KR100583692B1 - 리소그래피 장치 작동 방법, 리소그래피 장치, 디바이스제조방법, 및 이것에 의해 제조된 디바이스 - Google Patents

리소그래피 장치 작동 방법, 리소그래피 장치, 디바이스제조방법, 및 이것에 의해 제조된 디바이스 Download PDF

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Abstract

리소그래피 투영장치를 작동하는 방법은 레티클 레벨에서 핀홀을 사용하여 웨이퍼 레벨에 방사선 스폿을 형성하는 방법을 포함한다. 센서는 그것이 상기 웨이퍼 레벨과 이격되도록 상기 스폿에 대하여 초점 이탈된다. 상기 센서는 상기 스폿에서 방사선의 각도 강도 분포를 측정하고, 상기 투영 렌즈 시스템의 퓨필 평면에서 강도 분포를 결정하기 위해서 상기 스폿 아래에서 스캔된다.

Description

리소그래피 장치 작동 방법, 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법, 및 이것에 의해 제조된 디바이스{METHOD OF OPERATING A LITHOGRAPHIC APPARATUS, LITHOGRAPHIC APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING A DEVICE, AND DEVICE MANUFACTURED THEREBY}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 나타내는 도,
도 2는 초점 이탈 센서를 사용하여 각도 강도 분포의 측정 및 웨이퍼 레벨에서 방사선의 스폿의 형성을 설명하는 리소그래피 투영장치의 개략 설명도,
도 3(a) 및 도 3(b)는 2개의 수직 방향에서 측정 기술의 각도 해상도를 설명하는 그래프,
도 4는 센서가 축을 이탈하여 이동할 때 해상도의 변화를 설명하는 개략도,
도 5는 몇 가지 상이한 조명 세팅에서 각도 강도 분포의 플롯을 나타내는 그래프,
도 6은 더 큰 각도로의 방사선의 회절을 위해서 보조점(dots)을 갖는 핀홀의 개략도,
도 7은 더 큰 각도로의 방사선 회절을 위한 회절 격자를 포함하는 핀홀의 개략도,
도 8은 도 7의 핀홀에서 초래되는 투영 렌즈 시스템에서 NA-다이어프램에 대 한 퓨필 강도 분포를 나타내는 개략도,
도 9는 미세 구조를 도시하는 퓨필의 이미지,
도 10은 핀홀을 사용하는 리소그래피 투영장치에서 각도 강도 분포와 퓨필 측정을 위한 또다른 실시예의 설명도,
도 11은 도 10에 도시된 3개의 핀홀 장치를 사용하는 또다른 실시예를 설명하는 도,
도 12(a),(b) 및 (c)는 스텝-앤드-스캔 장치에서 강도 분포 측정을 나타내는 개략도,
도 13은 도 12에 나타난 바와 같이 스캐닝동안의 퓨필 집적화를 나타내는 개략도이다.
본 발명은 리소그래피 투영장치의 특성을 결정하고 이것에 의해 개선된 이미징이 얻어질 수 있도록 상기 장치를 작동하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 리소그래피 투영장치를 사용하여 디바이스를 제조하는 상기 방법에 따라 작동가능한 상기 장치 및 이것에 제조된 디바이스에 관한 것이다. 상기 리소그래피 투영장치는,
방사선 투영빔을 공급하는 방사선 시스템,
마스크를 잡아주는 제1대물 테이블,
기판을 잡아주는 제2대물 테이블, 및
상기 기판의 목표영역상에 마스크의 조사된 부분을 이미징하는 투영시스템을 포함한다.
설명을 간단히 하기 위하여, 상기 투영 시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급될 것이다. 그러나 이러한 용어는 예를 들어, 굴절 광학, 반사 광학, 카타디옵트릭 (catadioptric) 시스템을 포함하여 다양한 형태의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 또한 상기 방사선 시스템은 이들 설계형식 중의 어느 하나에 따라 동작하는 구성 요소를 포함할 수 있고, 이후의 설명에서는 이러한 구성 요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈" 라고 언급할 것이다.
투영 시스템 뿐만 아니라 방사선 시스템은 일반적으로 방사선 투영빔을 지향, 성형 또는 제어하는 원리들을 포함한다. 일반적으로, 투영 시스템은 상기 투영 시스템의 어퍼처 수(일반적으로 "NA" 라 언급됨)를 설정하기 위한 수단을 포함한다. 예를 들면, 어퍼처 조정 NA-다이어프램이 투영 시스템의 퓨필(pupil)에 제공된다. 일반적으로 방사선 시스템은 (방사선 시스템의 퓨필에서) 마스크의 상류에서 강도 분포의 외측 및/또는 내측 반경 방향 범위(일반적으로 σ- 외측 및 σ- 내측)을 설정하는 조정 수단을 포함한다.
또한, 제1 및 제2대물 테이블은 각각 "마스크 테이블" 및 "기판 테이블"로서 언급될 것이다. 또한, 리소그래피 장치는 하나 이상의 마스크 테이블 및/또는 하나 이상의 기판 테이블을 갖는 형태가 될 것이다. 이러한 "복수 스테이지" 장치에서, 추가 테이블이 병행으로 사용될 수 있으며, 1이상의 스테이지가 노광에 사용되고 있는 동안, 1이상의 다른 스테이지에서는 준비 단계가 수행될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 참고자료로 채용되고 있는 US 5,969,441호 및 WO 98/40791호에는 트윈 스테이지 리소그래피 장치가 개시되어 있다.
리소그래피 투영장치는 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에서 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 마스크(레티클)은 IC의 각각의 층에 대응하는 회로 패턴을 포함할 수 있으며, 이 패턴은, 방사선 감광 물질(레지스트)층으로 도포된 기판(실리콘 웨이퍼)상의 (하나 이상의 다이로 이루어진) 목표영역상에 이미징될 수 있다. 일반적으로 한 장의 웨이퍼에는 레티클을 통해 한번에 하나씩 연속적으로 조사되는 인접 목표영역들의 전체적인 네트워크를 포함할 것이다. 일 형태의 리소그래피 투영장치에 있어서, 목표영역상으로 전체 레티클 패턴을 한번에 노광시킴으로써 각각의 목표영역이 조사된다. 상기 장치를 통상 웨이퍼 스테퍼 또는 단지 "스테퍼" 라 칭한다. 통상 스텝-앤드-스캔 장치 또는 "스캐너"로 불리워지는 대안장치에서는 상기 스캔 방향에 평행 또는 반평행으로 웨이퍼 테이블을 동기적으로 스캐닝하면서 투영빔하에서 소정의 기준 방향("스캐닝 방향")으로 레티클 패턴을 점진적으로 스캐닝함으로써 각 목표영역이 조사된다. 일반적으로 투영 시스템은, 배율 인자 (magnification factor)(M) (일반적으로 <1)를 가지므로 웨이퍼 테이블이 스캐닝되는 속도(V)는 레티클 테이블이 스캐닝되는 속도의 인자 M 배가 된다. 이와 같은 공정에 관한 추가 정보는 예를 들어, 본 명세서에서 참고자료로 채용되고 있는 "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing (3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)"으로 부터 얻을 수 있다.
리소그래피 투영 장치를 제조하는 제조 공정에서, 마스크상의 패턴(예를 들어, 마스크에서)은 에너지 감지물질(레지스트)층이 적어도 부분적으로 도포된 기판상에 이미징된다. 이 이미징 단계에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 도포 및 소프트 베이크와 같은 여러가지 과정을 거칠 수 있다. 노광 후, 기판은 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 이미징된 형상의 측정/검사와 같은 또 다른 과정을 거치게 된다. 이러한 일련의 과정은, 예를 들어 IC 디바이스의 각각의 층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 이렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온 주입(도핑), 금속화, 산화, 화학 기계적 연마 등과 같은, 각각의 층을 가공하기 위한 여러 공정을 거친다. 여러층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체 공정 또는 그것의 변형된 공정이 반복되어져야만 할 것이다. 그 결과로, 기판(웨이퍼)상에는 디바이스의 배열이 존재하게 될 것이다. 그 후, 이들 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의해 서로에 대해 분리되고, 이들 각각의 디바이스는 캐리어에 장착되고 핀 등에 접속될 수 있다. 이와 같은 공정에 관한 추가 정보는 예를 들어, "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing (3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)"으로 부터 얻을 수 있다.
웨이퍼 레벨에서 투영빔 방사선의 공간 분포가 리소그래피 투영장치에서 정확히 측정되고 있지만, 일반적으로 각도 분포는 감시되지 않는다. 결과적으로, 각도 의존 렌즈 투과등의 투영 시스템의 성능 특성은 알려져 있지 않다. 유사하게, 투영 시스템은 퓨필을 포함한다. 퓨필의 공간 강도 분포는 레티클과 웨이퍼에서 각도 강도 분포와 관련된다. 실질적으로 현 위치에서 상기 퓨필에서의 공간 강도 분포를 측정하는 것은 매우 어렵고 (시간 단위당 처리될 수 있는 기판의 수를 실질적으로 해치지 않도록) 충분히 빠르게 일어나지만, 리소그래피 투영장치의 정렬, 성능 및 최적화에 관련된 유용한 정보를 포함할 수 있는 가능성이 있다. 웨이퍼 레벨 또는 레티클 레벨에서 강도 분포를 측정하는 종래의 기술은 대응하는 특정 광학 구성요소의 특정(잔류) 위치 및 각도 정렬 오차를 평가할 수 없다. 이들 기술은 또한 σ- 외측 및 σ- 내측 설정에 높히 의존될 수 있고 많은 측정들이 시행되어야만 하고 상기 특정 광학 요소에 대한 정렬 절차는 시간 소모적이라는 것을 의미한다.
본 발명의 목적은 적어도 부분적으로 상기 문제점을 해결하는 것이다.
따라서, 본 발명은,
방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템,
마스크 평면에서 마스크를 잡아주는 제1대물 테이블,
기판 평면에서 기판을 잡아주는 제2대물 테이블, 및
기판의 목표영역상에 적어도 마스크 부분을 이미징하는 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 투영장치를 작동하는 방법이 제공되고,
상기 방법은,
상기 장치에서 적어도 상기 투영빔 부분으로부터 방사선의 적어도 하나의 스폿을 형성하는 단계;
강도 분포의 실시간 전자 분석을 위하여 포함되는 적어도 하나의 방사선 센서를 제공하는 단계;
상기 적어도 하나의 센서를 가지고, 상기 스폿 또는 상기 스폿의 이미지로부터 초점 이탈 방사선의 강도에서의 공간 변화를 측정하는 단계;
상기 측정 단계에서 얻어진 정보로부터 상기 장치의 특성을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 방법은 투영 시스템에서 퓨필특성과, 상기 장치의 각도 강도 분포가 결정될 수 있게 한다.
바람직하게는 상기 또는 각각의 스폿이 마스크 평면 및 기판 평면 중 적어도 하나에서 형성된다.
바람직하게는 상기 또는 각각의 스폿이 실질적으로 투과 또는 실질적으로 방사 블록킹 핀홀을 사용함으로써 형성된다.
바람직하게는 상기 방법은 또한 상기 또는 각각의 스폿에서, 방사선의 회절, 산란 및 확산을 포함하는 방사선 조작 효과들의 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 방사선 조작 효과를 사용하는 특정 각도에서의 생성되는 방사선을 더욱 포함한다.
큰 각도에서, 방사선을 회절함으로써, NA-다이어프램 크기와 형상이 결정될 수 있다. 회절효과 대신, 방사선의 산란 또는 확산은 큰 각도에서 방사선을 생성하도록 사용될 수 있다. 예를 들면, 방사선의 산란은 상기 투영빔이 거친 표면을 가로지를 때 발생한다. 유사하게, 예를 들면, 투영빔이 반투과 요소를 가로지를 때 방사선의 확산이 발생한다.
바람직하게는 상기 장치의 특성들은,
상기 장치의 퓨필에서, NA-다이어프램에 대하여 각도 강도 분포의 형상, 대칭성, 미세 구조 및/또는 센터링,
상기 장치에서 NA-다이어프램의 형상 및/또는 크기,
상기 투영시스템에서 방사선 투과의 각도 의존성,
마스크 평면 및/또는 기판 평면에서 각도 강도 분포,
상기 장치에서 광학요소의 정렬, 특히 방사원의 위치 및 각도 정렬, 및
마스크 평면 및/또는 기판 평면의 상이한 위치 또는 상기 장치의 상이한 조명 세팅에서 하나 이상의 상기 특성들 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게는 상기 방법은 또한 최적의 결정된 특성들로부터 일탈을 보정 또는 보상하기 위해 상기 장치를 조정하는 단계를 포함한다. 상기 장치를 조정하는 상기 단계는 투영된 패턴의 이미지 편차를 실질적으로 감소시킬 수 있고, 디바이스의 스택층의 기록에서의 상기 위치설정의 정확성(이하에서 "오버레이 성능" 으로 칭함)을 개선시킨다. 상기 단계는 또한 목표 영역내에 상기 선폭의 균일성을 개선시킬 수 있다. 선폭은 트랜지스터의 게이트 폭등의 피처 또는 피처등의 치수이고, 이것에서의 변화는 상기 피처의 물리적인 특성에 있어서 바람직하지 않은 변화를 초래할 것이다. 상기 균일성은 본 명세서에서,"CD 균일성" 이라 언급된다.
본 발명은 또한 방사선-감지층이 제공된 기판상에 마스크내의 마스크 패턴을 이미징하는 리소그래피 투영장치를 제공하고, 상기 장치는,
방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템,
마스크 평면에서 마스크를 잡아주는 제1대물 테이블,
기판 평면에서 기판을 잡아주는 제2대물 테이블, 및
기판의 목표영역상에 마스크의 조사부를 이미징하는 투영 시스템을 포함하고,
상기 장치에서 적어도 상기 투영빔 부분으로부터 방사선의 적어도 하나의 스폿을 형성하는 적어도 하나의 스폿 형성 장치, 및
강도 분포의 실시간 전자 분석을 위해서 구현되고, 각각의 스폿 또는 그것의 이미지로부터 스폿에 대하여 초점 이탈되어 또는 각각의 스폿 또는 그것의 이미지로부터 초점 이탈된 방사선의 강도에서의 공간 변화를 측정하는 적어도 하나의 방사선 센서를 포함한다.
바람직하게는 상기 스폿 형성 장치는 상기 마스크 평면과 상기 기판 평면 중 하나에 위치된 적어도 하나의 실질적으로 투과 또는 실질적으로 방사선 블록킹 핀홀을 포함한다.
바람직하게는 상기 또는 각각의 핀홀은 방사선을 회절시키기 위하여 방사선 투영빔의 파장 정도의 대략적인 크기를 갖는 점(dots)을 포함하고 큰 각도의 입사각에서 방사선이 발생되도록 한다.
바람직하게는, 사용중에는, 상기 또는 각각의 센서가 스폿의 크기 보다 더 큰 거리로 그것의 각각의 스폿으로부터 이격된다.
이러한 특성들은 스폿 및 센서가 핀홀 카메라로 작동할 수 있도록 하며, 매 우 적은 수의 구성요소를 필요로하는 매우 간단한 구조를 가지고 소형화된다.
바람직하게는 스폿의 크기는 이미지 필드 영역의 근사적으로 1% 또는 그 이하이다.
바람직하게는 상기 적어도 하나의 센서는 선택적으로 더욱 렌즈를 포함하는 좁은 검출 영역을 갖는 광다이오드 또는 전하결합소자(CCD)를 포함한다. 결과적으로, 본 발명의 상기 장치와 방법은 현 위치에서 퓨필 강도 분포의 실시간 측정을 가능하게 한다. 이것을 위해 방사선 감지 레지스트층이 제공된 기판의 현위치에서의 측정 노광 및 현상이 더이상 필요하지 않다. 이것은 상기 측정을 신속하고, 정량적이며 레지스트-현상에 독립적이 되도록 한다.
바람직하게는 상기 적어도 하나의 센서는 스캐닝 가능한 것으로 퓨필 이미지가 얻어질 수 있고 상기 장치의 특성이 상이한 필드 지점에서 결정될 수 있도록 하게한다.
바람직하게는 상기 장치는 또한 상기 또는 각각의 센서에 의한 측정으로부터 상기 장치의 특성을 결정하는 계산 유닛을 포함한다. 이것은 이러한 특성들이 온-라인 및 실시간으로 얻어질 수 있게 한다.
바람직하게는 상기 장치는 또한 상기 계산 유닛으로부터 신호를 기초로 한 최상의 결정 특성들로부터의 이탈을 보정 및/또는 보상하기 위한 상기 장치를 조정하는 액추에이터를 포함한다. 따라서, 상기 조정 과정은 간략화 및 자동화된다.
본 발명은 또한 본 발명의 방법에 따라 상기 정의된 바와 같이 리소그래피 투영장치, 및 이것에 의해 제조된 디바이스를 제조하는 방법을 제공한다.
본 명세서에서는 집적회로의 제조에 있어서의 본 발명에 따른 장치의 특정 한 적용례에 대하여 언급하였으나, 이러한 장치가 다른 여러 가능한 응용례를 가지고 있음이 명백히 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 상기 장치는 집적 광학 시스템, 자기 영역 메모리용 유도 및 검출 패턴, 액정 표시 패널, 박막 자기 헤드 등의 제조에도 이용될 수 있다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용 예와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어가 각각 "마스크", "기판" 및 "목표영역" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어로 대체되고 있음을 고려하여야 할 것이다.
본 명세서에서, 용어 조명 방사선 및 조명 빔은 (예를 들어, 365nm, 248nm, 193nm, 157nm 또는 126nm의 파장을 갖는) 자외선 방사선 및 EUV 방사선(예를 들어, 5-20nm 범위에서 파장을 갖는 극자외선)을 포함하여 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄하는데 사용된다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 개략적으로 나타낸다. 본 장치는,
ㆍ방사선 투영빔(PB)을 공급하는 방사선 시스템(Ex, IL)(예를 들어, UV 방사선 또는 248nm, 193nm, 157nm 또는 126nm 또는 13.5nm를 실질적으로 중심으로 하는 스펙트럼 파장 범위내에서 파장을 갖는 방사선). 이러한 특정한 경우에서, 방사선 시스템은 또한 방사원(LA)을 포함한다.
ㆍ마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 잡아주는 마스크 홀더를 구비하며, 아이템(PL)에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치설정수단에 접속된 제1대물테 이블(마스크테이블)(MT);
ㆍ기판(W)(예를 들어, 레지스트가 도포된 실리콘 웨이퍼)을 잡아주는 기판 홀더를 구비하며, 아이템(PL)에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단에 접속된 제2대물테이블(기판테이블)(WT); 및
ㆍ기판(W)의 목표영역(C)(하나 또는 그 이상의 다이를 포함)에 마스크(MA)의 조사된 부분을 이미징시키는 투영 시스템("렌즈")(PL)(예를 들어, 석영 및/또는 CaF2렌즈 시스템 또는 이러한 재료로 이루어진 렌즈 요소를 포함하는 카타디옵트릭 시스템 또는 거울 시스템)을 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 구비한) 투과형이다. 하지만, 일반적으로 또한, 예를 들어 (반사 마스크를 구비한) 반사형일 수도 있다.
방사원(LA)(예를 들어, UV 엑시머 레이저, 레이저-생성 플라즈마원, 엑시머 레이저, 방전원 또는 저장링 또는 싱크로트론에서 전자빔의 경로 주위에 제공된 언듈레이터 또는 위글러)은 방사선 빔을 발생시킨다. 이 빔은 직접 또는 예를 들어 빔 확대기(EX)등의 컨디셔닝 수단을 통과한 후 조명 시스템(일루머테이터)(IL)으로 공급된다. 일루머네이터(IL)는 빔내의 강도 분포의 외측 및/또는 내측의 설정을 위한 조정수단(AM)을 포함한다. 예를 들어, 상기 조정 수단은 링형상 강도 분포를 발생하기 위해 이동 가능한 액시콘 형상 요소를 포함한다. 이러한 조정수단은 이하에서 "줌-액시콘 모듈"이라 언급될 것이다. 또한, 일루머네이터(IL)는 일반적으로 인 티그레이터(IL)과 콘덴서 (CO)등의 여러가지 다른 구성요소를 포함할 것이다. 예를 들어, 인티그레이터(IL)는 이하에서 "인티그레이터 로드" 라 언급되는 만화경 (kaleidoscopic) 로드가 될 수 있을 것이다. 이러한 방식으로, 마스크(MA)상을 투과하는 상기 빔(PB)은 그것의 단면에 소정의 균일성과 강도 분포를 갖는다. 본 명세서에 설명된 바와 같이 일루머네이터에 관한 더 많은 정보는 본 명세서에서 참조로 포함된 EP 0 747 774 A1으로 부터 얻어질 수 있다.
도 1에 있어서, 방사원(LA)은 (예를 들어, 흔히, 방사원(LA)이 수은 램프인 경우에서와 같이) 리소그래피 투영 장치의 하우징내에 있을 수 있지만, 리소그래피 투영장치로부터 멀리 떨어질 수 있고, 그것이 생성하는 방사빔은 (예를 들어 적절한 지향 거울를 사용하여) 상기 장치로 유도되는 것을 알 수 있다. 이 후자의 방법은 흔히 방사원(LA)이 엑시머 레이저인 경우이다. 본 발명과 청구 범위는 이들 모두의 방법을 포함한다.
이후 상기 빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 고정된 마스크(MA)를 차단한다. 마스크(MA)를 가로지른 후, 상기 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 목표영역(C)위에 초점을 맞춘다. 간섭 측정법 변위 및 측정 수단(IF))의 도움을 받아, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 상이한 목표영역(C)들을 빔(PB)의 경로 내에 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단은, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후, 또는 스캐닝하는 동안, 마스크(MA)를 빔(PB)의 경로에 대하여 정확히 위치시키도록 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 긴 행정 모듈(long stroke module)(개략 위치 설정) 및 짧은 행정 모듈(미세 위치 설정)의 도움을 받아 행해진다. 그러나 웨이퍼 스테퍼의 경우에는 (스텝-앤드-스캔 장치와는 대조적으로) 마스크 테이블(MT)은 미세 이동을 주기 위하여 오직 짧은 행정 모듈에 의하여 위치결정되거나 단지 고정되기도 한다.
상술한 장치는 다음의 두 가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝 모드에서는, 마스크테이블(MT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되며, 전체 마스크 이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 목표영역(C)에 투영된다. 이후 기판테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 시프트되어 다른 목표영역(C)이 빔(IB)에 의해 조사될 수 있다.
2. 스캔 모드에서는, 소정 목표영역(C)이 단일 "섬광"으로 노광되지 않는 것을 제외하고는, 실질적으로 상기와 동일한 시나리오가 적용된다. 그 대신에, 마스크테이블(MT)이 v의 속도로 소정 방향(소위 "스캐닝 방향", 예를 들어 y 방향)으로 이동 가능함으로써, 투영 빔(PB)이 마스크 이미지의 모든 부분을 스캐닝하게 되고, 동시에, 기판테이블(WT)은 속도 V=Mv로 동일한 방향 또는 그 반대 방향으로 이동하고, 여기에서 M은 렌즈(PL)의 배율(통상 M= -1/4 또는 M= -1/5)이다). 이러한 방식으로, 해상도를 떨어뜨리지 않고 상대적으로 넓은 목표영역(C)이 노광될 수 있다.
투과 이미지 센서(TIS)는 투영 렌즈하에서 마스크로부터 투영 이미지의 측방향 위치와 가장 좋은 초점 위치(즉, 수평 및 수직 위치)를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 상기 투과 이미지 센서(TIS)는 기판 테이블(WT)과 연결된 물리적 기준면내에 삽입된다. 특정 실시예에 있어서, 2개의 센서들이 웨이퍼(W)로 커버된 영역의 외측에서 대각선으로 대향 위치에 있는 기판 테이블(WT)의 최상면상에 장착된 기준판상에 장착된다. 각각의 기준판은 매우 낮은 열팽창 계수를 가지고 고도로 안정된 재료인 예를 들어, 인바(Invar)로 만들어지고, 정렬 공정에서 또다른 기준으로 사용되는 표시물들을 지닐수 있는 평탄한 반사 상부 표면을 갖는다. 상기 티아이에스(TIS)는 투영 렌즈의 가공 이미지(aerial image)의 수직(및 수평) 위치를 직접 결정하는데 사용된다. 바로 다음에 노광공정에 사용되는 방사선에 민감한 포토검출기가 위치되는 각 표면에는 어퍼처를 포함한다.
초점면의 위치를 결정하기 위해서, 투영렌즈는 마스크(MA)상에 제공되고 대비 광원과 어두운 영역을 갖는 패턴의 이미지를 공간내로 투영한다. 티아이에스(TIS)의 어퍼처는 가공 이미지가 있도록 예상되는 공간을 통과하도록 기판 테이블은 그 후 수평(1 또는 바람직하게는 2방향에서) 및 수직방향으로 스캔된다. 티아이에스(TIS) 어퍼처가 광선과 티아이에스(TIS) 패턴 이미지의 어두운 부분을 통과할 때, 포토검출기의 출력은 불규칙해질 것이다(Moire 효과). 광검출기 출력의 진폭 변화율이 가장 높은 수직 레벨은 패턴 이미지가 가장 큰 대비를 갖는 레벨을 나타내어 최적 포커스의 평면을 나타낸다. 변화율이 가장 높은 수평 레벨은 가공 이미지의 횡방향 위치를 나타낸다. 이러한 형태의 티아이에스(TIS)의 예시는 본 명세서에 참조로 포함된 US 4,540,277호에 더 자세히 설명되어 있다. 티아이에스(TIS) 의 이점은, 그것이 레지스트의 노광을 수반하지 않는 직접 측정 기술이기 때문에 강건성과 스피드를 갖는다.
본 실시예에 따라서, 티아이에스(TIS)의 일부분인 스폿 센서가 사용되고, 상기 스폿 센서는 극도로 작은 검출 영역을 갖는 광다이오드를 포함한다. 그러나, 좁은 검출 영역을 갖는 방사선 센서를 포함하는 기타 적절한 스폿 센서는 티아이에스(TIS) 와 결합된 센서로부터 이격되어 사용될 수 있었다. 하나의 특정 티아이에스(TIS)는 포토다이오드 앞에 28㎛ x 28㎛ 의 치수를 갖는 정사각형 어퍼처를 포함한다. 도 2는 웨이퍼 레벨(14)에서 작은 스폿(S) 아래로 방사선(12)의 초점을 맞추는 투영 렌즈 시스템(10)의 하부, 즉, 사용중에 레지스트 코팅된 웨이퍼가 노광동안 위치되는 평면 및 가공 이미지가 초점이 발취되는 평면의 단면을 도시한다. 이러한 평면(14) 아래에는 스폿 센서 또는 티아이에스(TIS) (16)가 있다. 센서(16)는 평면(14)으로부터 거리(DF)만큼 초점이탈된다. 평면(14)은 가장자리위에 도시된다. 센서(16)는 도 2에서 화살표(220)로 나타난 바와 같이 평면(14)에 평행한 평면으로 스캔되지만, 거리(DF)만큼 그것으로부터 이격된다. 일 측면 방향에서의 스캔 결과는 플롯(18)에서 개략적으로 도시된다. 수직축은 검출된 강도를 나타내고 수평축은 1차원에서 평면(14)에 평행한 평면에서 센서의 위치를 도시한다. 대안적으로, 평면(14)에 평행한 평면에서의 위치는, 그 위치에서 방사선이 만드는 각도(θ)가 다음 식에 따라 스폿(S)을 통과하고 평면(14)에 수직인 라인에 주어지도록 전환될 수 있다.
θ= Arctan (r/DF)
여기서 r은 바로 스폿(S) 아래 점으로부터 센서의 측방향 변위(222)이다. 이러한 방식으로, 수평축은 각도(θ)가 될 수 있고, 플롯(18)은 스폿(S)의 웨이퍼 레벨에서 방사선의 각도 강도 분포를 나타낸다.
도 2에 나타난 바와 같이, 조명 모드는 고리형(또는 평면의 단면에서의 2극성이고)이고, 18에 플롯된 스캔에서 (웨이퍼 평면(14)의 수직 입사각에서 또는 가까운 각도에서의 감소된 강도에 대응하는) 저-강도 영역의 어느 한쪽에서는 2개의 강도 피크가 존재한다.
본 발명은, 핀홀 카메라 또는 카메라 오브스큐러(obscura)의 원리상에 작동한다. 작은 스폿을 통하여 방사선을 통과함으로써, 렌즈를 사용하지 않고 이미지가 형성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 투영렌즈 시스템내의 퓨필평면의 이미지는 센서(16)의 평면(224)에 형성된다. 이러한 실시예의 동작은 방사선이 작은 스폿(S)을 통과한다는 것이 방사선을 공간적으로 국부화하여, 거리(DF)만큼 스폿(S)으로부터 이격된 센서(16)에서 검출될 때, 이상적인 조건하에서 순수하게 얻어진 정보가 방사선의 각도 분포에 관련된다는 것을 고려함으로써 이해되어질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 레벨(14) 아래에 위치된 센서(16)의 평면 (224)을 참조하여 앞에서 설명되고 있지만, 본 발명의 실시예는 특정의 초점 이탈 거리에 의해서 평면(14)위에 위치된 센서(16)와 동일하게 잘 작동한다. 도 2에 도시된 스폿(S)은 사실상 단순히 투영렌즈의 입구의 마스크 레벨에서 일루머네이터의 초점 평면에 실제로 형성된 스폿의 이미지이다. 센서에 의한 측정은 상기 센서가 스폿 이미지에 대하여 초점 이탈될 때 실시될 수 있고 초점 이탈은 즉, 포지티브 또는 네거티브중 어느 하나 즉 웨이퍼 레벨(14)의 위 또는 아래일 수 있다.
또다른 변형예에서, 스폿(또는 스폿을 형성하는 마스크 등의 대상물)은 투영 렌즈의 입구에서 대물 초점 평면으로부터 변위될 수 있다. 예를 들면, 크롬 패턴이 핀홀을 형성하는 일 표면상에 있을 때, 핀홀이 레티클의 두께와 같은 거리로 광학축을 따라 초점 평면으로부터 변위될 수 있도록 석영 레티클이 상하로 뒤집혀질 수 있다. 이러한 방식에서, 웨이퍼 레벨에서 스폿의 초점화된 이미지가 더이상 존재하 지 않고, 사실상, 센서(14)가 투영 렌즈의 초점면 즉, 웨이퍼 레벨에 대응하는 평면에 위치될 수 있다. 이러한 변형예에서, 센서가 투영렌즈의 초점면에 있다 하더라도, 스폿 또는 상기 스폿의 이미지에 대하여 센서는 초점 이탈될 것이다. 센서의 초점 이탈은 본 발명의 상이한 실시예에 공통적인 요구 조건이 된다.
핀홀 카메라에서, 바람직하게는 핀홀 크기는 원치 않는 회절 효과를 회피 또는 감소시키기 위해서, 방사선의 파장보다 더 커야 한다. 핀홀과 이미지 사이의 거리는 또한 뚜렷한 이미지를 얻도록 핀홀 직경보다 더 커야만 한다. 이러한 형태의 카메라의 축상(on-axis)의 각도 해상도는 Arctan(핀홀 직경/핀홀-대-이미지 거리)에 의해 정의된 각으로 주어진다.
본 발명의 한 가지 실질적인 실시예에서, 센서(16)는 대략 0.5mm 즉, 도 2에 있어서 핀홀과 이미지 사이의 거리(DF)만큼 초점 이탈되었다. 핀홀의 유효직경은 대략 0.02mm 이다. 이것은 센서의 크기와 스폿의 콘벌루션(convolution)에 의해 주어진 "유효" 직경이다. 이것으로부터, 유효 핀홀 직경에 대한 핀홀과 이미지 사이의 거리 비율은 20보다 더 크지만, 센서는 완전하게 핀홀의 원거리(far-field) 에 있지 않아서 이 특정 실시예에서 상기 식에 의해 주어진 각도 해상도는 대략 2°로 제한된다.
각도 해상도는 스폿(S)의 크기를 측정함으로써 이 실시예에서 실험적으로 증명되었다. 이것은 (센서가 스폿(S)의 초점 평면(14)으로부터 초점 이탈된 본 발명의 방법과 달리) 스폿의 초점 평면(14)에서 센서(16)를 스캐닝함으로써 행해진다. 스폿(S)의 초점평면은 노광동안 사용된 웨이퍼 레벨과 반드시 동일하지는 않다; 그 것은 스폿을 형성하는 물체가 투영 렌즈의 대물 평면에 있는지 여부에 달려있다. x-방향과 y-방향에서 스캔의 결과로 생성된 플롯은 각각 도 3(a) 및 3(b)에 주어진다. 수직축은 임의의 유닛에서 정규화된 강도이다. 스폿의 크기를 밀리미터로 나타내기 보다는, 수평축이 예를 들어 도 5의 측정에 사용된 거리인 0.5 mm 의 초점 이탈된 거리(DF)에 대해 얻어질 각도(도 단위)로 변형된다. 도 3(a) 및 도 (3b)에서 알 수 있듯이, x-방향 및 y-방향에서의 각 해상도는 대략 2°이다.
본 발명의 측정 시스템의 각도 해상도는 정규의 입사각으로부터 떨어져 사실상 향상된다. 즉, 각도 해상도는 각도(θ)가 커지면 커질수록 더 좋아진다. 각도해상도의 개선은 분해될 수 있는 최소각이 더 작다는 것을 의미한다.
센서가 축을 벗어나 이동할 때의 각도 해상도 변화가 도 4에 설명된다. 축 이탈시 센서(20)가 마주보는 각도(b)는 스폿(S) 바로 아래에 있을 때 센서(20)가 마주보는 각도보다 더 작아진다. 해상도의 개선 즉, 마주보는 각도의 감소는 cos2θ함수로 변화된다. 이것은 센서(20)가 특정 평면에서 이동하는 리소그래피 투영장치에 있어서 구성으로부터 초래되는 두 가지 원인에 기인한다. 센서(20)가 축을 이탈하여 이동할 때, 스폿(S)과 센서 사이의 거리는 1/cosθ로 증가하고, 센서의 검출 표면이 평면에서 이동하도록 구속된다는 사실은 그것이 스폿(S)으로부터 방사상 방향에 항상 수직인 것을 의미하며, 이것은 1/cosθ의 또다른 요소만큼 센서(20)의 치수에서 명백한 감소를 초래한다.
더구나, 센서에서 측정된 강도는 1/cos3θ의 함수로 감소한다. 점원(point source)(S)에 대하여, 강도가 방사상 거리의 역 제곱으로 감소하고, 이것은 1/cos2θ의 인자를 초래하고, 또한, 1/cosθ인자는 상기와 같이 센서의 검출 표면이 평면에 구속되어 스폿(S)으로부터 반지름 벡터에 수직이 아니라는 사실로부터 발생한다. 사실상, 이것은 센서의 각도 강도 감도가 1/cos3θ로 감소한다는 것을 의미한다.
상기 각도 해상도와 강도 변화는 투영 시스템의 정량 측정을 실시할 때 고려되어질 수 있다.
도 5는 상이한 조명 세팅에 대한 각도 강도 분포의 4가지 플롯을 나타낸다. 수직축은 임의의 유닛에서 정규화된 강도를 갖고, 수평축은 y-방향에서 라인-스캔에 대해 각도(θ)(도 단위)의 사인이 된다. σ세팅은 퓨필의 최대 반경에 대하여 정규화된, 퓨필의 평면에서 강도 분포의 방사상 범위를 나타낸다. 따라서, 1의 σ값은 퓨필의 최대 반경과 동일한 퓨필에서의 반경을 갖는 강도 분포의 조명을 나타낸다. 도 5의 그래프에 대한 실마리로서, 단일 σ값은 종래의(즉, 디스크-형) 조명 모드의 외측 반경을 나타내고, 두 개의 σ값은 고리 모양의 조명 모드의 외측 및 내측 반경을 나타낸다. 도 5의 측정은 0.60의 고정된 NA 세팅에서 모두 실시된다.
도 5로부터 알 수 있듯이, 조명 세팅이 발생되는 방법으로 인해서, 종래의 조명 모드에서 조차 작은 각도에서 강도가 감소된다. 예를 들어 σ= 0.35 에 대한 플롯은 이중-정점 구조를 나타낸다. 이것은 예를 들어, 방사선을 재분배하는 프리즘(소위 액시콘 등)의 투영빔의 중심부의 존재에 의해 발생되고 이리하여 퓨필의 중심에서의 강도 감소를 초래한다.
스폿(S)을 발생시키는 여러가지 가능한 방법들이 있다. 도 2에 있어서, 일실시예는 핀홀이 스폿(S)을 형성하도록 평면(14)에서 핀홀 어퍼처를 갖는 판을 배치시킬 것이다. 그러나, 웨이퍼 평면(14)에서 물리적 구조를 갖는 것이 필수는 아니고, 따라서, 예를 들어, 레티클 평면에 핀홀을 배치시킴으로써 동일한 결과가 얻어질 수 있고, 그러면, 투영 렌즈는 방사선(S)의 국부화된 스폿을 형성하기 위해서 웨이퍼 평면(14)에서 핀홀의 초점화된 이미지를 발생시킬 것이다.
본 명세서에 사용된 용어 핀홀은 일 예시에서 실질적으로 비투과성 영역으로 둘러싸인 작은 실질적으로 투과성 영역을 간단히 언급하며, 따라서 반드시 그것의 문자 그대로의 의미로만 받아들여서 안된다. 일 실시예는 그것에 어퍼처를 갖는 금속판 또는 박을 포함한다. 그러나, 방사선이 통과할 수 있다면, 거기는 물리적 구멍 즉, 재료의 부재가 있을 필요는 없다. 예를 들어, 또다른 실시예는 투영빔 방사선이 통과하는 영역을 형성하는 하나 이상의 갭이 있는 크롬의 얇은 층이 그 위에 있는 예를 들어 석영으로 만들어진 투과판을 포함한다. 이것은 레티클 또는 마스크의 표준 형태가 되며, 공지의 에칭 기술을 사용하여 제조될 수 있다.
반대로, 또다른 예시에서, 용어 핀홀은 실질적으로 투과성 영역에 의해 둘러싸인 작은 실질적으로 비투과성 영역 즉, 먼저 기술된 핀홀의 포토그래픽 네거티브 처럼 언급될 수 있다. 회절 이론에 따르면, 작은 비-투과성 영역은 작은 투과성 영역과 동일한 방식으로 방사선을 초점화할 수 있다. 이러한 예시들은 모두 본 발명의 범위내에 있는 것으로 이해되어진다.
핀홀에 의해 또는 그 이외의 것에 의해 생성되든지간에 스폿은 원형일 필요가 없다. 비원형 스폿은 상이한 방향으로 상이한 각도 해상도를 가질 것이다. 실제적으로 측정은 센서의 검출 영역과 스폿의 컨볼루션에 의해 주어진 유효 스폿 크기와 형상에 의존한다. 따라서, 투과 이미지 센서 티아이에스(TIS) 의 어퍼처의 형상을 선택하으로써 동일한 효과가 얻어질 수 있다. 스폿, 핀홀 또는 센서 검출기 영역의 가능한 형상들은 원형, 타원형, 정사각형 및 직사각형 형상을 포함한다.
본 발명의 실시예의 또다른 선택적인 특징은 스폿 또는 핀홀이 균일한 투과율을 갖는 영역일 필요가 없다는 것이다. 비균일한 투과율은 예를 들어 투영 렌즈에서 상기 NA-다이어프램의 세팅을 측정하기 위해 산란을 포함하여 회절 효과를 얻도록 사용될 수 있다. 정의상, NA-다이어프램(의 세팅)은 퓨필의 극단 가장자리와 투영 렌즈를 통과할 수 있는 최대 각도 광선을 형성한다. 만일 NA-다이어프램이 조명되면, NA-다이어프램 세팅이 측정될 수 있다. 결과적으로, 거대한 각도를 갖는 방사선이 요구되며, 본 발명에 따라 이것을 발생시키는 한 가지 방법은 레티클 레벨에서의 회절에 의한 것이다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 비투과성 영역(22)에 의해 둘러싸인 핀홀(21)은 보조적인 비투과 점(23)을 포함한다. 이러한 예시에서, 점(23)은 랜덤의 배열에 위치된다. 보조점(23)은 방사선 파장과 대략적으로 같은 크기를 갖는다. 점은 투영 렌즈에서의 전체 퓨필이 조명되고 측정될 수 있도록 투영 방사선이 거대한 각도 범위로 회절되도록 한다. 도 6은 스케일(scale)화되지 않는다. 바람직한 실시예에서, 핀홀(21)의 직경은 대략적으로 25 ㎛ 이고 각 점(23)의 직경은 0.2㎛ 영역내에 있다. 또다른 실시예에서, 핀홀과 결합하는 디퓨저는, 점(23)을 갖는 것과 같이 거대한 각도의 방사선을 얻는데 사용된다.
이러한 원리의 또다른 실시예는 도 7에 도시된다. 비투과성 영역(22)에 의해 둘러싸인 핀홀(21)은 회절이 잘 되도록 교번의 투과와 비투과 줄무늬를 갖는 격자 (24)를 포함한다. 도 8은 도 7의 격자 핀홀(21,22,24)로부터 초래하는 투영렌즈의 퓨필평면에서의 회절 패턴을 개략적으로 도시한다. 도 8에서 퓨필은 NA-다이어프램 (25)과 경계를 이룬다. 제0차 빔 강도 분포(26)는 핀홀이 위치된 레티클 평면상에 떨어지는 투영빔 방사선의 각도 분포에 대응한다. 이러한 예시에서, 제0차 빔은 선명함을 위해 작게 도시된다. 실질적으로 그것은 NA 다이어프램 주변(25)을 중첩시킬 수 있는 제1차 회절빔(27)을 중첩시킬 수 있고, 또한, 빔(26,27)이 고리형, 다극형등이 될 수 있도록 상이한 조명세팅이 사용될 수 있다.
NA-다이어프램의 크기와 형상을 조사하는 것 뿐만 아니라, 이러한 장치는 각도 의존 렌즈 투과를 측정하는데 또한 사용될 수 있다. 제0차의 각 점에서의 강도와 제1차 빔의 그것의 대응점에서의 강도 사이의 예상 비율은 격자의 회절효율로부터 알려져 있다. 실제 강도 비율을 측정함으로써 예상되는 비율로부터의 편차가 계산될 수 있어 상이한 각도에서의 렌즈 투과성이 얻어질 수 있다. 회절 패턴과 조명 세팅을 변화시킴으로써, 렌즈 투과의 각도 의존도가 일필드점에서 결정될 수 있다. 이러한 측정은 많은 필드 지점들에서 즉, 레티클 평면의 상이한 지점에서 핀홀에 대응하여 실시될 수 있다.
대안적으로, 각도 분포는 레티클과 웨이퍼 레벨 모두에서 측정될 수 있다. 렌즈의 배율 인자를 고려하여 두 측정들 사이의 차이점은 각도 의존 렌즈 투과를 제공한다.
또다른 실시예에서, 상기 각도 의존 렌즈 투과는 방사선 회절 구조 대신 핀홀(21)을 구비한 방사선 디퓨저를 사용하여 측정될 수 있다. 디퓨저의 하류 방사선 각도 분포는 실질적으로 디퓨저상에 부딪히는 방사선의 각도 분포에 영향을 받지 않고, 이리하여 예를 들어 σ세팅에 실질적으로 영향을 받지 않는다. 일반적으로, 디퓨저는 입사 방사선을 람베르티안(Lambertian) 방사원에 의해 제공된 방사선과 실질적으로 일치하여 각도 분배를 갖는 방사선으로 변형시킨다. 이러한 특성으로부터의 임의의 편차가 측정될 수 있고 참조용으로 저장될 수 있다. 각도 의존 렌즈 투과는 기판 레벨에서의 측정된 각도 방사선 분포와 선험적으로 알려진 람베르티안 방사선 분포 사이의 차이로부터 (참조로 저장된 상기 편차 및 렌즈의 배율 요소를 고려하여) 계산될 수 있다.
상술된 실시예들은 투과 핀홀에서 비투과 점 또는 줄무늬에 관하여 설명하고 있다. 그것은 또한 이들의 보수(complement) 즉, 투과성 영역에 의해 둘러싸인 비투과성 영역의 투과점 또는 줄무늬가 사용되는 것을 나타낸다. 사실상, 소정의 회절 효과를 얻기 위해서 점 또는 줄무늬만이 확산 또는 위상-시프팅등의 핀홀로부터 상이하게 투과성일 필요가 있다.
보조점 또는 디퓨저 또는 격자는 예를 들어, 점 또는 줄무니 및 핀홀을 둘러싸는 영역등의 비투과성 영역을 형성하는 크롬층을 갖는 마스크로서 핀홀과 동일한 평면에서 만들어질 수 있다. 그러나, 핀홀의 평면 다소 위 또는 아래에 회절요 소(점, 격자, 디퓨저등)가 제공된다는 것이 또한 알려져 있다. 예를 들어, 하나의 마스크는 기본 핀홀을 형성할 수 있고 그 아래 또는 상부에 위치된 또다른 마스크는 점 또는 격자등을 형성할 수 있다. 여러가지 마스크와 디퓨저들은 많은 조합들이 각 조합을 위한 특정 마스크를 제조할 필요없이 얻어질 수 있도록 상호교환 가능하다.
본 발명의 실시예의 동작중 한 가지 모드는 각도 강도 분포 정보를 얻기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 라인-스캔을 실시하는 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 동작의 또다른 모드는 초점 이탈된 거리(DF)에서 x-y 평면위로 센서를 스캔하는 것이다. 이러한 플롯의 이미지는 도 9에 도시된다. 이것은 투영 렌즈 시스템의 퓨필 평면에서 강도 분포의 이미지에 대응한다. 도 9는 고 및 저강도를 갖는 교번 줄무늬를 포함하여 퓨필에서의 공간 강도 분포의 미세구조를 명백히 도시한다.
이들 동작 모드중 어느 하나를 가지고, 정보가 결정될 수 있다:
1. 미세 구조를 갖는, 퓨필에서의 방사선 분포의 형상과 강도를 포함하는 퓨필 대칭성;
2. NA-다이어프램에 대하여 각도 강도 분포의 중심 맞추기(centering);
3. NA-다이어프램 자체의 크기와 형상이 측정될 수 있다;
4. 각도 의존 렌즈 투과가 또한 측정될 수 있다;
5. 조명 시스템에서 어떤 결함의 특징이 되는 특정 오차들. 예를 들어, 방사선 시스템 또는 투영 시스템의 퓨필에 인접한 평면에서, 투영빔 단면은 원형이라기보다는 타원형일 수 있거나, 예를 들어 투영빔 단면내의 투영빔 강도분포는 원형 대칭이라기보다 타원형 대칭일 수 있다. 오차의 양 형태들은 "투영빔의 타원성" 또는 간단히 "타원성 오차"로 언급된다. 타원성 오차는 오염된 인티그레이터 로드 또는 일루머네이터에서 다른 광학 요소들의 결함의 결과로 발생할 수 있다. 타원성 오차에 대한 더 많은 정보는 본 명세서에 포함된 유럽특허출원 제 01305740.1호를 참조하자.
각각의 상기 측정들은 예를 들어 필드를 가로질러 각도 강도 분포에서 변형을 얻도록 복수의 상이한 필드 지점에서 실시될 수 있다.
이것을 행하기 위한 한 가지 방법은 각각 상이한 소정 필드 지점에서 복수의 핀홀을 갖는 레티클을 제공하는 것이다. 레티클이 투영 렌즈 시스템의 입구에 위치된다면, 투영렌즈는 이들 핀홀 각각의 이미지를 웨이퍼 레벨에서 일 세트의 스폿으로서 발생시킨다. 대안적으로, 레티클이 스폿을 직접 형성하기 위해서 웨이퍼 레벨에 위치될 수 있다. 그 후, 전용 센서 또는 기존의 투과 이미지 센서(TIS)등의 센서 각 스폿으로부터 초점이탈된 지점에서의 측정을 얻도록 사용된다. 단일 센서는 차례로 각각의 스폿의 원거리 패턴을 스캔할 수 있고/거나 복수의 센서들은 핀홀 및 스폿의 상이한 필드 지점에 대응하여 제공될 수 있다.
이들 측정을 따라서, 최상이 아닌 정렬 및 대칭성을 보상하기 위해서 리소그래피 투영장치에 보정이 적용될 수 있다. 예를 들어, 퓨필에서 강도 분포는 이상적으로는 퓨필의 중심을 가로지르는 축에 대하여 거울 대칭이다. 퓨필 이미지의 미세 구조를 결정함으로써 소프트웨어 알고리즘은 임의의 비대칭을 검출하고 대칭성을 최적화하기 위해서 빔이 조정될 때 이것을 보상하기 위해 사용될 수 있다. 이것은 투영된 이미지의 충실도와 오버레이 성능 모두를 개선시킬 수 있다.
유사하게, 이미지 필드에 대한 각도 강도 분포의 변형을 최소화함으로써, CD 균일성이 개선될 수 있고 각각의 상기 인자들에 대한 CD 균일성의 기여도의 크기가 조사될 수 있다.
퓨필의 미세구조는 또한 위치, 형상과 정렬 및 조명원의 다른 특성들이 분석될 수 있게 한다. 이것을 행하는 또다른 방법은 다음 실시예에서 설명된다.
제2실시예
도 10은 레티클 레벨 또는 웨이퍼 레벨에서와 같이 필드 평면에서 각도 강도 분포를 측정하거나 조명 시스템 또는 투영 렌즈 시스템에서 퓨필등의 퓨필 평면에서 강도 분포를 등가적으로 측정하는 제2실시예를 도시한다. 핀홀(30) 즉, 작은 투과성 영역 도는 작은 비투과성 영역은 필드 평면(32)에 제공된다. 렌즈(34)는 핀홀에 의해 선택된 필드점에서의 각도 분포를 센서(36)에서의 강도 분포로 변형시킨다. 센서(36)는 방사선 감지 픽셀의 배열을 갖는 전하-결합 디바이스(CCD)를 포함한다. 따라서, 퓨필의 전자 이미지가 얻어진다.
제1실시예를 참조로 설명된 바와 같이, 이미지는 추가 렌즈를 사용하지 않고 핀홀에 의해서만 형성될 수 있다. 그러나, 본 실시예에서 렌즈(34)는 이미지를 더욱 콤팩트화시키고 요구되는 씨씨디(CCD) 칩의 영역을 감소시킨다. 씨씨디(CCD)의 사용은 스캐닝없이 퓨필 이미지가 단일 숏(single shot)에서 캡쳐되도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 소프트웨어 알고리즘은 타원성 오차등의 퓨필 대칭성 및 퓨필 미세 구조 특징을 평가하기 위해서 강도 및 센터링등의 전체적인 (global) 퓨필 특성들을 평가하도록 사용된다. 이들 평가는 실시간 온-라인 조정을 실시하도록 사용된다.
일반적으로 리소그래피 투영장치의 방사선 시스템은 실질적으로 시준된 빔을 제공하고 균질성을 위해서 방사선을 집적화시키고 조명모드를 형성하는 조명 시스템인 레이저등의 방사원을 포함한다. 이들 개별의 요소들은 정확한 위치 및 각도 정렬과 함께 결합되어야 한다. 본 발명의 실시예는 특히 정확한 정렬을 보장하는데 유용하다. 예를 들어, 퓨필 정보는 레이저 조정을 위한 제어 신호로서 사용될 수 있다. 레이저 빔 각도 정렬 오차는 다음에서 "레이저 포인팅 오차(laser poinging errors)" 로서 언급된다. 퓨필의 미세구조는 인티그레이터 로드에 대하여 (조명 모드를 형성하는) 줌-액시콘 모듈의 정렬 오차 뿐만 아니라 레이저 빔 위치 오차로부터 레이저 포인팅 오차의 분리를 가능하게 하는 정렬 오차 원인에 대한 정보를 제공한다. 이들 오차를 분리함으로써 적절한 구성요소를 식별하고 그것에 보정을 적용시키는 것이 가능해진다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시예가 도 11에서 도시된다. 이것은 각각이 도 10에 도시된 바와 같은 세 개의 퓨필 측정 도구들 포함한다. 이들 도구들에 대한 각각의 핀홀은 리소그래피 투영장치의 레티클 레벨에 놓여진다. 하나는 필드의 중심에 있고 다른 것은 x-방향에서 필드의 두 가장자리에 있다. 레티클 레벨(42)은 조명 시스템의 콘덴서 렌즈(CO) 아래에 있다.
세 개의 도구들(40)은 퓨필 이미지를 동시에 검출한다. 퓨필 타원성은 세 개의 측정된 퓨필 이미지를 기초로 각각의 세 개의 필드 지점에서 계산된다. 최적으 로 조정된 시스템에서, 퓨필 타원성은 필드의 중심을 관통하는 축과 대칭이다. 레이저 포인팅 오차는 필드의 일 가장자리상에서는 1(unity)보다 더 크고 나머지 가장자리상에서는 1보다 더 작은 타원성 오차를 초래한다. 이들 필드점에서의 타원성이 같지 않다면, 타원성 값이 같을 때까지 레이저 포인팅이 변화된다. 더 큰 정확도를 위해서, 상이한 조명 세팅을 위한 측정이 반복적으로 실시될 수 있다.
레이저 빔 위치 오차는 스트립의 스페이싱등의 퓨필의 미세 구조에 영향을 미친다(도 9참조). 스트립 스페이싱이 (종래의 조명 모드에 대해) 하나의 작고 하나의 큰 σ세팅에 대해 평가된다면, 레이저 빔 위치 오차의 효과는 줌-액시콘 모듈과 인티그레이터 로드 사이의 정렬 시프트로부터 분리될 수 있다. 이러한 조정을 실시함으로써, 위치 및 각도 모두에서 레이저빔이 최적화될 수 있다.
광학 구성 요소의 조정에 독립적이어서 보상될 필요가 있는 소정 퓨필 오차들이 있다. 이러한 오차들은 예를 들어, 발산 레이저 빔 또는 인티그레이터 로드-유도 타원성 오차에 의해 유도될 수 있다. 타원성 오차등의 조정에 독립이 퓨필 오차에 대하여 가능한 보상은 정적 또는 동적 퓨필 회색톤 필터를 사용하여 타원성을 보정하는 것이거나 투영빔에 의해 가로질러진 다른 구성요소들에 의해서 유도된 타원성 오차를 상쇄시키기 위해서 사용될 수 있는 고유 타원성 오차 발생 특성을 특징으로 하는 회전가능한 광학요소를 가지고 타원성을 보정한다. 타원성 오차의 보정에 대한 추가적인 정보는 예를 들어 유럽 특허 출원 제 01305740.1.을 참조하라.
타원성 오차는 상이한 조명 세팅들 사이에서 변화할 수 있다. 이 경우에 있어서, 타원성 오차는 예를 들어, 상기 장치의 교정 단계(calibration phase)시 다 수의 상이한 NA 및 σ세팅을 위해서, 도 11에 도시된 실시예를 사용하여 결정될 수 있다. 노광용 장치를 사용할 때, 각각의 노광을 위해 사용된 특정 조명 세팅에서 타원형을 보상하도록 (예를 들어 고유 타원성 오차 발생 특성을 특징으로 하는 상기 회전가능한 광학 요소의 특정 회전에 의해) 적절한 보정이 행해진다.
제3실시예
상술된 모든 실시예는 방사선 필드의 하나의 특정 지점에서 측정이 이루어진다는 것을 암시한다. 그러나, 스텝-및-스캔 장치(스캐너)에서, 웨이퍼에서의 각각의 위치는 전체 조명 슬릿을 통과하여 스캔된다. 이러한 스캔시, 웨이퍼상의 각 점에 의해 보여지는 각도 방사선 강도 분포는 상당히 변화한다.
도 12는 레티클 레벨에서 실질적으로 원형 핀홀(52)의 이미지에 대응하는 웨이퍼 레벨에서 특정지점(50)에 대한 스캔시 조명의 변화를 도시한다. 도 12는 스캔시 3개의 스냅숏을 부여한다: 도 (12a)는 스캔이 막 시작된 후 이다. 도 (12b)는 스캔이 한창 일어나고 있을 때이다. 도 (12c)는 스캔이 거의 끝날 때이다. 조명 슬릿 (56)으로부터의 방사선(54)은 레티클(58)상의 마스크에서 핀홀(52)을 통과한다. 투영렌즈(60)는 웨이퍼 레벨 지점(50)의 방사선 스폿으로서 핀홀의 초점화된 이미지를 생성한다. 핀홀의 초점 이탈된 이미지의 강도분포의 측정은 측정평면(224)에서 실시된다. 이러한 평면에서 강도분포는 실질적으로 투영렌즈(60)의 퓨필에서 강도 분포를 나타낸다. 도 12에 도시된 바와 같이, 스캔 노광동안, 레티클(58)은 우측으로 이동하고 웨이퍼(64)는 그 반대 방향인 좌측으로 이동한다. 도 12는 단순한 개략도이고, 렌즈(60)의 축소 효과 및 레티클(58)과 웨이퍼(64)의 대응 속도에 대 한 효과를 완전히 포함하지 않는다. 본 발명에 따라서 퓨필 측정을 실시할 때, 웨이퍼 레벨에 남아있는 웨이퍼(64)를 반드시 구비할 필요는 없다; 핀홀의 가상 이미지는 점(50)의 공간내에서 형성될 수 있고 초점 이탈된 측정평면(224)에서 센서는 강도 분포 측정을 수행한다.
도 12의 저부에는 스캔의 상이한 스냅숏에 대한 측정평면(224)에서 공간 강도 분포의 평면도가 도시된다. 이들 분포는 투영렌즈의 퓨필에서 강도 분포와 웨이퍼 레벨에서의 각도 강도분포에 대응한다. 알 수 있듯이, 웨이퍼상의 점에 의해서 도시된 바와 같이 투영빔의 방사선을 갖는 퓨필의 필링은 스캔동안 상당히 변한다. 스캔이 완료되는 동안 웨이퍼상의 지점으로 나타난 바와 같이 퓨필에서 유효 강도 분포는 장차 스캔 동안 각 점에서 보여지는 바와 같이 강도 분포의 합계가 된다. 이것은 도 13에서 개략적으로 나타나고, 스캔동안 상이한 순간에서 순간적인 또는 정적인 퓨필 강도 분포(71,72,73)의 합계로부터 형성된 유효 퓨필 강도 분포 (70)를 도시한다. 연속 스캔에 대하여 합계는 불연속 합계라기 보다는 집적된다. 퓨필 강도 분포는 "스캐닝 퓨필" 또는 "집적화된 퓨필" 로 또한 알려져 있다. 투영된 패턴의 이미지 편차를 감소시키기 위해서, 스캐닝 퓨필은 스캔동안 특정 스탭숏에서 퓨필 강도 분포보다 중요한 변수가 된다. 도 13에 도시된 예시에서, 스캐닝 퓨필은 필드의 중심부에서 정적 퓨필 강도 분포와 동일하지만, 이것은 이상적인 상황이고 반드시 그러한 경우는 아니어서, 스캐닝 퓨필을 측정할 수 있는 것이 중요하다.
스캐닝 퓨필을 측정하기 위한 몇몇의 방법들이 있다.
1) 스캐닝 방향의 몇몇 위치에서 핀홀을 위치결정시킴으로써 스캔이 모방될 수 있다. 각각의 위치에 대하여, (임의의 적절한 방법, 예를 들어, 티아이에스(TIS) 센서, 씨씨디(CCD) 또는 방사선 감지 레지스트를 사용하여) 초점 이탈된 측정평면(224)에서의 강도 분포가 측정된다. 그 후, 스캐닝 퓨필은, 예를 들어 실시간 전자 검출의 경우에서 수치적으로 측정 강도 분포를 집적시킴으로써 근사된다.
2) 핀홀은 레티클 레벨에서 스캔된다. 초점 이탈된 측정평면에서의 강도분포는 이러한 스캔동안 측정된다.
2.1 측정평면에서 씨씨디(CCD) 배열이 동시에 스캔된다. 스캔시 씨씨디(CCD) 배열상의 이미지가 기록된다. 그 후, 스캔동안 측정된 퓨필 강도 분포의 적분에 의해 스캐닝 퓨필이 계산될 수 있다.
2.2 티아이에스(TIS)(스폿 센서)를 사용하여, 일 퓨필 좌표만이 한번에 측정될 수 있다. 따라서, 각 스캔에 앞서서, 일 퓨필 지점이 선택되고 핀홀과 티아이에스(TIS) 모두는 조명 슬릿 필드를 가로질러 스캔된다. 핀홀에 대한 티아이에스(TIS) 위치가 고정된다. 전체 스캔 동안 티아이에스(TIS)상의 방사 강도(irradiance)가 기록된다. 이러한 완전한 스캔은 각 퓨필 좌표에서 행해진다. 그 후, 스캐닝 퓨필은 스캔동안 측정된 퓨필의 적분에 의해 계산될 수 있다.
3) 핀홀과 초점 이탈된 레지스트 코팅 웨이퍼 모두에 의해서 스캔이 동시에 실시된다. 측정평면(224)에서 핀홀 아래의 강도 분포는 레지스트에서 이미징된다. 레지스트는 본질적으로 (스캔동안 각 지점에서의 선량이 단순히 더해진)집적화를 실시한다. 따라서, 레지스트에 기록된 이미지는 스캐닝 퓨필이다. 레지스트로부터 떨어져 있는 다른 집적 측정 디바이스가 사용될 수도 있다.
선행 실시예들의 특징은 또한 제3실시예에서 적절하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 12가 레티클 레벨에서 생성된 핀홀을 도시하고 웨이퍼 레벨에서 초점 이탈이 발생(측정 평면(224)이 투영렌즈(60)로부터 멀어진 방향으로 웨이퍼 레벨로부터 변위된다)하지만, 대안은 웨이퍼 레벨에서 핀홀을 생성하는 것; (측정 평면이 웨이퍼 레벨과 선택적으로 일치할 수 있도록) 핀홀의 축방향 변위에 의해서 레티클 레벨에서 초점 이탈을 생성하는 것; 및 포지티브 또는 네거티브 초점 이탈을 사용하는 것(예를 들어, 렌즈(60)를 향하는 방향으로 웨이퍼 레벨위에 측정평면을 위치결정하는 것)을 포함한다. 유사하게, 핀홀은 대조(또는 상이한) 투과율의 영역을 포함하는 작은 투과성 또는 비투과성 영역일 수 있고, 보조점, 격자 또는 디퓨저등의 회절요소가 핀홀과 함께 사용될 수 있다.
명백함을 위해서 각각의 실시예의 문맥에서 설명된 본 발명의 어떤 특징들은 단일 실시예의 조합에서 제공될 수 있다. 대조적으로, 간략화를 위해서 단일 실시예의 문맥에서 설명된 본 발명의 여러가지 특징들은 또한 개별적으로 또는 보조조합(subcombination)하여 제공될 수 있다.
본 명세서는 리소그래피 장치와 방법에 집중되어 있고, 마스크는 투영 시스템을 입사하는 방사선 빔을 패턴화시키기 위해서 사용되고 있지만, 여기서 나타난 본 발명은 상기 방사선 빔을 패턴화시키기 위해서 일반적인 "패터닝 수단"을 사용하는 리소그래피 장치와 방법의 더 폭넓은 문맥에서 이해되어야 한다. "패터닝 수단(patterning means)" 이라는 용어는 기판의 목표영역에 형성되어야 할 패턴에 대응하는 패터닝된 단면을 입사하는 방사선 빔에 부여하도록 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 하며, 본 명세서에서는 "광 밸브(light valve)" 라는 용어로도 사용된다. 일반적으로, 상기 패턴은 집적회로 또는 기타 디바이스와 같이 목표영역에 형성될 디바이스내의 특정 기능 층에 해당할 것이다(이하 참조). 그러한 패터닝 수단의 예시로는 다음과 같은 것들이 포함된다.
(1) 프로그래밍 가능한 거울 배열. 이러한 장치의 예시는, 점탄성 제어 층(viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면이 있다. 이러한 장치의 기본원리는,(예를 들어)반사면의 어드레스된 영역(addressed area)에서는 입사광이 회절광으로 반사되는 한편, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광이 비회절광으로 반사되는 것이다. 적절한 필터를 사용하면, 반사된 빔 중에서 상기 비회절광을 필터링하여 회절광만 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 이때 요구되는 매트릭스 어스레싱은 적당한 전자 수단을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 거울 배열에 관한 더 많은 정보는, 예를 들어 본 명세서에서 참고 자료로 채용되고 있는 US 5,296,891호 및 US 5,523,193호로부터 얻을 수 있다.
(2) 프로그래밍 가능한 LCD 배열. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 참고 자료로 채용되고 있는 US 5,229,872호에 개시되어 있다.
청구항 및/또는 상세한 설명에서 용어 "마스크" 에 대한 언급은 상술된 바와 같이 용어 "패터닝 수단"을 포함함으로써 해석되어야 한다.
본 발명의 특정 실시예가 앞에서 설명되고 있지만, 본 발명이 설명된 바와 다르게 실시될 수 있다는 것이 이해되어질 것이다.
본 발명에 따른 리소그래피 투영장치를 작동하는 방법을 통해서 개선된 이미징을 얻을 수 있다.

Claims (24)

  1. 리소그래피 투영장치를 작동하는 방법에 있어서,
    방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템과,
    대물 평면에서 패터닝 수단을 잡아주는 제1대물 테이블과,
    기판 평면에서 기판을 잡아주는 제2대물 테이블, 및
    기판의 목표영역상에 상기 패터닝 수단의 적어도 일부분을 이미징하는 투영 시스템을 포함하여 이루어지고,
    상기 장치내의 상기 투영빔의 적어도 일부분으로부터 방사선의 하나이상의 스폿을 형성하는 단계;
    강도 분포의 실시간 전자 분석을 위하여 구현된 단 하나의 스폿 센서를 포함하는 방사선 센서를 제공하는 단계;
    상기 스폿에 대하여 아웃 오브 초점 위치에 배치된 상기 스폿 센서를 가지고, 상기 스폿 또는 상기 스폿의 이미지로부터 초점 이탈된 방사선 강도의 공간 변화를 측정하는 단계; 및
    상기 측정 단계에서 얻어진 정보로부터 상기 장치의 특성을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치 작동방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 또는 각각의 스폿은 상기 대물 평면 및 기판 평면 중 하나이상에서 형성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치 작동방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 또는 각각의 스폿은 핀홀을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치 작동방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 또는 각각의 핀홀은 실질적으로 비투과성 영역에 의해 둘러싸인 작은 실질적으로 투과성 영역 또는 실질적으로 투과성 영역에 의해 둘러싸인 작은 실질적으로 비투과성 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치 작동방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 또는 각각의 스폿에서, 방사선의 회절, 산란 및 확산을 포함하는 방사선 조작 효과의 그룹으로부터 선택된 하나이상의 방사선 조작 효과를 사용하여 특정 각도로 방사선을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치 작동방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 장치의 상기 특성은,
    상기 장치의 퓨필에 대하여, NA-다이어프램에 대한 방사선의 각도 강도 분포의 형상, 대칭성, 미세 구조 및/또는 센터링,
    상기 장치내의 NA-다이어프램의 형상 및/또는 크기,
    상기 투영시스템에서 방사선 투과의 각도 의존성,
    대물 평면 및/또는 기판 평면에서의 각도 강도 분포,
    상기 장치에서의 광학요소의 정렬, 특히 방사원의 위치 및 각도 정렬, 및
    대물 평면 및/또는 기판 평면의 상이한 위치, 및/또는 상기 장치의 상이한 조명 세팅에서 하나 이상의 상기 특성 중, 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치 작동방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 측정 단계동안 상기 스폿 및 상기 스폿 센서중 하나이상을 스캐닝 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치 작동방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스폿 센서에 의해 측정된 강도를 합하는(integrating) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치 작동방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    임의의 결정된 특성의 최적 상태로부터의 일탈을 보정 또는 보상하기 위해서 상기 장치를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치 작동방법.
  10. 방사선 감지층이 제공된 기판상으로 패터닝 수단의 패턴을 이미징하는 리소그래피 투영장치에 있어서,
    방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템과,
    대물 평면에서 패터닝 수단을 잡아주는 제1대물 테이블,
    기판 평면에서 기판을 잡아주는 제2대물 테이블,
    기판의 목표영역상으로 패터닝 수단의 조사된 부분들을 이미징하는 투영 시스템,
    상기 장치내의 상기 투영빔의 적어도 일부분으로부터 방사선의 하나이상의 스폿을 형성하는 하나이상의 스폿 형성 디바이스, 및
    강도 분포의 실시간 전자 분석을 위해 구현된 방사선 센서를 포함하여 이루어지고,
    상기 방사선 센서는 단 하나의 스폿 센서를 포함하여 이루어지며, 상기 스폿 센서는, 상기 스폿에 대하여, 또는 각각의 스폿 또는 그것의 이미지로부터 초점 이탈되고, 상기 또는 각각의 스폿 또는 그것의 이미지로부터 초점 이탈된 방사선의 강도에서의 공간 변화를 측정하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스폿 형성 디바이스는 상기 대물 평면과 상기 기판 평면중 하나에 위치된 하나이상의 핀홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 또는 각각의 핀홀은 상기 방사선을 회절시키기 위하여 상기 방사선의 파장과 실질적으로 동일한 크기의 보조점(subsidiary dots)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 또는 각각의 핀홀은 회절격자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 또는 각각의 상기 핀홀은 방사선의 회절, 산란 및 확산을 포함하는 방사선 조작 효과들의 그룹으로부터 선택된 하나이상의 방사선 조작 효과를 사용하는 방사선의 각도 분포를 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  15. 제10항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서는 사용시 각각의 스폿의 크기보다 더 큰 거리만큼 초점 이탈되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 스폿의 크기가 이미지 필드 영역의 근사적으로 1% 또는 그 이하인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  17. 제10항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스폿 센서는 작은 검출 영역을 갖는 포토다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제10항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스폿 센서는 상기 스폿으로부터 방사하는 상기 방사선의 스캔을 실시하기 위해 이동가능한 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  21. 제10항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스폿 센서에 의해 얻어진 측정값들로부터 상기 장치의 특성을 결정하는 계산유닛을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 계산유닛으로부터의 신호를 기초한 임의의 결정된 특성의 최적의 상태로부터 일탈을 보정 및/또는 보상하기 위해서 상기 장치를 조정하는 액추에이터를 더욱 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  23. 삭제
  24. 삭제
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