KR20140057250A - 진동 분리 지지 유닛을 구비한 광학 이미징 장치 - Google Patents

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KR20140057250A
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임분 파트릭 크반
딕 안토니우스 헨드리쿠스 라로
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칼 짜이스 에스엠테 게엠베하
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Abstract

광학 투영 시스템과 지지 구조 시스템을 포함하는 광학 이미징 장치가 제공된다. 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하는 노광 공정에서 마스크 지지 구조체에 의해 지지된 마스크의 패턴의 이미지를 기판 지지 구조체에 의해 지지된 기판 상으로 전사하도록 구성된 광학 요소의 그룹을 포함한다. 마스크 지지 구조체 및 기판 지지 구조체는 일차 진동 소스를 형성한다. 지지 구조 시스템은 베이스 지지 구조체와, 광학 요소 지지 구조체와, 일차 진동 소스 이외의 이차 진동 소스의 적어도 하나의 이차 진동 소스 지지 구조체를 포함한다. 광학 요소 지지 구조체는 광학 요소를 지지한다. 적어도 하나의 이차 진동 소스 지지 구조체는 이차 진동 소스를 지지하며, 이차 진동 소스는 구조체 지탱 진동 에너지를 포함하는 이차 진동 교란의 소스이고, 이차 진동 소스는 광학 이미징 장치의 내부에 위치된다. 베이스 지지 구조체는 이차 진동 소스로부터 광학 요소 지지 구조체로의 구조체 지탱 진동 에너지의 구조적 경로가 베이스 지지 유닛을 통해서만 존재하는 방식으로 이차 진동 소스 지지 구조체 및 광학 요소 지지 구조체를 지지한다.

Description

진동 분리 지지 유닛을 구비한 광학 이미징 장치 {OPTICAL IMAGING ARRANGEMENT WITH VIBRATION DECOUPLED SUPPORT UNITS}
본 발명은 노광 공정에 사용되는 광학 이미징 장치, 특히, 마이크로리소그래피 시스템의 광학 이미징 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 광학 투영 유닛의 구성요소를 지지하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 마이크로전자 디바이스, 특히, 반도체 디바이스를 제조하기 위한 포토리소그래피 공정에 관하여 또는 이런 포토리소그래피 공정 동안 사용되는 마스크 또는 레티클 같은 디바이스의 제조에 관하여 사용될 수 있다.
통상적으로, 반도체 디바이스 같은 마이크로전자 디바이스를 제조하는 것에 관련하여 사용되는 광학 시스템은 광학 시스템의 광 경로 내에 배열된 렌즈 및 거울 등 같은 광학 요소를 포함하는 복수의 광학 요소 유닛을 포함한다. 이들 광학 요소는 일반적으로 노광 공정에서 마스크, 레티클 등 상에 형성된 패턴의 이미지를 웨이퍼 같은 기판 상으로 전사하기 위해 협력한다. 상기 광학 요소는 일반적으로 하나 이상의 기능적으로 구별되는 광학 요소 그룹으로 조합된다. 이들 별개의 광학 요소 그룹은 별개의 광학 노광 유닛에 의해 보유될 수 있다. 특히, 굴절 시스템에서, 이런 광학적 노광 유닛들은 하나 이상의 광학 요소를 보유하는 광학 요소 모듈의 스택으로부터 구성된다. 이들 광학 요소 모듈은 일반적으로 광학 요소를 각각 보유하는 하나 이상의 광학 요소 홀더를 지지하는 대체로 링 형상의 외부 지지 요소를 포함한다.
렌즈 같은 적어도 주로 굴절 광학 요소를 포함하는 광학 요소 그룹은 대부분 일반적으로 광학 축이라고 지칭되는 광학 요소의 직선 공통 대칭 축을 갖는다. 또한, 이런 광학 요소 그룹을 보유하는 광학 노광 유닛은 세장형의 실질적으로 관형 디자인을 갖는 경우가 많으며, 이 때문에, 이들은 통상적으로 렌즈 경통이라고도 지칭된다.
진행중인 반도체 디바이스의 소형화에 기인하여, 이들 반도체 디바이스를 제조하기 위해 사용되는 광학 시스템의 해상도 개선에 대한 항구적인 필요성이 존재한다. 이러한 개선된 해상도에 대한 필요성은 명백히 광학 시스템의 증가된 이미징 정확도 및 증가된 개구수(NA)에 대한 필요성을 강요한다.
개선된 해상도를 달성하는 한가지 접근법은 노광 공정에 사용되는 광의 파장을 감소시키는 것이다. 근년에, 5 nm 내지 20 nm의 범위, 통상적으로 약 13 nm의 파장을 사용하는 극자외선(EUV) 범위의 광을 사용하기 위한 접근법들이 수행되어 왔다. 이러한 EUV 범위에서, 일반적 굴절 광학장치를 더 이상 사용할 수 없다. 이는 이러한 EUV 범위에서 굴절 광학 요소에 일반적으로 사용되는 재료가 고품질 노광 결과를 달성하기에는 너무 높은 흡수도를 나타낸다는 사실 때문이다. 따라서, EUV 범위에서, 거울 등 같은 반사 요소를 포함하는 반사 시스템이 노광 공정에서 기판, 예를 들어, 웨이퍼 상으로 마스크 상에 형성된 패턴의 이미지를 전사하기 위해 사용된다.
EUV 범위에서 고 개구수(예를 들어, NA > 0.4 내지 0.5) 반사 시스템의 사용으로의 전환은 광학 이미징 장치의 설계에 관한 상당한 과제를 초래한다.
임계적 정확도 요건 중 하나는 기판 상의 이미지의 위치의 정확도이며, 이는 시선(LoS) 정확도라고도 지칭된다. 통상적으로, 시선 정확도는 대략 개구수의 역수로 스케일링된다. 따라서, 시선 정확도는 NA = 0.33의 개구수를 갖는 광학 이미징 장치의 것보다 개구수 NA = 0.45를 갖는 광학 이미징 배열체에 대해서 1.4배 더 작다. 통상적으로, 시선 정확도는 NA = 0.45의 개구수에 대하여 0.5 nm 미만의 범위이다. 노광 공정에서 이중 패턴화도 허용되는 경우, 이때, 정확도는 통상적으로 1.4배만큼 더 감소되어야 한다. 따라서, 이 경우에, 시선 정확도는 0.3 nm 미만의 범위일 수 있다.
특히, 상술한 바에 기인하여 노광 공정에 참여하는 구성요소 사이의 상대적 위치에 관한 매우 엄격한 요건이 초래된다. 또한, 고품질 반도체 디바이스를 신뢰성있게 획득하기 위해, 고도의 이미징 정확도를 나타내는 광학 시스템을 제공하는 것만 필요한 것은 아니다. 전체 노광 공정 전반에 걸쳐, 그리고, 시스템 수명에 걸쳐 이런 고도의 정확도를 제공하는 것도 역시 필요하다. 결과적으로, 노광 공정에서 협력하는 광학 이미징 장치 구성요소, 즉, 예를 들어, 마스크, 광학 요소 및 웨이퍼는 고품질 노광 공정을 제공하기 위해 마찬가지로 상기 광학 이미징 장치 구성요소 사이에 사전결정된 공간적 관계를 유지하도록 규정된 방식으로 지지되어야만 한다.
특히 장치를 지지하는 접지 구조체를 통해 및/또는 가속된 질량(예를 들어, 이동하는 구성요소, 난류 유체 스트림 등) 같은 진동 교란의 내부적 소스를 통해 유도되는 진동의 영향 하에서도 전체 노광 공정 전반에 걸쳐 광학 이미징 장치 구성요소 사이의 사전결정된 공간적 관계를 유지하기 위해, 광학 이미징 장치의 특정 구성요소 사이의 공간적 관계를 적어도 간헐적으로 포착하고 이 포착 공정의 결과의 함수로서 광학 이미징 장치의 구성요소 중 적어도 하나의 위치를 조절하는 것이 필요하다.
종래의 시스템에서, 노광 공정에서 협력하는 구성요소 사이의 공간적 관계를 포착하는 이 공정은 이미징 장치의 능동적으로 조절된 부품의 운동을 쉽게 동기화할 수 있게 하도록 공통 기준으로서 기판 시스템과 광학 투영 시스템을 위한 중심 지지 구조체를 사용하여 계측 시스템을 통해 이루어진다.
다른 한편, 개구수의 증가는 통상적으로 광학 요소의 광학 점유영역이라고도 지칭되는 광학 요소의 크기 증가를 초래한다. 광학 요소의 증가된 광학 점유영역은 그 동적 특성 및 상술한 조절을 달성하기 위해 사용되는 제어 시스템에 부정적 영향을 갖는다. 또한, 증가된 광학 점유영역은 통상적으로 더 큰 광선 입사각을 초래한다. 그러나, 이런 증가된 더 큰 광선 입사각에서, 광학 요소의 반사 표면을 생성하기 위해 통상적으로 사용되는 다층 코팅의 투과율은 극도로 감소되고, 명백히 흡수에 기인한 광학 요소의 증가된 가열과 광 파워의 부적합한 손실을 초래한다. 결과적으로, 상업적으로 수용할 수 있는 스케일로 이런 이미징을 가능하게 하기 위해 매우 더 큰 광학 요소가 사용되어야 한다. 이들 환경은 1 m x 1 m 까지의 광학 점유영역을 갖는 비교적 큰 광학 요소를 갖는 광학 이미징 장치를 초래하며, 이러한 광학 요소들은 60 mm 미만까지의 낮은 범위의 상호간 거리로 서로 매우 근접하게 배열된다.
이러한 상황으로부터 다수의 문제점이 초래된다. 먼저, 광학 요소의 소위 형상비(즉, 직경에 대한 두께의 비율)에 무관하게, 대형 광학 요소는 일반적으로 낮은 공진 주파수를 나타낸다. 예로서, 150 mm(직경)의 광학 점유영역 및 25 mm의 두께를 갖는 거울은 통상적으로 4000 Hz를 초과하는 공진 주파수를 갖지만, 700 mm의 광학 점유영역을 갖는 거울은 심지어 200 mm의 두께에서도 1500 Hz를 초과하는 공진 주파수를 달성하기가 어렵다. 또한, 광학 요소의 증가된 크기 및 중량은 또한 세계 전체에 걸친 다양한 위치에서의 중력 상수의 변동에 기인한 증가된 정적 변형을 의미하며, 이는 교정되지 않는 경우 이미징 성능을 열화시킨다.
최대 강도(즉, 지지 시스템의 최대화된 공진 주파수)에서 광학 요소를 지지하려는 목적의 종래의 지지 시스템에서, 광학 요소 자체의 낮은 공진 주파수는 조절 제어 대역폭의 감소를 초래하고, 따라서, 위치 정확도의 감소를 초래한다.
또한, 큰 오브젝트와 이미지 사이의 이동거리를 초래하는 대형 광학 요소는 궁극적으로 광학 시스템을 위한 크고 덜 강성적인 지지 구조체를 초래한다. 이러한 더 적은 강성의 지지 구조체는 조절 제어 성능의 추가적 규제에 기여할 뿐만 아니라, 잔류 저 주파수 진동 교란에 의해 유발되는 구조체의 준-정적 변형에 기인한 잔류 에러에도 기여한다. 따라서, 진동 교란의 부정적 영향이 매우 더 두드러지게 된다.
마지막으로, 사용되는 광학 요소 상의 증가된 열적 부하(광 에너지 흡수에 기인함) 및 이런 시스템을 위해 바람직한 증가된 처리량은 증가된 냉각 노력, 특히, 사용되는 냉각 유체의 더 높은 유량을 필요로 한다. 이 증가된 냉각 유량은 시스템에 도입되는 진동 교란의 증가를 초래하고, 따라서, 감소된 시선 정확도를 초래하기 쉽다.
따라서, 본 발명의 목적은 적어도 일정 정도 상기 단점을 극복하고, 노광 공정에 사용되는 광학 이미징 장치의 양호하고 장기적으로 신뢰성있는 이미징 특성을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 노광 공정에 사용되는 광학 이미징 장치의 이미징 정확도를 적어도 유지하면서 광학 이미징 장치를 위해 필요한 노력을 감소시키는 것이다.
이들 목적은 본 발명에 따라 달성되며, 본 발명은 일 양태에 따라서 변형된 개념의 도움으로, (투영 시스템과 기판 시스템의 안정적이고 정확한 포괄적 배치를 달성하기 위해) 공통 계측 기준을 형성하는 중심 지지 구조체를 달성하기를 추구하는 종래의 지지 및 계측 전략이 제거되는 경우, 광학 이미징 장치의 이미징 정확도를 적어도 유지하면서 광학 이미징 장치를 위해 필요한 노력의 전체적 감소가 달성될 수 있다는 기술적 교시에 기초하며, 상기 변형된 개념에 따르면, 광학 투영 시스템의 광학 요소의 지지부는 마스크 지지부 및 기판 지지부로부터 초래되는 일차 진동 교란이 아닌 내부적 이차 진동 교란의 소스(즉, 진동 교란을 유발하는 광학 이미징 장치 내부의 구성요소)의 지지부로부터 기계적으로 분리된다.
본 발명의 개념에서, 광학 이미징 장치의 내부의 구성요소는 광학 이미징 장치에 의해 수행되는 광학 이미징 공정에 참여하는 구성요소를 규정한다는 것을 주의하여야 한다. 이런 참여는 직접적(예를 들어, 광학 시스템 또는 기판 시스템의 능동 구성요소에서의 경우와 같음) 또는 간접적(예를 들어, 광학 이미징 장치의 냉각 시스템 또는 이머션(immersion) 시스템 같은 유체 순환 시스템의 경우와 같음)일 수 있다. 이와 대조적으로, 본 발명의 경우에, 광학 이미징 장치의 외부의 구성요소는 광학 이미징 장치에 의해 수행되는 광학 이미징 공정에 참여하지 않는 구성요소를 규정한다. 이런 외부적 구성요소는 특히 광학 이미징 장치에 인접한 구성요소를 포함한다.
이는 광학 투영 시스템을 위한 지지 구조체(즉, 광학 요소를 위한 지지 구조체) 및 베이스 구조체 상의 진공 교란의 이런 이차적 소스를 위한 지지 구조체 양자 모두를 광학 투영 시스템을 위한 지지 구조체와 이차적 진동 교란 소스를 위한 지지 구조체 사이에 직접적 구조적 연결이 존재하지 않도록 지지함으로써 이루어질 수 있다. 따라서, 이런 이차 진동 교란 소스의 구조체 지탱 진동은 유리한 방식으로 베이스 구조체를 통해 우회되고, 그에 의해, 이차 진동 교란이 광학 투영 시스템에 도달하기 위해 이동하여야 하는 구조적 경로의 길이를 유리하게 증가시키며, 결과적으로, 이차 진동 교란의 감쇠를 유리하게 증가시킨다.
바람직하게는, 적어도 광학 요소를 위한 지지 구조체는 이 지지 구조체 내로 도입된 진동 교란 에너지를 감소시키기 위해 진동 격리 디바이스를 통해 베이스 구조체 상에 지지된다. 더 더욱 바람직하게, 이차 진동 교란 소스를 위한 지지 구조체도 베이스 구조체로 도입되는 진동 교란 에너지의 양을 감소시키기 위해 비견할만한 진동 격리 디바이스를 통해 베이스 구조체 상에 지지된다.
본 발명의 개념에서, 광학 요소 유닛은 단지 거울 같은 광학 요소로 구성될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러나, 이런 광학 요소 유닛은 또한 이런 광학 요소를 보유하는 홀더 같은 다른 구성요소를 포함할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 제1 양태에 따라, 지지 구조 시스템 및 광학 투영 시스템을 포함하는 광학 이미징 장치가 제공된다. 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하는 노광 공정에서 마스크 지지 구조체에 의해 지지되는 마스크의 패턴의 이미지를 기판 지지 구조체에 의해 지지되는 기판 상으로 전사하도록 구성된 광학 요소의 그룹을 포함한다. 마스크 지지 구조체 및 기판 지지 구조체는 일차 진동 소스를 형성한다. 지지 구조 시스템은 베이스 지지 구조체, 광학 요소 지지 구조체 및 일차 진동 소스 이외의 이차 진동 소스의 적어도 하나의 이차 진동 소스 지지 구조체를 포함한다. 광학 요소 지지 구조체는 광학 요소를 지지한다. 적어도 하나의 이차 진동 소스 지지 구조체는 이차 진동 소스를 지지하고, 이차 진동 소스는 구조체 지탱 진동 에너지를 포함하는 이차 진동 교란의 소스이고, 이차 진동 소스는 광학 이미징 장치의 내부에 위치된다. 베이스 지지 구조체는 광학 요소 지지 구조체와 이차 진동 소스 지지 구조체를 이차 진동 소스로부터 광학 요소 지지 구조체로의 구조체 지탱 진동 에너지의 구조적 경로가 베이스 지지 유닛을 통해서만 존재하는 방식으로 지지한다.
본 발명의 제2 양태에 따라서, 광학 이미징 장치의 광학 투영 시스템을 지지하는 방법이 제공되며, 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하는 노광 공정에서 마스크 지지 구조체에 의해 지지되는 마스크의 패턴의 미이지를 기판 지지 구조체에 의해 지지되는 기판 상으로 전사하도록 구성되는 광학 요소의 그룹을 가지고, 마스크 지지 구조체 및 기판 지지 구조체는 일차 진동 소스를 형성한다. 이 방법은 광학 요소 지지 구조체를 통해 베이스 지지 구조체 상에 광학 요소를 지지하고 이차 진동 소스 지지 구조체를 통해 베이스 지지 구조체 상에 이차 진동 소스를 지지하는 단계를 포함하며, 이차 진동 소스는 구조체 지탱 진동 에너지를 포함하는 이차 진동 교란의 소스이고, 이차 진동 소스는 광학 이미징 장치 내부에 위치된다. 광학 요소 지지 구조체 및 이차 진동 소스 지지 구조체는 이차 진동 소스로부터 광학 요소 지지 구조체로의 구조체 지탱 진동 에너지의 구조적 경로가 베이스 지지 유닛을 통해서만 존재하는 방식으로 지지된다.
본 발명의 제3 양태에 따라서, 지지 구조 시스템과 광학 투영 시스템을 포함하는 광학 이미징 장치가 제공된다. 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하는 노광 공정에서 마스크 지지 구조체에 의해 지지된 마스크의 패턴의 이미지를 기판 지지 구조체에 의해 지지된 기판 상으로 전사하도록 구성된 광학 요소의 그룹을 포함한다. 마스크 지지 구조체 및 기판 지지 구조체는 일차 진동 소스를 형성한다. 지지 구조 시스템은 베이스 지지 구조체, 광학 요소 지지 구조체 및 적어도 하나의 이차 진동 소스 지지 구조체를 포함한다. 광학 요소 지지 구조체는 광학 요소를 지지하고, 적어도 하나의 이차 진동 소스 지지 구조체는 이차 진동 소스를 포함하며, 이차 진동 소스는 구조체 지탱 진동 에너지를 포함하는 이차 진동 교란의 소스이고, 이차 진동 소스는 광학 이미징 장치 내부에 위치된다. 베이스 지지 구조체는 광학 요소 지지 구조체와 이차 진동 소스 지지 구조체를 이차 진동 소스 지지 구조체가 적어도 하나의 진동 격리 디바이스를 통해 광학 요소 지지 구조체로부터 기계적으로 분리되는 방식으로 지지한다.
본 발명의 제4 양태에 따라서, 광학 이미징 장치의 광학 투영 시스템을 지지하는 방법이 제공되며, 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하여 노광 공정에서 마스크 지지 구조체에 의해 지지된 마스크의 패턴의 이미지를 기판 지지 구조체에 의해 지지된 기판 상으로 전사하도록 구성된 광학 요소의 그룹을 가지고, 마스크 지지 구조체와 기판 지지 구조체는 일차 진동 소스를 형성한다. 이 방법은 광학 요소 지지 구조체를 통해 베이스 지지 구조체 상에 광학 요소를 지지하고 이차 진동 소스 지지 구조체를 통해 베이스 지지 구조체 상에 이차 진동 소스를 지지하는 단계를 포함하며, 이차 진동 소스는 구조체 지탱 진동 에너지를 포함하는 이차 진동 교란의 소스이고, 이차 진동 소스는 광학 이미징 장치 내부에 위치된다. 광학 요소 지지 구조체 및 이차 진동 소스 지지 구조체는 이차 진동 소스 지지 구조체가 적어도 하나의 진동 격리 디바이스를 통해 광학 요소 지지 구조체로부터 기계적으로 분리되는 방식으로 베이스 지지 구조체에 의해 지지된다.
본 발명의 제5 양태에 따라서, 지지 구조 시스템과 광학 투영 시스템을 포함하는 광학 이미징 장치가 제공된다. 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하여 노광 공정에서 마스크 지지 구조체에 의해 지지된 마스크의 패턴의 이미지를 기판 지지 구조체에 의해 지지된 기판 상으로 전사하도록 구성된 광학 요소의 그룹을 포함한다. 지지 구조 시스템은 베이스 지지 구조체와 광학 요소 지지 구조체 및 투영 시스템 계측 지지 구조체를 포함한다. 광학 요소 지지 구조체는 광학 요소를 지지하고, 광학 요소 지지 구조체는 제1 진동 격리 디바이스를 통해 베이스 지지 구조체 상에 지지된다. 투영 시스템 계측 지지 구조체는 광학 요소의 그룹과 연계되어 광학 요소의 그룹의 적어도 하나의 광학 요소의 상태를 나타내는 변수를 포착하도록 구성되는 적어도 하나의 계측 디바이스를 지지한다. 투영 시스템 계측 지지 구조체는 제2 진동 격리 디바이스를 통해 광학 요소 지지 구조체 상에 지지된다.
본 발명의 제6 양태에 따라서, 광학 이미징 장치의 광학 투영 시스템을 지지하는 방법이 제공되고, 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하여 노광 공정에서 마스크 지지 구조체에 의해 지지된 마스크의 패턴의 이미지를 기판 지지 구조체에 의해 지지된 기판 상으로 전사하도록 구성된 광학 요소의 그룹을 갖는다. 이 방법은 광학 요소 지지 구조체를 통해 베이스 구조체 상에 광학 요소를 지지하고 투영 시스템 계측 지지 구조체를 사용하여 광학 요소 지지 구조체 상에 광학 요소의 그룹에 연계된 적어도 하나의 계측 디바이스를 지지하고, 제2 진동 격리 디바이스를 통해 광학 요소 지지 구조체 상에 투영 시스템 계측 지지 구조체를 지지하는 단계를 포함한다. 적어도 하나의 계측 디바이스는 광학 요소의 그룹의 적어도 하나의 광학 요소의 상태를 나타내는 변수를 포착하도록 구성된다.
본 발명의 다른 양태 및 실시예는 첨부 도면을 참조로 하는 양호한 실시예에 대한 이하의 설명과 종속 청구항으로부터 명백해질 것이다. 청구항에 명시적으로 기재되어 있든 아니든 개시된 특징의 모든 조합은 본 발명의 범주에 포함된다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 양호한 실시예가 실행될 수 있는 본 발명에 따른 광학 이미징 장치의 양호한 실시예의 개략도이다.
도 2는 도 1의 광학 이미징 장치의 다른 개략도이다.
도 3은 도 1의 광학 이미징 장치로 실행될 수 있는 광학 투영 시스템을 지지하는 방법의 양호한 실시예의 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 다른 양호한 실시예를 실행될 수 있는 본 발명에 따른 광학 이미징 장치의 다른 양호한 실시예의 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법의 다른 양호한 실시예가 실행될 수 있는 본 발명에 따른 광학 이미징 장치의 다른 양호한 실시예의 개략도이다.
제1 실시예
이하에서, 본 발명에 따른 방법의 양호한 실시예를 실행할 수 있는 본 발명에 따른 광학 이미징 장치(101)의 양호한 제1 실시예가 도 1 내지 도 3을 참조로 설명될 것이다. 이하의 설명의 이해를 용이하게 하기 위해, xyz 좌표 시스템이 도면에 도입되며, z 방향은 수직 방향(즉, 중력 방향)을 나타낸다.
도 1은 13 nm의 파장에서 EUV 범위에서 동작하는 광학 노광 기기(101)의 형태의 광학 이미징 장치의 매우 개략적이며 실척대로 그려지지 않은 도면이다. 광학 노광 기기(101)는 기판(104.1)(기판 유닛(104)의 기판 테이블(104.2) 상에 위치됨) 상으로 마스크(103.1)(마스크 유닛(103)의 마스크 테이블(103.2) 상에 위치됨) 상에 형성된 패턴의 이미지를 전사하도록 구성된 광학 투영 유닛(102)을 포함한다. 이를 위해, 광학 노광 기기(101)는 적절한 광 안내 시스템(미도시)을 통해 반사 마스크(103.1)를 조명하는 조명 시스템(105)을 포함한다. 광학 투영 유닛(102)은 마스크(103.1)로부터 반사된 광(그 주광선(105.1)으로 표시됨)을 수광하고, 마스크(103.1) 상에 형성된 패턴의 이미지를 기판(104.1), 예를 들어, 웨이퍼 등 상으로 투영한다.
이를 위해, 광학 투영 유닛(102)은 광학 요소 유닛(106.1 내지 106.6)으로 이루어진 광학 요소 유닛 그룹(106)을 보유한다. 이 광학 요소 유닛 그룹(106)은 광학 요소 지지 구조체(102.1) 내에 보유된다. 광학 요소 지지 구조체(102.1)는 광학 투영 유닛(102)의 하우징 구조체의 형태를 취할 수 있으며, 이는 이하에서 투영 광학장치 박스 구조체(POB)(102.1)라고도 지칭된다. 그러나, 이 광학 요소 지지 구조체는 반드시 광학 요소 유닛 그룹(106)의 완전한 또는 심지어 밀폐 수납체를 형성할 필요는 없다는 것을 알 수 있을 것이다. 대신, 이는 또한 본 예의 경우에서와 같이 부분적으로 개방 구조체로서 형성될 수도 있다.
투영 광학장치 박스 구조체(102.1)는 베이스 구조체(107) 상에 진동 격리 방식으로 지지되며, 베이스 구조체는 또한 마스크 테이블 지지 디바이스(103.3)를 통해 마스크 테이블(103.2)을 지지하고, 기판 테이블 지지 디바이스(104.3)를 통해 기판 테이블(104.2)을 지지한다. 마스크 테이블(103.2), 마스크 테이블 지지 디바이스(103.3), 기판 테이블(104.2) 및 기판 테이블 지지 디바이스(104.3)는 일차 진동 교란의 소스를 형성하거나 이를 포함하기 때문에, 마스크 테이블 지지 디바이스(103.3) 및 기판 테이블 지지 디바이스(104.3) 각각은 본 발명의 개념에서 일차 소스를 함께 형성하는 일차 진동 소스 지지 구조체를 형성한다.
양호한 진동 격리를 달성하기 위해 적어도 하나의 중간 지지 구조체와 복수의 진동 격리 디바이스를 통해 케스케이드 방식으로 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)가 지지될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 일반적으로, 이하에서 더 상세히 후술될 바와 같이, 이들 진동 격리 디바이스는 광범위한 주파수 범위에 걸쳐 양호한 진동 격리를 달성하도록 다양한 격리 주파수를 가질 수 있다.
광학 요소 유닛 그룹(106)은 총 6개 광학 요소 유닛, 즉, 제1 광학 요소 유닛(106.1), 제2 광학 요소 유닛(106.2), 제3 광학 요소 유닛(106.3), 제4 광학 요소 유닛(106.4), 제5 광학 요소 유닛(106.5) 및 제6 광학 요소 유닛(106.6)을 포함한다. 본 실시예에서, 광학 요소 유닛(106.1 내지 106.6) 각각은 거울 형태의 광학 요소로 구성된다. 제6 광학 요소(106.6)는 제1 광학 요소 서브그룹(106.8)을 형성하고, 제1 내지 제5 광학 요소(106.1 내지 106.5)는 제2 광학 요소 서브그룹(106.7)을 형성한다.
그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 각각의 광학 요소 유닛은 예로서, 광학 요소를 보유하고 결국 지지 구조체에 광학 요소 유닛을 연결하는 지지 유닛을 위한 인터페이스를 형성하는 조리개, 홀더 또는 보유기 같은 (광학요소 자체 이외의) 다른 구성요소를 포함할 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 다른 수의 광학 요소 유닛이 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 바람직하게는 4개 내지 8개 광학 요소 유닛이 제공된다.
거울(106.1 내지 106.6) 중 각각의 거울은 연계된 지지 디바이스(108.1 내지 108.6)에 의해 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)에 의해 형성된 지지 구조체 상에 지지된다. 지지 디바이스(108.1 내지 108.6) 중 각각의 지지 디바이스는 액티브 디바이스이며, 그래서, 거울(106.1 내지 106.6) 각각은 규정된 제어 대역폭에서 능동적으로 지지된다.
본 예에서, 광학 요소 유닛(106.6)은 광학 요소 유닛 그룹(106)의 제1 광학 요소 유닛을 형성하는 크고 무거운 구성요소이며, 다른 광학 요소 유닛(106.1 내지 106.5)은 광학 요소 유닛 그룹(106)의 복수의 제2 광학 요소 유닛을 형성한다. 제1 광학 요소 유닛(106.6)은 낮은 제1 제어 대역폭에서 능동적으로 지지되고, 제2 광학 요소 유닛(106.1 내지 106.5)은 제1 광학 요소 유닛(106.6)에 관한 제2 광학 요소 유닛(106.1 내지 106.5) 각각의 주어진 공간적 관계를 실질적으로 유지하도록 제2 제어 대역폭에서 능동적으로 지지된다.
본 예에서, 제1 광학 요소 유닛(106.6)에 관하여 마스크 테이블(103.2) 및 기판 테이블(104.2) 각각의 주어진 공간적 관계를 실질적으로 유지하도록 양자 모두가 제3 및 제4 제어 대역폭에서 각각 능동적으로 지지되는 마스크 테이블 지지 디바이스(103.3) 및 기판 테이블 지지 디바이스(104.3)를 위해 유사한 능동적 지지 개념이 선택된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 마스크 테이블 및/또는 기판 테이블을 위해 다른 지지 개념이 선택될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
추가로 후술될 바와 같이, 능동 지지 디바이스(108.1 내지 108.6, 103.3 및 104.3)의 제어는 계측 장치(110)의 신호의 함수로서 제어 유닛(109)에 의해 수행된다. 이미징 공정에 참여하는 구성요소의 조절 제어는 이하의 방식으로 수행된다.
제1 광학 요소 유닛(106.6)의 능동적 낮은 대역폭 지지를 달성하기 위해, 제1 광학 요소 유닛(106.6)의 제1 지지 디바이스(108.6)는 5 Hz 내지 100 Hz, 바람직하게는 40 Hz 내지 100 Hz의 범위의 제1 조절 제어 대역폭에서 계측 장치(110)의 구성요소에 관해 제1 광학 요소 유닛(106.6)의 조절을 제공하도록 구성 및 제어된다.
또한, 제2 광학 요소 유닛(106.1 내지 106.5), 마스크 테이블(103.2) 및 기판 테이블(104.2) 각각의 능동적 지지를 달성하기 위해, 제2 광학 요소 유닛(106.1 내지106.5)의 제2 지지 디바이스(108.1 내지 108.5)와 마스크 테이블 지지 디바이스(103.3) 및 기판 테이블 지지 디바이스(104.3) 각각은 각각 5 Hz 내지 400 Hz, 바람직하게는, 200 Hz 내지 300 Hz의 범위의 제2, 제3 및 제4 조절 대역폭 각각에서 각각의 연계된 광학 요소 유닛(106.1 내지 106.5), 마스크 테이블(103.2) 및 기판 테이블(104.2) 각각의 조절을 제공하도록 구성 및 제어된다. 본 발명의 특정 실시예에서, 제2 제어 대역폭은 제2 지지 디바이스(108.1 내지 108.5) 사이에서 변할 수 있다.
본 실시예는 종래의 디자인에 비해, 변형된 지지 전략을 따르며, 이 변형된 지지 전략에 따르면, EUV 마이크로리소그래피에 통상적으로 필요한 높은 제어 대역폭에 도달하는 데 가장 극심한 문제를 부여하는 크고 무거운 제1 광학 요소 유닛(106.6)은 (이 광학 요소 유닛(106.6)을 위해 제어가 쉽게 달성될 수 있는) 낮은 대역폭에서 제어된 방식으로 능동적으로 지지되고, 노광 공정에 참여하는 다른 구성요소, 즉, 제2 광학 요소 유닛(106.1 내지 106.5), 마스크 테이블(103.2) 및 기판 테이블(104.2)은 제1 광학 요소 유닛(106.6)에 관해, 그리고, 따라서, 서로에 관해, 충분히 안정적이고 정확한 공간적 관계를 유지하도록 제어된다.
따라서, 본 예에서, 이미징 공정에 참여하는 모든 구성요소(즉, 거울(106.1 내지 106.6), 마스크(103.1) 및 기판(104.1))가 능동적으로 제어된다는 사실에도 불구하고, 제1 광학 요소 유닛(106.6)의 조절 제어 대역폭을 위해 크게 완화된 요건은 개별 구성요소의 능동적 지지를 위한 증가된 지출을 상쇄하고 남는다. 특히, 제6 거울(106.6)(1.5 m x 1.5 m까지의 점유영역과 350 kg까지의 질량을 가질 수 있음) 같은 대형 광학 점유영역 구성요소의 조절 제어는 통상적으로 200 Hz 내지300 Hz의 조절 제어 대역폭(그 낮은 공진 주파수에 기인하여 이런 대형 광학 점유영역 구성요소를 위해서는 달성하기가 어려울 수 있는 제어 대역폭)이 사용되고 필수적인 것으로 고려되는 종래의 시스템에 비해 크게 용이해진다.
본 지지 전략에 따라서, 광학 시스템의 일 구성요소(통상적으로, 이들 구성요소 중 크고 및/또는 무거운 구성요소)가 관성 기준으로서 사용되고, 하나 이상의 다른 구성요소(다른 구성요소 모두까지)가 측정 및 궁극적으로 조절 목적을 위해 이 관성 기준을 참조할 수 있다. 본 예에서, 큰 광학 점유영역의 제6 거울(106.6)이 관성 기준으로서 사용되고, 이미징 공정에 참여하는 모든 다른 구성요소(106.1 내지 106.5, 103.1 및 104.1)는 이하에서 더 상세히 설명될 바와 같이 이 관성 기준을 참조한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 광학 디자인에 따라, 노광 광이 마지막에 부딪히는 광학 요소 유닛 이외의 임의의 적절한 구성요소가 관성 기준으로서 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
마스크(103.1) 상에 형성된 패턴의 이미지는 일반적으로 크기가 감소되고 기판(104.1)의 다수의 목표 영역으로 전사된다. 마스크(103.1) 상에 형성된 패턴의 이미지는 광학 노광 기기(101)의 디자인에 따라서 두 개의 서로 다른 방식으로 기판(104.1) 상의 각각의 목표 영역으로 전사될 수 있다. 광학 노광 기기(101)가 소위 웨이퍼 스텝퍼 기기로서 설계되는 경우, 패턴의 전체 이미지가 마스크(103.1) 상에 형성된 전체 패턴을 조사함으로써 하나의 단일 단계에서 기판(104.1) 상의 각각의 목표 영역으로 전사된다. 광학 노광 기기(101)가 소위 스텝-앤드-스캔 기기로서 설계되는 경우에, 패턴의 이미지는 마스크 테이블(103.2)을, 그리고, 이에 따라, 마스크(103.1) 상에 형성된 패턴을 투영 비임 하에서 점진적으로 스캐닝하고 동시에 기판 테이블(104.2), 그리고, 따라서, 기판(104.1)의 대응 스캐닝 이동을 수행함으로써, 기판(104.1) 상의 각각의 목표 영역으로 전사된다.
양자 모두의 경우에, 고품질 이미징 결과를 얻기 위해, 노광 공정에 참여하는 구성요소들(즉, 광학 요소 유닛 그룹(106)의 광학 구성요소들, 즉 거울(106.1 내지 106.6)) 사이의, 서로에 관한, 마스크(103.1)에 관한, 그리고 기판(104.1)에 관한 주어진 공간적 관계가 사전결정된 한계 이내에서 유지되어야 한다.
광학 노광 기기(101)의 동작 동안, 서로에 관한, 그리고, 마스크(103.1) 및 기판(104.1)에 관한 거울(106.1 내지 106.6)의 상대적 위치는 시스템에 도입되는 내재적 및 외부적 교란 양자 모두로부터 초래되는 변동을 받게 된다. 이런 교란은 예를 들어, 시스템 자체 내에서 생성되는 힘으로부터 초래되며, 또한, 시스템의 주변, 예를 들어, 베이스 지지 구조체(107)(그 자체가 접지 구조체(111) 상에 지지될 수 있음)를 통해 도입되는 진동 형태의 기계적 교란일 수 있다. 또한, 이들은 열적으로 유도된 교란, 예를 들어, 시스템의 일부의 열 팽창에 기인한 위치 변동일 수 있다.
서로에 관한, 그리고, 마스크(103.1) 및 기판(104.1)에 관한 거울(106.1 내지 106.6)의 공간적 관계의 상술한 사전결정된 한계를 유지하기 위해, 거울(106.1 내지 106.6) 중 각각의 거울은 각각 그 지지 디바이스(108.1 내지 108.6)를 통해 공간 내에서 능동적으로 위치된다. 유사하게, 마스크 테이블(103.2) 및 기판 테이블(104.2)은 각각 각각의 지지 디바이스(103.3, 104.3)를 통해 공간 내에 능동적으로 위치된다.
이하에서, 이미징 공정에 참여하는 구성요소(106.1 내지 106.6, 103.1 및 104.1)의 공간적 조절의 제어 개념이 도 1 및 도 2를 참조로 설명된다. 상술한 바와 같이, 모든 6개 자유도에서의 구성요소(106.1 내지 106.6, 103.1 및 104.1)의 조절의 제어는 연결된 제어 유닛(109)을 사용하여 수행되고, 이 제어 유닛은 상술한 바와 같이, 특정 조절 제어 대역폭에서 지지 디바이스(108.1 내지 108.6, 103.3 및 104.3) 중 각각의 디바이스에 대응 신호를 제공한다(제어 유닛(109) 및 각각의 지지 디바이스에서 실선 및 점선으로 도 1에 표시된 바와 같이).
제어 유닛(109)은 모든 6개 자유도에서(도 1 및 도 2에 점선으로 표시된 바와 같이) 구성요소(106.1 내지 106.6, 103.1 및 104.1) 중 각각의 구성요소의 위치 및 배향을 포착하는 계측 장치(110)의 계측 신호의 함수로서 그 제어 신호를 생성한다. 상술한 바와 같이, 계측 장치(110)는 관성 기준으로서(즉, 기준 광학 요소 유닛으로서) 큰 광학 점유영역의 제6 거울(106.6)을 사용하며, 이미징 공정에 참여하는 모든 다른 구성요소(106.1 내지 106.5, 103.1 및 104.1)는 이 관성 기준을 참조한다. 도 1 로부터 볼 수 있는 바와 같이, 제6 거울(106.6)은 광 경로 내에서 기판(104.1) 상으로 마스크(103.1) 상에 형성된 패턴의 이미지를 전사할 때 노광 광(105.1)이 마지막으로 부딪히는 최종 거울이다.
이를 위해, 계측 장치는 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)에 기계적으로 연결된 복수의 계측 디바이스(110.2, 110.3 및 110.4)를 포함하는 계측 유닛(110.1)을 사용하고, 투영 시스템 계측 지지 구조체는 순차적으로 도 1(매우 개략적으로) 및 도 2에 표시된 바와 같이 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2)에 기계적으로 연결된 계측 디바이스(110.5) 및 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)에 의해 지지된다. 본 실시예에서, 각 계측 디바이스(110.2, 110.3, 110.4 및 110.5)는 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1) 또는 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2) 각각에 연결된 센서 헤드를 포함하고, 센서 헤드는 각각의 거울(106.1 내지 106.6), 마스크 테이블 지지 디바이스(103.3), 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2) 및 기판 테이블 지지 디바이스(104.3) 각각에 직접적으로 기계적으로 연결된 기준 요소(110.6)와 협력한다.
용어 "기계적으로 직접적으로 연결된"은, 본 발명에 관하여, 다른 부품의 위치를 측정함으로써 하나의 부품의 위치를 신뢰성있게 결정할 수 있는 부품들 사이의 짧은 거리를(존재하는 경우) 포함하는 두 개의 부품 사이의 직접적 연결로서 이해된다. 특히, 이 용어는 예를 들어, 열적 또는 진동 효과에 기인한 위치 결정의 불확실성을 도입하는 다른 부품이 개재되어 있지 않다는 것을 의미한다. 본 발명의 특정 실시예에서, 기준 요소는 거울에 연결된 분리된 구성요소가 아니라 예를 들어, 거울의 제조시 별개의 공정에서 형성되는 격자 등 같이 거울의 표면 상에 직접적으로 또는 일체로 형성될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 실시예에서, 계측 디바이스(110.2, 110.3, 110.4, 110.5)는 인코더 원리에 따라 동작할 수 있고, 즉, 센서 헤드는 구조화된 표면을 향해 센서 광 비임을 방출하고 기준 요소의 구조화된 표면으로부터 반사된 판독 광 비임을 검출한다. 구조화된 표면은 예로서 일련의 평행한 라인을 포함하는 격자(일차원 격자) 또는 서로 경사진 라인의 그리드(이차원 격자) 등일 수 있다. 위치 변동은 기본적으로 판독 비임을 통해 달성되는 신호로부터 유도될 수 있는 센서 비임이 통과하는 라인들을 계수하는 것으로부터 포착된다.
그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 인코더 원리와는 달리, 임의의 다른 유형의 비접촉 측정 원리(예를 들어, 간섭 측정 원리, 용량성 측정 원리, 유도 측정 원리 등 같은)가 단독으로 또는 임의적 조합으로 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러나, 또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 임의의 적절한 접촉 기반 계측 장치도 마찬가지로 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 접촉 기반 작동 원리로서, 자기왜곡 또는 전기왜곡 작동 원리 등이 예로서 사용될 수 있다. 특히, 작동 원리의 선택은 정확도 요건의 함수로서 이루어질 수 있다.
(모든 6개 자유도에서) 제6 거울(106.6)에 연계된 계측 디바이스(110.2)는 관성 기준을 형성하는 제6 거울(106.6)과 투영 시스템 계측 지지 구조체(112) 사이의 제1 공간적 관계를 포착한다. 또한, 이미징 공정(모든 6개 자유도에서)에 참여하는 다른 구성요소(106.1 내지 106.5, 103.1 및 104.1)에 연계된 계측 디바이스(110.2, 110.3, 110.4 및 110.5)는 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1) 및 연계된 구성요소(106.1 내지 106.5, 103.1 및 104.1) 사이의 공간적 관계를 포착한다.
기판(104.1)의 경우에, 이는 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2)에 기계적으로 연결된 기판 시스템 계측 디바이스(110.5)(기판 테이블 지지 디바이스(104.3)에 직접적으로 기계적으로 연결된 기준 요소(110.6)와 조합하여) 및 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)에 기계적으로 연결된 계측 디바이스(110.4)(기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2)에 직접적으로 기계적으로 연결된 기준 요소(110.6)와 조합하여)를 사용하여 케스케이드 방식으로(도 2 참조) 이루어진다.
마지막으로, 계측 장치(110)는 제1 공간적 관계 및 제2 공간적 관계를 사용하여 각각의 다른 구성요소(106.1 내지 106.5, 103.1 및 104.1)와 제6 거울(106.6) 사이의 공간적 관계를 결정한다. 그후, 대응 계측 신호가 제어 유닛(109)에 제공되고, 제어 유닛은 순차적으로 이들 계측 신호의 함수로서 각각의 지지 디바이스(108.1 내지 108.6, 103.3 및 104.3)를 위한 대응 제어 신호를 생성한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 기준 광학 요소(예를 들어, 제6 거울)와 이미징 공정에 참여하는 각각의 다른 구성요소(예를 들어, 거울(106.1 내지 106.5), 마스크(103.1) 및 기판(104.1)) 사이의 공간적 관계도 제공될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 공간적 경계 조건에 따라, 이런 직접 및 간접 측정치의 임의의 조합이 또한 사용될 수 있다.
도시된 실시예에서, 계측 구조체와 제6 거울(106.6) 사이의 제1 공간적 관계를 나타내는 계측 신호의 함수로서, 제어 유닛(109)은 계측 유닛(110.1)의 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)에 관하여 상기 제1 조절 제어 대역폭(5 Hz 내지 100 Hz, 바람직하게는 40 Hz 내지 100 Hz의 범위)에서 제6 거울(106.6)을 조절하기 위해 제6 거울(106.6)의 제1 지지 디바이스(108.6)(즉, 본 발명의 개념에서 제1 광학 요소 유닛)를 위한 대응 제어 신호를 생성한다.
임계적 제1 광학 요소 유닛(106.6)의 이 낮은 대역폭 제어는 계측 유닛(110.1)의 계측 구조체에 관하여 제1 광학 요소 유닛(106.6)의 낮은 대역폭 드리프트 제어를 제공한다. 달리 말해서, 이는 제1 광학 요소 유닛(106.6)이 계측 유닛(110.1)의 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)와 제1 광학 요소 유닛(106.6) 사이의 공간적 관계를 포착하는 계측 유닛(110.1)의 계측 구조체의 대응 저 주파수 운동을 추종할 수 있게 한다. 이에 의해, 계측 유닛(110.1)의 포착 디바이스의 포착 범위를 초과하여 진행하는 계측 유닛(110.1)의 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)와 제1 광학 요소 유닛(106.6) 사이의 과도한 상대 운동, 또는, 달리 말하면, 센서 범위 문제는 매우 유리한 방식으로 회피될 수 있다.
예를 들어, 노광 공정에 바로 선행하는 측정 작업에 기인하여 기판 테이블(104.2)과 기판(104.1) 사이의 공간적 관계가 알려져 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 마스크 테이블(103.2)과 마스크(103.1) 사이의 공간적 관계에 동일한 바가 적용된다. 따라서, 기판 테이블(104.2)과 마스크 테이블(103.2)에 연결된 각각의 기준 요소(110.6) 각각은 또한 기준 요소(106.6)와 마스크(103.1) 및 기판(104.1) 각각 사이의 공간적 관계를 포착할 수 있게 한다.
결과적으로, 통상적으로, 노광 공정에 참여하는 모든 구성요소가 이제 능동적으로 제어된다는 사실에도 불구하고, 가장 임계적 제1 광학 요소 유닛(106.6)의 제어 대역폭의 요구조건이 매우 유익한 방식으로 크게 완화된다. 이 긍정적 효과는 일반적으로 모든 구성요소의 능동적 지지를 위한 증가된 지출을 상쇄하고도 남는다.
따라서, 예로서, 통상적으로 200 Hz 내지 300 Hz의 조절 제어 대역폭이 사용되며 각각의 개별 광학 요소 유닛을 위해 필수적인 것으로 고려되는 종래의 시스템에 비해, 본 발명에서는, 현저히 더 낮은 조절 제어 대역폭, 예를 들어, 5 Hz 내지 100 Hz 사이, 바람직하게는 40 Hz 내지 100 Hz 사이의 조절 제어 대역폭이 임계적 제1 광학 요소 유닛(106.6)을 위해 사용될 수 있고, 이미징 공정에 참여하는 모든 다른 구성요소(즉, 광학 요소 유닛(106.1 내지 106.5), 마스크 유닛(103.1) 및 기판 유닛(104.1)은 제1 광학 요소 유닛(106.6)에 의해 형성된 관성 기준에 관하여 적절한 정렬을 제공하도록 예로서 200 Hz 내지 400 Hz의 종래에 바람직한 더 높은 조절 대역폭에서 쉽게 제어될 수 있다.
또한, 상술한 (간접) 측정 개념은 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)가 계측 구조체의 동적 변형을 대부분 피하기 위해 충분히 강성적이라면 계측 유닛(110.1)의 투영 시스템 계측 지지 구조체의 순간적 강체 위치 및 배향, 특히, 계측 유닛(110.1)의 계측 구조체 내로 도입되는 진동 교란이 실질적으로 무관하다는 장점을 갖는다는 것을 알 수 있을 것이다. 특히, 공간 내에서 투영 시스템 계측 지지 구조체의 위치 및/또는 배향을 안정화하기 위해 더 적은 노력이 필요해진다. 그러나, 통상적으로, 본 발명에서와 같이, 투영 시스템 계측 지지 구조체 자체는 그럼에도 불구하고 진동 격리 방식으로 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)에 의해 지지될 수 있다.
상술한 바와 같이, 투영 광학장치 박스 구조체(102.1) 내로(그리고, 따라서, 투영 시스템 내로) 도입된 진동 교란 에너지의 양을 감소시키고, 궁극적으로, 본 발명에 따른 이런 진동 교란 에너지의 부정적 효과를 감소시키기 위해, 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)가 제1 진동 격리 디바이스(113)를 통해 베이스 지지 구조체(107) 상에 지지되며 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2)가 제2 진동 격리 디바이스(114)를 통해 베이스 지지 구조체(107) 상에 지지되는 지지 개념이 제공된다.
투영 광학장치 박스 구조체(102.1)와 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2)의 이러한 분리된 지지에 의해, 광학 요소(106.1 내지 106.6)는 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2)의 냉각 회로(더 상세히는 도시되지 않음) 같은 (냉각 매체 상의 난류 유동에 기인하여 각각 이차 진동 교란을 생성하고 이차 진동 교란 에너지를 방출하는) 이차 내부 진동 교란의 소스의 지지부(112.2)로부터 기계적으로 분리된다.
이 기계적 분리는 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2)와 투영 광학장치 박스 구조체(102.1) 사이에 어떠한 직접적 구조적 연결부도 존재하지 않도록 진동 격리 디바이스(113, 114) 각각을 통해 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)와 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2) 양자 모두를 지지함으로써 달성된다. 달리 말해서, 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)와 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2)는 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2)로부터 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)로의 구조체 지탱 진동 에너지의 구조적 경로가 단지 베이스 지지 구조체(107)를 통해서만 존재하는 방식으로 지지된다.
따라서, 한편으로는, 유리한 방식으로 구조체 지탱 이차 진동 에너지는 베이스 지지 구조체(107)를 통해 전향되고, 그에 의해 이차 진동 교란이 광학 투영 시스템에 도달하기 위해 이동하여야 하는 구조체 경로의 길이를 유리하게 증가시키고, 결과적으로, 이차 진동 교란의 감쇠를 증가시킨다.
다른 한편, 진동 격리 디바이스(114)는 베이스 지지 구조체(107)로 도입되는 구조체 지탱 이차 진동 교란 에너지를 추가로 감소시키고, 진동 격리 디바이스(113)는 베이스 지지 구조체(107)로부터 투영 광학장치 박스 구조체(102.1) 내로 추가로 도입되는 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2)로부터 발생하는 구조체 지탱 진동 교란 에너지의 양을 추가로 더 감소시킨다.
바람직하게는, 그후 또한 대응 진동 격리 디바이스(더 상세히 도시되지 않음)를 통해 기판 지지 구조체(107) 상에 지지되는 마스크 테이블 지지 디바이스(103.3)의 지지부와 기판 테이블 지지 디바이스(104.3) 같은 진동 교란의 일차 소스의 지지부를 위해 유사한 접근법이 선택된다.
도 2로부터 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 개념에서 내부적 이차 진동 교란 소스를 또한 형성하는 광학 투영 유닛(102)의 내부 냉각 디바이스(115)를 위해 유사한 지지 전략이 또한 선택된다. 내부 냉각 디바이스(115)는 광학 요소(106.1 내지 106.6)를 둘러싸는 슬리브이다. 내부 냉각 디바이스(115)는 광학 요소(106.1 내지 106.6), 그 연계된 지지 디바이스(108.1 내지 108.6) 및 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)와 어떠한 직접적 물리적 또는 구조적 접촉부도 갖지 않도록 설계된다. 내부 냉각 디바이스(115)는 단지 내부 냉각 디바이스 지지 구조체(115.1)를 통해서만 베이스 구조체(107)와 직접적 물리적 또는 구조적 접촉부를 갖는다. 내부 냉각 디바이스 지지 구조체(115.1)는 또한 다른 진동 격리 디바이스(더 상세히는 도시되지 않음)를 통해 베이스 지지 구조체(107) 상에 지지될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 2로부터 볼 수 있는 바와 같이, 직접 물리적 또는 구조적 접촉을 피하기 위해, 내부 냉각 디바이스(115)는 대응 개구 또는 오목부(115.2)를 가지고, 이 대응 개구 또는 오목부를 통해 지지 디바이스(108.1 내지 108.6) 각각은 내부 냉각 디바이스(115)에 접촉하지 않고 연장할 수 있다. 또한, 내부 냉각 디바이스 지지 구조체(115.1)는 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)와 물리적으로 접촉하지 않고 투영 광학장치 박스 구조체(102.1) 내에 제공된 대응 개구 또는 오목부(102.2)를 통해 연장한다.
하나 이상의 다른 냉각 디바이스, 특히, 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)를 둘러싸는 외부 냉각 디바이스는 점선 윤곽(116)에 의해 도 2에 표시된 바와 같이 내부 냉각 디바이스(115)와 유사한 방식으로(즉, 광학 요소(106.1 내지 106.6), 그 연계된 지지 디바이스(108.1 내지 108.6) 및 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)와의 직접적인 물리적 또는 구조적 접촉 없이) 베이스 지지 구조체(107) 상에 제공 및 지지될 수 있다.
제1 진동 격리 디바이스(113)는 약 0.5 Hz의 제1 진동 격리 공진 주파수를 가짐으로써 이 위치에서 유리한 저역 통과 진동 격리를 달성한다. 본 발명의 다른 양호한 실시예에서, 제1 진동 격리 공진 주파수는 0.05 Hz 내지 8.0 Hz의 범위, 0.1 Hz 내지 1.0 Hz의 범위 또는 0.2 Hz 내지 0.6 Hz의 범위에 위치되도록 선택될 수 있다. 이들 경우 중 임의의 경우에, 유리한 저역 통과 진동 격리가 달성된다.
본 예에서, 또한 약 0.5 Hz인 제2 진동 격리 디바이스(114)의 제2 진동 격리 공진 주파수에 동일한 바가 적용된다. 여기서, 마찬가지로, 제2 진동 격리 공진 주파수는 0.05 Hz 내지 8.0 Hz의 범위, 0.2 Hz 내지 1.0 Hz의 범위 또는 0.2 Hz 내지 0.6 Hz의 범위에 위치되도록 선택될 수 있다. 이들 경우들 중 임의의 경우에, 유리한 저역 통과 진동 격리가 달성된다.
투영 광학장치 박스 구조체(102.1)의 진동 거동을 추가로 개선시키기 위해, 광학 요소(106.7)의 제2 서브그룹의 지지 디바이스(108.1 내지 108.5) 각각은 연결 디바이스(117.2)를 통해 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)에 연결된 진동 균형화 질량 유닛(117.1)을 포함한다.
바람직하게는, 각 진동 균형화 질량 유닛(117.1) 및 그 연결 디바이스(117.2)는 광학 요소(106.1 내지 106.5) 각각을 작동시키는 (지지 디바이스(108.1 내지 108.5) 각각의) 작동기 디바이스에 연계되고, 광학 요소(106.1 내지 106.5) 각각을 작동시키는 작동기 힘을 상쇄하는 적어도 부분적 반작용력을 제공하도록 구성된다. 달리 말하면, 진동 균형화 질량 유닛(117.1)은 작동기 반작용력 상쇄 유닛을 형성한다.
연결 디바이스(117.2) 및 진동 균형화 질량 유닛(117.1)에 의해 형성된 이 진동 균형화 시스템은 유리한 방식으로 투영 광학장치 박스 구조체(102.1) 상의 진동 거동의 변형 및 진동 균형화 시스템의 진동 거동에 기인하여 유익한 진동 균형화를 제공함으로써 광학 요소(106.1 내지 106.6)의 레벨에서 본 진동 진폭의 전체적 감소를 초래한다.
본 실시예의 연결 디바이스(117.2) 및 진동 균형화 질량 유닛(117.1)은 약 25 Hz의 균형화 공진 주파수를 형성한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 1 Hz 내지 40 Hz의 범위, 5 Hz 내지 40 Hz의 범위 또는 15 Hz 내지 25 Hz의 균형화 공진 주파수 범위의 균형화 공진 주파수가 투영 광학장치 박스 구조체의 진동 거동의 함수로서 선택될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 실시예에서, 어떠한 이런 진동 균형화 질량 유닛도 제1 광학 요소(106.6)에 연계되지 않는다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 이런 진동 균형화 질량 유닛이 제1 광학 요소(106.6)에 연계되는 구성이 선택될 수도 있고, 이는 도 2에서 점선 윤곽(117.3)에 의해 표시된다.
또한, 본 실시예에서, 각각의 진동 균형화 질량 유닛(117.1)은 투영 광학장치 박스 구조체(102.2)와 연계된 광학 요소(106.1 내지 106.5) 사이에 운동학적으로 직렬로 배열되도록 연결 디바이스(117.2)에 의해 보유되는 복수의 균형화 질량 요소를 포함한다.
균형화 질량 요소의 수는 바람직하게는 각각의 광학 요소의 지지 구조체의 진동 거동의 함수로서 선택된다. 본 예에서, 각각의 광학 요소(106.1 내지 106.5)의 외주에 분포된 6개 균형화 질량 요소가 제공된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 임의의 적절한 다른 수의 균형화 요소가 제공될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 광학 요소 당 하나의 단일 균형화 질량 요소로 충분할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 광학 요소의 지지 구조체의 진동 거동에 따라, 광학 요소 전부, 특히, 제1 서브그룹(106.7)의 광학 요소 전부가 이런 진동 균형화 질량 유닛을 구비할 필요는 없다.
본 예에서, 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)의 진동 거동에 대한 유리한 영향을 제공하기 위해, 각 연결 디바이스(117.2)는 약 1%의 제1 댐핑 비율로 연계된 진동 균형화 질량 유닛(117.1)의 진동의 댐핑을 제공하도록 구성된다. 광학 요소의 지지 구조체의 진동 거동에 따라서, 다른 제1 댐핑 비율이 선택될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 바람직하게는, 제1 댐핑 비율은 이하의 범위, 즉, 0.2% 내지 15%의 범위, 0.2% 내지 5%의 범위, 및 1.0% 내지 3.0%의 범위로부터 선택될 수 있다.
도 2로부터 추가로 볼 수 있는 바와 같이, 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)는 제3 진동 격리 디바이스(118)를 통해 투영 광학장치 박스 구조체(102.1) 상에 (그리고, 결과적으로, 베이스 지지 구조체(107) 상에) 지지된다. 제3 진동 격리 디바이스(118)는 약 3 Hz의 제3 진동 격리 공진 주파수를 갖는다.
본 발명의 다른 양호한 실시예에서, 제3 진동 격리 공진 주파수는 또한 1 Hz 내지 30 Hz의 범위, 2 Hz 내지 10 Hz의 범위 또는 3 Hz 내지 8 Hz의 범위의 공진 주파수 범위에 위치되도록 선택될 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 적절한 제3 진동 격리 공진 주파수는 특히 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)의 진동 거동의 함수로서 선택될 수 있다.
본 예에서, 제3 진동 격리 공진 주파수 및 균형화 공진 주파수는 이들이 주파수 갭만큼 분리되어 있는 한, 서로 조율될 수 있다. 이런 적절한 넓은 주파수 갭은 간섭 효과, 그리고, 궁극적으로, 진동 시스템의 불안정성 문제에 관하여 도움이된다.
주파수 갭의 폭은 투영 광학장치 박스 구조체(102.1), 광학 요소(106.1 내지 106.6), 균형화 질량 유닛(117.1), 연결 디바이스(117.2) 및 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1) 중 적어도 하나의 진동 거동의 함수로서 선택된다는 것을 알 수 있을 것이다. 바람직하게는, 주파수 갭은 1 Hz 내지 40 Hz의 범위, 10 Hz 내지 25 Hz의 범위 또는 제3 진동 격리 공진 주파수의 100% 내지 400%의 범위로부터 선택된다.
또한, 본 예에서, 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)의 진동 거동에 대한 유리한 영향을 제공하기 위해, 제3 진동 격리 디바이스(118)는 약 20%의 제2 댐핑 비율로 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)의 진동의 댐핑을 제공하도록 구성된다.
투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)의 진동 거동에 따라서, 다른 제2 댐핑 비율이 선택될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 바람직하게는 제2 댐핑 비율은 이하의 범위, 즉, 5% 내지 60%의 범위, 10% 내지 30%의 범위 및 20% 내지 25%의 범위로부터 선택된다.
또한, 베이스 구조체(107) 상의 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)의 이러한 2 단계 진동 격리 지지(진동 격리 디바이스(118, 113)를 통한)에 의해, 진동 교란의 일차 소스(마스크 테이블 지지 디바이스(103.3)의 지지부 및 기판 테이블 지지 디바이스(104.3) 같은) 및 진동 교란의 이차 소스(광학 투영 유닛(102)의 내부 냉각 디바이스(115) 및 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2) 같은)로부터의 적어도 2개 단계, 다수의 경우에는 심지어 3 단계 진동 격리가 달성된다는 것을 알 수 있을 것이다.
달리 말해서, 한편으로, 구조체 지탱 일차 및 이차 진동 교란 에너지는 유리한 방식으로 (적어도) 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)에 도달하기 이전에 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)와 베이스 지지 구조체(107)를 통해 전향되며, 그에 의해, 일차 및 이차 진동 교란이 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)에 도달하기 위해 이동하여야 하는 구조적 경로의 길이를 유리하게 증가시키며, 결과적으로, 유리하게, 일차 및 이차 진동 교란의 감쇠를 증가시킨다.
이는 궁극적으로 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)의 특히 높은 진동 안정화를 초래하고, 이는 시스템의 제어 성능에 매우 유리하다.
각각의 지지 구조체를 위해 임의의 바람직한, 그리고, 적절한 재료가 선택될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예로서, 알루미늄 같은 금속이 각각의 지지 구조체를 위해, 특히, 비교적 낮은 중량에서 비교적 높은 강성을 필요로 하는 지지 구조체를 위해 사용될 수 있다. 지지 구조체를 위한 재료는 지지 구조체의 유형 또는 기능에 따라 바람직하게 선택된다는 것을 알 수 있을 것이다.
특히, 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)를 위해, 강철, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 소위 Invar-합금(즉, 33% 내지 36%의 Ni를 갖는 철 니켈 합금, 예를 들어, Fe64Ni36) 및 적절한 텅스텐 합금(예를 들어, DENSIMET® 및 INERMET® 합성 재료, 즉, 90%보다 큰 텅스텐 함량과 NiFe 또는 NiCu 바인더 페이즈를 갖는 중금속 같은)이 바람직하게 사용된다.
또한, 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1)를 위해, 실리콘 침입 실리콘 카바이드(SiSiC), 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si), 탄소 섬유 보강 실리콘 카바이드(C/CSiC), 알루미늄 산화물(Al2O3), Zerodur®(리튬 알루미노실리케이트 글래스-세라믹), ULE® 글래스(티타늄 실리케이트 글래스), 석영, 코디어라이트(마그네슘 철 알루미늄 사이클로실리케이트) 또는 낮은 열 팽창 계수 및 높은 탄성 모듈러스를 갖는 다른 세라믹 재료 같은 재료가 또한 유리하게 사용될 수 있다.
본 예에서, 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)는 제1 강성을 갖는 제1 재료로서 강철로 이루어진다. 이에 의해, 예로서, 알루미늄으로 이루어지는 종래의 지지 구조체에 비해 3배만큼 중량이 증가하고, 이는 통상적으로 종래의 시스템에서는 바람직하지 못하다. 그러나, 본 발명에 따른 종래와는 다른 지지 전략에 기인하여, 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)의 증가된 중량은 진동 거동에 관하여 유익하다.
또한, 투영 계측 지지 구조체(112.1)는 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)의 강철 재료의 제1 강성보다 높은 제2 강성을 갖는 제2 재료로 이루어진다. 이런 투영 계측 지지 구조체(112.1)의 높은 강성은 상술한 바와 같이 유리하다.
본 실시예의 마이크로리소그래피 기기(101)에서, 통상적으로 x 방향 및 y 방향에서 모든 관련 자유도에서 100 pm 미만인 시선 정확도가 달성될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 일반적으로 말하면, 제3 진동 격리 디바이스(118)의 더 낮은 제3 공진 주파수는 더 양호한 시선 정확도를 제공한다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2의 광학 이미징 기기(101)에서, 기판 상으로 패턴의 이미지를 전사하는 방법은 도 1 내지 도 3을 참조로 이하에서 설명될 바와 같은 기준 유닛과 광학 요소 유닛 사이의 공간적 관계를 포착하는 방법 및 본 발명에 따른 광학 투영 유닛의 구성요소를 지지하는 방법의 양호한 실시예를 사용하여 실시될 수 있다.
이 방법의 전사 단계에서, 마스크(103.1) 상에 형성된 패턴의 이미지가 광학 이미징 장치(101)의 광학 투영 유닛(102)을 사용하여 기판(104.1) 상에 전사된다.
이를 위해, 상기 전사 단계의 포착 단계(119.3)에서, 이미징 공정에 참여하는 구성요소(106.1 내지 106.6, 103.1 및 104.1) 사이의 공간적 관계는 상술한 바와 같이 기준 유닛과 광학 요소 유닛 사이의 공간적 관계를 포착하는 방법을 사용하여 포착된다.
전사 단계의 제어 단계(119.4)에서, 기판 테이블(104.2), 마스크 테이블(103.2) 및 다른 거울(106.1 내지 106.5)의 제6 거울(106.6)에 대한 위치 및/또는 배향과, 계측 유닛(110.1)의 계측 구조체에 관한 제6 거울(106.6)의 위치 및/또는 배향은 상술한 바와 같이 포착 단계(119.3)에서 이전에 포착된 공간적 관계의 함수로서 제어된다. 제어 단계(119.4)에 바로 후속하거나 결국 중첩되는 노광 단계에서, 마스크(103.1) 상에 형성된 패턴의 이미지는 그후 광학 이미징 장치(1)를 사용하여 기판(104.1) 상으로 노광된다.
제어 단계(119.4)의 부분적 단계에서, 이전에 제공된 기판(104.1)을 갖는 기판 유닛(104) 및 마스크(103.1)를 갖는 마스크 유닛(103)은 공간 내에서 조절된다. 마스크(103.1) 및 기판(104.1)은 또한 실제 위치 포착 이전의 시간적으로 근접한 지점 또는 심지어 노광 단계 이전의 시간적으로 근접한 지점에서 마스크 유닛(103) 및 기판 유닛(104) 각각 내로 삽입될 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 광학 투영 유닛의 구성요소를 지지하는 방법의 양호한 실시예에 따라서, 단계 119.1에서, 광학 투영 유닛(102)의 구성요소가 먼저 제공되고, 그후, 상술한 바와 같이 단계 119.2에서 지지된다. 이를 위해, 상기 단계(119.2)에서, 광학 투영 유닛(102)의 거울(106.1 내지 106.6)이 광학 투영 유닛(102)의 투영 광학장치 박스 구조체(102.1) 내에 지지 및 위치된다. 단계(119.4)에서, 거울(106.1 내지 106.6)은 그후 도 1 및 도 2에 관하여 상술한 바와 같은 구성을 제공하도록 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)에서 각각의 제어 대역폭에서 능동적으로 지지된다.
포착 단계(119.3)에서, (도 1 및 도 2에 관하여 상술된 바와 같은 구성으로 미리 제공된) 계측 장치(110)가 사용된다. 기준 요소는 이들이 그 위에 위치되는 각각의 거울(106.1 내지 106.6)과 함께 시간적으로 더 이른 지점에 기준 요소가 이미 제공되어 있을 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 기준 요소는 실제 위치 포착 이전의 시간적으로 근접한 위치에서 계측 장치(110)의 다른 구성요소와 함께 제공될 수 있다.
포착 단계(119.3)에서, 광학 이미징 장치(101)의 중심 관성 기준으로서 제6 거울(106.6)과 기판 테이블(104.2), 마스크 테이블(103.2) 및 다른 거울(106.1 내지 106.5) 사이의 실제 공간적 관계가 그후 상술한 바와 같이 포착된다.
제6 거울(106.6)과 기판 테이블(104.2), 마스크 테이블(103.2) 및 다른 거울(106.1 내지 106.5) 사이의 실제 공간적 관계 및 계측 유닛(110.1)의 계측 구조체에 관한 제6 거울(106.6)의 실제 공간적 관계는 전체 노광 공정 전반에 걸쳐 지속적으로 포착될 수 있다. 제어 단계(119.4)에서, 이 연속적 포착 공정의 가장 최근의 결과가 그후 검색 및 사용된다.
상술한 바와 같이, 제어 단계(119.4)에서, 기판 테이블(104.2), 마스크 테이블(103.2) 및 거울(106.1 내지 106.6)의 위치는 그후 노광 단계에서 마스크(103.1) 상에 형성된 패턴의 이미지가 기판(104.1) 상으로 노광되기 이전에, 그 이전에 포착된 이 공간적 관계의 함수로서 제어된다.
제2 실시예
이하에서, 본 발명에 따른 방법의 양호한 실시예가 실행될 수 있는 본 발명에 따른 광학 이미징 장치(201)의 제2 양호한 실시예가 도 4를 참조로 설명된다. 그 기본적 디자인 및 기능에서 광학 이미징 장치(201)는 광학 이미징 장치(101)에 대부분 대응하며, 그래서, 여기서는 주로 차이점을 설명한다. 특히, 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호가 부여되어 있고, 유사 구성요소에는 100의 값만큼 증가된 동일한 참조 번호가 부여되어 있다. 이하에서 명시적으로 달리 설명되지 않으면, 이들 구성요소에 관한 제1 실시예에 관하여 앞서 주어진 설명을 참조한다.
광학 이미징 장치(201)와 광학 이미징 장치(101) 사이의 주된 차이점은 투영 광학장치 박스 구조체(202.1)의 다른 디자인에 있다. 투영 광학장치 박스 구조체(202.1)는 광학 이미징 장치(101)의 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)를 대체할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도시된 실시예에서, 투영 광학장치 박스 구조체(202.1)는 투영 시스템 계측 지지 구조체(112.1) 및 제2 투영 광학장치 박스 서브구조체(202.4)를 지지하는 제1 투영 광학장치 박스 서브구조체(202.3)에 의해 형성되는 2개 부분 디자인을 갖는다. 제2 위치 광학장치 박스 서브구조체(202.4)는 광학 요소(106.1 내지 106.6)의 지지 디바이스(208.1 내지 208.6)에 연결된다. 따라서, 제2 투영 광학장치 박스 서브구조체(202.4)는 광학 요소(106.1 내지 106.6)를 지지한다.
제2 투영 광학장치 박스 서브구조체(202.4)는 20 Hz 내지 30 Hz의 범위의 진동 격리 공진 주파수에서 제4 진동 격리 공진 주파수를 갖는 제4 진동 격리 디바이스(219)를 통해 제1 투영 광학장치 박스 서브구조체(202.3) 상에 지지된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 제4 진동 격리 공진 주파수는 1 Hz 내지 30 Hz의 범위, 1 Hz 내지 8 Hz의 범위, 1 Hz 내지 40 Hz의 범위 또는 25 Hz 내지 30 Hz의 범위로부터 선택될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
또한, 베이스 구조체(107) 상의 제2 투영 광학장치 박스 서브구조체(202.4)의 2 단계 진동 격리 지지에 의해(진동 격리 디바이스(219, 113)를 통해), 진동 교란의 일차 소스(마스크 테이블 지지 디바이스(103.3)의 지지부 및 기판 테이블 지지 디바이스(104.3) 같은) 및 진동 교란의 이차 소스(광학 투영 유닛(102)의 내부 냉각 디바이스(115) 및 기판 시스템 계측 지지 구조체(112.2) 같은)로부터의 적어도 2 단계, 다수의 경우에는 심지어 3개 단계 진동 격리가 달성된다는 것을 알 수 있을 것이다.
달리 말하면, 구조체 지탱 일차 및 이차 진동 교란 에너지는 유리한 방식으로 (적어도) 제2 투영 광학장치 박스 서브구조체(202.4)에 도달하기 이전에 제1 투영 광학장치 박스 서브구조체(202.3)와 베이스 지지 구조체(107)를 통해 전향되며, 그에 의해, 일차 및 이차 진동 교란이 제2 투영 광학장치 박스 서브구조체(202.4)에 도달하기 위해 이동하여야 하는 구조적 경로의 길이를 유리하게 증가시키고, 결과적으로, 일차 및 이차 진동 교란의 감쇠를 유리하게 증가시킨다.
이는 궁극적으로 제2 투영 광학장치 박스 서브구조체(202.4), 그리고, 결과적으로, 광학 요소(106.1 내지 106.6)의 특히 높은 진동 안정화를 초래하며, 이는 또한 시스템의 제어 성능에 매우 유익하다.
다른 진동 격리 디바이스(113, 114, 118)가 관련되는 한, 이들은 제1 실시예와 동일하다. 따라서, 제1 실시예에 관하여 상술한 설명이 여기에 마찬가지로 적용된다.
제1 실시예에 관한 본 예의 다른 차이점은 광학 요소(106.7)의 제2 서브그룹의 지지 디바이스(208.1 내지 208.5)가 진동 균형화 질량 유닛을 구비한다는 사실이다. 그러나, 도 4의 대응 점선 윤곽으로 표시된 바와 같이, 임의의 원하는 수의 이런 진동 균형화 질량 유닛은 광학 요소(106.1 내지 106.6) 중 임의의 원하는 광학 요소를 위해 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예의 마이크로리소그래피 기기(201)에서, 통상적으로 x 방향 및 y 방향으로 모든 관련 자유도에서 100 pm 미만인 시선 정확도가 얻어질 수 있다. 일반적으로 말하면, 여기서 마찬가지로 제3 진동 격리 디바이스(118)의 더 낮은 제3 공진 주파수는 개선된 시선 정확도를 제공한다는 것을 인지하여야 한다.
여기서 마찬가지로, 임의의 원하는, 그리고, 적절한 재료가 각각의 지지 구조체를 위해 선택될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예로서, 알루미늄 같은 금속이 각각의 지지 구조체를 위해, 특히, 비교적 낮은 중량으로 비교적 높은 강성을 필요로하는 지지 구조체를 위해 사용될 수 있다. 제1 실시예에 관하여 상술한 것 같은 다른 재료가 특히 각각의 지지 구조체의 유형 및/또는 기능의 함수로서 선택될 수 있다. 본 예에서, 투영 광학장치 박스 구조체(202.1)의 양 서브구조체들은 알루미늄으로 형성된다.
제3 실시예
이하에서, 본 발명에 따른 방법의 양호한 실시예가 실행될 수 있는 본 발명에 따른 광학 이미징 장치(301)의 제3 양호한 실시예가 도 5를 참조로 설명된다. 그 기본적 디자인 및 기능에서 광학 이미징 장치(301)는 광학 이미징 장치(101)에 대부분 대응하며, 그래서, 여기서는 주로 차이점을 설명한다. 특히, 통일한 구성요소에는 동일 참조번호가 부여되며, 유사한 구성요소에는 값 200이 증가된 동일 참조 번호가 부여된다. 명시적인 다른 설명이 이하에서 제공되지 않으면, 이들 구성요소에 관한 제1 실시예에 관하여 앞서 설명된 설명을 명시적으로 참조한다.
광학 이미징 장치(301)와 광학 이미징 장치(301) 사이의 주된 차이점은 역시 투영 광학장치 박스 구조체(302.1)의 다른 디자인에 있다. 투영 광학장치 박스 구조체(302.1)는 광학 이미징 장치(101)의 투영 광학장치 박스 구조체(102.1)를 대체할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도시된 실시예에서, 투영 광학장치 박스 구조체(302.1)는 제2 투영 광학장치 박스 서브구조체(302.4)를 지지하는 제1 투영 광학장치 박스 서브구조체(302.3)에 의해 형성된 2개 부분 디자인을 가지며, 이는 동시에, 매우 소형의 디자인이 달성되도록 투영 시스템 계측 지지 구조체(312)를 형성한다. 제2 투영 광학장치 박스 서브구조체(302.4)는 광학 요소(106.1 내지 106.6)의 지지 디바이스(308.1 내지 308.6)에 연결된다. 따라서, 제2 투영 광학장치 박스 서브구조체(302.4)는 광학 요소(106.1 내지 106.6)를 지지한다.
제2 투영 광학장치 박스 서브구조체(302.4)는 약 3 Hz의 진동 격리 공진 주파수 범위의 제3 진동 격리 공진 주파수를 갖는 제3 진동 격리 디바이스(318)를 통해 제1 투영 광학장치 박스 서브구조체(302.3) 상에 지지된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 제3 진동 격리 공진 주파수는 제1 실시예에 관하여 앞서 주어진 범위로부터 선택될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
다른 진동 격리 디바이스(113, 114)에 관한 한, 이들은 제1 실시예와 동일하다. 따라서, 제1 실시예에 관하여 앞서 주어진 설명이 마찬가지로 적용된다.
제1 실시예에 관한 본 실시예의 다른 차이점은 모든 지지 디바이스(308.1 내지 308.6)가 연결 디바이스(317.2)를 통해 투영 광학장치 박스 서브구조체(302.4)에 연결된 진동 균형화 질량 유닛(317.1)을 구비한다는 사실이다.
각 진동 균형화 질량 유닛(317.1) 및 그 관련 연결 디바이스(317.2)는 본 실시예에서 약 15 Hz의 균형화 공진 주파수를 형성한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 1 Hz 내지 40 Hz의 범위, 5 Hz 내지 40 Hz의 범위 또는 15 Hz 내지 25 Hz의 범위의 균형화 공진 주파수 범위의 균형화 공진 주파수가 투영 광학장치 박스 구조체(302.1)의 진동 거동의 함수로서 선택될 수 있다.
본 예에서, 투영 광학장치 박스 구조체(302.1)의 진동 거동에 유리한 영향을 제공하기 위해, 각 연결 디바이스(317.2)는 약 1%의 제1 댐핑 비율에서 연계된 진동 균형화 질량 유닛(317.1)의 진동의 댐핑을 제공하도록 구성된다. 광학 요소의 지지 구조체의 진동 거동에 따라서, 다른 제1 댐핑 비율이 선택될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 바람직하게는, 제1 댐핑 비율은 이하의 범위, 즉, 0.2% 내지 15%의 범위, 0.2% 내지 5%의 범위, 그리고, 1.0% 내지 3.0%의 범위로부터 선택된다.
본 실시예의 마이크로리소그래피 기기(301)에서, 통상적으로 x 방향 및 y 방향으로 모든 관련 자유도에서 1 nm 미만인 시선 정확도가 얻어질 수 있다. 일반적으로 말하면, 여기서, 마찬가지로, 제3 진동 격리 디바이스(118)의 더 낮은 제3 공진 주파수가 개선된 시선 정확도를 제공한다는 것을 인지하여야 한다. 또한, 제2 투영 광학장치 박스 서브구조체(302.4)의 증가된 강성에 의해 증가된 시선 정확도가 달성된다는 것을 인지하여야 한다.
여기서 마찬가지로, 임의의 원하는 그리고 적절한 재료가 각각의 지지 구조체를 위해 선택될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예로서, 알루미늄 같은 금속이 각각의 지지 구조체를 위해, 특히, 비교적 낮은 중량의 비교적 높은 강성을 필요로 하는 지지 구조체를 위해 사용될 수 있다. 제1 실시예에 관하여 상술된 것 같은 다른 재료가 특히 각각의 지지 구조체의 유형 및/또는 기능의 함수로서 선택될 수 있다. 본 예에서, 투영 광학장치 박스 구조체(302.1)의 양 서브구조체는 알루미늄으로 형성된다.
비록, 이전에, 광학 요소가 전적으로 반사 요소인 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 다른 실시예에서, 반사, 굴절 또는 회절 요소나 그 임의의 조합이 광학 요소 유닛의 광학 요소를 위해 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (36)

  1. 광학 이미징 장치이며,
    - 광학 투영 시스템과,
    - 지지 구조 시스템을 포함하고,
    - 상기 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하는 노광 공정에서 기판 지지 구조체에 의해 지지되는 기판 상으로 마스크 지지 구조체에 의해 지지되는 마스크의 패턴의 이미지를 전사하도록 구성된 광학 요소의 그룹을 포함하고,
    - 상기 마스크 지지 구조체 및 상기 기판 지지 구조체는 일차 진동 소스를 형성하고,
    - 상기 지지 구조 시스템은 베이스 지지 구조체, 광학 요소 지지 구조체 및 상기 일차 진동 소스 이외의 이차 진동 소스의 적어도 하나의 이차 진동 소스 지지 구조체를 포함하고,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체는 상기 광학 요소를 지지하고,
    - 상기 적어도 하나의 이차 진동 소스 지지 구조체는 이차 진동 소스를 지지하고, 상기 이차 진동 소스는 구조체 지탱 진동 에너지를 포함하는 이차 진동 교란의 소스이고, 상기 이차 진동 소스는 상기 광학 이미징 장치의 내부에 위치되고,
    - 상기 베이스 지지 구조체는 상기 이차 진동 소스로부터 상기 광학 요소 지지 구조체로의 상기 구조체 지탱 진동 에너지의 구조적 경로가 단지 상기 베이스 지지 유닛을 통해서만 존재하는 방식으로 상기 광학 요소 지지 구조체와 상기 이차 진동 소스 지지 구조체를 지지하는 광학 이미징 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    - 상기 이차 진동 소스는 이차 진동 소스 그룹의 요소이고,
    - 상기 이차 진동 소스 그룹은 계측 시스템의 구성요소, 상기 계측 시스템의 냉각 유닛, 상기 광학 투영 시스템의 구성요소, 상기 광학 투영 시스템의 이동 구성요소 및 상기 광학 투영 시스템의 냉각 유닛으로 구성되고,
    - 상기 이차 진동 소스 지지 구조체는 특히 진동 격리 방식으로 상기 베이스 지지 구조체 상에 지지되는 광학 이미징 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체는 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛을 포함하고,
    - 상기 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛은 상기 광학 요소를 지지하고,
    - 상기 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛은 진동 격리 디바이스를 통해 상기 베이스 지지 구조체 상에 지지되는 광학 이미징 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    - 상기 진동 격리 디바이스는 진동 격리 공진 주파수 범위의 진동 격리 공진 주파수를 가지고,
    - 상기 진동 격리 공진 주파수 범위는 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹으로부터 선택되고,
    - 상기 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹은 0.05 Hz 내지 8.0 Hz의 범위, 0.1 Hz 내지 1.0 Hz의 범위 및 0.2 Hz 내지 0.6 Hz의 범위로 구성되는 광학 이미징 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛은 제1 지지 유닛이고,
    - 상기 진동 격리 디바이스는 제1 진동 격리 공진 주파수를 갖는 제1 진동 격리 디바이스이고,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체는 적어도 하나의 제2 지지 유닛을 포함하고,
    - 상기 적어도 하나의 제2 지지 유닛은 상기 광학 유닛을 지지하고,
    - 상기 적어도 하나의 제2 지지 유닛은 제2 진동 격리 디바이스를 통해 상기 제1 지지 유닛 상에 지지되는 광학 이미징 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    - 상기 제2 진동 격리 디바이스는 진동 격리 공진 주파수 범위의 제2 진동 격리 공진 주파수를 가지고,
    - 상기 제2 진동 격리 공진 주파수 범위는 제2 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹으로부터 선택되고,
    - 상기 제2 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹은 1 Hz 내지 30 Hz의 범위, 1 Hz 내지 8 Hz의 범위, 1 Hz 내지 40 Hz의 범위 및 25 Hz 내지 30 Hz의 범위로 구성되는 광학 이미징 장치.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체는 적어도 하나의 진동 균형화 질량 유닛을 포함하고,
    - 상기 진동 균형화 질량 유닛은 연결 디바이스를 통해 상기 광학 요소 지지 유닛에 연결되고,
    - 상기 연결 디바이스는 균형화 공진 주파수 범위의 균형화 공진 주파수를 가지고,
    - 상기 균형화 공진 주파수 범위는 균형화 공진 주파수 범위 그룹으로부터 선택되고,
    - 상기 균형화 공진 주파수 범위 그룹은 1 Hz 내지 40 Hz의 범위, 5 Hz 내지 40 Hz의 범위 및 15 Hz 내지 25 Hz의 범위로 구성되는 광학 이미징 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 진동 균형화 질량 유닛은 적어도 하나의 진동 균형화 질량 요소를 포함하고,
    - 상기 진동 균형화 질량 요소는 상기 광학 요소의 그룹의 광학 요소와 상기 광학 요소 지지 유닛 사이에 운동학적으로 직렬로 배열되는 광학 이미징 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    - 상기 광학 요소의 그룹은 광학 요소의 제1 서브그룹과 광학 요소의 제2 서브그룹 중 적어도 하나를 포함하고,
    - 상기 광학 요소의 제1 서브그룹은 적어도 하나의 제1 광학 요소를 포함하고,
    - 상기 적어도 하나의 진동 균형화 질량 유닛의 균형화 질량 요소가 상기 적어도 하나의 제1 광학 요소에 연계되지 않고,
    - 상기 광학 요소의 제2 서브그룹은 복수의 제2 광학 요소를 포함하고,
    - 상기 적어도 하나의 진동 균형화 질량 유닛의 적어도 하나의 균형화 질량 요소가 상기 제2 광학 요소 중 각각에 연계되는 광학 이미징 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    - 복수의 균형화 질량 요소가 상기 제2 광학 요소 중 적어도 하나와 연계되고,
    - 상기 복수의 균형화 질량 요소는 2개 내지 6개의 균형화 질량 요소와 적어도 두 개의 균형화 질량 요소 중 적어도 하나를 포함하는 광학 이미징 장치.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 연결 디바이스는 댐핑 비율로 상기 적어도 하나의 진동 균형화 질량 유닛의 진동의 댐핑을 제공하도록 구성되고,
    - 상기 댐핑 비율은 댐핑 비율 범위 그룹의 댐핑 비율 범위로부터 선택되고,
    - 상기 댐핑 비율 범위 그룹은 0.2% 내지 15%의 범위, 0.2% 내지 5%의 범위 및 1.0% 내지 3.0%의 범위로 구성되는 광학 이미징 장치.
  12. 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 지지 구조 시스템은 투영 시스템 계측 지지 구조체를 포함하고,
    - 상기 투영 시스템 계측 지지 구조체는 상기 광학 요소의 그룹의 적어도 하나의 광학 요소의 상태를 나타내는 변수를 포착하도록 구성되고 상기 광학 요소의 그룹에 연계된 적어도 하나의 계측 디바이스를 지지하며,
    - 상기 적어도 하나의 투영 시스템 계측 지지 구조체 중 적어도 하나는 다른 진동 격리 디바이스를 통해 상기 베이스 지지 구조체 상에 지지되고, 상기 적어도 하나의 투영 시스템 계측 지지 구조체는 운동학적으로 직렬로 배열된 적어도 두 개의 진동 격리 디바이스를 통해 상기 베이스 지지 구조체 상에 지지되는 광학 이미징 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    - 상기 다른 진동 격리 디바이스는 다른 진동 격리 공진 주파수 범위의 다른 진동 격리 공진 주파수를 가지고,
    - 상기 다른 진동 격리 공진 주파수 범위는 다른 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹으로부터 선택되고,
    - 상기 다른 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹은 1 Hz 내지 30 Hz의 범위, 2 Hz 내지10 Hz의 범위 및 3 Hz 내지 8 Hz의 범위로 구성되는 광학 이미징 장치.
  14. 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 다른 진동 격리 공진 주파수와 상기 균형화 공진 주파수는 주파수 갭만큼 분리되고,
    - 상기 주파수 갭은 주파수 갭 범위 그룹의 주파수 갭 범위로부터 선택되고,
    - 상기 주파수 갭 범위 그룹은 1 Hz 내지 40 Hz의 범위, 10 Hz 내지 25 Hz의 범위 및 상기 다른 진동 격리 공진 주파수의 100% 내지 400%의 범위로 구성되는 광학 이미징 장치.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 다른 진동 격리 디바이스는 댐핑 비율에서 상기 적어도 하나의 투영 시스템 계측 지지 구조체의 진동의 댐핑을 제공하도록 구성되고,
    - 상기 댐핑 비율은 댐핑 비율 범위 그룹의 댐핑 비율 범위로부터 선택되고,
    - 상기 댐핑 비율 범위 그룹은 5% 내지 60%의 범위, 10% 내지 30%의 범위 및 20% 내지 25%의 범위로 구성되는 광학 이미징 장치.
  16. 제3항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛 및 투영 시스템 계측 지지 구조체 중 적어도 하나는 재료 그룹으로부터 선택된 재료로 이루어지고,
    - 상기 재료 그룹은 강철, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), Invar-합금, 텅스텐 합금, 세라믹 재료, 실리콘 침투 실리콘 카바이드(SiSiC), 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si), 탄소 섬유 보강 실리콘 카바이드(C/CSiC), 알루미늄 산화물(Al2O3), Zerodur®, ULE® 글래스, 석영 및 코디어라이트로 구성되는 광학 이미징 장치.
  17. 제5항에 있어서,
    - 상기 제1 지지 유닛은 제1 강성을 갖는 제1 재료로 형성되고,
    - 상기 제2 지지 유닛은 제2 강성을 갖는 제2 재료로 형성되며,
    - 상기 제2 강성은 상기 제1 강성보다 높은 광학 이미징 장치.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    - UV 범위의 노광 광 파장에서 노광 광을 사용하는 마이크로리소그래피에 사용되도록 구성되는 것,
    - 상기 노광 광 파장은 5 nm 내지 20 nm의 범위인 것,
    - 상기 광학 요소의 그룹의 상기 광학 요소는 반사 광학 요소인 것 중 적어도 하나에 해당하는 광학 이미징 장치.
  19. 광학 이미징 장치의 광학 투영 시스템을 지지하는 방법이며,
    - 상기 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하는 노광 공정에서 마스크 지지 구조체에 의해 지지된 마스크의 패턴의 이미지를 기판 지지 구조체에 의해 지지된 기판 상으로 전사하도록 구성된 광학 요소의 그룹을 가지고, 상기 마스크 지지 구조체 및 상기 기판 지지 구조체는 일차 진동 소스를 형성하고,
    상기 방법은
    - 광학 요소 지지 구조체를 통해 베이스 지지 구조체 상에 상기 광학 요소를 지지하는 단계와,
    - 이차 진동 소스 지지 구조체를 통해 상기 베이스 지지 구조체 상에 상기 일차 진동 소스 이외의 이차 진동 소스를 지지하는 단계로서, 상기 이차 진동 소스는 구조체 지탱 진동 에너지를 포함하는 이차 진동 교란의 소스이고, 상기 이차 진동 소스는 상기 광학 이미징 장치 내부에 위치되는, 이차 진동 소스를 지지하는 단계를 포함하고,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체와 상기 이차 진동 소스 지지 구조체는 상기 이차 진동 소스로부터 상기 광학 요소 지지 구조체로의 상기 구조체 지탱 진동 에너지의 구조적 경로가 단지 상기 베이스 지지 유닛을 통해서만 존재하는 방식으로 지지되는 광학 투영 시스템 지지 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체는 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛을 포함하고,
    - 상기 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛은 상기 광학 요소를 지지하고,
    - 상기 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛은 진동 격리 공진 주파수 범위의 진동 격리 공진 주파수에서 진동 격리 방식으로 상기 베이스 지지 구조체 상에 지지되고,
    - 상기 진동 격리 공진 주파수 범위는 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹으로부터 선택되고,
    - 상기 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹은 0.05 Hz 내지 8.0 Hz의 범위, 0.1 Hz 내지 1.0 Hz의 범위 및 0.2 Hz 내지 0.6 Hz의 범위로 구성되는 광학 투영 시스템 지지 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛은 제1 지지 유닛이고,
    - 상기 진동 격리 공진 주파수는 제1 진동 격리 공진 주파수이고,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체는 적어도 하나의 제2 지지 유닛을 포함하고,
    - 상기 적어도 하나의 제2 지지 유닛은 상기 광학 요소를 지지하고,
    - 상기 적어도 하나의 제2 지지 유닛은 제2 진동 격리 공진 주파수 범위의 제2 진동 격리 공진 주파수에서 진동 격리 방식으로 상기 제1 지지 유닛 상에 지지되고,
    - 상기 제2 진동 격리 공진 주파수 범위는 제2 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹으로부터 선택되고,
    - 상기 제2 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹은 1 Hz 내지 30 Hz의 범위, 1 Hz 내지 8 Hz의 범위, 1 Hz 내지 40 Hz의 범위 및 25 Hz 내지 30 Hz의 범위로 구성되는 광학 투영 시스템 지지 방법.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    - 적어도 하나의 진동 균형화 질량 유닛은 균형화 공진 주파수 범위의 균형화 공진 주파수에서의 균형화 효과 및 댐핑 비율에서의 진동의 댐핑 효과 중 적어도 하나를 제공하는 방식으로 상기 광학 요소 지지부에 연결되고,
    - 상기 균형화 공진 주파수 범위는 균형화 공진 주파수 범위 그룹으로부터 선택되고,
    - 상기 균형화 공진 주파수 범위 그룹은 1 Hz 내지 40 Hz의 범위, 5 Hz 내지 40 Hz의 범위 및 15 Hz 내지 25 Hz의 범위로 구성되며,
    - 상기 댐핑 비율은 댐핑 비율 범위 그룹의 댐핑 비율 범위로부터 선택되고,
    - 상기 댐핑 비율 범위 그룹은 0.2% 내지 15%의 범위, 0.2% 내지 5%의 범위 및 1.0% 내지 3.0%의 범위로 구성되는 광학 투영 시스템 지지 방법.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 투영 시스템 계측 지지 구조체는 다른 진동 격리 공진 주파수 범위의 다른 진동 격리 공진 주파수에서 진동 격리 방식으로 상기 베이스 지지 구조체 상에 지지되고,
    - 상기 투영 시스템 계측 지지 구조체는 상기 광학 요소의 그룹에 연계된 적어도 하나의 계측 디바이스를 지지하고, 상기 광학 요소의 그룹의 적어도 하나의 광학 요소의 상태를 나타내는 변수를 포착하도록 구성되며,
    - 상기 다른 진동 격리 공진 주파수 범위는 다른 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹으로부터 선택되고,
    - 상기 다른 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹은 1 Hz 내지 30 Hz의 범위, 2 Hz 내지 10 Hz의 범위 및 3 Hz 내지 8 Hz의 범위로 구성되는 광학 투영 시스템 지지 방법.
  24. 광학 이미징 장치이며,
    - 광학 투영 시스템, 및
    - 지지 구조 시스템을 포함하고,
    - 상기 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하는 노광 공정에서 마스크 지지 구조체에 의해 지지된 마스크의 패턴의 이미지를 기판 지지 구조체에 의해 지지된 기판 상으로 전사하도록 구성된 광학 요소의 그룹을 포함하고,
    - 상기 마스크 지지 구조체 및 상기 기판 지지 구조체는 일차 진동 소스를 형성하고,
    - 상기 지지 구조 시스템은 베이스 지지 구조체와, 광학 요소 지지 구조체와, 상기 일차 진동 소스 이외의 이차 진동 소스의 적어도 하나의 이차 진동 소스 지지 구조체를 포함하며,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체는 상기 광학 요소를 지지하고,
    - 상기 적어도 하나의 이차 진동 소스 지지 구조체는 이차 진동 소스를 지지하고, 상기 이차 진동 소스는 구조체 지탱 진동 에너지를 포함하는 이차 진동 교란의 소스이고, 상기 진동 소스는 상기 광학 이미징 장치의 내부에 위치되고,
    - 상기 베이스 지지 구조체는 상기 이차 진동 소스 지지 구조체가 적어도 하나의 진동 격리 디바이스를 통해 상기 광학 요소 지지 구조체로부터 기계적으로 분리되는 방식으로 상기 광학 요소 지지 구조체와 상기 이차 진동 소스 지지 구조체를 지지하는 광학 이미징 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    - 상기 이차 진동 소스는 이차 진동 소스 그룹의 요소이고,
    - 상기 이차 진동 소스 그룹은 계측 시스템의 구성요소, 상기 계측 시스템의 냉각 유닛, 상기 광학 투영 시스템의 구성요소, 상기 광학 투영 시스템의 이동 구성요소 및 상기 광학 투영 시스템의 냉각 유닛으로 구성되며,
    - 상기 이차 진동 소스 지지 구조체는 특히 진동 격리 디바이스를 통해 진동 격리 방식으로 상기 베이스 지지 구조체 상에 지지되는 광학 이미징 장치.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체는 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛을 포함하고,
    - 상기 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛은 상기 광학 요소를 지지하고,
    - 상기 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛은 진동 격리 디바이스를 통해 상기 베이스 지지 구조체 상에 지지되는 광학 이미징 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    - 상기 진동 격리 디바이스는 진동 격리 공진 주파수 범위의 진동 격리 공진 주파수를 가지고,
    - 상기 진동 격리 공진 주파수 범위는 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹으로부터 선택되고,
    - 상기 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹은 0.05 Hz 내지 8.0 Hz의 범위, 0.1 Hz 내지 1.0 Hz의 범위 및 0.2 Hz 내지 0.6 Hz의 범위로 구성되는 광학 이미징 장치.
  28. 제26항 또는 제27항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛은 제1 지지 유닛이고,
    - 상기 진동 격리 디바이스는 제1 진동 격리 디바이스이고,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체는 적어도 하나의 제2 지지 유닛이고,
    - 상기 적어도 하나의 제2 지지 유닛은 상기 광학 요소를 지지하고,
    - 상기 적어도 하나의 제2 지지 유닛은 제2 진동 격리 디바이스를 통해 상기 제1 지지 유닛 상에 지지되는 광학 이미징 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    - 상기 제2 진동 격리 디바이스는 진동 격리 공진 주파수 범위의 진동 격리 공진 주파수를 가지고,
    - 상기 제2 진동 격리 공진 주파수 범위는 제2 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹으로부터 선택되고,
    - 상기 제2 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹은 1 Hz 내지 30 Hz의 범위, 1 Hz 내지 8 Hz의 범위, 1 Hz 내지 40 Hz의 범위 및 25 Hz 내지 30 Hz의 범위로 구성되는 광학 이미징 장치.
  30. 제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체는 적어도 하나의 진동 균형화 질량 유닛을 포함하고,
    - 상기 진동 균형화 질량 유닛은 연결 디바이스를 통해 상기 광학 요소 지지 유닛에 연결되고,
    - 상기 연결 디바이스는 균형화 공진 주파수 범위의 균형화 공진 주파수를 가지고,
    - 상기 균형화 공진 주파수 범위는 균형화 공진 주파수 범위 그룹으로부터 선택되고,
    - 상기 균형화 공진 주파수 범위 그룹은 1 Hz 내지 40 Hz의 범위, 5 Hz 내지 40 Hz의 범위 및 15 Hz 내지 25 Hz의 범위로 구성되는 광학 이미징 장치.
  31. 제26항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 지지 구조 시스템은 투영 시스템 계측 지지 구조체를 포함하고,
    - 상기 투영 시스템 계측 지지 구조체는 상기 광학 요소의 그룹에 연계된 적어도 하나의 계측 디바이스를 지지하고, 상기 광학 요소의 그룹의 적어도 하나의 광학 요소의 상태를 나타내는 변수를 포착하도록 구성되며,
    - 상기 적어도 하나의 투영 시스템 계측 지지 구조체 중 적어도 하나는 다른 진동 격리 디바이스를 통해 상기 베이스 지지 구조체 상에 지지되고, 상기 적어도 하나의 투영 시스템 계측 지지 구조체는 운동학적으로 직렬로 배열된 적어도 두 개의 진동 격리 디바이스를 통해 상기 베이스 지지 구조체 상에 지지되는 광학 이미징 장치.
  32. 제31항에 있어서,
    - 상기 다른 진동 격리 디바이스는 다른 진동 격리 공진 주파수 범위의 다른 진동 격리 공진 주파수를 가지고,
    - 상기 다른 진동 격리 공진 주파수 범위는 다른 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹으로부터 선택되고,
    - 상기 다른 진동 격리 공진 주파수 범위 그룹은 1 Hz 내지 30 Hz의 범위, 2 Hz 내지 10 Hz의 범위 및 3 Hz 내지 8 Hz의 범위로 구성되는 광학 이미징 장치.
  33. 제26항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 광학 요소 지지 유닛 및 투영 시스템 계측 지지 구조체 중 적어도 하나는 재료 그룹으로부터 선택된 재료로 형성되고,
    - 상기 재료 그룹은 강철, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), Invar-합금, 텅스텐 합금, 세라믹 재료, 실리콘 침투 실리콘 카바이드(SiSiC), 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘(Si), 탄소 섬유 보강 실리콘 카바이드(C/CSiC), 알루미늄 산화물(Al2O3), Zerodur®, ULE® 글래스, 석영 및 코디어라이트로 구성되는 광학 이미징 장치.
  34. 광학 이미징 장치의 광학 투영 시스템을 지지하는 방법이며,
    상기 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하는 노광 공정에서 마스크 지지 구조체에 의해 지지된 마스크의 패턴의 이미지를 기판 지지 구조체에 의해 지지된 기판 상으로 전사하도록 구성된 광학 요소의 그룹을 가지고, 상기 마스크 지지 구조체 및 상기 기판 지지 구조체는 일차 진동 소스를 형성하고,
    상기 방법은
    - 광학 요소 지지 구조체를 통해 베이스 지지 구조체 상에 상기 광학 요소를 지지하는 단계와,
    - 이차 진동 소스 지지 구조체를 통해 상기 베이스 지지 구조체 상에 상기 일차 진동 소스 이외의 이차 진동 소스를 지지하는 단계로서, 상기 이차 진동 소스는 구조체 지탱 진동 에너지를 포함하는 이차 진동 교란의 소스이고, 상기 진동 소스는 상기 광학 이미징 장치 내부에 위치되는, 이차 진동 소스 지지 단계를 포함하고,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체 및 상기 이차 진동 소스 지지 구조체는 상기 이차 진동 소스 지지 구조체가 적어도 하나의 진동 격리 디바이스를 통해 상기 광학 요소 지지 구조체로부터 기계적으로 분리되는 방식으로 상기 베이스 지지 구조체에 의해 지지되는 광학 투영 시스템 지지 방법.
  35. 광학 이미징 장치이며,
    - 광학 투영 시스템과,
    - 지지 구조 시스템을 포함하고,
    - 상기 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하는 노광 공정에서 마스크 지지 구조체에 의해 지지된 마스크의 패턴의 이미지를 기판 지지 구조체에 의해 지지된 기판 상으로 전사하도록 구성된 광학 요소의 그룹을 포함하고,
    - 상기 지지 구조 시스템은 베이스 지지 구조체 및 광학 요소 지지 구조체와 투영 시스템 계측 지지 구조체를 포함하며,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체는 상기 광학 요소를 지지하고,
    - 상기 광학 요소 지지 구조체는 제1 진동 격리 디바이스를 통해 상기 베이스 지지 구조체 상에 지지되고,
    - 상기 투영 시스템 계측 지지 구조체는 상기 광학 요소의 그룹에 연계된 적어도 하나의 계측 디바이스를 지지하고 상기 광학 요소의 그룹의 적어도 하나의 광학 요소의 상태를 나타내는 변수를 포착하도록 구성되며,
    - 상기 투영 시스템 계측 지지 구조체는 제2 진동 격리 디바이스를 통해 상기 광학 요소 지지 구조체 상에 지지되는 광학 이미징 장치.
  36. 광학 이미징 장치의 광학 투영 시스템을 지지하는 방법이며,
    - 상기 광학 투영 시스템은 노광 광 경로를 따라 노광 광을 사용하는 노광 공정에서 마스크 지지 구조체에 의해 지지된 마스크의 패턴의 이미지를 기판 지지 구조체에 의해 지지된 기판 상으로 전사하도록 구성된 광학 요소의 그룹을 구비하고,
    상기 방법은
    - 광학 요소 지지 구조체를 통해 베이스 지지 구조체 상에 상기 광학 요소를 지지하는 단계와,
    - 투영 시스템 계측 지지 구조체를 사용하여 상기 광학 요소 지지 구조체 상에 상기 광학 요소의 그룹에 연계된 적어도 하나의 계측 디바이스를 지지하는 단계와,
    - 제2 진동 격리 디바이스를 통해 상기 광학 요소 지지 구조체 상에 상기 투영 시스템 계측 지지 구조체를 지지하는 단계를 포함하고,
    - 상기 적어도 하나의 계측 디바이스는 상기 광학 요소의 그룹의 적어도 하나의 광학 요소의 상태를 나타내는 변수를 포착하도록 구성되는 광학 투영 시스템 지지 방법.
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