KR20150041133A

KR20150041133A - 리소그래피 장치, 디바이스 제조 방법 및 이격 측정 시스템

Info

Publication number: KR20150041133A
Application number: KR1020157006205A
Authority: KR
Inventors: 데 파쉬 엔젤베르투스 안토니우스 프란시스쿠스 반; 루드 안토니우스 카타리나 마리아 비렌스; 마르티누스 아그네스 빌렘 커위페르스; 크리스티안 알렉산더 후겐담; 프란시스코 마테이스 야콥스; 빌렘 헤르만 거트루다 애나 코에넨; 에릭 뢰로프 룹스트라
Original assignee: 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2015-04-15
Also published as: JP5945632B2; JP2015532726A; WO2014029601A1; KR101671824B1; NL2011253A; US9575416B2; US20150212428A1

Abstract

리소그래피 장치로서, 가동체 및 가동체의 포지션 양을 결정하도록 구현되는 이격 측정 시스템을 포함하는 리소그래피 장치. 이격 측정 시스템은 인코더 및 그리드 구조체를 포함한다. 인코더 및 그리드 구조체 중 하나는 가동체에 연결된다. 그리드 구조체는 고정밀도 그리드부 및 저정밀도 그리드부를 포함한다. 상기 인코더는 상기 고정밀도 그리드부와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 고정밀도로 결정하도록 구현된다. 상기 인코더는 상기 저정밀도 그리드부와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 저정밀도로 결정하도록 구현된다.

Description

리소그래피 장치, 디바이스 제조 방법 및 이격 측정 시스템{LITHOGRAPHIC APPARATUS, DEVICE MANUFACTURING METHOD AND DISPLACEMENT MEASUREMENT SYSTEM}

관련 출원들에의 상호-참조

본 출원은 2012 년 8 월 23 일 출원된 미국 가특허 출원 번호 61/692,580 호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 특허 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에 원용되어 있다.

분야

본 발명은 리소그래피 장치, 디바이스를 제조하는 방법, 및 이격 측정 시스템에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 상에 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 부여하는 장치이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 마스크 또는 레티클(reticle)로도 지칭되는 패터닝 장치가 집적회로의 개개의 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 패턴은 기판, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼 상의 타겟부에 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재의 층 위로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 기존의 리소그래피 장치는 소위 스테퍼를 포함하는데, 그 안에서 각각의 타겟부는 전체 패턴을 타겟부 상에 한 번 노광시킴으로써 조사된다. 기존의 리소그래피 장치는 소위 스캐너를 포함하는데, 그 안에서 각각의 타겟부는 주어진 방향에 평행하거나 반평행한 기판을 동시에 스캐닝하는 동안 이러한 방향에서 방사선 빔을 통과하여 패턴을 스캐닝함으로써 조사된다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 장치로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.

리소그래피 장치 내의 이격을 측정하기 위하여, 기판 및/또는 패터닝 디바이스의 포지션을 결정하도록 구성되는 이격 측정 시스템이 제공된다. 이격 측정 시스템은 반복 패턴이 제공되는 그리드 구조체에 대한 포지션을 측정하도록 구성되고 구현되는 적어도 하나의 인코더를 가질 수도 있다. 요구되는 사이즈 및 정밀도로 그리드 구조체를 제조하는 것은 어려울 수도 있다.

리소그래피 장치에 개선된 이격 측정 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 가동체 및 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 이격 측정 시스템은 가동체의 포지션 양을 결정하도록 구현된다. 이격 측정 시스템은 인코더 및 그리드 구조체를 포함한다. 인코더 및 그리드 구조체 중 하나는 가동체에 연결된다. 그리드 구조체는 고정밀도 그리드부 및 저정밀도 그리드부를 포함한다. 상기 인코더는 상기 고정밀도 그리드부와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 고정밀도로 결정하도록 구현된다. 상기 인코더는 상기 저정밀도 그리드부와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 저정밀도로 결정하도록 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 리소그래피 장치를 사용하여 패터닝 디바이스로부터 기판 상에 패턴을 전사하기 위한 디바이스 제조 방법이 제공된다. 리소그래피 장치는 가동체를 포함한다. 이러한 방법은 가동체를 이동시키는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 가동체의 포지션 양을 고정밀도로써 측정하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 가동체의 포지션 양을 저정밀도로써 측정하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면 가동체의 포지션 양을 결정하도록 구성되는 이격 측정 시스템이 제공된다. 이격 측정 시스템은 인코더 및 그리드 구조체를 포함한다. 인코더 및 그리드 구조체 중 하나는 가동체에 연결가능하다. 그리드 구조체는 고정밀도 그리드부 및 저정밀도 그리드부를 포함한다. 상기 인코더는 상기 고정밀도 그리드부와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 고정밀도로 결정하도록 구현된다. 상기 인코더는 상기 저정밀도 그리드부와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 저정밀도로 결정하도록 구현된다.

본 발명의 실시예가 오직 예시를 통하여, 대응하는 참조 심벌들이 대응하는 부분을 표시하는 첨부된 개략도를 참조하여 이제 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 묘사한다; 그리고
도 2 는 다른 실시예에 따르는 기판 테이블 및 이격 측정 시스템을 묘사한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 묘사한다. 이 장치는 조명 시스템(IL), 지지 구조체(MT), 기판 테이블(WT), 및 투영 시스템(PS)을 포함한다. 조명 시스템(IL)은 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하도록 구성된다. 지지 구조체 (MT), 예를 들어 패터닝 디바이스 지지체 또는 마스크 테이블은 패터닝 디바이스 (MA)를 지지하도록 구성된다. 지지 구조체 (MT)는 어떤 파라미터에 따라서 패터닝 디바이스 (MA)를 정확하게 포지셔닝하도록 구성되는 제 1 위치 설정기 (PM)에 연결된다. 기판 테이블, 예를 들어 웨이퍼 테이블 또는 기판 지지체는 기판, 예를 들어 레지스트-코팅된 웨이퍼(W)를 홀딩하도록 구성된다. 기판 테이블(WT)은 특정 파라미터에 따라서 기판(W)을 포지셔닝하도록 구성되는 제 2 포지셔닝 디바이스(PW)에 연결된다. 투영 시스템 (PS)은 패터닝 디바이스 (MA)에 의하여 방사선 빔 (B)에 부여된 패턴을 기판 (W)의 타겟부 (C) 상에 투영하도록 구성된다.

방사선 빔 (B)은(UV) 방사선이거나 임의의 다른 적합한 방사선일 수도 있다. 본 실시예에서 사용되는 "방사선 빔"이라는 용어는 자외선(UV) 방사선을 포함하는, 예를 들어 365, 248, 193, 157, 또는 126 nm이거나 거의 그 값인 파장을 가지는 모든 타입의 전자기 방사선을 망라한다. 전자기 방사선은, 예를 들어 5 내지 20 nm의 범위 내의 파장을 가지는 극자외선(extreme ultra-violet; EUV) 방사선을 포함할 수도 있다. 전자기 방사선은 입자 빔, 예컨대 이온 빔 또는 전자 빔을 포함할 수도 있다.

조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위한 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 정전식, 다른 형태의 광학 요소, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 형태의 광학 요소들을 포함할 수 있다.

도 1 을 참조하면, 조명 시스템(IL)은 방사선 빔을 방사선 소스(SO)로부터 수광한다. 예를 들어, 방사원이 엑시머 레이저인 경우, 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 엔티티일 수 있다. 이러한 경우들에서, 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않고, 방사선 빔은, 예를 들어 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 조명 시스템(IL)으로 전달된다. 다른 경우에, 예컨대 방사원(SO)이 수은 램프인 경우에, 이러한 소스(SO)는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수 있다. 소스(SO) 및 조명 시스템(IL)은 필요할 경우 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 지칭될 수도 있다.

조명 시스템(IL)은 방사선 빔의 각 세기 분포(angular intensity distribution)를 조절하도록 구성되는 조절기(AD)를 포함할 수도 있다. 부가적으로, 조명 시스템(IL)은 집속기(integrator)(IN) 및 집광기(condenser)(CO)와 같은 다양한 다른 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 조명기는 방사선 빔이 자신의 단면에서 원하는 균일성 및 세기기 분포를 가지도록 조정하기 위하여 사용될 수도 있다.

지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지, 즉 이의 무게를 지탱한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를, 패터닝 디바이스(MA)의 지향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지 여부와 같은 다른 조건에 의존하는 방식으로 홀딩한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)를 유지하기 위해 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동시킬 수 있는 프레임(frame) 또는 테이블일 수도 있다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대하여 원하는 포지션에 있다는 것을 보장할 수도 있다.

본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판(W)의 타겟부(C) 내에 패턴을 생성하는 것과 같이, 자신의 단면 내에 패턴을 가지는 방사선 빔을 부여하기 위하여 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 지칭하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예컨대 그 패턴이 위상 천이 피처(phase shifting feature) 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)를 포함하는 경우, 기판(W)의 타겟부(C)에서의 요구된 패턴과 정확히 일치하지 않을 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 타겟부(C), 예컨대 집적 회로 내에 생성되는 중인 디바이스 내의 특정 기능성 층에 대응할 것이다.

지지 구조체는 패터닝 장치가 예컨대 투영 시스템에 대하여 요구된 위치에 있도록 할 수 있다. 패터닝 장치의 예는 레티클, 마스크, 프로그램가능 미러 어레이, 및 프로그램가능(LCD) 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피에서 주지되며, 이진, 교번 위상-천이, 감쇄 위상-천이, 및 다양한 하이브리드 마스크 타입과 같은 마스크 타입을 포함한다. 프로그램가능 미러 어레이의 일 예는 소형 미러들의 매트릭스 정렬을 채용하는데, 이들 각각은 인입하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사하기 위하여 개별적으로 틸팅될 수 있다. 틸팅된 미러는 미러 매트릭스에 의하여 반사된 방사선 빔 내에 패턴을 부여한다.

본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되고 있는 방사선 빔에 대해 적합하거나 또는 액침액(immersion liquid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대해 적합한, 굴절식, 반사식, 반사 굴절식(catadioptric), 자기식, 전자기식, 및 정전식 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다.

리소그래피 장치는 2개 이상의 기판 테이블(WT) 및/또는 2개 이상의 지지 구조체(MT)를 갖는 형태로 구성될 수 있다. 추가적 웨이퍼 테이블 (WT) 또는 지지 구조체 (MT)는 병렬적으로 사용될 수도 있고, 또는 하나 이상의 다른 테이블 또는 지지체 중 하나 이상이 방사선 빔 (B)을 기판 (W) 상에 투영하기 위하여 사용되는 동안에 하나 이상의 기판 테이블 (WT) 또는 지지 구조체(MT)에서 예비 단계들이 수행될 수도 있다. 하나 이상의 기판 테이블 (WT)에 추가하여, 리소그래피 장치는 측정 장비를 홀딩하도록 구현되는 측정 테이블을 가질 수도 있다. 측정 테이블은 웨이퍼를 홀딩하기 위하여 구현되지 않을 수도 있다.

리소그래피 장치는 또한, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간을 채우기 위해 기판의 적어도 일부분이 상대적으로 높은 굴절률을 가진 액체, 예컨대 물에 의해 덮힐 수 있는 유형일 수 있다.액침액은 또한 예컨대 패터닝 디바이스(MA)와 투영 시스템(PS) 사이와 같은 리소그래피 장치 내의 다른 공간에도 가해질 수 있다. 액침 기술은 투영 시스템(PS)의 개구수(NA)를 증가시키기 위해 이용될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "액침"이라는 용어는, 기판(W)과 같은 구조체가 액체에 잠겨져야 하는 것을 의미하지 않고, 그보다는 노광 동안에 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 액체가 위치된다는 것을 의미한다.

방사선 빔(B)은 지지 구조체 상에 홀딩되는 패터닝 디바이스 상에 입사하고, 그리고 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로지르면, 방사선 빔(B)은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 빔을 포커싱하는 투영 시스템(PS)을 통과한다. 제 2 포지셔닝 디바이스(PW) 및 이격 측정 센서(선형 인코더, 간섭측정 측정 디바이스, 또는 용량성 센서를 포함함)의 도움을 받아, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟부들(C)을 포지셔닝하기 위하여, 기판 테이블(WT)이 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 포지셔닝 디바이스(PM) 및 다른 이격 측정 시스템(도 1 에는 명확하게 묘사되지 않음)은, 방사선 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 포지셔닝하기 위하여 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은, 모두 제 1 위치 설정기(PM)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈(long-stroke module) 및 숏-스트로크 모듈(short-stroke module)에 힘입어 구현될 수도 있다. 롱-스트로크 모듈은 숏-스트로크 모듈을 낮은 정확도로써 큰 범위에 걸쳐 이동시키도록 구현된다. 숏-스트로크 모듈은 롱-스트로크 모듈을 높은 정확도로써 짧은 범위에 걸쳐 이동시키도록 구현된다. 마찬가지로, 기판 테이블(WT)의 이동은, 이들 모두가 제 2 포지셔너(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수도 있다. 스테퍼의 경우, 스캐너와 반대로, 지지 구조체(MT)는 숏-스트로크 액추에이터에만 연결될 수도 있고, 또는 고정될 수도 있다. 패터닝 장치(MA) 및 기판(W)은 패터닝 장치 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 비록 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들(P1, P2)이 전용 타겟부들 점유하지만, 이들은 타겟부들(C) 사이의 공간에 위치될 수도 있다.

도시된 장치는 다음 세 개의 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다:

제 1 모드인 소위 스텝 모드에서는, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)을 기본적으로 정지 상태로 유지한 채로, 방사선 빔에 부여된 패턴 전체가 한 번에 타겟부(C) 상에 투영된다. 그러면, 상이한 타겟부(C)가 방사선 빔(B)으로 노광될 수 있도록 기판 테이블(WT)이 X 방향 및/또는 Y 방향으로 천이된다. 스텝 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기가 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.

제 2 모드인 소위 스캔 모드에서는, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)이 동시에 스캐닝된다. 지지 구조체(MT)에 상대적인 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대율(축소율) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수도 있다. 스캔 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해 단일 동적 노광시의 타겟부(C)의 폭이 제한되는 한편, 스캐닝 동작의 길이에 의해 타겟부(C)의 길이가 결정된다.

제 3 모드에서는, 지지 구조체 (MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 보유하고 본질적으로 고정되게 유지된다. 방사선 빔으로 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되고 스캐닝된다. 이러한 모드에서, 일반적으로 펄스화된(pulsed) 방사선 소스가 채용되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 요구될 때, 기판 테이블(WT)의 각 이동 이후에 또는 스캔 도중의 연속적인 방사선 펄스들 사이에서 업데이트된다. 동작의 이러한 모드는 위에서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 미러 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크 없는 리소그래피에 용이하게 적용될 수 있다.

또한, 전술한 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전혀 다른 사용 모드들이 채용될 수도 있다.

리소그래피 장치는 기판 테이블 (WT)의 포지션 양을 결정하기 위한 이격 측정 시스템을 포함한다. 기판 테이블(WT)의 포지션 양을 결정하는 대신에, 이격 측정 시스템은 리소그래피 장치 내의 임의의 가동체, 예컨대 지지 구조체(MT)의 포지션 양을 결정하기 위하여 사용될 수도 있다. 포지션 양은 기판 테이블(WT)의 포지션, 예컨대 포지션, 속도 또는 가속도를 결정하기 위하여 사용될 수 있는 임의의 유형의 양일 수도 있다.

이격 측정 시스템은 인코더(EC) 및 그리드 구조체를 포함한다. 인코더(EC)는 그리드 구조체와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 측정하도록 구현된다. 그리드는 고정밀도 그리드부(HG) 및 저정밀도 그리드부(LG)를 포함한다. 인코더(EC)는 고정밀도 그리드부(HG)와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 고정밀도로 결정하도록 구현된다. 인코더(EC)는 저정밀도 그리드부(HG)와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 저정밀도로 결정하도록 구현된다. 고정밀도의 포지션 양은 저정밀도의 포지션 양보다 더 정확하게 결정된다.

고정밀도 그리드부(HG)는 저정밀도 그리드부(LG)에 인접할 수도 있다. 고정밀도 그리드부(HG) 및 저정밀도 그리드부(LG)는 두 그리드부들 사이에 최소의 갭 또는 갭이 없이 인접할 수도 있다. 저정밀도 그리드부(LG) 및 고정밀도 그리드부(HG)를 포함하는 그리드 구조체를 생산하는 것이 더 용이한데, 이는 고정밀도 그리드부(HG)의 사이즈가 더 작을 수도 있기 때문이다. 고정밀도 그리드부(HG)는 제조하기가 더 어려울 수도 있다.

도 1 에서 묘사되는 바와 같이, 그리드 구조체는 투영 시스템(PS)에 연결된 프레임에 제공된다. 인코더(EC)는 기판 테이블(WT)에 연결된다. 일 실시예에서, 인코더(EC)는 투영 시스템(PS)에 연결되는 프레임에 제공되고, 그리드 구조체는 기판 테이블(WT)에 제공된다.

고정밀도 그리드부(HG)는 투영 시스템(PS)에 상대적으로 근접하게 제공될 수도 있다. 노광 및/또는 정렬 동안에, 인코더는 고정밀도 그리드부(HG)에 상대적인 포지션을 측정하고 있을 수도 있다.

저정밀도 그리드부(LG)는 투영 시스템(PS)으로부터 고정밀도 그리드부(HG)보다 더 멀리 제공될 수도 있다. 투영 시스템(PS)으로부터 멀어지는 기판 테이블(WT)의 이동 동안에, 패턴은 기판 테이블(WT) 상의 기판(W)에 투영될 수 없다. 비록 기판 테이블(WT)의 이동이 여전히 이격 측정 시스템의 제어 하에 있지만, 정밀도 요구 사항은 투영되는 중인 패턴이 없기 때문에 덜 엄격할 수도 있다.

저정밀도 그리드부(LG)와 협력 중인 인코더(EC)는 약 1 및 0.03 마이크로미터 사이의, 예를 들어 약 0.5 및 0.1 마이크로미터 사이의 그리고 예를 들어 약 0.25 마이크로미터의 정밀도로 측정할 수도 있다. 고정밀도 그리드부(HP)와 협력 중인 인코더(EC)는 약 5 나노미터 미만의, 예를 들어 약 1 나노미터 미만의 그리고 예를 들어 약 0.5 나노미터 미만의 정밀도로 측정할 수도 있다.

고정밀도 그리드부(HG)는 저정밀도 그리드부(LG)보다 적어도 10 배, 예를 들어 100 배, 예를 들어 500 배 더 정확한 정확도로 측정하고 있을 수도 있다.

도 2 는 일 실시예에 따른 이격 측정 시스템과 협력하는 중인 기판 테이블(WT)을 묘사한다. 도 2 의 기판 테이블(WT)은 좌측 거의 투명함으로써 그리드 구조체에 대한 기판 테이블(WT)의 피처의 포지션이 가시적이 되도록 한다. 도 2 는 아래로부터 기판 테이블(WT) 및 그리드 구조체를 향해 상향인 뷰를 제공한다. 투영 시스템(PS)의 노광 슬릿(SLT) 및 기판(W)이 클램핑되는 영역(WA)이 묘사된다. 기판 테이블(WT)은 그리드 구조체의 전 표면 상에 가동될 수도 있다.

인코더(EC)는 기판 테이블(WT)의 코너에 탑재된다. 이러한 실시예에서, 기판 테이블(WT)의 4 개의 코너의 각각 내에 두 개의 인코더(EC)가 존재한다.

인코더(EC)는 그리드 구조체에 대한 포지션 양을 결정한다. 그리드 구조체는 고정밀도 그리드부(HG) 및 저정밀도 그리드부(LG)를 포함한다. 그리드 구조체는 이차원 패턴을 가지고, 따라서 인코더(EC)는 이차원 패턴과 협력하여 적어도 두 개의 방향에서 포지션 양을 결정한다. 일 실시예에서, 고정밀도 그리드부(HG) 및 저정밀도 그리드부(LG) 중 적어도 하나는 이차원 패턴을 가질 수도 있다. 이차원 패턴은 블록 패턴을 포함할 수도 있다.

그리드 구조체에는 4 개의 부분(PN)이 제공된다. 각각의 부분(PN)에는 고정밀도 그리드부(HG) 및 저정밀도 그리드부(LG)가 제공된다. 각각의 부분은 전용 인코더(EC), 즉 4 개의 부분(PN) 중 하나하고만 협력하는 인코더(EC)와 협력하고 있을 수도 있다. 인코더(EC)는 시간의 일정한 양 동안, 예를 들어 패턴이 기판(W) 상에 투영되는 시간 동안 4 개의 부분(PN) 중 하나에 적용일 수도 있다.

이격 측정 시스템에는 고정밀도 그리드부(HG) 상의 측정으로부터 저정밀도 그리드(LG)로의 전환 도중에 정밀도를 유지하기 위한 인코더(EC)의 쌍이 제공될 수도 있다. 부분(PN)은 전용 인코더 쌍과 협력하고 있을 수도 있다.

3 개의 부분(PN)이 제공될 수도 있는데, 각각의 부분(PN)은 인코더의 전용 쌍과 협력하고 있다.

4 개의 부분(PN)이 제공될 수도 있는데, 각각의 부분(PN)은 인코더(EC)의 전용 쌍과 협력하여 기판 테이블(WT) 상의 8 개의 인코더(EC)의 총 개수를 이룬다. 이격 측정 시스템은 이와 같은 방법으로 과결정되어, 기판 테이블(WT)의 변형들이 이격 측정 시스템으로써 측정되게 할 수도 있다.

부분(PN)은 묘사된 바와 같이 하나의 고정밀도 그리드부(HG) 및 3 개의 저정밀도 그리드부(LG)를 포함할 수도 있다.

고정밀도 그리드부(HG)는 저정밀도 그리드부(LG) 보다 투영 시스템(PS)에 더 근접하게 제공될 수도 있다. 저정밀도 그리드부(LG)는 투영 시스템(PS)으로부터 고정밀도 그리드부(HG)보다 더 멀리 제공될 수도 있다.

인코더(EC)의 쌍은 고정밀도 그리드부(HG) 상에서의 측정으로부터 다른 고정밀도 그리드부(HG)로의 인코더(EC)의 쌍의 전환 동안에 정밀도를 역시 유지할 수도 있다. 이것은 결과적으로 전환 동안에 이격 측정 시스템의 측정 정확도에 실질적으로 손실이 없게 할 수도 있다.

정렬 센서(AS)가 기판 테이블(WT)에 제공된다. 정렬 동안에, 정렬 센서(AS)는 노광 슬릿(SLT) 아래에서 이동되어, 정렬 센서(AS)가 투영 시스템(PS)에 의하여 투영된 정렬 패턴에 대한 기판 테이블(WT)의 정렬을 결정하기 위하여 사용되게 할 수 있다. 투영되는 정렬은 패터닝 디바이스 정렬 마크 (M1, M2)에 의하여 생성될 수도 있다. 기판 테이블(WT) 상의 인코더(EC)는 패터닝된 방사선 빔의 기판(W)과의 정렬 도중에 고정밀도 그리드부(HG)와 협력하고 있다. 이와 같은 방법으로 고정확도 정렬이 보장된다.

도 2 의 직선(SL)은 인코더(EC)의 쌍이 서로에 상대적인 오프셋을 가지는 방향을 표시한다. 오프셋의 방향은 고정밀도 그리드부(HG) 및 저정밀도 그리드부(LG) 사이의 경계(BR)에 평행하지 않다. 직선(SL) 및 경계(BR) 사이의 최소 각도(AN)는 약 10 및 80 도 사이, 예를 들어 30 및 60 도 사이 그리고 일 실시예에서 예를 들어 실질적으로 45 일 수도 있다. 이와 같은 방법으로, 인코더(EC) 모두가 고정밀도 그리드부(HG)로부터 저정밀도 그리드부(LG)로의 전환 도중에 동시에 경계(BR)에 대향하는 것이 방해된다. 하나의 인코더(EC)가 경계(BR)에 대향하면, 다른 인코더(EC)는 고정밀도 그리드부(HG) 또는 저정밀도 그리드부(LG)와 협력한다. 인코더(EC) 모두가 동시에 경계(BR)에 대향한다면, 이격 측정 시스템은 자신의 기준 포지션을 분실할 것이다. 기준 포지션을 분실하는 것은 이러한 장치의 동작을 방해할 수도 있는 새로운 교정 셋업을 요구할 것이다.

고정밀도 그리드부(HG)는 저정밀도 그리드부(LG)에 의하여 적어도 부분적으로 둘러싸여질 수도 있다.

저정밀도 그리드부(LG)는 실질적으로 그리드 구조체의 외부 에지(OE)를 따라 포지셔닝될 수도 있다. 고정밀도 그리드부(HG)는 실질적으로 그리드 구조체의 내부 에지(IE)를 따라 포지셔닝될 수도 있다.

비록 본문에서 IC의 제조에서 리소그래피 장치를 사용하는 것에 대해서 특별히 언급하였지만, 본 명세서에서 설명되는 리소그래피 장치는 다른 응용 분야, 예컨대 집적 광 시스템의 제조, 자기장 도메인 메모리용 유도 및 검출 패턴, 평판-패널 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드, 등을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 지칭되는 기판은 예컨대 추적, 계측 툴, 및/또는 검사 툴에서 노광 전에 또는 노광 후에 처리될 수도 있다. 트랙은 레지스트의 층을 기판(W)에 적용하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴을 포함할 수도 있다. 적용 가능한 범위에서, 본 명세서에서의 개시물은 이러한 기판 처리 툴 및 다른 기판 처리 툴에 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 집적회로를 생성하기 위하여 기판(W)이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판(W)이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 지칭할 수 있다.

비록 특정한 참조가 위에서 광 리소그래피의 콘텍스트에서의 본 발명의 실시예의 사용에 대하여 이루어졌지만, 본 발명이 다른 애플리케이션, 예를 들어 임프린트(imprint) 리소그래피에서 사용될 수도 있고, 콘텍스트가 허용하는 경우 광 리소그래피로 제한되는 것이 아니라는 것이 인정될 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 장치(MA)의 토포그래피는 기판(W) 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 장치의 토포그래피는 기판(W)에 공급된 레지스트의 층에 프레스될 수도 있고, 그 위에서 레지스트는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 이들의 조합을 인가함으로써 경화된다. 패터닝 장치(MA)는 레지스트가 경화된 후에 레지스트 외부로 이동됨으로써 그 내부에 패턴을 잔류시킨다.

위의 설명은 한정적인 것이 아니라 예시적인 것이 의도된다. 따라서, 다음 진술되는 청구항의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 설명된 바와 같은 본 발명에 변경이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다.

Claims

리소그래피 장치로서,
가동체; 및
가동체의 포지션 양을 결정하도록 구현되는 이격 측정 시스템을 포함하고,
상기 이격 측정 시스템은 인코더 및 그리드 구조체를 포함하며,
상기 인코더 및 그리드 구조체 중 하나는 가동체에 연결되고,
상기 그리드 구조체는 고정밀도 그리드부 및 저정밀도 그리드부를 포함하며,
상기 인코더는 상기 고정밀도 그리드부와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 고정밀도로 결정하도록 구현되고, 그리고
상기 인코더는 상기 저정밀도 그리드부와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 저정밀도로 결정하도록 구현되는, 리소그래피 장치.
제 1 항에 있어서,
패터닝 디바이스를 지지하도록 구성되는 지지 구조체로서, 상기 패터닝 디바이스는 패턴이 있는 방사선 빔을 제공하여 패터닝된 방사선 빔을 형성할 수 있는, 지지 구조체;
기판을 홀딩하도록 구성되는 기판 테이블; 및
패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟부로 투영시키도록 구성되는 투영 시스템을 포함하고,
상기 가동체는 상기 지지 구조체 및 기판 테이블 중 하나를 포함하는, 리소그래피 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 고정밀도 그리드부는 저정밀도 그리드부보다 상기 투영 시스템에 더 근접하게 제공되는, 리소그래피 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 인코더는 상기 기판의 타겟부 상으로의 패터닝된 방사선 빔의 투영 동안에 상기 고정밀도 그리드부와 협력하도록 구현되는, 리소그래피 장치.
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인코더는 상기 패터닝된 방사선 빔의 기판과의 정렬 동안에 상기 고정밀도 그리드부와 협력하도록 구현되는, 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정밀도 그리드부 및 저정밀도 그리드부 중 적어도 하나는 이차원 패턴을 가지고, 상기 인코더는 상기 이차원 패턴과 협력하여 적어도 두 개의 방향에서 상기 포지션 양을 결정하도록 구현되는, 리소그래피 장치.
제 1 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이격 측정 시스템은 다른 인코더를 포함하고, 상기 그리드 구조체는 고정밀도 그리드부 및 저정밀도 그리드부 사이에 경계를 가지며, 상기 인코더 및 다른 인코더는 일 방향에서 서로에 대해 상대적인 오프셋에서 배치되어, 상기 인코더 및 다른 인코더 중 하나가 상기 경계에 대향하면, 상기 인코더 및 다른 인코더 중 다른 하나가 상기 고정밀도 그리드부 및 저정밀도 그리드부 중 하나와 협력하게 하는, 리소그래피 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 경계는 직선부를 포함하고, 상기 방향 및 직선부 사이의 최소 각도는 10 및 80 도 사이인, 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저정밀도 그리드부는 적어도 부분적으로 상기 고정밀도 그리드부를 둘러싸는, 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저정밀도 그리드부는 상기 그리드 구조체의 외부 에지에 실질적으로 나란한, 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정밀도 그리드부는 상기 그리드 구조체의 내부 에지에 실질적으로 나란한, 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정밀도 그리드부는 상기 저정밀도 그리드부에 인접하는, 리소그래피 장치.
패턴을 리소그래피 장치를 사용하여 패터닝 디바이스로부터 기판 위로 전사시키는 디바이스 제조 방법으로서,
상기 리소그래피 장치는 가동체를 포함하고, 상기 방법은,
상기 가동체를 이동시키는 단계,
고정밀도로 가동체의 포지션 양을 측정하는 단계, 및
저정밀도로 가동체의 포지션 양을 측정하는 단계를 포함하는, 리소그래피 장치.
가동체의 포지션 양을 결정하도록 구성되는 이격 측정 시스템으로서,
상기 이격 측정 시스템은 인코더 및 그리드 구조체를 포함하고,
상기 인코더 및 그리드 구조체 중 하나는 상기 가동체에 연결가능하며,
상기 그리드 구조체는 고정밀도 그리드부 및 저정밀도 그리드부를 포함하고,
상기 인코더는 상기 고정밀도 그리드부와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 고정밀도로 결정하도록 구현되고, 그리고
상기 인코더는 상기 저정밀도 그리드부와 협력하여 그리드 구조체에 상대적인 포지션 양을 저정밀도로 결정하도록 구현되는, 이격 측정 시스템.
제 14 항에 있어서,
상기 고정밀도 그리드부는 상기 저정밀도 그리드부에 인접한, 리소그래피 장치.