KR100801271B1 - 리소그래피 장치, 애널라이저 플레이트, 서브어셈블리,투영시스템 및 패터닝수단의 파라미터 측정방법 - Google Patents

리소그래피 장치, 애널라이저 플레이트, 서브어셈블리,투영시스템 및 패터닝수단의 파라미터 측정방법 Download PDF

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Abstract

투영시스템(PL)과 방사선 센서(DS) 사이의 애널라이저 플레이트(AP)는 방사 방사선 투영빔에 의해 조명된다. 상기 애널라이저 플레이트는 2개의 교차 구역들을 포함하는 데, 그 각각은 상이한 편광 방향으로 방사선을 투과시킨다. 방사선 투영빔은 상기 빔의 편광에 영향을 받지 않고 패터닝된다. 하나의 구역이 또 다른 구역보다 많은 방사선을 수용하도록 방사선 투영빔을 패터닝함으로써, 상기 방사선 센서(DS)는 주어진 편광 선택성을 갖는다.

Description

리소그래피 장치, 애널라이저 플레이트, 서브어셈블리, 투영시스템 및 패터닝수단의 파라미터 측정방법{Lithographic apparatus, analyzer plate, subassembly, method of measuring a parameter of a projection system and patterning means}
이하, 본 발명의 실시예들이, 예시의 방법으로 대응되는 참조부호가 대응되는 부분들을 지칭하는 개략적인 첨부도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 나타낸 도;
도 2는 기판테이블상의 방사선 센서 및 애널라이저 플레이트를 나타낸 도;
도 3은 애널라이저 플레이트를 나타낸 도;
도 4는 패터닝수단을 나타낸 도;
도 5는 패터닝수단을 나타낸 도;
도 6은 사용시 애널라이저 플레이트를 나타낸 도;
도 7은 방사선 센서의 위치를 나타낸 도;
도 8은 패터닝수단상의 다이어그램;
도 9은 애널라이저 플레이트상의 투명 영역들의 단면들을 나타낸 도;
도 10은 두 방향 모두로의 다수의 평행한 투명 영역들을 갖는 애널라이저 플레이트를 나타낸 도;
도 11은 x-방향으로의 다수의 평행한 투명 영역을 갖는 패터닝수단을 나타낸 도;
도 12는 y-방향으로의 다수의 평행한 투명 영역을 갖는 패터닝수단을 나타낸 도;
도 13은 주어진 방향으로의 라인 및 조명되는 또 다른 방향으로의 몇몇 라인들의 부분들을 나타낸 도;
도 14는 라인이 아닌 애널라이저 플레이트상의 투명 영역을 나타낸 도;
도 15는 라인이 아닌 패턴에 의해 조명되는 애널라이저 플레이트 상의 투명 라인 영역의 이미지를 나타낸 도;
도 16은 애널라이저 플레이트상의 투명 영역의 부분만을 조사하는 패터닝수단상의 투명 영역의 이미지를 나타낸 도이다.
본 발명은 리소그래피 장치, 애널라이저 플레이트, 서브어셈블리, 투영시스템 및 패터닝수단의 파라미터 측정방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판의 타겟부상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 이러한 상황에서, 대안적으로는 마스크 또는 레티클이라 지칭되기도 하는 패터닝수단이 IC의 개별층에 대응하는 회로 패턴을 생성시키는데 사용될 수 있으며, 이 패턴은 방 사선감응재(예를 들어, 레지스트) 층을 가지는 기판(예를 들어, 실리콘웨이퍼)상의 (예를 들어, 1 또는 수개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부상에 묘화(imaging)될 수 있다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 노광되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 전체패턴을 한번에 타겟부상에 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 스테퍼, 및 투영빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향 또는 반대 방향으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 스캐너를 포함한다.
타겟부상의 회로패턴들의 치수는 매우 작을 수도 있다. 회로 패턴이 보다 큰 치수를 갖는 패터닝수단을 사용하기 위하여, 투영시스템이 사용된다. 이 투영시스템은 동일한 팩터로 모든 회로 치수들을 저감시킨다. 투영시스템은 몇개의 렌즈 또는 거울들로 이루어진다.
엔지니어링 동안, 투영시스템은 가능한 한 최적화된다. 하지만, 투영시스템은 생산하기가 매우 어렵고 특정 범위까지의 제조 오차를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈들의 파워들은 제조 공차로 인해 변하며, 투영시스템의 렌즈들의 위치 또한 제조 공차로 인해 변한다. 이들 변화들 모두는 투영시스템의 수차를 야기하거나 시스템의 파워를 부적절한(non-optimal) 값으로 변화시킬 수도 있다.
추가적으로, 투영시스템은 투영빔 방사선의 특정 파장에 대해 최적화된다. 하지만, 실제에 있어 투영시스템을 통과하는 투영빔의 파장은 변할 수도 있으며, 렌즈 요소들내의 분산(dispersion) 때문에, 이것은 투영시스템의 파워를 부적절한 값으로 변화시킬 수도 있다.
마지막으로, 렌즈들의 재료는 그들을 통과하는 투영빔의 매우 강한 방사선으로 인해 부식되어, 렌즈들의 투과 특성들을 변화시킬 수도 있다.
정상적으로, 투영시스템의 1이상의 렌즈 요소의 위치는, 수차들이 최소화되고 배율(magnificant) 오차가 보정되도록 시스템을 제어하는 기구에 의해 제어된다. 제어기구는 렌즈들의 위치들을 조정하는 역할을 한다. 하지만, 몇몇 경우에는, 제어기구의 셋팅들이 시간에 걸쳐 드리프팅(drift)될 수 있으며, 렌즈들이 부적절한 위치로 잘못 이동되는 효과를 가질 수도 있다.
거울들을 구비한 투영시스템의 생산은 비교적 여러 어려움을 겪는다.
미국특허 제5,631,731호에서, 투영시스템의 성능은, 투영빔을 테스트 패턴으로 패터닝하고, 상기 테스트 패턴의 이미지와 관련한 위치 종속적 정보(position dependent information)를 수집함으로써 분석된다. 이 이미지는 투영시스템의 초점평면에서 형성된다. 상기 정보는 상기 이미지를 통해 슬릿을 이동시키고 상기 슬릿을 지나간 방사선의 양을 측정함으로써 수집된다. 상기 슬릿은 가능한 가장 높은 분해능을 제공하기 위해 작은 폭을 갖도록 선택된다. 이미지는 테스트 패턴의 컨볼루션(convolution) 및 투영시스템의 성능에 의하여 결정되기 때문에, 높은 분해능이 필요하다. 슬릿이 넓을수록, 분해능은 낮아지고, 정보가 훼손될(smeared out) 수 있기 때문에 정확도가 떨어져서 성능이 계산될 수 있다. 회절 한계들에 근접하여 작동하는 투영시스템에 관한 정보를 수집하기 위하여, 슬릿은 투영빔 방사선의 파장보다 짧은 폭을 갖도록 선택된다.
이동하는 슬릿을 통해 투과되는 방사선은, 직접적으로 또는 파장이 포토 디텍터에 대해 알맞은 파장으로 전환된 후에 포토 디텍터에 의해 측정된다. 측정치가 얻어지는 위치와 관련된 정보와 조합되는 포토 디텍터의 출력은 생성된 이미지의 높은 분해능의 에너지 프로파일을 제공한다. 상이한 방향들을 갖는 라인들을 묘화하는 투영시스템의 성능을 분석하기 위해 상이한 방향들을 갖는 슬릿들에 대한 에너지 프로파일들이 얻어진다. 완벽한 리소그래피 장치에 의해 형성되는 레티클의 이론적으로 완벽한 이미지로부터 유도되는 프로파일을 이용하여 디컨볼류션(deconvolution)이 프로파일들상에 적용되며, 상기 완벽한 이미지는 소프트웨어에 저장되어, 투영시스템의 성능을 찾아낸다.
슬릿을 통한 투과는 편광에 의존적이기 때문에 측정은 투영빔 방사선의 편광 상태에 의존하게 되는 어려운 점이 있다. 편광 의존성이 상기 슬릿에 의해 제2방향으로 측정되는 에너지보다 슬릿에 의해 제1방향으로 측정되는 에너지가 보다 적도록 한다면, 이는 투영시스템 성능의 차이로 잘못 해석될 수도 있다. 미국특허 5,631,731은, 투과되는 방사선이 투과되는 편광 방향들에 대해 동일하도록 슬릿들을 디자인함으로써, 또는 동일한 테스트 패턴 이미지를 통해 상이한 편광 방향들을 가지고 방사선을 투과하는 2개의 슬릿들을 순차적으로 스캐닝함으로써, 상이한 편광 상태들에 대한 측정 오차들이 어떻게 극복되는지에 대해 개시하고 있다. 그들 각각의 편광 방향들에 대한 2개의 슬릿들의 투과가 동일하지 않을 수도 있다면, 2개의 슬릿들에 대한 투과치들을 계산하기 위한 모델이 사용된다. 투과치들과 측정된 세기 둘 모두는 편광 효과들을 보상하는데 사용된다. 하지만, 상기 모델에서의 결함들은 편광 효과의 보상에 있어 오차들을 야기한다.
제1슬릿 및 제2슬릿에 대한 에너지 프로파일들에 있어서의 에너지 범위들이 현격히 상이한 경우에, 포토 디텍터의 노이즈 비에 대한 신호는 추가적인 측정 오차들을 유도한다. 이들 현격한 차이들은 편광된 방사선이 이미지내에 존재하는 경우에 대해 발생한다.
편광 효과들을 분석하기 위하여, 슬릿 플레이트들은 상이한 방위들을 갖는 슬릿들을 포함할 필요가 있다. 상기 슬릿들 및 그들의 대응되는 테스트 패턴들은 주어진 방위의 슬릿 또는 슬릿들만이 주어진 시간에 조명되도록 위치된다. 이것이 수행될 수 있도록 하기 위해, 상이한 방위들을 갖는 슬릿들은 공간적으로 분리된다(즉, 상이한 도메인내에 있다). 상이한 도메인의 슬릿들을 측정하는데 별개의 디텍터들이 사용된다. 하지만, 상이한 도메인에서의 2개의 슬릿들에 대해 2개의 디텍터들의 셋트들을 사용하는 것은, 감응도(sensitivity) 및 노이즈 대 신호비(signal to noise ratio)와 같은 디텍터들의 상이한 거동으로 인한 측정 오차들을 야기할 것이다.
2개의 디텍터 대신에 하나의 디텍터가 사용된다면, 다른 단점들이 존재한다. 상기 디텍터는, 디텍터의 공간적으로 상이하게 분리된 도메인들상의 공간적으로 분리된 두 슬릿 모두로부터의 방사선을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다. 하지만, 디텍터상의 공간적으로 분리된 도메인들은 그들 위로 떨어지는 방사선에 대해 동등하게 반응해야 한다. 그것은 어려우며, 그러한 디텍터를 생산하는데는 많은 비용이 든다.
추가적인 단점은, 디텍터(또는 2개의 디텍터들의 셋트) 및 대응되는 슬릿 플레이트들은 대형이며, 따라서 무겁다는 점이다. 이는, 디텍터 및 슬릿 플레이트가 x-y-z 위치설정 스테이지상에 배치되고, x-y-z 위치설정 스테이지상에는 공간이 불충분하기 때문에 불리하다. 또한, x-y-z 위치설정 스테이지의 높은 가속도에서 열의 소산(dissipation) 및 필요한 드라이브들의 크기 및 그들의 파워 소모를 저감시키기 위하여 x-y-z 위치설정 스테이지상에 무게가 놓이는 것은 원하지 않는다.
슬릿 플레이트 아래에 포토 디텍터를 두는 대신에, 상이한 방위들을 갖는 2개의 슬릿들로부터의 방사선에 대해 디텍터상에서 단 하나의 도메인이 사용되도록, 2개의 슬릿으로부터의 방사선은 광 파이프(예를 들어, 광학 섬유)에 의해 수집될 수도 있다. 광 파이프에서, 제2슬릿의 수집된 방사선은 제2슬릿으로부터 수집된 방사선이 전파하는 위치에 이를 때까지 전파된다. 이 지점으로부터 디텍터까지, 제1슬릿 및 제2슬릿으로부터의 방사선의 전파는 동일한 광학 경로를 따른다. 이 지점에 이를 때까지, 광학 경로들은 상이하다. 상이한 광학 경로들에서의 전파시 손실의 차이는 측정 오차들을 야기할 수도 있다. 추가 단점들은, 슬릿 플레이트 및 디텍터 다음의 x-y-z 위치설정 스테이지로의 광 파이프는 무게를 가중시키고 공간을 사용하여, 상술된 바와 같이 x-y-z 위치설정 스테이지상의 공간이 불충분하다. 또한, x-y-z 위치설정 스테이지의 높은 가속도에서 열의 소산 및 필요한 드라이브들의 크기 및 그들의 파워 소모를 저감시키기 위하여 x-y-z 위치설정 스테이지상에 무게가 놓이는 것은 원하지 않는다.
본 발명의 목적은, 투영시스템에 의해 투영되는 방사선의 편광을 측정하기 위하여 대안적인 또는 개선된 능력을 갖는 리소그래피 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 투영시스템을 사용하여 방사선 빔의 단면에 패터닝수단으로부터의 패턴을 투영하도록 구성된 리소그래피 장치에 의해 달성되고, 상기 리소그래피 장치는 제1방향으로 편광된 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제1구역, 및 제2방향으로 편광된 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제2구역을 갖는 애널라이저 플레이트를 포함하고, 상기 리소그래피 장치는, 상기 애널라이저 플레이트의 제1구역 및 제2구역들을 통과하는 방사선을 측정하도록 구성된 방사선 센서를 포함하고; 상기 리소그래피 장치는 방사선 센서에 의한 측정시 상기 패턴으로 조명되는 제1구역의 영역 및 제2구역의 영역을 선택할 수 있으며, 상기 제2구역이 상기 제1구역을 가로지르는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 리소그래피 장치는, 투영시스템의 편광의 대안적인 결정 또는 개선된 결정을 제공한다. 이는, 두 방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키는 2개의 영역과, 상기 2개의 영역들 중 하나를 우선적으로 조명하는 패턴의 조합에 의해 달성된다. 결과적으로, 일 방향으로 우선적으로 편광된 방사선은 애널라이저 플레이트를 통과하고 방사선 센서에 의해 측정된다. 상기 애널라이저 플레이트는 상대적으로 작고 가벼우며, 일 방사선 센서의 일 도메인은 정확한 결과치들을 제공하는데 사용되나, 리소그래피 장치 역시 제1 또는 제2방향으로 우선적으로 편광된 방사선을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 투영빔이 통과하도록 구성되는 구역을 포함하는 패터닝수단을 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공되며, 패터닝수단을 통한 투영빔의 투과는 투영빔의 편광 방향과는 무관하다.
이 실시형태에 따른 리소그래피 장치의 장점은 방사선 빔의 단면에 패턴이 없이 상기 방사선 빔의 편광 상태와 직접적으로 비교될 수 있다는 점이다. 실제로 방사선 빔이 패터닝수단에 이르기 이전의 편광 상태들이 알려져 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 실질적으로 수직한 제1방향 및 제2방향을 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 이 실시형태에 따른 리소그래피 장치의 장점은, 직교하는 방향으로의 편광을 제공하기 위한 계산이 회피된다는 점이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 실질적으로 직교하는 라인들인 애널라이저 플레이트상의 제1구역 및 제2구역을 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 리소그래피 장치의 장점은, 실질적으로 수직한 라인들이 수직 방향으로 편광되는 방사선의 분포를 나누기 위한 계산의 필요를 제거한다는 점이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제1방향으로 편광되는 방사선이 우선적으로 통과하도록 구성되며, 제1구역과 조합하여 격자를 형성하도록 구성되는 추가 구역들을 갖는 애널라이저 플레이트를 특징으로 한다.
본 발명의 이 실시형태에 따른 리소그래피 장치의 장점은, 방사선 센서를 이용한 측정들에 대해 높은 신호 대 노이즈 비가 얻어질 수 있도록, 애널라이저 플레 이트상의 추가 구역들은 상기 방사선 센서에 대해 추가적인 방사선이 통과되도록 한다는 점이다.
본 발명의 이 실시형태에 따르면, 제2방향으로 편광되는 방사선이 우선적으로 통과되도록 구성되고, 제2구역(LNY, RNY)과 조합하여 격자를 형성하도록 구성되는 추가 영역들을 갖는 애널라이저 플레이트(AP)를 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공되며, 상기 추가 구역 및 부가 구역들은 서로 교차한다.
본 발명의 이 실시형태에 따른 리소그래피 장치의 장점은, 애널라이저 플레이트상의 추가 구역들은 방사선 센서에 대해 추가 방사선을 통과시켜, 방사선 센서에 의한 제1방향으로 편광되는 측정 및 제2방향으로 편광되는 측정들에 대해 높은 신호 대 노이즈 비가 얻어질 수 있도록 한다는 점이다. 추가 구역 및 부가 구역들은 교차하기 때문에, 애널라이저 플레이트는 작고 가볍게 유지될 수 있다. 방사선 센서의 일 도메인이 정확한 결과들을 제공하는 추가 구역 및 부가 구역들을 사용하는 측정에 사용되지만, 리소그래피 장치 또한 제1 또는 제2방향으로 우선적으로 편광되는 방사선을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 회로 패턴 및 상기 제1구역의 영역 및 제2구역의 영역을 선택하도록 구성되는 패턴으로 상기 방사선 빔을 패터닝하도록 구성되는 패터닝수단을 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 이 실시형태에 따른 리소그래피 장치의 장점은, 방사선 센서가 패터닝수단을 변화시키지 않고 측정을 수행하여 생산 아웃풋(production output)을 절감할 수 있다는 점이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 방사선 센서를 이용하여 인-라인(in-line) 측정들을 수행하도록 구성되는 리소그래피 장치를 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 이 실시형태에 따른 리소그래피 장치의 장점은, 방사선 센서가 상기 기판상의 회로 패턴의 조명과 동시에 측정을 수행할 수 있는 경우, 측정치들이 생산 아웃풋과 관련하여 최소의 영향을 미친다는 점이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 방사선 센서에 의한 측정치를 캘리브레이팅하도록 구성된 기준 센서를 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 이 실시형태에 따른 리소그래피 장치의 장점은 기준 센서가 사용되어 보다 정확한 측정치를 제공하거나 또는 절대(absolute) 편광 측정치가 얻어질 수 있다는 점이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제1구역 및 제2방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제2구역을 갖는 애널라이저 플레이트가 제공되며, 상기 제2구역은 상기 제1구역과 교차하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 애널라이저 플레이트는, 선택적으로 조명되는 경우 방사선이 일 방향으로 우선적으로 통과하도록 하는데 사용될 수 있다는 장점을 갖는다. 일 방향으로 우선적으로 편광되는 방사선은 방사선 센서에 의해 측정될 수 있다. 애널라이저 플레이트는 상대적으로 작고 가볍게 유지될 수 있으며, 일 방사선 센서의 일 도메인이 사용되어 정확한 결과들을 제공하지만, 리소그래피 장치 또한 제1 또 는 제2방향으로 우선적으로 편과오디는 방사선을 측정할 수 있다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면, 제1방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제1구역 및 제2방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제2구역을 갖는 애널라이저 플레이트를 포함하는 조립체가 제공되며, 상기 조립체는 상기 제2구역이 상기 제1구역과 교차하는 것을 특징으로 하는 애널라이저 플레이트를 통과하는 방사선을 수용하도록 구성되는 방사선 센서를 포함한다.
본 발명에 따른 조립체는, 선택적으로 조명되는 경우 일 방향으로 우선적으로 편광되는 방사선을 측정하는데 사용될 수 있다는 장점을 갖는다. 실제에 있어, 조립체의 애널라이저 플레이트는 선택적으로 조명되는 경우 일 방향으로 우선적으로 편광되는 방사선을 통과시킨다. 상기 일 방향으로 우선적으로 편광되는 방사선은 방사선 센서에 의해 측정된다. 애널라이저 플레이트는 상대적으로 작고 가벼우며, 일 방사선 센서의 일 도메인이 사용되어 정확한 결과들을 제공하지만, 리소그래피 장치 역시 제1방향 또는 제2방향으로 우선적으로 편광되는 방사선을 측정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 방사선 센서를 사용하여 투영시스템의 파라미터를 측정하는 방법이 제공되는데, 상기 투영시스템을 통과하는 방사선 빔의 상이한 편광 방향들에 대해 사용되는 경우 상기 파라미터가 상이하며, 상기 방법은 방사선 빔을 제공하는 단계, 상기 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하되, 상기 패터닝이 상기 방사선 빔의 편광 상태에 영향을 미치지 않도록 하는 단계, 상기 투영시 스템을 사용하여 상기 패터닝된 방사선 빔을 애널라이저 플레이트상에 투영하는 단계로서, 상기 애널라이저 플레이트는 제1방향으로 편광되는 방사선이 우선적으로 통과하도록 구성되는 제1구역 및 제2방향으로 편광되는 방사선이 우선적으로 통과되도록 구성되는 제2구역을 가지며, 상기 제2구역은 상기 제1구역과 교차하며, 상기 패턴은 상기 제1구역상으로 우선적으로 투영되도록 되어 있는 상기 단계, 상기 제1방향으로 편광되는 방사선에 의해 우선적으로 결정되는 측정값을 제공하기 위해 상기 애널라이저 플레이트(AP)를 통과하는 방사선의 양을 측정하는 단계를 포함한다.
이 방법의 장점은, (편광 방향에 대한 투과율(transmittance)과 같은) 투영시스템의 파라미터는 작고 가벼운 애널라이저 플레이트에 의해 결정될 수 있는 한편, 방사선 센서상에 일 도메인을 사용하여 정확한 결과들을 제공할 수 있다는 점이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 방사선 빔은 주어진 편광 상태를 가지며, 애널라이저 플레이트상으로 투영되는 방사선 투영빔의 편광 상태를 나타내기 위하여, 측정치를 이미 공지된 값과 비교하는 단계를 더 포함하는 방법이 제공된다.
이 방법의 장점은 두 측정치들간의 투영시스템에서의 변화들이 측정될 수 있다는 점이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 애널라이저 플레이트와 방사선 센서를 사용하여 투영시스템의 상이한 단면들의 성능을 측정하기 위해, 방사선 투영빔을 제공하도록 구성된 조명시스템을 조정하는 단계를 더 포함하는 방법이 제공된다.
이 방법의 장점은 투영시스템의 상이한 단면들의 성능이 분석될 수 있다는 점이다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면, 어떠한 주어진 2개의 방향들로 편광된 동일한 방사선 양을 통과하도록 구성된 제1구역 및 어떠한 주어진 방향으로 편광된 동일한 방사선 양을 통과하도록 구성된 제2구역을 포함하는 패터닝수단이 제공되며, 제1구역이 제2구역과 교차하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 패터닝수단의 장점은 제1 및 제2구역에 의하여 사용되는 패터닝수단상의 영역이 최소가 된다는 점이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 어떠한 2개의 주어진 방향들로 편광되는 방사선에 대하여 동일한 방사선 양을 통과하는 구역 및 회로 패턴을 포함하는 패터닝수단이 제공된다.
본 발명에 따른 패터닝수단의 장점은 회로 패턴으로 기판상의 타겟 영역을 조명하고 상기 구역을 사용하여 방사선을 측정하는데 사용될 수 있다는 점이다.
본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서의 리소그래피 장치의 사용에 대하여 언급하였으나, 이러한 장치가, 집적 광학시스템의 제조, 액정표시패널(LCD), 박막자기헤드, 자기 도메인 메모리 등을 위한 가이던스 및 검출패턴의 제조와 같은 여타 응용례들을 가질 수도 있음을 이해해야 한다. 이러한 대안적인 적용례와 관련하여, 본 명세서내의 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어의 사용이 각각 "기판" 또는 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로서 고려될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 예를 들어 트랙(통상적으로 레지스트의 층을 기판에 적용하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴)이나 메트롤로지 또는 검사 툴에서 노광 전 또는 후에 처리될 수도 있다. 적용이 가능할 경우, 본 명세서의 내용은 상기 및 기타 기판 처리 툴에 적용될 수 있다. 또한, 기판은 예를 들어 다중 층 IC를 생성시키기 위하여 한번 이상 처리될 수 있어서, 본 명세서에서 사용된 기판이라는 용어는 다중 처리된 층을 이미 포함하는 기판을 지칭할 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 "방사선" 및 "빔"이란 용어는 자외선(UV)(예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126㎚의 파장을 가짐)과 극자외(EUV)선(예를 들어, 5 내지 20㎚ 범위의 파장을 가짐)뿐만 아니라 이온빔 또는 전자빔과 같은 입자빔을 포함하는 모든 형태의 전자기방사선을 포괄하여 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝수단(patterning device)"이라는 용어는 기판의 타겟부에 패턴을 생성시키는 것과 같이 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 장치들을 지칭하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 투영빔에 부여되는 패턴은 기판 타겟부내의 원하는 패턴과 정확히 대응하지는 않는다는데 유의해야 한다. 일반적으로, 투영빔에 부여되는 패턴은 집적회로와 같은, 타겟부에 형성될 디바이스내의 특정 기능층에 해당할 것이다.
패터닝수단은 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝수단의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피에서 잘 알려져 있고, 바이너리(binary)형, 교번위상-시프트(alternating phase-shift)형 및 감쇠위상-시프트형과 같은 마스크타입 뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크타입도 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 예로는 작은 거울들 의 매트릭스 배열을 들 수 있는데, 상기 거울들 각각은 입사되는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키기 위하여 개별적으로 틸팅될 수 있다. 이러한 방식으로, 반사된 빔이 패터닝된다.
지지부는 패터닝수단의 무게를 지지, 즉 지탱한다. 그것은, 패터닝수단의 방위, 리소그래피 장치의 디자인 및 예를 들어 패터닝수단이 진공 환경내에서 유지되는지의 여부와 같은, 여타 조건들에 따라 소정의 방식으로 패터닝수단을 잡아준다. 지지부는 기계적 클램핑, 진공 또는 예를 들어 진공 조건하에서의 정전기 클램핑과 같은 여타 클램핑 기술들을 사용할 수 있다. 지지부는 예를 들어, 필요에 따라 고정 또는 이동가능하며 패터닝수단을 원하는 위치, 가령 투영시스템에 대한 위치에 있도록 보장할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 "레티클" 또는 "마스크"란 용어의 어떠한 사용도 보다 일반적인 용어인 "패터닝수단"과 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "투영시스템"이라는 용어는, 예를 들어, 사용되는 노광방사선에 대하여 적절하거나 또는 침지유체(immersion fluid)의 사용이나 진공의 사용과 같은 여타의 팩터들에 대하여 적절한, 굴절광학시스템, 반사광학시스템 및 카타디옵트릭 광학시스템을 포함하는 다양한 형태의 투영시스템을 포괄하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서의 "렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영시스템"과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
또한, 조명시스템은 방사선 투영빔의 지향, 성형 또는 제어를 위한 굴절, 반사 및 카타디옵트릭 광학구성요소를 포함하는 다양한 종류의 광학구성요소를 포괄 할 수 있고, 이후의 설명에서는 이러한 구성요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 수도 있다.
리소그래피장치는 2개(듀얼스테이지)이상의 기판테이블(및/또는 2이상의 마스크테이블)을 갖는 형태일 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있거나, 1이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수도 있다.
또한, 리소그래피장치는 투영시스템의 최종요소와 기판 사이의 공간을 채우도록 비교적 높은 굴절률을 가지는 액체, 예를 들어 물에 기판이 침지되는 형태일 수도 있다. 침지액은 리소그래피장치내의 여타의 공간, 예를 들어 마스크와 투영시스템의 제1요소 사이에 적용될 수도 있다. 당업계에서는 투영시스템의 개구수를 증가시키는 침지 기술이 잘 알려져 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치(LP)를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 장치는,
- 방사선(예를 들어, UV 또는 DUV 방사선)의 투영빔(PB)을 제공하는 조명시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝수단(예를 들어, 마스크)(MA)을 지지하고, 아이템 PL에 대하여 패터닝수단을 정확히 위치시키는 제1위치설정장치(PM)에 연결되는 제1지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 잡아주도록 구성되고, 특정 파라미터에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제2위치설정장치(PW)에 연 결되는 기판테이블(예를 들어, 웨이퍼테이블)(WT); 및
- 패터닝수단(MA)에 의하여 투영빔(PB)에 부여된 패턴을 기판(W)의 타겟부(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함함)상에 투영하도록 구성되는 투영시스템(예를 들어, 굴절형 투영렌즈 시스템)(PL)을 포함한다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과형 마스크를 채용한) 투과형이다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 상술된 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채용한) 반사형일 수도 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 제공한다. 상기 소스와 리소그래피 장치는, 예를 들어 상기 방사선 소스가 엑시마 레이저인 경우 별도의 객체일 수 있다. 이러한 경우에, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성한다고 볼 수 없으며, 방사선 빔은 예를 들어, 적절한 콜렉팅 거울 및/또는 빔 익스펜더를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)를 거쳐간다. 여타의 경우, 예를 들어, 소스가 수은 램프인 경우에는 상기 소스가 상기 장치의 통합부일 수도 있다. 상기 방사선 소스(SO)와 일루미네이터(IL)는, 필요하다면 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라 칭할 수도 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 빔(PB)의 각도 세기분포를 조정하는 조정수단(AM) 포함할 수도 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면에서의 에너지 분포의 적어도 외측 및/또는 내측의 반경크기(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는, 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 여타 다양한 구성요소들을 포함한다. 상기 일루미네이터는, 투영빔(PB)이 라 칭해지며, 그 단면에 소정의 균일성 및 에너지 분포를 갖는 콘디셔닝된 방사선 빔을 제공한다.
상기 투영빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 잡혀있는 마스크(MA)상에 입사된다. 마스크(MA)를 가로지른 투영빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하고, 상기 렌즈는 기판(W)의 타겟부(C)위에 상기 빔(PB)을 포커싱한다. 제2위치설정장치(PW) 및 위치센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스)의 도움으로, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정장치(PM) 및 또 다른 위치센서(도 1에는 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계적인 회수 후에 또는 스캔하는 동안, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블들(MT 및 WT)의 이동은, 위치설정수단들(PM 및 PW)의 일부를 형성하는 긴-행정 모듈(long stroke module)(개략 위치설정) 및 짧은-행정 모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 하지만, 스테퍼의 경우에는 (스캐너와는 대조적으로) 마스크테이블(MT)이 짧은 행정 액추에이터에만 연결될 수도 있고 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬마크(M1, M2) 및 기판 정렬마크(P1,P2)를 사용하여 정렬될 수도 있다.
도시된 장치는 다음의 바람직한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝 모드에서는, 마스크테이블(MT) 및 기판테이블(WT)은 기본적으로 정지상태로 유지되는 한편, 투영빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에(즉, 단일 정적노광) 타겟부(C)상에 투영된다. 이후 기판테이블(WT)이 X 및/또는 Y 방향으로 시프트 되어 다른 타겟부(C)가 노광될 수 있다. 스텝 모드에서, 노광필드의 최대크기는 단일 정적노광시에 묘화되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서는, 마스크테이블(MT)과 기판테이블(WT)이 동시에 스캐닝되는 한편 투영빔에 부여된 패턴이 소정 타겟부(C)(즉, 단일 동적노광)상에 투영된다. 마스크테이블(MT)에 대한 기판테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영시스템(PL)의 확대(축소) 및 이미지 반전(image reversal) 특성에 의하여 결정된다. 스캔 모드에서, 노광필드의 최대크기는 단일 동적노광시의 타겟부의 (스캐닝되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 한편, 스캐닝동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서는, 마스크테이블(MT)이 프로그램가능한 패터닝수단을 잡아주어 기본적으로 정적인 상태로 유지되며, 투영빔에 부여된 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안 기판테이블(WT)이 움직이거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스방사선소스(pulsed radiation source)가 채용되며, 기판테이블(WT)이 이동한 후, 또는 스캔시 연속적인 방사선펄스들 사이에서 필요에 따라 프로그램가능한 패터닝수단이 업데이트된다. 이 작동 모드는, 위에서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝수단을 활용하는 마스크없는(maskless) 리소그래피에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전체적으로 상이한 사용 모드가 채용될 수도 있다.
리소그래피 장치는 도 1에 직각 좌표계를 이용하여 나타나 있다. 좌표계에 서, z는 투영시스템(PL)의 광학 축선과 평행한 것으로 정의된다. x 및 y 좌표들은 투영시스템의 광학 축선에 대해 수직하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판테이블(WT)에는 방사선 센서(DS)가 배치된다. 방사선 센서(DS)는 입사 방사선을 전기 신호로 전환시킨다. 이 예시에서, 방사선 센서(DS)는 포토셀이다. 애널라이저 플레이트(AP)는 방사선 센서(DS)와 투영시스템(PL) 사이의 기판테이블(WT)상에 장착되어, 상기 애널라이저 플레이트(AP)를 통과하는 방사선만 방사선 센서(DS)상에 떨어지도록 한다. 사용시, 기판테이블(WT)은 방사선 센서(DS) 및 애널라이저 플레이트(AP)가 투영시스템(PL)의 아래에 위치될 수 있도록 이동가능하다. 그 다음, 투영빔(PB)이 애널라이저 플레이트(AP)상에 입사되고 그것을 통과하여 방사선 센서(DS)에 이른다.
애널라이저 플레이트(AP) 및 방사선 센서(DS)는 도 2에 보다 상세하게 도시되어 있다. 애널라이저 플레이트(AP)와 방사선 센서(DS) 사이에는, 공간(SP)이 존재한다. 이 공간(SP)은 진공이다.
도 3에는, 도 1의 x-y 평면에서의 애널라이저 플레이트(AP)의 도가 나타나 있다. 애널라이저 플레이트(AP)는 상이한 방향의 2개의 교차 라인(LNX, LNY)을 포함한다. y-방향으로의 라인(LNY)은 x-방향으로의 라인(LNX)와 동일한 크기를 가지나, 90°만큼 회전되어 있다(즉, 수직한 방향으로 되어 있다). 애널라이저 플레이트의 상기 라인들(LNY, LNX)은 투영빔 방사선에 대해 투명한 한편, 애널라이저 플레이트(AP)의 라인들(LNX, LNY) 주위의 영역(NT)은 투영빔 방사선에 대해 투명하지 않다(즉, 불투명하다). 예를 들어, 불투명성(non-transparency)은 투영빔 방사선에 대해 반사적 또는 흡수적인 재료를 사용하여 제공될 수 있다.
본 발명을 설명하는 목적들에 대해, 입사 투영빔 방사선의 편광은 다음과 같이 정의될 것이다. X-편광된 방사선은 x-방향으로 그것의 전기 벡터를, y-방향으로 그것의 자기 벡터를 갖는 방사선이다. Y-편광된 방사선은 y-방향으로 그것의 전기 벡터를, x-방향으로 그것의 자기 벡터를 갖는 방사선이다.
도 3의 애널라이저 플레이트(AP)상의 라인들(LNX, LNY)의 폭(LNW)은 투영빔 방사선의 파장(λ)보다 작도록 선택된다. 이로 인해, 라인(LNX)은 y-편광되는 (투과) 방사선을 통과할 것이고, 라인(LNY)은 x-편광되는 (투과) 방사선을 통과할 것이다. 라인(LNX 및 LNY)의 폭은 동일해서, 라인들의 편광 선택성은 동일하다. 라인들의 길이 또한 동일하여, 라인(LNX, LNY)이 동일한 양의 방사선을 통과시키는 효과를 갖는다.
방사선의 통과(또는 투과)에 대한 상기 단락에서의 참조사항들(references)은 방사선의 전파 비-소멸 모드(propagating non-evanescent)의 통과(또는 투과)를 의미한다. 전파 모드로서 통과(또는 투과)되지 않는 방사선은 소멸 웨이브로서 통과(또는 투과)될 수도 있다. 소멸 웨이브라는 용어는, 애널라이저 플레이트(AP)의 최하부 표면(즉, 방사선 센서(DS)와 마주하는 표면)을 따라 바깥쪽으로 연장되는 라인들 부근에서 생성되는 전자기장을 지칭한다. 전자기장은 정상적 전자기 웨이브와 같이 전파되지 않는다. 그 대신, 소멸 방사선의 에너지는 애널라이저 플레이트(AP)상에 열로 투과된다. 소멸 웨이브는 정상적으로 전파되지 않는다. 방사선 센서(DS)가 애널라이저 플레이트(AP)의 표면으로부터 먼 위치에 배치된다면, 방사선 센 서는 소멸 웨이브들을 검출하지 못하고 전파 비-소멸 방사선만을 검출할 것이다. 이것이, 애널라이저 플레이트(AP)와 방사선 센서(DS)(도 2) 사이의 공간(SP)에 진공을 제공하는 이유이다. 진공 대신에 애널라이저 플레이트와 디텍터 사이에 유전 매체(dielectric medium)가 존재한다면, 소멸 광의 일부는 전파 웨이브들로 전환되어 측정된 방사선에 오차를 도입시킬 수도 있다. 유전 상수가 소멸 웨이브들이 방사선 센서(DS)로 전파되지 못할 정도로 현저히 낮다면, 진공 대신에 유전 매체가 존재하도록 하는 것도 가능하다.
그것이 파장(λ) 이하라는 점에서 애널라이저 플레이트(AP)상의 라인(LNX, LNY)의 폭(LNW)은 방사선의 파장(λ)과 관련되어 있다. 248nm의 통상적인 파장에 대하여, 통상적인 라인 폭(LNW)은 60 내지 150nm 사이에 있다. 193nm의 통상적인 파장에 대하여, 통상적인 라인 폭(LNW)은 50 내지 100nm 사이에 있다. 157nm의 통상적인 파장에 대하여, 통상적인 라인 폭(LNW)은 50 내지 120nm 사이에 있다. 13nm의 통상적인 파장에 대하여, 통상적인 라인 폭(LNW)은 3 내지 13nm 사이에 있다.
애널라이저 플레이트(AP)는 리소그래피 장치의 패터닝수단(도 1에서는 MA)을 횡단한 조명 방사선에 의해 조명된다. 패터닝수단(MA)은 도 4에 도시된 바와 같이 x-방향으로의 라인(LX) 또는 도 5에 도시된 바와 같이 y-방향으로의 라인(LY) 또는 그들이 교차하지 않는 한 둘 모두(도 4 또는 5에 도시되지 않음)를 포함한다. y-방향으로의 라인(LY)은 x-방향으로의 라인(LX)와 동일한 크기를 가지나, 90°만큼 회전되어 있다. 두 라인(LX, LY) 모두는 조명 방사선에 대해 투명하나, 상기 라인들을 둘러싼 영역은 조명 방사선에 대해 불투명하다. 패터닝수단(MA)상의 라인들의 라인 폭(LMA)은 사이즈 리덕션(size reduction)(MAG)으로 나뉘고, 엔지니어링 팩터(EF)로 곱해지는 애널라이저 플레이트(AP)상의 라인들의 라인 폭(LNW)과 동일하다.
LMA = (LNW/MAG)*EF
사이즈 리덕션(MAG)은 통상적인 파라미터이며, 애널라이저 플레이트(AP)상의 패터닝수단(MA)의 이미지에서의 피처의 크기를 패터닝수단(MA)상의 피처의 크기로 나눔으로써 계산된다. 사이즈 리덕션(MAG)은 리소그래피 장치의 투영시스템(PL)의 특성이다. 엔지니어링 팩터(EF)는 도 6에 도시된 바와 같이 애널라이저 플레이트(AP)상으로 묘화되는 투영빔의 라인의 크기를 제어한다. 도 6은 애널라이저 플레이트(AP)상에 형성되는 도 4의 라인(LX)의 이미지(ILX)를 나타낸다(패터닝수단(MA) 및 애널라이저 플레이트(AP)는 서로에 대해 그리고 투영시스템(PL)에 대해 최적화된 위치에 있다).
애널라이저 플레이트(AP)상의 이미지(ILX)는 애널라이저 플레이트의 라인(LNX)보다 넓다는 것을 알 수 있다. 이는, y-방향으로 작은 위치설정 오차들이 발생하는 경우에도 라인(LNX)이 항상 완전하게 조명될 수 있도록 한다. 이미지(ILX)의 이러한 잉여의(extra) 폭은, 따라서 라인(LNX)의 폭은 엔지니어링 팩터(EF)에 의하여 결정된다. 통상적으로, 엔지니어링 팩터는 라인(LX)이 애널라이저 플레이트 라인(LNX)의 두배 넓이인 애널라이저 플레이트상의 이미지(ILX)를 갖도록 선택된다. 엔지니어링 팩터(EF)의 한계는, 패터닝수단(MA)상의 라인들이, 통과되는 방사선의 비율이 어떠한 방향으로 편광되는 방사선과도 동일한 충분한 넓이를 갖도록 선택되어야 한다는 것이다. 이를 위해, 패터닝수단(MA)상의 라인들은 투영빔 방사 선의 파장(λ)보다 훨씬 더 넓어야 한다.
일 예시에서, 193nm의 파장을 갖는 투영빔에 대하여, 애널라이저 플레이트상의 라인들의 라인 폭(LNW)은 75nm일 수도 있다. 2의 엔지니어링 팩터(EF)에 대하여, 이것은 600nm인 패터닝수단(MA)상의 라인(LX)의 라인 폭(LMA)을 제공한다. 이들 값은 예시로서 주어진 것이며, 기계 특성인 사이즈 리덕션(MAG)은 1/4이다. 여타 적절한 값들이 사용될 수도 있다는 것을 이해해야 한다(예를 들어, MAG는 1 또는 1/5일 수도 있다).
이미지(ILX)의 길이는 LILX인 한편, 라인 LNX의 길이는 LLNX이다. 이미지(ILX)의 길이(LILX)는, x-방향으로 작은 위치설정 오차들이 발생되는 경우, 이들 오차들이 라인(LNX)상으로 투영되는 방사선의 양에 영향을 주지 않도록 하기 위해 라인(LNX)의 길이(LLNX)보다 길거나(도 6에 도시됨) 짧다(도시 안됨).
도 6에는 사용시 애널라이저 플레이트의 예시가 도시되어 있다. 애널라이저 플레이트(AP)는, 이미지(ILX)를 형성하기 위해, 패터닝수단(도 6에 도시되지 않음)상의 x-배향(x-oriented) 라인(LX)을 통해 투영빔을 통과시킴으로써 조명된다. 투영빔(PB)은 라인(LNX, LNY)을 통과하여, 방사선 센서(도 6에 도시 안됨)에 이른다. 방사선 센서는 편광 무감응 디텍터이기 때문에, 라인(LNX)을 통과하는 방사선과 라인(LNY)을 통과하는 방사선을 구별할 수 없다. 그 대신, 방사선 센서는 방사선 센서상에 입사되는 방사선의 총 에너지에 따라 단일 출력 값을 제공한다. 패터닝수단은 편광 선택적이지 않기 때문에, x-편광 및 y-편광된 방사선 둘 모두는 애널라이저 플레이트(AP)상에 입사된다. 도 6에서, y-편광된 방사선을 허여하는 영역은 y- 방향으로 그물문양 음영을 표시(cross-hatching)함으로써 표시되고, x-편광된 방사선은 x-방향으로 그물문양 음영을 표시함으로써 표시된다. 애널라이저 플레이트(AP)의 라인(LNX)의 전체 영역은 y-편광된 방사선을 통과시킨다. 이와는 대조적으로, 애널라이저 플레이트(AP) 라인(LNY)의 전체 영역의 작은 부분은 x-편광된 방사선을 통과시킨다. 이는, 방사선 센서상에 입사되는 y-편광된 방사선의 양이 방사선 센서상에 입사되는 x-편광된 방사선의 양보다 많다는 것을 의미한다(본 예시에서는 대략 4배 더 많음). 이는, 애널라이저 플레이트(AP)와 패터닝수단이 함께 사용되는 경우 방사선 센서 편광 감응도를 제공한다. 따라서, 방사선 센서는 우세하게 y-편광된 방사선으로 이루어진 에너지 측정치를 제공한다. 다시 말해, 라인(LX)을 갖는 패터닝수단은, 애널라이저 플레이트(AP)상으로 투영되는 방사선 빔의 단면의 패턴을 통해, y-방향으로 편광되는 방사선을 선호하여 방사선 센서(DS)에 의한 측정치에 제공하도록 구성된다.
상기 예시에서는, 방사선이 투영시스템 및 애널라이저 플레이트(AP)를 통과한 직후 방사선 센서(DS)에 도달하지만, 실제로는 방사선이, 예를 들어 방사선 센서(DS)에 도달하기 이전에 x-방향으로의 거울에 의해 반사될 수 있다. 방사선의 방향 변화들을 갖는 여타 구조들 또한 가능하며, 예를 들면 방사선 센서(DS)가 애널라이저 플레이트(AP)로부터 소정 거리에 위치된다. 방사선은 먼저 투영시스템(PL)을 통과하고, 그것이 방사선 센서(DS)에 다다르기 전에 애널라이저 플레이트(AP)를 지나야 한다는 것을 이해해야 하며, 이 순서는 투영시스템(PL)과 방사선 센서(DS) 사이에 애널라이저 플레이트가 있다는 것을 설명하면 이해될 것이다.
이미지(ILX)의 폭을 증가시키는 것은 방사선 센서 및 애널라이저 플레이트(AP)의 조합의 편광 감응도를 저감시킬 것이라는 점을 이해해야 한다. 이는, x-편광된 방사선이 라인(LNY)의 보다 큰 부분상에 입사되어, 보다 많은 x-편광된 방사선이 애널라이저 플레이트(AP)를 통과해 방사선 센서에 이르기 때문이다. 이는 편광 감응도를 저감시킨다. 다시 말해, 방사선 단면에서의 패턴의 변화는 y-방향으로 편광되는 방사선에 대한 측정의 선호성을 변화시킨다. 이러한 이유로, 엔지니어링 팩터(EF)는 너무 크지 않은 것이 중요하다.
우세하게 x-편광된 방사선으로 이루어진 에너지 측정치를 얻기 위하여, 애널라이저 플레이트(AP)는 도 6에 도시된 것과 동일한 방식이나, 패터닝수단(MA)의 y-배향된 라인(LY)을 사용하여 조명된다(도 5).
투영시스템을 통해 투과된 후의 투영빔에서 편광된 방사선의 비를 결정하기 위하여, 방사선 센서에 의해 측정되는 편광된 방사선의 양은 x-방향으로의 라인과 y-방향으로의 라인에 대해 비교된다. 편광된 방사선 에너지의 비가 1이 아니라면(즉, 일 편광의 에너지가 다른 편광의 에너지보다 크다면), 이것은 투영시스템의 렌즈들이 상이한 편광 방향에 대해 상이하게 수행된다는 것을 나타낼 수도 있다. 이는, 렌즈들에서의 결함을 나타낼 수도 있다.
투영빔(PB)에서 편광된 방사선의 비의 측정들은, 예를 들어 각각의 웨이퍼의 노광후에 투영빔(PB)의 편광의 차이들을 트랙킹(track)하기 위하여 반복될 수 있다. 이들 차이들은 투영시스템(PL)의 렌즈들의 시프트들 또는 열화(degradation)들을 나타낼 수 있다.
투영빔(PB)에서 편광된 방사선의 비의 측정은 항상 동일한 위치에 배치되는 애널라이저 플레이트(AP) 및 패터닝수단(MA)에 의해 반복될 수도 있다. 이러한 방식으로, 매번, 투영빔(PB) 및 투영시스템(PL)의 단면에 있어서의 동일한 위치들이 사용된다. 측정의 결과는 투영빔 및 투영시스템에 걸쳐 동일한 것으로 가정될 수 있다. 대안적으로, 패터닝수단(MA) 및 애널라이저 플레이트(AP)가 측정들간에 이동되어, 투영빔(PB) 및 투영시스템(PL)의 단면에서의 상이한 위치들에 대한 편광된 방사선 측정치들을 얻을 수도 있다. 대안적으로는, 패터닝수단(MA)이 라인(LX 및 LY)의 몇몇 셋트들을 포함할 수도 있다. 이 대안례에서는, 측정들 사이에서 애널라이저 플레이트(AP)만이 이동되어, 투영빔(PB) 및 투영시스템(PL)의 단면에서의 상이한 위치들에 대한 편광된 방사선 측정치들을 얻을 수도 있다.
투영시스템의 다른 단면들은 쌍극자(dipole) 셋팅 또는 사극자(quadrupole) 셋팅과 같은 조명시스템(IL)의 상이한 셋팅들로 측정함으로써 분석될 수도 있다. 이러한 상이한 셋팅들을 사용하면, 투영시스템(PL) 단면에서의 상이한 위치들은 방사선 빔을 애널라이저 플레이트(AP)상으로 투영하는데 사용된다.
도 4, 5 및 6과 관련된 위의 설명부는 애널라이저 플레이트(AP)에 제공되는 2개의 투명 라인들(LNX, LNY)을 언급하고 있다. 일반적으로, 애널라이저 플레이트는 불투명 재료(도시 안됨)의 층이 제공되는 투명 기판을 포함한다. 불투명 재료의 층은 기판의 최하부 표면(즉, 방사선 센서(DS)와 마주한 표면)상에 제공되는 것이 바람직하지만, 기판의 최상부 표면(즉, 투영시스템(PL)과 마주한 표면)상에 제공될 수도 있다. 콘트라스트(contrast)를 달성하기 위하여, 불투명 재료의 층은 7정도의 광학 밀도를 갖는 금속, 예를 들어 크롬 및/또는 알루미늄의 층을 포함한다. 7의 광학 밀도는, 불투명 재료의 층상에 입사되는 방사선의 양과 비교하여 통과되는 방사선의 양이 10-7의 팩터만큼 저감된다는 것을 의미한다. 이를 달성하기 위하여, 크롬층은 대략 0.1㎛의 두께를 가지며, 알루미늄 층은 대략 0.08㎛의 두께를 가진다.
투명 라인, 즉 방사선을 통과시키는 라인은 불투명 재료의 층에 제공된다.
정상적인 리소그래피 투영시, 투영시스템과 마주한 기판의 표면은 투영시스템에 의해 묘화되는 대상물의 이미지 평면으로 옮겨진다. 이는, 포커싱된 패턴이 기판상으로 정확하게 묘화될 수 있도록 한다. 본 발명을 사용하는 경우, 애널라이저 플레이트(AP)의 불투명 재료의 층은 투영시스템에 의해 묘화되는 패터닝수단(MA)상의 패턴의 이미지 평면에 위치된다. 얻어진 측정치들은, 투영시스템의 동일한 상대적인 위치에서 패터닝수단(MA)상의 패턴에 의한 정상적인 리소그래피 투영시 조사된다면 웨이퍼상에서 찾을 수 있는 편광과 관련된 정보를 제공한다.
이상의 설명은 본 발명의 사용의 특정한 예시에 대한 것이다. 하지만, 당업자라면 본 발명의 다른 사용법이 가능할 수도 있다는 것을 명백히 이해할 것이다. 애널라이저 플레이트(AP)의 라인들은 도 3의 x- 및 y-방향과는 다른 방향으로 선택될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 하지만, 패터닝수단(MA)의 라인들은 측정된 편광들의 차이에 대해 최적화될 수 있도록 애널라이저 플레이트(AP)의 라인들과 동일한 방향으로 선택되는 것이 가장 유리하다. 당업자라면, 직교 방향으로 편광되는 방사선의 분포들을 나누기 위해 필요한 계산을 회피하기 위하여, 애널라이저 플레 이트(AP)의 라인들이 직선 및 서로 직교하도록 선택되는 것이 가장 유리하다는 것을 이해할 것이다. 마지막으로, 당업자라면, 애널라이저 플레이트(AP)의 라인들은 직선의 직교 라인으로 선택되어, 회로 피처들의 방향들로 편광되는 방사선을 통과하도록 하는 것이 가장 유리하다는 것을 이해할 것이다. 이러한 선택에 의하여, 생산시 기판(W)상으로의 방사선의 투영 결과를 예측하는 것이 가장 쉽다(도 1). 실제로는, 회로의 많은 피처들이 x-방향 또는 y-방향으로 되어 있다.
상술된 바와 같이, 방사선 센서(DS)에 의해 측정된 방사선의 양은, 조명시스템으로부터 나온 방사선의 양, 패터닝수단(MA)상의 라인(LX, LY)의 영역, 투영시스템의 투과율 및 애널라이저 플레이트 상에서 방사선을 통과시키는 영역(LNX, LNY)의 크기와 같은 몇가지 파라미터들에 달려 있다. 그에 따라 방사선 센서(DS)에 의해 측정되는 방사선의 양이 좌우되는 별도 파라미터들에 대해서는 후술하기로 한다.
조명시스템으로부터 나온 방사선의 에너지의 양은 통상적으로 도즈(dose)라 지칭된다. 레이저 방사선의 상이한 펄스에서의 도즈는 변한다. 상이한 편광 방향을 갖는 방사선의 연속적인 측정에 대해 상이한 도즈를 갖는 상이한 펄스들을 사용하면 측정 값들의 비에 있어서의 오차들에 영향을 준다. 측정시 도즈 변화들을 보정하기 위하여, 도 7에 도시된 또 다른 센서, 즉 기준 센서(RS)가 사용된다. 도 7을 참조하면, 기준 센서(RS)는 방사선 센서(DS)에 인접한 기판테이블(WT)에 포함된다.
기준 센서(RS)는 도 8에 도시된 전용(dedicated) 패터닝수단(MA)과 함께 사용된다. 패터닝수단(MA)은 라인(LX)에 인접하게 위치된 어퍼처(DRS)를 포함한다. 193nm인 방사선 투영빔의 파장에 대해 어퍼처(DRS)의 통상적인 직경은 4.8nm이다. 기준 센서(RS)는 편광 무감응적이다. 여타 파장들에 대하여, 어퍼처들은 방사선 투영빔의 레이저 소스의 샷(shot)들 및 기준 센서의 감응도에 따라 상이할 수도 있다. 사용시(도시 안됨), 투영시스템은 애널라이저 플레이트(도시 안됨)상에서 x-방향으로의 라인 위에서 라인(LX)의 이미지를 형성한다. 동시에, 투영시스템은 기준 센서(RS)(도시 안됨)상에 어퍼처(DRS)의 이미지를 형성한다.
기준 센서(RS)는 본 발명을 사용하여 만들어지는 각각의 편광 측정들에 대한 기준 도즈 측정을 제공한다. 도즌 변동들은, 기준 도즈 측정을 사용하여 방사선 센서(DS)에 의한 편광 측정을 정상화시킴으로써 보정된다. 기준 도즈 측정이 사용되어 정상화 상수로 기준 도즈 측정치를 나눔으로써 캘리브레이션 파라미터를 제공한다. 편광 측정은 상기 캘리브레이션 파라미터를 통한 편광 측정치를 나눔으로써 정상화된다.
여타 구성들이 기준 측정을 제공하는데 사용될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
패터닝수단(MA)상의 라인(LX)은 생산 편차를 포함할 수도 있다. 상이한 방향으로 편광된 방사선의 양을 측정하고 그 결과들을 비교하는데 패터닝수단상의 라인(LX) 및 라인(LY)이 사용되는 경우, 설계된 라인에 대한 편차들이 상기 비교시의 오차들에 영향을 미친다. 애널라이저 플레이트(AP)를 제거하고, 라인(LX)에 의해 패터닝되는 투영빔으로 측정을 수행함으로써, 방사선 센서(DS)는 편광 방향과는 무관한 라인(LX)을 통과하는 방사선의 양을 측정한다. LX 대신에 LY로 측정을 반복함 으로써, 상기 라인들의 상대적인 크기가 결정될 수 있다. 두 측정 모두에 있어, 애널라이저 플레이트상에서 라인들(LNX, LNY)의 크기의 변동들이 배제된다.
애널라이저 플레이트(AP)상의 라인들(LNX, LNY)은 생산 편차들을 포함할 수도 있다. 상이한 편광 방향들을 갖는 방사선에 대한 측정들이 비교되는 경우, 이들 편차들은 비교시에 오차들을 야기할 것이다. 상기 오차들은 라인들(LNX, LNY)의 영역들을 측정함으로써 회피될 수 있다. 이는, 각각의 라인(LNX, LNY)을 통과하는 방사선의 양을 측정하고, 그들을 비교하여 라인들(LNX 및 LNY)의 영역들 사이에 비교를 제공함으로써 이행된다. 라인(LNX, LNY)을 통과하는 측정된 방사선에 영향을 주는 편광 의존성을 회피하기 위하여, x-편광된 방사선으로 조명되는 경우와 y-편광된 방사선으로 조명되는 경우의 라인들(LNX, LNY)을 통과하는 방사선이 측정된다. 조명시스템에 의해 제공되는 방사선의 편광은, 예를 들어 투영빔(PB)에 편광기(polariser)를 삽입함으로써 달성될 수 있다(도 1 참조). 상기 편광기는 조명시스템(IL)과 지지구조체(MT), 또는 지지구조체(MT)와 투영시스템(PL), 또는 투영시스템(PL)과 애널라이저 플레이트(AP) 사이에 제공될 수 있다. 또한, 조명시스템(IL)은 편광기를 포함할 수도 있다. 물론, 편광된 방사선만을 방사하는 방사선 소스(SO)가 사용될 수도 있다.
애널라이저 플레이트는 x-방향 및 y-방향과는 다른 방향으로 편광되는 방사선의 양을 측정하기 위해 회전될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 대안적으로, 애널라이저 플레이트는 측정치들을 캘리브레이팅하는데 사용될 수 있다. 캘리브레이션은 애널라이저 플레이트상의 라인들(LNX, LNY)의 영역들에서의 차이들로 인해 필 요할 수도 있다. 방사선을 통과시키는 애널라이저 플레이트상의 라인(LNY)과 패터닝수단상의 라인(LY)의 조합과 비교하여 방사선을 통과시키는 애널라이저 플레이트상의 라인(LNX)과 패터닝수단상의 라인(LX)의 조합에 있어서의 차이들로 인해 캘리브레이션들이 필요할 수도 있다. 이러한 차이들을 보정하기 위하여, 최대의 제1측정 값을 제공하도록 위치되는 라인(LX)의 이미지를 이용하여 라인(LNX) 및 라인(LX)을 통과하는 방사선에 의한 제1측정이 수행된다. 애널라이저 플레이트(AP)는, 라인(LY)의 이미지가 라인(LNX) 위로 떨어진 다음 위치가 최적화되어 라인(LNX) 및 라인(LY)를 통과하는 방사선의 최대량을 제공하도록 이동되는, 90°만큼 회전된다. 제2측정이 수행되었다. 제1측정과 제2측정간의 차이는 라인 LX와 LY간의 차이를 나타낸다. 애널라이저 플레이트(AP)는 라인(LNY) 및 라인(LX)을 통과하는 방사선에 대한 제3측정을 제공하기 위하여 이동 및 최적화된다. 제1측정 및 제2측정간의 차이는 라인 LNX와 LNY간의 차이를 나타낸다.
본 발명의 이용상의 장점으로, 난시(astigmatic) 투영시스템(PL)에 대한 변화가 측정된다. 난시 투영시스템(PL)에 의하여, 패터닝수단(MA)상의 라인(LX)(도 4) 및 라인(LY)(도 5)의 이미지들이 상이한 z-위치들의 포커스내에 있다. 제1측정은 애널라이저 플레이트 라인(LNX) 및 라인LX)을 통과하는 방사선을 이용하여 수행된다. 제2측정은 기판테이블(WT)의 z-위치를 보정하지 않고 애널라이저 플레이트 라인(LNX) 및 라인(LY)을 통과하는 방사선을 이용하여 수행된다(도 1). 두 측정 중 1이상은 너무 작은 값을 가지기 때문에, 그 측정은 편광 방향의 절대 측정으로서 사용될 수 없다. 이러한 문제는, 기준 센서(RS)를 사용하는 두 측정 모두를 정규화 하고 정규화된 두 측정들의 비를 계산함으로써 비점수차 자체를 측정하지 않고도 해결된다. 이 비의 시간에 걸친 변화들은 상이한 편광 방향들을 갖는 방사선에 대해 투영시스템(PL)의 투과율 변화가 존재한다는 것을 나타낸다. 제1비는 기준 비로서 사용된다. 추후의 시점에 취해지는 측정들로부터 계산되는 추가적인 비들은 비의 변화들을 나타내기 위하여 상기 기준 비와 비교된다.
실제로, 절대 편광 정보는 통상적으로 상대적인 편광 정보보다 선호된다. 절대 편광 측정을 이용한 캘리브레이션 후에 절대 편광 정보를 제공하기 위하여 상술된 바와 같이 얻어지는 상대적인 측정치들이 사용될 수 있다. 상대적인 측정치들을 캘리브레이션하기 위하여, 절대 편광 디텍터는 투영시스템(PL)의 아래(즉, 생산시 기판이 위치되는 위치)에 배치된다. 절대 편광 디텍터는 편광의 절대 측정치를 제공한다. 상기 절대 편광 측정치는 저장된다. 상기 절대 편광 디텍터는 그것의 측정 위치로부터 제거된다. 그 다음, 방사선 센서(DS) 및 애널라이저 플레이트(AP)는 생산시 기판이 위치되는 위치로 옮겨진다. 편광의 상대적인 측정은 방사선 센서(DS)에 의하여 수행된다. 캘리브레이션 파라미터는 절대 편광 디텍터의 저장된 측정치 및 방사선 센서(DS)의 상대적인 측정치로부터 결정된다. 상기 캘리브레이션 파라미터는 저장된다. 예를 들어, 2개의 연속하는 기판들의 노광들 사이에서 이행되는 방사선 센서(DS)의 추가의 상대적인 측정치들은, 이미 저장된 캘리브레이션 파라미터를 사용함으로써 절대 편광 정보로 전환될 수 있다. 최후의 캘리브레이션 측정들의 편광이 특정 임계치에 이르는 경우나 또는 방사선의 특정 도즈가 투영시스템(PL)(도 1)을 지난 경우에 방사선 센서(DS)는 소정 시간후에 재캘리브레이션될 수도 있 다. 재캘리브레이션에 대한 결정은 여타 정보와 관련하여 취해질 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
상이한 편광 방향들을 갖는 방사선은 패터닝수단의 패턴 또는 측정들에 사용되는 애널라이저 플레이트(AP)상의 영역들을 변경시키지 않고 측정될 수도 있다. 두 측정들 사이에 개구수(NA)를 변화시키는 것은, 애너라이저 플레이트(AP)상의 라인들(LNX, LNY)을 통과하는 편광 방향 당의 방사선의 양을 수정한다. 이는, 몇몇 상이한 단면의 기하학적 형상을 갖는 애널라이저 플레이트(AP)상의 불투명 재료의 층에 제공되는 라인들을 사용하여 설명될 수 있다. 도 9는 불투명 재료의 층(BM)의 이러한 몇몇 라인들의 단면 모습들을 갖는 애널라이저 플레이트를 도시하고 있다. 상기 애널라이저 플레이트는 불투명 재료의 층(BM)을 운반(carry)하기 위한 캐리어(SB)를 더 포함한다. 라인 A는 수직방향 벽을 가지는 한편, 라인 B는 v-자형상의 기하학적 형상을 가지며, 라인 C는 v-자형상의 기하학적 형상을 갖는다. v-자형상 또는 뒤집힌 v-자형상의 기하학적 형상을 갖는 라인들은 수직방향 벽을 갖는 라인들보다 많은 방사선을 통과시킨다. 그 이유는 잘 알려져 있지 않다. 하지만, 한가지 이유는 얇고 불투명한 재료라는데 있으며, 이것은 두께가 특정 임계치 아래일 경우 방사선의 일부를 투과시킬 수 있다. 얇고 불투명한 재료를 통한 이러한 투과로 인해, 라인 B 및 C의 유효 폭들이 라인 A의 폭보다 크다. 가능성 있는 또 다른 원인은, 라인(B)의 수집 혼 효과(collection horn effect)일 수도 있는데, v-자형상의 기하학적 형상이 라인의 내부와 자유 공간 사이에 보다 나은 임피던스 매치를 가능하게 한다.
높은 개구수를 갖는 도 9의 라인(A)을 조사하는 방사선은, 상술된 바와 같이 불투명 재료의 얇은 부분들을 통해 투과될 때와 동일한 방식으로 불투명 재료층의 에지를 통해 투과될 수도 있다. 따라서, 두 측정들 사이에 개구수(NA)를 변화시키면 라인들(A, B, C)을 통과하는 편광 방향 당의 방사선을 수정시키게 되고, 그러므로 측정치를 변화시킨다. 다시 말해, 패터닝수단(MA)의 라인 LX(도 4) 및 LY(도 5)를 사용하는 측정들에 대한 캘리브레이션 및 애널라이저 플레이트(AP)의 교차 라인 LNX 및 LNY(도 6)를 사용하는 측정들에 대한 캘리브레이션이 회피된다. y-방향으로 편광되는 방사선은 라인 LX 및 라인 LNX를 사용하여 제1개구수에 대해 측정된다. x-방향으로 편광되는 방사선은 라인 LX 및 라인 LNX를 사용하여 제2개구수에 대해 측정된다. 두 측정 모두는 이전의 측정치들과 비교되어 시간에 따른 변화들을 나타낸다.
당업자라면, 터널링 슬릿(tunnelling slit)들이 불투명 재료층(BM)의 투명 라인들 대신에 사용될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 터널링 슬릿은 얇고 편평한 금속막으로 덮힌 광학적으로 투명한 리지형(ridge-like) 구조체를 포함한다. 그것은, 편평한 금속막에 투명 라인을 갖는 대신에 방사선이 매우 얇은 금속층을 통해 터널링될 수 있도록 리지의 가장 높은 부분에 걸쳐 매우 얇은 금속층을 갖는다. 이러한 슬릿들의 예시는 본 명세서에서 인용참조되는 US 5,631,731에 주어져 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 애널라이저 플레이트(AP)는 x-방향이나 y-방향 또는 두 방향 모두로의 다수의 평행한 라인들을 포함한다. 신호 대 노이즈 비를 증대시키기 위하여, 상기 라인들 중 몇몇은 일 측정시 조사된다. 이러한 사용에 있어서 의 또 다른 장점은, 각 개별 라인 영역의 생산 공차들이 전체 측정과 비교하여 현저히 작다는 점이다. 도 10에는 적절한 애널라이저 플레이트가 도시되어 있다. 도 10을 참조하면, 애널라이저 플레이트는 3㎛의 피치 및 100nm의 라인 폭을 갖는 평행하고 직교하는 라인들을 갖는 격자(GAP)를 포함한다. 이것은 248nm의 투영빔 방사선 파장에 대해 적합하다. 다른 투영빔 파장에 대해서는 여타 피치들 및 라인 폭들이 사용되어야 한다는 것을 이해해야 한다.
도 11은 격자(GAP)를 갖는 애널라이저 플레이트와 연계하여 사용하기에 적합한 격자(GMAX)를 갖는 패터닝수단을 도시하고 있다. 상기 격자(GMAX)는 x-방향으로 연장되는 다수의 평행 라인들을 포함한다. (248nm의 투영빔 방사선 파장에 대해) 격자(GMAX)에 대한 통상적인 피치는 12㎛일 수 있고 통상적인 라인은 1200nm일 수도 있다. 통상적으로, 격자(GMAX)에 대한 피치 및 격자(GMAX)에 대한 라인 폭은 피치가 격자(GAP) 라인들의 라인 폭의 10배 또는 그 이상이 되도록 선택될 수 있다.
도 12는 격자(GAP)(도 10)를 갖는 애널라이저 플레이트와 연계하여 사용하기에 적합한 격자(GMAY)를 갖는 제1패터닝수단을 나타내고 있다. 이 격자(GMAY)는 y-방향으로 연장되는 다수의 평행 라인들을 포함한다. 격자(GMAY)의 라인들의 피치 및 라인 폭은 격자(GMAX)(도 11)에 대응된다.
사용시, 격자(GMAX)를 포함하는 패터닝수단은 투영빔(PB)(도 1)으로 도입되고, 애널라이저 플레이트(AP)는 패터닝수단의 격자(GMAX)의 이미지와 정렬된다. 애널라이저 플레이트를 통과하는 방사선의 양은 방사선 센서(DS)를 사용하여 측정된다. 격자(GMAX)를 포함하는 패터닝수단은 격자(GMAY)를 포함하는 패터닝수단과 교 체된다. 그 다음, 애널라이저 플레이트는 격자(GMAY)의 이미지와 정렬되고, 애널라이저 플레이트를 통과시키는 방사선의 양은 방사선 센서(DS)를 사용하여 측정된다. 격자(GMAY)를 사용하는 동안 취해지는 측정치는 격자(GMAX)를 사용하는 동안 취해지는 측정치와 비교되어 상대적인 편광을 제공한다. 패터닝수단은 격자(GMAX, GMAY)의 다수의 평행 라인들을 포함하고 애널라이저 플레이트(AP)상의 다수의 대응되는 라인들을 조명하기 때문에, 이것은 애널라이저 플레이트(AP)를 통과하는 방사선의 양을 증가시켜 측정들의 신호 대 노이즈 비를 증대시킨다.
단일 패터닝수단에는 서로 인접하게 배치되는 격자들(GMAX, GMAY)이 제공될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 이는, 패터닝수단을 스와핑(swap)하기 위한 요건들을 제거하여, 측정 속도를 증가시키고 시간당의 기판의 개수에 있어서 리소그래피 장치의 생산상의 영향을 거의 갖지 않도록 한다. 패터닝수단을 바꾸는 것은 값비싼 생산 시간을 희생시킨다.
편광 측정들은 시간 당 기판의 수에 있어서 리소그래피 장치의 생산 상의 영향이 극히 적도록 수행될 수 있다. 이를 달성하기 위하여, 격자들(GMAX, GMAY)은 패터닝수단의 작은 영역에 제공될 수도 있고, 그 나머지는 제품 패턴을 겪는다(bear). 이러한 패터닝수단을 사용하면, 편광 측정치들은 패터닝수단을 바꾸지 않고 취해질 수 있다. 본 발명의 유리한 사용에 있어서, 리소그래피 장치는 방사선 센서를 이용하여 인-라인 측정치들을 수행한다. 패터닝수단에는 회로 패턴 및 격자(GMAX)가 제공된다. 회로 패턴의 이미지는 애널라이저 플레이트(AP)상으로 투영되는 격자(GMAX)의 이미지와 동시에 기판(W)(도 1)상으로 투영된다. 인-라인 측정은 기판(W)상의 타겟 영역(C)상의 회로 패턴의 조명과 동시에 방사선 센서(DS)에 의해 수행된다. 대안적으로, 기판테이블(WT)을 투영시스템(PL)으로 옮기는 동안 방사선 센서(DS) 및 애널라이저 플레이트(AP)를 이용한 측정이 수행된다.
인-라인 측정들의 장점은 투영시스템의 성능이 리소그래피 장치의 시간당의(hourly) 생산을 저감시키지 않고 분석될 수도 있다.
단일 라인들을 갖는 본 발명의 앞선 사용례에서와 같이, 패터닝수단상의 격자들(GMAX, GMAY)에 대한 엔지니어링 팩터는, 패터닝수단(MA)상의 라인들이 편광 방향에 대한 우선사항(preference)없이 방사선이 통과하도록 충분히 넓게 선택된다. 또한, 엔지니어링 팩터는 도 13에 도시된 바와 같이 기판상으로 묘화되는 패터닝수단(MA)의 라인의 크기들을 결정한다. 이하, 격자(GMAX)의 라인들의 엔지니어링 팩터에 대한 선택 또한 격자(GMAX)피치에 따라 결정될 것이다. 이에 대한 첫번째 이유는, 애널라이저 플레이트(AP)상의 격자(GAP)의 일부상으로 투영되는 패터닝수단(MA)의 격자(GMAX)상의 라인(LX)의 이미지(ILX)를 나타내는 도 13에 도시되어 있다. 라인(LX)의 폭(LMA)은 충분히 작게 선택되어, y-방향으로 편광되는 방사선이 x-방향으로 편광되는 방사선보다 더 많은 양으로 애널라이저 플레이트(AP)를 통과한다. 이를 달성하기 위하여, 격자(GAP)상의 x-방향으로 배향되는 라인(LNX)의 조명되는 영역은 y-방향으로 배향되는 라인(LNY)의 조명되는 영역보다 크다. 도 13에서, x-방향 라인(LNX)의 조명되는 영역은 y-방향으로 그물문양으로 표시되어 있다. y-방향 라인의 조명되는 영역들은 x-방향으로 그물문양으로 표시되어 있다. LMA에 대한 조건은 다음과 같이 표현된다.
LILX ＞ LMA*MAG*NRY
여기서, NRY는 조명되는 y 방향의 라인(LNY)의 개수를 나타낸다. 도 13에는, 이러한 라인들이 4개가 있으며, 그들 조명되는 영역들은 x-방향으로의 라이들로 음영처리되어 있다. 이미지(ILX)의 길이(LILX)(도 6)가 이러한 조건을 충족시키는 경우에, 조명되는 x-방향의 라인의 길이는 조명되는 y-방향의 라인들의 길이의 합보다 길다. 여기서, x-방향의 라인(LNX)의 폭은 y-방향의 라인들의 폭과 동일하다. y-축선을 따라 긴 측면들을 갖는 라인들의 개수(NRY)가 많은 경우, 이 개수는 대략 다음과 같이 근사화될 수 있다.
Figure 112005073710737-pat00001
여기서, LPT는 애널라이저 플레이트(AP)상의 y-방향 라인들간의 피치이다. LMA에 대한 조건에서의 근사값을 넣고(fill in) LMA에 대한 조건이 음수(negative number)를 포함하지 않는다는 사실을 이용하면, LMA에 대한 조건은 다음과 같이 축약될 수 있다.
LMA ＜ LPT/MAG
이러한 조건을 충족시킨다는 것은 y-방향으로 편광되는 방사선이 x-방향으로 편광되는 방사선보다 많은 양으로 애널라이저 플레이트(AP)를 통과한다는 것을 이미한다.
격자(GAP)(도 10)로 덮힌 전체 면적은 λ=193nm에 대해서는 200㎛2 정도의 크기이고, λ=157nm에 대해서는 1200㎛2 정도의 크기이다. 전체 영역은 방사선이 통 과되는 전체 영역을 결정하고, 방사선 센서(DS)(도 1)에서 충분한 신호 대 노이즈 비를 제공하도록 설계된다.
애널라이저 플레이트(AP)상의 방사선이 통과되는 영역은 라인이 되어야 하는 것은 아니지만, 상이한 방향으로 편광되는 방사선 통과에 있어서의 차이가 존재하는 한 특정한 형상이 없는 구역들로 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 바람직한 실시예에서, 2개의 영역들로 우선적으로 통과되는 편광된 방사선의 방향들은 수직하다. 실제로, 이것은 수직한 방향들로 편광되는 방사선의 분포들을 나누기 위한 계산들이 회피된다는 장점을 갖는다. 수직한 방향들로 표현되는 편광이 해석하기가 가장 쉽기 때문에 이러한 계산들이 수행된다. 예컨대, 회로 패턴으로 타겟 영역(C)(도 1)을 조명하는 경우에 패터닝수단(MA)을 통과하기 위한 TE- 및 TM-편광된 방사선의 직접적인 표시(indication)를 부여할 수도 있다.
특정 형상이 없는 영역들의 예시는 도 14에 도시되어 있다. 애널라이저 플레이트(AP)의 최상부 표면(즉 투영시스템과 마주하는 표면)은 구역(RX)(도시 안됨)의 이미지(IRX)에 의해 조명된다. 이미지(IRX)는 구역(RNX)보다 짧아서, 구역(RNX) 및 이미지(IRX)의 x-방향으로의 상대적인 위치들에 있어서의 작은 변화들이 측정시에 변화들을 초래하지 않도록 나타나 있다.
구역(RNX) 및 구역(RNY) 둘 모두는 부분적으로 조명되며, 라인들로 음영처리 되어 있다. 구역(RNX)은 구역의 주 방향이 x-방향으로 되어 있기 때문에 y-방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시킨다. 구역(RNY)은 구역의 주 방향이 y-방향으로 되어 있기 때문에 x-방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시킨다. y-방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키는 조명된 영역은 x-방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키는 조명된 영역보다 크다. 따라서, 애널라이저 플레이트의 최하부 표면(즉, 방사선 센서와 마주한 표면)과 마주하여 위치되는 방사선 센서를 이용한 측정은 y-방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 측정할 것이다.
구역(RNX)의 조명된 영역이 구역(RNY)의 조명된 영역보다 큰 한, 패터닝수단(MA)상의 투명 구역이 라인이어야 하는 것은 아니라는 점을 이해해야 한다. 이것이 도 15에 도시되어 있다. 도 15는, y-방향으로 편광된 방사선을 우선적으로 통과시키는 투명 구역(RNX) 및 x-방향으로 편광된 방사선을 우선적으로 통과시키는 투명 구역(RNY)을 갖는 애널라이저 플레이트(AP)의 최상부 표면(즉, 투영시스템과 마주한 표면)을 나타내고 있다. 애널라이저 플레이트(AP)는 이미지(IRX)에 의해 조명된다. 구역(RNX)의 조명된 영역은 구역(RNY)의 조명된 영역보다 크다. 따라서, 애널라이저 플레이트의 최하부 표면(즉, 투영시스템으로부터 먼 표면)과 마주하여 위치되는 방사선 센서를 이용한 측정은 y-방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 측정할 것이다.
투명 구역들의 교차부들을 조명하는 것을 회피함으로써 선택성이 증대된다는 것을 이해해야 한다. 이는, y-방향을 편과오디는 방사선을 우선적으로 통과시키는 구역(RNX) 및 상기 구역(RNX)와 교차하며 x-방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키는 구역(RNY)을 갖는 애널라이저 플레이트(AP)를 도시하고 있는 도 16에 나타나 있다. 상기 구역(RNX)는 이미지(IRX)에 의해 부분적으로 조명된다. 이미 지(IRX)에 의한 조명시 애널라이저 플레이트(AP)를 통과하는 방사선을 측정하는 방사선 센서는 y-방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 측정할 것이다.
이미지(IRX)는 구역(RNX)에 걸쳐 스캐닝될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 스캔시, 이미지(IRX)는 애널라이저 플레이트(AP)상의 구역(RNX)을 따라 이동되며, 방사선 센서(도시 안됨)를 이용하여, 애널라이저 플레이트(AP)를 통과하는 방사선과 관련한 측정들이 수행된다. 이미지(IRX)가 애널라이저 플레이트에 걸쳐 스캐닝되는 방향은 도 16에서 화살표로 나타나 있다. 스캔시, 이미지(IRX)가 구역(RNY)을 부분적으로 오버래핑하기 시작하는 경우, 측정들은 y-방향으로 편광된 방사선에 대해 덜 우선적이 된다. 다시 말해, 측정들의 편광 선택성이 변한다. 측정들에 대해 높은 편광 선택성을 유지하기 위하여, 이미지(IRX)가 구역(RXY)을 덮는 지점에서 패터닝수단(MA)(도시 안됨)을 조사하지 않는 옵션이 존재한다. 대안적으로, 선택성의 변화는 x-방향으로 편광되는 방사선과 y-방향으로 편광되는 방사선간의 비를 측정하는데 사용될 수 있다. 이미지(IRX)는 또한 구역(RNY)에 걸쳐 스캐닝하는데 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 끝으로, 패터닝수단(MA)은 교차 구역들(RNX, RNY)을 근접하게 매칭시키는 이미지(IRX)를 지닌 패턴을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다. y-방향으로 우선적으로 편광되는 방사선을 측정하는 것은, 구역(RNY)보다 큰 구역(RNX)의 영역이 조명되도록 이미지(IRX) 및 애널라이저 플레이트(AP)를 위치시킴으로써 달성될 수 있다.
마스크없는(maskless) 리소그래피 장치가 사용되는 경우에, 상기 장치는 또한 애널라이저 플레이트(AP)에 대해 적절하게 패터닝되는 비-편광 방식으로 패터닝 되는 방사선을 제공할 수 있다. 이는, 상이한 편광 방향들을 갖는 방사선간의 식별이, 마스크없는 리소그래피 장치를 위한 애너라이저 플레이트(AP)에서 이행될 수 있다는 것을 의미한다.
당업자라면, 패터닝수단(MA)상의 구역의 이미지들은 애널라이저 플레이트(AP)상의 원하는 구역들상으로 떨어져야 하며, 패터닝수단 및 애널라이저 플레이트(AP)의 의도된 상대적인 x 및 y 위치를 얻기 위해 몇몇 캡처링(capturing)이 관련될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 종래의 캡처링수단이 이러한 목적에 사용될 수도 있다.
당업자라면, 애널라이저 플레이트상의 불투명 재료층의 일부 누출이 인지될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 폭넓은 범위의 불투명 재료층의 광학적 밀도 및 두께들이 선택될 수 있다. 이는, 애널라이저 플레이트가 일 방향으로 편광되는 방사선에 대한 또 다른 방향으로 편광되는 방사선의 비의 변화를 측정하는데 적용될 수도 있기 때문이다. 애널라이저 플레이트상의 투명 재료층의 변하지 않는 누출에 의하며, 상기 비의 변화 또한 측정될 수 있다. 하지만, x-방향으로 편광되는 방사선 및 y-방향으로 편광되는 방사선 둘 모두가 불투명 재료층을 통해 누출될 수 있는 경우, 센서 편광 선택성이 감소된다.
본 발명의 유리한 사용에 있어서, 방사선 센서(DS)에 의한 측정들은 리소그래피 장치를 조정하기 위한 기초로서 사용된다. 예를 들어, 기판(W)상의 타겟 영역(C)상에 형성되는 이미지의 편광 상태가 변하도록, 방사선 투영빔(PB)(도 1)의 편광 상태가 만들어질 수도 있다. 이는 조명시스템(IL)의 셋팅 또는 리소그래피 장치 의 여타 광학 요소들을 바꿈으로써 달성될 수도 있다. 또한, 투영시스템(PL)(도 1)의 셋팅들에 대한 조정이 이루어질 수도 있다. 조명시스템(IL)의 셋팅에 대한 변화들의 예시들은 투영빔(PB)의 단면에 있어서의 세기 분포를 바꾸거나 또는 개구수(NA)를 바꾸는 것과 관련되어 있다. 투영시스템(PL)과 같은 시스템을 최적화시키거나, 또는 방사선 투영빔(PB), 투영시스템(PL) 및 조명시스템(IL)의 조합의 전체 성능을 최적화시키기 위한 조정들이 이루어질 수 있다. 이는, 리소그래피 장치가 투영시스템이 열화되는 경우에도 그것의 시방서(specification)내에서 유지될 수 있기 때문에 투영시스템(PL)의 수명을 증가시킨다. 투영시스템 자체가 그것의 시방서를 벗어나는 경우, 이는 리소그래피 장치의 다른 부분들의 조정에 의해 보정될 수도 있다. 리소그래피 장치의 전체 성능이 그것의 시방서를 벗어난다면 투영시스템만 교체될 필요가 있다.
본 발명은 3이상의 방향들 중 한 방향으로 편향되는 방사선을 측정하는데 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 3방향 중 한 방향으로 편광되는 방사선을 측정하기 위하여, 애널라이저 플레이트는 구역(LNX) 및 구역(LNY) 이외에 x-방향 및 y-방향에 대해 45°의 방향으로 편광되는 방사선을 통과시키는 추가 영역을 가질 수도 있다. 예를 들어, 애널라이저 플레이트는 4개의 라인들을 가질 수 있으며, 그들 모두는 4방향 중 한 방향으로 편광되는 방사선을 측정할 수 있도록 서로 교차한다. 상기 라인들은 그들의 가장 가까이에 이웃하는 라인들에 대해 45°의 각도를 갖는다. 제1라인은 x-방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시킨다. 제2라인은 x-방향에 대해 z-축선(도 1) 주위에서 45°를 갖는 제1방향으로 편광되는 방사 선을 우선적으로 통과시킨다. 제3라인은, y-방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시킨다. 제4라인은 x-방향에 대해 z-방향(도 1) 주위에서 45° 각도를 갖는 제2방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시킨다. 모든 라인들은 동일한 지점에서 교차한다. 이러한 방식으로 구성되면, 제1라인 및 제3라인은 수직방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시킨다. 또한, 제2라인 및 제4라인은 수직방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시킨다. 패터닝수단은 애널라이저 플레이트상에 존재하는 4개의 라인들 중 어떤 라인도 우선적으로 조명시키는데 적용될 수 있는 투명라인을 갖는다. 애널라이저 플레이트가 상이한 방위들을 가지고 패터닝수단은 대응되는 라인들을 포함하는 여타 구성들 또한 가능하다는 것을 이해해야 한다. 투명 구역들이 투명 라인들을 가져야 하는 것은 아니지만, 상이한 방향으로 편광되는 방사선을 통과시킴에 있어서의 차이가 존재하는 한, 특정 형상이 없는 구역들로 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.
방사선이 애널라이저 플레이트에 도달하기 이전에 x-방향으로 편광되는 방사선 및 y-방향으로 편광되는 방사선의 양에 있어서의 예측된 차이가 보상될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 일 예시에서, x-방향으로 편광되는 방사선이 y-방향으로 편광되는 방사선보다 많을 것으로 예측된다. 방사선 센서에 의해, y-방향으로 편광되는 것보다 x-방향으로 편광되는 방사선이 많다고 측정된다면, x-방향으로 편광되는 방사선과 관련한 측정에 대한 신호 대 노이즈 비는 y-방향으로 편광된 방사선과 관련한 측정에 대한 신호 대 노이즈 비보다 양호하다. 구역(RNY)의 폭 또는 길이에 대한 구역(RNY)의 길이 또는 폭을 증가시킴으로써 보상이 달성될 수 있다. 대안적 으로, 방사선 센서(DS)는 방사선 센서상으로 떨어지는 편광되지 않은 방사선(즉, y-방향으로 편광되는 방사선과 x-방향으로 편광되는 방사선이 같은 양인 방사선)으로부터 y-방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 측정하도록 구성된다. 편광 센서의 선호성은 방사선 센서상으로 떨어지는 y-방향으로 편광되는 보다 적은 양의 방사선을 보상한다.
당업자라면, 본 발명은 그것의 기술적사상이나 본질적인 특정을 벗어나지 않는 여타 특정 형태들로 구현될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 그 모든 사항들이 예시적인 것이며 제한의 의미는 없다. 본 발명의 범위는 상술한 설명보다는 후속 청구항들에 의해 표현되며, 그것의 등가물의 의미 및 범위내에 속하는 모든 변형례들이 그 안에 포함되도록 되어 있다.
본 발명에 따르면, 투영시스템에 의해 투영되는 방사선의 편광을 측정하기 위하여 대안적인 또는 개선된 능력을 갖는 리소그래피 장치를 얻을 수 있다.

Claims (31)

  1. 투영시스템(PL)을 사용하여 방사선 빔의 단면에 패터닝수단(MA)으로부터의 패턴을 투영하도록 구성되는 리소그래피 장치에 있어서,
    상기 리소그래피 장치는, 제1방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제1구역(LNX, RNX) 및 제2방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제2구역(LNY, RNY)을 포함하고, 상기 리소그래피 장치는, 애널라이저 플레이트의 제1 및 제2구역을 통과하는 방사선을 측정하도록 구성되는 방사선 센서(DS)를 포함하고; 상기 리소그래피 장치는 상기 방사선 센서에 의한 측정시 상기 패턴에 의해 조명되는 상기 제1구역의 영역 및 상기 제2구역의 영역을 선택할 수 있으며, 상기 제2구역(LNY, RNY)은 상기 제1구역(LNX, RNX)과 교차하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 패터닝수단(MA)을 사용하여 방사선 투영빔의 단면에 패턴을 부여하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 패터닝수단(MA)은 상기 투영빔이 통과하도록 구성되고, 상기 패터닝수단을 통한 상기 투영빔의 투과율은 상기 투영빔의 편광 방향과는 독립적인 것을 특 징으로 하는 리소그래피 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1방향 및 상기 제2방향은 실질적으로 수직한 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 애널라이저 플레이트(AP)상의 상기 제1구역(LNX, RNX) 및 상기 제2구역(LNY, RNY)은 실질적으로 수직한 라인들인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 애널라이저 플레이트(AP)는 상기 제1방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키고 상기 제1구역(LNX, RNX)과 조합하여 격자를 형성하도록 구성되는 추가 구역들을 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 애널라이저 플레이트(AP)는 상기 제2방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키고 상기 제2구역(LNY, RNY)과 조합하여 격자를 형성하도록 구성되는 또 다른 구역들을 가지며, 상기 추가 구역 및 상기 또 다른 구역은 서로 교차하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패터닝수단(MA)은 상기 제1구역의 영역 및 상기 제2구역의 영역을 선택하도록 구성된 패턴 및 회로 패턴으로 상기 방사선 빔을 패터닝하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 리소그래피 장치는 상기 방사선 센서(DS)로 인-라인(in-line) 측정들을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사선 센서(DS)에 의한 측정을 캘리브레이션하도록 배치되는 기준 센서(RS)를 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사선 센서(DS)는, 상기 제1방향으로 우선적으로 편광되는 방사선의 측정치를 제공하는 상기 방사선 센서(DS)상으로 떨어지는, 상기 투영시스템(PL)에 의해 투과되는 편광되지 않은 방사선을 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  12. 애널라이저 플레이트(AP)에 있어서,
    제1방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제1구역(LNX, RNX) 및 제2방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제2구역(LNY, RNY)을 가지며, 상기 제2구역은 상기 제1구역과 교차하는 것을 특징으로 하는 애널라이저 플레이트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1구역(LNX, RNX) 및 상기 제2구역(LNY, RNY)은 실질적으로 수직한 라인들인 것을 특징으로 하는 애널라이저 플레이트.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    - 상기 제1방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키고 상기 제1구역(LNX, RNX)과 조합하여 격자를 형성하도록 구성된 추가 구역들; 및
    - 상기 제2방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키고 상기 제2구역(LNY, RNY)과 조합하여 격자를 형성하도록 구성된 또 다른 구역들을 가지며,
    상기 추가 구역들 및 상기 또 다른 구역들은 서로 교차하는 것을 특징으로 하는 애널라이저 플레이트.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    리소그래피 장치에 사용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 애널라이저 플레이트.
  16. 서브어셈블리에 있어서,
    제1방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제1구역(LNX, RNX) 및 제2방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제2구역(LNY, RNY)을 갖는 애널라이저 플레이트(AP)를 포함하고, 상기 서브어셈블리는 상기 애널라이저 플레이트(AP)를 통과하는 방사선을 수용하도록 구성되는 방사선 센서(DS)를 포함하며,
    상기 제2구역은 상기 제1구역과 교차하는 것을 특징으로 하는 서브어셈블리.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1구역(LNX, RNX) 및 상기 제2구역(LNY, RNY)은 실질적으로 수직한 라인들인 것을 특징으로 하는 서브어셈블리.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    - 상기 제1방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키고 상기 제1구역(LNX, RNX)과 조합하여 격자를 형성하도록 구성된 추가 구역들; 및
    - 상기 제2방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키고 상기 제2구역(LNY, RNY)과 조합하여 격자를 형성하도록 구성된 또 다른 구역들을 가지며,
    상기 추가 구역들 및 상기 또 다른 구역들은 교차하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 서브어셈블리.
  19. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    리소그래피 장치에 사용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 서브어셈블리.
  20. 방사선 센서(DS)를 사용하여 투영시스템(PL)의 파라미터를 측정하는 방법에 있어서,
    상기 투영시스템을 통해 이동하는 방사선 빔의 상이한 편광 방향에 대해 사용될 경우 상기 파라미터는 상이하며, 상기 방법은:
    - 방사선 빔을 제공하는 단계;
    - 상기 방사선 빔의 단면을 패턴으로 패터닝하되, 상기 패터닝이 상기 방사선 빔의 편광 상태에 영향을 주지 않도록 이루어지는 단계;
    - 상기 투영시스템(PL)을 사용하여 애널라이저 플레이트(AP)상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계로서, 상기 애널라이저 플레이트(AP)는 제1방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제1구역(LNX, RNX) 및 제2방향으로 편광되는 방사선을 우선적으로 통과시키도록 구성된 제2구역(LNY, RNY)을 가지고, 상기 패턴은 상기 제1구역(LNY, RNX)상으로 우선적으로 투영되도록 이루어지는 상기 단계;
    - 상기 제1방향으로 편광되는 방사선에 의해 우선적으로 결정되는 측정값을 부여하기 위하여 상기 애널라이저 플레이트(AP)를 통과하는 방사선의 양을 측정하 는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 방사선 빔은 주어진 편광 상태를 가지고, 상기 방법은;
    - 상기 애널라이저 플레이트(AP)상으로 투영되는 방사선 투영빔의 편광 상태를 나타내기 위하여 상기 측정치를 이미 공지된 값과 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    - 상기 방사선 센서(DS)의 1이상의 측정치들을 토대로 하여 상기 투영시스템(PL)을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    - 상기 방사선 투영빔을 제공하도록 구성되는 조명시스템(IL)을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    - 상기 조정은 방사선 센서(DS)를 이용한 1이상의 측정치들을 토대로 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    - 상기 애널라이저 플레이트(AP) 및 상기 방사선 센서(DS)를 사용하여 상기 투영시스템(PL)의 상이한 단면들의 성능을 측정하기 위해 조명시스템(IL)을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    - 상기 방사선 센서(DS)를 이용한 1이상의 측정치들을 토대로 하여 상기 방사선 투영빔의 편광 상태를 바꾸는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    - 주어진 방향으로 우선적으로 편광되는 방사선을 측정하기 위하여 상기 투영시스템(PL)의 광학 축선 주위에서 상기 애널라이저 플레이트(AP)를 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 패터닝수단에 있어서,
    어떠한 2개의 주어진 방향으로 편광되는 실질적으로 동일한 양의 방사선을 통과시키기 위하여 라인 폭이 방사선 투영빔의 파장보다 크게 형성되도록 구성된 제1구역(LX, RX); 및
    상기 제1구역과 교차하도록 배치되고, 어떠한 2개의 주어진 방향으로 편광되는 동일한 양의 방사선을 통과시키기 위하여 라인 폭이 투영빔의 파장보다 크게 형성되도록 구성된 제2구역(LY, RY);
    을 포함하여 이루어지는 패터닝수단.
  29. 제28항에 있어서,
    - 어떠한 2개의 주어진 방향으로 편광되는 동일한 양의 방사선을 실질적으로 통과시키기 위하여 라인 폭이 방사선 투영빔의 파장보다 크게 형성되도록 구성된 추가 구역들(LX, RX); 및
    - 상기 추가 구역들과 교차하도록 배치되고, 어떠한 2개의 주어진 방향으로 편광되는 동일한 양의 방사선을 실질적으로 통과시키기 위하여 라인 폭이 방사선 투영빔의 파장보다 크게 형성되도록 구성된 또 다른 구역들(LY, RY);
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패터닝수단.
  30. 패터닝수단(MA)에 있어서,
    어떠한 2개의 주어진 방향으로 편광되는 방사선에 대해 동일한 양의 방사선을 통과시키기 위하여 라인 폭이 방사선 투영빔의 파장보다 크게 형성되도록 구성된 제1구역(LX, RX); 및
    기판상의 타겟부 상으로 투영되도록 구성된 회로 패턴;
    을 포함하여 이루어지는 패터닝수단.
  31. 제30항에 있어서,
    - 어떠한 2개의 주어진 방향으로 편광되는 동일한 양의 방사선을 실질적으로 통과시키기 위하여 라인 폭이 방사선 투영빔의 파장보다 크게 형성되도록 구성된 제2구역(LY, RY)을 포함하며, 상기 제1구역(LX, RX)은 상기 제2구역과 교차하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 패터닝수단.
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