KR20100093486A - 측정 장치 및 측정 장치 내에 광학 모듈을 배열하는 방법 - Google Patents

측정 장치 및 측정 장치 내에 광학 모듈을 배열하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 측정 장치 및 측정 장치 내에 광학 모듈을 배열하는 방법에 관한 것이다.
측정 장치(10) 내에 광학 모듈(12)을 배열하는 방법은 전자기 방사선(24)으로 광학 모듈(12)을 조사하기 위한 조사 시스템(20), 기준 구성요소(30) 및 기준 구성요소(30)에 관하여 규정된 위치에 배치되는, 검출면(33)을 형성하는 검출 요소(32)를 측정 장치(10)에 제공하는 단계와, 조사 시스템(20)에 의해 방출된 방사선이 광학 모듈(12)을 통과하여 출사 비임(31)으로서 검출면(33, 54) 상에 충돌하도록 측정 장치(10) 내에 광학 모듈(12)을 배치하는 단계와, 검출면(33, 54)에 관한 출사 비임(31)의 위치를 측정하는 단계와, 검출면(33, 54)에 관한 출사 비임(31)의 위치가 원하는 위치에 대응하게 되도록 측정 장치(10) 내의 광학 모듈의 위치를 조정하는 단계와, 기준 구성요소(30)에 관한 광학 모듈(12)의 위치를 규정하는 위치 파라미터들을 제정하는 단계를 포함한다.

Description

측정 장치 및 측정 장치 내에 광학 모듈을 배열하는 방법 {METHOD FOR ARRANGING AN OPTICAL MODULE IN A MEASURING APPARATUS AND A MEASURING APPARATUS}
본 발명은 측정 장치 내에 특히, 마이크로리소그래피 투영 노광 시스템을 위한 광학 모듈을 배열하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이 유형의 측정 장치와, 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 시스템 내에 광학 모듈을 장착하는 방법에 관한 것이다.
마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 시스템의 생산시, 투영 노광 시스템의 개별 광학 모듈들은 제조자에 의해 별개로 생산되며, 사용자의 구내에 있는 투영 노광 시스템 내에 단지 설치만 되게 된다. 이들 유형의 별개로 생산된 광학 모듈들은 예를 들어, 노광 시스템의 조명 광학장치(illumination optics)나 투영 렌즈(projection objective)일 수 있다. 이들 광학 모듈들 각각은 일련의 광학 요소들을 포함하며, 이 광학 요소들은 모듈의 광학 특성들이 특정 공차로 목표 제원에 대응하도록 제조자에 의해 서로에 대해 조정된다. 광학 모듈 내의 광학 요소들의 조정은 광학 측정 장치 내에서 이루어진다. 그후, 광학 모듈은 고객 구내의 투영 노광 시스템 내에 설치된다. 여기서, 광학 모듈은 일반적으로 투영 노광 시스템 내의 미리 지정된 위치에 배치된다.
이미 상술한 바와 같이, 모듈의 실제 광학 특성들은 목표 제원으로부터 벗어나 있다. 특히, 설치되는 광학 모듈은 광학 모듈 내에서의 그 실제 진로가 원하는 진로로부터 벗어난 광학 경로를 가지며, 그래서, 투영 노광 시스템의 노광 작업 동안 광학 모듈을 통과하는 출사 비임은 원하는 위치 및 원하는 배향으로부터 벗어난 위치 및 배향을 갖는다. 따라서, 설치된 광학 모듈의 광학 특성들을 투영 노광 시스템의 광학 경로에 정합(match)시킬 필요가 있다. 이는 일반적으로 고객 구내에 있는 설치된 광학 모듈을 갖는 투영 노광 시스템의 광학적 파라미터들을 측정하고, 투영 노광 시스템의 광학 요소들을 이에 따라 조정하여 이들을 최적화함으로써 이루어진다. 그러나, 이 조정 프로세스는 매우 복잡하며, 투영 노광 시스템의 광학 특성들을 특정 정도로 최적화하는 것만 가능할 뿐이다. 그러나, 투영 노광 시스템의 광학 품질에 대한 요구는 지속적으로 점점 더 엄중해지고 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하는 것으로, 더 구체적으로는 사용자 구내의 마이크로리소그래피용 투영 노광 시스템의 조정의 복잡성을 감소시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서, 측정 장치 내에서 특히, 마이크로리소그래피 투영 노광 시스템을 위한 광학 모듈을 배열하는 방법이 제공된다. 이 방법은 전자기 방사선으로 광학 모듈을 조사하기 위한 조사 시스템과 기준 구성요소와 검출면을 형성하는 검출 요소를 측정 장치에 제공하는 것을 포함하며, 검출 요소는 기준 구성요소에 관하여 규정된 위치에 배치된다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 조사 시스템에 의해 방출된 방사선이 광학 모듈을 통과하고 출사 비임으로서 검출면 상에 충돌하도록 측정 장치 내에 광학 모듈을 배치하는 단계와, 기준면에 관한 출사 비임의 위치를 측정하는 단계와, 검출면에 관한 출사 비임의 위치가 원하는 위치에 대응하게 되도록 측정 장치 내의 광학 모듈의 위치를 조정하는 단계와, 기준 구성요소에 관한 광학 모듈의 위치를 규정하는 위치 파라미터를 제정하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따라서, 특히, 마이크로리소그래피 투영 노광 시스템을 위한 광학 모듈을 위한 측정 장치가 제공된다. 본 발명에 따른 측정 장치는 전자기 방사선으로 광학 모듈을 조사하기 위한 조사 시스템과, 조사 시스템에 의해 방출된 방사선이 광학 모듈을 통과하고 출사 비임으로서 검출면 상에 충돌하도록 광학 모듈을 보유하기 위한 보유 장치와, 기준 구성요소와, 검출면을 형성하는 검출 요소를 갖는 검출 모듈을 포함한다. 검출 요소는 기준 구성요소에 관한 규정된 위치에 배치되고, 검출 모듈은 검출면에 관한 출사 비임의 위치를 측정하도록 구성된다. 또한, 측정 장치는 검출면에 관한 출사 비임의 위치가 원하는 위치에 대응하게 되도록 측정 장치내의 광학 모듈의 위치를 조정하도록 구성된 조정 장치와, 기준 구성요소에 관한 광학 모듈의 위치를 규정하는 위치 파라미터를 제정하도록 구성된 위치 센서 시스템을 포함한다.
또한, 본 발명에 따라서, 마이크로리소그래피용 투영 노광 시스템 내에 광학 모뷸을 장착하기 위한 방법이 제공된다. 광학 모듈은 원하는 광학 특성들과는 다른 실제 광학 특성들을 갖는다. 본 발명에 따른 방법은 투영 노광 시스템의 기준 구성요소에 관한 광학 모듈의 원하는 위치를 규정하기 위한 위치 파라미터들을 제공하는 단계와, 투영 노광 시스템 내로 광학 모듈을 삽입하고 기준 구성요소에 대하여 광학 모듈을 대응적으로 조정함으로써 광학 모듈을 원하는 위치에 배치하는 단계를 포함하며, 위치 파라미터들은 원하는 위치에 광학 모듈을 배치할 시 광학 모듈의 실제 광학 특성이 광학 모듈에 후속하는 투영 노광 시스템의 광학 경로에 정합되도록 선택된다.
본 발명에 따른 측정 장치 또는 측정 장치 내에 광학 모듈을 배열하기 위한 본 발명에 따른 방법에 의해, 광학 모듈의 실제 광학 특성들을 고려하여 위치 파라미터들이 제정된다. 이들 위치 파라미터들은 출사 비임이 검출 요소에 관해 원하는 위치를 갖게 되는, 측정 장치의 기준 구성요소에 관한 광학 모듈의 위치를 규정한다.
검출 요소는 기준 구성요소에 관하여 규정된 위치에 배치된다. 이에 관해, 규정된 위치라는 것은 기준 구성요소에 관한 검출 요소의 위치, 따라서 좌표 위치 및/또는 배향이 이 방법의 이행 동안 규정되고, 따라서, 알려진다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이는 기본적으로 이동가능하지만 프로세스 동안 사전 결정된 위치에 로킹되어 있도록 기준 구성요소 상에 장착된 검출 요소에 의해, 또는, 기준 구성요소에 강성적으로 연결되어 있는 검출 요소에 의해 달성될 수 있다. 또한, 검출 요소의 위치는 가변적일(flexible) 수도 있으며, 측정 프로세스 동안 예로서, 간섭계에 의해 연속적으로 측정될 수도 있다. 이 경우, 위치 파라미터의 제정시 각각의 위치가 계산적으로 고려될 수 있다.
검출 요소가 기준 구성요소에 관한 규정된 위치에 배치되기 때문에, 검출 요소에 관해 출사 비임이 취하는 위치는 기준 구성요소의 위치에 상관된다. 측정 장치에 의해 본 발명에 따라 측정된 검출면에 관한 출사 비임의 위치는 검출면에 대한 출사 비임의 배향 및/또는 검출면 상의 출사 비임의 위치를 포함한다.
이미 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 측정 장치에 의해 제정된 위치 파라미터는 출사 비임이 검출 요소에 관해 원하는 위치를 취하는 측정 장치의 기준 구성요소에 관한 광학 모듈의 위치를 규정한다. 이들 위치 파라미터는 사용자 구내의 투영 노광 시스템 내에 광학 모듈을 장착할 때 사용될 수 있다.
이를 위해, 투영 노광 시스템 내에 기준 구성요소가 제공될 수 있다. 이 기준 구성요소는 광학 모듈에 관해, 측정 장치의 기준 구성요소와 동일한 위치를 갖도록 투영 노광 시스템 내에 배치될 수 있다. 대안적으로, 투영 노광 시스템의 기준 구성요소는 측정 장치의 기준 구성요소와는 다른 상대적 위치를 가질 수도 있다. 이 경우, 측정 장치에 의해 제정되는 위치 파라미터는 필요에 따라 대응적으로 적응(adapt)된다.
따라서, 필요시 투영 노광 시스템 내의 조건에 적응되는 위치 파라미터는 투영 노광 시스템 내의 광학 모듈의 원하는 위치를 규정한다. 이 원하는 위치는 광학 모듈의 실제 광학 특성이 광학 모듈에 후속하는 투영 노광 시스템의 광학 경로에 정합되는, 투영 노광 시스템의 기준 구성요소에 관한 광학 모듈의 위치를 지정한다. 여기서, 광학 모듈의 실제 광학 특성은 투영 노광 시스템의 노광 작업 동안 광학 모듈을 벗어나는 노광 방사선의 출사 비임이 광학 모듈에 후속하는 투영 노광 시스템의 광학 경로 내로 원하는 위치에서 진입하도록 광학 모듈에 후속하는 투영 노광 시스템의 광학 경로에 정합된다.
위치 파라미터들이 투영 노광 시스템의 기준 구성요소에 관한 출사 비임의 위치 및/또는 배향을 제정하기 때문에, 광학 모듈을 위치 파라미터들에 의해 규정된 원하는 위치에 배치할 때 광학 모듈의 실제 광학 특성은 광학 모듈에 후속하는 투영 노광 시스템의 광학 경로에 정합된다. 그러나, 이를 위해, 광학 경로는 기준 구성요소에 관한 규정된 위치 및 배향으로 배치되어야 한다.
따라서, 본 발명은 투영 노광 시스템 내에 장착하는 동안, 측정 장치에 의해 제정된 위치 파라미터들에 의거하여 광학 모듈의 위치를 조정함으로써, 광학 모듈의 실제 광학 특성들이 투영 노광 시스템의 광학 경로에 미리 정합되도록 광학 모듈을 투영 노광 시스템 내에 위치설정하는 것을 가능하게 한다. 또한, 이에 따라, 광학 모듈의 실제 광학 특성들에 대한 미세 정합을 위한 투영 노광 시스템의 광학 요소들의 추가 조정이 용이해지거나, 심지어 불필요해진다. 종래의 방법에서는 필수적이던 이 유형의 미세 정합에서, 광학 모듈은 투영 노광 시스템 내의 광학 모듈의 원하는 광학적 특성들을 추정함으로써 투영 노광 시스템 내에 배치된다. 그후, 투영 노광 시스템의 광학 특성들이 측정되고, 존재시 광학 모듈의 원하는 특성들로부터의 광학 모듈의 실제 광학 특성들의 편차에 기여할 수 있는 여기서 제정된 에러들이 광학 요소의 대응적 조정에 의해 보상된다.
본 발명에 따른 해법에 기인한 미세 정합의 용이화 또는 중단으로 인해, 사용자 구내의 투영 노광 시스템의 조정의 복잡성이 크게 감소될 수 있다. 최종 장착 상태에서의 투영 노광 시스템의 광학적 특성도 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 검출면에 관한 출사 비임의 위치의 측정은 검출면 상의 출사 비임의 위치를 결정하는 것을 포함하고, 측정 장치 내의 광학 모듈의 위치의 조정은 적어도 검출면 상의 출사 비임의 위치가 원하는 위치에 대응하게 되도록 이행된다. 광학 모듈의 위치 조정 이전에, 필요하다면, 검출면 상의 출사 비임의 위치가 원하는 위치에 근접해지도록 광학 모듈의 개별 광학 요소가 조정될 수도 있다. 따라서, 광학 모듈의 위치의 교정 범위가 허용가능한 범위 이내에 남아있는 것이 보증된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 검출면에 관한 출사 비임의 위치의 측정은 검출면에 대한 출사 비임의 배향을 결정하는 것을 포함하고, 측정 장치 내의 광학 모듈의 위치의 조정은 적어도 검출면에 대한 출사 비임의 배향이 원하는 배향에 대응하게 되도록 이행된다. 또한, 검출면에 관한 출사 비임의 위치의 측정은 검출면 상의 출사 비임의 위치를 결정하는 것 및 검출면에 대한 출사 비임의 배향을 결정하는 것 양자 모두를 포함할 수 있으며, 따라서, 측정 장치 내의 광학 모듈의 위치의 조정은 검출면 상의 출사 비임의 위치가 원하는 위치에 대응하게 되고 검출면에 대한 출사 비임의 배향이 원하는 배향에 대응하게 되도록 이행될 수 있다. 광학 모듈의 위치 조정 이전에, 필요하다면, 검출면에 대한 출사 비임의 배향이 원하는 배향에 근접해지게 되도록 광학 모듈의 개별 광학 요소가 조정될 수도 있다. 따라서, 여기에서 광학 모듈의 위치의 교정 범위가 허용가능한 범위 이내로 남아있게 되는 것이 또한 보증된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 측정 장치는 제2 검출면을 형성하는 제2 검출 요소를 포함하고, 제2 검출 요소는 기준 구성요소에 관한 규정된 좌표 위치에 배치되며, 제1 검출면에 관한 출사 비임의 위치의 측정은 제1 검출면 상의 출사 비임의 위치를 결정하는 것과, 제2 검출면에 대한 출사 비임의 배향을 결정하는 것을 포함하고, 측정 장치 내의 광학 모듈의 위치의 조정은 제1 검출면 상의 출사 비임의 위치가 원하는 위치에 대응하게 되고 제2 검출면에 대한 출사 비임의 배향이 원하는 배향에 대응하게 되도록 이행된다. 여기서, 출사 비임의 위치설정은 6개 자유도까지, 즉, 3개의 병진 자유도까지와, 3개의 회전 자유도까지로 구현된다. 제1 검출면 및 제2 검출면은 각각의 측정 동안 동일한 위치에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광학 모듈의 위치 파라미터들은 기준 구성요소에 관한 광학 모듈의 배향 및/또는 위치를 결정함으로서 측정된다. 이는 특히, 각각 3개의 차원으로 구현된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광학 모듈은 적어도 하나의 기준 요소를 가지고, 광학 모듈의 위치는 적어도 하나의 차원으로 기준 구성요소에 관한 기준 요소의 위치를 결정함으로써 제정된다. 특히, 광학 모듈은 예로서, 광학 모듈의 하우징 상에 배치된 3개의 기준 요소를 갖는다. 이 경우에, 기준 구성요소에 관한 광학 모듈의 위치 및 배향 양자 모두가 각각 3개의 차원으로 기준 요소를 측정함으로써 제정된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 기준 요소는 서로를 향해 경사진 두 개의 기준면을 가지며, 이들 각각 상에서 기준 구성요소에 관한 규정된 좌표 위치에 배치된 적어도 하나의 거리 센서에 의해 거리 측정이 이루어진다. 이 유형의 거리 센서는 하기의 상세한 설명에 더 상세히 설명된 바와 같이 예로서, 크로매틱 거리 센서(chromatic distance sensor)의 형태일 수 있다. 거리 센서에 의해 이루어진 거리 측정은 각각의 기준면과 거리 센서 사이의 거리에 관련한다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 측정 장치 내의 광학 모듈의 위치의 조정시, 측정 장치의 개별 요소들은 서로에 관하여 불변 상태로 남아 있는다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광학 모듈은 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 시스템에 사용하도록 구성된다. 투영 노광 시스템은 특히, "스캐너"라고도 알려진 스텝-앤드-스캔(step-and-scan) 노광 시스템으로서 설계될 수 있다. 일 형태에 따라서, 광학 모듈은 마이크로리소그래피용 투영 노광 시스템의 조명 광학장치 또는 투영 렌즈로서 구성된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광학 모듈은 EUV 및/또는 더 높은 주파수 파장 범위, 특히, 100 nm 미만, 예로서, 13.5 nm의 파장 범위에서 사용하도록 구성된다. 이 경우, 광학 모듈은 반사적으로(catoptrically) 구성되는 것이 바람직하며, 전적으로 반사 광학 요소만을 갖는다. 대안적으로, 광학 모듈은 예로서, UV 파장 범위, 예를 들어, 365 nm, 248 nm 또는 193 nm 같은 장파(longer-wave) 파장 범위에서 사용하도록 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 측정 장치는 진공 챔버를 가지며, 광학 모듈은 출사 비임의 위치를 측정하기 위한 진공 챔버 내에 배치된다. 이 유형의 측정 장치는 특히, EUV 방사선을 위해 설계된 광학 모듈을 측정하기에 적합하다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 검출 요소는 기준 구성요소에 관한 출사 비임의 위치를 측정할 때 위치가 고정적으로 배치된다. 이미 상술한 바와 같이, 따라서, 검출 요소는 기준 구성요소에 관하여 규정된 위치에 배치된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 검출 요소는 마스크 상에 배치된 측정 마킹(measuring marking)을 갖는 마스크로서 구성된다. 검출면은 측정 마킹들을 갖는 마스크 표면에 의해 형성된다. 본 발명에 따른 다른 실시예에서, 검출기 카메라에 의해, 출사 비임에 의해 조명되는 측정 마킹이 식별된다. 이로부터, 검출면 상의 출사 비임의 위치가 결정된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광학 모듈의 동공 평면(pupil plane) 및/또는 초점 평면 내의 출사 비임의 방사선 분포가 국지 분석 센서(locally resolving sensor)에 의해 추가로 측정된다. 측정 정보는 투영 노광 시스템 내의 광학 모듈의 장착을 위해 제공될 수 있다. 광학 모듈의 위치에 독립적으로 유발되는 에러들의 교정을 위한 투영 노광 시스템의 가능한 광학적 미세 조정에서, 이 측정 정보가 고려된다.
본 발명에 따른 측정 장치의 다른 실시예에서, 조정 장치는 광학 모듈의 위치의 조정을 위한 3개의 위치설정 장치를 더 포함하고, 3개의 위치설정 장치들은 서로 직교하는 3개의 좌표축을 따라 각각 이동가능하며, 제1 위치설정 장치는 3개의 좌표축 중 제1 좌표축을 따라 작용하는 구동부를 가지고, 제2 위치설정 장치는 3개의 좌표축 중 제1 및 제2 좌표축을 따라 각각 작용하는 구동부들을 가지며, 제3 위치설정 장치는 모든 3개의 좌표축들 각각을 따라 작용하는 3개의 구동부를 갖는다.
투영 노광 시스템 내의 광학 모듈의 장착을 위한 본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서, 위치 파라미터들에 의해 규정된 원하는 위치에 광학 모듈을 배치할 때, 광학 모듈의 실제 광학적 특성들이 광학 모듈에 후속하는 투영 노광 시스템의 광학 경로에 정합되고, 그래서, 투영 노광 시스템의 노광 작업 동안 광학 모듈을 떠나는 노광 방사선의 출사 비임이 광학 모듈에 후속하는 투영 노광 시스템의 광학 경로 내로 원하는 위치에서 진입한다. 원하는 위치는 출사 비임의 원하는 위치, 즉, 출사 비임의 전파 방향(propagation direction)을 측방향으로 이동시킴으로써 설정될 수 있는 원하는 위치 및/또는 출사 비임의 전파 방향을 변경함으로써 설정될 수 있는 원하는 배향을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광학 모듈은 기준 요소들을 구비하고, 제공된 위치 파라미터들은 기준 구성요소에 관한 기준 요소를 위한 원하는 좌표 위치의 위치 좌표를 포함하며, 위치 좌표는 각 원하는 좌표 위치들에 기준 요소를 배치할 때 광학 모듈이 원하는 위치에 배치되도록 선택된다. 이런 위치 좌표들은 모든 좌표 방향으로 제공될 수 있다. 본 발명에 따른 다른 실시예에서, 기준 요소는 각각 서로를 향해 경사진 두 개의 기준면을 가지고, 기준 요소의 위치 좌표들은 기준 구성요소에 관하여 규정된 좌표 위치에 배치된 각각의 거리 센서에 관한 기준면의 거리값들에 의해 제공된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 광학 모듈은 하우징을 포함하고, 기준 요소는 하우징 상에 배치된다.
상술한 측정 장치 내에 광학 모듈을 배열하기 위한 본 발명에 따른 방법의 실시예들에 관하여 명시된 특징들은 본 발명에 따른 측정 장치에 대응적으로 적용될 수 있다. 반대로, 상술한 본 발명에 따른 측정 장치의 실시예들에 관하여 명시된 특징들은 본 발명에 따른 방법에 대응적으로 적용될 수 있다. 또한, 투영 노광 시스템 내에 광학 모듈을 장착하기 위한 방법에 관하여 언급된 특징들은 본 발명에 따른 측정 장치 또는 측정 장치 내에 광학 모듈을 배열하기 위한 본 발명에 따른 방법에 적용될 수 있다.
이하에서, 첨부된 개략적 도면들에 의거하여 본 발명을 더 상세히 설명한다. 도면들은 이하를 도시한다.
도 1은 조정 장치, 위치 센서 시스템 및 광학 모듈을 벗어나는 비임의 위치를 결정하기 위한 검출 모듈을 갖는 광학 모듈을 위한 본 발명에 따른 측정 장치의 일 실시예이다.
도 2는 광학 모듈을 벗어나는 비임의 배향을 결정하기 위한 검출 모듈을 갖는 도 1에 따른 측정 장치이다.
도 3은 광학 모듈을 벗어나는 비임을 측정하기 위한 국지 분석 센서를 갖는 도 1 또는 도 2에 따른 측정 장치이다.
도 4는 도 1 내지 도 3 중 임의의 도면에 따른 측정 장치의 조정 장치와 위치 센서 시스템의 제1 실시예의 예시도이다.
도 5는 도 4에 따른 조정 장치에 포함된 위치설정 장치의 상세 예시도이다.
도 6은 도 4에 따른 측정 장치의 위치설정 장치의 구동 방향들 및 이동의 장유도의 상세 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 실시예의 도 4에 따른 조정 장치의 부분 상면도이다.
도 8은 광학 모듈을 지지하기 위한 도 5에 따른 위치설정 장치의 지지부의 단면도이다.
도 9는 광학 모듈이 내부에 배치되어 있는 마이크로리소그래피용 투영 노광 시스템의 매우 개략적인 예시도이다.
이하에 설명된 예시적 실시예에서, 서로 구조적 또는 기능적으로 유사한 요소들에는 가능한 동일 또는 유사 참조 번호가 부여되어 있다. 따라서, 특정 예시적 실시예의 개별 구성요소의 특징을 이해하기 위해서는 본 발명의 전체적 설명이나 다른 예시적 실시예들의 설명을 참조하여야 한다.
도 1은 광학 모듈(12)을 위한 본 발명에 따른 측정 장치(10)의 예시적 실시예를 도시한다. 광학 모듈(12)은 마이크로리소그래피용 투영 노광 시스템을 위한 조명 광학장치로 구성되어 있다. 대안적으로, 투영 노광 시스템의 투영 광학장치 또는 소정의 다른 광학 시스템 형태의 광학 모듈(12)도 측정 장치(10)에서 측정될 수 있다.
조명 광학장치 형태의 도 1에 따른 광학 모듈(12)은 극자외선 파장 범위(EUV)에서 동작하도록 설계되어 있으며, 따라서, 반사 광학 요소들(14)만을 포함한다. EUV 파장 범위는 100 nm 보다 작은 파장들, 특히, 13.5 nm의 파장을 갖는 방사선을 포함한다.
측정 장치(10)는 광학 모듈(12)의 작동 파장을 위해 설계된 파장을 갖는 전자기 방사선(24)으로 광학 모듈(12)을 조사하기 위한 조사 시스템(20)을 포함한다. 따라서, 본 경우에, 전자기 방사선은 EUV 방사선이다. 그러나, 광학 모듈(12)에 따라서, 다른 파장들, 예를 들어, UV 파장 범위, 예를 들어, 365 nm, 248 nm 또는 193 nm의 파장이 사용될 수도 있다. 조사 시스템(20)은 예시된 경우에는 전자기 방사선(24)을 생성하는 방사선 소스(22)와, 방사선 소스(22) 하류의 이물질 필터(23)와, 광학 모듈(12)의 바로 상류의 개구(28) 상에 방사선(24)을 집속하기 위한 집광기(collector; 26)를 포함한다. 예시된 경우에 있어서, 전자기 방사선의 파장은 EUV 파장 범위 이내이기 때문에, 측정 장치(10)는 진공 챔버(16)를 포함하고, 진공 챔버(16)의 하우징(15)이 조사 시스템(20) 및 광학 모듈(12)을 수납하고 있다.
광학 모듈(12)은 3개의 위치설정 장치들(40) 상에 배치되며, 이들 중 두 개만이 도 1에 예시되어 있다. 여기서, 위치설정 장치(40)는 개구(28)를 통과한 이후, 전자기 방사선(24)이 광학 모듈(12) 내로 진입하고, 광학 모듈(12)을 통과하고, 그후, 출사 비임(31)으로서 검출면(33) 상에 충돌하도록 위치된다. 여기서, 광학 모듈(12)은 광학 모듈(12)을 구비한 투영 노광 시스템의 동작 동안 대응 노광 방사선이 통과하는 광학 경로에 대응하는 광학 경로로 전자기 방사선(24)이 통과한다.
검출면(33)은 측정 마스크 또는 측정 레티클(measuring reticle) 형태의 검출 요소(32)에 의해 형성된다. 측정 마스크는 검출면(33) 상에 배치된 복수의 측정 마킹들(34)을 포함한다. 측정 장치(10)는 소위 계측 프레임(metrology frame) 형태의 기준 구성요소(30)를 더 포함한다. 검출 요소(32)는 기준 구성요소(30)에 관하여 규정된 위치에 배치되며, 다시말하면, 측정시, 기준 구성요소(30)에 관한 검출 요소(32)의 위치는 알려진다. 따라서, 검출 요소(32)는 예로서, 기준 구성요소(30)에 강성적으로 연결될 수 있다. 대안적으로, 검출 요소(32)는 기준 구성요소(30)에 관하여 이동가능하게 장착될 수도 있으며, 추후 설명될 바와 같이, 측정 이행시, 검출 요소(32)의 변위 위치가 알려진다. 이는 예로서, 측정을 위한 검출 요소(32)를 기계적으로 사전 지정된 위치, 예를 들어, 결합된 위치에 배치함으로써 구현될 수 있다. 대안적으로, 기준 구성요소(30)에 관한 위치는 예로서, 간섭계 같은 거리 센서에 의해 측정 동안 연속적으로 결정될 수도 있다.
상술된 방식으로, 측정 장치(10) 내에 광학 모듈(12)을 배치한 이후, 검출면(33)에 관한 출사 비임(31)의 위치가 결정된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 이는 검출면(33) 상의 출사 비임(31)의 위치를 결정함으로써 이루어진다. 이를 위해, 광학 모듈이 EUV 방사선을 위해 설계되어 있는 본 경우에서, 검출 요소(32)는 EUV 방사선을 가시광으로 변환하기 위해 검출면(33) 위로 연장하는 양자 변환기(quantum converter)를 포함한다. 측정 장치(10)는 검출 요소(32) 위의 챔버 하우징(18) 내에 통합된 검사 유리(38)와, 검사 유리(38) 위에 배치된 카메라(35)를 더 포함한다. 카메라(35)는 가시광을 위해 설계되어 있다. 출사 비임(31)이 한정된 단면적을 갖기 때문에, 검사면(33)의 단지 제한된 영역만이 출사 비임(31)에 의해 조사된다. 카메라(35)에 의해, 출사 비임(31)에 의해 조사되는 측정 마킹(34) 만이 식별된다. 따라서, 카메라(35)는 측정 마킹들(34)로부터 검출면 상의, 따라서, 기준 구성요소(30)에 관한 출사 비임(31)의 위치를 "판독"한다. 카메라(35) 및 검출 요소(32)는 따라서 출사 비임(31)의 위치를 결정하기 위한 검출 모듈(36)을 형성한다.
또한, 검출 모듈(36)은 검출면(33)의 평면 내의 출사 비임의 위치를 결정하기에 적합한 임의의 다른 방식으로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 예로서, 국지 분석 센서는 검출면(33)의 평면 내에 배치될 수도 있다. 이 유형의 국지 분석 센서는 검출면(33)의 평면 내에서 이동가능한 센서일 수 있거나, 2차원 카메라 형태로 설계될 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, 출사 비임(31)의 위치를 측정하기 위한 검출 모듈(36)은 도 2에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 도 2에 따른 실시예에서, 검출 모듈(36)은 검출면(54)에 관한 출사 비임(31)의 배향을 결정하도록 설계된다. 검출면(54)은 개구 형태의 제2 검출 요소(52)의 하부측이다. 바람직하게는, 검출면(54)은 도 1에 따른 검출면(33)과 동일한 평면에 배치된다. 검출 요소(52) 위에는 역시 측정 마스크 형태의 검출 요소(32)와 유사하게 설계될 수 있는 측정 마스크(56)가 배치된다.
측정 마스크(56) 및 검출 요소(52) 양자 모두는 각각 기준 구성요소(30)에 관하여 규정된 위치에 배치된다. 따라서, 서로에 대한 검출 요소(52) 및 측정 마스크(56)의 위치들도 규정된다. 본 발명에 따른 일 실시예에서, 도 1에 따른 검출 요소(32)가 또한 측정 마스크(56)로서 기능할 수도 있다. 이 실시예에서, 도 1에 따른 측정 위치의 위치 측정이 이루어진 이후, 검출 요소(32)는 도 2의 좌표 시스템에 따라 Z 방향으로 상향 이동되고, 개구 형태의 검출 요소(52)는 검출 요소(32)의 원래 위치에 배치된다. 검출 요소(52)는 X-Y 평면 내에서 이동에 의해 출사 비임(31)이 개구의 구멍을 통과하도록 위치설정된다.
측정 마스크(56) 상의 출사 비임(31)의 위치는 측정 마스크(56)의 대응적으로 조사된 측정 마킹(34)을 식별함으로써 도 1에 따른 위치의 결정과 유사하게 결정된다. 검출 요소(52)의 개구 구멍의 위치 및 측정 마스크(56) 상의 출사 비임(31)의 위치로부터 검출면(54)에 관한 출사 비임(31)의 배향이 그후 제정된다. 이미 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 일 실시예에서, 검출면(33, 54)에 관한 출사 비임의 위치의 결정은 검출면(33) 상의 출사 비임(31)의 위치의 결정 및 검출면(33)과 동일한 평면에서 연장하는 검출면(54)에 관한 출사 비임(31)의 배향의 결정 양자에 의해 이루어진다. 대안적으로, 출사 비임(31)의 위치만 또는 출사 비임(31)의 배향만이 결정될 수도 있다.
검출면(33, 54)에 관한 출사 비임(31)의 위치를 위해, 원하는 위치가 제공된다. 원하는 위치는 이를 위해 제공된 마이크로리소그래피용 투영 노광 시스템 내에 광학 모듈(12)을 설치하고, 대응적으로, 광학 모듈(12)의 위치를 조정할 때, 출사 비임(31)이 광학 모듈(12)에 후속하는 투영 노광 시스템의 광학 경로에 정합하도록 선택된다. 이 목적을 위해 필요한 투영 노광 시스템 내의 광학 모듈(12)의 조정은 이하에서 더 상세히 설명된다.
출사 비임(31)의 위치를 설정하기 위해, 측정 장치(10)는 상술한 위치설정 장치(40) 중 3개를 포함하는 조정 장치(42)를 포함한다. 위치설정 장치(40)는 광학 모듈(12)이 6개 자유도로, 즉, 3개의 병진 자유도와 3개의 회전 자유도로 조정될 수 있도록 배열된다. 도 1에 따른 조정 장치(42)는 광학 모듈(12)이 X 축, Y 축 및 Z 축의 방향으로 이동될 수 있고, X 축, Y 축 및 Z 축을 중심으로 경사질 수 있도록 구성된다. 광학 모듈(12)은 출사 비임(31)의 위치가 원하는 위치에 대응하도록 출사 비임(31)의 정렬로 조정된다. 여기서, 예로서, 단지 출사 비임(31)의 위치만이 검출면(33) 상의 원하는 위치에 대응하게될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 출사 비임(31)의 배향도 검출면(54)에 관한 원하는 배향에 대응하게 될 수 있다. 광학 모듈(12)의 위치를 조정하기 이전에, 필요하다면, 출사 비임의 위치가 원하는 위치에 근접한 영역 내에 있도록 광학 모듈(12)의 개별 광학 요소(14)가 조정될 수도 있다.
이 조정 이후, 광학 모듈(12)은 원하는 위치에 배치된다. 본 발명에 따라서, 그후 기준 구성요소(30)에 관한 광학 모듈(12)의 이 위치를 규정하는 위치파라미터들이 제정된다. 이를 위해, 측정 장치(10)는 도면에 도시된 실시예에서, 세 쌍의 크로매틱 거리 센서(46)를 포함하는 위치 센서 시스템(48)을 포함한다. 거리 센서(46)는 각각 기준 구성요소(30)에 고정적으로 연결된다.
도 4는 도 1 및 도 2에 따른 측정 장치(10)의 일부를 거리 센서(46)를 상세히 예시하는 부분적 3차원 도면으로 도시한다. 광학 모듈(12)은 그 하우징(15)의 상부측에, 각각 두 개의 기준 요소들이 서로를 향해 경사져있는 프리즘 형태로 각각 3개의 기준 요소(44)를 갖는다. 두 개의 거리 센서(46)가 각각의 기준 요소(44)에 할당된다. 이들 거리 센서(46)는 연계된 기준 요소(44)의 기준면(45) 중 하나를 향해 각각 지향된다.
기준 요소(44)는 할당된 거리 센서(46)에 관한 각각의 기준면(45)의 거리 측정에 의해, 기준 구성요소(30)에 관한 광학 모듈(12)의 위치가 총 6개 자유도로 측정될 수 있도록 광학 모듈(12)의 하우징(15) 상에 배열된다. 도시된 예에서, 두 개의 기준 요소(44)는 X 방향으로 서로에 관하여 변위되어 배치되며 동일 방향으로 정렬된다. 제3 기준 요소(44)는 Y 방향으로 최초 두 개의 기준 요소(44)에 관하여 변위되고 약 90°회전된다.
거리 센서(46)는 예로서, 크로매틱 거리 센서의 형태일 수 있다. 크로매틱 거리 센서에서, 여기서는 기준면(45) 형태인 측정 대상물 상에 백색광이 집속된다. 초점은 파장에 따라 변한다. 측정 대상물이 정확하게 초점맞춰지는 파장에 대하여, 대부분의 광이 측정 헤드로 반사되고, 다른 파장에 대해서는 대응적으로 더 작아진다. 측정 헤드로 반사된 광의 스펙트럼 분포가 분석되고, 이로부터 측정 헤드와 측정 대상물 사이의 거리가 결정된다. 거리 센서(46)에 의해 제정된 광학 모듈(12)의 위치 파라미터들은 X, Y 및 Z 방향으로의 광학 모듈의 위치 좌표 및 X, Y 및 Z 축에 관한 광학 모듈(12)의 경사 위치들을 각각 기준 구성요소(30)에 관하여 규정한다.
또한, 도 4는 부착 로드(62)에 의해 챔버 하우징(18) 상에 기준 구성요소(30)를 현수한 일 실시예를 도시한다. 참조 번호 60은 출사 비임(31)을 측정하기 위한 측정 센서, 특히, 도 1 및 도 2에 따른 검출 모듈(36)을 위한 측정 센서를 나타내는 광학 측정 헤드를 표시한다.
측정 헤드(60)는 또한, 도 3에 예시된 바와 같이, 국지 분석 센서(58)를 포함할 수 있다. 도 3에 다른 국지 분석 센서(58)는 광학 모듈(12)의 초점 평면 또는 필드 평면 내의 출사 비임의 조명 균일도를 측정하도록 기능한다. 또한, 국지 분석 센서(58)에 의해, 광학 모듈(12)의 동공 내의 방사선 분포도 측정될 수 있다. 이를 위해, 센서(58)는 초점 평면에 관해 오프셋된 평면 내로 이동된다. 국지 분석 센서(58)는 2 차원 강도 센서의 형태, 예로서, 카메라의 형태일 수 있거나, 2차원적으로 이동될 수 있는 포인트 센서를 갖는다.
도 5는 도 4에 도시된 위치설정 장치(40) 중 하나의 구조를 개략적으로 도시한다. 위치 센서(40)는 그 주 본체가 측정 장치(10)의 챔버 하우징(18)의 외부에 있도록 배치된다. 챔버 하우징(18)은 위치설정 장치(40) 각각을 위해 그 하측면 상에 리세스(19)를 구비하며, 이 리세스를 통해 위치설정 장치(40)의 플런저 형태의 제어 요소(64)가 진공 챔버(16) 내로 진입한다. 플런저(64)는 Z 방향으로 배향된 바아의 형태이며, 진공 챔버(16)가 기밀 방식으로 밀봉되어 남아있도록 벨로우즈형 밀봉부(66)에 의해 챔버 하우징(18)의 벽으로부터 밀봉된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제어 요소의 팁(tip)은 광학 모듈(12)을 지지하기 위한 지지부(81)의 형태이다. 지지부(81)는 3개의 구형 세그먼트(82)를 포함하며, 이들은 광학 모듈(12)의 하우징(15) 상에 부착된 반구체(84)가 구형 세그먼트 상에 경사질수 있도록 장착되게 서로에 관하여 배열된다.
도 5에 따른 위치설정 장치(40)는 3개의 좌표축을 따라 제어 요소(64)를 이동시키기 위한 다수의 면위 모듈들을 포함한다. 제1 변위 모듈(68)은 X 축을 따라 제어 요소를 이동시키도록 구성된다. Y 방향으로 제어 요소(64)를 이동시키기 위한 변위 모듈(70)은 제어 요소에 접해있다. 변위 모듈(68, 70)은 각각 볼 베어링에 의해 바아의 케이싱 상에 결합된다. 위치설정 장치(40)는 Z 방향으로 제어 요소(64)를 이동시키기 위해 볼 베어링에 의해 바아형 제어 요소(64)의 하부 단부 상에 결합되는 변위 모듈(72)을 더 포함한다.
도 7은 이동 슬라이드(78)가 가동적으로 장착되어 있는 Y 방향으로 연장하는 러닝 레일을 갖는 크로스 테이블 형태의 위치설정 모듈(74)을 도시한다. 순차적으로, X 방향으로 정렬된 다양한 변위 로드들(80)이 이동 슬라이드(78) 상에 배치된다. 이 유형의 위치설정 모듈(74)은 예로서, 변위 모듈(68, 70)의 기능을 이행하기 위해 위치설정 장치(40)에 통합될 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예에서, 도 4에 따른 위치설정 장치(40)는 도 6에 예시된 기능부들을 구비한다. 이하에서 위치설정 장치(40a, 40b, 40c)라 지칭되는 3개의 위치설정 장치(40) 각각은 X 축, Y 축 및 Z 축을 따른 이동을 위한 안내부를 갖는다. 위치설정 장치(40a)는 추가로, Z 축에 평행한 이동(Z1), X 축에 평행한 이동(X1) 및 Y 축에 평행한 이동(Y1)을 위한 구동부들을 갖는다. 위치설정 장치(40b)는 Z 축에 평행한 이동(Z2) 및 Y 축에 평행한 이동(Y2)을 위한 구동부들을 갖는다. 위치설정 장치(40c)는 Z 축에 평행한 이동(Z3)을 위한 단 하나의 구동부를 갖는다.
위치설정 장치들(40a, 40b, 40c)은 ±X1 방향으로 위치설정 장치(40a)를 구동함으로써 광학 모듈(12)이 ±X 방향으로 이동되도록 광학 모듈(12)의 하우징(15)의 하부측 상에 배치된다. 광학 모듈(12)을 ±Y 방향으로 이동시키기 위해서는 위치설정 장치(40a)에 의해 ±Y1 방향으로 구동하고 위치설정 장치(40b)에 의해 ±Y2 방향으로 구동함으로써 구동이 이루어진다. Z축을 중심으로한 광학 모듈(12)의 회전은 이하의 구동 방향, 즉, +Y1, -Y2 또는 -Y1, +Y2에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 광학 모듈(12)은 위치설정 장치(40a, 40b, 40c)에 의해 Z 축 방향으로 이동하거나, X 축 또는 Y 축을 중심으로 경사질 수도 있다.
상술한 바와 같이, 기준 구성요소(30)에 관한 광학 모듈의 위치를 규정하는 측정 장치(10)의 위치 센서 시스템(48)에 의해 제정된 위치 파라미터들은 도 9에 따른 투영 노광 시스템(110) 내에 광학 모듈(12)을 장착할 때 본 발명에 따라 사용될 수 있다.
이미 상술한 바와 같이, 위치 파라미터들은 측정 장치(10)의 기준 요소(30)에 관한 광학 모듈(12)의 원하는 위치를 규정하며, 이 원하는 위치는 투영 노광 시스템(110) 내에서 이 원하는 위치에 광학 모듈(12)을 배치할 때 광학 모듈의 실제 광학 특성들이 광학 모듈(12)에 후속하는 투영 노광 시스템(110)의 광학 경로에 정합하도록 선택된다. 달리 말해서, 원하는 위치는 투영 노광 시스템(110) 내로의 광학 모듈의 대응 설치시, 출사 비임(31)이 투영 노광 시스템(110) 내의 광학 모듈(12)에 후속하는 광학 경로에 정합되도록 규정된다.
그러나, 이를 위해, 광학 모듈(12)의 위치는 투영 노광 시스템(110) 내에서 대응적으로 조정되어야만 한다. 이를 위해, 투영 노광 시스템(110)은 대응하는 거리 센서(146)를 구비하는 위치 센서 시스템(48)과 유사한 위치 센서 시스템(148)이 그 위에 배치되어 있는 측정 장치(10)의 기준 구성요소(30)와 유사한 기준 구성요소(130)를 포함한다. 측정 동안 특정 장치(10)에 의해 발생된 위치 파라미터들은 본 경우에, 광학 모듈(12) 상의 기준 요소(44)의 기준면(45)의 개별 거리 센서들(146)의 각각의 거리값들을 포함한다.
광학 모듈(12)은 위치 센서 시스템(148)에 의해 측정된 위치 파라미터들이 측정 장치(10) 내에서 측정된 위치 파라미터들에 대응하도록 측정 장치(10)의 조정 장치(42)와 유사한 조정 장치(142)에 의해 위치설정된다. 따라서, 광학 모듈(12)의 원하는 위치는 기준 구성요소(130)에 관하여 설정된다. 대안적으로, 원하는 위치는 캘리브레이팅 게이지(calibrating gauge)에 의해 설정될 수도 있다.
본 발명에 따라서, 위치 파라미터들은 투영 노광 시스템(110) 내의 광학 모듈(12)을 위한 측정 장치(10)에 의해 결정되며, 이들은 광학 모듈(12)의 실제 광학적 특성들에 정합된다. 특히, 위치 파라미터들은 출사 비임(31)의 실제 위치에 정합된다. 따라서, 제조에 관한 기술적 이유로 발생하는 출사 비임(31)의 위치의 변동들이 위치 파라미터들의 결정시 고려된다. 따라서, 이들 변동들을 교정하기 위한 광학 모듈(12) 내의 개별 광학 요소들 또는 투영 노광 시스템(110)의 다른 요소들의 재조정은 더 이상 불필요하다.
도 9에 따른 투영 노광 시스템(110)은 본 경우에는 EUV 파장 범위인 전자기 방사선(124)을 생성하기 위한 조사 시스템(120)을 포함한다. 광학 모듈(12)은 본 경우에 투영 노광 시스템(110)의 조명 광학장치로서 작용한다. 광학 모듈(12)을 통과한 출사 비임(131)은 마스크 테이블(150)에 의해 보유된 마스크(152) 또는 레티클 상에 충돌한다. 마스크(152) 상에서의 방사선의 반사 이후, 상기 방사선은 복수의 반사 광학 요소들(156)을 갖는 투영 렌즈(154)를 통과하고, 그후, 웨이퍼 형태의 기판(158) 상에 충돌한다. 기판(158)은 기판 테이블(160)에 의해 보유된다. 투영 노광 시스템(110)의 노광 작업 동안, 마스크 테이블(150) 및 기판 테이블(160) 양자 모두는 동기식으로 이동되고, 따라서, 마스크(152)의 영역이 기판(158) 상에 영상화된다. 도 9에 따른 투영 노광 시스템(110)은 스탭-앤드-스캔 투영 노광 시스템이며, 그 동작 모드는 본 기술 분야의 숙련자들에게 기본적으로 공지되어 있다.
10 : 측정 장치
12 : 광학 모듈
14 : 반사 광학 요소
15 : 하우징
16 : 진공 챔버
18 : 챔버 하우징
19 : 리세스
20 : 조사 시스템
22 : 방사선 소스
23 : 이물질 필터
24 : 전자기 방사선
26 : 집광기
28 : 개구
30 : 기준 구성요소
31 : 출사 비임
32 : 검출 요소
33 : 검출면
34 : 측정 마킹
35 : 카메라
36 : 검출 모듈
38 : 검사 유리
40, 40a, 40b, 40c : 위치설정 장치
42 : 조정 장치
44 : 기준 요소
45 : 기준면
46 : 거리 센서
48 : 위치 센서 시스템
52 : 검출 요소
54 : 검출면
56 : 측정 마스크
58 : 국지 분석 센서
60 : 측정 헤드
62 : 부착 로드
64 : 제어 요소
66 : 벨로우즈형 밀봉부
68 : X 방향으로의 변위 모듈
70 : Y 방향으로의 변위 모듈
72 : Z 방향으로의 이동을 위한 구동 부재
74 : 위치설정 모듈
76 : 러닝 레일
78 : 이동 슬라이드
80 : 변위 로드
81 : 지지부
82 : 구형 세그먼트
84 : 반구체
110 : 투영 노광 시스템
120 : 조사 시스템
124 : 전자기 방사선
130 : 기준 구성요소
131 : 출사 비임
140 : 위치설정 장치
142 : 조정 장치
146 : 거리 센서
148 : 위치 센서 시스템
150 : 마스크 테이블
152 : 마스크
154 : 투영 렌즈
156 : 반사 광학 요소
158 : 기판
160 : 기판 테이블

Claims (25)

  1. 측정 장치(10) 내에 광학 모듈(12)을 배열하는 방법이며,
    전자기 방사선(24)으로 광학 모듈(12)을 조사하기 위한 조사 시스템(20), 기준 구성요소(30) 및 기준 구성요소(30)에 관하여 규정된 위치에 배치되는, 검출면(33)을 형성하는 검출 요소(32)를 측정 장치(10)에 제공하는 단계와,
    조사 시스템(20)에 의해 방출된 방사선이 광학 모듈(12)을 통과하여 출사 비임(31)으로서 검출면(33, 54) 상에 충돌하도록 측정 장치(10) 내에 광학 모듈(12)을 배치하는 단계와,
    검출면(33, 54)에 관한 출사 비임(31)의 위치를 측정하는 단계와,
    검출면(33, 54)에 관한 출사 비임(31)의 위치가 원하는 위치에 대응하게 되도록 측정 장치(10) 내의 광학 모듈의 위치를 조정하는 단계와,
    기준 구성요소(30)에 관한 광학 모듈(12)의 위치를 규정하는 위치 파라미터들을 제정하는 단계를 포함하는
    광학 모듈 배열 방법.
  2. 제1항에 있어서, 검출면(33)에 관한 출사 비임(31)의 위치의 측정은 검출면(33) 상의 출사 비임(31)의 위치를 결정하는 것을 포함하고, 측정 장치(10) 내의 광학 모듈(12)의 위치의 조정은 적어도 검출면(33) 상의 출사 비임(31)의 위치가 원하는 위치에 대응하게 되도록 이행되는
    광학 모듈 배열 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 검출면(33, 54)에 관한 출사 비임(31)의 위치의 측정은 검출면(33, 54)에 대한 출사 비임(31)의 배향을 결정하는 것을 포함하고, 측정 장치(10) 내의 광학 모듈의 위치의 조정은 적어도 검출면(33, 54)에 대한 출사 비임(31)의 배향이 원하는 배향에 대응하게 되도록 이행되는
    광학 모듈 배열 방법.
  4. 제1항에 있어서, 측정 장치(10)는 제2 검출면(54)을 형성하는 제2 검출 요소(52)를 포함하고, 제2 검출 요소(52)는 기준 구성요소(30)에 관해 규정된 좌표 위치에 배치되며, 제1 검출면(33)에 관한 출사 비임(31)의 위치의 측정은 제1 검출면(33) 상의 출사 비임(31)의 위치를 결정하는 것과, 제2 검출면(54)에 대한 출사 비임(31)의 배향을 결정하는 것을 포함하고, 측정 장치(10) 내의 광학 모듈(12)의 위치의 조정은 제1 검출면(33) 상의 출사 비임(31)의 위치가 원하는 위치에 대응하게 되고 제2 검출면(54)에 대한 출사 비임(31)의 배향이 원하는 배향에 대응하게 되도록 이행되는
    광학 모듈 배열 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 모듈(12)의 위치 파라미터들은 기준 구성요소(30)에 관한 광학 모듈(12)의 위치 및/또는 배향을 결정함으로써 측정되는
    광학 모듈 배열 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 모듈(12)은 적어도 하나의 기준 요소(44)를 가지고, 광학 모듈(12)의 위치는 적어도 하나의 차원으로 기준 구성요소(30)에 관한 기준 요소(44)의 위치를 결정함으로써 제정되는
    광학 모듈 배열 방법.
  7. 제6항에 있어서, 기준 요소(44)는 서로를 향해 경사진 두 개의 기준면들(45)을 가지고, 이 기준면들 각각 상에서 기준 구성요소(30)에 관한 규정된 좌표 위치에 배치된 적어도 하나의 거리 센서(46)에 의해 거리 측정이 이루어지는
    광학 모듈 배열 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 측정 장치(10) 내의 광학 모듈(12)의 위치의 조정시, 측정 장치(10)의 개별 요소들은 서로에 관해 불변 상태로 남아 있는
    광학 모듈 배열 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 모듈(12)은 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 시스템(110) 내에 사용하도록 구성되는
    광학 모듈 배열 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 모듈(12)은 마이크로리소그래피를 위한 투영노광 시스템(110)의 조명 광학장치 또는 투영 렌즈로서 구성되는
    광학 모듈 배열 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 모듈(12)은 EUV 및/또는 더 높은 주파수 파장 범위에서 사용하도록 구성되는
    광학 모듈 배열 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 측정 장치(10)는 진공 챔버(16)를 가지고, 광학 모듈(12)은 출사 비임(31)의 위치를 측정하기 위해 진공 챔버(16) 내에 배치되는
    광학 모듈 배열 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 검출 요소(32; 52)는 기준 구성요소(30)에 관한 출사 비임(31)의 위치의 측정시, 위치가 고정적으로 배치되는
    광학 모듈 배열 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 검출 요소(32; 52)는 마스크 상에 배열된 측정 마킹(34)을 갖는 마스크로서 구성되는
    광학 모듈 배열 방법.
  15. 제14항에 있어서, 검출기 카메라(35)에 의해, 출사 비임(31)에 의해 조명되는 측정 마킹들(34)이 식별되고, 이로부터 검출면(33; 54) 상의 출사 비임(31)의 위치가 결정되는
    광학 모듈 배열 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 모듈(12)의 동공 평면 및/또는 초점 평면 내의 출사 비임(31)의 방사선 분포가 국지 분석 센서(58)에 의해 추가로 측정되는
    광학 모듈 배열 방법.
  17. 광학 모듈(12)을 위한 측정 장치(10)이며,
    전자기 방사선(24)으로 광학 모듈(12)을 조사하기 위한 조사 시스템(20)과,
    조사 시스템(20)에 의해 방출된 방사선이 광학 모듈(12)을 통과하여 출사 비임(31)으로서 검출면(33) 상에 충돌하도록 광학 모듈(12)을 보유하기 위한 보유 장치(42)와,
    기준 구성요소(30)와,
    기준 구성요소(30)에 관해 규정된 위치에 배치된, 검출면(33)을 형성하는 검출 요소(32)를 구비하고, 검출면(33)에 관한 출사 비임(31)의 위치를 측정하도록 구성된 검출 모듈(36)과,
    검출면(33)에 관한 출사 비임(31)의 위치가 원하는 위치에 대응하게 되도록 측정 장치(10) 내의 광학 모듈(12)의 위치를 조정하도록 구성된 조정 장치(42)와,
    기준 구성요소(30)에 관한 광학 모듈(12)의 위치를 규정하는 위치 파라미터들을 제정하도록 구성된 위치 센서 시스템(48)을 포함하는
    측정 장치.
  18. 제17항에 있어서, 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성된
    측정 장치.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 조정 장치(42)는 서로 직교하는 3개의 좌표축을 따라 각각 이동가능한, 광학 모듈(12)의 위치를 조정하기 위한 3개의 위치설정 장치(40a, 40b, 40c)를 추가로 구비하고, 상기 위치설정 장치들 중 제1 위치설정 장치(40c)는 3개의 좌표축 중 제1 좌표축을 따라 작용하는 구동부를 가지고, 상기 위치설정 장치들 중 제2 위치설정 장치(40b)는 3개의 좌표축 중 제1 및 제2 좌표축을 따라 각각 작용하는 구동부들을 가지며, 상기 위치설정 장치들 중 제3 위치설정 장치(40a)는 3개의 좌표축 모두를 따라 각각 작용하는 구동부들을 구비하는
    측정 장치.
  20. 원하는 광학 특성들과는 다른 실제 광학 특성들을 갖는 광학 모듈(12)을 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 시스템(110) 내에 장착하기 위한 방법이며,
    투영 노광 시스템(110)의 기준 구성요소(130)에 관한 광학 모듈(12)의 원하는 위치를 규정하기 위한 위치 파라미터들을 제공하는 단계로서, 위치 파라미터들은 원하는 위치에 광학 모듈(12)을 배치할 시, 광학 모듈(12)의 실제 광학 특성들이 광학 모듈(12)에 후속하는 투영 노광 시스템(110)의 광학 경로에 정합되도록 선택되는, 위치 파라미터들을 제공하는 단계와,
    광학 모듈(12)을 투영 노광 시스템(110) 내에 삽입하고, 기준 구성요소(30)에 대해 광학 모듈(12)을 대응적으로 조정함으로써, 광학 모듈(12)을 원하는 위치에 배치하는 단계를 포함하는
    광학 모듈 장착 방법.
  21. 제20항에 있어서, 위치 파라미터들에 의해 규정된 원하는 위치에 광학 모듈(12)을 배치할 시, 투영 노광 시스템(110)의 노광 동작 동안 광학 모듈(12)을 떠나는 노광 방사선(124)의 출사 비임(131)이 광학 모듈(12)에 후속하는 투영 노광 시스템(110)의 광학 경로 내로 원하는 위치에서 진입하도록 광학 모듈(12)의 실제 광학 특성들이 광학 모듈(12)에 후속하는 투영 노광 시스템(110)의 광학 경로에 정합되는
    광학 모듈 장착 방법.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 광학 모듈(12)은 기준 요소(44)를 구비하고, 제공된 위치 파라미터들은 기준 구성요소(30)에 관한 기준 요소(44)를 위한 원하는 좌표 위치들의 위치 좌표들을 포함하며, 위치 좌표들은 각각의 원하는 좌표 위치들에 기준 요소들(44)을 배치할 시, 광학 모듈(12)이 원하는 좌표 위치에 배치되도록 선택되는
    광학 모듈 장착 방법.
  23. 제22항에 있어서, 기준 요소들(44)은 서로를 향해 경사진 두 개의 기준면들(45)을 각각 가지고, 기준 요소들(44)의 위치 좌표들은 기준 구성요소(30)에 관한 규정된 좌표 위치들에 배치된 각각의 거리 센서들(46, 146)에 관한 기준면들(45)의 거리값들에 의해 제공되는
    광학 모듈 장착 방법.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 광학 모듈(12)은 하우징(15)을 포함하고, 기준 요소(44)는 하우징(15) 상에 배치되는
    광학 모듈 장착 방법.
  25. 제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 모듈(12)의 원하는 위치를 규정하는 위치 파라미터들은 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제정되는
    광학 모듈 장착 방법.
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