KR101492301B1 - 광학 기기의 위치 측정 장치의 보정 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 측정 단계(110.2)에서 광학 기기(101)의 이동 가능한 유닛(106.2)이 사전 설정 가능한 스키마에 따라 하나 이상의 자유도로 이동하고, 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치가 하나 이상의 자유도로 측정되는, 광학 기기(101)의 위치 측정 장치(107)를 보정하기 위한 방법에 관한 것이며, 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치는 하나 이상의 자유도로 제1 측정에서 위치 측정 장치(107)의 제1 측정 장치(107.1)를 통해 측정되고, 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치는 하나 이상의 자유도로 제2 측정에서 이동 가능한 유닛(106.2)과 연결된 기준 요소(107.5)의 사용하에 위치 측정 장치(107)의 제2 측정 장치(107.3)를 통해 측정되며, 보정 단계(110.5)에서 제1 측정 장치(107.1)는 제1 측정 결과 및 제2 측정 결과의 사용하에 보정된다. 제2 측정 장치(107.3)로서 인코더 시스템이 사용되며, 기준 요소(107.5)는 인코더 시스템(107.3)의 기준 격자를 포함한다.
Description
본 발명은 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 마이크로 전자 회로의 제조시 적용된 부품의 정밀 검사(예를 들어 광학 마스크의 정밀 검사)와 관련하여 사용되거나 마이크로리소그래피의 반제품 또는 최종 제품의 결과(예를 들어 노광된 기판의 정밀 검사)와 관련하여 사용될 때와 마찬가지로, 마이크로 전자 회로의 제조시 사용된 마이크로리소그래피와 관련하여 사용된다. 또한, 본 발명은 상응하는 위치 측정 장치를 구비한 광학 기기에 관한 것이다.
특히 마이크로리소그래피 분야에서는 상응하게 높은 결상 품질을 달성하기 위해, 가능한 높은 정밀도로 설계된 부품을 사용함과 더불어 무엇보다도 결상 장치의 부품들, 즉 예를 들어 광학 부재(렌즈, 거울 등), 결상될 패턴을 갖는 마스크 및 노광될 기판을 서로에 대해 가능한 정확하게 위치 설정할 것이 요구된다. 이 경우, 수 나노미터 또는 그 이하 크기의 마이크로 광학 분야에서 요구되는 높은 정확성 요건은 특히, 마이크로 전자 회로의 제조시 사용된 광학 시스템의 해상도를 상승시키기 위한 지속적인 요구의 결과이며, 이는 제조될 마이크로 전자 회로의 소형화를 촉진한다.
해상도가 상승하고 이에 따라 사용된 광의 파장 감소가 대개 수반됨으로써, 사용된 부품의 위치 설정 정확성에 대한 요건만 까다로워지는 것이 아니다. 당연히 전체 광학 장치의 결상 에러의 최소화에 관한 요건도 까다로워진다.
마이크로리소그래피에서 사용된, 예를 들어 193㎚ 영역의 작업 파장을 갖는 자외선(UV) 영역의 짧은 작업 파장(operating wave length)에서, 그러나 특히 13㎚ 영역의 작업 파장을 갖는 소위 극자외선(EUV) 영역에서도, 해당 부품의 위치 설정에 대한 까다로운 요건을 충족하기 위해 통상적으로 마스크 테이블, 광학 부재 및 기판 테이블(예를 들어 소위 웨이퍼를 위한 테이블)과 같은 개별 부품들의 위치를 예를 들어 (위치, 배향 방향 및 기하 구조에 있어 역학적 영향 및 열적 영향에 대해 안정화된) 기준 구조와 같은 기준과 관련하여 각각 개별적으로 측정한 후, 이러한 부품들을 능동적으로 서로에 대해 위치 설정하는 것이 제시된다.
이 경우, 몇 가지 문제들이 발생한다. 한편으로는 6 이하의 자유도로 서브나노미터 영역에서 위치 설정 정확성과, 측정 시스템의 이에 따른 측정 정확성도 달성할 것이 대개 요구된다. 사용된 측정 시스템은 이러한 광학 기기의 작동 시 (예를 들어 열적 영향 등을 통해) 발생할 수 있는 바와 같은 드리프트 현상을 예방하기 위해 규칙적으로 보정되어야 한다. 따라서, 경우에 따라 수 분 내지 수 시간에 걸쳐 측정 시스템의 부품들의 고도의 위치 안정성을 달성하거나 이에 상응하게 빈번히 보정을 실행할 것이 요구된다. 마지막으로 (예를 들어 측정 시스템의 부품과 설정 상태와의 편차를 통해 발생된) 측정 시스템의 시스템 에러를 제거할 것이 요구된다.
예를 들어 위치 측정 장치로서 평면 거울이 제공된 간섭계 시스템을 통해, 이동 가능한 유닛(마이크로리소그래피 장치의 기판 테이블 등)의 위치가 측정되는 경우, 평면 거울의 (대체로 약 10㎚ 영역의) 평면도(planarity) 편차는 측정 정확성과, 이에 따라 이동 가능한 유닛의 위치 설정 정확성에 직접 영향을 미친다. 이러한 (전형적으로 20배수의) 시스템 에러를 감소시키기 위해, 예를 들어 EP 1 182 509 A2호[콴(Kwan)]에 공지된 바와 같이(이의 공개 공보는 참조 인용으로 포함된다), 통상적으로 위치 측정 장치의 보정이 실행된다. 이러한 보정은 대개 적어도, 드리프트 현상(즉 예를 들어 측정에 관련된 부품들의 열적으로 야기된 상대 위치 변화)이 발생할 수 있는 기간에 걸쳐 규칙적으로 반복되어야 한다.
이렇게 규칙적으로 보정될 때, 대개 2개의 상이한 방법이 뒤따른다. 한편으로는 상응하는 중복성(redundancy)을 위치 측정 장치에 부여하는 것이 공지되어 있으며, 즉 이에 따라 얻어질 중복된 위치 정보를 통해 시스템 에러를 식별하고 제거하기 위해, 위치 측정이 실행되어야 하는 각각의 자유도에 대해 하나 이상의 측정 장치를 제공하는 것이 공지되어 있다. 그러나 이는 많은 개수의 복잡하고 비용이 많이 드는 매우 정밀한 측정 장치가 요구되므로 위치 측정 장치에 대한 비용이 훨씬 증가한다는 단점이 있다.
추가의 방법은 예를 들어 US 6,757,059 B2호[에버트(Ebert) 외] 또는 US 7,160,657 B2호[스미스(Smith) 외]에 공지된 바와 같이(이들 각각의 공개 공보는 참조 인용으로 포함된다), 작동 중 위치가 측정될 수 있는 이동 가능한 유닛과 지속적으로 또는 일시적으로 연결된, 소위 2차 기준 요소를 사용하는 것이다. 위치 측정 장치의 보정을 위해, 이동 가능한 유닛의 위치는 한편으로는 작동시 사용된 제1 측정 장치와, 이에 평행하게 제2 측정 장치를 통하여 기준 요소의 사용하에 측정된다. 이 경우, 이동 가능한 유닛에 대하여 정확하게 사전 설정된 위치 및 배향 방향을 취하는 기준 요소는 대개 (기준 요소 상의 정확하게 규정된 위치를 갖는) 충분한 개수의 기준 마크(reference mark)를 가지며, 이미 인용된 US 7,160,657 B2호[스미스(Smith) 외]에 공지된 바와 같이, 제2 측정 장치의 측정 데이터를 상응하게 처리함으로써 이동 가능한 유닛의 위치 및/또는 배향 방향을 측정하기 위해 제2 측정 장치에 의해 (예를 들어 CCD-카메라를 통해) 기준 마크가 측정된다.
이러한 공지된 보정 방법의 주요 단점은 이러한 보정 방법이 비교적 천천히 작동되므로 특히, 높은 정확성이 요구되고 이에 따라 대개 많은 개수의 기준 마크가 측정될 때 비교적 오랜 시간을 요구한다는 것이다. 전형적으로 보정을 위해 30분 이상이 필요한데, 이는 예를 들어 반도체 제조 시 마이크로리소그래피 장치의 처리량과, 이에 따른 생산성에 매우 부정적인 영향을 미친다.
따라서 본 발명의 목적은 상술한 단점을 전혀 갖지 않거나 적어도 더 적게 가지며, 특히 간단한 방식을 통해 가능한 실시간으로 위치 측정 장치의 신속하고 신뢰 가능한 보정을 가능하게 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법 및 이에 상응하는 광학 기기를 제공하는 것이다.
본 발명은 제2 측정 장치로서 인코더 시스템이 사용될 때, 위치 측정 장치의 신속하고 신뢰 가능한 보정이 경우에 따라서는 정규 작동에서와 같이 심지어는 실시간으로 달성될 수 있으며, 기준 요소는 인코더 시스템의 기준 격자를 포함한다는 지식에 기초한다. 측정 장치에 대한 인코더 시스템의 사용은 한편으로는 이러한 인코더 시스템이 대개 상응하게 높은 처리율을 가지므로, 보정을 위해 사용된 기준 측정이 인코더 시스템을 통해, 이동 가능한 유닛이 광학 기기의 정규 작동 시 도달하는 속도가 경우에 따라 매우 빠를 때에도 실시간으로 실행될 수 있는 장점이 있다. 마지막으로 기준 측정의 속도는 측정 및 데이터 수집을 위해 사용된 부품의 한계를 통해서만 제한된다.
이에 의해, 광학 기기의 정규 작동 중 보정을 위해 훨씬 짧은 중단이 달성됨으로써, 한편으로는 보정들 사이의 시간 간격이 동일하게 유지될 때 광학 기기의 더 높은 처리량 또는 더 높은 생산성이 달성될 수 있다. 다른 한편으로는 보정들 사이의 시간 간격이 감소할 수 있으며, 이와 같이 드리프트 효과를 통해 야기된 광학 기기의 에러가 감소됨에 따라, 즉 광학 기기의 정확성은 상승할 수 있다.
또한, 이러한 인코더 시스템을 통해 공지된 방법에 비해 훨씬 더 많은 개수의 측정점이 측정되고, 이에 따라 기준 측정의 범위에서 위치 측정의 더 높은 해상도가 달성되므로, 보정의 정확성은 간단한 방식으로 크게 상승할 수 있다.
서브나노미터 영역의 해상도를 갖는 매우 정밀한 일차원 및 다차원 인코더 시스템이 사용 가능하므로, 마이크로리소그래피에서 사용된 부품과 관련한 까다로운 보정 임무도 가능하다. 상기 유형의 (이차원) 인코더 시스템의 일례로서, 미국 매사추세츠주 01983 탑스필드(Topsfield MA 01983, US) 소재, 옵트라 주식회사(OPTRA, Inc.)의 "옵트라 나노 격자 평면 인코더(Optra NanoGrid Planar Encoder)"라는 명칭 하에 판매된, 0.5㎚ 미만의 해상도에 이르는 인코더 시스템이 있다.
이러한 인코더 시스템의 추가 장점은 기준 격자가 (예를 들어 노광 과정을 통해) 열적으로 안정된 상응하는 기판[예를 들어 제로더(Zerodur), ULE 유리 등과 같이 매우 낮은 열팽창 계수를 갖는 기판]에 문제없이 제공될 수 있다는 것이다. 특히 마이크로리소그래피의 영역에서 사용된 마스크 및 노광될 기판(예를 들어 웨이퍼)과 관련하여, 관련된 마스크 또는 관련된 기판과 동일한 치수의 기준 요소를 설계하고, 보정을 위한 기준 요소를 관련된 마스크 테이블 또는 기판 테이블 상의 마스크 또는 기판의 장소에 간단히 고정하는 것이 가능하다. 이는 기준 측정이 적어도 정규 작동 시 관심의 대상이 되는 영역에 가까운 곳에서 실행된다는 장점이 있는데, 상기 영역의 위치 설정을 위해 정규 작동 시 보정될 위치 측정 장치의 측정이 사용된다.
따라서, 본 발명의 대상은 측정 단계에서 광학 기기의 이동 가능한 유닛이 사전 설정 가능한 스키마에 따라 하나 이상의 자유도로 이동하고, 이동 가능한 유닛의 위치가 하나 이상의 자유도로 측정되는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법이다. 이동 가능한 유닛의 위치는 위치 측정 장치의 제1 측정 장치에 의한 제1 측정에서 하나 이상의 자유도로 측정된다. 더욱이, 이동 가능한 유닛의 위치는 위치 측정 장치의 제2 측정 장치에 의한 제2 측정에서, 이동 가능한 유닛과 연결된 기준 요소의 사용하에 하나 이상의 자유도로 측정된다. 마지막으로, 보정 단계에서 제1 측정 장치는 제1 측정 결과 및 제2 측정 결과의 사용하에 보정된다. 이 경우, 제2 측정 장치로서 인코더 시스템이 사용되며, 기준 요소는 인코더 시스템의 기준 격자를 포함한다.
본 발명의 추가의 대상은 구동 유닛에 의해 움직일 수 있는 이동 가능한 유닛, 제어 장치, 및 위치 측정 장치를 구비한 광학 기기, 특히 마이크로리소그래피용 광학 기기이며, 위치 측정 장치는 제1 측정 장치 및 제2 측정 장치를 포함한다. 위치 측정 장치는 측정 단계에서 구동 유닛을 통해 사전 설정 가능한 스키마에 따라 움직이는 이동 가능한 유닛의 위치를 하나 이상의 자유도로 측정하기 위해 형성된다. 제1 측정 장치는 하나 이상의 자유도로 이동 가능한 유닛의 위치에 대해 나타나는 제1 변수를 제1 측정에서 측정하여 제어 장치에 송신하기 위해 형성되는 반면, 제2 측정 장치는 이동 가능한 유닛과 연결된 기준 요소를 포함하고, 하나 이상의 자유도로 이동 가능한 유닛의 위치에 대해 나타나는 제2 변수를 제2 측정에서 기준 요소의 사용하에 측정하여 제어 장치에 송신하기 위해 형성된다. 제어 장치는 보정 단계에서 제1 측정 장치를 제1 측정 결과 및 제2 측정 결과의 사용하에 보정하기 위해 형성된다. 제2 측정 장치는 인코더 시스템을 포함하며, 기준 요소는 인코더 시스템의 기준 격자를 포함한다.
본 발명의 바람직한 추가 실시예는 종속항 또는 바람직한 실시예의 첨부된 도면들을 참조하는 하기의 설명으로부터 얻어진다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 기기의 바람직한 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 광학 기기에 의해 실행될 수 있는, 위치 측정 장치를 보정하기 위한 본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시예에 의한 결상 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1의 광학 기기에 의해 실행될 수 있는, 위치 측정 장치를 보정하기 위한 본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시예에 의한 결상 방법을 도시한 순서도이다.
하기에는 위치 측정 장치를 보정하기 위한 본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시예가 실행될 수 있는, 마이크로리소그래피용 결상 장치(101) 형태의 본 발명에 따른 광학 기기의 바람직한 일 실시예가 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된다.
도 1에는 사전 설정된 193㎚의 작업 파장의 광으로 작업하는 마이크로리소그래피 장치(101) 형태의 본 발명에 따른 광학 기기의 바람직한 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 그러나 본 발명의 다른 변형예에서 다른 파장도 사용될 수 있는 것이 자명하다. 특히 작업 파장은 5㎚ 내지 20㎚ 사이 영역, 전형적으로는 13㎚의 극자외선(EUV) 영역에 위치할 수 있다.
마이크로리소그래피 장치(101)는 조명 시스템(103)과, 마스크 장치(104)와, 광축(105.1)을 갖는 대물부(105) 형태의 투영 장치를 갖는 광학 투영 시스템(102)을 포함한다. 마이크로리소그래피 장치(101)의 정규 작동 시 조명 시스템(103)은 (상세히 도시되지 않은) 상응하는 조명 안내 시스템을 통해, 마스크 장치(104)의 마스크(104.2)를 (상세히 도시되지 않은) 투영광 다발로 조명한다. 마스크 테이블(104.1) 상에 배치된 마스크(104.2)에는 투영 패턴이 존재하고, 이러한 투영 패턴의 투영광 다발은 대물부(105) 내에 배치된 광학 부재를 통해 기판(106.1)에, 예를 들어 기판 장치(106)의 이동 가능한 기판 테이블(106.2) 형태의 이동 가능한 유닛에 배치된, 소위 웨이퍼에 투영된다.
이를 위해, 대물부(105)는 대물부(105)의 하우징 내에 장치된 (상세히 도시되지 않은) 일련의 광학 부재를 포함한다. 사용된 작업 파장에 따라, 광학 부재는 임의의 광학 부재(렌즈, 거울, 격자 등)일 수 있다.
마이크로리소그래피 장치(101)의 정규 작동 시, 마이크로리소그래피 장치의 결상에 관련된 개별 부품들은 충분한 품질의 결상 결과를 달성하기 위해 정확하게 규정된 위치가 되어 서로에 대해 정렬되어야한다. 이 경우, 특히 [마이크로리소그래피 장치(101)의 각각의 작업 원리에 상응하게] 기판(106.1)이 (정확하게 규정된 위치 및 배향 방향을 취하며) 상부에 위치하는 기판 테이블(106.2)은 6 이하의 자유도로 위치 설정된다.
이를 위해, 각각의 자유도로 기판 테이블(106.2)의 위치와, 따라서 기판(106.1)의 위치에 대해 나타나는 제1 변수는 위치 측정 장치(107)의 제1 측정 장치(107.1)를 통해 측정되어, 이와 연결된 위치 측정 장치(107)의 처리 유닛(107.2)에 송신된다. 처리 유닛(107.2)은 경우에 따라 제1 측정 장치(107.1)의 신호를 처리하여 상응하는 신호를 제어 장치(108)에 제공한다. 제어 장치(108)는 공지된 방식으로 위치 측정 장치(107)를 통해 측정된 기판 테이블(106.2)의 현재 위치와, 기판 테이블(106.2)의 설정 위치와의 편차를 측정하여, 이러한 편차를 저지하기 위해, 따라서, 즉 기판(106.1)을 요구되는 자유도로 원하는 위치에 위치시키기 위해 기판 테이블(106.2)의 구동 유닛을 상응하게 제어한다.
본 실시예에서 제1 측정 장치(107.1)는 (바람직하게 열적으로 안정된) 지지 구조(109)에 고정된 측정 장치(107.1)와 기판 테이블(106.2) 사이의 상대 위치 변화가 측정될 수 있는 충분히 공지된 간섭계 시스템을 포함한다. 측정 장치(107.1)와 관련한 기판 테이블(106.2)의 절대 위치를 측정할 수 있도록 측정 장치(107.1)는 충분히 공지된 방식으로, 측정 장치(107.1)에 대한 기판 테이블(106.2)의 최초 시작 위치가 측정될 수 있는 하나 또는 복수의 추가 위치 센서[예를 들어 기계적 정지부, 또는 정전 용량성 센서(capacitive sensor)와 같이 비접촉식으로 작동하는 센서]를 포함한다.
그러나, 본 발명의 다른 변형예에서는 제1 측정 장치가 측정 장치와 기판 테이블 사이의 위치를 측정하기 위한 다른 임의의 장치도 포함할 수 있는 것이 자명하다. 특히 여기서는 인코더 시스템도 적용될 수 있다.
제1 측정 장치(107.1)에서는 예를 들어 마이크로리소그래피 장치(101)의 부품이 열에 의해 팽창함으로써, 제1 측정 장치(107.1)의 측정 결과의 드리프트 효과를 수반하며 제1 측정 장치의 부품의 상대 위치가 변화하는 문제가 있다. 이러한 드리프트 효과는 재차 기판 테이블(106.2)의 위치 설정 시의 에러와, 이에 따라 기판(106.1)의 노광 시 결상 에러를 일으킨다.
상기 유형의 드리프트 효과를 가능한 적게 유지하기 위해, 마이크로리소그래피 장치(101)의 작동 시 사전 설정 가능한 간격으로 위치 측정 장치(107)의 보정이 실행된다. 이를 위해, 위치 측정 장치(107)는 인코더 시스템(107.3) 형태의 제2 측정 장치를 갖는다. 인코더 시스템(107.3)은 제1 판독 헤드(reading head)(107.4) 형태의 제1 측정 유닛과, 이차원 기준 격자를 갖는 할당된 기준 요소(107.5)를 포함한다.
제1 판독 헤드(107.4)는 지지 구조(109)에 고정되는 반면, 기준 요소(107.5)는 기판 테이블(106.2) 상에 위치한다. 기준 요소(107.5)는 거의 0에 가까운 열팽창 계수를 갖는 열적으로 매우 안정된 유리 재료[예를 들어 제로더, ULE 유리 등]로 이루어진 부재이다. 부가적으로 또는 대안적으로 기준 요소는 상응하는 열적 안정화 장치(예를 들어 능동형 온도 조절 장치 또는 수동형 온도 조절 장치 등)를 통해 열적으로 안정화될 수 있다. (즉, 따라서 사전 설정 가능한 온도로 유지될 수 있다.)
이러한 기준 요소(107.5)에는 예를 들어 노광 과정을 통해 기준 격자가 제공된다. 기준 요소(107.5)는 정규 작동시 노광될 기판(106.1)의 치수를 갖고, 보정되는 동안 정확하게 규정된 위치 및 배향 방향을 취하며 기판 테이블(106.2) 상의 장소에 고정된다.
상기 유형의 이차원 인코더 시스템(107.3)의 일례로서, 미국 매사추세츠주 01983 탑스필드 소재, 옵트라 주식회사의 "옵트라 나노 격자 평면 인코더"라는 명칭 하에 판매된, 위치 측정에 있어 0.5㎚ 미만의 해상도(정확하게는 0.305㎚의 해상도)에 이르는 인코더 시스템이 있다. 그러나 본 발명의 다른 변형예에서 다른 적합한 인코더 시스템도 사용될 수 있는 것이 자명하다. 특히, 보정과 관련한 자유도의 수에 따라서 하나 또는 복수의 일차원 인코더 시스템이 개별적으로 사용되거나 하나 또는 복수의 이차원 인코더 시스템과 조합되어 사용될 수도 있다.
본 실시예에서는 인코더 시스템(107.3)을 통해 기판 테이블(106.2)의 위치가 2의 병진 자유도(x-방향 및 y-방향)로 측정될 수 있다. 그러나 본 발명의 다른 변형예에서 기판 테이블의 위치 및 배향 방향을 6 이하의 자유도로 측정하기 위해 이러한 복수의 인코더 시스템도 제공될 수 있는 것이 자명하다.
이하에는 마이크로리소그래피 장치(101)의 작동과, 위치 측정 장치(107)를 보정하기 위한 본 발명에 따른 방법이 도 1 및 도 2를 참조하여 설명되어 있다. 우선, 단계(110.1)에서는 마이크로리소그래피 장치(101)의 작동이 시작된다.
제1 측정 단계(110.2)에서는 우선, 기준 요소(107.5)가 사전 설정된 위치 및 배향 방향으로 기판 테이블(106.2) 상에 고정된다. 이후 기준 요소(107.5)를 갖는 기판 테이블(106.2)은 제어 장치(108)에 의해 제어되어 사전 설정 가능한 스키마에 따라 상술한 2의 자유도(x, y)로 이동한다. 이를 위해, 우선 기판 테이블이 지지 구조(109)에 대해 정확하게 규정된 상대 위치를 갖는 정확하게 규정된 시작 위치에 다다른다. 이러한 시작 위치의 도달은 상술한 제1 측정 장치(107.1)의 추가의 절대 위치 센서를 통해 측정될 수 있다. 그러나, 바람직하게 시작 위치의 도달은 제2 측정 장치(107.3)를 통해 측정된다. 이를 위해, 기준 요소(107.5)는 제1 판독 헤드(107.4)를 통해 측정된 하나 또는 복수의 상응하는 기준 마크를 갖는다.
시작 위치의 도달됨이 측정되었으면, 기판 테이블은 사전 설정된 스키마에 따라 이동하고, 제1 측정 장치(107.1)를 통한 제1 측정에서 기판 테이블(106.2)의 위치는 상술한 2의 자유도(x, y)로 측정된다. 이와 동시에, 인코더 시스템(107.3)을 통해 제2 측정에서는 기준 요소(107.5)의 위치와, 이에 따라 기판 테이블(106.2)의 위치도 상술한 2의 자유도(x, y)로 측정된다. 이 경우, 제1 측정 장치(107.1)와 인코더 시스템(107.3)은 상응하는 위치에 대해 나타나는 변수를 동기식으로 각각 측정하고, 상응하는 신호를 처리 유닛(107.2)에 제공한다.
바람직하게, 사전 설정 가능한 스키마에 따라 기판 테이블(106.2)의 유효 영역은 통과되며, 즉 이 유효 영역이 정규 작동에서도 기판(106.1)의 노광 시 통과하는, 기판 테이블(106.2)의 전체 이동 영역은 통과된다. 이는 인코더 시스템(107.3)의 사용 덕택에 실시간으로, 즉, 이에 따라 기판 테이블(106.2)이 정규 작동에서 기판(106.1)의 노광 시 도달하는 속도로 실행될 수 있다. 이러한 과정은 위치 측정 장치(107)의 데이터 수집에 관련된 부품의 처리 속도에 의해서만 제한된다. 이와 같이 수집되고 경우에 따라 적합하게 편집된 데이터는 (즉시 또는 이후 시점에) 제1 측정 및 제2 측정의 결과로서 제어 장치(108)에 송신된다.
제2 측정 단계(110.3)에서 우선, 기준 요소(107.5)는 2의 자유도(x, y)의 평면에서 (상세히 도시되지 않은) 조작 장치를 통해 규정된 값만큼 2의 자유도 중 하나에 횡으로 옵셋된다. 이 경우, 옵셋의 값은 인코더 시스템(107.3)에 의해 모니터링될 수 있다. 이어서, 기판 테이블은 사전 설정된 스키마에 따라 새로이 이동하고, 제1 측정 장치(107.1)를 통한 제3 측정에서 기판 테이블(106.2)의 위치는 상술한 2의 자유도(x, y)로 측정된다. 이와 동시에, 인코더 시스템(107.3)을 통한 제4 측정에서는 기준 요소(107.5)의 위치와, 이에 따라 기판 테이블(106.2)의 위치가 2의 자유도(x, y)로 측정된다. 이 경우, 제1 측정 장치(107.1)와 인코더 시스템(107.3)은 상응하는 위치에 대해 나타나는 각각의 변수를 재차 측정하고, 상응하는 신호를 처리 유닛(107.2)에 제공한다. 이와 같이 수집되고 경우에 따라 적합하게 편집된 데이터는 (즉시 또는 이후 시점에) 제3 측정 및 제4 측정의 결과로서 제어 장치(108)에 송신된다.
제3 측정 단계(110.4)에서 우선, 기준 요소(107.5)는 2 자유도(x, y)의 평면에서 (상세히 도시되지 않은) 조작 장치를 통해 규정된 각도만큼, 바람직하게는 90° 회전된다. 이 경우, 회전의 값은 적합한 센서 장치에 의해 모니터링될 수 있다. 이어서, 기판 테이블(106.2)은 사전 설정된 스키마에 따라 새로이 이동하고, 제1 측정 장치(107.1)를 통한 제5 측정에서 기판 테이블(106.2)의 위치는 상술한 2의 자유도(x, y)로 측정된다. 이와 동시에, 인코더 시스템(107.3)을 통한 제6 측정에서는 기준 요소(107.5)의 위치와, 이에 따라 기판 테이블(106.2)의 위치가 2의 자유도(x, y)로 측정된다. 이 경우, 제1 측정 장치(107.1)와 인코더 시스템(107.3)은 상응하는 위치에 대해 나타나는 각각의 변수를 재차 측정하고, 상응하는 신호를 처리 유닛(107.2)에 제공한다. 이와 같이 수집되고 경우에 따라 적합하게 편집된 데이터는 (즉시 또는 이후 시점에) 제5 측정 및 제6 측정의 결과로서 제어 장치(108)에 송신된다.
제2 측정 단계(110.3)에서의 기준 격자의 변위와, 제3 측정 단계(110.4)에서의 기준 격자의 회전은 인코더 시스템(107.3)의 시스템 에러, (예를 들어, 기준 격자에 내재되거나, 기판 테이블(106.2)에 고정될 때 기준 격자의 변형으로부터 기인한) 예를 들어 기준 격자의 직교성(orthogonality) 에러 및 왜곡(distortion) 등을 측정하여 보정 시 상응하게 고려할 수 있도록 사용된다.
그러나, 본 발명의 다른 변형예에서 이러한 기준 요소의 변위 및/또는 회전이 설사 실행된다고 하더라도 비용을 상승함으로써만 가능하다는 것이 자명하다. 이런 경우, 도 1에 파선 윤곽(107.6)에 의해 표시된 바와 같이 제2 측정 장치(107.3)는 제2 판독 헤드를 포함할 수 있다. 이 경우, 기준 요소의 변위 대신에, 제2 측정 단계에서 제4 측정이 제1 판독 헤드(107.4)가 아니라 제2 판독 헤드(107.6)를 통해 실행될 수 있다.
제2 판독 헤드(107.6)는 제1 판독 헤드(107.4)에 대해 정확하게 규정된 위치에 배치된다. 이 경우, 바람직하게 2개의 판독 헤드(107.4 및 107.6)는 2개의 판독 헤드(107.4 및 107.6)의 상대 위치를 안정되게 유지하기 위해, 열적으로 안정된 공통의 지지판 또는 적합한 수단을 통해 열적으로 안정화된 지지판에 배치된다. 이 경우, 이러한 위치 유지를 간단한 방식으로 보장하기 위해, 바람직하게 이 지지판은 거의 0에 가까운 열팽창 계수를 갖는 열적으로 안정된 재료[예를 들어 제로더, ULE 유리 등]로 형성된다.
더욱이, 기준 요소(107.5)의 회전이 반드시 기준 요소(107.5)의 옵셋 이후에 실행될 필요는 없다는 것이 자명하다. 오히려 이와 반대로, 우선 회전된 기준 요소에서 측정이 실행된 후, 측방향으로 옵셋된 기준 요소에서 측정이 실행될 수도 있다. 더욱이, 제2 측정 단계 또는 제3 측정 단계가 반드시 실행될 필요는 없다는 것이 자명하다. 오히려 이들 2개의 측정 단계 중 하나가 존재하지 않을 수도 있다.
이후, 보정 단계(110.5)에서 제어 장치(108)는 한편으로는 제2 측정, 제4 측정 및 제6 측정의 결과로부터 인코더 시스템의 시스템 에러를 측정하여 이를 상응하는 수정 데이터 세트에 저장한다. 더욱이, (수정 데이터 세트의 사용하에) 제1 내지 제6 측정의 결과로부터, 제1 측정 장치(107.1)의 측정과 인코더 시스템(107.3)의 측정과의 편차가 측정되고, 이로부터 보정 데이터 세트에 저장되어 측정 장치(107.1)를 보정하기 위해 사용되는, 제1 측정 장치(107.1)에 대한 보정값이 공지된 방식으로 측정된다.
이후, 단계(110.6)에서 마이크로리소그래피 장치(101)의 정규 작동이 실행되어야 하는지가 검사된다. 실행되어야 한다면, 정규 작동은 수용되고, 이와 평행하게 연속해서 반복된 단계(110.6)에서 정규 작동이 중단되어야함이 측정될 때까지 실행된다.
중단되어야 한다면, 단계(110.7)에서 추가의 보정이 실행되어야 하는지가 검사된다. 실행되지 않아야 한다면, 방법 진행은 단계(110.8)에서 종료된다. 다른 경우에는 다시 단계(110.2)로 점프한다. 그러나, 본 발명의 다른 변형예에서 새로운 보정에 대해 3개 모두의 측정 단계(110.2 내지 110.4)가 반복되지는 않을 수도 있다는 것이 자명하다. 오히려, [이후 새로이 기판 테이블(106.2)에 고정된 기준 요소(107.5)를 갖는] 측정 단계들(110.2 내지 110.4) 중 2개 또는 단 하나의 측정 단계도 반복될 수 있다. 경우에 따라, 이는 즉, 오직 단계(110.3)로 다시 점프될 수도 있으며[제2 측정 단계(110.3) 및 제3 측정 단계(110.4)의 반복], 경우에 따라 이후 기준 요소(107.5)의 옵셋도 요구되지 않는다. 마찬가지로 이는 오직 단계(110.4)로 다시 점프될 수도 있으며[제3 측정 단계(110.4)의 반복], 경우에 따라 이후 기준 요소(107.5)의 회전도 요구되지 않는다.
이후, 선행하는 보정에서 측정된 수정 데이터 세트 또는 보정 데이터 세트로부터의 인코더 시스템(107.3)의 시스템 에러가 새로운 보정 단계(110.5)에서의 보정을 위해 사용되고, 기준 요소(107.5)가 기판 테이블(106.2)에 새로이 고정됨으로써 시스템 에러의 주목할 만한 변화가 기대되지 않을 때, 측정 단계들 일부의 반복이 선택될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 다른 변형예에서는 제1 보정 및/또는 후속하는 (개별 또는 모든) 보정에서 정확성을 상승시키기 위해 제3 측정 단계(110.4)가 N-회 반복될 수 있다. 반복 횟수 "N"은 임의로 사전 설정될 수 있다.
이를 위해, 측정 단계(110.4) 이후에 검사 단계(110.9)에서 검사가 실행될 수 있으며, N-번째 반복에 도달한다. 이런 반복에 도달하는 경우에는 보정 단계(110.5)로 이어진다. 이런 반복에 도달하지 않는 경우에는 제3 측정 단계(110.4)로 다시 점프하며, 이후 기준 요소(107.5)의 새로운 회전이 실행된다. 이에 의해, 예를 들어 기준 요소(107.5)의 측정을 복수의 회전 위치(예를 들어 0°, 90°, 180°, 270°)로 실행하는 것이 가능하다.
이미 상술한 바와 같이, 본 실시예에서 인코더 시스템(107.3)을 통해 기판 테이블(106.2)의 위치는 2의 병진 자유도(x-방향 및 y-방향)로 측정될 수 있다. 언급한 바와 같이, 본 발명의 다른 변형예에서 기판 테이블의 위치 또는 배향 방향을 6 이하의 자유도로 측정하기 위한 복수의 인코더 시스템도 제공될 수 있다. 이 경우, 이러한 인코더 시스템이 기준 요소(107.5)를 나눌 수 있는 것이 자명하다. 특히, 예를 들어 [대물부(105)에 대한] 제1 판독 헤드(107.4)에 대향 배치된 제3 판독 헤드(107.7)를 통해 하나 또는 복수의 측정 단계(110.2 내지 110.4)에서 [기준 요소(107.5)의 사용하에] 차후 보정의 정확성을 상승시키기 위한 평행한 측정이 실행될 수 있다. 이러한 해결책의 추가 장점은 기판 테이블(106.2)의 전체 이동 영역에 걸친 측정이 가능하다는 것이다.
본 발명에 따른 방법에 의해 가능한 데이터 측정이 신속하게 실시간으로 이루어짐으로써, 공지된 보정 방법에 비해 보정 시간이 확실히 짧아질 수 있다. 지금 설명한 본 발명에 따른 보정 방법에서 이는 5분 길이의 보정 시간으로 짧아질 수 있다. 후속하는 보정에서 측정 단계의 일부만이 반복됨으로써, 보정 시간은 더욱 짧아진다. 이에 따라, 보정은 마이크로리소그래피 장치(101)의 정확성을 상승시키기 위해 더욱 짧은 간격으로 실행될 수 있고, 또는 [보정들 사이의 마이크로리소그래피 장치(101)의 안정성이 충분한 경우] 보정들 사이의 간격이 동일하게 유지될 때 마이크로리소그래피 장치(101)의 처리량과 이에 따른 생산성은 상승할 수 있다.
본 발명의 추가의 장점은 제2 측정 장치(107.3)의 측정 영역이 실질적으로 기판 테이블(106.2)의 유효 영역과 겹칠 만큼, 제2 측정 장치(107.3)가 기판 테이블(106.2)의 유효 영역에 가까이 배치된다는 것이다. 이에 의해, 바람직한 방식으로 마이크로리소그래피 장치(101)의 정규 작동 시, 보정될 제1 측정 장치(107.1)의 측정을 통해 정확하게 위치 설정되어야 하는 기판 테이블(106.2)의 관심의 대상이 되는 작업 영역에 가까운 영역을 보정을 위해 사용하는 것이 가능하다.
따라서, 즉 기준 측정은 적어도 정규 작동 시, 위치 설정을 위해 정규 작동 시 보정될 위치 측정 장치의 측정이 사용되는 관심의 대상이 되는 영역에 가까운 곳에서 실행된다. 그러나 본 발명의 다른 변형예에서는 기준 요소가 기판 테이블의 다른 장소에 배치되므로, 인코더 시스템의 측정 영역과, 정규 작동 시 (보정될 제1 측정 장치의 측정을 통해 위치 설정될) 관심에 대상이 되는 영역은 단지 중첩될 뿐이거나 경우에 따라 전혀 접하지 않을 수도 있다는 것이 자명하다.
본 발명은 실시예들을 통해 상기에 설명되어 있으며, 이 실시예들에서 광학 기기의 이동 가능한 부재는 마이크로리소그래피 장치의 기판 테이블이다. 그러나, 본 발명이 다른 광학 기기와 관련하여 사용될 때와 마찬가지로, 마이크로리소그래피 장치의 이동 가능한 다른 부품(예를 들어 마이크로리소그래피 장치의 마찬가지로 이동 가능한 마스크 테이블)과 관련하여 사용될 수 있는 것이 자명하다. 특히, 예를 들어 본 발명을 마스크 및/또는 노광된 기판(웨이퍼 등)의 정밀 검사와 관련하여 사용하는 것이 가능한데, 여기서 정밀 검사될 마스크 또는 기판을 보유한 이동 가능한 부품이 마찬가지로 상응하게 높은 정확성으로 위치 설정되기 때문이다.
더욱이, 본 발명이 마이크로리소그래피 영역의 일 실시예를 통해 상기에 설명되어 있음이 나타난다. 그러나 본 발명이 마찬가지로 다른 임의의 용도 또는 결상 방법을 위해서도 사용될 수 있는 것이 자명하다.
Claims (25)
- 광학 기기(101)의 위치 측정 장치(107)를 보정하기 위한 방법이며,
- 측정 단계(110.2)에서 광학 기기(101)의 이동 가능한 유닛(106.2)이 사전 설정 가능한 스키마에 따라 하나 이상의 자유도로 이동하고, 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치가 하나 이상의 자유도로 측정되며,
- 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치는 위치 측정 장치(107)의 제1 측정 장치(107.1)에 의한 제1 측정에서 하나 이상의 자유도로 측정되며,
- 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치는 위치 측정 장치(107)의 제2 측정 장치(107.3)에 의한 제2 측정에서, 이동 가능한 유닛(106.2)과 연결된 기준 요소(107.5)의 사용하에 하나 이상의 자유도로 측정되며,
- 보정 단계(110.5)에서 제1 측정 장치(107.1)는 제1 측정 결과 및 제2 측정 결과의 사용하에 보정되는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법에 있어서,
- 제2 측정 장치(107.3)로서 인코더 시스템이 사용되며,
- 기준 요소(107.5)는 인코더 시스템(107.3)의 기준 격자를 포함하고,
- 기준 요소(107.5)는 열적 안정화 장치를 통해 열적으로 안정화되는 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법. - 제1항에 있어서,
- 인코더 시스템(107.3)으로서 이차원 인코더 시스템이 사용되고,
- 기준 격자로서 이차원 기준 격자가 사용되고
그리고/또는
- 인코더 시스템(107.3)으로서 1 나노미터 미만의 해상도를 갖는 고해상도 인코더 시스템이 사용되는 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
- 측정 단계(110.2)는 제1 측정 단계이며
- 제2 측정 단계(110.3)에서 이동 가능한 유닛(106.2)은 사전 설정 가능한 스키마에 따라 하나 이상의 자유도로 이동하고, 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치가 하나 이상의 자유도로 측정되며,
- 제1 측정 장치(107.1)에 의한 제3 측정에서 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치는 하나 이상의 자유도로 측정되며,
- 제2 측정 장치(107.3)에 의한 제4 측정에서 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치는 기준 요소(107.5)의 사용하에 하나 이상의 자유도로 측정되며,
- 보정 단계(110.5)에서 제1 측정 장치(107.1)는 제1 측정 결과, 제2 측정 결과, 제3 측정 결과 및 제4 측정 결과의 사용하에 보정되는 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법. - 제4항에 있어서, 이동 가능한 유닛(106.2)은 제2 측정 단계(110.3)에서 제1 측정 단계(110.2)에서와 동일한 스키마에 따라 이동하는 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법.
- 제4항 또는 제5항에 있어서,
- 기준 요소(107.5)는 제1 측정 단계(110.2)에서, 이동 가능한 유닛(106.2)에 대하여 제1 위치 및 제1 배향 방향을 갖고,
- 기준 요소(107.5)는 제2 측정 단계(110.3) 이전에, 이동 가능한 유닛(106.2)에 대하여 사전 설정 가능한 제2 위치 및/또는 사전 설정 가능한 제2 배향 방향으로 제공되며,
- 제1 위치는 제2 위치와 상이하고 그리고/또는 제1 배향 방향은 제2 배향 방향과 상이한 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법. - 제4항에 있어서,
- 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치는 제2 측정 장치(107.3)의 제1 측정 유닛(107.4)의 사용하에 제2 측정을 위해 하나 이상의 자유도로 측정되고,
- 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치는 제2 측정 장치(107.3)의 제2 측정 유닛(107.6)의 사용하에 제4 측정을 위해 하나 이상의 자유도로 측정되며,
- 제2 측정 유닛(107.6)은 제1 측정 유닛(107.4)에 대해 하나 이상의 자유도에 따르는 방향에 횡으로 옵셋되어 배치되는 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법. - 제4항에 있어서,
- 제3 측정 단계(110.4)에서, 이동 가능한 유닛(106.2)은 사전 설정 가능한 스키마에 따라 하나 이상의 자유도로 이동하고, 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치가 하나 이상의 자유도로 측정되며,
- 제1 측정 장치(107.1)에 의한 제5 측정에서 광학 기기(101)의 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치는 하나 이상의 자유도로 측정되고,
- 제2 측정 장치(107.3)에 의한 제6 측정에서 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치는 기준 요소(107.5)의 사용하에 하나 이상의 자유도로 측정되고,
- 보정 단계(110.5)에서 제1 측정 장치(107.1)는 제1 측정 결과, 제2 측정 결과, 제3 측정 결과, 제4 측정 결과, 제5 측정 결과 및 제6 측정 결과의 사용하에 보정되는 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법. - 제8항에 있어서, 이동 가능한 유닛(106.2)은 제3 측정 단계(110.4)에서 제1 측정 단계(110.2) 및/또는 제2 측정 단계(110.3)에서와 동일한 스키마에 따라 이동하는 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법.
- 제8항 또는 제9항에 있어서,
- 기준 요소(107.5)는 제1 측정 단계(110.2)에서, 이동 가능한 유닛(106.2)에 대하여 제1 위치 및 제1 배향 방향을 갖고,
- 기준 요소(107.5)는 제2 측정 단계(110.3) 이전에, 이동 가능한 유닛(106.2)에 대하여 사전 설정 가능한 제2 위치에 제공되고, 기준 요소(107.5)는 제3 측정 단계(110.4) 이전에, 이동 가능한 유닛(106.2)에 대하여 사전 설정 가능한 제3 배향 방향으로 제공되며,
- 제1 위치 및 제2 위치는 서로 상이하고 제1 배향 방향 및 제3 배향 방향은 서로 상이하거나
- 기준 요소(107.5)는 제2 측정 단계(110.3) 이전에, 이동 가능한 유닛(106.2)에 대하여 사전 설정 가능한 제2 배향 방향으로 제공되고, 기준 요소(107.5)는 제3 측정 단계(110.4) 이전에, 이동 가능한 유닛(106.2)에 대하여 사전 설정 가능한 제3 위치에 제공되며,
- 제1 위치 및 제3 위치는 서로 상이하고 제1 배향 방향 및 제2 배향 방향은 서로 상이한 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법. - 제4항에 있어서,
- 보정 단계(110.5)는 제1 보정 단계이고, 적어도 제2 측정 결과 및 제4 측정 결과는 인코더 시스템(107.3)의 시스템 에러를 제거하기 위해 평가되어 평가 결과는 기준 데이터 세트에 저장되고
- 제1 보정 단계(110.5)에 후속하는 제4 측정 단계(110.2, 110.3, 110.4)에서, 이동 가능한 유닛(106.2)은 사전 설정 가능한 스키마에 따라 하나 이상의 자유도로 이동하고, 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치가 하나 이상의 자유도로 측정되며,
- 제1 측정 장치(107.1)에 의한 제7 측정에서 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치는 하나 이상의 자유도로 측정되고,
- 제2 측정 장치(107.3)에 의한 제8 측정에서 이동 가능한 유닛의 위치는 기준 요소의 사용하에 하나 이상의 자유도로 측정되고,
- 제2 보정 단계(110.5)에서 제1 측정 장치(107.1)는 제7 측정 결과 및 제8 측정 결과의 사용과 기준 데이터 세트의 사용하에 보정되는 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법. - 제1항에 있어서,
- 이동 가능한 유닛(106.2)은 광학 기기(101)의 정규 작동에서 제1 측정 장치(107.1)에 의해 위치가 측정될 수 있는 유효 영역을 규정하고,
- 제2 측정 장치(107.3)는 적어도 제2 측정에서 기준 요소(107.5)의 측정 영역을 측정하며,
- 상기 측정 영역은 적어도 유효 영역에 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법. - 제1항에 있어서,
- 광학 기기(101)는 이동 가능한 유닛(106.2)이 광학 기기(101)의 정규 작동시 이동하게 되는 작업 영역을 규정하고
- 이동 가능한 유닛(106.2)은 측정 단계(110.2)에서 적어도 작업 영역의 대부분에 걸쳐 하나 이상의 자유도로 이동하는 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법. - 제1항에 있어서, 적어도 제2 측정 동안 제2 측정 장치(107.3)를 통해 기준 요소(107.5)의 하나 이상의 기준 마크가 측정되는 것을 특징으로 하는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 마이크로리소그래피 장치(101)의 마스크 테이블(104.1)에 대한 위치 측정 장치의 보정을 위해, 마이크로리소그래피 장치(101)의 기판 테이블(106.2)에 대한 위치 측정 장치(107)의 보정을 위해, 기판 정밀 검사 장치의 기판 테이블에 대한 위치 측정 장치의 보정을 위해, 또는 마스크 정밀 검사 장치의 마스크 테이블에 대한 위치 측정 장치의 보정을 위해 사용되는, 광학 기기의 위치 측정 장치를 보정하기 위한 방법.
- - 구동 유닛에 의해 움직일 수 있는 이동 가능한 유닛(106.2),
- 제어 장치(108) 및
- 위치 측정 장치(107)를 구비하며,
- 위치 측정 장치(107)는 제1 측정 장치(107.1) 및 제2 측정 장치(107.3)를 포함하고,
- 위치 측정 장치(107)는 측정 단계에서, 구동 유닛을 통해 사전 설정 가능한 스키마에 따라 움직이는 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치를 하나 이상의 자유도로 측정하기 위해 형성되고,
- 제1 측정 장치(107.1)는 하나 이상의 자유도로 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치에 대해 나타나는 제1 변수를 제1 측정에서 측정하여 제어 장치(108)에 송신하기 위해 형성되고,
- 제2 측정 장치(107.3)는 이동 가능한 유닛(106.2)과 연결된 기준 요소(107.5)를 포함하고, 하나 이상의 자유도로 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치에 대해 나타나는 제2 변수를 제2 측정에서 기준 요소(107.5)의 사용하에 측정하여 제어 장치(108)에 송신하기 위해 형성되고,
- 제어 장치(108)는 보정 단계에서 제1 측정 장치(107.1)를 제1 측정 결과 및 제2 측정 결과의 사용하에 보정하기 위해 형성되는 광학 기기에 있어서,
- 제2 측정 장치는 인코더 시스템(107.3)을 포함하며,
- 기준 요소(107.5)는 인코더 시스템(107.3)의 기준 격자를 포함하고,
- 기준 요소(107.5)는 열적 안정화 장치를 통해 열적으로 안정화되는 것을 특징으로 하는 광학 기기. - 제16항에 있어서,
- 인코더 시스템(107.3)은 이차원 기준 격자를 갖는 이차원 인코더 시스템이며
그리고/또는
- 인코더 시스템(107.3)은 1 나노미터 미만의 해상도를 갖는 고해상도 인코더 시스템인 것을 특징으로 하는 광학 기기. - 제16항 또는 제17항에 있어서,
- 기준 요소(107.5)는 낮은 열팽창 계수를 갖고
그리고/또는
- 기준 요소(107.5)를 열적으로 안정화시키기 위해 형성된 열적 안정화 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 광학 기기. - 제16항에 있어서,
- 측정 단계는 제1 측정 단계이며
- 위치 측정 장치(107)는 적어도 제2 측정 단계에서, 구동 유닛을 통해 사전 설정 가능한 스키마에 따라 움직이는 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치를 하나 이상의 자유도로 측정하기 위해 형성되고,
- 제1 측정 장치(107.1)는 하나 이상의 자유도로 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치에 대해 나타나는 제1 변수를 제3 측정에서 측정하여 제어 장치(108)에 송신하기 위해 형성되고,
- 제2 측정 장치(107.3)는 하나 이상의 자유도로 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치에 대해 나타나는 제2 변수를 제4 측정에서 기준 요소(107.5)의 사용하에 측정하여 제어 장치(108)에 송신하기 위해 형성되고,
- 제어 장치(108)는 보정 단계에서 제1 측정 장치(107.1)를 제1 측정 결과, 제2 측정 결과, 제3 측정 결과 및 제4 측정 결과의 사용하에 보정하기 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 기기. - 제16항에 있어서,
- 기준 요소(107.5)는 제1 측정 단계에서, 이동 가능한 유닛(106.2)에 대하여 제1 위치 및 제1 배향 방향을 갖고,
- 기준 요소(107.5)를 제2 측정 단계 이전에, 이동 가능한 유닛(106.2)에 대하여 사전 설정 가능한 제2 위치 및/또는 사전 설정 가능한 제2 배향 방향으로 제공하도록 형성된 조작 장치가 제공되며,
- 제1 위치는 제2 위치와 상이하고 그리고/또는 제1 배향 방향은 제2 배향 방향과 상이한 것을 특징으로 하는 광학 기기. - 제19항 또는 제20항에 있어서,
- 제2 측정 장치(107.3)는 제1 측정 유닛(107.4) 및 제2 측정 유닛(107.6)을 포함하며,
- 제1 측정 유닛(107.4)은 하나 이상의 자유도로 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치에 대해 나타나는 변수를 제2 측정에 대해 측정하기 위해 형성되고,
- 제2 측정 유닛(107.6)은 하나 이상의 자유도로 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치에 대해 나타나는 변수를 제4 측정에 대해 측정하기 위해 형성되며,
- 제2 측정 유닛(107.6)은 제1 측정 유닛(107.4)에 대해 하나 이상의 자유도에 따르는 방향에 횡으로 옵셋되어 배치되며,
- 제1 측정 유닛(107.4) 및 제2 측정 유닛(107.6)은 열적으로 안정화된 공통의 지지 부재(109)에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 기기. - 제20항에 있어서,
- 보정 단계는 제1 보정 단계이고, 제어 장치(108)는 인코더 시스템(107.3)의 시스템 에러를 제거하기 위해 적어도 제2 측정 결과 및 제4 측정 결과를 평가하여 평가 결과를 기준 데이터 세트에 저장하기 위해 형성되며,
- 위치 측정 장치(107)는 적어도 제1 보정 단계에 후속하는 추가 측정 단계에서, 사전 설정 가능한 스키마에 따라 하나 이상의 자유도로 움직이는 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치를 하나 이상의 자유도로 측정하기 위해 형성되며,
- 제1 측정 장치(107.1)는 하나 이상의 자유도로 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치에 대해 나타나는 제1 변수를 제7 측정에서 측정하여 제어 장치(108)에 송신하기 위해 형성되고,
- 제2 측정 장치(107.3)는 하나 이상의 자유도로 이동 가능한 유닛(106.2)의 위치에 대해 나타나는 제2 변수를 제8 측정에서 기준 요소(107.5)의 사용하에 측정하여 제어 장치(108)에 송신하기 위해 형성되고,
- 제어 장치(108)는 제2 보정 단계에서 제1 측정 장치(107.1)를 제7 측정 결과 및 제8 측정 결과의 사용과 기준 데이터 세트의 사용하에 보정하기 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 기기. - 제16항에 있어서,
- 이동 가능한 유닛(106.2)은 광학 기기의 정규 작동에서 제1 측정 장치(107.1)에 의해 위치가 측정될 수 있는 유효 영역을 규정하고, 제2 측정 장치(107.3)는 적어도 제2 측정에서 기준 요소(107.5)의 측정 영역을 측정하며, 상기 측정 영역은 적어도 유효 영역에 가깝게 배치되고
그리고/또는
- 광학 기기(101)는 이동 가능한 유닛(106.2)이 광학 기기(101)의 정규 작동시 이동하는 작업 영역을 규정하고, 구동 유닛은 이동 가능한 유닛(106.2)을 측정 단계에서 적어도 작업 영역의 대부분에 걸쳐 하나 이상의 자유도로 이동시키기 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 기기. - 제16항에 있어서, 제2 측정 장치(107.3)는 적어도 제2 측정 동안 기준 요소(107.5)의 하나 이상의 기준 마크를 측정하기 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 기기.
- 제16항에 있어서, 위치 측정 장치(107)는 마이크로리소그래피 장치(101)의 마스크 테이블(104.1)에 대한 위치 측정 장치, 마이크로리소그래피 장치(101)의 기판 테이블(106.2)에 대한 위치 측정 장치, 기판 정밀 검사 장치의 기판 테이블에 대한 위치 측정 장치, 또는 마스크 정밀 검사 장치의 마스크 테이블에 대한 위치 측정 장치인 것을 특징으로 하는 광학 기기.
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