KR100869306B1 - 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판을 유지하는 기판 테이블, 기판의 타겟부 상으로 패터닝된 빔을 투영하는 투영 시스템; 및 3 이상의 자유도 내에서 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 변위 측정 시스템을 포함하는 리소그래피 장치에 관한 것이다. 상기 변위 측정 시스템은, 제 1 방향으로 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 제 1 x-센서, 및 제 2 방향으로 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 제 1 및 제 2 y-센서를 포함한다. 상기 변위 측정 시스템은 제 2 x-센서를 더 포함하며, 상기 제 1 및 상기 제 2 x-센서, 및 상기 제 1 및 상기 제 2 y-센서는 1 이상의 그리드 플레이트에 대한 상기 각각의 센서의 위치를 측정하도록 구성된 인코더 타입 센서이다. 상기 변위 측정 시스템은 3 자유도 내에서의 상기 기판의 위치를 결정하기 위해 상기 기판 테이블의 위치에 따라, 상기 제 1 및 제 2 x-센서 및 상기 제 1 및 제 2 y-센서 중 3 개를 선택적으로 사용하도록 구성된다.

Description

리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

이하, 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:

- 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;

- 도 2는 본 발명에 따른 측정 시스템의 제 1 실시예를 도시하는 도면;

- 도 3은 본 발명에 따른 측정 시스템의 제 2 실시예를 도시하는 도면; 및

- 도 4는 본 발명에 따른 측정 시스템의 제 3 실시예를 도시하는 도면이다.

본 발명은 리소그래피 장치 및 디바이스를 제조하는 방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭해지는 패터닝 디바이스가 IC의 개별 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 1 개 또는 수개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트) 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 종래의 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝" - 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행한 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상으로 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사하는 것이 가능하다.

집적 회로뿐만 아니라 액정 디스플레이 패널 생산용 마이크로-리소그래피의 가장 필요한(challenging) 요건 중 하나로서 테이블들의 위치설정을 들 수 있다. 예를 들어, 서브(sub)-100 nm 리소그래피는 최고 3 m/s의 속도에서, 모든 6 자유도(degree of freedom)(DOF) 내에서 1 nm의 오더(the order of 1 nm)로 기계들 간에 매칭(matching)하고 동적 정확성을 갖는 기판-위치설정 스테이지 및 마스크-위치설정 스테이지를 요구한다.

이러한 요구되는 위치설정 요건에 대한 범용적인(popular) 접근법은, 스테이지 위치설정 구조(architecture)를 마이크로미터의 정확성을 갖는 개략(coarse) 위치설정 모듈(예를 들어, X-Y 테이블 또는 갠트리 테이블(gantry table))로 세 분(sub-divide)하지만, 캐스케이드(cascade)된 미세(fine) 위치설정 모듈로 전체 작동 범위에 걸쳐 이동하는 것이다. 미세 위치설정 모듈은 최후 약간의 나노미터로 개략 위치설정 모듈의 잉여 오차(residual error)를 보정하는 역할을 하지만, 매우 제한된 이동 범위만을 수용하면 된다. 이러한 나노-위치설정에서 통상적으로 사용되는 액추에이터들은 압전 액추에이터(piezoelectric actuator) 또는 보이스 코일(voice-coil)형 전자기 액추에이터를 포함한다. 미세 모듈에서의 위치설정은, 일반적으로 모든 6 DOF에서 유도되는 반면, 큰 범위의 동작은 2 DOF 이상으로는 거의 요구되지 않으므로 개략 모듈의 설계는 상당히 쉽다.

개략 위치설정에서 요구되는 마이크로미터 정확성은 광학 또는 자기 증분형 인코더(incremental encoder)와 같은 비교적 간단한 위치 센서들을 이용하여 용이하게 달성될 수 있다. 이들은 1 DOF에서의 측정을 이용하는 단일 축선 디바이스이거나, 더 최근에는

등의 "Integrated electro-dynamic multicoordinate drives(Proc. ASPE Annual Meeting, California, USA, 1996, p.456 내지 461)"에서 설명된 바와 같이 다수(최고 3) DOF 디바이스일 수 있다. 또한, 유사한 인코더들이 상업적으로, 예를 들어, Dr. J. Heidenhain GmbH에 의해 제조된 위치 측정 시스템 타입 PP281R으로 이용가능하다. 이러한 센서들은 어려움없이 서브-마이크로미터 레벨의 분해능을 제공할 수는 있지만, 절대적(absolute) 정확성과, 특히 긴 이동 범위에 걸친 열적 안정성(thermal stability)은 용이하게 달성할 수 없다.

한편, 미세 위치설정 모듈의 단부에서의 마스크 및 기판 테이블에 대한 위치 측정은 모든 6 DOF에서 나노미터 정확성 및 안정성을 갖는 서브-나노미터의 분해능 으로 수행되어야 한다. 이는, 통상적으로 추가 캘리브레이션(calibration) 함수(예를 들어, 기판 테이블 상에서의 간섭계 거울 평탄도(flatness)의 캘리브레이션)에 대해 여분의(redundant) 축선을 이용하여, 모든 6 DOF에서의 변위를 측정하도록 다-축선 간섭계를 이용하여 달성된다.

이러한 접근법의 단점은, 스테이지가 매 순간 미세 위치설정 모듈의 범위로 유도된다는(돌아간다는) 것이며, 상기 스테이지의 위치는 6 자유도에서 (재)캘리브레이션되어야 한다. 이는 상당한 양의 시간이 소요되며, 결과적으로 리소그래피의 스루풋(throughput)이 감소된다.

간섭계의 대안예로서, 가능하다면 간섭계와 조합하여 광학 인코더를 사용하는 것이 공지되어 있다. 이러한 광학 인코더들은, 예를 들어 본 명세서에서 인용참조되고 있는 US 2004/0263846 A1에 개시되어 있다. 이 적용예에서 설명된 광학 인코더들은 그리드 패턴(grid pattern)에 대한 센서의 위치를 결정하는데 사용되는 그리드 패턴을 포함하는 그리드 플레이트(grid plate)를 사용한다. 일 실시예에서 센서는 기판 테이블 상에 장착되고 그리드 플레이트는 상기 리소그래피 장치의 프레임 상에 장착된다.

광학 인코더 타입 센서의 단점은 이러한 센서의 센서 범위가 원칙적으로 그리드 플레이트의 크기에 제한된다는 것이다. 하지만, 이러한 그리드 플레이트의 크기는, 그리드에 요구된 높은 분해능으로 인해 물리적으로 제한된다. 따라서, 실제로 이러한 센서의 작동 영역의 크기가 제한된다. 더욱이, 홀(hole)들/개구부(opening)들이 그리드 플레이트, 예를 들어 투영 빔이 유도될 수 있는 개구부에 서 제공되는 것이 가능하다. 이러한 홀/개구부의 위치에서, 센서는 그 위치를 결정할 수 없다. 또한, 그리드 플레이트는 국부적으로 손상될 수 있으며, 이 위치에서의 센서 위치의 정확한 결정을 불가능하게 할 수 있다.

기판 테이블의 위치의 연속적인 측정을 가능하게 하는 가능한 모든 위치에서 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성되는 리소그래피 장치에 대해 높은 정확성의 변위 측정 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면:

- 기판을 유지하는 기판 테이블;

- 상기 기판의 타겟부 상으로 패터닝된 빔을 투영하는 투영 시스템; 및

- 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 변위 측정 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 변위 측정 시스템은 상기 기판 테이블 상에 장착되고, 제 1 방향으로 실질적으로 정지 상태인 2 이상의 인접한 그리드 플레이트에 대한 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 1 이상의 인코더 타입 x-센서를 포함하며, 상기 변위 측정 시스템은 2 이상의 인접한 그리드 플레이트들 사이의 크로싱 라인(crossing line)을 교차하는 동안 상기 기판 테이블의 위치를 연속적으로 측정하도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면:

- 기판을 유지하는 기판 테이블;

- 상기 기판의 타겟부 상으로 패터닝된 빔을 투영하는 투영 시스템; 및

- 6 자유도(x, y, z, Rx, Ry, Rz) 내에서 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 변위 측정 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 변위 측정 시스템은:

- 제 1 방향으로 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 1 개의 x-센서,

- 제 2 방향으로 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 2 개의 y-센서,

- 제 3 방향으로 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 3 개의 z-센서를 포함하며, 상기 변위 측정 시스템은 제 2 x-센서 및 제 4 z-센서를 더 포함하고, 상기 제 1 및 상기 제 2 x-센서 및 상기 제 1 및 상기 제 2 y-센서는 1 이상의 그리드 플레이트에 대한 각각의 센서들의 위치를 측정하도록 구성된 인코더 타입 센서이며, 상기 변위 측정 시스템은 6 자유도에서 상기 기판 테이블의 위치를 결정하도록 상기 기판 테이블의 위치에 따라, 상기 제 1 및 상기 제 2 x-센서 및 상기 제 1 및 상기 제 2 y-센서 중 3 개, 및 상기 z-센서들 중 3 개를 선택적으로 사용하도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공되고, 상기 기판은 적어도 기판의 타겟부 상으로 패터닝된 빔을 투영하는 동안에 기판 테이블 상에 지지되며, 상기 기판 테이블의 위치는 상기 기판 테이블 상에 장착된 1 이상의 인코더 타입 센서를 포함하고, 제 1 방향으로 실질적으로 정지 상태인 2 이상의 인접한 그리드 플레이트에 대한 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성되는 변위 측정 시스템에 의해 측정되고, 상기 변위 측정 시스템은 상기 2 개의 인접한 그리드 플레이트 사이의 크로싱 라인을 교차하는 동안 상기 기판 테이블의 위치를 연속적으로 측정하도록 구성된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 여하한의 다른 적절한 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL), 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정 디바이스(PM)에 연결된 마스크 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)를 포함한다. 또한, 상기 장치는 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정의 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정 디바이스(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT) 또는 "기판 지지체"를 포함한다. 또한, 상기 장치는 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.

조명 시스템은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.

마스크 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 지지, 즉 그 무게를 견딘다. 이는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 마스크 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 마스크 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 마스크 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"와 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.

패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로 는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.

본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한의 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 상기 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.

리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블 또는 "기판 지지체" (및/또는 2 이상의 마스크 테이블 또는 "마스크 지지체")을 갖는 형태로 구 성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블 또는 지지체가 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블 또는 지지체가 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블 또는 지지체에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.

또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 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 마스크와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.

도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스 템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.

상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하도록 구성된 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.

상기 방사선 빔(B)은 마스크 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블(MT)) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크(MA)) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 마스크(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정 디바이스(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정 디바이스(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은, 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이며, 이는 제 1 위치설정 디바이스(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들이 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다). 이와 유사하게, 마스크(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.

도시된 장치는 다음과 같은 모드들 중 1 이상에서 사용될 수 있다:

1. 스텝 모드에서 마스크 테이블(MT) 또는 "마스크 지지체" 및 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광(single static exposure)). 그 후, 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.

2. 스캔 모드에서 마스크 테이블(MT) 또는 "마스크 지지체" 및 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)). 마스크 테이블(MT) 또는 "마스크 지지체"에 대한 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.

3. 또 다른 모드에서 마스크 테이블(MT) 또는 "마스크 지지체"는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안, 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"가 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"가 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 상기 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.

또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 변위 측정 시스템의 제 1 실시예를 나타낸다. 변위 측정 시스템은, 일반적으로 참조 번호 1을 이용하여 나타낸다. 변위 측정 시스 템(1)은 공면(coplanar)의 3 자유도, 즉 x-위치, y-위치 및 z-축선(Rz)(z-축선은 도면에 나타낸 x 및 y 축선에 수직인 축선임)을 중심으로 하는 회전에서 기판 테이블(2)의 위치를 측정하도록 설계된다.

변위 측정 시스템(1)은 리소그래피 장치 상에, 예를 들어 소위 메트롤로지 프레임(metrology frame)과 같은 프레임 또는 렌즈 상에 장착되는 4 개의 인접한 그리드 플레이트(3)를 포함한다. 그리드 플레이트(3)는, 실질적으로 x-축선 및 y-축선의 방향으로 연장되는 실질적으로 동일한 평면에 배치되는 평판 플레이트(flat plate)이다. 4 개의 그리드 플레이트(3)는 각각의 그리드 플레이트의 적어도 한쪽이 또 다른 그리드 플레이트(3)의 적어도 한쪽과 나란히, 또는 그에 대향하여 배치되는 방식으로 인접해 있다. 동시에, 4 개의 그리드 플레이트(3)는 실질적으로 기판 테이블(2)의 요구되는 모든 위치들을 덮고 있으므로, 측정 시스템(1)이 기판 테이블(2)의 위치를 연속적으로 측정할 수 있다.

본 실시예에서 기판 테이블(2)은 그리드 플레이트(3) 아래에 배치된다. 기판 테이블(2) 상에는 2 개의 x-센서(4 및 5) 및 2 개의 y-센서(6 및 7)가 배치된다. x-센서(4 및 5)는 x-방향으로의 기판 테이블의 위치를 측정할 수 있다. y-센서(6 및 7)는 y-방향으로의 기판 테이블(2)의 위치를 측정할 수 있다. 2 개의 x-센서 및 2 개의 y-센서의 한 쌍의 신호들(x, x; x, y 또는 y, y)은 z-축선에 대한 회전(x-y 평면에서의 회전)을 결정하는데 사용될 수 있다. 따라서, 2 개의 x-센서(4 및 5) 및 2 개의 y-센서(6 및 7)를 이용하여, 기판 테이블(2)의 가능한 모든 위치들에서 공면의 3 자유도(x, y, Rz) 내의 기판 테이블의 위치를 결정하는 것이 가능하다. 결과적으로, 기판 테이블(2)의 높은 정확성의 연속적인 측정(나노미터 또는 서브-나노미터 분해능)이 가능하다.

x-센서(4 및 5) 및 y-센서(6 및 7)는 그리드 플레이트(3) 상에 배치되는 그리드에 대한 각각의 센서의 위치를 결정할 수 있는 인코더 타입으로 구성된다. 각각의 x-센서 및 y-센서는, 예를 들어 본 명세서에서 인용참조되고 있는 미국 출원 US 2004/0263846 A1에 설명된 바와 같이 설계될 수 있다.

본 실시예에서는 그리드 플레이트(3)의 물리적인 치수(dimension)가 제한되기 때문에 4 개의 그리드 플레이트가 사용된다. 본 적용예에 필요한 정확성을 얻기 위한 분해능으로 그리드를 갖는 작동 영역의 크기의 그리드 플레이트를 생산하는 것은 사실상 매우 어렵거나, 적어도 매우 고가이다. 기판 테이블에 의해 이용되는 작동 범위가 이러한 그리드 플레이트(3)의 물리적인 최대 크기보다 실질적으로 더 크기 때문에, 작동 영역은 그 자신의 그리드 플레이트(3)를 각각 갖는 4 개의 영역으로 세분된다.

위에서 설명한 바와 같이 그리드 플레이트들(3)은 인접하여 배치된다. 이는 센서가 하나의 그리드 플레이트(3)로부터 또 다른 그리드 플레이트(3)로의 인계(take-over)를 가능하게 한다. 이러한 센서 인계 동안, 즉 센서가 제 1 그리드 플레이트(3)와 먼저 상호작동하고 그 다음 제 2 그리드 플레이트(3)와 상호작동하는 동안, 또 다른 센서는 연속적인 측정을 가능하게 하는 신호를 제공할 수 있다. 제 1 센서가 다른 그리드 플레이트(3)의 범위에 있는 경우, 가능하게는 재-초기화(re-initialization) 이후에 이 센서는 기판 테이블의 위치를 나타내는 신호를 다시 제공할 수 있다.

그 자신의 그리드 플레이트(3)를 각각 갖는 4 개의 서브-영역에서의 작동 영역의 세분은, 비교적 효율적인 방식으로 기판 테이블(2)의 요구되는 모든 위치들을 덮는 것을 가능하게 하지만, 그리드 플레이트(3) 간의 크로싱들이 단일 센서를 이용한 기판 테이블(2)의 위치의 연속적인 측정을 어렵게 한다. 또한, 홀 또는 개구부(예를 들어, 4 개의 그리드 플레이트(3)의 중심에서 투영 시스템의 일부분을 수용할 수 있는 개구부(8)), 또는 그리드 플레이트(3) 내의 손상된 영역의 존재는, 그 위치의 단일 센서가 그리드 플레이트들(3) 중의 하나에 대한 기판 테이블(2)의 위치를 측정할 수 없도록 야기할 수 있다.

앞서 설명된 바와 같이, 2 개의 x-센서(4 및 5) 및 y-센서(6 및 7) 중 3 개가 공면의 3 자유도 내에서 기판 테이블의 위치를 결정하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 하나의 여분의 센서가 존재한다. 이 임시(extra) 센서는, 다른 센서들 중 하나가 그리드 플레이트(3)의 범위를 벗어나서 사용될 수 없는 경우에 유리하게 사용될 수 있다. 예를 들어, x-센서들 또는 y-센서들 중 하나는 하나의 그리드 플레이트(3)에서 또 다른 그리드 플레이트(3)로 크로싱(crossing)하는 지점 바로 아래에 위치될 수 있다. 이러한 경우, (예를 들어, 기판 테이블(2)이 x-방향으로 이동되는 경우에 x-센서(4)가 2 개의 그리드 플레이트들(3) 사이의 크로싱 라인(3a) 아래에 위치되는 경우) 각각의 센서는 기판 테이블(2)의 x-위치 또는 y-위치를 나타내는 신호를 전달할 수 없다. 하지만, 다른 3 개의 센서들(예시에서, x-센서(5) 및 y-센서들(6 및 7))이 공면의 3 자유도 내에서 기판 테이블(2)의 위치를 결정하여, 높은 정확성의 연속적인 변위/위치 측정을 지속할 수 있다.

기판 테이블(2)이 x-방향으로 더 이동되는 경우, 제 1 x-센서(4)는 또 다른 그리드 플레이트(3)(예시에서, 도 2의 우측 상부의 그리드 플레이트(3)) 아래로 이동된다. 그 후, 재-초기화 이후의 x-센서(4)는 기판 테이블(2)의 x-위치를 나타내는 신호를 다시 제공할 수 있다. 하지만, 이제 y-센서(6)가 2 개의 그리드 플레이트(3)의 크로싱 아래 위치될 수 있다. 그러한 상황에서 이 y-센서(6)는 기판 테이블(2)의 y-위치를 나타내는 신호를 얻는데 사용될 수 없다. 하지만, 이제 x-센서(4)가 그리드 플레이트(3) 중 하나 아래에 위치되기 때문에, 3 자유도 내에서 기판 테이블(2)의 위치를 결정하기 위해 x-센서(5) 및 y-센서(7)와 조합하여 이 x-센서(4)가 사용될 수 있다. x-방향 또는 y-방향으로의 위치를 나타내는 신호를 각각 적절하게 결정할 수 있는 3 개의 센서들의 세트(set)를 선택적으로 이용함으로써 연속적인 제어가 얻어진다. 각각의 x-센서들 및 y-센서들의 선택은 선택 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 각각의 그리드 플레이트(3)의 선택/선정은 기판 테이블의 위치에 의존한다. 4 개의 센서 모두가 신호를 전달할 수 있는 경우, 여분의 신호는 예를 들어 측정 시스템의 캘리브레이션을 위해 사용될 수 있다.

본 실시예에서 그리드 플레이트(3)는 서로에 대하여 이격(space)되는, 실질적으로 직사각형의 플레이트이다. 이 플레이트들의 변(side)들은 x-방향 및 y-방향으로 방위(orient)된다. 그러므로, 2 개의 x-센서(4 및 5) 및 2 개의 y-센서(6 및 7)가 x-방향 및 y-방향으로 (x-y 평면 내에서) 서로에 대해 이격되는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 이 기판 테이블(2)의 실시예에서 x-센서들(4 및 5) 및 y-센서 들(6 및 7)의 구성은, 4 개의 센서(4, 5, 6 및 7) 중 어느 것도 x-방향으로의 동일한 라인 상에 배치되지 않고, 또한 4 개의 센서(4, 5, 6 및 7) 중 어느 것도 y-방향으로의 동일한 라인 상에 배치되지 않도록 이루어진다. 이러한 방식으로, x-방향 또는 y-방향으로 크로싱 라인(3a)을 교차하는 경우에 4 개의 센서들 중 오직 하나만이 그리드 플레이트(3)의 범위를 벗어날 것이다.

대안적인 실시예에서, 서로에 대해 위치되는 그리드 플레이트들의 변들이, x-방향 및 y-방향으로 배치되지 않고, x-y 평면에서 1 이상의 다른 방향으로 배치되는 것이 가능하다. 이 다른 방향들은 본 명세서에서 그리드 플레이트 크로싱 라인 방향으로서 정의된다. 이러한 경우, 2 개의 x-센서(4 및 5) 및 2 개의 y-센서(6 및 7)는 서로에 대해 이 크로싱 라인 방향들 중 1 이상으로 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 기판 테이블(2)의 작동 범위 내에서의 소정의 이론에서 2 개의 x-센서(4 및 5) 및/또는 y-센서(6 및 7) 중 1 이상은 그리드 플레이트들(3) 중 하나에 대한 각각의 센서의 위치를 동시에 결정할 수 없음이 가능할 수 있다는 것을 언급한다. 예를 들어, 하나의 x-센서는 x-방향으로의 그리드 플레이트(3)의 크로싱 라인 아래에 위치되는 한편, 다른 x-센서는 y-방향으로 진행하는 크로싱 라인 아래에 위치될 수 있다. 이러한 상황은 매우 바람직하지 않은데, 이는 2 개의 센서만이 기판 테이블(2)의 위치를 결정할 수 있도록 유도하기 때문이다. 결과적으로 기판 테이블(2)의 위치는 2 자유도 내에서 더 이상 도출될 수 없다.

이와 같은 바람직하지 않은 상황은 상기 기판 테이블(2)의 상이한 위치들 상 에 위치되는 더 많은 여분의 센서들을 제공함으로써 회피될 수 있다. 이 상황의 또 다른 해결책은, 본 실시예에서 기판 테이블(2)이 단일 시간에 하나의 크로싱 라인 방향으로만 교차하거나, 적어도 상기 상황이 일어나지 않을 거라고 알려진 위치들에서 유도되지 않을 수 있는 방식으로 기판 테이블의 이동을 제한하는 것이다. 더 많은 센서들의 제공은 기판 테이블(2)의 무게와 비용을 증가시킬 것이므로, 일반적으로 후자의 해결책이 바람직하다.

그러므로, 두 해결책들에서 리소그래피 장치의 사용시 기판 테이블(2)의 가능한 모든 위치에서 측정 시스템이 기판 테이블(2)의 위치를 결정할 수 있을 것이라는 사실이 보장된다. 이 위치들은, 예를 들어 노광을 위한 범위, 노광 범위로부터 노광 범위까지 이동하는 범위, 상기 기판들을 교환하는 범위 및 각종 함수, 정렬 등을 위한 범위를 포함한다.

도 3은 본 발명에 따른 측정 시스템(10)의 제 2 실시예를 나타낸다. 이 실시예에서 측정 시스템은 높은 정확성 레벨로 2 개의 기판 테이블(11 및 12)의 위치를 결정하도록 구성된다. 6 자유도 내에서 기판 테이블(11 및 12)의 위치를 얻기 위해, 각각의 기판 테이블(11 및 12) 상에는 동일한 양 및 형태의 센서들이 장착된다. 기판 테이블(11 및 12)은 2 개의 그리드 플레이트(13) 중 하나 또는 둘 모두의 아래에 위치된다. 이 그리드 플레이트(13)들은, 측정 시스템(10)이 6 자유도 내에서 높은 정확성 레벨로 기판 테이블(11 및 12)의 위치를 연속적으로 결정할 수 있도록, 실질적으로 기판 테이블(11 및 12)의 전체 작동 영역을 덮는다. 기판 테이블(11 및 12)이, 6 자유도 내에서 각각의 기판 테이블의 위치를 결정하는데 사용되 는 그리드 플레이트(13) 바로 아래에 둘 모두 위치되기 때문에 각각의 기판 테이블(11 및 12)의 위치의 측정이 다른 기판 테이블(12 및 11)에 의해 방해(hinder)되지는 않는다. 그러므로, 본 발명에 따른 측정 시스템(10)은 2 개의 기판 테이블을 갖는 소위 "듀얼 스테이지 리소그래피 장치"에서의 기판 테이블의 위치를 결정하는데 매우 적절하다.

도 2의 실시예에 대해 설명된 바와 같이, 각각의 기판 테이블(11 및 12)은 (공면의) 3 자유도(x, y, Rz) 내에서 각각의 기판 테이블(11 및 12)의 위치를 결정하기 위해, 2 개의 x-센서(14 및 15) 및 2 개의 y-센서(16 및 17)를 포함한다. 3 자유도는 3 개의 센서 신호에 기초하여 결정될 수 있으므로, 2 개의 x-센서들 및 2 개의 y-센서들 중 하나는 여분이다. 더욱이, 각각의 기판 테이블(11 및 12)은 z 위치에서의 기판 테이블의 위치를 결정하기 위해 4 개의 z-센서(18)를 포함한다. 이 4 개의 z-센서(18) 중 3 개의 신호를 이용하여 또 다른 자유도, 즉 x-위치, x-축선에 대한 회전(Rz) 및 y-축선에 대한 회전(Ry)이 결정될 수 있다.

인코더 타입 x-센서(14 및 15) 및 y-센서(16 및 17)는 도 2의 실시예와 관련하여 본 명세서에 설명된 타입으로 구성될 수 있다. z-센서(18)는 바람직하게는 간섭계이지만, 본 명세서 하부에 설명된 바와 같이 여하한의 적절한 형태로 구성될 수 있다.

상기 각각의 기판 테이블(11 및 12) 상에 제공된 4 개의 z-센서(18)가 존재하므로, z-센서들 중 하나는 여분이다. 따라서, 2 개의 x-센서(14 및 15) 및 2 개의 y-센서(16 및 17) 중 하나와 4 개의 z-센서(18)들 중 하나가 그리드 플레이트 들(13)에 대한 그 위치를 결정할 수 없는 경우에, 기판 테이블(11 및 12)의 위치는 여전히 6 자유도로 결정될 수 있다.

또한, 도 3에 나타낸 바와 같이 x-방향으로의 크로싱 라인(13a)을 교차할(cross over) 수 있게 하기 위해, x-센서(14 및 15) 및 y-센서(16 및 17)는, 이 4 개의 센서(14, 15, 16 및 17) 각각이 다른 3 개로부터 크로싱 라인(13a)의 방향에 수직인 방향으로 x-y 평면 내에서 서로 이격되는 방식으로 배치되며, 본 실시예에서 전자의 방향은 y-방향이고 후자의 방향은 x-방향이다. 또한, y-방향으로의 크로싱 라인을 건널 수 있게 하기 위해, 이 4 개의 센서(14, 15, 16 및 17) 각각은 다른 3 개로부터 이러한 크로싱 라인의 y-방향에 수직인 방향으로 서로 이격된다. 본 실시예에서는 y-방향으로의 크로싱 라인이 존재하지 않기 때문에, 센서(14, 15, 16 및 17)에 대한 후자의 배치는 엄밀하게는 필요하지 않음을 언급해 둔다.

또한, 동일한 이유들로 4 개의 z-센서(18)들 중 하나는 각각 다른 z-센서(18)로부터 x-방향에 수직인 방향 및 y-방향에 수직인 방향으로 x-y 평면 내에서 이격된다. 이러한 방식으로, x-방향 또는 y-방향으로의 크로싱 라인(후자는 도 3에 나타낸 실시예에는 존재하지 않음)이 교차되는 경우에 z-센서들(18) 중 최대한(maximal) 하나는 그리드 플레이트(13) 상의 그리드 격자에 대한 그 위치를 결정할 수 없을 것이다.

x-센서(14 및 15), y-센서(16 및 17) 및 z-센서(18)는 내부 직사각형 및 외부 직사각형의 코너(corner)에 배치되는 것이 유리하며, 그로 인해 하나의 x-센서(14 또는 15), 하나의 y-센서(16 또는 17) 및 반대쪽 코너에 배치된 2 개의 z-센 서(18)가 각각의 직사각형의 4 개의 코너에 배치된다. 더욱이, 내부 직사각형의 z-센서들은 외부 직사각형의 z-센서들과 다른 코너에 배치된다. 이러한 구성을 이용하여, 2 개의 x-센서 및 2 개의 y-센서 각각은, 다른 x-센서들 및 y-센서들로부터 x-방향에 수직인 방향 및 y-방향에 수직인 방향으로 x-y 평면 내에서 이격되며, 또한 각각의 z-센서(18)도 다른 z-센서(18)들로부터 x-방향에 수직인 방향 및 y-방향에 수직인 방향으로 x-y 평면 내에서 이격된다. 더욱이, 이러한 구성은 기판 테이블(11 및 12) 상의 비교적 작은 양의 공간을 필요로 한다. 이러한 구성에서 x 및 y 센서들은 Rz 측정이 가장 정확하게 수행될 수 있도록 최대 거리 구성으로 배치되는 것이 바람직하다.

도 4는 기판의 위치를 측정하기 위해 인코더 타입의 센서들을 이용하는, 본 발명에 따른 측정 시스템(21)의 제 3 실시예를 나타낸다. 이 실시예에서 그리드 격자는 기판 테이블(22)의 전체 작동 영역을 덮는 많은 수의 그리드 플레이트(23)(간명함을 위해, 3 개만이 참조 번호 23으로 도시됨)에 의해 형성된다. 그리드 플레이트들은 점선으로 나타내어 있다. 그리드 플레이트(23)는, 예를 들어 그리드 격자가 제공되는 웨이퍼일 수 있다. 이러한 웨이퍼들은 크기가 제한(전형적으로, 300 mm)되지만, 격자는 리소그래피 노광 공정을 이용하여 매우 높은 정확성으로 웨이퍼 상에 제공될 수 있다. 하지만, 그리드 플레이트(23)의 크기가 제한되기 때문에, 설명될 기판 테이블(22) 상의 센서들의 또 다른 구성이 바람직할 수 있다.

기판 테이블(22)이 기판 테이블(22) 상에 존재하는 각각의 센서에 대한 여분의 센서를 포함하도록, 기판 테이블(22)은 2 개의 센서(각 코너에 2 세트)의 6 세 트, 총 2 개의 x-센서(24 및 25), 4 개의 y-센서(26 및 27) 및 6 개의 z-센서(28)를 포함한다.

기판 테이블(22)의 3 개의 코너 각각에, 기판 테이블(22)은 2 개의 x-센서(24 및 25) 또는 2 개의 y-센서(26 및 27), 및 2 개의 z-센서(28), 즉 각각의 세트가 하나의 x-센서(24 또는 25) 또는 하나의 y-센서(26 또는 27), 및 하나의 z-센서(28)를 포함하는 2 센서 세트를 포함한다. 4 개의 센서 모두가 하나의 그리드 플레이트(23)의 영역보다 작은 영역 내에 배치되는 것이 바람직하다. 기판 테이블(22)의 코너 상의 4 개의 센서 중 하나가 그리드 격자에 대한 그 위치를 결정할 수 없는 경우에는 기판 테이블(22)의 위치를 결정하기 위해 상기 4 개의 센서 중 대응하는 다른 하나가 사용될 수 있다. 예를 들어, x-센서(24 및 25) 중 하나가 크로싱 라인 아래에 위치되는 경우, 다른 x-센서(25 및 24)가 기판 테이블(22)의 x-위치를 결정하는데 사용될 수 있다.

각각의 코너의 4 개의 센서는, 단일 코너에 배치된 4 개의 센서 모두가 서로 x-방향 및 y-방향에 수직인 방향으로 x-y 평면 내에서 서로 이격되는 방식으로 배치되는 것이 유리하다. 또한, 하나의 코너의 x-센서 또는 y-센서는 또 다른 코너에서의 z-센서와 정렬되며, 예를 들어, x-방향으로의 크로싱 라인이 기판 테이블에 의해 교차되는 경우에 최대 2 개의 센서가 이 라인에 동시에 교차하는데, 센서 중 하나는 x-센서 또는 y-센서이고 다른 센서는 z-센서이다.

측정 시스템(21)의 더욱더 많은 여분과, 그 결과로서 더 큰 견실성(robustness)를 위해, 기판 테이블(22) 상에는 추가적인 센서들이 제공될 수 있 다. 특히, 기판 테이블(22)의 제 4 코너에 추가적인 2 개의 x-센서와 추가적인 2 개의 z-센서가 제공될 수 있다.

또한, x-센서, y-센서 및 z-센서는 도 2 및 도 3의 실시예에 대해 설명된 바와 같이 설계될 수도 있다.

본 발명에 사용된 전형적인 시스템은 2 DOF 내의 간섭 판독 (인코더) 헤드(interferential reading (encoder) head) 및 각각의 축선에 대해 20,000의 팩터(factor)까지의 보간을 이용하여 2 [mu]m 이하의 주기를 갖는 그리드 격자를 포함한다.

나머지 3 DOF, 즉 z, Rx 및 Ry의 측정을 위해, 광학적 삼각측량(optical triangulation), 광섬유 후방산란(fiber optic back-scatter), (대기 중에서) 매우 짧은 광학 경로를 가질 수 있어서 환경의 변동에 매우 덜 감응적인) 간섭계 센서, 용량성 또는 유도성 센서(inductive sensor)를 포함하는 짧은 범위의 다양한 변위 감지 기술(displacement sensing technology)이 채택될 수 있다.

현재, 비록 본 발명의 몇몇 적용에서는 다른 것들이 적절할 수 있지만, 용량성 및 광학 센서가 다른 측정 원리들에 비해서 바람직하다. Zerodur 척(chuck)에 대한 유도성 센서의 사용은 센서에 대해 전도성 타겟(conductive targer)들이 요구되기 때문에 문제가 있다. 반면에, 공압 근접 센서(pneumatic proximity sensor)(공기 마이크로미터(air micrometer))는 제한된 분해능 및 작동 거리뿐만 아니라, 타겟 상에 한정된 힘을 가하는 점에서 불리하다.

간섭계든지 또는 삼각측량이든지, 광학 센서들은 비교적 큰(수 밀리미터) 작 동 거리로 설계될 수 있으며, 이는 조립 공차(assembly tolerance)를 용이하게 한다. 용량성 센서들에 비해, 그것들은 일반적으로 더 높은 대역폭을 가지며, 절대적 거리 센서(absolute distance sensor)로서 구성될 수 있다. 하지만, 절대적 센서는 주기적인 캘리브레이션을 요구하는 기계적 드리프트(mechanical drift)(열적 또는 기타 요인)들로 인하여 장기적 안정성 문제(long-term stability problem)들에 있어서 불리하다.

반면에, 용량성 센서들은 매우 높은 안정성을 갖는 절대적 센서로서 설계될 수 있다. 더욱이, 거리 측정은 비교적 큰 타겟 표면에 걸쳐 수행되며, 이는 타겟 표면의 국부화된 비평탄의 효과들을 어느 정도 감소시키게 한다.

나노-위치설정 시스템 기반 인코더는 간섭계에 대한 유리한 대안예를 제공하며 구현이 더 간단하다. 예를 들어, x-y 평면 내의 측정 그리드가, Zerodur와 같은 제로-CTE 물질로 구현되는 경우에 장기적으로 치수 안정적(dimensionally stable)이고 열적으로 무감응적인 메트롤로지 프레임 상에 영구히 고정된다는 사실에 의해, 더 훌륭한 측정 안정성이 달성될 수 있다. 이는, 특히 157 nm 또는 그 이하의 파장을 채택하는 리소그래피 투영 장치의 경우에 간섭계 빔의 광학 경로 바로 주변의 영역의 환경적 제어에 대한 강제적인(stringent) 요구를 상당히 용이하게 한다. 이러한 디바이스들은 (공기 중에 강하게 흡수되는) 빔을 흡수하지 않는 가스를 이용하여 정화(purge)되기를 요구하며, 간섭계 빔의 길이만큼 에어 샤워(air shower)의 필요성을 회피함으로써 본 발명은 실질적으로 정화 가스의 소비를 감소시킬 수 있다.

또한, 투영 광학기에 대한 마스크 위치는 차별적인 구성에 의하지 않고 인코더 해결책 내에서 측정될 수 있다. 투영 광학기의 최상부에 판독 헤드를 직접 배치하는 것은 방열(thermal dissipation)에 대한 더 많은 요구들을 증대시키지만, 액티브 쿨링(active cooling) 또는 원격 광 소스(remote light source) 및 광섬유에 의해 링크(link)된 검출기들과 같이 이를 최소화하는 기술들이 이미 이용가능하며 최신 기술의 간섭계 시스템 내에 이미 설치(deploy)되어 있다.

또한, 나노-위치설정 시스템 기반 인코더는 다음과 같이 배치될 수 있다: 제 1 센서 헤드는 기판 테이블 상에 배치되고, 제 1 격자는 투영 시스템 또는 프레임 상에 장착된다. 일 실시예에서, 이러한 프레임은 적어도 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태인데, 이는 투영 시스템 및 제 1 격자가 부착되는 프레임의 부분의 상대 변위는 무시할 수 있음을 의미한다. 이것이 달성될 수 없는 경우, 투영 시스템에 대한 프레임의 변위도 측정된다는 것이 파악된다. 또한, 상대 변위가 사실상 무시할 수 있음을 보장하기 위해, 프레임이 실질적으로 정지 상태로 간주되는 경우에도 투영 시스템에 대한 프레임의 변위가 측정된다.

제 1 센서 헤드는, 투영 시스템 또는 프레임 상에 장착되는 제 1 격자를 향하여 기판 테이블의 최상부에 장착될 수 있다. 센서 헤드 및 제 1 격자는, 기판 테이블의 모든 이동 동안 제 1 센서 헤드 및 제 1 격자가 상호작동하여, 투영 시스템에 대한 기판 테이블의 변위를 측정할 수 있는 방식으로 배치된다.

또한 이러한 구성에서, 측정 시스템은 제 1 z-센서를 포함할 수도 있다. z-센서 및 제 1 격자는, 제 1 측정 방향 및 제 1 격자의 라인의 방향에 의해 정의된 평면에 수직인 제 3 측정 방향으로 투영 시스템에 대한 기판 테이블의 변위를 결정하기 위해 상호작동한다. 예를 들어, 제 1 측정 방향이 x-방향이고 센서 헤드가 편광(polarize)된 방사선 빔을 z-방향으로 제 1 격자에 보내는 경우, 제 1 격자의 라인들은 y-방향으로 연장된다. 그 경우에 제 1 측정 방향 및 제 1 격자의 라인들의 방향에 의해 정의된 평면은 x-y 평면이다. 그 경우에 제 3 측정 방향은 x-y 평면에 수직인 방향이므로 z-방향이다. 그러므로, 이러한 상황에서 제 1 격자는 투영 시스템에 대한 기판 테이블의 변위를 x-방향으로 측정하기 위해 사용될 뿐만 아니라, 투영 시스템에 대한 기판 테이블의 변위를 z-방향으로 측정하기 위해서도 사용된다.

z-센서는 간섭계일 수 있으며, 제 1 격자는 간섭계와 상호작동하는 반사면을 갖는다는 것이 파악된다. 격자는, 예를 들어 격자의 성질로 인해 2 개의 상호 병렬인(mutually parallel) 반사면을 포함한다. 이러한 경우, 제 1 표면에서의 반사와 제 2 표면에서의 반사 간의 (또는 반사면 간의) 광학 길이 경로에서의 차이는 간섭계 빔의 파장의 N 배인 것이 바람직하며, 이때 N은 양의 정수(1, 2, 3, 4, ...)이다.

대안적으로, z-센서는 용량성 센서일 수 있다. 기능성을 위해 용량성 센서는, 측정 방향으로 용량성 센서로부터 수 밀리미터와 같은 짧은 거리에 배치되며, 전기적으로 전도성인 카운터 플레이트(counter plate)를 필요로 한다. 제 1 격자의 전체 또는 일부분을 전기적으로 전도성이 되도록 함으로써, 제 1 격자가 용량성 센서에 대해 카운터 플레이트와 같은 역할을 한다. 이러한 격자는 라인들을 서로 연 결하고 그것들을 그라운드에 연결함으로써, 용량선 센서와 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 리소그래피 투영 시스템에서, 투영 시스템에 대한 기판 테이블의 변위를 측정하는데 사용된 간섭계들의 개수는 감소된다. 이러한 방식으로 측정 시스템 및 기판 테이블의 비용이 감소된다. 제 1 방향 및 제 2 방향으로의 투영 시스템에 대한 기판 테이블의 변위들은 센서 헤드 또는 판독 헤드를 이용하여 측정된다는 것이 파악된다. 이 실시예에서, 리소그래피 장치는 제 1 센서 헤드 및 제 2 센서 헤드를 포함하는 측정 시스템을 갖추고 있다. 이러한 목적으로, 제 1 격자는 제 1 측정 방향에 수직으로 연장된 상호 병렬 라인들의 제 1 그룹뿐만 아니라, 제 2 측정 방향에 수직으로 연장된 상호 병렬 라인들의 제 2 그룹도 포함할 수 있다. 제 1 격자에는, 제 1 및 제 2 센서 헤드와 관련하여 사용되는 바둑판 모양의 패턴이 제공될 수 있다. 그 경우에 바둑판 모양의 패턴의 밝은 영역과 어두운 영역 간의 전이(transition)는 격자의 병렬 라인들의 역할을 인계한다. 대안적으로, 제 2 센서 헤드에 의해 사용하기 위한 별도의 제 2 격자가 존재할 수 있다. 제 1 및 제 2 센서 헤드는 단일 센서 유닛으로 통합되는 것이 바람직하다.

또 다른 실시예에서, 측정 시스템은 센서 헤드를 사용함으로써, 제 1 및 제 2 측정 방향에 의해 정의된 평면의 모든 3 자유도 내에서 투영 시스템에 대한 기판 테이블의 변위를 측정하도록 순응(adapt)된다. 이는, 이 평면이 x-y 평면인 경우, 센서 헤드들을 이용하여 x-방향 및 y-방향으로의 기판 테이블의 병진(translational) 변위 및 z-방향으로의 축선에 대한 회전 변위가 측정된다는 것을 의미한다.

이러한 목적으로, 이 실시예에서 측정 시스템은 제 1, 제 2 및 제 3 센서 헤드를 포함한다. 이 센서 헤드들 중 2 개는 제 1 측정 방향으로의 기판 테이블의 변위를 측정하는데 사용되고, 다른 하나의 인코더는 제 2 측정 방향으로의 기판 테이블의 변위를 측정하는데 사용된다. 물론, 이는 정반대(the other way around)로 사용될 수도 있다. 센서 헤드들은 공지된 상대 거리에 배치되며, 센서 헤드 측정들에 기초하여 제 3 측정 방향으로 연장된 축선 중심의 기판 테이블의 여하한의 회전이 결정될 수 있다.

각각의 센서 헤드는 그 자신의 격자와 연계될 수 있으며, 이는 그 경우에 측정 시스템이 제 1, 제 2 및 제 3 격자를 포함한다는 것을 의미한다. 하지만, 소정의 실시예들에서는, 예를 들어 바둑판 모양의 패턴의 존재로 인해 2 이상의 센서 헤드가 2 방향으로 측정하기에 적절한 격자를 공유한다.

상기 설명된 바와 같이 센서 헤드들을 이용하여, 제 1 및 제 2 측정 방향에 의해 정의된 평면의 모든 3 자유도에서 투영 시스템에 대한 기판 테이블의 변위들을 측정하는 측정 시스템은 z-센서 없이 사용된다는 것이 파악된다. 그 경우에 센서 헤드들은 기판 테이블 상에 장착된다.

또 다른 대안적인 실시예에서, 측정 시스템에는 제 1, 제 2 및 제 3 z-센서가 제공된다. 이 z-센서들은 공지된 상대 위치들에 배치되어, 제 1 측정 방향 및 제 2 측정 방향 중심의 기판 테이블의 여하한의 회전이 그 측정들에 의해 결정될 수 있다. 투영 시스템에 대한 기판 테이블의 변위들을 측정하도록 모든 z-센서들은 격자와 상호작동하는 것이 바람직하다. 이는 측정 시스템이 6 자유도(6 DOF) 내에 서 위치 측정할 수 있도록 유도한다.

본 명세서에서는 기판 테이블의 위치를 결정하기 위한 측정 시스템이 설명되었다. 하지만, 이러한 측정 시스템은 높은 정확성 레벨로 그 위치가 결정될 다른 어떠한 이동가능한 대상물에 대해서도 사용될 수 있다. 이러한 측면에서 측정 시스템은, 리소그래피 장치 내의 패터닝 디바이스 지지체의 위치의 결정을 위해 성공적으로 사용될 수 있다. 특히, 상기 시스템은 6 자유도 내에서, 높은 정확성 레벨로 패터닝 디바이스 지지체의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 또한, 설명된 측정 시스템의 모든 특징은 패터닝 디바이스 지지체와 같은 다른 이동가능한 대상물에 대한 측정 시스템에도 적용될 수 있다.

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. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 또는 메트롤로지 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하 기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.

이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 응용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.

본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 갖는) 자외(UV)방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV)방사선뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.

본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 상기 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.

상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 하기에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고, 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.

본 발명에 따르면, 기판 테이블의 위치의 연속적인 측정을 위한 변위 측정 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.

Claims (25)

1. 삭제
2. 삭제
3. 리소그래피 장치에 있어서:

   - 기판을 유지하는 기판 테이블;

   - 상기 기판의 타겟부 상에 패터닝된 빔을 투영하는 투영 시스템; 및

   - 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 변위 측정 시스템(displacement measuring system)을 포함하여 이루어지고,

   상기 변위 측정 시스템은, 상기 기판 테이블 상에 장착되고 제 1 방향으로 실질적으로 정지 상태인 2 이상의 인접한 그리드 플레이트(grid plate)에 대한 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 1 이상의 제 1 인코더 타입 x-센서를 포함하여 이루어지며, 상기 변위 측정 시스템은 상기 2 이상의 인접한 그리드 플레이트들 사이의 크로싱 라인(crossing line)을 교차하는 동안, 상기 기판 테이블의 위치를 연속적으로 측정하도록 구성되며,

   상기 변위 측정 시스템은, 상기 기판 테이블 상에 장착되고 상기 제 1 방향으로 상기 2 이상의 인접한 그리드 플레이트에 대한 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 제 2 인코더 타입 x-센서를 포함하여 이루어지고, 상기 변위 측정 시스템은, 상기 제 1 방향으로 상기 기판 테이블의 위치를 결정하기 위해, 상기 기판 테이블의 위치에 따라 상기 제 1 및 제 2 x-센서들 중 하나를 선택적으로 사용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 변위 측정 시스템은 공면(coplanar)의 3 이상의 자유도(x, y, Rz) 내에서 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성되고, 상기 변위 측정 시스템은:

   - 상기 기판 테이블 상에 장착되고, 제 2 방향으로 상기 2 이상의 인접한 그리드 플레이트에 대한 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 제 1 및 제 2 인코더 타입 y-센서를 더 포함하여 이루어지며,

   상기 변위 측정 시스템은 상기 3 자유도 내에서 상기 기판 테이블의 위치를 결정하기 위해, 상기 기판 테이블의 위치에 따라 상기 제 1 및 제 2 x-센서들, 및 상기 제 1 및 제 2 y-센서들 중 3 개를 선택적으로 사용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 각각의 x-센서들 및 y-센서들은, 상기 다른 x-센서들 및 y-센서들로부 터 적어도 상기 크로싱 라인의 방향에 수직인 방향으로 이격되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 각각의 x-센서들 및 y-센서들은, 상기 다른 x-센서들 및 y-센서들로부터 적어도 상기 제 1 및/또는 상기 제 2 방향에 수직인 방향으로 이격되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 변위 측정 시스템은 상기 제 1 및 제 2 방향에 수직인 방향으로 상기 기판 테이블의 위치를 측정하는 4 개의 z-센서를 포함하여 이루어지고, 상기 변위 측정 시스템은 또 다른 3 자유도(z, Rx, Ry) 내에서 상기 기판 테이블의 위치를 결정하기 위해, 상기 기판 테이블의 위치에 따라 상기 4 개의 z-센서들 중 3 개를 선택적으로 사용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 각각의 4 개의 z-센서는 상기 다른 z-센서들로부터 적어도 상기 크로싱 라인의 방향에 수직인 방향으로 이격되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 각각의 z-센서들은 상기 다른 3 개의 z-센서들로부터 적어도 상기 제 1 및/또는 제 2 방향에 수직인 방향으로 이격되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 z-센서들은 간섭계(interferometer)인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 기판 테이블의 코너 각각(each corner)에는 상기 4 개의 z-센서들 중 하나가 장착되고, 상기 코너 각각에는 또한 상기 제 1 x-센서, 제 2 x-센서, 제 1 y-센서 및 제 2 y-센서 중 하나가 장착되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
12. 제 7 항에 있어서,

    상기 2 개의 x-센서, 2 개의 y-센서 및 4 개의 z-센서는 내부 및 외부 직사각형의 코너에 배치되고, 각각의 직사각형은 하나의 x-센서, 하나의 y-센서 및 2 개의 z-센서를 포함하여 이루어지며, 상기 z-센서들은 상기 내부 직사각형의 반대쪽 코너 상에, 및 상기 외부 직사각형의 다른 2 개의 반대쪽 코너 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
13. 제 3 항에 있어서,

    상기 리소그래피 장치는 2 이상의 기판 테이블을 포함하여 이루어지고, 이 각각의 기판 테이블에는 1 이상의 x-센서가 장착되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
14. 제 7 항에 있어서,

    상기 그리드 플레이트의 3 이상의 각각의 위치에는, 2 개의 센서 세트(set)들이 배치되고, 각각의 센서 세트는 하나의 x-센서 또는 하나의 y-센서, 및 하나의 z-센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
15. 제 3 항에 있어서,

    상기 제 1 및 제 2 방향으로의 상기 1 이상의 그리드 플레이트의 치수(dimension)는 상기 제 1 및 제 2 방향으로의 상기 기판 테이블의 치수보다 작은 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
16. 제 3 항에 있어서,

    상기 2 이상의 그리드 플레이트 각각은, 그리드 격자가 제공되는 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
17. 리소그래피 장치에 있어서:

    - 기판을 유지하는 기판 테이블;

    - 상기 기판의 타겟부 상으로 패터닝된 빔을 투영하는 투영 시스템; 및

    - 6 자유도(x, y, z, Rx, Ry, Rz) 내에서 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 변위 측정 시스템을 포함하여 이루어지고, 상기 변위 측정 시스템은:

    - 제 1 방향으로 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 1 개의 x-센서,

    - 제 2 방향으로 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 2 개의 y-센서, 및

    - 제 3 방향으로 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 3 개의 z-센서를 포함하여 이루어지며, 상기 변위 측정 시스템은 제 2 x-센서 및 제 4 z-센서를 더 포함하여 이루어지고, 상기 제 1 및 상기 제 2 x-센서, 및 상기 제 1 및 상기 제 2 y-센서는 1 이상의 그리드 플레이트에 대한 상기 각각의 센서들의 위치를 측정하도록 구성된 인코더 타입 센서이며, 상기 변위 측정 시스템은 6 자유도 내에서 상기 기판 테이블의 위치를 결정하기 위해 상기 기판 테이블의 위치에 따라, 상기 제 1 및 제 2 x-센서 및 상기 제 1 및 제 2 y-센서 중 3 개, 및 상기 z-센서들 중 3 개를 선택적으로 사용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
18. 삭제
19. 삭제
20. 디바이스 제조 방법에 있어서:

    기판 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하여 아루어지고, 적어도 상기 기판의 타겟부 상으로 패터닝된 빔을 투영하는 동안에 상기 기판은 기판 테이블 상에 지지되며, 상기 기판 테이블의 위치는, 상기 기판 테이블 상에 장착되고 제 1 방향으로 실질적으로 정지 상태인 2 이상의 인접한 그리드 플레이트에 대한 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성되는 1 이상의 인코더 타입 센서를 포함하여 이루어지는 변위 측정 시스템에 의해 측정되고, 상기 변위 측정 시스템은 상기 2 이상의 인접한 그리드 플레이트 사이의 크로싱 라인을 교차하는 경우에, 상기 기판 테이블의 위치를 연속적으로 측정하도록 구성되며,

    상기 변위 측정 시스템은, 상기 기판 테이블 상에 장착되고 상기 제 1 인코더 타입 센서와 동일한 방향으로 상기 2 이상의 인접한 그리드 플레이트에 대한 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성되는 제 2 인코더 타입 센서를 포함하여 이루어지고, 상기 인코더 타입 센서들 중 하나가 상기 2 개의 인접한 그리드 플레이트에 대한 그 위치를 결정할 수 없는 위치에 위치되는 경우, 다른 인코더 타입 센서의 신호에 기초하여 상기 기판 테이블의 위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 변위 측정 시스템은 3 이상의 자유도(x, y, Rz) 내에서 상기 위치를 측정하도록 구성되고, 상기 변위 측정 시스템은:

    - 제 1 방향으로 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 제 1 및 제 2 x-센서,

    - 제 2 방향으로 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 제 1 및 제 2 y-센서를 포함하여 이루어지고,

    상기 x-센서들 및 상기 y-센서들은 상기 2 이상의 인접한 그리드 플레이트에 대한 상기 각각의 센서들의 위치를 측정하도록 구성된 인코더 타입 센서이며,

    상기 x-센서들 또는 y-센서들 중 하나가 1 이상의 그리드 플레이트에 대한 그 위치를 결정할 수 없는 위치에 위치되는 경우, 상기 제 1 및 상기 제 2 x-센서, 및 상기 제 1 및 상기 제 2 y-센서 중 다른 3 개의 신호에 기초하여 3 자유도 내에서의 상기 기판 테이블의 위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 기판 테이블의 이동은, 각각의 센서가 상기 1 이상의 그리드 플레이트에 대한 그 위치를 결정할 수 없다고 알려진 위치에는 상기 2 개의 x-센서 및 2 개 의 y-센서 중 하나만이 위치될 수 있는 방식으로 제한되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
23. 제 21 항에 있어서,

    상기 기판의 위치는 6 자유도 내에서 측정되고, 상기 변위 측정 시스템은 제 3 방향으로 상기 기판 테이블의 위치를 측정하도록 구성된 4 개의 z-센서를 더 포함하여 이루어지며, 상기 z-센서들 중 하나가 상기 1 이상의 그리드 플레이트에 대한 그 위치를 결정할 수 없는 위치에 위치되는 경우, 상기 4 개의 z-센서 중 다른 3 개의 신호에 기초하여 또 다른 3 자유도(z, Rx, Ry) 내에서의 상기 기판 테이블의 위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
24. 제 3 항에 있어서,

    상기 2 이상의 그리드 플레이트는 상기 기판 테이블의 연속적인 위치 측정이 가능하도록 상기 기판 테이블의 가능한 모든 위치를 덮는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
25. 제 20 항에 있어서,

    상기 2 개의 인접한 그리드 플레이트는, 상기 기판 테이블의 위치의 연속적인 측정을 가능하게 하도록 상기 기판 테이블의 가능한 모든 위치를 덮는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.

Images