KR20190049915A - 리소그래피 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

리소그래피 장치는 광학 센서(24), 이동가능한 몸체(20), 지지체, 디플렉터 시스템(22), 제 1 구동 시스템 및 제 2 구동 시스템을 포함한다. 이동가능한 몸체는 센서에 대해 이동가능하다. 지지체는 센서를 유지하기 위한 것이다. 제 1 구동 시스템은 센서에 대해 이동가능한 몸체를 이동시키도록 배치된다. 제 2 구동 시스템은 센서에 대해 제 1 구동 시스템을 이동시키도록 배치된다. 제 2 구동 시스템은 센서에 대해 디플렉터 시스템을 이동시키도록 배치된다. 이동가능한 몸체의 이동에 의해 외란이 유도된다. 디플렉터 시스템은 지지체로부터 멀리 외란을 반사시키는 편향 영역을 생성하도록 배치된다.

Description

리소그래피 장치 및 방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND METHOD}
본 출원은 2014년 8월 15일에 출원된 EP 출원 14181162.0의 이익을 주장하며, 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
본 발명은 리소그래피 장치 및 몸체(body)의 위치를 측정하는 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있는 장치이다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 방사선 빔에 의하여 투영 시스템을 통해 기판, 예컨대 실리콘 웨이퍼의 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 방사선 빔이 타겟부 상에 입사하는 지점은 노광 지점(exposure location)이라고 칭해진다.
방사선 빔의 단면은, 통상적으로 기판의 표면보다 훨씬 더 작다. 따라서, 기판의 표면 상의 타겟부들을 모두 노광하기 위하여, 기판은 투영 시스템에 대해 이동된다. 리소그래피 장치는 투영 시스템에 대해 기판을 이동시키는 스테이지 시스템을 갖는다. 스테이지 시스템은 타겟부들이 방사선 빔의 경로에 연속하여 배치되는 방식으로 기판을 이동시킬 수 있다.
방사선 빔의 경로에 타겟부들 각각을 올바르게 배치하기 위해, 리소그래피 장치에는 위치 측정 시스템이 제공된다. 위치 측정 시스템은 스테이지 시스템의 위치를 측정한다. 위치 측정 시스템이 위치를 결정하는 스테이지 시스템 상의 지점은 측정 지점이라고 칭해진다. 측정 지점의 위치를 이용하여, 노광 지점이 추산될 수 있다.
패턴이 타겟부들 상으로 노광되는 정확성을 개선하기 위해 위치 측정 시스템의 정확성을 개선하는 경향이 있다. 개선된 정확성으로 노광하는 것이 IC들의 품질을 개선한다. 이상적으로 노광 지점은 직접 측정되지만, 이러한 측정을 수행하기 위해 극복할 많은 어려움이 존재한다. 그 대신, 노광 지점의 가능한 한 가까이에 측정 지점이 구성된다. 노광 지점의 가능한 한 가까이에 측정 지점을 두는 예시들은 US 특허 출원 US2011/0164238, US 특허 출원 US2013/0183623 및 US 특허 출원 US2013/0177857에 개시된다. 이 US 특허 출원들 각각은 본 명세서에서 인용참조된다. 하지만, 노광 지점 부근에는 리소그래피 장치의 많은 구성요소가 존재하기 때문에, 노광 지점 주위에 개방 공간이 거의 존재하지 않는다(little open space). 스테이지 시스템의 이동은 스테이지 시스템 주위의 공기가 교란되게 한다. 개방 공간이 거의 존재하지 않기 때문에, 교란된 공기는 노광 지점으로부터 멀리 쉽게 이동할 수 없다. 교란된 공기가 노광 지점 부근에 남고, 노광 지점이 측정 지점에 가깝기 때문에, 교란된 공기는 측정 지점을 둘러싼다. 측정 지점을 둘러싸는 교란된 공기는 공기의 굴절률의 변화를 야기하고, 이는 위치 측정 시스템의 정확성을 악화시킨다.
본 발명의 목적은 위치 측정 시스템의 정확성을 개선하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 리소그래피 장치가 제공된다. 리소그래피 장치는 광학 센서, 이동가능한 몸체, 지지체, 디플렉터 시스템(deflector system), 제 1 구동 시스템 및 제 2 구동 시스템을 포함한다. 이동가능한 몸체는 센서에 대해 이동가능하다. 지지체는 센서를 유지하기 위한 것이다. 제 1 구동 시스템은 센서에 대해 이동가능한 몸체를 이동시키도록 배치된다. 제 2 구동 시스템은 센서에 대해 제 1 구동 시스템을 이동시키도록 배치된다. 제 2 구동 시스템은 센서에 대해 디플렉터 시스템을 이동시키도록 배치된다. 이동가능한 몸체의 이동에 의해 외란(disturbance)이 유도된다. 디플렉터 시스템은 지지체로부터 외란을 반사시키는 편향 영역(deflecting area)을 생성하도록 배치된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 몸체의 위치를 측정하는 방법이 제공되고, 상기 방법은:
- 제 1 방향으로 센서에 대해 몸체를 이동시키는 단계;
- 제 2 방향으로 센서에 대해 몸체를 이동시키는 단계;
- 몸체를 이동시킴으로써 외란을 유도하는 단계;
- 제 2 방향으로 센서에 대해 디플렉터 시스템을 이동시키는 단계를 포함하며, 디플렉터 시스템은 센서로부터 외란을 반사시키는 편향 영역을 생성하도록 배치된다.
이제 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 시스템을 도시하는 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디플렉터 시스템을 도시하는 도면;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디플렉터 시스템을 도시하는 도면;
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디플렉터 시스템을 도시하는 도면; 및
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디플렉터 시스템을 도시하는 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 위치 측정 시스템을 갖는 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는 조명 시스템(IL), 지지 구조체(MT), 기판 테이블(WT), 및 투영 시스템(PS)을 포함할 수 있다.
조명 시스템(IL)은 방사선 빔(B)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된다. 조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
조명 시스템(IL)은 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 방사선 소스(SO)가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 방사선 소스(SO) 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 방사선 소스(SO)는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔(B)은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 방사선 소스(SO)로부터 조명 시스템(IL)으로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 방사선 소스(SO)가 수은 램프인 경우, 방사선 소스(SO)는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 방사선 소스(SO) 및 조명 시스템(IL)은, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 칭해질 수 있다.
조명 시스템(IL)은 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 또한, 조명 시스템(IL)은 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 조명 시스템(IL)은 방사선 빔(B)의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "방사선 빔(B)"이라는 용어는 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔뿐만 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.
지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)(MA)를 지지하기 위한 것이다. 지지 구조체(MT)는 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정 시스템(PM)에 연결된다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 지지, 즉 그 무게를 견딘다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 패터닝 디바이스(MA)가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스(MA)"라는 용어는, 기판(W)의 타겟부(C)에 패턴을 생성하기 위해서 방사선 빔(B)의 단면에 패턴을 부여하는 데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔(B)에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판(W)의 타겟부(C) 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔(B)에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부(C)에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스(MA)는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)의 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 타입, 및 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 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 투과 마스크를 채택하는 투과형으로 구성된다.
기판 테이블(WT), 예를 들어 웨이퍼 테이블은 기판(W), 예를 들어 레지스트 코팅된 웨이퍼를 지지하기 위한 것이다. 기판 테이블(WT)은 소정 파라미터들에 따라 기판(W)을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정 시스템(PW)에 연결된다.
투영 시스템(PS)은 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템(PS)"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한 타입의 투영 시스템(PS)을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다.
방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로질렀으면, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상에 방사선 빔(B)을 포커스한다. 방사선 빔(B)이 포커스되는 기판(W) 상의 지점은 노광 지점이라고 칭해진다. 제 2 위치설정 시스템(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 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 위치설정 시스템(PM) 및 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module) 및 단-행정 모듈(short-stroke module)의 도움으로 실현될 수 있다. 장-행정 모듈은 긴 범위에 걸쳐 투영 시스템(PS)에 대한 단-행정 모듈의 개략 위치설정을 제공한다. 단-행정 모듈은 작은 범위에 걸쳐 장-행정 모듈에 대한 패터닝 디바이스(MA)의 미세 위치설정을 제공한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정 시스템(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 지지 구조체(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결될 수 있거나, 고정될 수 있다.
패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1, M2) 및 기판 정렬 마크들(P1, P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들(P1, P2)은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부(C)들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다. 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들(M1, M2)은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 이상의 기판 테이블(WT) 및/또는 2 이상의 지지 구조체를 갖는 형태로 구성될 수 있다. 적어도 하나의 기판 테이블(WT)에 추가하여, 리소그래피 장치는 측정 테이블을 포함할 수 있으며, 이는 측정들을 수행하도록 배치되고 기판(W)을 지지하도록 배치되지는 않는다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판(W)의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)와 투영 시스템(PS) 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판(W)과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광 시 액체가 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도시된 리소그래피 장치는 다음 3 가지 모드들 중 적어도 하나에서 사용될 수 있다:
제 1 모드, 소위 스텝 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔(B)에 부여된 전체 패턴은 한 번에 타겟부(C) 상에 투영된다. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 제 2 위치설정 시스템(PW)에 의해 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다.
제 2 모드, 소위 스캔 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다. 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.
제 3 모드에서, 지지 구조체(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스(MA)를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지된다. 방사선 빔(B)에 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)의 매 이동 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 디바이스(MA)를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 시스템(2)을 도시한다. 스테이지 시스템(2)은 몸체(20), 디플렉터 시스템(22), 인코더 헤드(24) 및 회절 격자(26)를 포함한다. 몸체는 캐비티(cavity: 28)를 갖는다. 몸체(20)는 인코더 헤드(24)에 대해 이동가능하다. 인코더 헤드(24)는 몸체(20)에 연결되는 회절 격자(26)와 마주한다. 캐비티(28)는 인코더 헤드(24) 및 회절 격자(26)를 포괄하고, 이는 인코더 헤드(24) 및 회절 격자(26)가 캐비티(28) 내부에 위치된다는 것을 의미한다. 캐비티(28)는 가스, 예를 들어 주위 공기 또는 캐비티(28)를 채우는 여하한 타입의 가스를 포함한다. 캐비티(28) 내의 가스는, 예를 들어 캐비티(28)의 큰 개구부(opening)를 통해 주위 공기와 연통(in communication with)할 수 있다. 캐비티(28) 내의 가스는, 예를 들어 몸체(20)와 베이스 프레임(base frame: 228) 사이의 좁은 개구부를 통해 주위 공기와 연통할 수 있다.
몸체(20)는 기판(W)을 유지하는 기판 테이블(WT)을 포함한다. 또한, 몸체(20)는 투영 시스템(PS)에 대해 기판 테이블(WT)을 이동시키는 제 2 위치설정 시스템(PW)을 포함한다. 또한, 도 2는 방사선 빔이 입사되는 기판(W) 상의 지점인 노광 지점(224)을 나타낸다. 대안적으로, 몸체(20)는 지지 구조체(MT), 제 1 위치설정 시스템(PM), 또는 지지 구조체(MT) 및 제 1 위치설정 시스템(PM) 둘 다를 포함할 수 있다.
인코더 헤드(24)는 측정 지점(220)에서 회절 격자(26) 상으로 측정 빔(218)을 투영하도록 배치된다. 측정 지점(220)으로부터, 측정 빔(218)은 인코더 헤드(24)로 되돌아간다. 측정 빔(218)에 기초하여, 인코더 헤드(24)는 회절 격자(26)에 대한 인코더 헤드(24)의 위치를 나타내는 신호를 발생시키도록 배치된다. 도 2는 측정 볼륨(measurement volume: 222)을 나타낸다. 인코더 헤드(24), 측정 지점(220) 및 측정 빔(218)이 측정 볼륨(222)을 형성한다.
인코더 헤드(24)는 여하한 타입의 인코더 헤드일 수 있다. 예를 들어, 인코더 헤드(24)는 다수 측정 빔(218)들을 방출하거나 수용할 수 있다. 인코더 헤드(24)는 단일 축선을 따라, 또는 다수 축선들을 따라 회절 격자(26)에 대한 변위를 나타내는 신호를 제공하도록 배치될 수 있다. 인코더 헤드(24)는 1D 인코더 헤드, 2D 인코더 헤드 또는 3D 인코더 헤드일 수 있다. 인코더 헤드(24)는 여하한 타입의 광학 센서일 수 있다. 인코더 헤드(24)는 인코더 헤드 및 상이한 타입의 센서의 조합일 수 있다. 이러한 상이한 타입의 센서는 간섭계 또는 용량성 센서 또는 유도성 센서와 같은, 인코더 헤드 이외의 여하한 타입의 센서일 수 있다.
몸체(20)가 예를 들어 x-방향으로 이동하는 경우, 벽(214)이 캐비티(28) 내의 가스를 밀어붙인다. 벽(214)은 적어도 부분적으로 캐비티(28)를 정의하는 벽이다. 벽(214)이 가스를 밀어붙이는 경우, 외란(212)이 생성된다. 외란(212)은 초기에 측정 볼륨(222)을 향해 지향된다. 디플렉터 시스템(22)은 외란(212)이 측정 볼륨(222)에 도달하기 전에 회절 격자(26)로부터 멀리 외란(212)을 편향시키도록 배치된다. 이 실시예에서, 디플렉터 시스템(22)은 표면에 의해 형성되는 편향 영역(210)을 갖는다. 표면은 회절 격자(26)와 각도(216)를 이룬다. 적절한 각도(216)를 선택함으로써, 디플렉터 시스템(22)은 회절 격자(26)로부터 멀리 원하는 방향으로 외란(212)을 편향시키도록 배치될 수 있다. 90 도와 상이하도록 각도(216)를 선택함으로써, 편향 영역(210)은 회절 격자(26)에 대해 비스듬하다.
캐비티(28)는 벽(214) 및 회절 격자(26)에 의해 정의될 수 있다. 회절 격자(26)는 평면 내에 있을 수 있다. 벽(214)은 평면 밖의 방향으로 연장될 수 있다. 도 2의 실시예에서, 캐비티(28)는 y-방향을 따라 개방되고, U-형상을 갖는다. 대안적으로, 캐비티(28)는 y-방향을 따라 폐쇄될 수 있다. 캐비티(28)는, 함께 몸체(20)를 형성하는 다수 몸체들에 의해 정의될 수 있다. 다수 몸체들은 서로에 대해 이동가능할 수 있다. 예를 들어, 벽(214)이 회절 격자(26)에 대해 이동가능할 수 있다. 캐비티(28)는 부분적으로 액추에이터, 또는 코일 또는 자석과 같은 액추에이터의 일부분에 의해 정의될 수 있다.
편향 영역(210)을 형성하는 표면은 회절 격자(26)로부터 멀리 원하는 방향으로 외란(212)을 편향시키도록 구부러질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 벽(214)이 회절 격자(26)로부터 멀리 아래쪽으로 외란(212)을 지향하도록 구부러질 수 있다.
도 2는 캐비티(28) 내의 추출기(226)를 도시한다. 추출기(226)는 디플렉터 시스템(22)에 의해 외란(212)이 편향된 이후 캐비티(28)로부터 외란(212)을 추출하도록 배치된다. 예를 들어, 추출기(226)는 진공 소스와 같은 저압 소스(low-pressure source)에 연결된 노즐이다. 추출기(226)는 외란(212)을 포함하여 캐비티(28)로부터의 가스를 흡입한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 추출기(226)는 몸체(20)에, 예를 들어 벽(214)에 위치될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 추출기(226)는 베이스 프레임(228) 내에 있을 수 있다. 베이스 프레임(228)은 몸체(20)를 지지한다. 바람직하게는, 인코더 헤드(24)가 회절 격자(26)와 추출기(226) 사이에 위치되는데, 이는 이 위치에 있는 경우 추출기(226)가 측정 볼륨(222)을 향해 외란(212)을 끌어들이지 않기 때문이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디플렉터 시스템(22)을 도시한다. 디플렉터 시스템은 제 1 노즐(32), 제 2 노즐(36) 및 제 3 노즐(310)을 갖는다. 제 1 노즐(32)은 회절 격자(26)를 향해 편향 가스 흐름(deflecting gas flow: 34)을 제공하도록 배치된다. 제 1 노즐(32)은, 제 1 노즐(32)이 회절 격자(26)에 대한 각도(216)에서 편향 가스 흐름(34)을 제공하는 방식으로 배치된다. 각도(216)가 90 도와 상이하기 때문에, 편향 가스 흐름(34)은 회절 격자(26)에 대해 비스듬히 제공된다. 편향 가스 흐름(34)을 회절 격자(26)에 대해 비스듬히 제공하는 것은, 편향 가스 흐름(34)이 회절 격자(26)에 부딪치는 경우에 편향 가스 흐름(34)의 소위 플래핑(flapping)을 방지한다. 플래핑이 없으면, 편향 가스 흐름(34)은 안정적으로 유지되고, 이에 따라 외란(212)을 편향시키기에 더 적합하다.
제 1 노즐(32), 제 2 노즐(36) 및 제 3 노즐(310) 각각은 패턴 내의 일련의 노즐들로서 구현될 수 있다. 패턴은 일련의 노즐들이 인코더 헤드(24)를 둘러싸도록 이루어진다. 제 1 노즐(32), 제 2 노즐(36) 및 제 3 노즐(310) 각각은 인코더 헤드(24)를 둘러싸는 복수의 슬릿들 또는 단일 슬릿으로서 구현될 수 있다.
외란(212), 예를 들어 몸체(20)의 이동에 의해 야기되는 공기의 흐름은 측정 빔(218)을 향해 흐르고 있다. 외란(212)이 편향 가스 흐름(34)에 도달하는 경우, 편향 가스 흐름(34)에 의해 생성된 편향 영역(210)은 회절 격자(26)로부터 멀리 아래쪽으로 외란(212)을 밀어낸다. 결과로서, 외란(212)은 측정 빔(218)에 도달하지 못 한다.
제 2 노즐(36)은 회절 격자(26)를 향해 퍼징 가스 흐름(purging gas flow: 38)을 제공하도록 배치된다. 제 2 노즐(36)은 회절 격자(26)에 실질적으로 수직으로 퍼징 가스 흐름(38)을 제공하도록 배치될 수 있다. 제 2 노즐(36)은 제 1 노즐(32)보다 인코더 헤드(24)에 더 가까이 배치된다. 제 2 노즐(36)이 더 가깝기 때문에, 퍼징 가스 흐름(38)은 편향 가스 흐름(34)에 의해 둘러싸인다. 퍼징 가스 흐름(38)은 측정 빔(218)을 둘러싸서, 주위 공기가 측정 빔(218)의 경로에서 흐르는 것을 방지한다. 퍼징 가스 흐름(38)은 낮은 농도의 입자들을 갖는 공기, 낮은 습도, 예를 들어 주위 공기의 습도보다 낮은 습도를 갖는 공기, 또는 질소와 같은 퍼징에 적절한 여하한의 다른 가스를 포함할 수 있다. 적절한 가스들은 낮은 굴절률을 가질 수 있는데, 이는 이러한 가스들의 굴절률이 덜 온도 의존적이기 때문이다. 적절한 가스들은 캐비티(28) 내의 가스와 동일한 특성들, 예컨대 온도, 습도 및 조성을 가질 수 있다.
제 3 노즐(310)은 회절 격자(26)를 향해 추가 퍼징 가스 흐름(312)을 제공하도록 배치된다. 제 3 노즐(310)은 회절 격자(26)에 실질적으로 수직으로 추가 퍼징 가스 흐름(312)을 제공하도록 배치될 수 있다. 제 3 노즐(310)은 제 1 노즐(32)보다 인코더 헤드(24)에 더 가까이 배치된다. 제 3 노즐(310)은 제 2 노즐(36)보다 인코더 헤드(24)로부터 더 멀리 배치된다. 제 2 노즐(36)이 제 3 노즐(310)보다 인코더 헤드(24)에 더 가깝기 때문에, 퍼징 가스 흐름(38)은 추가 퍼징 가스 흐름(312)에 의해 둘러싸인다. 추가 퍼징 가스 흐름(312)은 편향 가스 흐름(34)에 의해 둘러싸인다. 제 2 노즐(36)은 추가 퍼징 가스 흐름(312)을 제공하는 제 3 노즐(310)보다 높은 속도로 퍼징 가스 흐름(38)을 제공하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 노즐(36) 및 제 3 노즐(310)의 치수들은 이 속도 차이를 달성하도록 상이하다. 또 다른 예시에서, 제 2 노즐(36)에서 퍼징 가스 흐름(38)에 제공되는 압력은 제 3 노즐(310)에서 추가 퍼징 가스 흐름(312)에 제공되는 압력보다 높다.
리소그래피 장치는 센서 및 제어기를 가질 수 있다. 센서는 캐비티(28) 내의 가스의 속성을 나타내는 센서 신호를 제공하도록 배치된다. 센서는 온도 센서 또는 습도 센서 또는 압력 센서일 수 있다. 센서는 캐비티(28) 내에, 또는 센서가 캐비티(28) 내의 가스의 속성을 나타내는 센서 신호를 제공할 수 있는 한 또 다른 지점에 위치될 수 있다. 센서 신호의 제어 하에, 제어기는 편향 가스 흐름(34), 퍼징 가스 흐름(38) 및 추가 퍼징 가스 흐름(312) 중 적어도 하나의 속성을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 제어기는 밸브를 제어할 수 있다. 밸브는 다수 공급 채널들과 제 1 노즐을 연결한다. 공급 채널들 각각에서의 가스의 속성의 값은 상이하다. 예를 들어, 한 공급 채널에서의 가스의 온도는 또 다른 공급 채널에서의 가스의 온도보다 높다. 제어기는, 상이한 온도를 갖는 2 가지 가스들이 혼합되도록 하는 밸브의 세팅을 변화시킴으로써 제 1 노즐(32)로부터의 편향 가스 흐름의 온도를 제어할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어기는 다수 공급 채널들과 제 2 노즐을 연결하는 밸브를 제어한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어기는 다수 공급 채널들과 제 3 노즐을 연결하는 밸브를 제어한다.
디플렉터 시스템(22)은 인코더 헤드(24)와 통합될 수 있다. 대안적으로, 디플렉터 시스템(22)은 인코더 헤드(24)를 지지하는 구조체와 통합될 수 있다.
도 4는 차폐부(shield: 42)를 포함한 디플렉터 시스템(22)을 나타낸다. 차폐부(42)는 편향 영역(210)을 생성하는 표면을 갖는다. 차폐부(42)는 적어도 부분적으로 인코더 헤드(24)를 둘러싼다. 예를 들어, 차폐부(42)는 인코더 헤드(24)를 수용하는 후퇴부(recess)를 가질 수 있다. 회절 격자(26)와 마주하는 인코더 헤드(24)의 표면이 회절 격자(26)와 마주하는 차폐부(42)의 표면과 실질적으로 동일한 평면에 있을 수 있다. 대안적으로, 회절 격자(26)와 마주하는 차폐부(42)의 표면은 인코더 헤드(24)보다 회절 격자(26)에 더 가깝다.
차폐부(42)는 격리부(isolator: 46)를 통하여 프레임(44)에 의해 지지된다. 프레임(44)은 투영 시스템(PS)을 지지할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 프레임(44)은 기판(W)에 대한 측정을 수행하는 측정 장비를 지지할 수 있다.
차폐부(42)에는 외란(212)을 댐핑(damp)하는 댐핑 재료가 제공될 수 있다. 예를 들어, 댐핑 재료는 다공성 재료를 포함한다. 댐핑 재료는 고르지 않은 표면, 거친 표면 또는 홀들, 예컨대 다공판(perforated plate), 또는 여하한의 그 조합이 제공되는 재료일 수 있다.
앞선 실시예들에서 설명된 디플렉터 시스템(22)은, 회절 격자(26)와 마주하는 인코더 헤드(24)의 부분을 제외하고 인코더 헤드(24)를 완전히 둘러쌀 수 있다. 대안적으로, 디플렉터 시스템(22)은 인코더 헤드(24)의 일부분만, 예를 들어 외란(212)에 의해 가장 많이 영향을 받는 인코더 헤드(24)의 측면만을 둘러싼다. 또한, 디플렉터 시스템(22)은 도 4에 나타낸 바와 같이 인코더 헤드(24)를 지지하는 지지체(48)의 부분을 둘러쌀 수 있다. 도 4에서, 지지체(48)는 인코더 헤드(24)를 프레임(44)에 연결한다. 디플렉터 시스템(22)은 외란(212)이 지지체(48)에 도달하는 것을 방지한다. 외란(212)이 지지체(48)에 도달하는 경우, 외란(212)은 지지체(48)가 진동하도록 하고, 결과로서 인코더 헤드(24)가 진동하도록 할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디플렉터 시스템(22)을 도시한다. 도 5a 및 도 5b의 실시예는 아래에서 설명되는 것을 제외하고는, 도 4의 실시예와 동일하다.
도 5a 및 도 5b는 인코더 헤드(24), 몸체(20), 지지체(48), 디플렉터 시스템(22), 구동 시스템(52) 및 추가 구동 시스템(56)을 포함한 리소그래피 장치를 나타낸다. 인코더 헤드(24)는 여하한 타입의 광학 센서일 수 있다. 몸체(20)는 인코더 헤드(24)에 대해 이동가능하다. 지지체(48)는 인코더 헤드(24)를 유지한다.
추가 구동 시스템(56)은 인코더 헤드(24)에 대해 몸체(20)를 이동시키도록 배치된다. 구동 시스템(52)은 인코더 헤드(24)에 대해 추가 구동 시스템(56)을 구동하도록 배치된다. 구동 시스템(52)은 인코더 헤드(24)에 대해 디플렉터 시스템(22)을 이동시키도록 배치된다. 외란(212)이 몸체(20)의 이동에 의해 유도되는 경우, 디플렉터 시스템(22)은 지지체(48)로부터 멀리 외란을 반사시키는 편향 영역을 생성하도록 배치된다.
디플렉터 시스템(22)은 격리부를 통하여 구동 시스템(52)에 장착될 수 있다. 대안적으로, 이러한 격리부는 생략될 수 있는데, 이는 구동 시스템(52)의 성능이 디플렉터 시스템(22)의 진동에 의해 큰 영향을 받지 않을 수 있고, 그 역도 마찬가지이기 때문이다.
*추가 구동 시스템(56)은 제 1 방향, 예를 들어 x-방향으로 인코더 헤드(24)에 대해 몸체(20)를 이동시키도록 배치될 수 있다. 구동 시스템(52)은 제 2 방향, 예를 들어 y-방향으로 인코더 헤드(24)에 대해 추가 구동 시스템(56)을 이동시키도록 배치될 수 있다. 구동 시스템(52)은 제 2 방향으로 인코더 헤드(24)에 대해 디플렉터 시스템(22)을 이동시키도록 배치될 수 있다. 제 1 방향은 제 2 방향과 상이할 수 있다. 예를 들어, 제 1 방향은 제 2 방향에 수직이다.
구동 시스템(52) 및 추가 구동 시스템(56)은 스테이지 시스템의 일부분일 수 있다. 구동 시스템(52) 및 추가 구동 시스템(56)은 제 2 위치설정 시스템(PW)의 일부분일 수 있다. 구동 시스템(52) 및 추가 구동 시스템(56)은 제 1 위치설정 시스템(PM)의 일부분일 수 있다. 구동 시스템(52) 및 추가 구동 시스템(56)은 단-행정 모듈, 장-행정 모듈, 또는 단-행정 모듈과 장-행정 모듈의 조합의 일부분일 수 있다.
지지체(48) 및 편향 영역(210)은 y-방향으로 세장형일 수 있다. 몸체(20)는 y-방향을 따라 제 1 길이를 가질 수 있다. 편향 영역(210)은 y-방향을 따라 제 2 길이를 가질 수 있다. 제 1 길이 및 제 2 길이는 실질적으로 서로 같을 수 있다.
지지체(48)는 인코더 헤드(24)의 양측에서 y-방향을 따라 연장될 수 있다. 이 방식으로 지지체(48)를 연장시키는 것이, 인코더 헤드(24)를 지지체(48)의 에지로부터 멀리 배치한다. 인코더 헤드(24)가 지지체(48)의 에지로부터 멀리 배치되는 경우, 인코더 헤드(24)는 에지 와류(edge vortexes)에 의해 덜 영향을 받는다. 에지 와류는 지지체(48)의 에지에서 일어날 수 있고, 인코더 헤드(24)가 진동되도록 할 수 있다.
도 5a 및 도 5b에서, 인코더 헤드(24)는 몸체(20)의 표면과 마주한다. 몸체(20)의 표면은 회절 격자(26)가 배치되는 표면이다. 편향 영역(210)은 표면에 대해 비스듬하다. 몸체(20)는 기판(W)이 배치되는 제 1 측면을 갖는다. 회절 격자(26)는 몸체(20)의 제 2 측면에 배치된다. 제 2 측면은 제 1 측면의 반대편일 수 있다.
도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 캐비티(28)는 회절 격자(26), 인코더 헤드(24) 및 가스를 포괄한다. 편향 영역(210)으로부터 편향되는 외란의 적어도 일부를 캐비티(28)로부터 추출하기 위해 추출기(226) 중 1 이상이 제공될 수 있다.
리소그래피 장치에 디플렉터 시스템(22)이 제공되지 않는 경우, 지지체(48)는 공기역학적 형상(aerodynamic shape)을 가질 수 있다. 공기역학적 형상은 외란(212)이 와류 방출(vortex shedding)을 생성하는 것을 방지하거나 감소시킬 수 있다. 와류 방출은 지지체(48)가 진동하도록 할 수 있는 불안정한 현상이다. 또한, 와류 방출은 측정 빔(218)에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 지지체(48)의 공기역학적 형상은 디플렉터 시스템(22)을 갖는 앞서 설명된 실시예들과 조합하여 적용될 수 있다. 예를 들어, 공기역학적 형상은 차폐부(48)에 의해 둘러싸이지 않는 지지체(48)의 부분과 같은, 외란(212)에 민감한 지지체(48)의 부분에 적용될 수 있다.
벽(214)에는 외란(212)의 생성을 최소화하기 위해 홀들이 제공될 수 있다. 홀들은 외란(212)을 생성하는 벽(214)의 표면을 감소시킨다. 또한, 홀들은 캐비티(28) 내부의 가스로 하여금 캐비티(28) 밖으로 흐르게 하고, 이는 외란(212)을 감소시킨다.
지지체(48)는 도 4에 나타낸 바와 같이 y-방향으로 세장형일 수 있다. 지지체(48)의 단부에, 인코더 헤드(24)가 장착된다. 일 실시예에서, 지지체(48)는 지지체(48)가 인코더 헤드(24)를 유지하는 지점을 넘어 연장된다. 이 연장부는, 예를 들어 약 1 cm 이상일 수 있다. 연장부는 인코더 헤드(24) 부근의 에지 와류를 방지하도록 돕는다. 에지 와류는 외란(212)이 지지체(48)의 에지를 따라 이동하는 경우에 발생한다. 인코더 헤드(24)로부터 약간 떨어져서 지지체(48)의 에지를 배치시킴으로써, 인코더 헤드(24)에 대한 에지 와류의 영향이 감소된다.
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예를 도시한다. 도 6의 실시예는 아래에서 서술되는 것을 제외하고는 도 4 및 도 5의 실시예들과 유사하다. 도 6의 실시예에서, 차폐부(42)는 프레임(44)보다는 베이스 프레임(228)에 연결된다. 차폐부(42)는 격리부(46)를 사용하지 않고 베이스 프레임(228)에 연결될 수 있는데, 이는 베이스 프레임(228)이 차폐부(42)의 진동에 의해 큰 영향을 받지 않을 수 있기 때문이다. 베이스 프레임(228)은, 예를 들어 격리부를 통해 프레임(44)을 지지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 몸체, 디플렉터 시스템, 인코더 헤드 및 회절 격자를 포함한 리소그래피 장치가 제공된다. 몸체는 인코더 헤드에 대해 이동가능하다. 인코더 헤드는 회절 격자 상의 측정 지점으로부터 측정 빔을 수용하도록 배치된다. 인코더 헤드, 측정 빔 및 측정 지점은 측정 볼륨을 형성한다. 회절 격자는 몸체에 부착된다. 몸체는 회절 격자, 인코더 헤드 및 가스를 포괄하는 캐비티를 갖는다. 디플렉터 시스템은 측정 볼륨으로부터 멀리 가스의 외란을 편향시키는 편향 영역을 생성하도록 배치된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 디플렉터 시스템은 측정 볼륨으로부터 멀리 외란을 편향시킨다. 외란이 측정 볼륨으로부터 멀리 편향되기 때문에, 외란은 인코더 헤드에 의한 위치 측정에 더 적은 영향을 끼친다. 결과로서, 외란은 인코더 헤드의 더 적은 진동을 야기할 수 있고, 또는 인코더 헤드와 회절 격자 사이에서 측정 빔이 진행하는 공기에서의 더 적은 진동을 야기할 수 있다. 이 결과는 위치 측정의 정확성을 개선한다.
일 실시예에서, 외란은 몸체의 이동에 의해 유도된다.
*실시예에 따르면, 디플렉터 시스템은 외란이 몸체의 이동에 의해 유도되는 경우에 특히 유리하다. 몸체를 이동시키는 경우, 가스에서의 변화도(gradient)가 측정 볼륨을 향해 이동할 가능성이 더 높다. 이러한 변화도는 가스의 온도 또는 습도 또는 조성의 변화일 수 있다. 또한, 몸체의 이동이 압력파를 야기할 수 있고, 이는 인코더 헤드가 진동하도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 캐비티는 적어도 회절 격자 및 몸체의 벽에 의해 정의된다. 격자는 평면에 평행하다. 벽은 평면 밖의 방향으로 연장된다. 이동은 벽과 인코더 헤드 사이의 거리를 변화시키기 위한 것이다.
실시예에 따르면, 몸체는 벽이 인코더 헤드로부터 더 멀리 또는 이에 더 가까이 이동하도록 이동가능하다. 벽이 인코더 헤드에 대해 이동하는 경우, 벽은 인코더 헤드의 방향으로 전파하는 공기 외란을 생성한다. 디플렉터 시스템은 회절 격자로부터 멀리 공기 외란을 편향시킬 수 있으며, 이에 따라 위치 측정에 대한 공기 외란의 효과가 감소된다.
일 실시예에서, 편향 영역은 회절 격자에 대해 비스듬하다.
실시예에 따르면, 편향 영역은 측정 볼륨으로부터 멀리 외란을 편향시키는 데 더 효과적이다.
일 실시예에서, 디플렉터 시스템은 회절 격자를 향하여 회절 격자에 대해 비스듬히 편향 가스 흐름을 제공하도록 배치된 제 1 노즐을 포함한다. 편향 가스 흐름은 편향 영역을 생성하도록 배치된다. 편향 가스 흐름은 적어도 부분적으로 측정 빔을 둘러싼다.
실시예에 따르면, 편향 영역은 편향 가스 흐름에 의해 생성된다. 외란, 예컨대 측정 볼륨을 향해 이동하는 방해 가스 흐름(disturbing gas flow)이 편향 가스 흐름에 의해 회절 격자로부터 멀리 밀린다. 편향 가스 흐름이 측정 빔을 둘러싸기 때문에, 방해 가스 흐름은 방해 가스 흐름이 측정 빔에 도달할 수 있고 인코더 헤드의 위치 측정을 방해하기 전에 편향된다.
일 실시예에서, 디플렉터 시스템은 회절 격자를 향하여 퍼징 가스 흐름을 제공하도록 배치된 제 2 노즐을 포함한다. 제 2 노즐은 실질적으로 측정 빔을 둘러싸는 퍼징 가스 흐름을 제공하도록 배치된다.
실시예에 따르면, 퍼징 가스 흐름은 실질적으로 측정 빔을 둘러싼다. 퍼징 가스는 측정 빔이 전파하는 최적 매질을 제공하는 속성들, 예컨대 조성 및 습도를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 디플렉터 시스템은 회절 격자를 향하여 추가 퍼징 가스 흐름을 제공하도록 배치된 제 3 노즐을 포함한다. 제 2 노즐 및 제 3 노즐은 퍼징 가스 흐름이 적어도 부분적으로 추가 퍼징 가스 흐름에 의해 둘러싸이도록 서로에 대해 배치된다.
실시예에 따르면, 제 3 노즐은 퍼징 가스 흐름을 둘러싸는 추가 퍼징 가스 흐름을 제공한다. 추가 퍼징 가스 흐름은 주위 공기와 측정 빔 사이에 추가적인 보호 층을 제공한다. 추가 퍼징 가스 흐름은 주위 공기가 측정 빔에 도달하는 것을 방지하도록 돕는다.
일 실시예에서, 제 2 노즐 및 제 3 노즐은 추가 퍼징 가스 흐름의 속도보다 높은 속도로 퍼징 가스 흐름을 제공하도록 배치된다.
실시예에 따르면, 퍼징 가스 흐름은 추가 퍼징 가스 흐름이 제공되는 속도보다 높은 속도로 제공된다. 퍼징 가스 흐름의 높은 속도는 측정 빔의 경로를 따라 일어나는 온도 변화도를 방지하도록 돕는다. 온도 변화도는 인코더 헤드의 측정 정확성을 감소시킬 것이다. 추가 퍼징 가스 흐름의 낮은 속도는 추가 퍼징 가스 흐름이 난류가 되는 것을 방지하도록 돕는다. 난류는 주위 공기 및 추가 퍼징 가스 흐름의 혼합을 야기할 것이다. 낮은 속도를 이용하면, 주위 공기와의 혼합이 감소되고, 이에 따라 측정 빔이 주위 공기로부터 더 우수하게 차폐된다. 퍼징 가스 흐름 및 추가 퍼징 가스 흐름이 둘 다 컨디셔닝된 가스 흐름들이기 때문에, 퍼징 가스 흐름 및 추가 퍼징 가스 흐름의 혼합은 측정 빔에 부정적 영향을 주지 않는다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치는 센서 및 제어기를 포함한다. 센서는 가스의 속성을 나타내는 센서 신호를 제공하도록 배치된다. 제어기는 센서 신호의 제어 하에 편향 가스 흐름, 퍼징 가스 흐름 및 추가 퍼징 가스 흐름 중 적어도 하나의 속성을 변화시키도록 배치된다.
실시예에 따르면, 편향 가스 흐름, 퍼징 가스 흐름 및/또는 추가 퍼징 가스 흐름의 속성이 조정될 수 있다. 이러한 속성은 온도, 습도 또는 조성일 수 있다. 속성은 편향 가스 흐름, 퍼징 가스 흐름 및/또는 추가 퍼징 가스 흐름의 속성이 가스의 속성과 매칭하도록, 제어기에 의해 제어되는 방식으로 변화될 수 있다. 매칭되는 경우, 측정 빔에 대한 측정 볼륨으로 새는 가스의 효과가 최소화된다.
일 실시예에서, 디플렉터 시스템은 회절 격자에 대해 비스듬히 배치된 편향 표면을 포함한다. 편향 표면은 편향 영역을 생성하도록 배치된다.
실시예에 따르면, 편향 영역은 편향 표면 상에 있다. 편향 표면은 가스 또는 파워가 제공될 필요가 없는 수동 요소이다.
일 실시예에서, 편향 표면은 곡면이다.
실시예에 따르면, 곡면 편향 표면을 제공하는 것은 편향 표면이 회절 격자로부터 멀리 외란을 편향시킬 수 있는 효율성을 개선할 수 있다.
일 실시예에서, 디플렉터 시스템은 편향 표면을 갖는 차폐부를 포함한다. 차폐부는 적어도 부분적으로 인코더 헤드를 둘러싼다. 차폐부는 실질적으로 인코더 헤드로부터 동적으로 격리된다.
실시예에 따르면, 외란이 차폐부에 부딪친다. 외란은 공기 흐름 또는 공기의 충격파일 수 있다. 차폐부가 편향 표면을 갖기 때문에, 차폐부는 회절 격자로부터 멀리 외란을 편향시킬 수 있다. 외란의 충돌은 차폐부가 진동하도록 할 수 있다. 하지만, 차폐부가 인코더 헤드로부터 동적으로 격리되기 때문에, 차폐부의 진동이 인코더 헤드로 전파되지 않는다. 인코더 헤드의 위치는 외란에 의해 덜 영향을 받고, 따라서 위치 측정의 정확성이 개선된다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치는 기판 상으로 패터닝된 투영 빔을 투영하는 투영 시스템을 포함한다. 리소그래피 장치는 투영 시스템에 대해 몸체를 구동하도록 배치된 구동 시스템을 포함한다. 구동 시스템은 차폐부를 지지하여, 투영 시스템에 대해 차폐부를 구동한다.
실시예에 따르면, 차폐부는 구동 시스템에 연결된다. 결과로서, 차폐부는 리소그래피 장치의 여하한의 고정부(stationary part)에 연결되지 않아도 된다. 이는 차폐부가 고정부에 도달하도록 구동 시스템 또는 몸체에 개구부가 존재할 필요가 없다는 것을 의미한다. 이러한 개구부를 생략함으로써, 몸체 및 구동 시스템의 형상은 동적으로 최적화될 수 있고, 이는 몸체가 이동될 수 있는 정확성을 개선한다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치는 프레임 및 격리부를 포함한다. 프레임은 차폐부를 지지하기 위해 배치된다. 격리부는 프레임으로부터 차폐부의 진동을 격리시키기 위해 차폐부 및 프레임을 서로에 커플링하도록 배치된다.
실시예에 따르면, 차폐부는 격리부를 통해 프레임에 연결된다. 외란이 차폐부를 진동시키는 경우, 진동은 격리부에 의해 프레임으로 전파하는 것이 방지된다. 결과로서, 프레임 및 프레임에 연결된 여하한의 다른 구성요소들은 진동에 의해 큰 영향을 받지 않는다.
일 실시예에서, 프레임은 투영 시스템을 지지하도록 배치된다.
제 15 실시예에 따르면, 프레임은 투영 시스템을 지지하도록 배치된다. 프레임이 차폐부의 진동으로부터 격리되기 때문에, 투영 시스템은 진동에 의해 큰 영향을 받지 않는다. 투영 시스템이 진동하는 것을 방지하는 것은 패턴이 타겟부 상에 노광되는 품질을 개선한다.
일 실시예에서, 편향 표면은 외란을 댐핑하는 댐핑 재료를 포함한다.
실시예에 따르면, 편향 표면의 댐핑 재료는 외란의 적어도 일부를 댐핑할 수 있다. 외란을 댐핑함으로써, 리소그래피 장치의 다른 부분들에 대한 외란의 효과가 감소된다.
실시예에서, 몸체는 제 1 측면 및 제 2 측면을 갖는다. 몸체는 제 1 측면에 기판을 지지하도록 배치된다. 회절 격자는 제 2 측면에 배치된다. 제 1 측면 및 제 2 측면은 서로 반대편에 있다.
실시예에 따르면, 회절 격자는 기판에 밀접하게 배치될 수 있다. 기판을 유지하는 몸체의 측면에 가까이 회절 격자를 갖는 것은 측정 지점과 노광 지점 간의 상관관계를 개선한다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치는 편향 영역으로부터 편향되는 외란의 적어도 일부를 캐비티로부터 추출하도록 배치된 추출기를 포함한다.
실시예에 따르면, 추출기는 캐비티 밖으로 공기 흐름과 같은 외란을 추출할 수 있다. 결과로서, 캐비티에서의 외란이 측정 볼륨으로 다시 반사될 가능성이 감소된다.
일 실시예에서, 몸체의 위치를 측정하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 회절 격자의 측정 지점 상에 측정 빔을 제공함으로써 몸체의 캐비티 내의 회절 격자를 이용하여 몸체의 위치를 측정하는 단계; 몸체를 이동시킴으로써 캐비티에서 가스의 외란을 생성하는 단계; 측정 빔 및 측정 지점 중 적어도 하나로부터 멀리 외란을 편향시키는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 외란은 측정 빔 및 측정 지점 중 적어도 하나로부터 멀리 편향된다. 외란이 측정 빔 및 측정 지점 중 적어도 하나로부터 멀리 편향되기 때문에, 외란은 위치 측정에 더 적은 영향을 끼친다. 이는 위치 측정의 정확성을 개선한다.
*일 실시예에서, 상기 방법은 회절 격자를 향해 비스듬히 편향 가스 흐름을 제공하는 단계 -편향 가스 흐름은 적어도 부분적으로 측정 빔을 둘러쌈- ; 편향 가스 흐름으로 편향 영역을 생성하는 단계; 측정 빔 및 측정 지점 중 적어도 하나로부터 멀리 편향 영역으로 외란을 편향시키는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 측정 볼륨을 향해 이동하는 방해 가스 흐름과 같은 외란이 편향 가스 흐름에 의해 측정 빔 및/또는 측정 지점으로부터 멀리 밀린다. 편향 가스 흐름이 측정 빔을 둘러싸기 때문에, 방해 가스 흐름은 방해 가스 흐름이 측정 빔에 도달하고 위치 측정을 방해할 수 있기 전에 편향된다.
일 실시예에서, 상기 방법은 회절 격자에 퍼징 가스 흐름을 제공하는 단계; 퍼징 가스 흐름으로 측정 빔을 적어도 부분적으로 둘러싸는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 퍼징 가스 흐름은 실질적으로 측정 빔을 둘러싼다. 퍼징 가스는 측정 빔이 전파하는 최적 매질을 제공하는 속성들, 예컨대 조성 및 습도를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 퍼징 가스 흐름의 속도보다 낮은 속도로 회절 격자에 추가 퍼징 가스 흐름을 제공하는 단계; 추가 퍼징 가스 흐름으로 퍼징 가스 흐름을 적어도 부분적으로 둘러싸는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 추가 퍼징 가스 흐름은 측정 빔과 주위 공기 사이에 추가적인 보호 층을 제공한다. 퍼징 가스 흐름의 높은 속도는 측정 빔의 경로를 따라 발생하는 온도 변화도를 방지하도록 돕는다. 추가 퍼징 가스 흐름의 낮은 속도는 추가 퍼징 가스 흐름의 난류를 방지하도록 돕는다. 난류는 추가 퍼징 가스 흐름 및 주위 공기의 혼합을 야기할 것이다. 낮은 속도를 이용하면, 혼합이 감소되고, 따라서 측정 빔이 주위 공기로부터 더 우수하게 차폐된다.
일 실시예에서, 상기 방법은 편향 영역으로부터 편향되는 외란의 적어도 일부를 캐비티로부터 추출하는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 캐비티로부터 외란을 추출하는 것은 캐비티에서의 외란이 측정 빔으로 다시 반사될 가능성을 감소시킨다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 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. 기판(W)은 기판(W) 상으로의 패턴의 전사 전후에, 예를 들어 트랙, 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 트랙은 전형적으로 기판(W)에 레지스트 층을 도포하고 방사선 빔(B)에 노광된 레지스트를 현상하는 툴이다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판(W)이 한 번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판(W)이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함하는 기판(W)을 칭할 수도 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.

Claims (16)

  1. 리소그래피 장치에 있어서,
    광학 센서(24);
    상기 센서(24)에 대해 이동할 수 있는 이동가능한 몸체(movable body: 20);
    상기 센서(24)를 유지하기 위한 지지체(48);
    디플렉터 시스템(deflector system: 22);
    제 1 구동 시스템(56); 및
    제 2 구동 시스템(52)
    을 포함하고,
    상기 제 1 구동 시스템(56)은 상기 센서(24)에 대해 상기 이동가능한 몸체(20)를 이동시키도록 배치되며,
    상기 제 2 구동 시스템(52)은 상기 센서(24)에 대해 상기 제 1 구동 시스템(56)을 이동시키도록 배치되고,
    상기 제 2 구동 시스템(52)은 상기 센서(24)에 대해 상기 디플렉터 시스템(22)을 이동시키도록 배치되며,
    상기 이동가능한 몸체(20)의 이동에 의해 외란(disturbance)이 유도되고,
    상기 디플렉터 시스템(22)은 상기 지지체(48)로부터 멀리 상기 외란을 반사시키는 편향 영역(deflecting area: 210)을 생성하도록 배치되는 리소그래피 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구동 시스템(56)은 제 1 방향(x)으로 상기 센서(24)에 대해 상기 이동가능한 몸체(20)를 이동시키도록 배치되고,
    상기 제 2 구동 시스템(52)은 제 2 방향(y)으로 상기 센서(24)에 대해 상기 제 1 구동 시스템(56)을 이동시키도록 배치되며,
    상기 제 2 구동 시스템(52)은 상기 제 2 방향(y)으로 상기 센서(24)에 대해 상기 디플렉터 시스템(22)을 이동시키도록 배치되고,
    상기 제 1 방향(x)은 상기 제 2 방향(y)과 상이한 리소그래피 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지체(48) 및 상기 편향 영역(210)은 상기 제 2 방향(y)으로 세장형(elongated)인 리소그래피 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 이동가능한 몸체(20)는 상기 제 2 방향(y)을 따라 제 1 길이를 갖고, 상기 편향 영역(210)은 상기 제 2 방향(y)을 따라 제 2 길이를 가지며, 상기 제 1 길이 및 상기 제 2 길이는 실질적으로 서로 같은 리소그래피 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체(48)는 상기 센서(24)의 양측에서 상기 제 2 방향(y)을 따라 연장되는 리소그래피 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서(24)는 상기 이동가능한 몸체(20)의 표면과 마주하고, 상기 편향 영역(210)은 상기 표면에 대해 비스듬한 리소그래피 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 디플렉터 시스템(22)은 상기 표면을 향하여 상기 표면에 대해 비스듬히 편향 가스 흐름(deflecting gas flow: 34)을 제공하도록 배치된 제 1 노즐(32)을 포함하고,
    상기 편향 가스 흐름(34)은 상기 편향 영역(210)을 생성하도록 배치되는 리소그래피 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 센서(24)는 상기 표면으로부터 측정 빔(218)을 수용하도록 배치되고,
    상기 디플렉터 시스템(22)은 상기 표면을 향해 퍼징 가스 흐름(purging gas flow: 38)을 제공하도록 배치된 제 2 노즐(36)을 포함하며,
    상기 제 2 노즐(36)은 실질적으로 상기 측정 빔(218)을 둘러싸는 상기 퍼징 가스 흐름(38)을 제공하도록 배치되는 리소그래피 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 디플렉터 시스템(22)은 상기 표면을 향해 추가 퍼징 가스 흐름(further purging gas flow: 312)을 제공하도록 배치된 제 3 노즐(310)을 포함하고,
    상기 제 2 노즐(36) 및 상기 제 3 노즐(310)은, 상기 퍼징 가스 흐름(38)이 적어도 부분적으로 상기 추가 퍼징 가스 흐름(312)에 의해 둘러싸이도록 서로에 대해 배치되는 리소그래피 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 노즐(36) 및 제 3 노즐(310)은 상기 추가 퍼징 가스 흐름(312)의 속도보다 높은 속도로 상기 퍼징 가스 흐름(38)을 제공하도록 배치되는 리소그래피 장치.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디플렉터 시스템(22)은 상기 표면에 대해 비스듬히 배치된 편향 표면을 포함하고, 상기 편향 표면은 상기 편향 영역(210)을 생성하도록 배치되는 리소그래피 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 편향 표면은 곡면인 리소그래피 장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 편향 표면은 댐핑 재료(damping material)를 포함하는 리소그래피 장치.
  14. 제 6 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동가능한 몸체(20)는 제 1 측면 및 제 2 측면을 갖고,
    상기 이동가능한 몸체(20)는 상기 제 1 측면에 기판(W)을 지지하도록 배치되며,
    상기 표면은 상기 제 2 측면에 있고,
    상기 제 1 측면 및 상기 제 2 측면은 서로 반대편에 있는 리소그래피 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 표면 상에 배치된 회절 격자(diffraction grating: 26)를 포함하고,
    상기 몸체는 상기 회절 격자(26), 상기 광학 센서(24), 및 가스를 포함하는 캐비티(cavity: 28)를 가지며,
    상기 리소그래피 장치는 상기 편향 영역(210)으로부터 편향되는 상기 외란의 적어도 일부를 상기 캐비티(28)로부터 추출하도록 배치된 추출기(226)를 더 포함하는 리소그래피 장치.
  16. 몸체의 위치를 측정하는 방법에 있어서:
    제 1 방향(x)으로 광학 센서(24)에 대해 몸체(20)를 이동시키는 단계;
    제 2 방향(y)으로 광학 센서(24)에 대해 몸체(20)를 이동시키는 단계;
    상기 몸체(20)를 이동시킴으로써 외란을 유도하는 단계; 및
    상기 제 2 방향(y)으로 상기 광학 센서(24)에 대해 디플렉터 시스템(22)을 이동시키는 단계
    를 포함하고, 상기 디플렉터 시스템(22)은 상기 광학 센서(24)로부터 멀리 상기 외란을 반사시키는 편향 영역(210)을 생성하도록 배치되는 측정 방법.
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