소를 구성하는 두 섹션재 모두에 슬롯이 형성될 수 있다. 상기 슬롯은, 액추에이팅 요소가 전기적 전도성 루프에 연결될 수 있는 액추에이팅 요소의 제 1 단부로부터 액추에이팅 요소의 제 2 단부를 향하여 이어지지만, 액추에이팅 요소의 전체 길이에 걸쳐 이어지지는 않도록 제공될 수 있다. 또한, 전기 회로 내에서 전류가 유도되는 경우, 상기 전류가 슬롯의 제 1 측 상의 액추에이팅 요소를 통해 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 흐르고, 액추에이팅 요소의 제 1 측으로부터 액추에이팅 요소의 제 2 단부의 액추에이팅 요소의 제 2 측까지 흐른 다음, 액추에이팅 요소의 제 2 단부로부터 슬롯의 제 2 측을 따라 액추에이팅 요소의 제 1 단부까지 흐르도록, 액추에이팅 요소가 전기적 전도성 루프에 연결된다. 따라서, 이러한 배치를 써서 전류는 실질적으로 액추에이팅 요소의 길이 전반에 걸쳐 흐르도록 되어 있어, 액추에이팅 요소의 길이 전반에 걸쳐 가열을 제공한다.
전기적 전도성 루프 및 액추에이팅 요소에 의하여 형성되는 전기 회로에 적용되는 가변 자기장을 써서, 전기 회로에 전류가 흐르도록 유도할 수 있다. 예를 들어, 가변 자기장을 제공하기 위하여 전기적 전도성 루프에 인접하게 제공되는 1 이상의 전기적 전도성 코일들로 교류가 제공될 수 있다. 이 실시예에서는, 변압기에 대응되는 방식으로 액추에이팅 요소 및 전기적 전도성 루프에 의하여 형성되는 전기 회로 내에서 전류가 유도된다. 그 경우에, 전기적 전도성 루프에 인접하게 제공되는 1 이상의 코일들은 '변압기'의 1차 권선에 대응되며, 전기적 전도성 루프 및 액추에이팅 요소에 의하여 형성되는 전기 회로는 '변압기'의 2차 권선에 대응된다.
도 10은 이러한 액추에이팅 요소(60)의 가능한 배치를 나타내고 있다. 특히, 액추에이팅 요소는 상이한 열팽창계수를 갖는 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재(61, 62)로부터 형성된다. 도시된 바와 같이, 액추에이팅 요소의 제 1 단부(64)로부터 액추에이팅 요소의 제 2 단부(65)를 향하여 연장되지만 액추에이팅 요소(60)의 길이 전체에 걸쳐 이어지지는 않도록 슬롯(63)이 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재(61, 62) 내에 형성된다.
제 1 섹션재 및 제 2 섹션재(61, 62)는 전기적 전도성 루프(65)에 연결된다. 일 실시예에서, 전기적 전도성 루프의 제 1 단부(65a)는 슬롯(63)의 제 1 측 상의 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재에 연결되며, 전기적 전도성 루프의 제 2 단부(65b)는 슬롯(63)의 제 2 측 상의 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재에 연결된다. 따라서, 전기적 전도성 루프(65)와 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재(61, 62)는 함께 전기적 전도성 회로를 형성한다. 따라서, 가변 자기장이 전기적 전도성 회로 주위에 전류가 흐르도록 유도하여, 전류의 흐름에 대한 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재의 저항이 액추에이팅 요소(60) 내에 가열을 일으킬 수 있다.
도 10에 도시되지는 않았으나, 상술된 바와 같이 전기적 전도성 재료, 예를 들어 구리로 된 1 이상의 코일이 액추에이팅 요소(60)로부터 떨어져서 전기적 전도성 루프(65)의 부분에 인접하게 제공될 수 있다. 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재(61, 62)와 전기적 전도성 루프에 의하여 형성되는 전기 회로 내의 전류는 알려진 방식으로 1 이상의 전기적 전도성 루프 내에 교류를 제공함으로써 유도될 수 있다.
상술된 바와 같이, 히트 싱크가 제공될 경우에는, 히트 싱크(66)가 액추에이팅 요소(60) 및/또는 전기적 전도성 루프(65)에 열적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 전기적 전도성 루프(65)는, 전기 절연체이지만 열적 도체인 재료로 된 플레이트들(67), 예를 들어 Al2O3로 된 얇은 플레이트들에 의하여 히트 싱크(66)에 대해 장착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가열 시스템은 액추에이팅 요소에 상대적으로 큰 전류를 제공하기에 효율적인 시스템을 제공할 수 있으며, 그러므로 가열을 제공하기 위해 액추에이팅 요소 자체를 이용할 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어 액추에이팅 요소 상의 별도의 콘택트들(contacts)에 전압 차를 제공하기보다는 액추에이팅 요소를 포함하는 전기 회로 내에서 전류가 유도되기 때문에, 이러한 콘택트들에서의 손실들을 피할 수 있다. 특히, 제어되지 않는 상당한 전압차가 발생할 수 있는 이러한 콘택트들에서의 저항에 의해 야기되는 문제를 피할 수 있다. 또한, 액추에이팅 요소 자체 내의 전류의 흐름을 써서 액추에이팅 요소에 가열을 제공함으로써, 액추에이팅 요소의 일부로서 별도의 가열 요소를 제공할 필요가 없다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급하였으나, 본 명세서에 기술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해하여야 한다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
광학 리소그래피와 관련된 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 상술하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트를 벗어나 이동하며, 레지스트가 경화된 후에는 그 안에 패턴이 남게 된다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 이온 빔들 또는 전자 빔들과 같은 입자 빔들뿐만 아니라, (예를 들어, 365, 355, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV)방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV)방사선을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그들의 조합으로 언급될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들에 대해 상술하였으나, 본 발명은 설명된 것과는 달리 실행될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
상술된 설명들은 예시에 지나지 않으며, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 후술되는 청구범위를 벗어나지 않는, 기술된 바와 같은 본 발명에 대한 변경들이 가해질 수도 있음을 이해할 것이다. 요약 및 초록 부분(Summary and Abstract sectons)이 아닌, 발명의 상세한 설명 부분(Detailed Description section)이 청구범위를 해석하는데 사용되도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 요약 및 초록 부분은 1 이상의 실시예를 설명할 수 있지만, 발명자(들)에 의해 의도(contemplate)된 본 발명의 모든 예시적인 실시예를 설명하지는 않으므로, 어떠한 방식으로도 본 발명 및 후속 청구범위를 제한하지는 않는다.
본 발명의 실시예들은 구체적 기능들 및 그와의 관련사항들을 정리 예시한 기능적 빌딩 블록들(functional building blocks)의 도움으로 상술되었다. 기능적 빌딩 블록들의 경계는 설명의 편의를 위해 본 명세서에서는 임의로 정의되었다. 구체적 기능들과 그와의 관련사항들이 적절히 수행되는 한 대안적인 경계들이 정의될 수 있다.
구체적 실시예들의 상술된 설명은 다른 이들이 당업계 기술 내의 지식을 적용함으로써 본 발명의 일반적인 개념을 벗어나지 않고, 과도한 실험 없이 다양한 응용들을 위해 이러한 구체적 실시예들을 쉽게 수정하거나 및/또는 최적화시킬 수 있도록 본 발명의 일반적인 특성을 충실히 드러내고 있다. 그러므로, 이러한 최적화 및 수정들은 본 명세서에 제시된 개시내용 및 안내를 토대로 개시된 실시예들의 등가적 사상의 의미 및 범위 내에서 이루어지도록 되어 있다. 본 명세서에서의 어법 및 전문용어는 설명이 목적으로서 제한하려는 것이 아니므로, 본 명체서의 전문용어 또는 어법은 개시내용 및 안내의 견지에서 당업자들에 의해 해석될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명의 폭과 범위는 상술된 실시예들 중 어떠한 실시예에 의해서도 제한되지 않고, 후속 청구범위 및 그들의 등가적 사상에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (16)

  1. 액추에이터 시스템의 베이스에 대해 구성요소를 이동시키도록 구성되는 액추에이터 시스템에 있어서,
    상기 구성요소는 제 1 방향으로 상기 베이스로부터 이격되고;
    상기 액추에이터 시스템은 제 1 액추에이터 요소 및 제 2 액추에이팅 요소를 포함하고, 상기 액추에이팅 요소들 각각은 상기 베이스에 연결되는 제 1 단부 및 상기 구성요소에 연결되는 제 2 단부를 가지고;
    상기 제 1 액추에이팅 요소는 서로 결합되는 제 1 섹션재(section of material) 및 제 2 섹션재를 포함하고, 상기 두 섹션재 모두는 상기 액추에이팅 요소의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되며;
    상기 제 2 액추에이팅 요소는 서로 결합되는 제 3 섹션재 및 제 4 섹션재를 포함하고, 상기 두 섹션재 모두는 상기 액추에이팅 요소의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되며;
    상기 제 1 섹션재의 열팽창계수는 상기 제 2 섹션재의 열팽창계수와 상이하고;
    상기 제 3 섹션재의 열팽창계수는 상기 제 4 섹션재의 열팽창계수와 상이하며;
    상기 제 1 액추에이팅 요소 및 상기 제 2 액추에이팅 요소 각각은, 상기 액추에이팅 요소의 온도가 공칭 작동 온도(nominal working temperature)로부터 증가하는 경우 상기 액추에이팅 요소는 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향과 평행하게 작동될 상기 구성요소에 힘을 가하고, 상기 제 1 액추에이팅 요소의 온도가 증가할 경우 상기 제 1 액추에이팅 요소에 의해 가해지는 힘은, 상기 제 2 액추에이팅 요소의 온도가 증가할 경우 상기 제 2 액추에이팅 요소에 의하여 가해지는 힘과 반대 방향이 되도록 구성되며;
    상기 액추에이터 시스템은, 적어도 하나의 전력공급부가 상기 제 2 액추에이팅 요소에 제공되는 열과는 독립적으로 상기 제 1 액추에이팅 요소에 제공되는 열을 제어할 수 있는, 제 1 액추에이팅 요소 및 제 2 액추에이팅 요소에 열을 제공하도록 구성되는 적어도 하나의 전력공급부를 더 포함하는 액추에이터 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    공칭 히트 싱크 온도(nominal heat sink temperature)로 유지되는 적어도 하나의 히트 싱크(heat sink)를 더 포함하며,
    상기 제 1 액추에이팅 요소 및 상기 제 2 액추에이팅 요소는 열 전달을 위해 상기 적어도 하나의 히트 싱크에 연결되는 액추에이터 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 액추에이팅 요소들이 공통의 히트 싱크로의 열 전달을 위해 연결되는 액추에이터 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 액추에이터 시스템은 제 1 히트 싱크 및 제 2 히트 싱크를 포함하며;
    상기 제 1 액추에이팅 요소 및 상기 제 2 액추에이팅 요소가 상기 제 1 히트 싱크 및 상기 제 2 히트 싱크로의 열 전달을 위해 각각 연결되는 액추에이터 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 공칭 히트 싱크 온도는 상기 액추에이팅 요소들의 공칭 작동 온도인 액추에이터 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 액추에이팅 요소들의 공칭 작동 온도는 상기 공칭 히트 싱크 온도보다 높은 액추에이터 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전력공급부에 의하여 상기 제 1 액추에이팅 요소 및 상기 제 2 액추에이팅 요소에 제공되는 열을 제어함으로써 상기 액추에이터 시스템을 제어하도록 구성되는 액추에이터 제어기를 더 포함하는 액추에이터 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 액추에이터 제어기는, 필요에 따라 상기 액추에이터 시스템을 작동시키기 위하여 상기 액추에이팅 요소들의 온도를 상기 액추에이팅 요소들 각각의 공칭 작동 온도보다 높게 상승시키는 데 필요한 열과 더불어, 상기 액추에이팅 요소들을 상기 공칭 히트 싱크 온도보다 높게 상기 액추에이팅 요소들 각각의 공칭 작동 온도로 유지시키기 위해 상기 액추에이팅 요소들에 열을 제공하도록 구성되는 액추에이터 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 액추에이터 제어기는, 비작동 위치로부터 제 1의 최대 작동 위치를 향하여 상기 액추에이터 시스템을 작동시키기 위하여, 상기 제 1 액추에이팅 요소의 온도를 상기 제 1 액추에이팅 요소의 공칭 작동 온도보다 높은 온도까지 상승시키기 위해 상기 제 1 액추에이팅 요소에 열을 제공하도록 구성되는 액추에이터 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 액추에이터 제어기는, 상기 제 1의 최대 작동 위치와 반대 방향으로 상기 비작동 위치로부터 제 2의 최대 작동 위치를 향하여 상기 액추에이터 시스템을 작동시키기 위하여, 상기 제 2 액추에이팅 요소의 온도를 상기 제 2의 액추에이팅 요소의 공칭 작동 온도보다 높은 온도까지 상승시키기 위해 상기 제 2 액추에이팅 요소에 열을 제공하도록 구성되는 액추에이터 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 액추에이터 제어기는 제 1 지속시간 동안 제 1 속도로 상기 액추에이팅 요소에 열을 제공하고, 순차적으로 제 2 속도로 상기 액추에이팅 요소에 열을 제공함으로써 원하는 범위의 작동을 제공하기 위하여 상기 액추에이팅 요소의 온도를 상기 액추에이팅 요소의 공칭 작동 온도 위로 상승시키도록 구성되며;
    상기 제 1 속도는 상기 제 2 속도보다 빠르며,
    상기 제 2 속도는 상기 원하는 범위의 작동을 제공하는 데 필요한 온도에 있을 경우 상기 액추에이팅 요소로부터의 열 손실을 보상하기에 충분한 액추에이터 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액추에이팅 요소들 중 적어도 하나는 상기 액추에이팅 요소를 포함하는 상기 섹션재들 중 적어도 하나의 단면적이 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부까지 감소하도록 구성되는 액추에이터 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기적 전도성 루프(electrically conducting loop)를 더 포함하며, 상기 전기적 전도성 루프는 상기 전기적 전도성 루프 및 상기 액추에이팅 요소가 함께 전기 회로를 형성하도록 상기 액추에이팅 요소 중 하나에 연결되며,
    상기 전력공급부는 상기 전기 회로 내에서 전류를 유도하도록 구성되는 액추에이터 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 액추에이터 시스템은 상기 전력공급부에 연결되는 전기적 전도성 재료로 된 1 이상의 코일을 포함하며;
    상기 전력공급부는 상기 1 이상의 코일들 내에 교류를 제공하도록 구성되며;
    상기 1 이상의 코일들은 상기 교류가, 상기 전기적 전도성 루프 및 상기 액추에이팅 요소에 의하여 형성되는 상기 전기 회로 내의 전류를 유도하는, 가변 자기장을 발생시키도록 구성되는 액추에이터 시스템.
  15. 리소그래피 장치에 있어서,
    방사선 빔을 컨디셔닝(condition)하도록 구성되는 방사선 빔 컨디셔닝 시스템;
    상기 컨디셔닝된 방사선 빔을 패터닝하도록 구성되는 패터닝 디바이스; 및
    상기 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템을 포함하며,
    상기 방사선 빔 컨디셔닝 시스템은 광학 요소 및 제 1 항에 따른 액추에이터 시스템을 포함하며 - 상기 구성요소는 상기 광학 요소임 - ,
    상기 액추에이터 시스템은 상기 광학 요소의 위치를 제어하도록 배치되는 리소그래피 장치.
  16. 디바이스 제조방법에 있어서,
    방사선 빔 컨디셔닝 시스템을 이용하여 방사선 빔을 컨디셔닝 하는 단계;
    상기 컨디셔닝된 방사선 빔을 패터닝하는 단계; 및
    투영 시스템을 이용하여 상기 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하며,
    상기 방법은 제 1 방향으로 광학 구성요소로부터 이격된 액추에이터 시스템의 베이스에 대해 상기 광학 구성요소를 이동시키도록 구성되는 상기 액추에이터 시스템을 이용하여, 상기 방사선 빔 컨디셔닝 시스템 또는 상기 투영 시스템의 적어도 하나의 광학 구성요소의 위치를 제어하는 단계를 더 포함하며,
    상기 액추에이터 시스템은, 제 1 액추에이터 요소 및 제 2 액추에이팅 요소를 포함하고, 상기 액추에이팅 요소들 각각은 상기 베이스에 연결되는 제 1 단부 및 상기 광학 구성요소에 연결되는 제 2 단부를 가지고;
    상기 제 1 액추에이팅 요소는 서로 결합되는 제 1 섹션재 및 제 2 섹션재를 포함하고, 상기 두 섹션재 모두는 상기 액추에이팅 요소의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되며;
    상기 제 2 액추에이팅 요소는 서로 결합되는 제 3 섹션재 및 제 4 섹션재를 포함하고, 상기 두 섹션재 모두는 상기 액추에이팅 요소의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되며;
    상기 제 1 섹션재의 열팽창계수는 상기 제 2 섹션재의 열팽창계수와 상이하고;
    상기 제 3 섹션재의 열팽창계수는 상기 제 4 섹션재의 열팽창계수와 상이하며;
    상기 제 1 액추에이팅 요소 및 상기 제 2 액추에이팅 요소 각각은, 상기 액추에이팅 요소의 온도가 공칭 작동 온도로부터 증가하는 경우 상기 액추에이팅 요소는 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향과 평행하게 작동될 상기 광학 구성요소에 힘을 가하고, 상기 제 1 액추에이팅 요소의 온도가 증가할 경우 상기 제 1 액추에이팅 요소에 의해 가해지는 힘은, 상기 제 2 액추에이팅 요소의 온도가 증가할 경우 상기 제 2 액추에이팅 요소에 의하여 가해지는 힘과 반대 방향이 되도록 구성되며;
    상기 방법은 상기 액추에이터 시스템을 작동시키기 위하여 상기 제 1 액추에이팅 요소 및 상기 제 2 액추에이팅 요소에 열을 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 열은 상기 제 2 액추에이팅 요소에 제공되는 열과는 독립적으로 상기 제 1 액추에이터 요소에 제공될 수 있는 디바이스 제조방법.
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