KR20100028015A - 검출 디바이스, 이동체 장치, 패턴 형성 장치 및 패턴 형성 방법, 노광 장치 및 노광 방법, 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
검출 디바이스 (PDY1) 의 조사 시스템 (69A) 으로부터의 검출빔을 웨이퍼 스테이지의 위치를 측정하는데 사용되는 스케일 (39Y2) 로 조사하고, 광 검출 시스템 (69B) 에 의해 스케일 (39Y2) 을 경유한 검출빔을 검출함으로써, 스케일의 표면 상태 (외부 물질의 존재 상태) 가 검출된다. 이러한 동작으로, 표면 상태의 검출이 스케일에 대해 접촉 없이 수행될 수 있다. 또한, 웨이퍼 스테이지의 이동 제어가 표면 상태를 고려하여 고정밀도로 수행될 수 있다.
검출 디바이스, 조사 시스템, 검출빔, 웨이퍼 스테이지, 스케일, 외부 물질
Description
기술분야
본 발명은 검출 디바이스, 이동체 장치 (movable body apparatus), 패턴 형성 장치 및 패턴 형성 방법, 노광 장치 및 노광 방법, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 측정 부재의 표면 상태를 검출하는 검출 디바이스, 그 검출 디바이스가 장착된 이동체 장치, 그 이동체 장치가 장착된 패턴 형성 장치, 이동체에 의해 유지된 물체 상에 패턴을 형성하는 패턴 형성 방법, 및 상기 물체를 에너지 빔으로 노광하는 노광 장치 및 노광 방법, 및 상기 패턴 형성 방법을 사용하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
배경 기술
종래에, 반도체 디바이스 (집적회로 등) 및 액정 표시 장치 등의 전자 디바이스 (마이크로디바이스) 를 제조하는 리소그래피 공정에 있어서, 스텝-앤드-리피트 방법 (소위 스텝퍼) 에 기초한 투영 노광 장치 및 스텝-앤드-스캔 방법 (스캐너라고도 불리는 소위 스캐닝 스텝퍼) 에 기초한 투영 노광 장치가 주로 사용된다.
이들 스텝퍼, 스캐너 등에서, 일반적으로, 노광될 기판 (예를 들어, 웨이퍼) 을 유지하는 스테이지의 위치 측정은 고해상도를 갖는 레이저 간섭계를 사용하여 수행된다. 그러나, 레이저 간섭계의 빔의 광학 경로의 길이는 대략 수백 mm 이상 만큼 길다. 또한, 반도체 디바이스의 더욱 높은 집적도에 대처하기 위한 더욱 미세한 패턴에 기인하여, 스테이지에 대한 더욱 높은 정밀도를 갖는 위치 제어 성능이 요구되어 왔다. 그러한 이유로, 레이저 간섭계의 빔 경로 상의 분위기의 온도 변동 (공기 요동) 에 의해 초래된 레이저 간섭계의 측정값의 단기 변동 (short term fluctuation) 은 이제 무시할 수 없게 되고 있다.
이에 따라, 최근 그의 측정값이 레이저 간섭계보다 온도 변동 (공기 요동) 에 기인한 더욱 작은 단기 변동을 갖는 선형 인코더가 사용되는 기술이 제안되었다 (예를 들어, 국제 공개 제 2007/097379 호 팜플렛 및 대응하는 미국 특허출원 공개 제 2008/0088843 호 등 참조). 그러한 선형 인코더가 사용되는 경우, 만일 외부 물질이 소정의 규모로 존재한다면, 외부 물질에 기인하여 측정 에러가 발생하거나 측정이 수행될 수 없을 가능성이 존재한다.
발명의 개시
기술적 과제
본 발명은 상술된 상황하에서 실시되었고, 본 발명의 제 1 양태에 따르면, 에너지 빔으로 이동체에 의해 유지된 물체를 노광하는 제 1 노광 장치가 제공되며, 그 제 1 노광 장치는 측정 부재 및 헤드 부재 중 하나는 이동체 상에 배치되고, 그 부재들 중 다른 것은 가동 부재에 대향하여 배치되며, 측정 부재에 대향하는 헤드 부재의 복수의 헤드를 사용하여 가동 부재의 위치 정보를 측정하는 인코더 시스템; 및 측정 부재의 표면 상태에 관한 정보를 검출하는 검출 디바이스를 포함한다.
이러한 장치의 경우, 검출 디바이스가 측정 부재의 표면 상태에 관한 정보를 검출하기 때문에, 표면 상태에 의해 초래된 인코더 시스템의 측정 정확도에 있어서의 열화는 측정 부재의 (외부 물질의 부착 상태 등의) 표면 상태를 고려함으로써 억제될 수 있다. 따라서, 이동체의 위치 정보의 측정이 고정확도로 수행될 수 있고, 이동체 상에 유지된 물체에 대한 고정밀 노광이 수행될 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 에너지 빔으로 이동체에 의해 유지된 물체를 노광하는 노광 방법이 제공되며, 그 방법은 측정 부재 및 헤드 부재 중 하나는 이동체 상에 배치되고, 그 부재들 중 다른 것은 가동 부재에 대향하여 배치되며, 측정 부재에 대향하는 헤드 부재의 복수의 헤드를 사용하여 위치 정보를 측정하는 인코더 시스템을 사용하여 이동체의 위치 정보를 측정하는 측정 공정; 및 검출 디바이스를 사용하여 측정 부재의 표면 상태에 관한 정보를 검출하는 검출 공정을 포함한다.
이러한 방법의 경우, 측정 부재의 표면 상태에 관한 정보가 검출 공정에서 검출 디바이스를 사용하여 검출되기 때문에, 표면 상태에 의해 초래된 인코더 시스템의 측정 정확도에 있어서의 열화가 측정 부재의 (외부 물질의 부착 상태 등의) 표면 상태를 고려함으로써 억제될 수 있다. 따라서, 이동체의 위치 정보의 측정이 고정확도로 수행될 수 있고, 이동체 상에 유지된 물체에 대한 고정밀 노광이 수행될 수 있다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 이동체 상에 배치되고 미리 결정된 방향에서의 이동체의 위치 정보의 측정에 사용되는 측정빔이 조사되는 측정 부재의 표면 상태를 검출하는 검출 디바이스가 제공되며, 그 검출 디바이스는 측정 부재에 광빔을 조사하는 조사 시스템; 및 측정 부재를 경유하는 광빔을 검출하는 검출 시스템을 포함한다.
이러한 디바이스의 경우, 측정 부재에 대해 접촉 없이 표면 상태를 검출하는 것이 가능하다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 측정 부재가 배치되는 이동체; 측정 부재에 대향하는 헤드를 가지며 그 헤드에 의해 미리결정된 방향에서 이동체의 위치 정보를 측정하는 측정 디바이스; 및 측정 부재의 표면 상태를 검출하는 본 발명의 검출 디바이스를 포함하는, 제 1 이동체 장치가 제공된다.
이러한 장치의 경우, 검출 디바이스가 측정 부재에 대해 접촉 없이 측정 부재의 표면 상태를 검출하기 때문에, 검출 디바이스의 검출 동작은 이동체의 이동을 방해하지 않는다. 또한, 측정 부재의 (외부 물질의 부착 상태 등의) 표면 상태를 고려함으로써, 표면 상태에 기인한 측정 디바이스의 측정 정확도에 있어서의 열화가 억제될 수 있으며, 이것은 이동체의 고정밀 이동 제어를 수행하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 제 5 양태에 따르면, 이동체가 물체를 유지하는 본 발명의 제 1 이동체 장치; 및 물체 상에 패턴을 발생시키는 패턴 발생 디바이스를 포함하는, 제 1 패턴 형성 장치가 제공된다.
이러한 장치의 경우, 이동체의 위치 제어 (물체의 위치 제어) 는 고정확도로 수행될 수 있고, 따라서 이동체에 의해 유지된 물체 상에 패턴을 발생시키는 패턴 발생 디바이스에 의해, 고정밀 패턴 발생이 물체 상에 수행될 수 있다.
본 발명의 제 6 양태에 따르면, 에너지 빔으로 물체를 노광하여 그 물체 상에 패턴을 형성하는 제 2 노광 장치가 제공되며, 그 장치는 이동체가 물체를 유지하는 본 발명의 제 1 이동체 장치를 포함한다.
이러한 장치의 경우, 이동체의 위치 정보의 측정이 고정확도로 수행될 수 있기 때문에, 이동체에 의해 유지된 물체 상에 고정확도로 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 제 7 양태에 따르면, 측정 부재가 배치되는 이동체; 측정 부재에 대향하는 경우 측정 부재에 측정빔을 조사하고 측정 부재를 경유한 측정빔을 수광하는 헤드를 가지며, 그 헤드에 의해 미리결정된 방향에서 이동체의 위치 정보를 측정하는 측정 디바이스; 및 측정 부재의 표면 상태를 검출하는 검출 디바이스를 포함하는, 제 2 이동체 장치가 제공된다.
이러한 장치의 경우, 검출 디바이스는 측정 부재의 표면 상태를 검출하고, 따라서 측정 부재의 (외부 물질의 부착 상태 등의) 표면 상태를 고려함으로써, 표면 상태에 기인한 측정 디바이스의 측정 정확도에 있어서의 열화가 억제될 수 있다. 따라서, 이동체의 고정밀 이동 제어가 수행될 수 있다.
본 발명의 제 8 양태에 따르면, 이동체가 물체를 유지하는 본 발명의 제 2 이동체 장치; 및 물체 상에 패턴을 발생시키는 패턴 발생 디바이스를 포함하는, 제 2 패턴 형성 장치가 제공된다.
이러한 장치의 경우, 이동체의 위치 제어 (물체의 위치 제어) 는 고정확도로 수행될 수 있고, 따라서 이동체에 의해 유지된 물체 상에 패턴을 발생시키는 패턴 발생 디바이스에 의해, 고정밀 패턴 발생이 물체 상에 수행될 수 있다.
본 발명의 제 9 양태에 따르면, 에너지 빔으로 물체를 노광하고 물체 상에 패턴을 형성하는 제 3 노광 장치가 제공되며, 그 장치는 이동체가 물체를 유지하는 본 발명의 제 2 이동체 장치를 포함한다.
이러한 장치의 경우, 이동체의 위치 정보의 측정이 고정확도로 수행될 수 있기 때문에, 이동체에 의해 유지된 물체 상에 고정확도로 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 제 10 양태에 따르면, 이동체 상에 탑재된 물체를 유지하면서 미리결정된 평면 내에서 이동하는 상기 이동체; 물체가 탑재되고 상기 평면에 평행한 이동체의 일 표면에 대향하는 헤드를 가지며, 이동체의 상기 일 표면 상의 물체의 탑재 영역 이외의 영역에 측정 빔을 조사하는 헤드에 의해 미리결정된 방향에서 이동체의 위치 정보를 측정하는 측정 디바이스; 및 이동체의 상기 일 표면 상의 물체의 탑재 영역 이외의 영역의 표면 상태를 검출하는 검출 디바이스를 포함하는, 제 3 이동체 장치가 제공된다.
이러한 장치의 경우, 검출 디바이스는 이동체의 일 표면 상의 물체의 탑재 영역 이외의 영역의 표면 상태를 검출하며, 따라서 측정 디바이스로부터의 검출 빔이 조사되는 이동체의 일 표면 상의 물체의 탑재 영역 이외의 영역의 (외부 물질의 부착 상태 등의) 표면 상태를 고려함으로써, 표면 상태에 기인한 측정 디바이스의 측정 정확도에 있어서의 열화가 억제될 수 있다. 이것은 미리결정된 방향에서의 이동체의 고정밀 이동 제어를 수행하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 제 11 양태에 따르면, 본 발명의 제 3 이동체 장치; 및 이동체에 탑재된 물체 상에 패턴을 발생시키는 패턴 발생 디바이스를 포함하는, 제 3 패턴 형성 장치가 제공된다.
이러한 장치의 경우, 이동체의 위치 제어 (물체의 위치 제어) 는 고정확도로 수행될 수 있고, 따라서 이동체에 의해 유지된 물체 상에 패턴을 발생시키는 패턴 발생 디바이스에 의해, 고정밀 패턴 발생이 물체 상에 수행될 수 있다.
본 발명의 제 12 양태에 따르면, 이동체에 의해 유지된 물체 상에 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정; 및 이동체 상에 배치되며 미리결정된 방향에서의 이동체의 위치 정보의 측정에 사용되는 측정빔이 조사되는 측정 부재의 표면 상태를 검출하는 검출 공정을 포함하는, 제 1 패턴 형성 방법이 제공된다.
이러한 방법의 경우, 물체 상의 패턴 발생은 측정 부재의 (외부 물질의 부착 상태 등의) 표면 상태에 의한 영향이 피해지는 상태에서 고정밀도로 수행될 수 있다.
본 발명의 제 13 양태에 따르면, 본 발명의 제 1 패턴 형성 방법에 의해 물체 상에 패턴을 형성하는 공정; 및 패턴이 형성된 물체에 프로세싱을 적용하는 공정을 포함하는, 제 1 디바이스 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 제 14 양태에 따르면, 이동체에 의해 유지되는 물체 상에 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정; 및 이동체 상에 배치되며 미리결정된 방향에서의 이동체 의 위치 정보의 측정에 사용되는 측정빔이 조사되는 측정 부재의 표면 상에 존재하는 외부 물질을 제거하는 외부 물질 제거 공정을 포함하는, 제 2 패턴 형성 방법이 제공된다.
이러한 방법의 경우, 이동체 상에 배치된 측정 부재 상에 존재하는 외부 물질이 외부 물질 제거 공정에서 제거되기 때문에, 패턴 형성 공정에서 측정 부재 상에 존재하는 외부 물질에 의해 영향을 받지 않고 물체 상에 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 제 15 양태에 따르면, 본 발명의 제 2 패턴 형성 방법에 의해 물체 상에 패턴을 형성하는 공정; 및 패턴이 형성된 물체에 프로세싱을 적용하는 공정을 포함하는, 제 2 디바이스 제조 방법이 제공된다.
도면의 간단한 설명
도 1은 실시형태에 관련된 노광 장치를 도시하는 개략도이다.
도 2는 도 1 의 스테이지 디바이스를 도시하는 평면도이다.
도 3은 도 1 의 노광 장치에 장착된 (인코더, 정렬 시스템, 및 다점 AF 시스템 등의) 다양한 측정 디바이스의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 4(A) 는 도 3 의 검출 디바이스의 구성을 도시하는 사시도이고, 도 4(B) 는 일정한 비율로 도 4 의 광-전송 시스템으로부터 방출된 검출빔의 입사 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는 실시형태에 관련된 노광 장치의 제어 시스템의 주요 구성을 도시하는 블록도이다.
도 6(A) 및 도 6(B) 는 각각 어레이 배치로 배치된 복수의 헤드를 포함하는 복수의 인코더에 의해 XY 평면 내에서의 웨이퍼 스테이지의 위치 측정, 및 헤드 사이의 측정 값의 이월 (carryover) 을 설명하는데 사용되는 도면이다.
도 7(A) 는 인코더의 구성의 예를 도시하는 도면이고, 도 7(B) 는 격자 (RG) 의 주기 방향으로 기다란 단면 형상을 갖는 레이저 빔 (LB) 이 검출 광으로서 사용되는 경우를 나타내는 도면이다.
도 8은 스텝-앤드-스캔 방법에 기초한 노광이 웨이퍼 스테이지 상의 웨이퍼에 수행되고 있는 경우 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 웨이퍼에 대한 노광이 웨이퍼 스테이지의 측상에서 종료한 경우 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 10은 양 스테이지의 상태가 분리 상태로부터 서로 접촉하는 상태로 간 직후의 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 11은 Y-축 방향에서의 양 스테이지 간의 위치 관계를 유지하면서 측정 스테이지는 -Y 방향으로 이동하고 웨이퍼 스테이지는 언로딩 위치를 향해 이동하는 경우 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 12는 측정 스테이지가 Sec-BCHK (간격) 이 수행되는 위치에 도달하는 경우 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 13은 Sec-BCHK (간격) 이 수행되는 것과 병행하여 웨이퍼 스테이지가 언로딩 위치로부터 로딩 위치로 이동하는 경우 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 14는 측정 스테이지가 최적 스크럼 대기 위치로 이동하고 웨이퍼가 웨이퍼 스테이지 상에 로딩되는 경우 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 15는 측정 스테이지가 최적 스크럼 대기 위치에서 대기하는 동안 Pri-BCHK 의 이전 공정이 수행되는 위치로 웨이퍼 스테이지가 이동하는 경우 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 16은 3 개의 제 1 정렬 쇼트 영역에 배치된 정렬 마크가 정렬 시스템 (AL1, AL22 및 AL23) 을 사용하여 동시에 검출되고 있는 경우 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 17은 5 개의 제 2 정렬 쇼트 영역에 배치된 정렬 마크가 정렬 시스템 (AL1, 및 AL21 내지 AL24) 을 사용하여 동시에 검출되고 있는 경우 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 18은 5 개의 제 3 정렬 쇼트 영역에 배치된 정렬 마크가 정렬 시스템 (AL1, 및 AL21 내지 AL24) 을 사용하여 동시에 검출되고 있는 경우 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 19는 3 개의 제 4 정렬 쇼트 영역에 배치된 정렬 마크가 정렬 시스템 (AL1, AL22 및 AL23) 을 사용하여 동시에 검출되고 있는 경우 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 20은 초점 맵핑이 종료한 경우 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
도 21은 노광 동작 중의 웨이퍼 스테이지 및 측정 스테이지의 상태를 도시하는 도면이다.
발명을 실시하는
최선의 형태
본 발명의 실시형태가 도 1 내지 도 21 을 참조하여 이하에 설명될 것이다.
도 1은 실시형태에 관련된 노광 장치 (100) 의 구성을 개략적으로 도시한다. 노광 장치 (100) 는 스텝-앤드-스캔 방법, 즉 스캐너에 기초한 투영 노광 장치이다. 이하에 기술되는 바와 같이, 실시형태에서는, 투영광학계 (PL) 가 배치되며, 투영광학계 (PL) 의 광축 (AX) 에 평행한 방향이 Z-축 방향이고, 레티클 및 웨이퍼가 Z-축 방향에 수직인 평면 내에서 상대적으로 스캐닝되는 방향이 Y-축 방향이며, Z-축 및 Y-축에 직교인 방향이 X-축 방향이고, X-축, Y-축, 및 Z-축 주위의 회전 (경사) 방향이 각각 θx, θy 및 θz 방향이라고 가정하여 다음의 설명이 행해진다.
노광 장치 (100) 는 조명 시스템 (10), 조명 시스템 (10) 으로부터의 노광용 조명광 (이하, "조명광" 또는 "노광광"으로 칭함) (IL) 에 의해 조명되는 레티클 (R) 을 유지하는 레티클 스테이지 (RST), 레티클 (R) 로부터 방출된 조명광 (IL) 을 웨이퍼 (W) 상에 투영하는 투영광학계 (PL) 를 포함하는 투영 유닛 (PU), 웨이퍼 스테이지 (WST) 및 측정 스테이지 (MST) 를 갖는 스테이지 디바이스 (50), 그들의 제어 시스템 등이 장착된다. 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에는, 웨이퍼 (W) 가 탑재된다.
조명 시스템 (10) 은, 예를 들어 공개 (일본 미심사 특허출원공개) 제 2001-313250 호 (대응하는 미국 특허출원공개 제 2003/0025890 호) 등에 개시되어 있는 바와 같은, 광원 및 광학 적분기 등을 포함하는 조도 균일성 광학 시스템을 갖는 조명 광학계, 및 레티클 블라인드 등 (이들 모두는 도시되지 않음) 을 포함한다. 조명 시스템 (10) 에 있어서, 레티클 (R) 상의 레티클 블라인드 (마스킹 시스템) 에 의해 정의되는 슬릿-형상 조명 영역 (IAR) 이 실질적으로 균일한 조도를 갖는 조명광 (노광광) (IL) 에 의해 조명된다. 이러한 경우, 조명광 (IL) 으로서, ArF 엑시머 레이저광 (파장: 193 nm) 이 예로서 사용된다. 또한, 광학 적분기로서, 예를 들어, 플라이-아이 렌즈, 로드 적분기 (내부 반사형 적분기), 회절 광학 요소 등이 사용될 수 있다.
레티클 스테이지 (RST) 상에, 회로 패턴 등이 형성되어 있는 패턴 표면 (도 1의 하부 표면) 을 갖는 레티클 (R) 이 예를 들어 진공 흡인에 의해 고정된다. 레티클 스테이지 (RST) 는, 예를 들어 선형 모터 등을 포함하는 레티클 스테이지 구동 시스템 (11) (도 1에 도시하지 않음, 도 5 참조) 에 의해, XY 평면 내에서 미세하게 구동가능하며 (도 1 의 페이지 표면의 측면 방향인 Y-축 방향인) 스캐닝 방향에서 지정된 스캐닝 속도로 구동가능하다. 레티클 스테이지 (RST) 의 위치 정보는 레티클 간섭계 (116) 에 의해 일정하게 측정된다.
투영 유닛 (PU) 은 도 1 에서 레티클 스테이지 (RST) 아래에 배치된다. 투영 유닛 (PU) 은 배럴 (40) 및 배럴 (40) 내에 미리결정된 위치 관계로 유지되는 복수의 광학 요소를 갖는 투영광학계 (PL) 를 포함한다. 투영광학계 (PL)로서, 예를 들어, Z-축 방향에 평행한 광축 (AX) 방향을 따라 배치되어 있는 복수의 렌즈 (렌즈 요소) 로 구성된 굴절광학계가 사용된다. 투영광학계 (PL) 는 예를 들어 양측 텔레센트릭이고 미리결정된 투영 배율 (예를 들어, 1/4, 1/5, 1/8 배 등) 을 가진다. 따라서, 조명 영역 (IAR) 이 조명 시스템 (10) 으로부터의 조명광 (IL) 에 의해 조명되는 경우, 그의 패턴 표면이 투영광학계 (PL) 의 제 1 표면 (물체 평면) 과 실질적으로 일치하게 배치되는 레티클 (R) 을 통과한 조명광 (IL) 은, 투영광학계 (PL) (투영 유닛 (PU)) 을 경유하여, 투영광학계 (PL) 의 제 2 표면 (이미지 평면) 측에 배치되고 그 표면이 레지스트 (감광제) 로 코팅되어 있는 웨이퍼 (W) 상의 조명 영역 (IAR) 과 켤레인 영역 (IA) (이하, "노광 영역" 으로서 지칭함) 상에 조명 영역 (IAR) 내의 레티클 (R) 의 회로 패턴의 축소된 이미지 (회로 패턴의 일부의 축소된 이미지) 를 형성한다. 비록 도면에는 도시되지 않지만, 투영 유닛 (PU) 은 진동 차단 메커니즘을 통해 3 개의 지지 칼럼에 의해 지지되는 배럴 플랫폼 상에 장착된다. 그러나, 본 발명은 이것에 제한되지 않고, 예를 들어 국제 공개 제 2006/038952 호 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 투영 유닛 (PU) 은 투영 유닛 (PU), 또는 레티클 스테이지 (RST) 가 배치되는 베이스 부재 등의 위에 배치되는 메인 프레임 부재 (도시하지 않음) 에 대해 매달린 상태로 지지될 수도 있다.
또한, 실시형태의 노광 장치 (100) 에서는, 액침법을 적용하는 노광이 수행되기 때문에, 페츠발 조건 (Petzval condition) 을 만족시키고 투영 광학 시스템의 사이즈의 증가를 피하기 위해, 미러 및 렌즈를 포함하는 반사굴절 광학계가 사용될 수도 있다.
또한, 실시형태의 노광 장치 (100) 에서는, 액침법을 적용하는 노광을 수행하기 위해, 국소 액침 디바이스 (8) 의 일부를 구성하는 노즐 유닛 (32) 이, 이 경우 렌즈 (이하, "선단 렌즈" 로서 지칭됨) (191) 인, 투영광학계 (PL) 를 구성하는 이미지 평면측 (웨이퍼 (W) 측) 에 가장 가까운 광학 요소를 유지하는 배럴 (40) 의 하단부의 외주를 둘러싸도록 배치된다. 실시형태에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 노즐 유닛 (32) 의 하단 표면은 선단 렌즈 (191) 의 하단 표면과 실질적으로 동일 평면이도록 설정된다. 또한, 노즐 유닛 (32) 은 액체 (Lq) 의 공급구 및 회수구, 웨이퍼 (W) 가 대향하여 배치되고 회수구가 배치되어 있는 하부 표면, 및 각각 액체 공급관 (31A) 및 액체 회수관 (31B) 에 연결되는 공급 흐름 채널 및 회수 흐름 채널이 구비되어 있다.
실시형태에서, 액체는 액체 공급 디바이스 (5) (도 1에는 도시되지 않음, 도 5 참조) 로부터 액체 공급관 (31A), 공급 흐름 채널 및 공급구를 경유하여 선단 렌즈 (191) 와 웨이퍼 (W) 사이의 공간으로 공급되며, 액체는 액체 회수 디바이스 (6) (도 1에는 도시되지 않음, 도 5 참조) 에 의해 선단 렌즈 (191) 와 웨이퍼 (W) 사이의 공간으로부터 회수구, 회수 흐름 채널 및 액체 회수관 (31B) 을 경유하여 회수되어, 일정한 양의 액체 (Lq) (도 1 참조) 가 선단 렌즈 (191) 와 웨이퍼 (W) 사이의 공간에 유지되도록 한다. 이러한 경우, 선단 렌즈 (191) 와 웨이퍼 (W) 사이의 공간에 유지된 액체 (Lq) 는 일정하게 대체된다.
실시형태에서, 상술된 액체로서, ArF 엑시머 레이저광 (193 nm 의 파장을 갖는 광) 을 투과시키는 순수 (이하, 특정하는 것이 필요한 경우를 제외하고 간단히 "물" 로서 지칭됨) 가 사용된다. ArF 엑시머 레이저광에 대한 물의 굴절률 (n) 은 대략 1.44 이다. 수중에서, 조명광 (IL) 의 파장은 193 nm × 1/n 이며, 대략 134 nm 로 단축된다.
상기의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 실시형태에서, 국소 액침 디바이스 (8) 는 노즐 유닛 (32), 액체 공급 디바이스 (5), 액체 회수 디바이스 (6), 액체 공급관 (31A) 및 액체 회수관 (31B) 등을 포함하여 구성된다. 부연하면, 국소 액침 디바이스 (8) 의 일부, 예를 들어 적어도 노즐 유닛 (32) 은 투영 유닛 (PU) 을 유지하는 (상술된 배럴 플랫폼을 포함하는) 메인 프레임에 의해 매달린 상태로 지지될 수도 있고, 또는 메인 프레임으로부터 분리된 또다른 프레임 부재에 배치될 수도 있다. 또는, 투영 유닛 (PU) 이 상술된 바와 같이 매달린 상태로 지지되는 경우에, 노즐 유닛 (32) 은 또한 투영 유닛 (PU) 과 일체로 매달린 상태로 지지될 수도 있지만, 실시형태에서는 노즐 유닛 (32) 은 투영 유닛 (PU) 과는 독립적으로 매달린 상태로 지지되는 측정 프레임에 배치된다. 이러한 경우, 투영 유닛 (PU) 은 매달린 상태로 지지될 필요가 없다.
부연하면, 측정 스테이지 (MST) 가 투영 유닛 (PU) 아래에 위치되는 경우에도, (이하에 설명될) 측정 스테이지와 선단 렌즈 (191) 사이의 공간은 상술된 방식과 유사한 방식으로 물로 채워질 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 스테이지 디바이스 (50) 는 베이스 보드 (12) 상에 배치되는 웨이퍼 스테이지 (WST) 및 측정 스테이지 (MST), 스테이지 (WST 및 MST) 의 위치 정보를 측정하는 Y-축 간섭계 (16 및 18) 를 포함하는 간섭계 시스템 (118) (도 5 참조), 노광시 웨이퍼 스테이지 (WST) 등의 위치 정보를 측정하는데 사용되는 인코더 시스템 (200) (도 5 참조), 스테이지 (WST 및 MST) 를 구동하는 스테이지 구동 시스템 (124) (도 5 참조), 검출 디바이스 (PDX1 내지 PDX4, PDY1 및 PDY2) (이하에 설명됨, 도 3 및 도 5 참조) 등이 구비된다.
웨이퍼 스테이지 (WST) 및 측정 스테이지 (MST) 의 각각의 저부 표면상에는, 비접촉 베어링 (도시하지 않음), 예를 들어, 진공 프리로드형 하이드로스태틱 에어 베어링 (이하, "에어 패드"로 지칭됨) 이 복수의 위치에 배치된다. 웨이퍼 스테이지 (WST) 및 측정 스테이지 (MST) 는 에어 패드로부터 베이스 보드 (12) 의 상부 표면을 향해 불어진 가압된 에어의 정압 (static pressure) 에 의해, 베이스 보드 (12) 상의 대략 수 ㎛ 의 클리어런스을 통해 비접촉 방식으로 지지된다. 또한, 스테이지 (WST 및 MST) 는 스테이지 구동 시스템 (124) 에 의해 적어도 Y-축 방향 및 X-축 방향으로 서로 독립적으로 구동가능하다.
웨이퍼 스테이지 (WST) 상에는, 진공 흡인 등에 의해 웨이퍼 (W) 를 유지하는 웨이퍼 홀더 (도시하지 않음) 가 배치된다. 웨이퍼 홀더는 또한 웨이퍼 스테이지 (WST) 와 일체로 형성될 수도 있지만, 실시형태에서, 웨이퍼 홀더 및 웨이퍼 스테이지 (WST) 는 별개로 구성되고, 웨이퍼 홀더는 예를 들어 진공 흡인 등에 의해 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 오목부 내에 고정된다. 또한, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 상부 표면상에는, 플레이트 (발액 플레이트) (28) 가 배치되며, 그 플레이트 (28) 는 액체 (Lq) 에 대한 발액 처리가 적용되는 웨이퍼 홀더 상에 탑재된 웨이퍼의 표면과 실질적으로 동일 평면인 표면 (발액 표면) 을 가지며, 직사각형 외형 (윤곽) 을 가지고, 중심부에 형성되며 웨이퍼 홀더 (웨이퍼의 탑재 영역) 보다 약간 큰 원형 개구를 가진다. 플레이트 (28) 는 낮은 열팽창계수를 갖는 재료, 예를 들어, (Schott AG 의 Zerodur (상품명), Al2O3, 또는 TiC 등의) 세라믹 또는 유리로 이루어지며, 플레이트 (28) 의 표면상에는, 발액 필름이 예를 들어 불소 수지 재료, 폴리테트라플루오로에틸렌 (테플론 (등록상표)) 등의 불소계 수지 재료, 아크릴계 수지 재료, 실리콘계 수지 재료 등에 의해 형성된다. 또한, 스테이지 디바이스 (50) 의 평면도인 도 2 에 도시된 바와 같이, 플레이트 (28) 는 외형 (윤곽) 이 원형 개구를 둘러싸는 직사각형인 제 1 발액 영역 (28a), 및 제 1 발액 영역 (28a) 의 외주 상에 위치된 직사각형 프레임 (루프) 형상을 갖는 제 2 발액 영역 (28b) 을 갖는다. 제 1 발액 영역 (28a) 상에는, 예를 들어, 노광 동작이 수행되는 경우, 웨이퍼의 표면으로부터 돌출하는 액침 영역 (14) 의 적어도 일부 (예를 들어 도 3 참조) 가 형성되며, 제 2 발액 영역 (28b) 상에는, (이하에 설명될) 인코더 시스템용 스케일 (scale) 이 형성된다. 부연하면, 플레이트 (28) 의 표면의 적어도 일부는 웨이퍼의 표면과 동일면일 필요가 없으며, 즉 웨이퍼의 표면으로부터 높이가 상이할 수도 있다. 또한, 플레이트 (28) 는 단일의 플레이트일 수도 있지만, 실시형태에서는, 플레이트 (28) 는 복수의 플레이트, 예 를 들어 각각 제 1 발액 영역 (28a) 및 제 2 발액 영역 (28b) 에 대응하는 제 1 및 제 2 발액 플레이트를 결합함으로써 구성된다. 실시형태에서, 순수가 상술된 바와 같은 액체 (Lq) 로서 사용되며, 따라서 이하 제 1 발액 영역 (28a) 및 제 2 발액 영역 (28b) 은 또한 각각 제 1 발수 플레이트 (28a) 및 제 2 발수 플레이트 (28b) 로서 지칭된다.
이러한 경우, 노광광 (IL) 은 내측의 제 1 발수 플레이트 (28a) 에 조사되는 반면, 노광광 (IL) 은 외측의 제 2 발수 플레이트 (28b) 에는 거의 조사되지 않는다. 이러한 사실을 고려하면, 실시형태에서, 노광광 (IL) (이 경우, 진공 자외 영역의 광) 에 대한 충분한 저항성을 갖는 발수 코트가 적용되는 제 1 발수 영역은 제 1 발수 플레이트 (28a) 의 표면상에 형성되고, 제 1 발수 영역 보다 열등한 노광광 (IL) 에 대한 저항성을 갖는 발수 코트가 적용되는 제 2 발수 영역은 제 2 발수 플레이트 (28b) 의 표면상에 형성된다. 일반적으로 유리 플레이트에 노광광 (IL) (이 경우, 진공 자외 영역의 광) 에 대한 충분한 저항성을 갖는 발수 코트를 적용하는 것은 어렵기 때문에, 발수 플레이트를 이러한 방식, 즉 제 1 발수 플레이트 (28a) 및 그것의 외주상의 제 2 발수 플레이트 (28b) 로 2 개의 섹션으로 분리하는 것은 효과적이다. 부연하면, 본 발명은 이것에 제한되지 않고, 노광광 (IL) 에 대한 상이한 저항성을 갖는 2 가지 타입의 발수 코트가 동일한 플레이트의 상부 표면상에 적용되어 제 1 발수 영역 및 제 2 발수 영역을 형성할 수도 있다. 또한, 동일한 종류의 발수 코트가 제 1 및 제 2 발수 영역에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 단지 하나의 발수 영역만이 동일한 플레이트 상에 형성될 수도 있 다.
또한, 도 2로부터 명백한 바와 같이, 제 1 발수 플레이트 (28a) 의 +Y 측 상의 단부에는, X-축 방향의 중심부에 직사각형 절삭부가 형성되며, 측정 플레이트 (30) 가 그 절삭부와 제 2 발수 플레이트 (28b) 에 의해 둘러싸인 (절삭부 내의) 직사각형 공간 내에 매설된다. 피듀셜 마크 (FM) 는 (웨이퍼 스테이지 (WST) 의 중심선 (LL) 상의) 측정 플레이트 (30) 의 길이방향의 중심에 형성되며, 한 쌍의 에어리얼 이미지 측정 슬릿 패턴 (SL) (슬릿-형상 측정 패턴) 이 피듀셜 마크 (FM) 의 X-축 방향의 일측 및 타측 상에 피듀셜 마크 (FM) 의 중심에 대해 대칭적 배치로 형성된다. 각각의 에어리얼 이미지 측정 슬릿 패턴 (SL) 으로서, Y-축 방향 및 X-축 방향을 따르는 변을 갖는 L-형상 슬릿 패턴, 또는 각각 X-축 방향 및 Y-축 방향으로 연장되는 2 개의 선형 슬릿 패턴이 예로서 사용될 수 있다. 에어리얼 이미지 측정 슬릿 패턴 (SL) 아래의 웨이퍼 스테이지 (WST) 내에는, 슬릿 패턴 (SL) 과 함께 에어리얼 이미지 측정 디바이스 (45) (도 5 참조) 를 구성하는 광학 시스템 등이 배치된다.
도 7 (A) 에 도시된 바와 같이, 실제로, 제 2 발수 플레이트 (28b) 는 함께 부착되는 2 개의 플레이트-형상 부재 (29a 및 29b) 에 의해 형성된다. 하측에 위치된 플레이트-형상 부재 (29b) 의 상부 표면 (+Z 측 상의 표면) 상에는, 회절 격자 (RG) 의 많은 격자선이 표면의 4 개의 측면의 각각을 따라 미리결정된 피치로 배치된다. 더욱 상세하게는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 발수 플레이트 (28b) (플레이트-형상 부재 (29b)) 의 (도 2 의 종방향의 양 측면 상의) X-축 방향 의 일측면 및 타측면 상의 영역들에, Y 스케일 (39Y1 및 39Y2) 이 각각 형성된다. 각각의 Y 스케일 (39Y1 및 39Y2) 은, 예를 들어, Y-축 방향으로 주기 방향을 갖는 반사형 격자 (예를 들어, 회절 격자) 로 구성되며, 여기서 X-축 방향으로 길이방향을 갖는 격자선이 Y-축에 평행한 방향 (Y-축 방향) 을 따라 미리결정된 피치로 형성된다. 유사하게, 제 2 발수 플레이트 (28b) 의 (도 2 의 횡방향의 양 측면 상의) Y-축 방향의 일측면 및 타측면 상의 영역들에는, X 스케일 (39X1 및 39X2) 이 각각 형성된다. 각각의 X 스케일 (39X1 및 39X2) 은, 예를 들어, X-축 방향으로 주기 방향을 갖는 반사형 격자 (예를 들어, 회절 격자) 로 구성되며, 여기서 Y-축 방향으로 길이방향을 갖는 격자선이 X-축에 평행한 방향 (X-축 방향) 을 따라 미리결정된 피치로 형성된다. 실시형태에서, 회절 격자 (RG) 의 손상 등은 제 2 발수 플레이트 (28b) 가 상술된 바와 같이 2 개의 플레이트-형상 부재 (29a 및 29b) 에 의해 구성되고 상측의 플레이트-형상 부재 (29a) 가 회절 격자 (RG) 를 덮고 있기 때문에 방지될 수 있다. 부연하면, 격자의 피치는 편리성을 위해 실제 피치보다 도 2에서 훨씬 더 넓게 도시되어 있다. 다른 도면들에서도 동일하다.
경면 마무리가 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 -Y 단부 표면 및 -X 단부 표면에 개별적으로 적용되며, 도 2에 도시된 반사면 (17a) 및 반사면 (17b) 이 형성된다. 반사면 (17a) 및 반사면 (17b) 에 간섭계 빔 (측정빔) 을 개별적으로 투영시키고 각각의 빔의 반사된 광을 수광함으로써, 간섭계 시스템 (118) (도 5 참조) 의 Y-축 간섭계 (16) 및 X-축 간섭계 (126) (X-축 간섭계 (126) 는 도 1에 도시되지 않음, 도 2 참조) 는 기준 위치로부터의 각각의 반사면의 변위 (일반적으로, 고정 미러는 투영 유닛 (PU) 의 측표면상에 위치되고, 그 표면이 기준 표면으로서 사용된다), 즉 XY 평면 내에서의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보를 측정하며, 측정값은 주제어기 (20) 로 공급된다. 실시형태에서는, Y-축 간섭계 (16) 및 X-축 간섭계 (126) 로서, 복수의 측정 축을 갖는 다축성 간섭계가 사용된다. Y-축 간섭계 (16) 및 X-축 간섭계 (126) 의 측정값에 기초하여, 주제어기 (20) 는 또한 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 X-위치 및 Y-위치에 부가하여, θx 방향에서의 회전 정보 (즉, 피칭), θy 방향에서의 회전 정보 (즉, 롤링) 및 θz 방향에서의 회전 정보 (즉, 요잉) 를 측정할 수 있다. 그러나, 실시형태에서, (θz 방향에서의 회전 정보를 포함하는) XY 평면 내의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보는 주로 상술된 Y 스케일 및 X 스케일을 사용하는 (이후에 설명될) 인코더 시스템의 각각의인코더에 의해 측정된다. 그리고, 간섭계 (16 및 126) 의 측정값은 (예를 들어, 시간 경과 등에 기인한 스케일의 변형에 기인하여) 각각의 인코더의 측정값의 장기 변동이 보정 (교정) 되는 등의 경우에 이차적으로 사용된다. 또한, Y-축 간섭계 (16) 는 웨이퍼 교환을 위해 (이후에 설명될) 언로딩 위치 및 로딩 위치의 근처의 웨이퍼 스테이지 (WST) 등의 Y-위치를 측정하는데 사용된다. 또한, 예를 들어, 로딩 동작과 정렬 동작 사이 및/또는 노광 동작과 언로딩 동작 사이에서의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 이동을 위해, 간섭계 시스템 (118) 의 측정 정보, 즉 5 자유도의 방향 (X-축 방향, Y-축 방향, θx 방향, θy 방향 및 θz 방향) 에서의 적어도 하나의 위치 정보가 사용된다. 부연하면, 간섭계 시스템 (118) 의 적어 도 일부 (예를 들어, 광학 시스템 등) 는 투영 유닛 (PU) 을 유지하는 메인 프레임에 배치될 수도 있고, 또는 상술된 바와 같은 매달린 상태로 지지되는 투영 유닛 (PU) 과 일체로 배치될 수도 있지만, 실시형태에서는, 간섭계 시스템 (118) 은 상술된 측정 프레임에 배치된다.
또한, 실시형태에서, 웨이퍼 스테이지 (WST) 로서, 6 자유도의 방향으로 이동가능한 단일의 스테이지가 사용되지만, 웨이퍼 스테이지 (WST) 로서 XY 평면 내에서 자유롭게 이동가능한 스테이지 메인 섹션 및 그 스테이지 메인 섹션 상에 탑재되며 스테이지 메인 섹션에 대해 Z-축 방향, θx 방향, 및 θy 방향으로 미세하게 구동가능한 웨이퍼 테이블을 포함하는 구성이 또한 사용될 수 있다. 또한, 반사면 (17a) 및 반사면 (17b) 대신에, 평면 미러로 구성되는 가동 미러가 또한 웨이퍼 스테이지 (WST) 에 배치될 수도 있다. 또한, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보는 기준 표면으로서 작용하는 투영 유닛 (PU) 에 배치된 고정 미러의 반사면을 사용하여 측정되지만, 기준 표면이 위치되는 위치는 투영 유닛 (PU) 에 제한되지 않고, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보는 반드시 고정 미러를 사용하여 측정될 필요는 없다.
또한, 실시형태에서, 간섭계 시스템 (118) 에 의해 측정되는 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보는 (이후에 설명될) 노광 동작 또는 정렬 동작에서 사용되는 것이 아니라, 각각의 인코더 등의 교정 동작 (즉, 측정값의 교정) 에서 주로 사용되지만, 간섭계 시스템 (118) 의 측정 정보 (즉, 5 자유도의 방향에서의 위치 정보 중 적어도 하나) 는 예를 들어 노광 동작 및/또는 정렬 동작 등의 동작에서 사용될 수도 있다. 실시형태에서, 인코더 시스템은 적어도 3 개의 인코더를 사용하여 3 자유도의 방향에서의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보, 즉 X-축 방향, Y-축 방향 및 θz 방향에서의 위치 정보를 측정한다. 따라서, 노광 동작 등의 동작에서, 간섭계 시스템 (118) 의 측정 정보 중, 인코더에 의한 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보의 측정 방향 (X-축 방향, Y-축 방향 및 θz 방향) 과 상이한 방향의 위치 정보만이 사용될 수도 있고, 또는 그 상이한 방향에서의 위치 정보에 부가하여 인코더의 측정 방향과 동일한 방향 (즉, X-축 방향, Y-축 방향 및 θz 방향 중 적어도 하나의 방향) 에서의 위치 정보가 사용될 수도 있다. 또한, 간섭계 시스템 (118) 은 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Z-축 방향에서의 위치 정보를 측정할 수도 있다. 이러한 경우, Z-축 방향에서의 위치 정보는 또한 노광 동작 등의 동작에서 사용될 수도 있다.
측정 스테이지 (MST) 는 다양한 타입의 측정 부재를 가지며 6 자유도의 방향에서 구동가능하다. 측정 부재로서, 예를 들어, 도 2 에 도시된 바와 같이, 투영 광학 시스템 (PL) 의 이미지 평면 상의 조명광 (IL) 을 수광하는 핀홀-형상 수광부를 갖는 불균일 조도 측정 센서 (94), 투영 광학 시스템 (PL) 에 의해 투영되는 패턴의 에어리얼 이미지 (투영된 이미지) 를 측정하는 에어리얼 이미지 측정 기구 (96), 및 예를 들어 국제 공개 제 03/065428 호 팜플렛 등에 개시되어 있는 샤크-하트만 (Shack-Hartman) 법에 기초한 파면 수차 측정 기구 (98) 가 사용된다. 파면 수차 측정 기구 (98) 로서, 예를 들어 국제 공개 제 99/60361 호의 팜플렛 (대응 유럽특허 출원공개 제 1 079 223 호) 에 개시된 것이 또한 사용될 수 있다.
불균일 조도 측정 센서 (94) 로서는, 예를 들어, 공개 (일본 미심사 특허출원공개) 제 57-117238 호 (대응 미국 특허 제 4,465,368 호) 등에 개시되어 있는 것과 유사한 구성이 사용될 수 있다. 또한, 에어리얼 이미지 측정 기구 (96) 로서, 예를 들어 공개 (일본 미심사 특허출원공개) 제 2002-014005 호 (대응 미국 특허출원공개 제 2002/0041377 호) 등에 기재된 것과 유사한 구성이 사용될 수 있다. 또한, 3 개의 측정 부재 (94, 96 및 98) 가 실시형태의 측정 스테이지 (MST) 에 배치되지만, 측정 부재의 타입 및/또는 수는 이들에 제한되지 않는다. 측정 부재로서, 예를 들어, 투영 광학 시스템 (PL) 의 투과율을 측정하는 투과율 측정 기구 및/또는 국소 액침 디바이스 (8), 예를 들어 노즐 유닛 (32) (또는 선단 렌즈 (191)) 등을 관찰하는 측정 기구 등의 측정 부재가 사용될 수도 있다. 또한, 노즐 유닛 (32), 선단 렌즈 (191) 등을 세정하는 세정 부재 등의 측정 부재와는 상이한 부재가 측정 스테이지 (MST) 상에 탑재될 수도 있다.
상술된 센서의 각각에 부가하여, 투영 광학 시스템 (PL) 의 이미지 평면 상에서 조명광 (IL) 을 수광하는 미리결정된 영역 사이즈를 갖는 수광부를 갖는 조도 모니터가 사용될 수도 있으며, 이것은 예를 들어 공개 (일본 미심사 특허출원공개) 제 11-016816 호 (대응 미국 특허출원공개 제 2002/0061469 호) 등에 개시되어 있으며, 이러한 조도 모니터는 중심선상에 위치되는 것이 바람직하다.
또한, 실시형태에서, 웨이퍼 (W) 가 투영 광학 시스템 (PL) 및 액체 (물) (Lq) 를 경유하여 노광광 (조명광) (IL) 으로 노광되는 액침 노광이 수행되며, 따라서 조명광 (IL) 을 사용하는 측정에서 사용되는 불균일 조도 측정 센서 (94) (및 조도 모니터), 에어리얼 이미지 측정 기구 (96) 및 파면 수차 측정 기구 (98) 는 투영 광학 시스템 (PL) 및 물을 경유하여 조명광 (IL) 을 수광한다. 또한, 각각의 센서의 일부만, 예를 들어 광학 시스템 등이 측정 스테이지 (MST) 상에 탑재되거나 센서 전체가 측정 스테이지 (MST) 상에 위치될 수도 있다.
측정 스테이지 (MST) 의 -Y 측상의 측면 상에는, 직육면체 형상을 갖는 기준 부재로서의 컨피덴셜 바 (confidential bar) (이하, 간단히 "CD 바" 로서 지칭됨) (46) 가 X-축 방향으로 연장되어 배치된다. CD 바 (46) 는 풀-운동학적 탑재 구조 (full-kinematic mount structure) 에 의해 측정 스테이지 (MST) 상에 운동학적으로 지지된다. 또한, CD 바 (46) 는 피듀셜 바 (fiducial bar) (간단히 "FD 바" 로 지칭됨) 로 지칭된다.
CD 바 (46) 가 프로토타입 표준 (측정 표준) 으로서 작용하기 때문에, Schott AG 의 Zerodur (상품명) 등의 낮은 열팽창계수를 갖는 광학 유리 세라믹스가 그 재료로서 사용된다. CD 바 (46) 의 상부 표면 (표면) 의 평탄도는 소위 기준면 (datum plane) 플레이트와 대략 동일한 레벨이 되도록 높게 설정된다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, Y-축 방향으로 주기 방향을 갖는 기준 격자 (예를 들어, 회절 격자) (52) 는 CD 바 (46) 의 길이방향의 일측 및 타측상의 단부들의 근처에 각각 형성된다. 기준 격자 (52) 의 쌍은 CD 바 (46) 의 X-축 방향에서의 중심, 즉 중심선 (CL) 에 대해 대칭 배치로 미리결정된 거리로 서로 떨어져 형성된다.
또한, CD 바 (46) 의 상부 표면상에는, 복수의 기준 마크 (M) 가 도 2에 도 시된 바와 같이 형성된다. 복수의 기준 마크 (M) 는 동일한 피치로 Y-축 방향으로 3-로우 어레이 (three-row array) 로 형성되며, 각각의 로우의 어레이는 X-축 방향으로 미리결정된 거리만큼 서로로부터 시프팅되어 형성된다. 각각의 기준 마크 (M) 로서는, (이후에 설명될) 일차 정렬 시스템 및 이차 정렬 시스템에 의해 검출될 수 있는 사이즈를 갖는 2-차원 마크가 사용된다. 기준 마크 (M) 는 또한 상술된 기준 마크 (FM) 와는 형상 (구성) 에 있어서 상이할 수도 있지만, 실시형태에서는, 기준 마크 (M) 및 기준 마크 (FM) 는 동일한 구성을 갖고 그들은 또한 웨이퍼 (W) 상의 정렬 마크의 구성과 동일한 구성을 갖는다. 부연하면, 실시형태에서, CD 바 (46) 의 표면 및 (상술된 측정 부재를 포함할 수도 있는) 측정 스테이지 (MST) 의 표면은 개별적으로 발액 필름 (발수 필름) 으로 피복된다.
또한, 측정 스테이지 (MST) 의 +Y 단부 표면 및 -X 단부 표면 상에는, 반사면 (19a 및 19b) 가 상술된 웨이퍼 스테이지 (WST) 와 유사하게 형성된다 (도 2 참조). 반사면 (19a 및 19b) 으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 간섭계 빔 (측정빔) 을 투영시키고 각각의 간섭계 빔의 반사된 광을 수광함으로써, 간섭계 시스템 (118) (도 5 참조) 의 Y-축 간섭계 (18) 및 X-축 간섭계 (130) (X-축 간섭계 (130) 는 도 1에 도시되지 않음, 도 2 참조) 는 기준 위치로부터의 각각의 반사면의 변위, 즉 (예를 들어, 적어도 X-축 방향 및 Y-축 방향의 위치 정보 및 θz 방향의 회전 정보를 포함하는) 측정 스테이지 (MST) 의 위치 정보를 측정하고, 측정값은 주제어기 (20) 로 공급된다.
실시형태의 노광 장치 (100) 에 있어서, 실제로, 도 3에 도시된 바와 같이, 투영 유닛 (PU) 의 중심을 통과하며 Y-축에 평행한 직선 (LV) 상에는, 비록 도면의 복잡함을 피하기 위해 도 1 및 도 2에서는 생략되었지만, 투영 유닛 (PU) 의 중심으로부터 -Y 측상에 미리결정된 거리로 이격된 위치에 검출 중심를 갖는 일차 정렬 시스템 (AL1) 이 지지 부재 (54) 에 의해 지지되는 상태로 배치된다. 또한, 사이에 일차 정렬 시스템 (AL1) 을 갖는 X-축 방향에서의 일측 및 타측에는, 그 검출 중심이 직선 (LV) 에 대해 실질적으로 대칭적으로 배치되는 이차 정렬 시스템 (AL21 및 AL22 와 AL23 및 AL24) 가 각각 배치된다. 각각의 이차 정렬 시스템 (AL2n) (n=1 내지 4) 은 페이지 표면 내의 중심으로서의 회전 중심 (O) 주위로 회전할 수 있으며, 이차 정렬 시스템 (AL2n) 의 X-위치는 그 회전에 의해 조정된다. 또한, 5 개의 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 은 투영 유닛 (PU) 을 유지하는 메인 프레임의 하부 표면에 고정된다. 그러나, 본 발명은 이것에 제한되지 않고, 5 개의 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 이 예를 들어 상술된 측정 프레임에 배치될 수도 있다.
실시형태에서, 일차 정렬 시스템 (AL1) 및 4 개의 이차 정렬 시스템 (AL21 내지 AL24) 의 각각으로서, 예를 들어, 대상 마크에 웨이퍼 상의 레지스트를 노광하지 않는 광대역 검출빔을 조사하고, (CCD 등의) 이미징 디바이스를 사용하여 대상 마크로부터의 반사된 광에 의해 수광 평면상에 형성된 대상 마크의 이미지 및 인덱스의 이미지 (각각의 정렬 시스템 내에 배치된 인덱스 플레이트 상의 인덱스 패턴, 도시하지 않음) 를 캡쳐하고, 그 후 그들의 이미징 신호를 출력하는 이미지 프로세싱 방법에 기초한 FIA (Field Image Alignment) 시스템이 사용된다. 일차 정렬 시스템 (AL1) 및 4 개의 이차 정렬 시스템 (AL21 내지 AL24) 의 각각으로부터의 이미징 신호는 도 5 의 주제어기 (20) 로 공급된다.
다음에, 실시형태의 노광 장치 (100) 내의 인코더 시스템 (200) 이 도 3을 참조하여 설명된다. 또한, 도 3 에서, 측정 스테이지 (MST) 는 생략되며, 측정 스테이지 (MST) 와 선단 렌즈 (191) 사이의 공간에 유지된 물 (Lq) 에 의해 형성되는 액침 영역은 참조 부호 14 로 표시된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 실시형태의 노광 장치 (100) 에서, 인코더 시스템의 4 개의 헤드 유닛 (62A 내지 62D) 은 상술된 노즐 유닛 (32) 의 외주를 둘러싸는 상태로 위치된다. 비록 도면의 복잡함을 피하기 위해 도 3 등의 도면에서 생략되지만, 실제로 헤드 유닛 (62A 내지 62D) 는 지지 부재를 통해 매달린 상태로 상술된 투영 유닛 (PU) 을 유지하는 메인 프레임에 고정된다. 또한, 예를 들어, 투영 유닛 (PU) 이 매달린 상태로 지지되는 경우, 헤드 유닛 (62A 내지 62D) 은 투영 유닛 (PU) 과 일체로 매달린 상태로 지지될 수도 있고, 또는 상술된 측정 프레임에 배치될 수도 있다.
헤드 유닛 (62A 및 62C) 은 X-축 방향의 길이방향을 가지면서 각각 투영 유닛 (PU) 의 +X 측 및 -X 측 상에 배치되며, 또한 광축 (AX) 으로부터 이격된 동일한 거리에서 투영 광학 시스템 (PL) 의 광축 (AX) 에 대해 대칭으로 배치된다. 또한, 헤드 유닛 (62B 및 62D) 은 Y-축 방향의 길이방향을 가지면서 각각 투영 유닛 (PU) 의 +Y 측 및 -Y 측 상에 위치되며, 또한 투영 광학 시스템 (PL) 의 광축 (AX) 으로부터 이격된 동일한 거리에 위치된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 헤드 유닛 (62A 및 62C) 의 각각은 X-축 방향을 따라 투영 광학 시스템 (PL) 의 광축 (AX) 을 통과하며 또한 X-축과 평행한 직선 (LH) 상에 미리결정된 거리로 위치되는 복수의 (이 경우 6 개의) Y 헤드 (64) 가 구비된다. 헤드 유닛 (62A) 은 상술된 Y 스케일 (39Y1) 을 사용하여 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Y-축 방향에서의 위치 (Y-위치) 를 측정하는 다중-렌즈 (이 경우 6-렌즈) Y 선형 인코더 (이하, 필요에 따라 간단히 "Y 인코더" 또는 "인코더" 로 지칭됨) (70A) (도 5 참조) 를 구성한다. 유사하게, 헤드 유닛 (62C) 은 상술된 Y 스케일 (39Y2) 을 사용하여 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Y-위치를 측정하는 다중-렌즈 (이 경우 6-렌즈) Y 선형 인코더 (70C) (도 5 참조) 를 구성한다. 이러한 경우, 헤드 유닛 (62A 및 62C) 에 구비된 인접한 Y 헤드 (64) (즉, 측정빔) 사이의 거리는 X-축 방향에서의 상술된 Y 스케일 (39Y1 및 39Y2) 의 폭 (더욱 정확히 말하면, 격자선의 길이) 보다 짧게 설정된다. 또한, 각각의 헤드 유닛 (62A 및 62C) 에 구비되어 있는 복수의 Y 헤드 (64) 중, 가장 내측에 위치된 Y 헤드 (64) 는 투영 광학 시스템 (PL) 의 광축에 가능한 한 가깝게 위치되도록 투영 광학 시스템 (PL) 의 배럴 (40) 의 하단부에 (더욱 정확히 말하면, 선단 렌즈 (191) 를 둘러싸는 노즐 유닛 (32) 의 측에 고정된다.
헤드 유닛 (62A 및 62C) 는 각각 6 개의 Z 센서 (761 내지 766 및 741 내지 746) (도 3에 도시되지 않음, 도 5 참조) 가 구비되며, 이들은 각각 헤드 유닛 (62A 및 62C) 에 구비된 Y 헤드 (64) 와 동일한 X-위치에 배치되지만, 그들의 Y-위치는 +Y 측쪽으로 미리결정된 거리로 Y 헤드 (64) 로부터 떨어져 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, Z 센서 (741 내지 746 및 761 내지 766) 는 프로세서 (도시하지 않음) 를 통해 주제어기 (20) 에 접속된다. Z 센서 (72a 내지 72d) (그들의 배치는 이후에 설명됨) 는 또한 프로세서를 통해 주제어기 (20) 에 접속된다.
각각의 Z 센서로서, 위로부터 웨이퍼 스테이지 (WST) 로 광을 조사하고 반사된 광을 수광하여, 광의 조사 지점에서, XY 평면 에 직교하는 Z-축 방향에서 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 상부 표면 (실시형태에서, 측정이 행해지는 Y 스케일의 측정 표면 (측정이 행해지는 표면)) 의 위치 정보를 측정하는 센서, 즉 CD 구동 디바이스에서 사용되는 광학 픽업 같은 구성을 갖는 광학 방법에 기초한 변위 센서 (광학 픽업 방법에 기초한 센서) 가 예로서 사용된다.
주제어기 (20) 는 프로세서를 통해 Z 센서 (72a 내지 72d), Z 센서 (741 내지 746) 및 Z 센서 (761 내지 766) 중에서 임의의 Z 센서를 선택하여 그 임의의 Z 센서가 동작 조건에 있도록 하고, 그 동작 조건에 있는 Z 센서에 의해 검출된 표면 위치 정보를 수신한다.
더욱 상세히 설명하면, 각각의 Z 센서는 초점 센서, 초점 센서를 하우징하는 센서 메인 섹션과 Z-축 방향으로 센서 메인 섹션을 구동하는 구동 섹션, 및 Z-축 방향에서 센서 메인 섹션의 변위를 측정하는 측정 섹션이 구비된다 (이들 모두는 도시하지 않음).
초점 센서로서는, 측정이 행해지는 표면에 검출빔을 조사하고 반사된 광을 수광함으로써 측정이 행해지는 표면의 변위를 광학적으로 판독하는 광학 픽업과 유사한 광학 방법에 기초한 변위 센서가 사용된다. (초점 에러라고도 불리는) 초점 센서의 출력 신호가 구동 섹션으로 전송된다. 초점 센서로부터의 출력 신호에 따라, 구동 섹션은 센서 메인 섹션과 측정이 행해지는 표면 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위해 (더욱 정확히 말하면, 측정이 행해지는 표면을 초점 센서의 광학 시스템의 최선의 초점 위치에 유지하기 위해) 센서 메인 섹션을 Z-축 방향으로 구동한다. 이러한 동작으로, 센서 메인 섹션은 Z-축 방향으로의 측정이 행해지는 표면의 변위를 추종하며, 초점 고정 (focus-lock) 상태가 유지된다.
측정 섹션으로서는, 실시형태에서, 회절 간섭 방법에 기초한 인코더가 예로서 사용된다. 측정 섹션은 Z-축 방향에서의 센서 메인 섹션의 변위를 판독한다.
실시형태에서, 상술된 바와 같이, 초점-록 상태에서, 센서 메인 섹션은 Z-축 방향으로 변위되어 센서 메인 섹션과 측정이 행해지는 표면 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 한다. 따라서, Z-축 방향에서의 센서 메인 섹션의 변위를 측정하는 측정 섹션의 인코더 헤드에 의해, 측정이 행해지는 표면의 표면 위치 (Z-위 치) 가 측정된다. 측정 섹션의 인코더 헤드의 측정값은 Z 센서의 측정값으로서 상술된 프로세서를 통해 주제어기 (20) 로 공급된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 헤드 유닛 (62B) 은 Y-축 방향을 따라 미리결정된 거리로 직선 (LV) 상에 위치된 복수의 (이 경우 7 개의) X 헤드 (66) 가 구비된다. 또한, 헤드 유닛 (62D) 은 미리결정된 거리로 직선 (LV) 상에 위치된 복수의 (이 경우 11 개, 그러나 11 개의 X 헤드들 중 일차 정렬 시스템 (AL1) 과 중첩되는 3 개의 X 헤드는 도 3에 도시되지 않음) X 헤드 (66) 가 구비된다. 헤드 유닛 (62B) 은 상술된 X 스케일 (39X1) 을 사용하여 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 X-축 방향에서의 위치 (X-위치) 를 측정하는 다중-렌즈 (이 경우 7-렌즈) X 선형 인코더 (이하, 필요에 따라 간단히 "X 인코더" 또는 "인코더"로서 지칭됨) (70B) (도 5 참조) 를 구성한다. 또한, 헤드 유닛 (62D) 은 상술된 X 스케일 (39X2) 을 사용하여 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 X-위치를 측정하는 다중-렌즈 (이 경우 11-렌즈) X 선형 인코더 (70D) (도 5 참조) 를 구성한다. 또한, 실시형태에서, 예를 들어, (이후에 설명될) 정렬 등이 수행되는 경우, 헤드 유닛 (62D) 에 구비되는 11 개의 X 헤드 (66) 중 2 개의 X 헤드 (66) 는 몇몇 경우에 각각 X 스케일 (39X1) 및 X 스케일 (39X2) 와 동시에 대향한다. 이들 경우에, X 스케일 (39X1) 과 X 스케일 (39X1) 과 대향하는 X 헤드 (66) 또는 X 스케일 (39X2) 과 X 스케일 (39X2) 에 대향하는 X 헤드 (66) 중 어느 하나가 사용될 수도 있다. 어느 경우에나, X 선형 인코더 (70D) 는 X 스케일과 대향하는 헤드 유닛 (62D) 의 X 헤드 (66) 에 의해 구성된다.
여기서, 11 개의 X 헤드 (66) 중 일부, 이 경우에, 3 개의 X 헤드는 일차 정렬 시스템 (AL1) 을 지지하는 지지 부재 (54) 아래에 부착된다. 또한, 헤드 유닛 (62B 및 62D) 의 각각에 구비되는 인접한 X 헤드 (66) (즉 측정빔) 사이의 거리는 상술된 X 스케일 (39X1 및 39X2) 의 Y-축 방향에서의 폭 (더욱 정확히 말하면, 격자선의 길이) 보다 짧게 설정된다. 또한, 헤드 유닛 (62B 및 62D) 의 각각에 구비되는 복수의 X 헤드 (66) 중 가장 내측에 위치된 X 헤드 (66) 는 투영 광학 시스템 (PL) 의 광축에 가능한 한 가깝게 위치되도록 투영 광학 시스템 (PL) 의 배럴의 하단부에 (더욱 정확히 말하면, 선단 렌즈 (191) 를 둘러싸는 노즐 유닛 (32) 의 측에) 고정된다.
또한, 이차 정렬 시스템 (AL21) 의 -X 측상에 및 이차 정렬 시스템 (AL24) 의 +X 측상에는, Y 헤드 (64y1 및 64y2) 가 각각 배치되고, 이들의 검출 지점은 일차 정렬 시스템 (AL1) 의 검출 중심을 통과하는 X-축 에 평행한 직선상에 위치되며, 그 검출 중심에 대하여 실질적으로 대칭적으로 위치된다. Y 헤드 (64y1 및 64y2) 사이의 거리는 상술된 CD 바 (46) 상의 한 쌍의 기준 격자 (52) 사이의 거리와 실질적으로 동일하도록 설정된다. Y 헤드 (64y1 및 64y2) 는 웨이퍼 스테이지 (WST) 상의 웨이퍼 (W) 의 중심이 직선 (LV) 상에 있는 도 3에 도시된 상태에서 각각 Y 스케일 (39Y2 및 39Y1) 과 대향한다. (이후에 설명될) 정렬 동작 등에서, Y 스케일 (39Y2 및 39Y1) 은 각각 Y 헤드 (64y1 및 64y2) 와 대향하여 위치되며, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Y-위치 (및 θz 회전) 는 Y 헤드 (64y1 및 64y2) (즉, Y 헤드 (64y1 및 64y2) 에 의해 구성된 Y 인코더 (70E 및 70F) (도 5 참조)) 에 의해 측정된다.
또한, 실시형태에서, (이후에 설명될) 이차 정렬 시스템 등의 베이스라인 측정이 수행되는 경우, Y 헤드 (64y1 및 64y2) 는 각각 CD 바 (46) 의 한 쌍의 기준 격자 (52) 와 대향하고, CD 바 (46) 의 Y-위치는 기준 격자 (52) 의 쌍과 대향하는 Y 헤드 (64y1 및 64y2) 에 의해 각각의 기준 격자 (52) 의 위치에서 측정된다. 다음의 설명에서, 각각 기준 격자 (52) 와 대향하는 Y 헤드 (64y1 및 64y2) 에 의해 구성되는 인코더는 Y 선형 인코더 (70E2 및 70F2) 로서 지칭된다. 또한, 구별하기 위해, Y 스케일 (39Y2 및 39Y1) 과 대향하는 Y 헤드 (64y1 및 64y2) 에 의해 구성되는 Y 인코더는 Y 인코더 (70E1 및 70F1) 으로서 지칭된다.
상술된 선형 인코더 (70A 내지 70F) 의 측정값은 주제어기 (20) 로 공급되며, 주제어기 (20) 는 선형 인코더 (70A 내지 70D) 의 측정값에 기초하여 XY 평면 내의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치를 제어하며, 또한 선형 인코더 (70E 및 70F) 의 측정값에 기초하여 θz 방향에서의 CD 바 (46) 의 회전을 제어한다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 실시형태의 노광 장치 (100) (스테이지 디바이스 (50))에서, 스케일 (39X1, 39X2, 39Y1 및 39Y2), 및 CD 바 (46) 상의 한 쌍의 기준 격자 (52) 의 표면 상태 (예를 들어, 외부 물질 등의 존재 상태) 를 검출하는데 사용되는 6 개의 검출 디바이스 (PDX1 내지 PDX4, PDY1 및 PDY2) (도 3에서 해칭이 그려짐) 가 배치된다. 검출 디바이스 (PDX1 내지 PDX4, PDY1 및 PDY2) 는 투영 유닛 (PU) 을 유지하는 (상술된 배럴 플랫폼을 포함하는) 메인 프레임에 의해 매달린 상태로 지지될 수도 있고, 또는 메인 프레임과는 별개인 또 다른 프레임 부재에 고정될 수도 있다.
6 개의 검출 디바이스들 중, 검출 디바이스 (PDX1) 는 투영 유닛 (PU) 의 +Y 측 및 -X 측상에 있는 위치에 배치되며, 검출 디바이스 (PDX2) 는 투영 유닛 (PU) 의 +Y 측 및 +X 측상에 있는 위치에 배치되고 직선 (LV) 에 대해 검출 디바이스 (PDX1) 와 좌우 양측으로 대칭이다. 또한, 검출 디바이스 (PDX3) 는 투영 유닛 (PU) 의 -Y 측 및 -X 측 상에 있는 위치에 배치되고, 검출 디바이스 (PDX4) 는 직선 (LV) 에 대해 검출 디바이스 (PDX3) 과 좌우 양측으로 대칭인 위치에 배치된다. 또한, 검출 디바이스 (PDY1) 는 (이후에 설명될) 조사 시스템 (90a) 의 +Y 측 및 헤드 유닛 (62C) 의 -Y 측상에 있는 위치에 배치되며, 검출 디바이스 (PDY2) 는 (이후에 설명될) 광검출 시스템 (90b) 의 +Y 측 및 헤드 유닛 (62A) 의 -Y 측상에 있는 위치에 배치되며, 직선 (LV) 에 대해 검출 디바이스 (PDY1) 과 좌우 양측으로 대칭이다.
검출 디바이스 (PDY1) 는, 도 4(A) 에 도시된 바와 같이, 스케일 (39Y2) 의 표면에 검출빔을 조사하는 조사 시스템 (69A) 및 스케일 (39Y2) 의 표면에서 산란된 검출빔을 수광하는 광검출 시스템 (69B) 을 포함한다.
조사 시스템 (69A) 은 예를 들어 레이저 광원, 콜리메이터 렌즈, 조사광 조정 부재, 왜상 프리즘, 다이아프램 등을 포함하는 광투과부 (61), 및 미러 (63) 를 포함한다. 레이저 광원은 예를 들어 대략 780 nm 의 파장을 갖는 검출빔을 방출하는 반도체 레이저이다.
광투과부 (61) 로부터 방출된 검출빔은 미러 (63) 로부터 반사되며 90 도 (도 4에서는 89도) 에 가까운 입사각으로 스케일 (39Y2) 의 표면상에 입사한다. 즉, 검출빔은 스케일 (39Y2) 의 표면에 실질적으로 평행하게 입사하며, 따라서 도 4(B) 에 도시된 바와 같이, 검출빔은 스케일 (39Y2) 의 표면의 X-축 방향에서의 실질적으로 전체 영역상에 연장되는 밴드-형상 조사 영역 (BA) 에 조사된다. 그 후, 도 4(A) 에 도시된 바와 같이 스케일 (39Y2) 의 표면상에 외부 물질 (입자) (11) 이 존재하는 경우, 외부 물질 (11) 에 조사된 검출빔은 산란된다.
광검출 시스템 (69B) 은 도 4(A) 에 도시된 바와 같이 광검출 렌즈 (65) 및 이미지 센서 (67) 를 포함한다. 이미지 센서 (67) 로서는, 예를 들어, 일차원 CCD (Charge-Coupled Device) 등과 같은 광전 검출기가 사용된다.
광검출 시스템 (69B) 에서, 이미지 센서 (67) 는 스케일 (39Y2) 의 표면상의 외부 물질 (11) 에서 산란된 산란광 중 광검출 렌즈 (65) 상에 입사하는 산란광을 수광한다. 이러한 경우, 이미지 센서 (67) 상의 산란광의 광검출 위치는 외부 물질 (11) 의 X-위치에 따라 변한다. 이미지 센서 (67) 의 광검출 결과는 주제어기 (20) 로 전송된다 (도 5 참조). 주제어기 (20) 는 광검출 결과에 기초하여 외부 물질 (11) 의 위치를 식별한다.
또한, 검출 디바이스 (PDY2) 는 상술된 검출 디바이스 (PDY1) 과 유사한 구성을 갖는다. 또한, 비록 검출 디바이스 (PDX1 내지 PDX4) 의 검출빔의 조사 방향이 검출 디바이스 (PDY1 및 PDY2) 의 조사 방향과 상이하지만, 검출 디바이스 (PDX1 내지 PDX4) 는 검출 디바이스 (PDY1 및 PDY2) 와 유사한 구성을 갖는다. 따라서, 스케일 (39X1 또는 39X2) 상에 존재하는 외부 물질 (11) 의 위치는 검출 디바이스 (PDX1 내지 PDX4) 를 사용함으로써 검출될 수 있다. 실시형태에서, 상술된 인코더 시스템에 의해 측정된 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보가 외부 물질 검출을 수행할 때 사용되지만, 간섭계 시스템 (118) 에 의해 측정된 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보가 그 대신에 또는 조합하여 사용될 수도 있다.
또한, 실시형태에서, 검출 디바이스로부터의 검출빔은 스케일 (39X1, 39X2, 39Y1 및 39Y2) 및 CD 바 (46) 의 기준 격자 (52) 에 조사되기 때문에, 스케일 (39X1, 39X2, 39Y1 및 39Y2) 의 회절 격자 및 CD 바 (46) 의 기준 격자 (52) 에서의 회절광이 광검출 시스템 (69B) 에 의해 수광되는 가능성이 존재한다. 그러나, 실시형태에서, 회절 격자의 격자 피치 및 배향은 일정하고 광검출 시스템 (69B) 은 항상 동일한 상태의 회절광을 수광하며, 따라서 외부 물질 (11) 로부터의 산란광의 검출은 회절광의 광검출에 의해 거의 영향을 받지 않는다. 이것은 수광된 광의 광량 (광 강도) 이 회절 격자로부터의 회절광의 광량에 의해 증가되기 때문이지만, 이러한 증가된 양 (노이즈 성분) 은 위치에 의존하지 않는 반면 외부 물질 (11) 로부터의 산란광은 위치에 따라 상이하다. 그러나, 외부 물질의 검출 신호의 S/N 비를 개선하는 관점으로부터, 광검출 시스템 (69B) 의 배치 등을 이미지 센서 (67) 가 회절광을 수광하지 않도록 설계하는 것이 바람직하다.
또한, 도 3 에 도시된 바와 같은, 실시형태의 노광 장치 (100) 에서, 경사 입사법에 기초한 다점 초점 위치 검출 시스템 (이하, 간단히 "다점 AF 시스템" 이라고 지칭함) 이 배치되며, 이것은 조사 시스템 (90a) 및 광검출 시스템 (90b) 으로 이루어지고, 예를 들어 공개 (일본 미심사 특허 출원 공개) 제 06-283403 호 (대응 미국 특허 제 5,448,332 호) 등에 개시된 것과 유사한 구성을 갖는다. 실시형태에서, 예로서, 조사 시스템 (90a) 은 상술된 헤드 유닛 (62C) 의 -X 단부의 -Y 측상에 위치되고, 광검출 시스템 (90b) 은 조사 시스템 (90a) 과 대향하는 상태로 상술된 헤드 유닛 (62A) 의 +X 단부의 -Y 측상에 위치된다.
다점 AF 시스템 (90a, 90b) 의 복수의 검출 포인트는 검출될 표면상의 X-축 방향을 따라 미리결정된 거리에서 위치된다. 실시형태에서, 복수의 검출 포인트는 예를 들어 하나의 행 및 M 개의 열 (M 은 검출 포인트의 총 수) 을 갖는 또는 2 개의 행 및 N 개의 열 (N 은 검출 포인트의 총 수의 반) 을 갖는 매트릭스 배열로 위치된다. 도 3 에서, 검출빔이 따로따로 조사되는 복수의 검출 포인트는 개별적으로 도시되지 않고, 조사 시스템 (90a) 과 광검출 시스템 (90b) 사이에서 X-축 방향으로 연장되는 기다란 검출 영역 (AF) 으로서 도시된다. X-축 방향으로의 검출 영역 (AF) 의 길이는 웨이퍼 (W) 의 직경과 대략 동일하게 설정되기 때문에, 웨이퍼 (W) 의 실질적으로 전체 표면의 Z-축 방향의 위치 정보 (표면 위치 정보) 는 단지 웨이퍼 (W) 를 Y-축 방향으로 한번 스캐닝함으로써 측정될 수 있다. 또한, 검출 영역 (AF) 은 이전에 기술된 액침 영역 (14) (노광 영역 (IA)) 과 Y-축 방향의 정렬 시스템 (AL1, AL21, AL22, AL23 및 AL24) 의 검출 영역사이에 위치되기 때문에, 다점 AF 시스템 및 정렬 시스템의 검출 동작은 병렬로 수행될 수 있다. 다점 AF 시스템은 또한 투영 유닛 (PU) 을 유지하는 메인 프레임에 배치될 수도 있지만, 실시형태에서는 상술된 측정 프레임에 배치된다.
또한, 복수의 검출 포인트는 하나의 행 및 M 개의 열 또는 2 개의 행 및 N 개의 열로 위치될 수 있지만, 행 및/또는 열의 수는 이들 수에 제한되지 않는다. 그러나, 행의 수가 2 이상인 경우, 검출 포인트의 X-축 방향의 위치는 바람직하게는 상이한 행들 사이에서도 상이하게 된다. 또한, 복수의 검출 포인트는 X- 축 방향을 따라 위치된다. 그러나, 본 발명은 이것에 제한되지 않고, 복수의 검출 포인트의 모두 또는 일부는 또한 Y-축 방향의 상이한 위치에 위치될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 검출 포인트는 또한 X-축과 Y-축 양자를 교차하는 방향을 따라 위치될 수도 있다. 즉, 복수의 검출 포인트의 위치는 단지 적어도 X-축 방향으로만 상이하기만 하면 된다. 또한, 검출빔은 실시형태에서 복수의 검출 포인트에 조사되지만, 검출빔은 또한 예를 들어 검출 영역 (AF) 의 전체 영역에 조사될 수도 있다. 또한, X-축 방향에서의 검출 영역 (AF) 의 길이는 웨이퍼 (W) 의 직경과 거의 동일할 필요가 없다.
또한, 도 3에서는 생략되지만, 다점 AF 시스템의 복수의 검출 포인트 중 양 단부에 위치된 검출 포인트의 근처에, 즉 검출 영역 (AF) 의 양 단부의 근처에, 상술된 한 쌍의 Z 센서 (72a 및 72b) 및 한 쌍의 Z 센서 (72c 및 72d) (도 5 참조) 가 상술된 직선 (LV) 에 대해 대칭적 배치로 배열된다. 표면 위치 센서로서, 위로부터 웨이퍼 스테이지 (WST) 로 광을 조사하고, 반사된 광을 수광하고, 광의 조사 위치에서 XY 평면에 직교하는 Z-축 방향의 웨이퍼 스테이지 (WST) 표면의 위치 정보를 측정하는 센서, 예로서 CD 드라이브 디바이스에서 사용되는 광학 픽업과 같은 구성을 갖는 광학 변위 센서 (광학 픽업 방법에 기초한 센서) 가 사용된다.
도 3 에서, 참조 부호 (UP) 는 웨이퍼 스테이지 (WST) 상의 웨이퍼가 언로딩되는 언로딩 위치를 나타내고, 참조 부호 (LP) 는 웨이퍼가 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에 로딩되는 로딩 위치를 나타낸다. 실시형태에서, 언로딩 위치 (UP) 및 로 딩 위치 (LP) 는 직선 (LV) 에 대해 대칭적으로 설정된다. 또한, 언로딩 위치 (UP) 및 로딩 위치 (LP) 가 개별적으로 웨이퍼 (W) 의 교환 위치로서 설정되지만, 언로딩 위치 (UP) 및 로딩 위치 (LP) 는 동일한 위치일 수도 있다.
도 5는 노광 장치 (100) 의 제어 시스템의 주요 구성을 나타낸다. 제어 시스템은 주로 장치 전체의 전체적인 제어를 수행하는 마이크로컴퓨터 (또는 워크스테이션) 으로 구성된 주제어기 (20) 로 구성된다. 또한, 도 5에서, 측정 스테이지 (MST) 에 배치되는 불균일 조도 측정 센서 (94), 에어리얼 이미지 측정 기구 (96), 및 파면 수차 측정 기구 (98) 등의 센서는 센서의 그룹 (99) 으로서 집합적으로 도시된다.
상술된 구성을 갖는 실시형태의 노광 장치 (100) 에서는, 상술된 바와 같은 웨이퍼 스테이지 (WST) 상의 X 스케일 및 Y 스케일의 배치 및 상술된 바와 같은 X 헤드 및 Y 헤드의 배치가 사용되기 때문에, 도 6(A) 및 도 6(B) 와 같은 도면에서 예시된 바와 같이, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 효과적인 스트로크 범위 (즉, 실시형태에서, 정렬 및 노광 동작을 위해 웨이퍼 스테이지 (WST) 가 이동하는 범위) 에서 실패 없이, X 스케일 (39X1 및 39X2) 는 각각 헤드 유닛 (62B 및 62D) (X 헤드 (66)) 과 각각 대향하고 또한 Y 스케일 (39Y1 및 39Y2) 는 헤드 유닛 (62A 및 62C) (Y 헤드 (64)) 또는 Y 헤드 (64y1 및 64y2) 와 각각 대향한다. 또한, 도 6(A) 및 도 6(B) 에서, 대응하는 X 스케일 또는 Y 스케일과 대향하는 헤드는 원으로 표시된다.
따라서, 상술된 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 효과적인 스트로크 범위에서, 주제어기 (20) 는 인코더 (70A 내지 70D) 중 적어도 3 개의 인코더, 또는 인코더 (70E1, 70F1, 70B 및 70D) 중 적어도 3 개의 인코더의 측정값에 기초하여, 스테이지 구동 시스템 (124) 을 구성하는 각각의 모터를 제어함으로써 고정밀도로 XY 평면 내의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 (θz 방향에서의 회전 정보를 포함하는) 위치 정보를 제어할 수 있다. 인코더 (70A 내지 70F) 의 측정값이 받는 공기 요동의 영향은 간섭계와 비교할 때 무시될 정도로 충분히 작기 때문에, 공기 요동에 의해 영향을 받는 측정값의 단기 안정성은 간섭계의 그것보다 훨씬 더 양호하다. 또한, 실시형태에서, 헤드 유닛 (62B, 62D, 62A 및 62C) 의 사이즈 (예를 들어, 헤드의 수 및/또는 헤드 간의 거리) 는 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 효과적인 스트로크 범위 및 스케일의 사이즈 (즉 회절 격자의 형성 범위) 등에 따라 설정된다. 따라서, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 효과적인 스트로크 범위에서, 4 개의 스케일(39X1, 39X2, 39Y1 및 39Y2) 의 모두는 각각 헤드 유닛 (62B, 62D, 62A 및 62C) 와 대향하지만, 4 개의 스케일 모두가 대응하는 헤드 유닛과 대향할 필요는 없다. 예를 들어, X 스케일 (39X1 및 39X2) 중 하나 및/또는 Y 스케일 (39Y1 및 39Y2) 중 하나는 헤드 유닛과 대향할 필요가 없다. X 스케일 (39X1 및 39X2) 중 하나 또는 Y 스케일 (39Y1 및 39Y2) 중 하나가 헤드 유닛과 대향하지 않는 경우, 3 개의 스케일이 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 효과적인 스트로크 범위 내에서 헤드 유닛과 대향하며, 따라서 X-축 방향, Y-축 방향 및 θz 방향에서의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보가 일정하게 측정될 수 있다. 또한, X 스케일 (39X1 및 39X2) 중 하나 및 Y 스케일 (39Y1 및 39Y2) 중 하나가 헤드 유닛과 대향하지 않는 경우, 2 개의 스케일이 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 효과적인 스트로크 범위에서 헤드 유닛과 대향하며, 따라서 θz 방향에서의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보가 일정하게 측정될 수 없지만, X-축 방향 및 Y-축 방향에서의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보는 일정하게 측정될 수 있다. 이러한 경우, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 제어는 또한 조합으로 간섭계 시스템 (118) 에 의해 측정된 θz 방향에서의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보를 사용함으로써 수행될 수도 있다.
또한, 웨이퍼 스테이지 (WST) 가 도 6(A) 의 외곽선 화살표에 의해 표시된 바와 같은 X-축 방향으로 구동되는 경우, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Y-축 방향의 위치를 측정하는 Y 헤드 (64) 는 도면에서 화살표 (e1 및 e2) 로 표시된 인접한 Y 헤드 (64) 로 순차적으로 스위칭된다. 예를 들어, 실선 원으로 표시된 Y 헤드 (64) 는 점선 원으로 표시된 Y 헤드 (64) 로 스위칭된다. 따라서, 측정값은 그 스위칭 전후에 이월된다. 즉, 실시형태에서, Y 헤드 (64) 의 스위칭 및 측정값의 이월을 부드럽게 수행하기 위해, 헤드 유닛 (62A 및 62C) 에 장착되는 인접한 Y 헤드 (64) 간의 거리는 상술된 바와 같이 X-축 방향에서 Y 스케일 (39Y1 및 39Y2) 의 폭 보다 짧게 설정된다.
또한, 도면에서는 생략되지만, 각각 헤드 유닛 (62A 및 62C) 에 장착되는 인 접한 Z 센서 (76) 간 및 인접한 Z 센서 (74) 간의 스위칭 (연결 공정) 은 상술된 Y 헤드의 경우와 유사한 방식으로 수행된다.
또한, 실시형태에서, 헤드 유닛 (62B 및 62D) 에 장착되는 인접한 X 헤드 (66) 간의 거리는 상술된 바와 같은 Y-축 방향에서의 X 스케일 (39X1 및 39X2) 의 폭보다 짧게 설정되기 때문에, 웨이퍼 스테이지 (WST) 가 상술된 경우와 유사하게 도 6(B) 의 외곽선 화살표에 의해 표시된 Y-축 방향으로 구동되는 경우, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 X-축 방향에서의 위치를 측정하는 X 헤드 (66) 는 인접한 X 헤드 (66) 로 순차적으로 스위칭되며, (예를 들어, 실선 원으로 표시된 X 헤드 (66) 는 점선 원으로 표시된 X 헤드 (66) 로 스위칭되며), 측정값은 스위칭 전후에 이월된다.
다음에, 인코더 (70A 내지 70F) 의 구성등이 대표로서 도 7(A) 에 확대하여 도시된 Y 인코더 (70A) 에 초점을 맞추어 설명될 것이다. 도 7(A) 는 Y 스케일 (39Y1) 에 검출광 (측정빔) 을 조사하는 헤드 유닛 (62A) 의 하나의 Y 헤드 (64) 를 도시한다.
Y 헤드 (64) 는 조사 시스템 (64a), 광학 시스템 (64b) 및 광검출 시스템 (64c) 인 3개의 섹션으로 주로 구성된다.
조사 시스템 (64a) 은 Y-축 및 Z-축 에 대해 45 도의 각도로 경사진 방향으로 레이저 빔 (LB) 을 방출하는 광원, 예를 들어 반도체 레이저 (LD), 및 반도체 레이저 (LD) 로부터 방출된 레이저 빔(LB) 의 광학 경로에 위치되는 렌즈 (L1) 을 포함한다.
광학 시스템 (64b) 은 그 분리 평면이 XZ 평면에 평행한 편광빔 분할기 (PBS), 한 쌍의 반사 미러 (R1a 및 R1b), 렌즈 (L2a 및 L2b), 1/4 파장판 (이하, λ/4 판으로 지칭함) (WP1a 및 WP1b), 반사 미러 (R2a 및 R2b) 등을 구비한다.
광검출 시스템 (64c) 은 편광자 (분석기), 광검출기 등을 포함한다.
Y 인코더 (70A) 에서, 반도체 레이저 (LD) 로부터 방출된 레이저 빔(LB) 은 렌즈 (L1) 를 통해 편광빔 분할기 (PBS) 상에 입사되며, 편광에 의해 2 개의 빔 (LB1 및 LB2) 로 분할된다. 편광빔 분할기 (PBS) 를 통해 투과된 빔 (LB1) 은 반사 미러 (R1a) 를 통해 Y 스케일 (39Y1) 상에 형성되어 있는 반사 회절 격자 (RG) 에 도달하고, 편광빔 분할기 (PBS) 로부터 반사된 빔 (LB2) 은 반사 미러 (R1b) 를 통해 반사 회절 격자 (RG) 에 도달한다. 또한, 이 경우 "편광에 의해 분할된다" 는 입사빔의 P-편광 성분 및 S-편광 성분으로의 분할을 의미한다.
빔(LB1 및 LB2) 의 조사에 기인하여 회절 격자 (RG) 로부터 발생되는 소정차 회절빔, 예를 들어 1차 회절빔은 렌즈 (L2b 및 L2a) 를 통해 λ/4 판 (WP1b 및 WP1a) 에 의해 원형 편광으로 개별적으로 변환되며, 반사 미러 (R2b 및 R2a) 에 의해 반사되고, 그 후 빔은 λ/4 판 (WP1b 및 WP1a) 를 통과하고 동일한 광학 경로를 역전된 방향으로 추적함으로써 편광빔 분할기 (PBS) 에 도달한다.
편광빔 분할기 (PBS) 에 도달한 2 개의 빔의 편광 방향의 각각은 원래의 방향에 대해 90 도의 각도로 회전된다. 따라서, 편광빔 분할기 (PBS) 를 통해 이 전에 투과되었던 빔 (LB1) 의 1차 회절빔은 편광빔 분할기 (PBS) 로부터 반사되고 광검출 시스템 (64c) 상에 입사하며, 또한 편광빔 분할기 (PBS) 로부터 이전에 반사되었던 빔 (LB2) 의 1차 회절빔은 편광빔 분할기 (PBS) 를 통해 투과되어 빔 (LB1) 의 1차 회절빔과 동심적으로 합성되고 광검출 시스템 (64c) 상에 입사한다.
그 후, 상술된 2 개의 1차 회절빔의 편광 방향은 광검출 시스템 (64c) 내부의 분석기에 의해 균일하게 배열되고, 그 빔들은 서로 간섭하여 간섭광이 되며, 그 간섭광은 광검출기에 의해 검출되고 간섭광의 강도에 따른 전기 신호로 변환된다.
상기 설명으로부터 명확한 바와 같이, Y 인코더 (70A) 에서, 간섭되는 2 개의 빔의 광학 경로 길이가 매우 짧고 또한 서로 거의 동일하기 때문에, 공기 요동에 의한 영향은 대부분 무시될 수 있다. 그 후, Y 스케일 (39Y1) (즉, 웨이퍼 스테이지 (WST)) 이 측정 방향 (이 경우, Y-축 방향) 으로 이동하는 경우, 2 개의 빔의 각각의 위상은 변화하고 따라서 간섭광의 강도가 변화한다. 간섭광의 강도에서의 이러한 변화는 광검출 시스템 (64c) 에 의해 검출되며, 강도 변화에 따른 위치 정보가 Y 인코더 (70A) 의 측정값으로서 출력된다. 다른 인코더 (70B, 70C, 70D 등) 은 또한 인코더 (70A) 와 유사하게 구성된다. 각각의 인코더로서는, 예를 들어 대략 0.1 nm 의 해상도를 갖는 인코더가 사용된다. 부연하면, 도 7(B) 에 도시된 바와 같이, 실시형태의 인코더에서는, 격자선들로 구성된 회절 격자 (RG) 의 주기 방향으로 긴 섹션 형상을 갖는 레이저 빔(LB) 이 또한 검출광으로서 사용될 수도 있다. 도 7(B) 에서, 빔 (LB) 은 회절 격자 (RG) 의 격자선 에 비해 과장되게 크게 도시된다.
다음에, 실시형태의 노광 장치 (100) 에서 웨이퍼 스테이지 (WST) 및 측정 스테이지 (MST) 를 사용하는 병렬 프로세싱 동작이 도 8 내지 도 21 을 참조하여 설명된다. 또한, 이하에 기술되는 동작 동안, 주제어기 (20) 는 상술된 바와 같은 국소 액침 디바이스 (8) 의 액체 공급 디바이스 (5) 및 액체 회수 디바이스 (6) 의 각각의 밸브의 개방/폐쇄 제어를 수행하며, 투영 광학 시스템 (PL) 의 선단 렌즈 (191) 의 출사 표면측 상의 공간은 일정하게 물로 채워져 있다. 그러나, 액체 공급 디바이스 (5) 및 액체 회수 디바이스 (6) 의 제어에 관한 설명은 다음의 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해 다음의 설명에서 생략된다. 또한, 그 동작에 관한 다음의 설명은 많은 도면을 사용하여 행해지지만, 동일한 부재에 대한 참조 부호가 일부 도면에서는 도시되고 다른 도면에서는 도시되지 않는다. 즉, 도시된 참조부호는 각각의 도면에서 상이하지만, 이들 도면은 참조 부호의 존재 또는 부존재에 관계없이 동일한 구성을 도시한다. 위의 설명에서 사용되는 도면의 각각에서 동일한 것은 사실이다.
또한, 전제로서, 일차 정렬 시스템 (AL1) 의 베이스라인 측정 (베이스라인 체크) 및 이차 정렬 시스템 (AL2n (n = 1 내지 4)) 의 베이스라인 측정 동작은 이미 수행된 것으로 가정된다. 여기서, 일차 정렬 시스템 (AL1) 의 베이스라인은 투영 광학 시스템 (PL) 에 의한 패턴 (예를 들어, 레티클 (R) 의 패턴) 의 투영 위치와 일차 정렬 시스템 (AL1) 의 검출 중심 간의 위치 관계 (또는 거리) 를 의미하 며, 이차 정렬 시스템 (AL2n) 의 베이스라인은 일차 정렬 시스템 (AL1) (의 검출 중심) 에 대한 각각의 이차 정렬 시스템 (AL2n) (의 검출 중심) 의 상대 위치를 의미한다. 예를 들어, 피듀셜 마크 (FM) 는 피듀셜 마크 (FM) 의 위치가 일차 정렬 시스템 (AL1) 의 파일링된 것들 (검출 영역) 내에 설정되는 상태로 측정되며, 또한 예를 들어, 공개 (일본 미심사 특허 출원공개) 제 2002-014005 호 (대응 미국 특허 출원 공개 제2002/0041377 호) 등에 개시된 방법과 유사하게 한 쌍의 에어리얼 이미지 측정 분할 패턴 (SL) 을 사용하는 분할-스캔법에 기초한 에어리얼 이미지 측정 동작에서, 한 쌍의 측정 마크의 에어리얼 이미지는 피듀셜 마크 (FM) 의 위치가 투영 광학 시스템 (PL) 의 노광 영역 (IA) (액침 영역 (14)) 내에 설정되는 상태로 각각 측정되며, 각각의 검출 결과 및 측정 결과에 기초하여, 일차 정렬 시스템 (AL1) 의 베이스라인이 계산된다. 또한, 예를 들어, 일 로트의 헤드에서의 웨이퍼 (W)(처리 웨이퍼) 상의 특정의 정렬 마크는 일차 정렬 시스템 (AL1) 및 이차 정렬 시스템 (AL21 내지 AL24) 의 각각에 의해 미리 검출되며, 이차 정렬 시스템 (AL2n) 의 베이스라인은 검출시에 인코더 (70A 내지 70D) 의 검출 결과 및 측정값으로부터 계산된다. 또한, 주제어기 (20) 는 정렬 쇼트 영역의 배치에 따라 미리 이차 정렬 시스템 (AL21 내지 AL24) 의 X-축 방향의 위치를 조정한다.
도 8은 스텝-앤드-스캔법에 기초한 노광이 웨이퍼 스테이지 (WST) 상의 (이 경우, 예로서 소정의 로트 (일 로트는 25 또는 50 개의 웨이퍼를 포함함) 의 중간 웨이퍼가 되는) 웨이퍼 (W) 에 대해 수행되는 상태를 나타낸다. 노광 동안, 주제어기 (20) 는 각각 Y 스케일 (39Y1 및 39Y2) 와 대향하는 도 8 에서 원으로 표시된 2 개의 Y 헤드 (64) (Y 인코더 (70A 및 70C)) 및 각각 X 스케일 (39X1 및 39X2) 과 대향하는 도 8 에서 원으로 표시된 2 개의 X 헤드 (66) (X 인코더 (70B 및 70D)) 중 적어도 3 개의 인코더의 측정값에 기초하여 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 (θz 회전을 포함하는) XY 평면 내의 위치를 제어한다. 또한, 주제어기 (20) 는 헤드 유닛 (62A 및 62C) 내에 배열된 상술된 Z 센서 (74i 및 76j) ("i" 및 "j" 는 1 내지 6 중 어느 하나) 의 측정값에 기초하여 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Z-축 방향의 위치, 및 θy 회전 (롤링) 및 θx 회전 (피칭) 을 제어하며, Y-축 간섭계 (16) 의 측정값에 기초하여 θx 회전 (피칭) 을 제어한다.
또한, Z 센서는 헤드 유닛 (62A 및 62C) 의 내부 또는 근처에 Y-축 방향으로 위치되며, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Z-축 방향의 위치, θy 회전 (롤링) 및 θx 회전 (피칭) 은 복수의 Z 센서의 측정값에 기초하여 제어될 수도 있다. 어느 경우에나, 노광시에 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Z-축 방향의 위치, θy 회전 및 θx 회전의 제어 (웨이퍼 (W) 의 초점 레벨링 제어) 는 미리 수행된 (이후에 설명되는) 초점 맵핑의 결과에 기초하여 수행된다.
상기 노광 동작은 미리 수행된 웨이퍼 정렬의 결과, 예를 들어 EGA (Enhanced Global Alignment, 이후에 설명됨), 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 의 최근의 베이스라인 등에 기초하여 웨이퍼 (W) 상의 각각의 쇼트 영역의 노광을 위한 스캐닝 개시 위치 (가속 개시 위치) 로 웨이퍼 스테이지 (WST) 가 이동되는 쇼트간 이동 동작, 및 레티클 (R) 상에 형성된 패턴이 스캐닝 노광법에 의해 각각의 쇼트 영역으로 전사되는 스캐닝 노광 동작을 반복하는 주제어기 (20) 에 의해 수행된다. 또한, 상술된 노광 동작은 물이 선단 렌즈 (191) 와 웨이퍼 (W) 사이의 공간에 유지되는 상태로 수행된다. 또한, 노광 동작은 도 8 에서 -Y 측상에 위치된 쇼트 영역으로부터 +Y 측상에 위치된 쇼트 영역으로의 순서로 수행된다. 또한, 예를 들어 공개 (일본 미심사 특허 출원 공개) 제 61-044429 호 (대응 미국 특허 제 4,780,617 호) 에 개시된 바와 같이, EGA 법에서, 웨이퍼 (W) 상의 복수의 쇼트 영역의 일부 (예를 들어, 대략 8 내지 16) 는 정렬 쇼트 영역으로서 선택되며, 선택된 쇼트 영역상의 정렬 마크는 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 에 의해 검출된다. 그 후, 검출된 정렬 마크의 위치 정보에 대한 통계적 계산을 수행함으로써, 웨이퍼 (W) 상의 각각의 쇼트 영역의 위치 정보 (정렬 좌표) 가 계산된다. EGA 법에서, 쇼트 영역의 위치 정보 뿐아니라 웨이퍼 (W) 의 스케일링 및 회전에 관한 정보 등이 획득될 수 있다.
그 후, 도 9에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 (W) 에 대한 노광이 종료 (최후의 쇼트 영역이 노광) 되기 전에, 주제어기 (20) 는 X-축 간섭계 (130) 의 측정값을 일정한 값으로 유지하면서 Y-축 간섭계 (18) 의 측정값에 기초하여 스테이지 구동 시스템 (124) 을 제어함으로써 도 10에 도시된 위치로 측정 스테이지 (MST) 를 이 동시킨다. 이러한 동작시에, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 +Y 측 상의 단부 표면 및 CD 바 (46) 의 -Y측상의 단부 표면은 서로 접촉하고 있다. 부연하면, 예를 들어, Y-축 방향에서의 각각의 스테이지의 위치를 측정하는 인코더 또는 간섭계의 측정값을 모니터링하고 대략 300 ㎛ 의 거리로 Y-축 방향으로 측정 스테이지 (MST) 와 웨이퍼 (W) 를 분리함으로써 비접촉 상태 (근접 상태) 가 유지될 수도 있다.
후속하여, 도 11에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 스테이지 (WST) 와 측정 스테이지 (MST) 간의 Y-축 방향으로의 위치 관계를 유지하면서, 주제어기 (20) 는 측정 스테이지 (MST) 를 -Y 방향으로 구동하는 동작을 개시하며 또한 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 언로딩 위치 (UP) 를 향해 구동하는 동작을 개시한다. 이들 동작이 개시되면, 실시형태에서, 측정 스테이지 (MST) 는 -Y 방향으로만 이동되고, 웨이퍼 스테이지 (WST) 는 -Y 방향 및 -X 방향으로 이동된다.
주제어기 (20) 가 상술된 바와 같이 웨이퍼 스테이지 (WST) 와 측정 스테이지 (MST) 를 동시에 구동하는 경우, 투영 유닛 (PU) 의 선단 렌즈 (191) 와 웨이퍼 (W) 간의 공간에 유지되어 있는 물 (액침 영역 (14) 내의 물) 은 웨이퍼 스테이지 (WST) 및 측정 스테이지 (MST) 의 -Y측으로의 이동에 따라 웨이퍼 (W) 로부터 플레이트 (28), CD 바 (46), 및 측정 스테이지 (MST) 로 순차로 이동한다. 또한, 상기 이동 동안, 웨이퍼 스테이지 (WST) 와 측정 스테이지 (MST) 의 접촉 상태 (또는 근접 상태) 는 유지된다. 또한, 도 11은 액침 영역 (14) 내의 물이 플레이트 (28) 로부터 CD 바 (46) 로 전달되기 바로 전의 상태를 나타낸다.
웨이퍼 스테이지 (WST) 및 측정 스테이지 (MST) 가 도 11 의 상태로부터 -Y 방향으로 동시에 약간 더 구동되면, Y 인코더 (70A 및 70C) 에 의한 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 측정은 수행될 수 없다. 따라서, 그 바로 전에, 주제어기 (20) 는 Y 인코더 (70A 및 70C) 의 측정값에 기초한 제어로부터 Y-축 간섭계 (16) 의 측정값에 기초한 제어로 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Y-위치 및 θz 회전의 제어를 스위칭한다. 그 후, 미리결정된 기간 후에, 도 12에 도시된 바와 같이, 측정 스테이지 (MST) 의 CD 바 (46) 는 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 바로 아래에 위치되기 때문에, 주제어기 (20) 는 이러한 위치에서 측정 스테이지 (MST) 를 정지시키며, X 스케일 (39X1) 과 대향하는 도 12 의 원으로 표시된 X 헤드 (66) (X-선형 인코더 (70B)) 에 의해 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 X-위치를 측정하고 Y-축 간섭계 (16) 에 의해 Y-위치, θz 회전 등을 측정하면서 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 언로딩 위치 (UP) 를 향해 더 구동하고, 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 언로딩 위치 (UP) 에서 정지시킨다. 또한, 도 12 의 상태에서, 물은 측정 스테이지 (MST) 와 선단 렌즈 (191) 사이의 공간에 유지되어 있다.
후속하여, 도 12 및 도 13 에 도시된 바와 같이, 주제어기 (20) 는 CD 바 (46) 의 기준 마크 (M) 를 사용하여 일차 정렬 시스템 (AL1) (의 검출 중심) 에 대한 이차 정렬 시스템 (AL2n) (의 검출 중심) 의 상대적인 위치 관계 (베이스라인) 를 측정한다. 이러한 경우의 베이스라인 측정은 각각의 웨이퍼 교환의 간격에서 수행되며, 따라서 이후에 베이스라인 측정은 또한 "Sec-BCHK (간격)" 으로서 기술된다.
이러한 Sec-BCHK (간격) 에서, 주제어기 (20) 는 각각 CD 바 (46) 상의 한 쌍의 기준 격자 (52) 와 대향하는 Y 헤드 (64y1 및 64y2) (Y 선형 인코더 (70E2 및 70F2)) 의 측정값에 기초하여 CD 바 (46) 의 θz 회전을 조정하며, 또한 측정 스테이지 (MST) 의 중심선 (CL) 에 또는 그것의 근처에 위치되는 기준 마크 (M) 를 검출하는 일차 정렬 시스템 (AL1) 의 측정값에 기초하여, 예를 들어 간섭계의 측정값을 사용하여 CD 바 (46) 의 XY-위치를 조정한다.
그 후, 이러한 상태에서, 주제어기 (20) 는 4 개의 이차 정렬 시스템 (AL21 내지 AL24) 을 사용하여 각각의 이차 정렬 시스템의 필드 내에서 CD 바 (46) 상의 기준 마크 (M) 를 동시에 측정함으로써 4 개의 이차 정렬 시스템 (AL21 내지 AL24) 의 각각의 베이스라인을 획득한다. 그리고, 후속 공정을 수행하는 경우, 4 개의 이차 정렬 시스템 (AL21 내지 AL24) 의 베이스라인의 드리프트는 새로 측정된 베이스라인을 사용함으로써 정정된다.
또한, Sec-BCHK (간격) 와 병렬로, 주제어기 (20) 는 명령을 제공하여 언로드 아암 (도시하지 않음) 의 구동 시스템이 언로딩 위치 (UP) 에서 정지하는 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에 웨이퍼 (W) 를 언로딩하게 하며, 또한 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 +X 방향으로 구동하여 그것을 로딩 위치 (LP) 로 이동시킨다.
다음에, 도 14 에 도시된 바와 같이, 주제어기 (20) 는 웨이퍼 스테이지 (WST) 로부터 떨어진 상태로부터 상술된 웨이퍼 스테이지 (WST) 와의접촉 상태 (또 는 근접 상태) 로 측정 스테이지 (MST) 의 상태를 시프트하는 데 사용되는 최적의 대기 위치 (이하, "최적의 스크럼 대기 위치"로 지칭함) 로 측정 스테이지 (MST) 를 이동시킨다. 이러한 동작과 병행하여, 주제어기 (20) 는 명령을 제공하여 로드 아암 (도시하지 않음) 의 구동 시스템이 웨이퍼 스테이지 (WST) 상으로 새로운 웨이퍼 (W) 를 로딩하게 한다. 또한, 도 14 는 웨이퍼 (W) 가 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에 로딩된 상태를 나타낸다.
실시형태에서, 측정 스테이지 (MST) 의 상술된 최적의 스크럼 대기 위치는 웨이퍼 상의 정렬 쇼트 영역에 배열된 정렬 마크의 Y-좌표에 따라 적절하게 설정된다. 이러한 설정으로, 상술된 접촉 상태 (또는 근접 상태) 로의 시프트시 필요한 최적의 스크럼 대기 위치로 측정 스테이지 (MST) 를 이동시키는 동작은 불필요하게 되며, 따라서 측정 스테이지 (MST) 의 이동의 수는 측정 스테이지 (MST) 가 최적의 스크럼 대기 위치로부터 떨어진 위치에서 대기하도록 하는 경우에 비해 1 만큼 감소될 수 있다. 또한, 실시형태에서, 최적의 스크럼 대기 위치는 상술된 접촉 상태 (또는 근접 상태) 로의 시프트가 웨이퍼 스테이지 (WST) 가 상술된 웨이퍼 정렬을 위해 정지하는 위치에서 수행될 수 있도록 결정된다.
다음에, 주제어기 (20) 는 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 도 15 에 도시된 위치로 이동시킨다. 이동의 중간에, 주제어기 (20) 는 X-축 방향에 대한 인코더 (70B) 의 측정값 및 Y-축 방향 및 θz 회전에 대한 Y-축 간섭계 (16) 의 측정값에 기초한 제어로부터, X 스케일 (39X1 및 39X2) 과 대향하는 도 15 의 원으로 표시된 2 개의 X 헤드 (66) 중 어느 하나 (인코더 70D) 및 Y 스케일 (39Y1 및 39Y2) 과 대향하는 도 15 의 원으로 표시된 2 개의 Y 헤드 (64y2 및 64y1) (인코더 70F1 및 70E1) 인 3 개의 인코더의 측정값에 기초한 제어로 XY 평면 내의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치의 제어를 스위칭한다.
다음에, 주제어기 (20) 는 상술된 3 개의 인코더의 측정값에 기초하여 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치를 제어하면서 +Y 방향으로의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 이동을 개시한다. 그 후, 웨이퍼 스테이지 (WST) 가 도 16 에 도시된 위치에 도달하면, 주제어기 (20) 는 웨이퍼 스테이지 (WST) 와 측정 스테이지 (MST) 가 서로 접촉하게 (또는 대략 300 ㎛ 의 거리에서 서로 근접하게) 하고, 즉시 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 정지시킨다.
웨이퍼 스테이지 (WST) 의 정지 후, 주제어기 (20) 는 일차 정렬 시스템 (AL1) 및 이차 정렬 시스템 (AL22 및 AL23) 을 사용하여 3 개의 쇼트 영역 (이하, "제 1 정렬 쇼트 영역" 으로 지칭함) 에 배열된 정렬 마크 (도 16 의 별모양 마크 참조) 를 거의 동시에 개별적으로 검출하며, 검출시에 3 개의 정렬 시스템 (AL1, AL22 및 AL23) 의 검출 결과 및 상술된 3 개의 인코더의 측정값을 연결하며, 그들을 메모리 (도시하지 않음) 에 저장한다. 또한, 이러한 경우의 3 개의 제 1 정렬 쇼트 영역에 배열된 정렬 마크의 동시적인 검출은 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Z-위치를 변경함으로써 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에 탑재된 웨이퍼 (W) 와 복수의 정렬 시스템 (AL1, AL21 내지 AL24) 사이의 Z-축 방향 (초점 방향) 에서의 상대적인 위치 관계를 변경하면서 수행된다.
상술된 바와 같이, 실시형태에서, 측정 스테이지 (MST) 및 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 접촉 상태 (또는 근접 상태) 로의 시프트는 제 1 정렬 쇼트 영역의 정렬 마크의 검출이 수행되는 위치에서 완료되며, 그 위치로부터 접촉 상태 (또는 근접 상태) 에 있는 양 스테이지 (WST 및 MST) 의 +Y 방향으로의 이동은 주제어기 (20) 에 의해 개시된다. 도 16 에 도시된 바와 같이 양 스테이지 (WST 및 MST) 의 +Y 방향으로의 이동의 개시 이전에, 주제어기 (20) 는 다점 AF 시스템 (90a, 90b) 으로부터 웨이퍼 스테이지 (WST) 로의 검출빔의 조사를 개시한다. 이러한 동작으로, 다점 AF 시스템의 검출 영역이 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에 형성된다.
이러한 동작시, 액침 영역 (14) 은 CD 바 (46) 와 웨이퍼 스테이지 (WST) 간의 경계 근처에 형성된다. 즉, 액침 영역 (14) 내의 물은 CD 바 (46) 로부터 웨이퍼 스테이지 (WST) 로 전달되기 바로 전의 상태에 있다.
그 후, 양 스테이지 (WST 및 MST) 가 그들의 접촉 상태 (또는 근접 상태) 를 유지하면서 +Y 방향으로 더 이동하여 도 17 에 도시된 위치에 도달하면, 주제어기 (20) 는 5 개의 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 을 사용하여 도 17 에서 각각 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 과 대향하는 위치들에 위치되는 5 개의 쇼트 영역 (이하, "제 2 정렬 쇼트 영역" 으로 지칭함) 에 배열된 정렬 마크 (도 17 의 별모양 마크 참조) 를 거의 동시에 개별적으로 검출하며, 검출 시에 5 개의 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 의 검출 결과 및 상술된 3 개의 인코더의 측정값을 연결하며, 그 후 메모리 (도시하지 않음) 에 그들을 저장한다. 또한, 이러한 경우의 5 개의 제 2 정렬 쇼트 영역에 배열된 정렬 마크의 동시적인 검출은 또한 제 1 정렬 쇼트 영역의 검출과 유사하게 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Z-위치를 변경하면서 수행된다.
이러한 동작을 수행할 때, X 스케일 (39X1) 과 대향하며 상술된 직선 (LV) 상에 위치되는 X 헤드가 존재하지 않기 때문에, 주제어기 (20) 는 X 스케일 (39X2) 과 대향하는 X 헤드 (66) (X 선형 인코더 (70D)) 및 Y 선형 인코더 (70E1 및 70F1) 의 측정값에 기초하여 XY 평면 내의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치를 제어한다.
상술된 바와 같이, 실시형태에서, 총 8 개의 정렬 마크의 위치 정보 (2차원 위치 정보) 는 제 2 정렬 쇼트 영역 내의 정렬 마크의 검출이 종료하는 시점에서 검출될 수 있다. 따라서, 이러한 단계에서, 주제어기 (20) 는 예를 들어 위치 정보를 사용하여 상술된 EGA 법에 기초한 통계적 계산을 수행함으로써 웨이퍼 (W) 의 스케일링 (쇼트 확대) 을 획득하며, 계산된 쇼트 확대에 기초하여, 주제어기 (20) 는 또한 투영 광학 시스템 (PL) 의 광학적 특성, 예를 들어 투영 배율을 조정할 수도 있다. 실시형태에서, 투영 광학 시스템 (PL) 의 광학적 특성은 투영 광학 시스템 (PL) 을 구성하는 특정 가동 렌즈를 구동하거나 투영 광학 시스템 (PL) 을 구성하는 특정의 렌즈 사이에 형성되는 기밀 룸 내의 가스의 압력을 변경하는 등에 의해 투영 광학 시스템 (PL) 의 광학적 특성을 조정하는 조정 디바이스 (68) (도 5 참조) 를 제어함으로써 조정된다. 즉, 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 이 웨이퍼 (W) 상의 미리 결정된 수 (이 경우 8 개) 의 마크를 검출하는 것을 마무리한 단계에서, 주제어기 (20) 는 조정 디바이스 (68) 가 검출 결과에 기초하여 투영 광학 시스템 (PL) 의 광학적 특성을 조정하게 하도록 조정 디바이스 (68) 를 제어할 수도 있다. 또한, 마크의 수는 8 개 또는 검출이 행해지는 마크의 총 수의 반으로 제한되는 것이 아니라, 예를 들어 웨이터의 스케일링의 계산에 필요한 수 이상인 수 등일 수도 있다.
다음에, 5 개의 제 2 정렬 쇼트 영역에 배열된 정렬 마크의 동시적인 검출이 종료한 후, 주제어기 (20) 는 다시 접촉 상태 (또는 근접 상태) 에 있는 양 스테이지 (WST 및 MST) 의 +Y 방향으로의 이동을 개시하며, 동시에 다점 AF 시스템 (90a, 90b) 을 사용하여 초점 맵핑 (Z-축 방향과 관련된 웨이퍼 (W) 표면의 위치 정보 (표면 위치 정보) 의 검출) 을 개시한다.
초점 맵핑을 수행할 때, 주제어기 (20) 는 X 스케일 (39X2) 과 대향하는 X 헤드 (66) (X 선형 인코더 (70D)) 및 각각 Y 스케일 (39Y1 및 39Y2) 과 대향하는 2 개의 Y 헤드 (64y2 및 64y1) (Y 선형 인코더 (70F1 및 70E1)) 에 기초하여 XY 평면 내의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치를 제어한다. 그 후, 양 다점 AF 시스템 (90a, 90b) 및 표면 위치 센서를 활성화하는 상태에서, 주제어기 (20) 는 웨이퍼 스테이지 (WST) 가 +Y 방향으로 진행하는 동안, 표면 위치 센서에 의해 측정된 Z- 축 방향에 관련된 웨이퍼 스테이지 (WST) 표면 (플레이트 (28) 의 표면) 의 위치 정보 (표면 위치 정보) 및 미리 결정된 샘플링 간격에서 다점 AF 시스템 (90a, 90b) 에 의해 검출된 복수의 검출 포인트에서 Z-축 방향에 관련된 웨이퍼 (W) 표면의 위치 정보 (표면 위치 정보) 를 로딩하고, 2 종류의 로딩된 표면 위치 정보 및 각각의 샘플링 시의 Y 선형 인코더 (70F1 및 70E1) 의 측정값인 3 개의 정보를 서로 대응하게 하고, 후속하여 그들을 메모리 (도시하지 않음) 에 저장한다.
웨이퍼 스테이지 (WST) 가 상술된 접촉 상태 (또는 근접 상태) 에 있는 양 스테이지 (WST 및 MST) 의 +Y 방향으로의 이동에 의해 도 18 에 도시된 위치에 도달하면, 주제어기 (20) 는 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 그 위치에 정지시키고 측정 스테이지 (MST) 를 정지시키지 않고 그것의 +Y 방향으로의 이동을 계속하게 한다. 또한, 측정 스테이지 (MST) 가 노광이 웨이퍼 스테이지 (WST) 측 상에서 개시될 때까지 대기하는 노광 개시 대기 위치에 측정 스테이지 (MST) 가 도달하면, 주제어기 (20) 는 그 위치에서 측정 스테이지 (MST) 를 정지시킨다. 그 후, 주제어기 (20) 는 5 개의 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 을 사용하여 도 18 의 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 과 대향하는 위치들에 존재하는 5 개의 쇼트 영역 (이하, "제 3 정렬 쇼트 영역" 으로 지칭함) 에 배열된 정렬 마크 (도 18 의 별모양 마크 참조) 를 거의 동시에 개별적으로 검출하고, 5 개의 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 의 검출 결과와 검출시의 3 개의 인코더 (70D, 70F1 및 70E1) 의 측정값을 연결하고 그들을 메모리 (도시하지 않음) 에 저장한다. 또한, 이 경 우의 5 개의 제 3 정렬 쇼트 영역에 배열된 정렬 마크의 동시적인 검출이 또한 상술된 바와 같이 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Z-위치를 변경하면서 수행된다.
다음에, 주제어기 (20) 는 +Y 방향으로의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 이동을 개시한다. 그 후, 웨이퍼 스테이지 (WST) 가 도 19 에 도시된 위치에 도달하면, 주제어기 (20) 는 즉시 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 정지시키고, 도 19 의 상태에서 각각 일차 정렬 시스템 (AL1) 및 이차 정렬 시스템 (AL22 및 AL23) 과 대향하는 3 개의 쇼트 영역 (이하, "제 4 정렬 쇼트 영역" 으로 지칭함) 에 배열된 정렬 마크 (도 19의 별모양 마크 참조) 를 거의 동시에 개별적으로 검출하고, 3 개의 정렬 시스템 (AL1, AL22 및 AL23) 의 검출 결과와 검출 시의 상술된 3 개의 인코더의 측정값을 연결하고, 그들을 메모리 (도시하지 않음) 에 저장한다. 또한, 이러한 경우의 3 개의 제 4 정렬 쇼트 영역 내에 배열된 정렬 마크의 동시적인 검출은 또한 상술된 바와 같이 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 Z-위치를 변경하면서 수행된다. 이 시점에서, 초점 맵핑은 계속되고 있다. 한편, 측정 스테이지 (MST) 는 여전히 상술된 노광 개시 대기 위치에서 대기하고 있다. 그 후, 주제어기 (20) 는 예를 들어 상술된 바와 같이 획득된 총 16 개의 정렬 마크의 검출 결과와 4 개의 인코더의 대응하는 측정값을 사용하여 상술된 EGA 법에 기초하여 통계적 계산을 수행하고, 4 개의 인코더의 측정축에 의해 정의되는 XY 좌표 시스템 내의 웨이퍼 (W) 상의 모든 쇼트 영역의 정렬 정보 (좌표값) 을 계산한다.
다음에, 주제어기 (20) 는 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 +Y 방향으로 다시 이동 시키면서 초점 맵핑을 계속한다. 그 후, 도 20 에 도시된 바와 같이, 다점 AF 시스템 (90a, 90b) 으로부터의 검출빔이 웨이퍼 (W) 표면으로부터 멀어지기 시작하면, 주제어기 (20) 는 초점 맵핑을 종료한다. 이 시점에서, 주제어기 (20) 는 동시에 로딩된 표면 위치 센서에 의해 다점 AF 시스템 (90a, 90b) 의 각각의 검출 포인트에 대한 표면 위치 정보를 표면 위치 정보에 대한 데이터로 변환한다. 그 후, 상술된 웨이퍼 정렬 (EGA) 의 결과, 5 개의 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 의 최근의 베이스라인 등에 기초하여, 주제어기 (20) 는 액침 노광법에서 스텝-앤드-스캔법에 기초하여 노광을 수행하고 웨이퍼 (W) 상의 복수의 쇼트 영역상에 레티클 패턴을 순차적으로 전사한다. 이러한 상태가 도 21에 도시된다. 이후에, 유사한 동작이 로트 내의 나머지 웨이퍼에 대해 반복적으로 수행된다.
이러한 경우, 노광 동작 동안, 도 21 또는 도 9 등의 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 의 실질적으로 전체 표면에 노광을 수행하기 위해, 검출 디바이스 (PDY1) 의 조사 시스템 (69A) 으로부터의 검출빔은 스케일 (39Y2) 의 Y-축 방향에서 전체 영역에 적어도 한번 조사된다. 따라서, 산란광이 검출 디바이스 (PDY1) 를 구성하는 이미지 센서 (67) 에 의해 수광되는 경우, 주제어기 (20) 는 스케일 (39Y2) 상에 외부 물질이 존재한다고 판정하고, 검출 시의 인코더 (70C) 의 측정 결과로부터, 외부 물질의 Y-축 방향 위치 (좌표) 를 검출한다. 또한, 이미지 센서 (67) 에 의한 검출 결과 및 인코더 (70B 또는 70D) 의 측정 결과에 기초 하여, 주제어기 (20) 는 스케일 (39Y2) 상의 외부 물질의 위치 (좌표) 를 검출한다.
또한, 검출 디바이스 (PDY2) 의 검출빔은 또한 검출 디바이스 (PDY1) 의 경우와 유사하게 노광 동작 동안 스케일 (39Y1) 의 Y-축 방향에서 전체 영역에 적어도 한 번 조사되며, 따라서 산란광이 검출 디바이스 (PDY2) 를 구성하는 이미지 센서 (67) 에 의해 수광되는 경우, 주제어기 (20) 는 스케일 (39Y1) 상에 외부 물질이 존재한다고 판정하고, 검출 시의 인코더 (70A) 의 측정 결과로부터 외부 물질의 위치 (좌표) 를 검출한다. 또한, 검출 디바이스 (PDY2) 의 검출 결과 및 인코더 (70B 또는 70D) 의 측정 결과에 기초하여, 주제어기 (20) 는 외부 물질이 존재하는지 여부에 대한 판정, 및 스케일 (39Y1) 상의 외부 물질의 위치 (좌표) 의 검출을 행한다.
또한, 상술된 노광 동작 동안, 도 21 에 대표적으로 도시된 바와 같이, 검출 디바이스 (PDX1 또는 PDX2) 는 스케일 (39X1) 과 대향하며, 노광 동작 동안, 검출 디바이스 (PDX1 또는 PDX2) 의 검출 빔은 스케일 (39X1) 의 전체 표면 영역에 적어도 한번 조사된다. 따라서, 주제어기 (20) 는 인코더 (70B 및 70A 또는 70C) 및 검출 디바이스 (PDX1 또는 PDX2) 를 사용하여, 외부 물질이 존재하는지 여부에 대한 판정, 및 상술된 방식과 유사한 방식으로 스케일 (39X1) 상의 외부 물질의 위치 (좌표) 의 검출을 행한다.
또한, 도 12 내지 도 14 에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 스테이지 (WST) 가 언로딩 위치 (UP) 로부터 로딩 위치 (LP) 로 이동하는 동안, 검출 디바이스 (PDX3 또는 PDX4) 는 스케일 (39X2) 와 대향하며, 검출 디바이스 (PDX3) 의 검출빔 또는 검출 디바이스 (PDX4) 의 검출빔 중 어느 하나가 스케일 (39X2) 의 전체 표면 영역에 적어도 한 번 조사되며, 따라서 주제어기 (20) 는 검출 디바이스 (PDX3 또는 PDX4) 및 인코더 (70D) 및 Y-축 간섭계 (16) 를 사용하여 외부 물질이 존재하는지 여부에 대한 판정, 및 스케일 (39X2) 상의 외부 물질의 위치 (좌표) 의 검출을 행한다.
또한, 도 9 및 도 18 에 도시된 바와 같이, 액침 영역 (14) 이 측정 스테이지 (MST) 상에 존재하지 않고 측정 스테이지 (MST) 가 자유롭게 이동할 수 있는 경우, 주제어기 (20) 는 측정 스테이지 (MST) 를 CD 바 (46) 상의 기준 격자 (52) 가 검출 디바이스 (PDX1 또는 PDX2) 와 대향하는 위치로 이동시키고, 외부 물질이 존재하는지 여부에 대한 판정, 및 검출 디바이스 (PDX1 또는 PDX2) 를 사용하여 기준 격자 (52) 상의 외부 물질의 위치 (좌표) 의 검출을 행한다.
또한, 상술된 경우에 제한되는 것이 아니라 예로서, 도 15 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 또한 정렬 시스템 (AL1 및 AL21 내지 AL24) 을 사용하는 정렬 동작 및 정렬 동작에 수반하는 이동 동작이 수행되고 있는 동안, 검출 디바이스 (PDY1(PDY2)) 의 검출빔은 스케일 (39Y2(39Y1)) 의 전체 영역에 조사되며, 따라서 스 케일 (39Y2(39Y1)) 의 상부 소스 (upper sauce) 상의 외부 물질의 검출 (검사) 가 또한 이들 동작 동안 검출 디바이스 (PDY1(PDY2)) 를 사용하여 수행될 수도 있다. 즉, 외부 물질 검출 동작은 노광 동작과는 상이한 또 다른 동작과 적어도 부분적으로 병행하여 수행될 수도 있다. 또한, 외부 물질 검출 동작은 적어도 부분적으로 단독으로 수행될 수도 있다. 이러한 경우, 외부 물질에 대한 검출 디바이스의 배치 및/또는 수는 도 3 의 그것과 상이할 수도 있다.
실시형태에서, 외부 물질 검출 결과에 기초하여 외부 물질에 대한 상술된 검출 (검사) 의 결과로서 스케일 표면 상에 외부 물질이 존재한다는 판정이 행해지는 경우, 주제어기 (20) 는 스케일의 세정 (또는 재배치) 를 수행할지, 또는 예를 들어 동작 상태 등에 따라 (정렬 동작 등을 포함하는) 노광 동작을 계속해야 할지 여부를 판정하고, (정렬 동작 등을 포함하는) 노광 동작이 계속되는 경우, 헤드는 외부 물질을 피하여 선택되어 외부 물질과 대향하는 헤드가 동작 동안 사용되지 않도록 한다. 외부 물질과 대향하지 않는 헤드는, 예를 들어 4 개의 헤드 유닛 중 외부 물질과 대향하지 않는 3 개의 헤드 유닛의 헤드를 선택함으로써, 또는 각각의 헤드 유닛 내의 헤드의 스위칭 타이밍을 변경함으로써 사용된다. 즉, 외부 물질 검출 결과에 기초하여, 스케일 상에 외부 물질이 존재하는 영역이 인코더 시스템 (200) 에 의한 측정이 수행될 수 없거나 측정값이 비정상이 되는 비측정 영역으로서 식별된다. 또한, 인코더 시스템 (200) 에 의한 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 측정이 수행되는 동작에서, 예를 들어, 노광 동작에서, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치에 따라 비측정 영역과 대향하지 않는 3 개의 인코더 헤드를 선택하는 한편, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치는 그 선택된 3 개의 인코더 헤드를 사용하여 제어된다. 그 후, 예를 들어, 이러한 스테이지에서, 웨이퍼 스테이지 (WST) 는 스테이지 구동 시스템 (124) 을 통해 이동되어, 스케일의 외부 물질이 존재하는 부분이 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에 탑재된 웨이퍼 (W) 에 대한 노광이 종료하는 경우 투영 유닛 (PU) 바로 아래에 위치되도록 한다. 즉, 외부 물질을 포함하는 스케일의 부분은 액침 영역 (14) 으로 이동한다. 국소 액침 디바이스 (8) 가 액체 (Lq) 의 공급 및 회수를 병행하여 수행하기 때문에, 액침 영역 (14) 으로 이동한 외부 물질은 액체 (Lq) 와 함께 회수된다. 이러한 동작으로, 스케일 상의 외부 물질이 제거 (세정) 된다.
그 후, 상술된 외부 물질 제거가 마무리되는 경우, 주제어기 (20) 는 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 이전의 위치로 되돌리고, 도중까지 수행되었던 동작의 계속을 실행한다. 이러한 경우, 웨이퍼 (W) 의 노광 및 외부 물질의 제거가 완료되기 때문에, 웨이퍼 스테이지 (WST) 는 언로딩 위치 (UP) 로 이동되어 웨이퍼 교환을 수행하고, 노광 시퀀스가 계속된다. 또한, 외부 물질 제거는 웨이퍼 (W) 의 노광이 종료한 직후 수행되지만, 예를 들어 노광 시퀀스가 종료하는 경우, 외부 물질 제거 시퀀스가 수행될 수도 있으며, 즉 외부 물질 제거 동작이 개시될 수 있다. 또한, 외부 물질 검출 결과로부터 식별된 스케일의 비측정 영역은 단지 외부 물질이 존재하는 영역만일 수도 있지만 또한 외부 물질보다 더 큰 영역일 수도 있다.
한편, 외부 물질 검출 결과에 기초하여, 스케일의 세정 (또는 재배치) 가 수 행되어야 한다는 판정이 행해지는 경우, 주제어기 (20) 는 노광 동작을 즉시 중단하고 필요한 공정을 수행한다. 또한, 필요한 공정은 노광 동작을 즉시 정지시키지 않고 웨이퍼 (W) 의 노광이 종료되는 경우 개시될 수도 있다. 또한, 외부 물질 검출 동작이 노광 동작 이전에 수행되는 경우, 노광 동작이 수행될 수 있는지 여부가 외부 물질 검출 결과에 기초하여 판정될 수도 있다. 예로서, 어떤 외부 물질도 스케일 상에 존재하지 않는 경우, 인코더 시스템에 의한 측정이 외부 물질이 존재하는 경우에도 수행될 수 있는 경우, 또는 3 개의 헤드가 외부 물질 (비측정 영역) 을 피하여 선택될 수 있는 경우, 노광 동작이 수행될 수 있다는 판정이 행해진다. 한편, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 제어 정확도 (또는 레티클 패턴에 대한 웨이퍼의 정렬 정확도) 가 외부 물질로 인한 인코더 시스템의 측정 결함에 기인하여 허용가능한 값을 초과하는 경우, 노광 동작이 수행될 수 없고 필요한 공정 (스케일의 세정 또는 재배치) 가 수행된다는 판정이 행해진다.
상술된 바와 같이, 실시형태에 따르면, 스케일의 표면 상태 (외부 물질의 존재 상태) 가 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치를 측정하는데 사용되는 스케일 (39X1, 39X2, 39Y1 및 39Y2) 로 검출 디바이스 (PDX1 내지 PDX4, PDY1 및 PDY2) 의 조사 시스템 (69A) 으로부터의 검출빔을 조사하고, 광검출 시스템 (69B) 에 의해 (스케일 (39X1, 39X2, 39Y1 및 39Y2) 상에서 산란된) 스케일 (39X1, 39X2, 39Y1 및 39Y2) 을 경유한 검출빔을 검출함으로써 검출되며, 따라서 표면 상태의 검출은 스케일에 대해 접촉없이 수행될 수 있다.
또한, 실시형태에 따라, 검출 디바이스는 스케일의 표면 상태 (외부 물질의 존재 상태) 를 검출할 수 있으며, 따라서 표면 상태를 고려하여 스케일을 사용하여 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 측정을 수행함으로써 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 고정밀 위치 제어가 수행될 수 있다. 특히, 실시형태에서, 검출 디바이스의 검출의 결과로서 외부 물질이 발견되는 경우, 외부 물질이 제거된 후에 노광 동작이 수행되어야 하며, 따라서 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 고도로 정밀한 위치 제어가 외부 물질에 의해 영향을 받지 않고 수행될 수 있다.
또한, 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 고도로 정밀한 위치 제어가 상술된 바와 같이 수행되기 때문에, 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에 유지된 웨이퍼 (W) 에 대한 노광은 고정확도로 수행될 수 있다.
또한, 실시형태에 따르면, 검출 디바이스는 또한 CD 바 (46) 상의 기준 격자 (52) 의 표면 상태 (외부 물질의 존재 상태) 를 검출하며, 따라서 일차 정렬 시스템 (AL1) (의 검출 중심) 에 대한 이차 정렬 시스템 (AL2n) (의 검출 중심) 의 상대적인 위치 관계가 (외부 물질을 제거하는 등) 표면 상태를 고려하여 Sec-BCHK (간격) 를 수행함으로써 고정확도로 검출될 수 있다. 게다가, 이러한 결과를 사용하여 노광을 수행함으로써, 고정밀도를 갖는 노광이 달성될 수 있다.
또한, 실시형태에 따르면, 측정에 대한 양호한 단기 안정성을 갖는 인코더 (70A 내지 70D) 등을 포함하는 인코더 시스템이 XY 평면 내의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 정보를 측정하기 때문에, 공기 요동 등에 영향을 받지 않고 고정밀도로 측정이 수행될 수 있다.
또한, 상술된 실시형태에서, 스케일 표면 상의 외부 물질의 검출은 수행되고 있는 노광 동작, 정렬 동작, 또는 웨이퍼 교환 동작 등의 노광 장치 (100) 의 동작과 병행하여 수행되지만, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다. 예를 들어, 노광 장치 (100) 가 아이들 상태 (즉, 노광 동작, 정렬 동작, 및 웨이퍼 교환 동작 등의 동작 중 아무 것도 수행되지 않는 대기 상태) 에 있는 경우, 스케일 표면의 외부 물질 검사는 검출 디바이스의 검출빔이 스케일 표면의 전체 영역에 조사되도록 웨이퍼 스테이지 (WST) 를 이동시킴으로써 수행될 수도 있다.
또한, 외부 물질 검사의 타이밍은 상술된 실시형태에서와 같이 하나의 웨이퍼를 노광할 때 마다에 제한되는 것이 아니라, 외부 물질 검사는 또한 미리 결정된 수의 웨이퍼를 노광할 때마다, 또는 미리 결정된 기간이 경과할 때마다 등의 각각의 미리 결정된 간격으로 수행될 수도 있고, 또는 외부 물질 검사는 또한 작업자에 의한 명령이 행해질 때 (노광 장치 (100) 의 입력 디바이스 (예를 들어, 검사 개시 버튼) 에 대한 입력이 행해질 때) 만 수행될 수도 있다. 또한, 외부 물질의 검출 (검사) 가 각각의 미리 결정된 간격으로 수행되고 외부 물질의 검출 (검사) 가 또한 작업자에 의한 명령이 행해질 때 수행되는 시퀀스가 사용될 수도 있다. 대안적으로, 스케일의 일부의 외부 물질 검사가 하나의 웨이퍼에 대한 노광이 수행될 때 수행되고 스케일의 나머지 부분의 외부 물질 검사가 후속하는 웨이퍼에 대한 노광이 수행될 때 수행되는 시퀀스가 사용될 수도 있다.
또한, 상술된 실시형태에서, 외부 물질이 스케일 표면 상에 존재하는 경우, 외부 물질은 국소 액침 디바이스 (8) 의 액체 (액침 노광에 사용되는 액체) 를 사 용하여 제거 (세정) 되지만, 본 발명은 이것에 제한되지 않고, 예를 들어 외부 물질은 또한 국소 액침 디바이스 (8) 로부터, 액침 노광에 사용되는 액체와는 상이한 또 다른 액체 (세정액) 를 공급하고 또 다른 액체를 사용함으로써 제거 (세정) 될 수도 있다. 세정액으로서는, 예를 들어 액체 (Lq) 보다 더 높은 산소 농도를 갖는 액체 (예를 들어, 탈기 처리가 적용되지 않은 액체) 가 또한 사용될 수도 있다. 그러한 액체를 사용하여 세정을 수행함으로써, 외부 물질 (예를 들어, 유기성 물질로 이루어진 외부 물질) 의 산화 열화를 촉진하는 것이 가능하게 된다. 또한, 그러한 액체 대신에, 세정은 또한 예를 들어 과산화수소 용액을 사용하여 수행될 수도 있다. 또한, 액침 노광용 또는 세정용 액체에 의한 스케일의 세정을 수행하는 경우, 예를 들어, 노광광 (IL) 에 의한 광학 세정 및/또는 초음파 세정이 또한 조합하여 사용될 수도 있다.
또한, 국소 액침 디바이스 (8) 와 유사한 디바이스가 노광 장치 (100) 에 배치되고 그러한 디바이스를 사용함으로써 스케일 상의 외부 물질이 제거될 수도 있다. 즉, 국소 액침 디바이스 (8) 와 적어도 부분적으로 상이한 세정 디바이스 (외부 물질 제거 디바이스) 가 투영 광학 시스템 (PL) (노즐 유닛 (32)) 으로부터 분리된 또 다른 위치에, 예를 들어 노광광 (IL) 이 투영 광학 시스템 (PL) 을 통해 조사되는 노광 위치와 웨이퍼 교환 위치 사이의 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 이동 루트에 배치될 수도 있다.
또한, 본 발명은 외부 물질이 액체를 사용하여 제거되는 경우에 제한되는 것이 아니라, 에어를 불어 내는 에어-블로우 디바이스가 노광 장치 (100) 내에 배치 되어 에어-블로우 디바이스로부터 불어내어진 에어를 사용하여 스케일 표면상의 외부 물질이 제거될 수도 있다. 또한, 외부 물질을 가열함으로써 외부 물질을 제거하는 가열 디바이스가 노광 장치 (100) 에 배치되어 그 가열 디바이스를 사용함으로써 스케일 상의 외부 물질이 제거될 수도 있다.
또한, 외부 물질이 스케일 표면상에 존재하는 경우, 주제어기 (20) 는 작업자 (조작자) 에게 단지 경고를 발행할 수도 있다. 이러한 경우, 작업자 (조작자) 는 유지보수 동작을 수행하기 위해 노광 장치를 정지시킬 수도 있다. 또한, 상술된 실시형태에서, 미리 결정된 수 보다 더 많은 외부 물질이 존재하는 경우에만, 외부 물질 제거 동작이 수행될 수도 있다 (또는 경고가 발행될 수도 있다). 또는, 상술된 바와 같이 노광 동작이 수행될 수 없는 경우에만, 외부 물질 제거 동작이 수행될 수 있거나 경고가 발행될 수도 있다.
또한, 상술된 실시형태의 노광 장치 (100) 에서, 6 개의 검출 디바이스 (PDX1 내지 PDX4, PDY1 및 PDY2) 는 도 3에 도시된 바와 같이 배치되지만, 본 발명은 이것에 제한되지 않고, 검출 디바이스의 수는 검출빔이 스케일의 전체 영역에 조사될 수 있는 한 임의의 수일 수도 있다. 또한, 검출 디바이스의 배치는 검출빔이 스케일의 전체 영역에 조사될 수 있는 한 상술된 실시형태의 배치에 제한되지 않는다. 또한, 외부 물질 검출이 수행되는 영역은 스케일의 전체 표면일 수 있거나 단지 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 위치 측정에 필요한 영역만일 수도 있다.
또한, 스케일 상의 외부 물질이 먼지 또는 물방울인 경우가 이제 까지 설명 되었지만, 검출 디바이스에 의해 검출이 행해지는 외부 물질은 먼지 또는 물방울에 제한되지 않는다.
또한, 상술된 실시형태에서는, 스케일 상의 외부 물질의 검출 및 그 검출에 수반하는 다양한 공정이 인코더 시스템 (200) 의 인코더에 의한 위치 측정과 관련하여 수행되는 경우가 설명되었지만, 이것은 검출 표면으로서의 스케일을 검출하는 상술된 Z 센서에 유사하게 적용될 수 있다. 즉, 외부 물질 (비측정 영역) 을 피하는 Z 센서를 선택하는 공정, 및 Z 센서의 측정 결함이 외부 물질로 인하여 발생하는 경우 스케일의 세정 또는 대체를 수행하는 공정 등이 수행될 수 있다.
또한, 상술된 실시형태에서, 도 7(A) 에 도시된 바와 같이, 광원으로부터의 광이 빔 분할기 등의 광학 요소에 의해 분기되고, 분기된 후의 광을 반사시키는 2 개의 반사 미러를 구비하는, 회절간섭법에 기초한 인코더가 인코더 (70A 내지 70F) 로서 사용되지만, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다. 3 개의 격자를 갖는 회절간섭법, 픽업법, 또는 자기적 방법에 기초한 인코더, 또는 예를 들어 공개 (일본 미심사 특허출원 공개) 제 2005-114406 호 등에 개시된 바와 같은 광 반사 블록을 구비한 인코더, 예를 들어 미국 특허 제 6,639,686 호 등에 개시되어 있는 소위 스캔 인코더가 또한 사용될 수도 있다. 또한, 상술된 실시형태에서, 헤드 유닛 (62A 내지 62D) 은 미리 결정된 거리에 위치된 복수의 헤드를 갖지만, 본 발명은 이것에 제한되지 않으며, Y 스케일 또는 X 스케일의 피치 방향으로 기다란 영역에 광빔을 방출하는 광원, 및 Y 스케일 또는 X 스케일 (의 회절 격자) 로부터의 광빔의 반사광 (회절광) 을 수광하는 Y 스케일 또는 X 스케일의 피치 방향으로 밀집하 여 배치된 다수의 광검출 요소가 구비된 단일의 헤드가 또한 사용될 수도 있다.
또한, 상술된 실시형태에서, X 헤드 및 Y 헤드, 즉 1차원 헤드가 인코더 헤드로서 사용되지만, 본 발명은 그것에 제한되지 않고, 측정 방향이 2 개의 직교축 방향인 2차원 헤드 (2D 헤드) 가 사용될 수도 있다. 또한, 인코더 헤드로서, Z 센서와 통합된 헤드가 사용될 수도 있다. 통합형 헤드의 경우, Z 센서와 인코더 헤드의 단순한 조합이 사용될 수도 있지만, Z 센서와 인코더 헤드의 기능을 구비한 단일의 센서가 인코더 헤드로서 사용될 수도 있다.
또한, 상술된 실시형태에서, 제 2 발수판 (28b) 이 함께 부착된 2 개의 판형상 부재 (29a 및 29b) 에 의해 형성되는 경우가 기술되었지만, 본 발명은 그것에 제한되지 않으며, 제 2 발수판 (28b) 이 하나의 판형상 부재로 이루어지고 회절 격자가 그것의 상부 표면상에 직접 형성될 수도 있다. 또한, 회절 격자는 제 2 발수판 (28b) 의 상부 표면상에 형성되고, 헤드 유닛 (62A 내지 62D) 으로부터 검출광을 투과할 수 있는 보호 부재 (예를 들어, 박막) 가 제 2 발수판 (28b) 의 상부 표면에 배치되어 회절 격자의 손상이 방지될 수도 있다. 또한, 회절 격자는 웨이퍼 스테이지 (WST) 표면상에 직접 형성되고, 제 2 발수판 (28b) 이 회절 격자를 덮도록 배치되 수도 있다. 또한, 회절 격자로서는, 기계적으로 새겨진 좁은 슬릿 또는 홈을 갖는 회절 격자가 사용될 수도 있으며, 예를 들어, 감광성 수지 상에 간섭 무늬를 노광시킴으로써 생성되는 회절 격자가 사용될 수도 있다.
또한, 상술된 실시형태에서, 반사형 회절 격자는 XY 평면에 실질적으로 평행한 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 상부 표면상에 배열되지만, 예를 들어, 반사형 회절 격자는 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 하부 표면상에 배열될 수도 있다. 이러한 경우, 헤드 유닛 (62A 내지 62D) 은, 예를 들어 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 하부 표면이 대향하는 베이스판 상에 배치된다. 또한, 미국특허출원 공개 제 2006/0227309 호, 제 2007/0052976 호, 제 2007/0263197 호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 인코더 헤드가 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에 배열되고 스케일이 웨이퍼 스테이지 (WST) 위에 배열되어 인코더 헤드에 대향하는 인코더 시스템이 또한 사용될 수도 있다. 이러한 경우, Z 센서는 또한 웨이퍼 스테이지 (WST) 상에 배치되고 스케일의 미리 결정된 표면 (예를 들어, 표면) 은 Z 센서로부터의 측정빔을 반사하는 반사 표면으로서 사용될 수도 있다. 또한, 예를 들어, 상술된 검출 디바이스는 베이스 보드 (12) 상에 배치된 이동체에 배치되며, 이동체를 이동시키는 동안, 외부 물질 검출이 스케일의 전체 표면에 대해 수행될 수도 있다. 또한, 상술된 외부 물질 제거 디바이스는 또한 이동체에 배치되며, 스케일의 외부 물질은 외부 물질 검출 결과에 기초하여 제거될 수도 있다. 부연하면, 이동체는 측정 스테이지 (MST) 일 수도 있거나, 웨이퍼 스테이지 (WST) 및 측정 스테이지 (MST) 와는 별도로 제공될 수도 있다. 또한, 상술된 검출 디바이스 및 외부 물질 제거 디바이스는 상이한 이동체 상에 탑재될 수도 있다. 또한, 상술된 실시형태에서, 웨이퍼 스테이지 (WST) 는 수평 평면 내에서 이동될 수도 있지만, 웨이퍼 스테이지 (WST) 는 또한 수평 평면과 교차하는 평면 (예를 들어, ZX 평면) 내에서 이동될 수도 있다. 또한, 레티클 스테이지 (RST) 의 위치는 인코더 시스템에 의해 측정될 수도 있다. 예를 들어, 레티클 스테이지 (RST) 가 2 차원적으로 이 동하는 경우, 상술된 인코더 시스템과 유사한 구성을 갖는 인코더 시스템이 또한 레티클 스테이지 (RST) 의 위치 정보를 측정하기 위해 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 예를 들어, 상술된 검출 디바이스가 또한 레티클 스테이지 (RST) 상에 배치된 스케일 (회절 격자) 상의 외부 물질을 검출하기 위해 사용될 수도 있다. 어느 경우에나, 회절 격자 (스케일) 와 대향하는 위치에 상술된 실시형태의 검출 디바이스를 배치함으로써 스케일 상의 외부 물질을 검출하는 것이 가능하다.
또한, 외부 물질을 검출하는 검출 디바이스의 구성은 상술된 실시형태의 구성 (도 4(A)) 에 제한되는 것이 아니라, 검출 디바이스가 스케일에 검출 빔을 조사하고 스케일을 경유한 검출빔을 수광함으로써 외부 물질을 검출하는 한 다른 구성이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 상술된 다점 AF 시스템이 검출 디바이스로서 사용될 수도 있고, 이러한 경우, 상술된 검출 디바이스는 다점 AF 시스템과 별도로 제공될 필요가 없다. 또한, 예를 들어, 상술된 Z 센서 등을 사용함으로써, 웨이퍼 (W) 가 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 상부 표면상에 탑재되는 영역 이외의 영역의 (스케일 표면을 포함하는) 표면의 Z 위치가 검출되는 경우, 즉 Z 센서의 측정 표면의 Z 위치가 검출되는 경우 등과 같은 경우에, 검출 디바이스는 스케일 상 뿐아니라 웨이퍼 (W) 가 웨이퍼 스테이지 (WST) 의 상부 표면 상에 탑재되는 영역 이외의 영역의 표면 (측정 표면) 상의 외부 물질을 검출할 수도 있다. 이러한 동작으로, 측정 표면 상의 외부 물질은, 스케일 상의 외부 물질이 상술된 실시형태의 검출 디바이스의 각각에 의해 검출되는 경우와 유사하게, 상술된 실시형태의 검출 디바이스의 각각과 동일 또는 상이한 검출 디바이스에 의해 검출될 수 있으며, 이 것은 상술된 실시형태와 등가인 효과를 얻는 것을 가능하게 한다.
또한, 상술된 실시형태에서, 노즐 유닛 (32) 의 하부 표면 및 투영 광학 시스템 (PL) 의 선단 광학 요소의 하단 표면은 실질적으로 동일면이다. 그러나, 본 발명은 그것에 제한되지 않고, 예를 들어, 노즐 유닛 (32) 의 하부 표면은 또한 선단 광학 요소의 출사 표면 보다 투영 광학 시스템 (PL) 의 이미지 평면에 (즉, 웨이퍼에) 더 가깝게 위치될 수도 있다. 즉, 국소 액침 디바이스 (8) 의 구성은 상술된 구성에 제한되지 않고, 예를 들어, 유럽 특허출원 공개 제 1 420 298 호, 국제공개 제 2004/055803 호 팜플렛, 국제 공개 제 2004/057590 호 팜플렛, 국제 공개 제 2005/029559 호 팜플렛 (대응 미국 특허출원 공개 제 2006/0231206 호), 국제 공개 제 2004/086468 호 팜플렛 (대응 미국 특허출원 공개 제 2005/0280791 호), 공개 (일본 미심사 특허출원 공개) 제 2004-289126 호 (대응 미국 특허 제 6,952,253 호) 등에 기술되어 있는 구성이 사용될 수 있다. 또한, 국제 공개 제 2004/019128 호 팜플렛 (대응 미국 특허출원 공개 제 2005/0248856 호) 에 개시되어 있는 바와 같이, 선단 광학 요소의 이미지 평면측 상의 광학 경로 뿐아니라, 선단 광학 요소의 물체 평면측 상의 광학 경로도 또한 액체로 채워질 수도 있다. 또한, 친액성인 및/또는 용해 방지 기능을 갖는 박막이 또한 선단 광학 요소의 전체 표면 또는 (적어도 액체와의 접촉 표면을 포함하는) 부분 표면 상에 형성될 수도 있다. 또한, 석영은 액체에 대한 높은 친화도를 가지며, 용해 방지막을 필요로 하지 않지만, 형석의 경우, 적어도 용해 방지막이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상술된 실시형태에서, 순수 (물) 가 액체로서 사용되지만, 본 발명은 당연히 그것에 제한되지 않는다.
또한, 상술된 실시형태에서, 회수된 액체는 재사용될 수도 있으며, 이러한 경우, 회수된 액체로부터 불순물을 제거하는 필터가 액체 회수 디바이스, 회수 파이프 등에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상술된 실시형태에서, 노광 장치가 액침형 노광 장치인 경우가 기술되었지만, 본 발명은 그것에 제한되지 않고 액체 (물) 없이 웨이퍼 (W) 의 노광을 수행하는 건식 노광 장치에서 사용될 수 있다.
또한, 상술된 실시형태에서는, 본 발명은 웨이퍼 스테이지 (WST) (이동체), 측정 스테이지 (MST) (또 다른 이동체), 정렬 시스템 (AL1, AL21 내지 AL24), 다점 AF 시스템 (90a, 90b), 간섭계 시스템 (118), 인코더 시스템 (200) 등의 모두가 구비된 노광 장치에 적용되는 경우가 기술되었지만, 본 발명은 그것에 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명은 또한 측정 스테이지 (MST) 등이 배치되지 않은 노광 장치에 적용될 수 있다. 또한, 간섭계 시스템 및 인코더 시스템이 항상 배치되어야 하는 것은 아니라는 것은 당연한 결과이다. 즉, 단지 인코더 시스템만이 배치될 수도 있다.
또한, 상술된 실시형태에서는, FIA 시스템이 정렬 시스템으로서 사용되는 경우가 기술되었지만, 본 발명은 그것에 제한되지 않으며, 예를 들어, 대상 마크에 코히어런트 검출광을 조사하고, 대상 마크로부터 발생된 산란광 또는 회절광을 검 출하거나 대상 마크로부터 발생된 2 개의 회절광 (예를 들어, 동일 차수의 회절광들 또는 동일한 방향으로 회절되는 회절광들) 을 간섭하게 하고 간섭광을 검출하는 정렬 센서가 당연히 필요에 따라 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 또한, 5 개의 정렬 시스템 (AL1, AL21 내지 AL24) 이 상술된 실시형태에서 배치되지만, 정렬 시스템의 수는 5 에 제한되지 않으며, 2 이상 4 이하일 수도 있으며, 또는 6 이상의 수일 수도 있거나, 홀수가 아니라 짝수일 수도 있다. 또한, 하나의 정렬 시스템이 배치될 수도 있고, 정렬 시스템 (들) 은 이동가능하거나 고정될 수도 있다.
또한, 상술된 실시형태에서는, 본 발명이 스텝-앤드-스캔법에 기초한 스캐닝 노광 장치에 적용되는 경우가 설명되었지만, 본 발명은 그것에 제한되지 않고, 스텝퍼 등의 정적 노광 장치에 적용될 수도 있다. 스텝퍼 등의 경우에도, 노광이 행해지는 물체가 탑재되는 스테이지의 위치를 인코더를 사용하여 측정함으로써, 공기 요동에 의해 초래된 위치 측정 에러의 발생은 마찬가지로 실질적으로 영으로 될 수 있다. 이러한 경우, 간섭계의 측정값 및 인코더의 측정값을 사용하여 인코더의 측정값의 단기 변동을 정정하기 위해 사용되는 정정 정보에 기초하여 고정밀도로 스테이지의 위치를 설정하는 것이 가능하게 되며, 결과적으로, 물체상으로의 레티클 패턴의 고정확 전사가 수행될 수 있다. 또한, 본 발명은 또한 쇼트 영역과 쇼트 영역을 합성하는 스텝-앤드-스티치법에 기초한 축소 투영 노광 장치, 근접법에 기초한 노광 장치, 미러 투영 정렬기 등에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 예를 들어 공개 (일본 미심사 특허출원 공개) 제 10-163099 호 및 제 10-214783 호 (대응 미국 특허 제 6,590,634 호), 공표 (특허 출원에 대한 국제 공개의 공개된 일본어 번역) 제 2000-505958 호 (대응 미국 특허 제 5,969,441 호), 미국 특허 제 6,208,407 호 등에 개시되어 있는 바와 같이 복수의 웨이퍼 스테이지를 구비한 멀티-스테이지형 노광 장치에 적용될 수 있다.
또한, 상술된 실시형태의 노광 장치 내의 투영 광학 시스템의 배율은 축소계 뿐아니라 등배계 또는 확대계 중 어느 하나일 수도 있으며, 투영 광학 시스템 (PL) 은 굴절계 뿐아니라, 반사계 또는 반사굴절계 중 어느 하나일 수 있고, 또한, 투영된 이미지는 도립상 또는 정립상 중 어느 하나일 수도 있다. 또한, 조명광 (IL) 이 투영 광학 시스템 (PL) 을 통해 조사되는 노광 영역 (IA) 은 투영 광학 시스템 (PL) 의 필드 내의 광축 (AX) 을 포함하는 축상 영역 (on-axis area) 이다. 그러나, 예를 들어, 국제 공개 제 2004/107011 호의 팜플렛에 개시된 바와 같이, 노광 영역은, 복수의 반사 표면을 갖고 적어도 한 번 중간상을 형성하는 광학 시스템 (반사계 또는 반사굴절계) 이 부분적으로 배치되고, 단일의 광축을 갖는 소위 인라인 타입 반사굴절계와 유사하게, 광축 (AX) 을 포함하지 않는 축외 영역 (off-axis area) 일 수도 있다. 또한, 상술된 조명 영역 및 노광 영역은 직사각형 형상을 갖지만, 그 형상은 직사각형에 제한되지 않으며, 원형 아크, 사다리꼴, 평행사변형 등일 수도 있다.
또한, 상술된 실시형태의 노광 장치의 광원은 ArF 엑시머 레이저에 제한되는 것이 아니라, KrF 엑시머 레이저 (출력 파장: 248 nm), F2 레이저 (출력 파장: 157 nm), Ar2 레이저 (출력 파장: 126 nm) 또는 Kr2 레이저 (출력 파장: 146 nm) 등의 펄스 레이저 광원, 또는 g-선 (파장: 436 nm) 또는 i-선 (파장: 365 nm) 등의 방사선을 발생시키는 초고압 수은 램프가 사용될 수 있다. 또한, YAG 레이저 등의 고조파 발생 디바이스가 또한 사용될 수 있다. 게다가, 예를 들어, 국제 공개 제 1999/46835 호 팜플렛 (대응 미국 특허 제 7,023,610 호) 에 개시된 바와 같이, 예를 들어 에르븀 (또는 에르븀 및 이트륨 양자) 로 도핑된 파이버 증폭기를 사용하여 진공 자외광으로서 DFB 반도체 레이저 또는 파이버 레이저에 의해 방출된 적외 또는 가시 범위의 단일-파장 레이저 빔을 증폭하고, 비선형 광학 결정을 사용하여 파장을 자외광으로 변환함으로써 얻어진 고조파가 사용될 수도 있다.
또한, 상술된 실시형태에서, 노광 장치의 조명광 (IL) 은 100 nm 이상의 파장을 갖는 광에 제한되지 않고, 100 nm 미만의 파장을 갖는 광이 사용될 수도 있다는 것은 말할 필요도 없다. 예를 들어, 최근에, 70 nm 이하의 패턴을 노광하기 위해, 광원으로서의 SOR 또는 플라즈마 레이저로 하여금 소프트 X-선 범위 (예를 들어, 5 내지 15 nm 의 파장 범위) 의 EUV (Extreme Ultraviolet) 광을 발생시키게 하며, 노광 파장 (예를 들어, 13.5 nm) 하에 설계된 총 반사 축소 광학계 및 반사 마스크를 사용하는 EUV 노광 장치가 개발되었다. EUV 노광장치에서, 원형 아크 조명을 사용하여 마스크 및 웨이퍼를 동기적으로 스캐닝함으로써 스캐닝 노광이 수행되는 배열이 고려될 수 있으며, 따라서 본 발명은 또한 그러한 노광 장치에 적합 하게 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 전자빔 또는 이온빔 등의 하전 입자빔을 사용하는 노광 장치에 적용될 수 있다.
또한, 상술된 실시형태에서는, 미리 결정된 광 차폐 패턴 (또는, 위상 패턴 또는 광 감쇠 패턴) 이 형성되는 투과성 기판인 투과형 마스크 (레티클) 가 사용된다. 그러나, 이러한 레티클 대신에, 예를 들어, 미국 특허 제 6,778,257 호에 개시된 바와 같이, 광-투과 패턴, 반사 패턴, 또는 방사 패턴이 노광되는 패턴의 전자 데이터에 따라 형성되는 (가변 형상 마스크, 액티브 마스크 또는 이미지 생성기로 불리워지며, 예를 들어 비방사형 이미지 디스플레이 디바이스 (공간 광 변조기) 의 형태인 DMD (Digital Micromirror Device) 등을 포함하는) 전자 마스크가 또한 사용될 수도 있다.
또한, 예를 들어, 국제 공개 제 2001/035168 호 팜플렛에 개시된 바와 같이, 본 발명은 웨이퍼상에 간섭무늬를 형성함으로써 웨이퍼 상에 라인-앤드-스페이스 패턴을 형성하는 노광 장치 (리소그래피 시스템) 에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명은 예를 들어 공표 (특허 출원에 대한 국제 공보의 공개된 일본어 번역) 제 2004-519850 호 (대응하는 미국 특허 제 6,611,316 호) 에 개시된 바와 같이, 투영 광학 시스템을 통해 웨이퍼 상에 2 개의 레티클 패턴을 합성하고 한번이 스캐닝 노광에 의해 웨이퍼 상의 하나의 쇼트 영역의 이중 노광을 거의 동시에 수행하는 노광장치에 적용될 수 있다.
또한, 물체 상에 패턴을 형성하는 장치는 상술된 노광 장치 (리소그패피 시스템) 에 제한되지 않고, 예를 들어, 본 발명은 잉크-제트법에 기초하여 물체상에 패턴을 형성하는 장치에 적용될 수 있다.
또한, 상술된 실시형태에서 패턴이 형성되어야하는 물체 (에너지 빔이 조사되는 노광이 행해지는 물체) 는 웨이퍼에 제한되는 것이 아니라, 유리판, 세라믹 기판, 필름 부재, 또는 마스크 블랭크 등의 다른 물체일 수도 있다.
노광 장치의 사용은 반도체 디바이스를 제조하는 데 사용되는 노광 장치에 제한되는 것이 아니라, 본 발명은 예를 들어 정사각형 형상 유리판 상으로 액정표시장치 패턴을 전사하는 액정표시장치를 제조하는 노광 장치, 및 유기 EL, 박막 자기 헤드, (CCD 등의) 촬상 디바이스, 마이크로머신, DNA 칩 등을 제조하는 노광 장치에 널리 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 반도체 디바이스 등의 마이크로디바이스를 제조할 때 뿐아니라, 광학 노광 장치, EUV 노광 장치, X-선 노광 장치, 및 전자빔 노광 장치 등의 노광 장치에서 사용되는 레티클이나 마스크를 제조할 때, 유리 기판이나 실리콘 웨이퍼 상으로 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에 적용될 수 있다.
또한, 상술된 실시형태의 노광 장치 (패턴 형성 장치) 는 미리 결정된 기계적 정확성, 전기적 정확성 및 광학적 정확성을 유지하기 위해, 본 출원의 클레임에서 인용되는 각각의 구성요소를 포함하는 다양한 서브시스템을 조립함으로써 제조된다. 이들 다양한 종류의 정확성을 확보하기 위해, 조립 전후에, 다양한 광학 시스템에 대한 광학적 정확성을 달성하기 위한 조정, 다양한 기계적 시스템에 대한 기계적 정확성을 달성하기 위한 조정, 및 다양한 전기적 시스템에 대한 전기적 정확성을 달성하기 위한 조정이 수행된다. 다양한 서브시스템을 노광 장치로 조 립하는 공정은 다양한 형태의 서브시스템 사이에 기계적 연결, 전기 회로의 배선 연결, 압력 회로의 배관 연결 등을 포함한다. 말할 필요도 없이, 개별 서브시스템의 조립 공정은 다양한 서브시스템을 노광 장치로 조립하는 공정 전에 수행된다. 다양한 서브시스템을 노광 장치로 조립하는 공정이 완료되면, 총 조정이 수행되고 전체 노광 장치로서의 다양한 종류의 정확성이 확보된다. 또한, 노광 장치의 제조는 온도, 청정도 등이 제어되는 클린 룸에서 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상술된 실시형태에서 인용되고 노광 장치 등에 관련된 다양한 공보, 국제 공개 팜플렛, 및 미국 특허출원 공개, 및 미국 특허의 상기 개시는 각각 여기에 참조로 포함된다.
반도에 디바이스 등의 전자 디바이스는 다음의 단계들을 통해 제조된다: 디바이스의 기능/성능 설계가 수행되는 단계; 설계 단계에 기초한 레티클이 제조되는 단계; 웨이퍼가 실리콘 등의 재료를 사용하여 제조되는 단계; 마스크 (레티클) 의 패턴이 상술된 실시형태의 노광 장치 (패턴 형성 장치) 에 의해 웨이퍼 상으로 전사되는 리소그래피 단계; 노광된 웨이퍼가 현상되는 현상 단계; 레지스트가 남아있는 영역 이외의 영역의 노광된 부재가 에칭에 의해 제거되는 에칭 단계; 에칭이 완료되는 경우 더 이상 필요가 없는 레지스트가 제거되는 레지스트 제거 단계; (다이싱 공정, 본딩 공정 및 패키징 공정을 포함하는) 디바이스 조립 단계; 검사 단계 등. 이러한 경우, 리소그래피 단계에서, 상술된 노광법이 상술된 실시형태의 노광 장치 (패턴 형성 장치) 를 사용하여 수행되고 디바이스 패턴이 웨이퍼 상에 형성되며, 따라서 고집적 디바이스가 고생산성으로 제조될 수 있다.
산업상 이용가능성
상술된 바와 같이, 본 발명의 검출 디바이스는 이동체 상에 배치된 측정 표면의 표면 상태를 검출하는데 적합하다. 또한, 본 발명의 이동체 장치는 노광 장치에서의 사용에 적합한다. 또한, 본 발명의 패턴 형성 장치 및 패턴 형성 방법은 이동체에 의해 유지된 물체상에 패턴을 형성하는데 적합하다. 또한, 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법은 에너지빔으로 물체를 노광하고 물체상에 패턴을 형성하는데 적합하다.
Claims (90)
- 에너지 빔을 사용하여 이동체에 의해 유지된 물체를 노광하는 노광 장치로서,측정 부재 및 헤드 부재 중 하나가 상기 이동체 상에 배치되고 상기 측정 부재 및 상기 헤드 부재 중 다른 것이 상기 이동체를 대향하여 배치되며, 상기 측정 부재와 대향하는 상기 헤드 부재의 복수의 헤드를 사용하여 상기 이동체의 위치 정보를 측정하는 인코더 시스템; 및상기 측정 부재의 표면 상태에 관한 정보를 검출하는 검출 디바이스를 포함하는, 노광 장치.
- 제 1 항에 있어서,측정된 위치 정보에 기초하여 상기 이동체의 위치를 제어하고 상기 검출의 결과에 기초하여 측정에 사용될 복수의 헤드를 결정하는 제어기를 더 포함하는, 노광 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 제어기는 상기 이동체의 이동 동안 측정에 사용되는 상기 복수의 헤드 중 적어도 하나를 또 다른 헤드로 스위칭하는, 노광 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 검출 디바이스에 의한 상기 측정 부재에 대한 검출 동작은 적어도 부분적으로 또 다른 동작과 병행하여 수행되는, 노광 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 또 다른 동작은 상기 물체의 노광 동작, 정렬 동작 및 이동 동작 중 적어도 하나를 포함하는, 노광 장치.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 검출의 결과는 상기 측정 부재 상의 외부 물질에 관한 정보를 포함하며,상기 노광 장치는 상기 측정 부재 상의 외부 물질을 제거하는 외부 물질 제거 디바이스를 더 포함하는, 노광 장치.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 에너지 빔을 방출하는 광학 부재; 및상기 광학 부재와 상기 물체 사이에 액침 영역을 형성하는 액침 시스템을 더 포함하는, 노광 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 측정 부재는 상기 이동체 상에 배치되고, 상기 측정 부재의 표면은 상기 이동체의 이동에 의해 상기 액침 영역과 접촉하는, 노광 장치.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 측정 부재는 상기 이동체 위에 배치되고, 상기 검출 디바이스는 상기 측정 부재에 대해 이동가능하게 배치되는, 노광 장치.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 인코더 시스템은 상기 측정 부재의 격자 표면에 측정빔을 조사하고 미리 결정된 평면 내의 상기 이동체의 위치 정보를 측정하는, 노광 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 측정 부재는 그 표면과는 상이한 상기 격자 표면을 갖는, 노광 장치.
- 에너지 빔을 사용하여 이동체에 의해 유지된 물체를 노광하는 노광 방법으로서,측정 부재 및 헤드 부재 중 하나가 상기 이동체 상에 배치되고 상기 측정 부재 및 상기 헤드 부재 중 다른 것이 상기 이동체를 대향하여 배치되며, 상기 측정 부재와 대향하는 상기 헤드 부재의 복수의 헤드를 사용하여 상기 이동체의 위치 정보를 측정하는 인코더 시스템을 사용하여, 상기 이동체의 위치 정보를 측정하는 측 정 공정; 및검출 디바이스를 사용하여 상기 측정 부재의 표면 상태에 관한 정보를 검출하는 검출 공정을 포함하는, 노광 방법.
- 제 12 항에 있어서,측정된 위치 정보에 기초하여 상기 이동체의 위치를 제어하고 상기 검출의 결과에 기초하여 측정에 사용될 복수의 헤드를 결정하는 제어 공정을 더 포함하는, 노광 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 제어 공정에서, 상기 이동체의 이동 동안 측정에 사용되는 상기 복수의 헤드 중 적어도 하나가 또 다른 헤드로 스위칭되는, 노광 방법.
- 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 검출 디바이스에 의한 상기 측정 부재에 대한 검출 동작은 적어도 부분적으로 또 다른 동작과 병행하여 수행되는, 노광 방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 또 다른 동작은 상기 물체의 노광 동작, 정렬 동작 및 이동 동작 중 적어도 하나를 포함하는, 노광 방법.
- 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 검출의 결과는 상기 측정 부재 상의 외부 물질에 관한 정보를 포함하며,상기 노광 방법은 상기 검출의 결과에 따라 상기 측정 부재 상의 외부 물질을 제거하는 외부 물질 제거 공정을 더 포함하는, 노광 방법.
- 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 물체의 노광은 상기 에너지 빔을 방출하는 광학 부재와 상기 물체 사이에 액침 영역이 형성된 상태에서 수행되는, 노광 방법.
- 제 18 항에 있어서,상기 측정 부재는 상기 이동체 상에 배치되고, 상기 측정 부재의 표면은 상기 이동체의 이동에 의해 상기 액침 영역과 접촉하는, 노광 방법.
- 제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 측정 부재는 상기 이동체 위에 배치되고, 상기 검출 디바이스는 상기 측정 부재에 대해 이동가능하게 배치되는, 노광 방법.
- 제 12 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 인코더 시스템은 상기 측정 부재의 격자 표면에 측정빔을 조사하고 미리 결정된 평면 내의 상기 이동체의 위치 정보를 측정하는, 노광 방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 측정 부재는 그 표면과는 상이한 상기 격자 표면을 갖는, 노광 방법.
- 이동체 상에 배치되고, 미리 결정된 방향에서의 상기 이동체의 위치 정보의 측정에 사용되는 측정빔이 조사되는 측정 부재의 표면 상태를 검출하는 검출 디바이스로서,상기 측정 부재로 광 빔을 조사하는 조사 시스템; 및상기 측정 부재를 경유한 상기 광 빔을 검출하는 검출 시스템을 포함하는, 검출 디바이스.
- 제 23 항에 있어서,상기 측정 부재는 상기 미리 결정된 방향으로 주기 방향을 갖는 격자를 갖는 격자 부재로 구성되며,상기 검출 시스템은 상기 광 빔을 검출함으로써 상기 격자 부재의 표면 상태를 검출하는, 검출 디바이스.
- 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,상기 조사 시스템은 상기 격자 부재에 실질적으로 평행하게 상기 광 빔을 조사하는, 검출 디바이스.
- 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 조사 시스템은 상기 광 빔을 조사하고, 상기 격자 부재 상의 상기 미리 결정된 방향과 교차하는 방향으로 기다란 밴드 형상 조사 영역을 형성하는, 검출 디바이스.
- 재 26 항에 있어서,상기 검출 시스템은 상기 검출 시스템에 의해 수광된 상기 광 빔의 상기 측정 부재 상의 조사 위치의 좌표를 검출하는, 검출 디바이스.
- 제 23 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 측정 부재의 상기 표면 상태는 상기 측정 부재의 표면 상에 외부 물질이 존재하는지 여부를 포함하는, 검출 디바이스.
- 측정 부재가 배치되는 이동체;상기 측정 부재와 대향하는 헤드를 가지며 상기 헤드에 의해 상기 미리 결정된 방향에서의 상기 이동체의 위치 정보를 측정하는 측정 디바이스; 및상기 측정 부재의 표면 상태를 검출하는 제 23 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 기재된 검출 디바이스를 포함하는, 이동체 장치.
- 상기 이동체가 물체를 유지하는 제 29 항에 기재된 이동체 장치; 및상기 물체 상에 패턴을 발생시키는 패턴 발생 디바이스를 포함하는, 패턴 형성 장치.
- 제 30 항에 있어서,상기 검출 디바이스는 상기 광 빔의 복수의 조사 영역을 가지며,상기 이동체가 상기 물체 상에의 패턴 형성을 위한 이동을 포함하는 동작을 수행하고 있는 동안, 상기 복수의 조사 영역 중 적어도 하나는 상기 측정 부재의 표면 상태의 검출이 수행될 수 있는 위치에 위치되는, 패턴 형성 장치.
- 제 30 항에 있어서,상기 검출 디바이스는 상기 광 빔의 복수의 조사 영역을 가지며,상기 이동체가 상기 물체 상에 위치된 마크의 검출을 위한 이동을 포함하는 동작을 수행하고 있는 동안, 상기 복수의 조사 영역 중 적어도 하나는 상기 측정 부재의 표면 상태의 검출이 수행될 수 있는 위치에 위치되는, 패턴 형성 장치.
- 제 30 항에 있어서,상기 검출 디바이스는 상기 광 빔의 복수의 조사 영역을 가지며,상기 이동체가 물체가 상기 이동체로부터 언로딩되는 위치로부터 물체가 상기 이동체로 로딩되는 위치로의 이동을 포함하는 동작을 수행하고 있는 동안, 상기 복수의 조사 영역 중 적어도 하나는 상기 측정 부재의 표면 상태의 검출이 수행될 수 있는 위치에 위치되는, 패턴 형성 장치.
- 제 30 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 측정 부재의 상기 표면 상태는 상기 측정 부재의 표면 상에 외부 물질이 존재하는지 여부를 포함하는, 패턴 형성 장치.
- 제 34 항에 있어서,상기 검출 디바이스의 검출 결과에 기초하여 상기 측정 부재의 상기 표면 상에 존재하는 외부 물질을 제거하는 외부 물질 제거 디바이스를 더 포함하는, 패턴 형성 장치.
- 제 35 항에 있어서,상기 패턴 발생 디바이스는 상기 물체와 대향하여 위치되며 에너지 빔을 방출하는 광학 부재, 및 상기 광학 부재와 상기 물체 사이의 공간을 액체로 충전하며 액침 영역을 형성하는 액침 시스템을 갖는, 패턴 형성 장치.
- 제 36 항에 있어서,상기 액침 시스템은 상기 외부 물질을 제거하는 경우 상기 액침 영역을 형성하는 상기 액체와는 상이한 액체를 사용하는, 패턴 형성 장치.
- 제 30 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 검출 디바이스의 검출 결과에 따라 경고를 발행하는 경고 디바이스를 더 포함하는, 패턴 형성 장치.
- 제 30 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 이동체와 상이한 또 다른 이동체를 더 포함하며,상기 검출 디바이스는 또한 상기 또 다른 이동체 상에 배치된 측정 부재의 표면 상태를 검출하는, 패턴 형성 장치.
- 제 30 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 물체를 유지하는 측상의 상기 이동체의 표면과 상기 측정 부재의 표면은 상기 이동체에 의해 유지된 상기 물체의 표면과 동일면으로 설정되는, 패턴 형성 장치.
- 제 30 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 패턴 발생 디바이스는 물체를 에너지 빔으로 노광하고 상기 물체 상에 패턴을 형성하는, 패턴 형성 장치.
- 물체를 에너지 빔으로 노광하고 상기 물체 상에 패턴을 형성하는 노광 장치로서,제 29 항에 기재된 이동체 장치를 포함하고,상기 이동체가 상기 물체를 유지하는, 노광 장치.
- 제 42 항에 있어서,상기 물체를 유지하는 측상의 상기 이동체의 표면과 상기 측정 부재의 표면은 상기 이동체에 의해 유지된 상기 물체의 표면과 동일면으로 설정되는, 노광 장치.
- 제 42 항 또는 제 43 항에 있어서,상기 물체와 대향하여 위치되는 광학 부재; 및상기 광학 부재와 상기 물체 사이의 공간을 액체로 충전하고 액침 영역을 형성하는 액침 시스템을 더 포함하며,상기 액침 영역은 상기 이동체의 이동 동안 상기 측정 부재 상을 통과하는, 노광 장치.
- 측정 부재가 배치되는 이동체;상기 측정 부재와 대향하는 경우 상기 측정 부재에 측정빔을 조사하고 상기 측정 부재를 경유한 상기 측정빔을 수광하는 헤드를 가지며, 상기 헤드에 의해 미리 결정된 방향에서의 상기 이동체의 위치 정보를 측정하는 측정 디바이스; 및상기 측정 부재의 표면 상태를 검출하는 검출 디바이스를 포함하는, 이동체 장치.
- 제 45 항에 있어서,상기 측정 부재는 상기 미리 결정된 방향으로 주기 방향을 갖는 격자를 갖는 격자 부재로 구성되며,상기 검출 디바이스는 상기 격자 부재의 표면 상태를 검출하는, 이동체 장치.
- 제 46 항에 있어서,상기 격자 부재는 상기 격자가 형성되어 있는 제 1 판 형상 부재 및 상기 제 1 판 형상 부재 상의 상기 격자 부분을 덮는 상태로 상기 제 1 판 형상 부재에 부착되어 있는 제 2 판 형상 부재를 갖는, 이동체 장치.
- 제 46 항 또는 제 47 항에 있어서,상기 이동체 상에, 상기 미리 결정된 방향으로 작용하는 제 1 축에 평행한 방향으로 제 1 격자가 형성되어 있는 격자 부재 및 상기 미리 결정된 방향으로 작용하는 상기 제 1 축과 교차하는 제 2 축에 평행한 방향으로 제 2 격자가 형성되어 있는 격자 부재가 배치되며,상기 측정 디바이스는 상기 제 1 축에 평행한 방향과 교차하는 방향에서 상이한 위치들을 갖는 복수의 제 1 헤드를 가지며 상기 제 1 격자와 대향하는 상기 제 1 헤드에 의해 상기 제 1 축에 평행한 방향에서의 상기 이동체의 위치 정보를 측정하는 제 1 축 인코더, 및 상기 제 2 축에 평행한 방향과 교차하는 방향으로 상이한 위치들을 갖는 복수의 제 2 헤드를 가지며 상기 제 2 격자와 대향하는 상기 제 2 헤드에 의해 상기 제 2 축에 평행한 방향에서의 상기 이동체의 위치 정보를 측정하는 제 2 축 인코더를 포함하는, 이동체 장치.
- 제 48 항에 있어서,상기 검출 디바이스는 상기 제 1 격자가 형성되어 있는 상기 격자 부재의 표면 상태를 검출하는데 사용되는 상기 광 빔의 조사 영역, 및 상기 제 2 격자가 형성되어 있는 상기 격자 부재의 표면 상태를 검출하는데 사용되는 상기 광 빔의 조사 영역을 갖는, 이동체 장치.
- 제 46 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 검출 디바이스는,상기 격자 부재에 광 빔을 조사하는 조사 시스템; 및상기 격자 부재를 경유한 상기 광 빔을 검출하는 검출 시스템을 갖는, 이동체 장치.
- 제 50 항에 있어서,상기 조사 시스템은 상기 격자 부재의 표면에 실질적으로 평행한 상기 광 빔을 조사하는, 이동체 장치.
- 제 50 항 또는 제 51 항에 있어서,상기 조사 시스템은 상기 광 빔을 조사하며 상기 격자 부재 상의 상기 미리 결정된 방향과 교차하는 방향으로 기다란 밴드 형상 조사 영역을 형성하는, 이동체 장치.
- 제 52 항에 있어서,상기 검출 시스템은 상기 검출 시스템에 의해 수광된 상기 광 빔의 상기 격자 부재 상의 조사 위치의 좌표를 검출하는, 이동체 장치.
- 제 52 항 또는 제 53 항에 있어서,상기 검출 디바이스에 의한 검출과 병행하여, 상기 조사 영역과 상기 격자 부재의 상기 미리 결정된 방향에서의 상대 위치를 변경하는 제어기를 더 포함하는, 이동체 장치.
- 제 54 항에 있어서,상기 제어기는 상기 이동체의 이동에 의해 상기 상대 위치의 변경을 수행하는, 이동체 장치.
- 제 45 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 기재된 이동체 장치로서, 상기 이동체가 물체를 유지하는, 상기 이동체 장치; 및상기 물체상에 패턴을 발생시키는 패턴 발생 디바이스를 포함하는, 패턴 형성 장치.
- 제 56 항에 있어서,상기 검출 디바이스는 상기 광 빔의 복수의 조사 영역을 가지며,상기 이동체가 상기 물체 상에의 패턴 형성을 위한 이동을 포함하는 동작을 수행하는 동안, 상기 복수의 조사 영역 중 적어도 하나는 상기 측정 부재의 표면 상태의 검출이 수행될 수 있는 위치에 위치되는, 패턴 형성 장치.
- 제 56 항에 있어서,상기 검출 디바이스는 상기 광 빔의 복수의 조사 영역을 가지며,상기 이동체가 상기 물체 상에 위치된 마크의 검출을 위한 이동을 포함하는 동작을 수행하는 동안, 상기 복수의 조사 영역 중 적어도 하나는 상기 측정 부재의 표면 상태의 검출이 수행될 수 있는 위치에 위치되는, 패턴 형성 장치.
- 제 56 항에 있어서,상기 검출 디바이스는 상기 광 빔의 복수의 조사 영역을 가지며,상기 이동체가 물체가 상기 이동체로부터 언로딩되는 위치로부터 물체가 상기 이동체로 로딩되는 위치로의 이동을 포함하는 동작을 수행하는 동안, 상기 복수의 조사 영역 중 적어도 하나는 상기 측정 부재의 표면 상태의 검출이 수행될 수 있는 위치에 위치되는, 패턴 형성 장치.
- 제 56 항 내지 제 59 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 측정 부재의 상기 표면 상태는 상기 측정 부재의 표면 상에 외부 물질이 존재하는지 여부를 포함하는, 패턴 형성 장치.
- 제 60 항에 있어서,상기 검출 디바이스의 검출 결과에 기초하여 상기 측정 부재의 상기 표면 상에 존재하는 외부 물질을 제거하는 외부 물질 제거 디바이스를 더 포함하는, 패턴 형성 장치.
- 제 61 항에 있어서,상기 패턴 발생 디바이스는 상기 물체와 대향하여 위치되며 에너지 빔을 방출하는 광학 부재, 및 상기 광학 부재와 상기 물체 사이의 공간을 액체로 충전하며 액침 영역을 형성하는 액침 시스템을 가지며,상기 외부 물질 제거 디바이스는 상기 액침 시스템을 포함하는, 패턴 형성 장치.
- 제 62 항에 있어서,상기 액침 시스템은 상기 외부 물질을 제거하는 경우 상기 액침 영역을 형성하는 상기 액체와는 상이한 액체를 사용하는, 패턴 형성 장치.
- 제 56 항 내지 제 63 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 검출 디바이스의 검출 결과에 기초하여 상기 측정 부재의 표면의 세정을 수행할지 또는 상기 물체 상에의 패턴 형성을 위해 상기 이동체에 의한 일련의 동작을 계속할지를 판정하고, 상기 일련의 동작이 계속되는 경우에는 상기 외부 물질과 대향하는 헤드가 상기 일련의 동작 동안 사용되지 않도록 외부 물질을 피하는 상기 측정 디바이스의 헤드를 선택하는 선택 디바이스를 더 포함하는, 패턴 형성 장치.
- 제 56 항 내지 제 64 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 검출 디바이스의 검출 결과에 따라 경고를 발행하는 경고 디바이스를 더 포함하는, 패턴 형성 장치.
- 제 56 항 내지 제 65 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 이동체와는 상이한 또 다른 이동체를 더 포함하며,상기 검출 디바이스는 또한 상기 또 다른 이동체 상에 배치된 측정 부재의 표면 상태를 검출하는, 패턴 형성 장치.
- 제 56 항 내지 제 66 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 물체를 유지하는 측상의 상기 이동체의 표면과 상기 측정 부재의 표면은 상기 이동체에 의해 유지된 상기 물체의 표면과 동일면으로 설정되는, 패턴 형성 장치.
- 제 56 항 내지 제 67 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 패턴 발생 디바이스는 물체를 에너지 빔으로 노광하고 상기 물체 상에 패턴을 형성하는, 패턴 형성 장치.
- 물체를 에너지 빔으로 노광하고 상기 물체 상에 패턴을 형성하는 노광 장치로서,제 45 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 기재된 이동체 장치를 포함하고,상기 이동체가 상기 물체를 유지하는, 노광 장치.
- 제 69 항에 있어서,상기 물체를 유지하는 측상의 상기 이동체의 표면과 상기 측정 부재의 표면 은 상기 이동체에 의해 유지된 상기 물체의 표면과 동일면으로 설정되는, 노광 장치.
- 제 69 항 또는 제 70 항에 있어서,상기 물체와 대향하여 위치되는 광학 부재, 및상기 광학 부재와 상기 물체 사이의 공간을 액체로 충전하며 액침 영역을 형성하는 액침 시스템을 더 포함하며,상기 액침 영역은 상기 이동체의 이동 동안 상기 측정 부재 상을 통과하는, 노광 장치.
- 이동체 상에 탑재된 물체를 유지하며 미리 결정된 평면 내에서 이동하는 상기 이동체;상기 물체가 탑재되며 상기 평면에 평행한 상기 이동체의 일 표면과 대향하는 헤드를 가지며, 상기 이동체의 상기 일 표면 상의 상기 물체의 탑재 영역 이외의 영역에 측정 빔을 조사하는 상기 헤드에 의해 미리 결정된 방향에서의 상기 이동체의 위치 정보를 측정하는 측정 디바이스; 및상기 이동체의 상기 일 표면 상의 상기 물체의 탑재 영역 이외의 영역의 표면 상태를 검출하는 검출 디바이스를 포함하는, 이동체 장치.
- 제 72 항에 기재된 이동체 장치; 및상기 이동체 상에 탑재된 물체 상에 패턴을 발생시키는 패턴 발생 디바이스를 포함하는, 패턴 형성 장치.
- 제 73 항에 있어서,상기 패턴 발생 디바이스는 에너지 빔을 조사하고 상기 물체를 노광함으로써 상기 물체 상에 패턴을 형성하는, 패턴 형성 장치.
- 이동체에 의해 유지된 물체 상에 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정; 및상기 이동체 상에 배치되며, 미리 결정된 방향에서의 상기 이동체의 위치 정보의 측정에 사용되는 측정빔이 조사되는 측정 부재의 표면 상태를 검출하는 검출 공정을 포함하는, 패턴 형성 방법.
- 제 75 항에 있어서,상기 검출 공정에서, 상기 미리 결정된 방향의 주기 방향을 갖는 격자가 형성되어 있는 격자 부재의 표면 상태가 검출되는, 패턴 형성 방법.
- 제 76 항에 있어서,상기 검출 공정에서, 광 빔이 상기 격자 부재의 표면에 조사되고, 상기 격자 부재의 상기 표면을 경유한 상기 광 빔이 검출되는, 패턴 형성 방법.
- 제 77 항에 있어서,상기 검출 공정에서, 상기 광 빔은 상기 격자 부재의 상기 표면과 실질적으로 평행하게 조사되는, 패턴 형성 방법.
- 제 76 항 내지 제 78 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 패턴 형성 공정에서, 상기 이동체의 위치는 상기 격자 부재의 상기 격자를 사용하여 검출되는, 패턴 형성 방법.
- 제 76 항 내지 제 79 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 검출 공정의 프로세싱의 적어도 일부는 상기 패턴 형성 공정의 프로세싱과 병행하여 수행되는, 패턴 형성 방법.
- 제 76 항 내지 제 80 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 패턴 형성 공정 이전에, 상기 물체 상에 위치된 마크를 검출하는 마크 검출 공정을 더 포함하며,상기 검출 공정의 프로세싱의 적어도 일부는 상기 마크 검출 공정의 프로세싱과 병행하여 수행되는, 패턴 형성 방법.
- 제 76 항 내지 제 81 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 이동체에 의해 유지된 물체를 언로딩하는 언로드 공정; 및상기 이동체에 물체를 로딩하는 로드 공정을 더 포함하며,상기 검출 공정의 프로세싱의 적어도 일부는 상기 언로드 공정으로부터 상기 로드 공정으로의 천이 동안 수행되는, 패턴 형성 방법.
- 제 76 항 내지 제 82 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 격자 부재의 상기 표면 상태는 상기 격자 부재의 표면 상에 외부 물질이 존재하는지 여부를 포함하며,상기 패턴 형성 방법은,상기 검출 공정의 검출 결과에 따라 상기 격자 부재의 상기 표면 상의 외부 물질을 제거하는 외부 물질 제거 공정을 더 포함하는, 패턴 형성 방법.
- 제 76 항 내지 제 83 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 검출 공정의 검출 결과에 따라 경고를 발행하는 경고 공정을 더 포함하는, 패턴 형성 방법.
- 이동체에 의해 유지된 물체 상에 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정; 및상기 이동체 상에 배치되며, 미리 결정된 방향에서의 상기 이동체의 위치 정보의 측정에 사용되는 측정빔이 조사되는 상기 측정 부재의 표면상에 존재하는 외부 물질을 제거하는 외부 물질 제거 공정을 포함하는, 패턴 형성 방법.
- 제 85 항에 있어서,상기 측정 부재는 미리 결정된 방향의 주기 방향을 갖는 격자가 형성되어 있는 격자 부재이며,상기 외부 물질 제거 공정에서, 상기 격자 부재의 표면상에 존재하는 외부 물질이 제거되는, 패턴 형성 방법.
- 제 85 항 또는 제 86 항에 있어서,상기 패턴 형성 공정에서, 에너지 빔은 상기 물체와 대향하여 위치된 광학 부재 및 액침 시스템에 의해 상기 광학 부재와 상기 물체 사이의 공간에 충전된 액체를 통해 상기 물체에 조사되며,상기 외부 물질 제거 공정에서, 상기 측정 부재의 상기 표면상에 존재하는 외부 물질이 상기 액침 시스템의 상기 액체에 의해 제거되는, 패턴 형성 방법.
- 제 85 항 내지 제 87 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 외부 물질 제거 공정 이전에, 상기 측정 부재의 상기 표면상의 외부 물질을 검출하는 검출 공정을 더 포함하는, 패턴 형성 방법.
- 제 88 항에 있어서,상기 검출 공정에서, 광 빔이 상기 측정 부재에 조사되고 상기 측정 부재를 경유한 상기 광 빔이 검출되는, 패턴 형성 방법.
- 제 75 항 내지 제 89 항 중 어느 한 항에 기재된 패턴 형성 방법에 의해 물체 상에 패턴을 형성하는 공정; 및상기 패턴이 형성되는 상기 물체에 프로세싱을 적용하는 공정을 포함하는, 디바이스 제조 방법.
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| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |