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KR20090041328A - 능동 댐핑 서브조립체를 갖는 리소그래피 장치 - Google Patents

능동 댐핑 서브조립체를 갖는 리소그래피 장치 Download PDF

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KR20090041328A
KR20090041328A KR1020080103014A KR20080103014A KR20090041328A KR 20090041328 A KR20090041328 A KR 20090041328A KR 1020080103014 A KR1020080103014 A KR 1020080103014A KR 20080103014 A KR20080103014 A KR 20080103014A KR 20090041328 A KR20090041328 A KR 20090041328A
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KR
South Korea
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mass
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interface damping
damping mass
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KR1020080103014A
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KR101043356B1 (ko
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한스 버틀러
에릭 로엘로프 루프스트라
마르크 빌헬무스 마리아 반 데르 비스트
유스트 데 페
코르넬리우스 아드리아누스 람베르투스 데 훈
스틴 보쉬커
Original Assignee
에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

리소그래피 장치는 기판 상에 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 투영 시스템, 및 투영 시스템의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키는 댐핑 시스템을 포함하고, 상기 댐핑 시스템은 인터페이스 댐핑 매스 및 인터페이스 댐핑 매스의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키는 능동 댐핑 서브시스템을 포함하며, 상기 인터페이스 댐핑 매스는 투영 시스템에 연결되고, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 인터페이스 댐핑 매스에 연결되며, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 인터페이스 댐핑 매스의 위치량을 측정하는 센서, 및 센서에 의해 제공된 신호에 기초하여 인터페이스 댐핑 매스에 힘을 가하는 액추에이터를 포함한다. 또한, 상기 댐핑 시스템은 인터페이스 댐핑 매스에 연결되고, 인터페이스 댐핑 매스의 고유주파수에서 인터페이스 댐핑 매스의 이동을 댐핑하도록 구성된 인터페이스 댐핑 디바이스를 포함한다.

Description

능동 댐핑 서브조립체를 갖는 리소그래피 장치{LITHOGRAPHIC APPARATUS HAVING AN ACTIVE DAMPING SUBASSEMBLY}
본 발명은 리소그래피 장치 및 개선된 능동 댐핑(active damping)을 갖는 투영 조립체에 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 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 한 개 또는 수 개의 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 스캐닝하 는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
현재 리소그래피에서 목표로 정해진 높은 정확성 및 높은 분해능은 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)를 유지하는 레티클 스테이지, 투영 시스템 및 기판을 유지하는 기판 테이블과 같은 리소그래피 장치의 부분들에 있어서 서로에 대한 정확한 위치설정을 요구할 수 있다. 예를 들어, 레티클 스테이지 및 기판 테이블의 위치설정 이외에, 이는 또한 투영 시스템에 대한 요건들을 제기한다. 현재 구현들에 있어서 투영 시스템은 렌즈 마운트(lens mount)(투과 광학기의 경우) 또는 거울 프레임(반사 광학기의 경우)과 같은 지지 구조체, 및 렌즈 요소, 거울 등과 같은 복수의 광학 요소들로 구성될 수 있다. 작동시, 투영 시스템은 복수의 원인들로 인해 진동을 받을 수 있다. 일 예시로서, 리소그래피 장치 내의 부분들의 이동들, 기판 스테이지 또는 레티클 스테이지와 같은 스테이지의 이동, 또는 그 가속/감속이 투영 시스템이 부착되는 프레임의 진동을 발생시킬 수 있으며, 이는 가스 스트림(gas steam) 및/또는 난류(turbulence) 및/또는 투영 시스템에 영향을 주는 음파를 발생시킬 수 있다. 이러한 방해물들은 투영 시스템에 있어서 전체적으로 또는 부분적으로 진동을 발생시킬 수 있다. 이러한 진동들에 의해, 렌즈 요소들 또는 거울들의 변위가 야기될 수 있으며, 이는 차례로 이미징 오차, 즉 기판 상으로의 패턴의 투영 오차를 발생시킬 수 있다.
통상적으로, 투영 시스템 또는 그 부분들의 진동들을 저하(dampen)시키기 위해 댐핑 시스템이 제공된다. 게다가, 댐핑 시스템은 알려진 여러 형태로서 제공될 수 있다. 구성에서, 댐핑 시스템은 투영 시스템의 전체 또는 일부분의 진동들을 흡수하는 인터페이스 댐핑 매스(interface damping mass)뿐만 아니라, 인터페이스 댐핑 매스의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키는 능동 댐핑 서브시스템도 포함할 수 있다. 이를 위해, 인터페이스 댐핑 매스는 투영 시스템에 연결되고, 능동 댐핑 서브시스템은 인터페이스 댐핑 매스에 연결된다. 본 명세서에서, 능동 댐핑 시스템이라는 용어는 진동의 영향을 검출하는 센서(예를 들어, 위치 센서, 속도 센서, 가속도 센서 등), 및 댐핑될 구조체 또는 그 일부분에 작용하는 액추에이터를 포함하는 댐핑 시스템으로서 이해하여야 하며, 상기 액추에이터는 센서에 의해 제공된 신호에 따라 예를 들어 제어기에 의해 구동된다. 센서에 의해 제공된 신호에 따라 액추에이터를 구동함으로써, 투영 시스템 및/또는 그에 연결된 인터페이스 댐핑 매스 상의 진동들의 영향이 어느 정도 감소되거나 상쇄될 수 있다. 이러한 능동 댐핑 시스템의 일 예시는 피드백 루프(feedback loop): 인터페이스 댐핑 매스 또는 그 일부의 위치, 속력, 가속도, 저크(jerk) 등과 같은 위치량을 제공하는 센서, 위치량이 제공되고 액추에이터를 구동하는 제어기 출력 신호를 발생시키는 제어기, 차례로 피드백 루프가 제공되도록 인터페이스 댐핑 매스 또는 그 일부분에 작용하는 액추에이터에 의해 제공될 수 있다. 제어기는 여하한 타입의 제어기로 형성될 수 있으며, 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 또는 여하한의 다른 프로그램가능한 디바이스에 의해 실행될 소프트웨어로 구현되거나 전용 하드웨어에 의해 구현될 수 있다.
피드백 루프를 안정시키는 것, 즉 내부 공진(internal resonance)들이 방지되는 피드백 루프의 주파수 동작(frequency behavior)을 달성하는 것이 바람직하다. 동시에, 높은 대역폭의 능동 댐핑 시스템이 이러한 높은 대역폭 내의 진동들을 억제하게 할 것이기 때문에, 높은 대역폭의 능동 댐핑 시스템이 바람직하다. 리소그래피 장치의 속력에 대해 증가한 요구들로 인해, 리소그래피 장치의 이동들이 더 높은 속력 및 이에 따라 수반하는 더 빠른 트랜전트(transient)에서 일어나기 쉬우며, 이는 점점 더 높은 주파수들에서 진동들을 발생시킬 수 있다. 그러므로, 더 높은 대역폭의 능동 댐핑 시스템을 위한 요구가 제시된다. 올바르게 작동하는 댐핑 시스템에 대해, 인터페이스 댐핑 매스는 매우 큰 주파수 범위에 걸쳐 강체(rigid body)처럼 작용하여야 한다. 하지만, 인터페이스 댐핑 매스 예를 들어 강철 또는 다른 재료의 고체 블록은 이미 내부 동적 동작(internal dynamic behavior)을 갖는다. 예를 들어, 인터페이스 댐핑 매스의 무게가 10 kg인 경우, 인터페이스 댐핑 매스의 최소 내부 공진 주파수는 약 15 kHz일 것이다. 이 공진 주파수는 전체 댐핑 시스템의 전달 함수들에서 분명하며, 달성가능한 성능을 제한한다.
투영 시스템 하우징은 기계적 진동들, 소리, 공기 흐름에 의해 야기된 힘들과 같은 외부 힘들로 인해 투영 시스템 하우징 내에 구성된 1 이상의 렌즈요소의 고유주파수(eigenfrequency)들에서 자극받는다(excite). 투영 시스템 하우징의 결과적인 이동들은 기판 및/또는 패터닝 디바이스 지지체의 서보 제어 루프(servo control loop)에서 고려될 것이며, 이는 투영 시스템 하우징에 대해 상기 지지체를 위치시키려고 한다. 하지만, 투영 시스템 하우징이 진동하는 주파수는 지지체가 따르기에 너무 높아서, 지지체 및 투영 시스템 하우징의 상대 위치가 원하는 위치에 따르지 않기 때문에 이미징 오차들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 투영 시스템 하우징이 진동을 멈출 때까지 기다리기 위해 서보 시스템들의 증가된 정착 시간이 사용될 수 있으며, 이 정착 시간은 이 렌즈 요소들이 투영 시스템 하우징 내에서 낮은 댐핑으로 장착되기 때문에 커야 할 것이다. 결과로서, 리소그래피 장치의 전체 스루풋은 부정적 영향을 미친다.
이미징 정확성 및/또는 스루풋이 개선되는 리소그래피 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 방사선 빔을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템; 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체; 기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 기판의 타겟부 상에 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템; 및 투영 시스템의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키는 댐핑 시스템을 포함한 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 댐핑 시스템은 인터페이스 댐핑 매스 및 인터페이스 댐핑 매스의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키는 능동 댐핑 서브시스템을 포함하며, 상기 인터페이스 댐핑 매스는 투영 시스템에 연결되고, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 인터페이스 댐핑 매스에 연결되며, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 인터페이스 댐핑 매스의 위치량을 측정하는 센서 및 센서에 의해 제공된 신호들에 따라 인터페이스 댐핑 매스에 힘들을 가하는 액추에이터의 조합을 포함하고, 상기 댐핑 시스템은 인터페이스 댐핑 매스에 연결되고 인터페이스 댐핑 매스의 고유주파수에서 인터페이스 댐핑 매스의 이동들을 댐핑(damp)하도록 구성되는 인터페이스 댐핑 디바이스를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시 스템; 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체; 기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 기판의 타겟부 상에 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템; 및 투영 시스템의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키는 댐핑 시스템을 포함한 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 댐핑 시스템은 인터페이스 댐핑 매스 및 인터페이스 댐핑 매스의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키는 능동 댐핑 서브시스템을 포함하며, 상기 인터페이스 댐핑 매스는 투영 시스템에 연결되고, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 인터페이스 댐핑 매스에 연결되며, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 인터페이스 댐핑 매스의 위치량을 측정하는 센서 및 센서에 의해 제공된 신호들에 따라 인터페이스 댐핑 매스에 힘들을 가하는 액추에이터의 조합을 포함하고, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 센서에 의해 제공된 신호들에 따라 대항력(counterforce)을 가하는 액추에이터에 대한 반작용 매스(reaction mass)를 포함하며, 상기 반작용 매스는 실질적인 무마찰 베어링(substantially friction free bearing)을 이용하여 인터페이스 댐핑 매스에 대해 병진운동 방향으로 유도(guide)된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 투영 시스템의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키는 댐핑 시스템을 포함한 투영 시스템이 제공되고, 상기 댐핑 시스템은 인터페이스 댐핑 매스 및 인터페이스 댐핑 매스의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키는 능동 댐핑 서브시스템을 포함하며, 상기 인터페이스 댐핑 매스는 투영 시스템에 연결되고, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 인터페이스 댐핑 매스에 연결되 며, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 인터페이스 댐핑 매스의 위치량을 측정하는 센서 및 센서에 의해 제공된 신호들에 따라 인터페이스 댐핑 매스에 힘들을 가하는 액추에이터의 조합을 포함하고, 상기 댐핑 시스템은 인터페이스 댐핑 매스에 연결되고 인터페이스 댐핑 매스의 고유주파수에서 인터페이스 댐핑 매스의 이동들을 댐핑하도록 구성되는 인터페이스 댐핑 디바이스를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 투영 시스템의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키는 댐핑 시스템을 포함한 투영 시스템이 제공되고, 상기 댐핑 시스템은 인터페이스 댐핑 매스 및 인터페이스 댐핑 매스의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키는 능동 댐핑 서브시스템을 포함하며, 상기 인터페이스 댐핑 매스는 투영 시스템에 연결되고, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 인터페이스 댐핑 매스에 연결되며, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 인터페이스 댐핑 매스의 위치량을 측정하는 센서 및 센서에 의해 제공된 신호들에 따라 인터페이스 댐핑 매스에 힘들을 가하는 액추에이터의 조합을 포함하고, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 센서에 의해 제공된 신호들에 따라 대항력을 가하는 액추에이터에 대한 반작용 매스를 포함하며, 상기 반작용 매스는 실질적인 무마찰 베어링을 이용하여 인터페이스 댐핑 매스에 대해 병진운동 방향으로 유도된다.
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 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL), 패터닝 디바이 스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정 디바이스(PM)에 연결된 지지 구조체 또는 패턴 지지체 또는 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)을 포함한다. 또한, 상기 장치는 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 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 형태의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 형태의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또 는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 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 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 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, 앞서 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 구성될 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 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시 키는데 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 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 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 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지 되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 패터닝 디바이스(예를 들어, 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 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 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 위치설정 디바이스(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 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 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차 지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 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, 지지 구조체(예를 들어, 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, 지지 구조체(예를 들어, 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 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투영 시스템(PS)의 매우 개략적인 도면을 도시한다. 투영 시스템(PS)은, 예를 들어 강성 마운팅(rigid mounting), 탄성 마운팅(resilient mounting) 등을 포함한 여하한의 적절한 디바이스들에 의해 메트롤로지 프레임 내에 유지될 수 있다. 여하한의 물체, 바람직하게는 강성 매스를 포함할 수 있는 인터페이스 댐핑 매스(IDM)가 투영 시스템(PS)에 연결된다. 투영 시스템(PS)의 진동은 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 진동을 발생시킨다. 인터페이스 댐핑 매스의 이러한 진동은 능동 댐핑 서브시스템의 센서(SENS)에 의해 감지되며, 이는 위치 측정 센서, 속도 측정 센서, 가속도 측정 센서 등과 같은 여하한 형 태의 진동 센서를 포함할 수 있다. 인터페이스 댐핑 매스(IDM)에 작용하는 능동 댐핑 서브시스템의 액추에이터(ACT)가 제공된다. 이 실시예에서, 액추에이터는 능동 댐핑 서브시스템의 반작용 매스(RM)와 인터페이스 댐핑 매스(IDM) 사이에 연결된다. 예를 들어, 리소그래피 장치의 베이스 프레임 또는 다른 기준과 같은 여하한의 다른 반작용 본체가 그 대항력을 가하도록 액추에이터(ACT)에 사용될 수도 있다는 것을 유의한다. 액추에이터(ACT)는 압전 액추에이터, 모터 등과 같은 여하한의 다른 형태의 액추에이터를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서는, 로렌츠(Lorentz) 액추에이터가 사용되며, 그로 인해 반작용 매스(RM)와 인터페이스 댐핑 매스(IDM) 간의 기계적 접촉을 위해 제공되지 않는 비접촉 액추에이터가 제공될 수 있으며, 이는 로렌츠 액추에이터가 반작용 매스(RM) 및 인터페이스 댐핑 매스(IDM)에 각각 연결된 개별적인 부분들과의 비접촉 행사(exertion)를 위해 제공될 수 있기 때문이다.
액추에이터는 센서(SENS)에 의해 제공된 신호, 센서(SENS)의 출력 신호- 이는 제어기(도 2에 도시되지 않음)에 입력 신호를 제공함 -에 따라, 즉 그에 기초하여 (예를 들어, 적절한 제어기를 이용하여) 구동될 것이다.
액추에이터(ACT)로부터 센서(SENS)까지 관찰된 주파수 동작은 인터페이스 댐핑 매스(IDM)에 의해 좌우된다. 인터페이스 댐핑 매스(IDM)은 적어도 능동 댐핑 시스템의 주파수 대역 내에서는 강성 몸체 매스를 형성하는 것이 바람직하며, 이는 센서(SENS) 및 액추에이터(ACT)가 강성 몸체 매스에 실질적으로 대응하는 전달 함수에 따르게 할 것이다. 효과적으로, 센서(SENS) 및 액추에이터(ACT)로부터 알 수 있는 바와 같이, 센서(SENS)와 액추에이터(ACT) 사이에, 다른 한편으로는 센서(SENS)와 투영 시스템(PS) 사이에 효과적으로 개재되는 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 존재에 의해 투영 시스템(PS)의 공진 동작이 가려진다(mask). 결과적으로, 주파수로서 전달 함수의 위상이 더 일정한 동작을 나타낼 것이며, 이로 인해 센서(SENS) 및 액추에이터(ACT)를 포함한 능동 댐핑 시스템의 안정된 동작을 지지하는 것이 가능하다.
인터페이스 댐핑 매스(IDM)는, 예를 들어 댐핑 스프링(damped spring)과 같은 스프링을 포함한 탄성 연결을 통해 투영 시스템(PS)에 연결될 수 있다. 인터페이스 댐핑 매스(IDM)는 약 1 내지 2 kHz로 투영 시스템(PS)에 커플링되는 것이 바람직하다. 그로 인해, 투영 시스템(PS)의 부분들의 진동 및 공진에 있어서 효과적인 디커플링이 제공될 수 있다.
인터페이스 댐핑 매스(IDM)는 투과 투영 시스템의 실제 구현시 투영 시스템(PS)의 여하한의 관련 부분에 연결될 수 있으며, 댐핑 매스는 렌즈 마운트(즉, 상기 댐핑 매스의 복수의 렌즈 요소들에 대한 마운트)에 연결될 수 있다. 반사 투영 시스템의 경우에는, 인터페이스 댐핑 매스(IDM)가 예를 들어 거울들 중 1 이상을 유지하는 프레임에 연결될 수 있다. 그로 인해, 투영 시스템(PS) 및 그 구성 부분들이 효과적으로 댐핑될 수 있으며, 이는 렌즈 마운트 또는 프레임에 대한 인터페이스 댐핑 매스의 연결(및 이에 따른 능동 댐핑 시스템의 연결)이 투영 시스템의 복수의 구성 부분들, 예를 들어 렌즈 요소, 거울 등이 모두 차례로 렌즈 마운트 또는 기준 프레임에 연결되어, 이 구성 요소들에 영향을 줄 수 있기 때문이다.
인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 매스는 투영 시스템(PS)의 매스의 약 0.001과 0.1 배 사이에 선택되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 투영 시스템(PS)의 약 0.001과 0.01 배 사이이고, 그로 인해 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 주파수는 능동 댐핑 시스템의 원하는 대역폭 내에 있는 주파수 범위에 제공될 수 있어, 능동 댐핑 시스템의 안정된 폐쇄 루프 작동을 지지한다.
반작용 매스(RM)는 댐핑 스프링을 통해 인터페이스 댐핑 매스(IDM)에 연결될 수 있다. 스프링의 공진 주파수 위에서, 액추에이터(ACT)를 작동시키는 경우 반작용 매스(RM)는 실질적으로 정지 상태일 것이며, 이에 따라 투영 시스템(PS)에 힘이 가해지게 할 것이다. 반작용 매스(RM)는 0 강성도(stiffness)(0 Hz)로 인터페이스 댐핑 매스(IDM)에 커플링되는 것이 바람직하지만, 실제로는 약 10 내지 20 Hz의 주파수 범위도 허용가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 인터페이스 댐핑 매스(IDM) 내의 어느 특정한 공진들, 즉 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 고유주파수들이 인터페이스 댐핑 매스(IDM)에 수동 인터페이스 댐핑 디바이스를 연결함으로써 저하된다. 도 2에 나타낸 실시예에서, 이 수동 인터페이스 댐핑 디바이스는 동조 매스 댐퍼(TMD)에 의해 형성된다. 동조 매스 댐퍼(TMD)는 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 외부에 배치되며, 스프링(S) 및 댐퍼(D)를 통해 인터페이스 댐핑 매스(IDM)에 연결되는 매스(M)를 포함한다. 매스(M), 스프링(S) 및 댐퍼(D)는, 선택된 고유주파수에서 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 이동이 실질적으로 댐핑되도록 선택된다. 결과로서, 액추에이터(ACT)로부터 센서(SENS)로의 주파수 전달 함수들은 IDM의 내부 공진 주파수에 의 해 더이상 방해받지 않는다. 이는 센서(SENS)로부터의 측정 값에 기초하여 액추에이터(ACT)의 힘(F)을 계산하는 제어기로 하여금 더 높은 이득을 갖게 하고, 이에 따라 디바이스의 댐핑 성능을 개선하게 한다. 따라서, 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 위치 및 이에 따른 투영 시스템(PS)의 위치가 더 안정적이고, 기판 지지체 및/또는 패터닝 디바이스의 서보 시스템은 더 쉽게 투영 시스템(PS)의 위치를 따라서, 리소그래피 장치 내에서 더 작은 이미징 오차들 및 더 높은 스루풋을 가능하게 한다. 또한, 투영 시스템(PS)의 내부 요소들의 진동들이 감소되며, 이에 따라 투영 시스템(PS)의 이미징 성능이 더 개선된다.
도 2에 나타낸 동조 매스 댐퍼는 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 내부 고유주파수에 동조된다. 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 최소 고유주파수는 통상적으로 IDM의 매스 및 사용된 재료에 따라 약 10 내지 20 kHz의 범위, 특히 약 15 kHz이며, 이는 IDM의 내부 강성도에 영향을 준다.
투영 시스템(PS)의 비교적 큰 매스를 고려하면, 동조 매스 댐퍼에 사용된 매스는 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 제공으로 인해 비교적 작다. 본 발명의 일 실시예에 따른 동조 매스 댐퍼로서 쓰기에 적절한 여하한의 매스가 적용될 수 있다. "동조 매스"는 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 약 5 내지 15 %, 특히 약 10 %의 무게인 것이 바람직하다. 예를 들어, 인터페이스 댐핑 매스(IDM)가 약 10 kg인 경우, 동조 매스 댐퍼(TMD)는 약 1 kg의 무게인 것이 바람직하다. 이에 따라, 동조 매스 댐퍼가 훨씬 더 높은 내부 고유주파수를 가질 수 있다. 따라서, 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 내부 공진들이 효율적으로 댐핑되어, 제어기 대역폭을 더 높게 하고 이에 따라 투영 시스템(PS)에 대한 댐핑 시스템의 댐핑 성능을 더 높게 한다.
반작용 매스(RM)는, 예를 들어 리프 스프링(leaf spring)들을 이용하여 인터페이스 댐핑 매스(IDM)에 커플링될 수 있다(도 3 참조). 하지만, 이러한 스프링 구성은 약 15 Hz의 고유주파수를 가지므로, 낮은 주파수들에 대한 댐핑 시스템을 사용하는 것이 가능하지 않을 수 있다. 리프 스프링들의 강성도를 낮추는 것은 이 주파수를 낮출 것이지만, 반작용 매스(RM)의 기생 공진 주파수들(경사 모드)도 감소시킬 것이다. 이 모드들은 통상적으로 약 15 kHz이며, 이 주파수를 낮추는 것은 댐핑 시스템의 제어력을 심하게 감소시킬 것이다. 이를 극복하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 반작용 매스(RM)가 실질적인 무마찰 비접촉 베어링을 이용하여 인터페이스 댐핑 매스에 대해 병진운동 방향으로 유도될 수 있다. 도 4는 인터페이스 댐핑 매스(IDM)에 대해 반작용 매스(RM)를 유도하기 위해 수동 자기 베어링이 사용되는 실시예를 나타낸다. 이를 위해, 반작용 매스(RM) 및 인터페이스 댐핑 매스(IDM)에는 반대 방향 자석(oppositely directed magnet: MGN)들이 제공된다. 자석들(MGN)은 영구 자석들 및/또는 전자석들을 포함할 수 있다. 인터페이스 댐핑 매스(IDM)는 반작용 매스(RM)에 대한 수평 병진운동 방향의 아래쪽과 옆으로 반작용 매스(RM)의 경계를 정하는 깔때기형 유도 구조체(funnel shaped guiding structure)를 포함하는 것이 바람직하다. 이 유도 구조체 및 반작용 매스의 저부 벽과 측벽 사이에, 각각의 자석들(MGN)이 제공된다.
반작용 매스(RM)의 매스는 수직 프리텐션(vertical pretension)으로서 작용할 수 있으며, 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 유도 구조체 내부에 이동자(mover)를 유지하기에 충분하다. 대안적으로, 예를 들어 정압 베어링(hydrostatic bearing) 또는 공기 베어링을 이용함으로써 비접촉 베어링들의 다른 형태들이 사용될 수 있다. 비접촉 베어링은 가장 낮은 고유주파수들을 거의 0으로 감소시켜서, 댐핑 시스템이 훨씬 더 낮은 주파수들에서 수행할 수 있게 한다. 반작용 매스에 대한 실질적인 무마찰 베어링의 이러한 점이 인터페이스 댐핑 매스에 대한 이러한 능동 댐핑 서브시스템의 모든 사용에 대해 유리하며, 인터페이스 댐핑 디바이스- 이는 인터페이스 댐핑 매스에 연결되며, 인터페이스 댐핑 매스의 고유주파수에서 인터페이스 댐핑 매스의 이동들을 댐핑하도록 구성됨 -를 갖는 또는 갖지 않는 댐핑 시스템 내에서 모두 사용될 수 있다는 것을 유의한다.
앞선 실시예들뿐 아니라, 여러 변형예들도 가능하다. 예를 들어, 인터페이트 댐핑 매스는 인터페이스 댐핑 매스에, 특히 그 상이한 부분들 사이에 추가된 댐핑 재료를 포함할 수도 있으며, 상기 댐핑 재료는 그 고유주파수에서 인터페이스 댐핑 매스의 이동들을 댐핑하도록 구성된다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 댐핑 재료는 예를 들어 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 두 부분들 사이에 제공되는 점탄성 재료(VEM)일 수 있으며, 그 고유주파수에서 2-부분 인터페이스 댐핑 매스(IDM)의 이동들을 댐핑하도록 구성된다.
스프링 및 댐퍼를 이용하는 대신에, 여하한의 다른 정의된 탄성 연결 및 댐핑 구성을 이용함으로써 동조 매스 댐퍼가 인터페이스 댐핑 매스에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 탄성 연결은 소정의 정의된 강성도를 갖는 연결일 수 있으며, 댐핑 구성은 몇 퍼센트의 댐핑을 제공하는 점탄성 재료일 수 있다. 또한, 동조 매스 댐퍼의 효과는 1 자유도에 대해 설명되었다. 1 이상의 자유도에서 이동을 댐핑할 수 있는 댐핑 디바이스를 제공하고, 및/또는 상이한 자유도에 대한 상이한 댐핑 디바이스들을 제공함으로써 다른 자유도에 대해 동일한 효과가 얻어질 수 있다.
앞서 본 발명의 실시예들은 리소그래피 장치의 투영 시스템에 대하여 설명되었지만, 본 발명의 몇몇 실시예들은 여하한의 투영 시스템, 일반적으로 능동 댐핑 시스템에 의해 기계적으로 댐핑될 어떠한 구조체에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 본 발명의 실시예들은 투영 시스템 및 능동 댐핑 시스템을 포함한 리소그래피 장치로서, 투영 시스템 및 능동 시스템을 포함한 투영 조립체로서, 및 구조체 및 구조체를 댐핑하는 능동 댐핑 시스템의 조합으로서 제공될 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"라는 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), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성 하기 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 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 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 nm, 또는 그 정도의 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 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
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.
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 발명의 일 실시예에 따른 동조 매스 댐퍼(tuned mass damper)가 연결되어 있는 댐핑 시스템의 개략도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 댐핑 매스에 대한 도 2의 반작용 매스에 대한 유도 구조체(guiding structure)의 개략도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 댐핑 매스에 대한 도 2의 반작용 매스에 대한 유도 구조체의 개략도; 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동조 매스 댐퍼가 연결되어 있는 댐핑 시스템의 개략도이다.

Claims (15)

  1. 리소그래피 장치에 있어서:
    방사선 빔을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템;
    패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해, 상기 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체;
    기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블;
    상기 기판의 타겟부 상에 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템; 및
    상기 투영 시스템의 전체 또는 일부분의 진동을 저하(dampen)시키도록 구성된 댐핑 시스템(damping system)을 포함하고, 상기 댐핑 시스템은
    상기 투영 시스템에 연결된 인터페이스 댐핑 매스(interface damping mass);
    상기 인터페이스 댐핑 매스의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키도록 구성된 능동 댐핑 서브시스템(active damping subsystem)- 상기 능동 댐핑 서브시스템은 상기 인터페이스 댐핑 매스에 연결되며,
    상기 인터페이스 댐핑 매스의 위치량을 측정하도록 구성된 센서; 및
    상기 센서에 의해 제공된 신호에 기초하여 상기 인터페이스 댐핑 매스에 힘을 가하도록 구성된 액추에이터를 포함함 -; 및
    상기 인터페이스 댐핑 매스에 연결되고, 상기 인터페이스 댐핑 매스의 고유주파수에서 상기 인터페이스 댐핑 매스의 이동을 댐핑하도록 구성된 인터페이스 댐핑 디바이스를 포함하는 리소그래피 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스 댐핑 디바이스는 상기 인터페이스 댐핑 매스의 고유주파수에 동조된 동조 매스 댐퍼(tuned mass damper)인 리소그래피 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 동조 매스 댐퍼의 매스는 상기 인터페이스 댐핑 매스의 0.05와 0.15 배 사이인 리소그래피 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 동조 매스 댐퍼는 탄성 연결(resilient connection) 및 댐핑 연결을 통해 상기 인터페이스 댐핑 매스에 커플링(couple)되는 리소그래피 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 동조 매스 댐퍼는 약 10 내지 20 kHz의 주파수 범위에서 상기 인터페이스 댐핑 매스에 커플링되는 리소그래피 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스 댐핑 매스는 약 1 내지 2 kHz의 주파수 범위에서 상기 투영 시스템에 커플링되는 리소그래피 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스 댐핑 매스는 탄성 연결을 통해 상기 투영 시스템에 커플링되는 리소그래피 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 능동 댐핑 서브시스템은 상기 센서에 의해 제공된 신호들에 기초하여 대항력(counterforce)들을 가하는 상기 액추에이터에 대한 반작용 매스(reaction mass)를 포함하며, 상기 반작용 매스는 약 10 내지 20 Hz의 주파수 범위에서 상기 인터페이스 댐핑 매스에 커플링되는 리소그래피 장치.
  9. 리소그래피 장치에 있어서:
    방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템;
    패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해, 상기 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체;
    기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블;
    상기 기판의 타겟부 상에 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투 영 시스템; 및
    상기 투영 시스템의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키도록 구성된 댐핑 시스템을 포함하고, 상기 댐핑 시스템은
    상기 투영 시스템에 연결된 인터페이스 댐핑 매스; 및
    상기 인터페이스 댐핑 매스의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키도록 구성된 능동 댐핑 서브시스템을 포함하며, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 상기 인터페이스 댐핑 매스에 연결되고,
    상기 인터페이스 댐핑 매스의 위치량을 측정하도록 구성된 센서;
    상기 센서에 의해 제공된 신호에 기초하여 상기 인터페이스 댐핑 매스에 힘을 가하도록 구성된 액추에이터; 및
    상기 센서에 의해 제공된 신호에 기초하여 대항력을 가하는 상기 액추에이터에 대한 반작용 매스를 포함하며,
    상기 반작용 매스는 실질적인 무마찰 베어링(substantially friction free bearing)을 이용하여 상기 인터페이스 댐핑 매스에 대해 병진운동 방향으로 유도(guide)되는 리소그래피 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 실질적인 무마찰 메어링은 자기 베어링(magnetic bearing)인 리소그래피 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 실질적인 무마찰 베어링은 정압 베어링(hydrostatic bearing)인 리소그래피 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 인터페이스 댐핑 매스는 상기 병진운동 방향의 아래쪽과 옆으로 상기 반작용 매스의 한계를 정하는 유도 구조체(guiding structure)를 포함하고, 상기 유도 구조체와 반작용 매스 사이에 상기 실질적인 무마찰 베어링이 제공되는 리소그래피 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 댐핑 시스템은 상기 인터페이스 댐핑 매스에 연결되고, 상기 인터페이스 댐핑 매스의 고유주파수에서 상기 인터페이스 댐핑 매스의 이동들을 댐핑하도록 구성된 인터페이스 댐핑 디바이스를 더 포함하는 리소그래피 장치.
  14. 투영 시스템에 있어서:
    상기 투영 시스템의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키도록 구성된 댐핑 시스템을 포함하고, 상기 댐핑 시스템은
    상기 투영 시스템에 연결된 인터페이스 댐핑 매스;
    상기 인터페이스 댐핑 매스의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키도록 구성된 능동 댐핑 서브시스템- 상기 능동 댐핑 서브시스템은 상기 인터페이스 댐핑 매스에 연결되며,
    상기 인터페이스 댐핑 매스의 위치량을 측정하도록 구성된 센서; 및
    상기 센서에 의해 제공된 신호에 기초하여 상기 인터페이스 댐핑 매스에 힘을 가하도록 구성된 액추에이터를 포함함 -; 및
    상기 인터페이스 댐핑 매스에 연결되고, 상기 인터페이스 댐핑 매스의 고유주파수에서 상기 인터페이스 댐핑 매스의 이동들을 댐핑하도록 구성된 인터페이스 댐핑 디바이스를 포함하는 투영 시스템.
  15. 투영 시스템에 있어서:
    상기 투영 시스템의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키도록 구성된 댐핑 시스템을 포함하고, 상기 댐핑 시스템은
    상기 투영 시스템에 연결된 인터페이스 댐핑 매스; 및
    상기 인터페이스 댐핑 매스의 전체 또는 일부분의 진동을 저하시키도록 구성된 능동 댐핑 서브시스템을 포함하며, 상기 능동 댐핑 서브시스템은 상기 인터페이스 댐핑 매스에 연결되고,
    상기 인터페이스 댐핑 매스의 위치량을 측정하도록 구성된 센서;
    상기 센서에 의해 제공된 신호에 기초하여 상기 인터페이스 댐핑 매스에 힘을 가하도록 구성된 액추에이터; 및
    상기 센서에 의해 제공된 신호에 기초하여 대항력을 가하는 상기 액추에이터에 대한 반작용 매스를 포함하며,
    상기 반작용 매스는 실질적인 무마찰 베어링을 이용하여 상기 인터페이스 댐핑 매스에 대해 병진운동 방향으로 유도되는 투영 시스템.
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