KR101149842B1 - 기판 내의 결함들을 결정하는 방법 및 리소그래피 프로세스에서 기판을 노광하기 위한 장치 - Google Patents

기판 내의 결함들을 결정하는 방법 및 리소그래피 프로세스에서 기판을 노광하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 내 결함을 결정하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 상기 기판 상에 방사선 빔을 투영하는 센서를 이용하여 상기 기판의 스캔 범위를 스캐닝하는 단계; 상기 스캔 범위를 따르는 상이한 기판 영역들로부터 반사되는 상기 방사선의 세기의 프랙션을 측정하는 단계; 상기 스캔 범위를 가로질러 측정된 프랙션의 변화들을 결정하는 단계; 상기 변화들로부터 상기 기판 내에 결함들이 존재하는지의 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

기판 내의 결함들을 결정하는 방법 및 리소그래피 프로세스에서 기판을 노광하기 위한 장치{METHOD OF DETERMINING DEFECTS IN A SUBSTRATE AND APPARATUS FOR EXPOSING A SUBSTRATE IN A LITHOGRAPHIC PROCESS}
본 발명은 기판 내의 결함들을 결정하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 리소그래피 프로세스에서 기판을 노광하기 위한 장치에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 1 개 또는 수개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 알려진 리소그래피 장치는 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"-방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 장치는 패터닝 디바이스, 예를 들어 마스크에 의하여 방사선 빔 상에 부여된 패턴을 기판의 타겟부 상으로 투영하는데 광학 투영 시스템이 사용되는 타입으로 이루어질 수 있다(이에 대해서는 후술됨). 또한, 광학 투영 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
또한, 리소그래피 장치는 복수의 기판들을 지지하는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 1 이상의 기판의 노광에 사용되고 있는(즉, 노광 스테 이지) 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계(즉, 준비 스테이지 또는 측정 스테이지)가 수행될 수 있다.
광학 투영 리소그래피 장치의 측정 스테이지에서 수행되는 준비 단계의 일 예시는 광학 투영시스템과 노광될 기판 사이의 거리 측정이다. 투영 이미지의 최상의 분해능은 기판이 광학 투영시스템의 초점 내에 있는 경우 만들어진다. 양호한 초점을 얻기 위하여, 기판은 광학시스템의 포컬 포인트(focal point)에 위치되어야 한다. 투영시스템의 초점 내에서 기판 표면을 유지시키기 위하여, 광학시스템(특히 투영 렌즈)으로부터의 기판의 거리가 정확하게 결정되어야 한다. 이를 위하여, 리소그래피 장치는 기판 표면의 높이를 측정하기 위한 센서를 포함할 수도 있다.
현재 기판 높이를 측정하기 위한 센서는 기판 표면 상의 많은 수의 측정 포인트들에서 국부적인 높이 및 경사를 측정하기 위한 툴로서 사용된다. 통상적인 듀얼 스테이지 리소그래피 장치, 예를 들어 ASML Twinscan에서, 센서(예를 들어, 레벨 센서)에 의하여 측정 스테이지에서 모아지는 높이 정보는 노광 스테이지로 포워딩되어 기판의 노광 동안 사용된다. 다른 타입의 리소그래피 장치들에서, 흔히 "초점 센서"라 불리는 센서는 작동 중에(on the fly), 즉 기판의 노광 동안 기판 높이의 측정들을 수행하도록 구성된다.
기판 표면의 높이가 측정되더라도, 센서가 기판 상에 존재하는 결함 패턴들을 검출하는데 실패할 수 있다. 결함들은 통상적으로 처리 문제들로 인해 기판 에지들에서 발생된다. 보다 일찍 드라이 머신들에서는 노광 동안 기판이 통상적으로 리소그래피 장치와 물리적으로 접촉하지 않으면 이는 문제가 덜 된다. 침지 타입 리소그래피 장치에서, 기판과 침지수(immersion water)와의 접촉으로 인해, 기판의 다른 부분들로 결함들이 확산될 위험이 존재하며, 이는 프로세스 층들이 기판으로부터 벗겨져 침지 액체와 함께 장치의 다양한 부분들로 유동하기 때문에 기판을 더욱 손상시키고 리소그래피 장치의 오염을 유발할 수 있다.
기판에서의 결함들을 검출하기 위한 개선된 방법 및 장치가 제공되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판의 결함들을 결정하는 방법이 제공되며, 상기 방법은,
- 상기 기판 상에 방사선 빔을 투영하는 센서를 이용하여 상기 기판의 스캔 범위를 스캐닝하는 단계;
- 상기 스캔 범위를 따르는 상이한 기판 영역들로부터 반사되는 방사선 세기의 프랙션(fraction)을 측정하는 단계;
- 상기 스캔 범위를 가로질러 측정된 프랙션의 변화들을 결정하는 단계;
- 상기 기판 내에 어떠한 결함들이 존재하는지를 상기 변화들로부터 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가 실시예에 다르면, 리소그래피 프로세스에서 기판을 노광하는 장치가 제공되며, 상기 장치는,
- 기판을 유지하도록 구성되는 기판테이블;
- 상기 기판 상에 방사선의 측정 빔을 투영하도록 배치 및 구성되는 센서;
- 상기 기판테이블과 상기 센서의 상대적인 위치들을 제어하며, 상기 센서가 상기 방사선의 측정 빔으로 상기 기판의 스캔 범위를 스캐닝하게 하도록 구성되는 제어기를 포함하며,
상기 센서는 상기 스캔 범위를 따라 상이한 기판 영역들로부터 반사되는 방사선 세기들의 부분을 측정하도록 배치 및 구성되며,
상기 제어기는 상기 스캔 범위를 가로질러 상기 부분의 변화들을 결정하고 상기 기판 내에 어떠한 결함들이 존재하는지를 상기 부분으로부터 결정하도록 구성된다.
이하, 대응되는 참조부호들이 대응되는 부분들을 나타내는 개략적인 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들이 예시의 방법으로 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정 기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
- 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 그들의 여하한의 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스의 무게를 지지, 즉 지탱한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는 여하한 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 투영 시스템의 타입들로는: 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함할 수 있다. 투영 시스템의 선택 또는 조합은 사용 되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하게 이루어진다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 패터닝 디바이스 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 광학 투영 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수를 증가시키는데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 패터닝 디바이스(MA)를 가로지른 후, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하고, 상기 투영 시스템(PS)은 기판(W)의 타겟 부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 지지 구조체(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 패터닝 디바이스 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 마스크 테이블(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 마스크 테이블(MT)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
높이 센서는 기판 테이블 상의 영역들 또는 기판들의 높이들을 측정한다. 도 2a 및 2b 둘 모두는 높이 센서 또는 레벨 센서(LS)를 포함하는 듀얼 스테이지 리소그래피 장치 일 실시예의 일부의 개략도를 나타내고 있다. 도 2a는 장치의 제 1 스테이지 또는 측정 스테이지를 나타내는 한편, 도 2b는 장치의 제 2 또는 노광 스테이지를 나타낸다. 상기 실시예에서, 장치의 제 1 및 제 2 스테이지는 나란히 배치된다. 측정 스테이지의 몇몇 구성요소들은 장치의 노광 스테이지에 존재하는 구성요소들과 유사하거나 심지어 동일하며, 그들 중 대부분은 도 1의 (일-스테이지) 리소그래피 장치와 관련하여 이미 상술하였다. 따라서 그에 대한 상세한 설명은 생략된다.
나타낸 실시예에서, 높이 센서는 단지 측정 스테이지에만 존재한다. 이 구성은 이전의 기판이 노광되고 있는 동안, 높이 맵을 포함하는 기판의 기판 맵을 만들 수 있도록 한다. 도 3을 참조하면, 센서는 레벨 센서(LS)이고 투영 브랜치(10) 및 검출 브랜치(11)[둘 모두 메트롤로지 프레임(12) 상에 장착됨]를 포함한다. 투영 브랜치(10)는 조명 조립체 및 투영 광학기(PO)를 포함한다. 조명 조립체는 방사선의 측정 빔을 발생시키는 모듈, 본 실시예에서는 광 빔 발생 용 램프 모 듈(LM), 광 가이드(LG) 및 조명 광학기(IO)를 포함한다. 램프 모듈은 위치-전환 기구 상에 장착되는 1 이상의 할로겐 램프들을 포함한다. 광 가이드는 할로겐 램프로부터 센서의 조명 광학기(IO)로 광을 전달하는데 사용되는 광섬유들을 포함한다. 조명 광학기들 중 하나는 광 가이드로부터의 광을 투영 격자 상에 포커싱하도록 설계된다. 이는 광들을 포커싱하기 위한 다수의 렌즈들과 투영 격자를 향하여 광을 벤딩하기 위한 단부 거울(end mirror)을 포함한다.
투영 광학기(PO) 모듈은 투영 격자 및 센서 렌즈 조립체를 포함한다. 센서 렌즈 조립체는 투영 격자의 이미지를 기판에 투영하기 위한 거울들을 포함한다. 투영된 이미지는 높이의 개략 측정들을 위한 캡처 시스템에 의하여 사용되는 격자 및 높이의 미세 측정들을 위한 측정 시스템에 의해 사용되는 격자를 포함한다.
검출 브랜치(11)는 렌즈 조립체, 검출 격자(16) 및 모듈 광학기와 같은 몇몇 추가적인 광학 요소들을 포함하는 검출 광학기(DO) 모듈을 포함한다. 또한, 검출 브랜치(11)는 검출기(15)를 포함하는 데이터 획득 모듈(data acquisition module:LSDAM)을 포함한다. 검출 광학기의 렌즈 조립체는 투영 광학기(PO)의 렌즈 조립체와 유사하다. 검출 격자(16)는 반사되는 광 빔을 캡처 시스템의 검출기 조립체(15)에 의하여 검출될 3 개의 스폿 및 측정 시스템의 검출기 조립체(15)에 의하여 검출될 9 개의 스폿으로 나눈다. 캡처 시스템은 기판의 높이(및 경사)의 개략 측정을 제공하기 위한 것이다. 캡처 시스템의 기능은 기판을 측정 시스템의 측정 범위로 옮기기 위한 것이다, 즉 캡처 시스템의 측정 결과는 측정 시스템의 공차 내에 있는 높이 레벨로 기판을 이동시키는데 사용된다. 그 다음, 측정 시스템은 기판의 노광 필드들의 보다 정확한 높이 측정을 제공한다. 보다 정확하게 측정되는 높이들을 나타내는 데이터(즉, 기판 높이 맵)는 리소그래피 장치의 (도 1 및 2에 개략적으로 나타낸) 제어 시스템 또는 제어기(17)로 전달된다. 기판이 노광 스테이지에 있다면, 기록된 기판 높이 맵은 기판 테이블을 제어하고 노광 동안 기판을 레벨링(level)하는데 사용된다.
작동 시, 높이가 측정되어질 표면은 기준 위치로 옮겨지고 측정 광 빔으로 조명된다. 측정 광 빔은 측정될 표면 상에 90°보다 작은 각으로 부딪친다. 입사각은 반사각과 같기 때문에, 측정 광 빔은 도 3에 나타낸 바와 같이 같은 각으로 표면으로부터 거꾸로 반사되어 방사선의 반사된 빔을 형성한다. 측정 광 빔 및 반사된 광 빔은 측정 평면을 형성한다. 센서는 측정 평면에서 반사되는 측정 광 빔의 위치를 측정한다. 표면이 측정 광 빔의 방향으로 이동되고 또 다른 측정이 수행되면, 방사선의 반사된 빔은 전과 같은 방향으로 반사된다. 하지만, 방사선의 반사된 빔의 위치는 표면이 이동된 것과 같은 방향으로 시프팅된다.
센서는 기판 테이블에 대하여 이동가능할 수 있다. 하지만, 다른 실시예들에서, 기판 테이블(WT)은 센서에 대해 이동가능하다. 기판 테이블은 센서에 대해 적어도 측 방향으로(즉, 방향 X 및 방향 Y) 이동할 수 있다. 측정 평면에서 반사된 측정 광 빔의 위치 측정은 상이한 측방향 위치들의 수에 대해 반복된다. 보다 구체적으로, 여러 높이 위치들은 센서(1 이상의 Z-간섭계들과 조합될 수도 있음)에 의하여 측정되며, 각각의 높이 위치들과 연관된 측방향 위치들은 위치 센서(IF)(예를 들어, 1 이상의 간섭계를 포함함)에 의하여 측정된다.
일 실시예에서, 레벨 센서(선택적으로 Z-간섭계와 조합됨)는 기판 표면의 높이를 검출하는 것 이외에도 반사된 측정 광 빔(또는 보다 일반적으로 방사선의 반사된 빔)의 세기의 프랙션(fraction)을 검출하는데 사용될 수 있다. 도 3을 참조하면, 검출된 세기 신호는 기본적으로 기판 상의 구조체의 반사율 및 LS 스폿 세기 신호의 컨볼루션인 신호이다. 이 실시예에서, 기판 상에 입사되는 방사선은 일정한 것으로 고려된다. 따라서, 이 실시예에서 반사된 세기는 그들 사이에 일정한 비가 존재하더라도 내재적으로(implicitly) 상기 프랙션을 나타낸다. 기판을 가로질러 센서 스폿을 이동시킴으로써(또는 레벨 센서에 대하여 기판을 이동시키거나 또는 센서와 기판 둘 모두를 이동시킴으로써) 얻어진 세기 신호는 유효 스폿 폭(effective spot width)에 비례한다.
Figure 112009032686019-pat00001
도 3 및 위의 방정식을 참조하면, 기판 표면 상의 임의의 점(x)에서의 세기는 센서의 스폿 폭(D)에 걸친 빔의 세기[I(t)] 및 표면의 반사율[r(x,t)]의 적분이다. 기판 상의 구조체가 충분히 크다면(예를 들어, 센서의 정확도에 따라 대략 0.1 mm보다 크다면), 이 구조체는 세기 신호로 알 수 있다.
도 4는 기판의 중심과 기판 에지를 지난 위치 사이에서, 프로세스 층이 없는 울트라 플랫 기판(ultra flat substrate)이 반경 방향으로 스캐닝되는 경우 기판의 중심으로부터의 거리(d)의 함수로서 센서에 의하여 측정되는 세기 신호(I)의 그래 프를 도시하고 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 기판이 BES 링으로부터 기판의 중심을 향하여 스캐닝되는 경우, 결산 프로파일("총 반사"로 나타냄)은 기판(우측)으로부터 거울 블록(좌측)까지 나아갈 때의 반사율 변화로부터 유도된다. 방사선 스폿이 기판의 에지에 도달하는 경우, 방사선 스폿의 일부는 부분적으로는 기판 상에 그리고 부분적으로는 기판 외측에 부딪친다. 이 경우, 본 실시예에서는 기판 상의 스폿의 일부가 반사되는 세기에 가장 크게 기여한다. 하지만, 기판이 처리되고 그 위에 레지스트의 최상부 코팅을 갖는 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이 기판 표면의 반사율은 현저하게 낮아지고 거울 블록 상의 반사율은 기판 상의 것보다 커진다. 여기서, 커브(18)는 울트라 플랫의 미처리된 기판을 나타내는 한편, 커브(19)는 어떠한 결함도 갖지 않는 처리된 기판을 나타낸다. 기판 표면의 처리 결과로서 처리된 기판의 커브(19)의 반사율은 감소되는 것을 분명하게 볼 수 있다.
결과적으로, 기판이 노광 및 처리된 경우, 기판의 반사율은 상당히 저감될 수 있다. 또 다른 "양호하게" 처리된 기판(실제로 결함들이 없음) 및 "불량" 기판(결함들을 가짐)에 대해 기판 외측의 위치로부터 그 중심을 향하는[방향(P1)은 기판의 중심을 향함] 거리 대 세기의 플롯들이 도 6에 나타나 있다. 플롯(20)은 "양호하게" 처리된 기판의 세기를 나타내는 한편, 플롯(21)은 "불량" 기판을 나타낸다. 좌측에서 우측까지 플롯들은 BES 링(상기 BES 링은 기판 테이블 주변부에 있는 금속 링임), BES 링과 기판 사이의 갭, 및 기판 자체의 존재를 나타내고 있다. 플롯의 딥(dip; 22)은 센서 스폿이 웨이퍼와 BES 링 사이의 갭에 해당되는 경우이 다. 하지만, "불량" 기판에 대한 커브(21)는 세기가 가변적이고 흔들리는(wiggly) 거동을 나타내는 영역(24)을 갖는다. 이 영역(24)은, 구조체들, 예를 들어 기판 표면 상의 홀들 또는 다른 손상의 유형들을 나타낸다.
도 7은 기판의 반경(즉, 300 mm)과 거의 같거나 약간(예를 들어, 1,2 mm) 작은 반경을 갖는 원을 따르는 거리 대 세기의 플롯들을 나타내고 있다. 기판의 상이한 각 위치들에서 수행되는 상술된 반경방향 에지 스캐들의 세기 측정들의 결과들은 기판의 원주방향 에지에 근접한 원형 궤적을 따르는 상이한 각 위치들에서의 세기들이 수집될 수 있도록 재배열된다. 원형 링의 세기들은 웨이퍼 에지로부터 고정된 거리(예를 들어 대략, 1,3 mm)에서의 세기 데이터를 취함으로써 재구성된다. 재구성의 결과들은 도 7에 나타나 있다. 커브(26)는 "양호하게" 처리된 기판의 경우에 에지에 근접한 기판 중심 주위의 원의 세기들을 나타내고 있다. 커브(27)는 동일한 궤적을 따르지만, "불량" 기판 또는 결함이 있는 기판, 즉 결함들이 존재하는 기판과 연관된 세기들을 나타낸다. 결함이 있는 기판에 대하여 양호한 기판의 에지 세기와 비교하여 큰 변화를 갖는다는 것을 도 7로부터 명확히 알 수 있다. 본 예시에서, 결함이 있는 기판의 표준편차는 대략 1864이다. 양호한 기판의 표준편차는 대략 216이다. 본 예시에서, 비│표준편차-불량-웨이퍼 - 표준편차-양호-웨이퍼│/(표준편차-양호-웨이퍼)는 대략 7이다. 이 비는 기판 품질의 양호한 지표를 제공하기 위해 증명되었다. 표준편차 자체 또는 이 비의 임계치를 설정함으로써, 양호한 기판이 결함이 있는 기판과 구별될 수 있다. 본 예시에서 이는 2의 임계치 를 설정함으로써, 상기 비가 기판이 결함을 갖는다는 명확하고 직접적인 지표를 부여한다는 것을 의미한다.
도 8에는, 기판(25)의 개략적인 평면도가 되시되어 있다. 이 실시예에서는, 센서(LS), 보다 구체적으로는 그것의 캡처 시스템을 이용하여, 소위 원형 링 세기 측정(circular ring intensity measurement)이라 불리는 글로벌 레벨 서클(GLC) 스캔이 기판 표면 위의 일정한 높이에서 수행될 수 있다. 상기 스캔은 2 개의 스캔 단계들을 포함한다. 제 1 단계에서, 센서(LS)는 기판 중심에 가까운 기본적으로 원형의 궤적(28)을 따르는 방사선의 반사된 빔의 세기를 측정한다. 기판의 이 부분, 즉 기판의 중심에 상대적으로 가까운 곳에 결함들이 존재할 가능성이 적기 때문에, 궤적(28)을 따르는 세기의 스캔이 기준 스캔으로 고려될 수 있다. 센서의 결산 세기 신호가 도 9에 도시되어 있다. 제 2 단계에서, 센서(LS)는 기판(25)의 원주방향 에지(30)에 가까운 제 2 궤적(29)을 따르는 세기를 측정한다. 센서(LS)의 결산 세기 신호가 또한 도 9에 도시되어 있다. 도 9로부터, 이미 (원형 에지 효과들을 갖는) 기판의 둘레방향 에지 부근의 스캔 영역에서의 스캐닝은 기판의 에지가 결함이 있든 그렇지 않든 간에 양호한 지표를 제공하는 기판의 중심에 가까운 스캔이 수행되는 경우 얻어지는 세기 신호보다 훨씬 더 많은 변화들을 나타내는 세기 신호를 발생시킨다는 것을 알 수 있다.
기판에서 결함들이 발생되는 경우, 이들 결함은 아마도 기판의 에지에 가까운 곳에서 발생할 것이며, 따라서 기판(25)의 에지(30)에 가까운 세기 스캔은 기판 상의 결함의 존재에 대한 양호한 지표를 제공할 수 있다. 당업자라면, 제 1 및 제 2 단계는 역전된 순서(즉, 제 2 단계 후에 제 1 단계)로 수행될 수 있으며, 다른 기준 영역들 및/또는 잠재적으로 결함이 있는 영역들을 커버하기 위해 센서(LS)가 다른 궤적들을 따를 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
일단 두 단계 모두가 수행되고 나면, 측정된 세기들의 변화에 대한 측정이 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 가변성을 특징으로 하는 측정은 스캔 범위를 ㄱ가로지르는 신호의 RMSD(root mean square deviation)일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 세기들의 변화에 대한 측정은 원형 스캔 범위를 따르는 표준편차이다. 제 1 원(28)을 따르는 세기들(GLC1) 및 제 2 원(29)을 따르는 세기들(GLC2)의 표준편차가 계산될 수 있다. 그 다음, 계산된 표준편차는 제 1 궤적(28)을 따르는 세기들(GLC1)을 이용하여 정규화[즉, (GLC2 - GLC1)/GLC1]된다. 정규화된 표준편차를 토대로하여, 검사된 기판이 어떠한 결함을 갖는지의 여부에 대한 평가가 이행될 수 있다.
기판의 품질을 평가하기 위한 1가지 방법은 표준편차 또는 정규화된 표준편차와 사전설정된 임계치를 비교하는 것이다. (정규화된) 표준편차가 임계치보다 크다면, 기판은 1 이상의 결함들을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 이 경우, 기판이 기판이 불합격처리되고 기판의 추가적인 처리 단계들, 예를 들어 노광 단계 또는 다중 스테이지 리소그래피 장치의 경우에 다음 스테이지로의 이송이 수행될 필요가 없다. 한편, (정규화된) 표준편차가 임계치보다 작게 유지된다면, 기판은 실질적인 결함이 없는 것으로 간주된다. 이 경우, 기판은 다음의 처리 단계를 거칠 수 있다.
결과적으로, 기판의 결함들을 결정하는 방법은:
- 기판 상에 광 빔을 투영하여 반사된 광의 세기를 검출하도록 구성되는 센서를 제공하는 단계;
- 사전정의된 스캔 범위 내에서 상기 광 빔으로 상기 기판을 스캐닝하는 단계;
- 상기 스캔 범위를 따르는 상이한 기판 영역들로부터 반사된 광의 세기들의 측정들을 수행하는 단계;
- 상기 스캔 범위의 적어도 일부를 가로지르는 상기 광 세기의 변화들에 대한 측정치를 결정하는 단계;
- 상기 광 세기의 변화들에 대한 측정치로부터 결함이 존재하는지의 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
기본적으로 세기 정보는 스캐닝된 기판의 적분된 반사율을 제공하며, 센서 검출기에 의하여 수신된 반사된 광의 총량의 측정치일 수 있다. 반사된 광의 양은 기판 표면 상의 결함들을 검출하는데 성공적으로 사용될 수 있다. 센서 검출기에 의해 수신되는 반사된 광으로부터의 정보를 이용하여, 기판의 검출 맵이 생성되고 검출 맵을 토대로 하여 기판을 사용할 것인지, 예를 들어 듀얼 스테이지 리소그래피 장치의 경우에 후속하는 노광 단계들을 수행할 것인지 또는 결함이 있는 웨이퍼를 불량처리할 것인지에 대한 결정이 내려질 수 있다.
측정된 세기들의 변화들에 대한 측정치를 결정하는 것은:
- 스캔 범위의 적어도 일부를 가로지르는 평균 방사선 세기에 대한 측정치를 결정하는 단계;
- 상기 평균 방사선 세기 측정치로부터 측정된 세기들의 편차들에 대한 측정치를 결정하는 단계;
- 상기 평균 방사선 세기 측정치 및 상기 방사선 세기 편차 측정치로부터 결함들이 존재하는지의 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
추가 실시예에서, 평균 방사선 세기 측정치 및 방사선 세기 편차 측정치는 스캔 범위의 동일한 부분에서 측정되는 세기들을 기초로 하여 결정될 수 있다. 이는, 기판의 결함이 있는 부분에서 측정된 세기들이 기판의 동일한 결함 부분에서 측정된 평균 세기에 대해 결정될 수 있다는 것이다.
평균 방사선 세기에 대한 측정치 및 편차에 대한 측정치는 스캔의 동일한 부분에서 측정된 세기들을 기초로 하여 결정될 수 있다. 도 7을 참조하면, 기준 영역에서의 측정들을 수행하지 않고 단지 잠재적 결함 영역 상에서의 측정들만을 수행하고 이들 측정들만을 토대로 상기 기판의 품질을 결정하는 것이 가능하다. 예를 들어, 불량 웨이퍼들에 대한 표준편차는 1864이고 양호한 웨이퍼들에 대한 표준 편차는 216이다. 임계치를, 예를 들어 800으로 설정할 경우 편차가 이 임계치보다 큰 경우 웨이퍼가 불량 웨이퍼라고 간주할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 평균 방사선 세기 측정치는 스캔 범위의 제 1 부분, 예를 들어 도 8에 나타낸 내부 원(28)에 의하여 정의된 영역에서 측정된 세기들을 토대로 하여 결정되는 한편, 방사선 세기 편차 측정치는 스캔 범위의 상이한 제 2 부분, 예를 들어 도 8의 외부 원(29) 주위의 잠재적 결함 영역에서 측정된 세기들을 토대로 결정된다.
또한, 결정된 편차 측정치는, 예를 들어 기준 스캔 범위에서 측정된 세기들의 표준편차로 나눔으로써 정규화될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 편차 측정치는 평균 방사선 세기에 대한 측정치로 나누어진다.
그 다음, 측정된 방사선 세기들의 변화들에 대한 측정치가 사전정의된 임계값과 비교될 수 있다. 편차 측정치가 임계값을 초과하는 경우, 기판은 1 이상의 결함을 포함하는 한편, 반대의 경우 기판은 (실질적인) 결함들이 실질적으로 없는 것으로 간주될 수 있다.
기준 영역 및 잠재적 결함 영역은 동일한 기판 상에 존재할 수도 있다. 하지만, 다른 실시예들에서, 기준 영역 및 결함 영역은 상이한 기판들 상에 존재한다. 예를 들어, 복수의 유사하거나 동일한 기판들이 제조되는 실시예에서는, 모든 기판들에 대해 기판들 중 단 하나의 기준 영역에서 측정된 세기들이 이용될 수 있다.
기판으로부터 반사되는 광 빔의 세기는 장치 내에 이미 존재하는 높이 센서, 예를 들어 측정 상황 동안 기판의 높이를 측정하기 위한 레벨 센서 또는 노광 상황 동안 기판의 높이를 측정하기 위한 포커스 센서에 의하여 이용될 수 있으나, 다른 실시예들에서는 상이한 타입의 센서들이 추가적 또는 대안적으로 이용될 수도 있다. 예를 들어, 특히 기판으로부터 반사되는 광 빔의 세기를 측정하기 위한 목적으로 구성되는 세기 검출기(센서)가 이용될 수 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 기술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도 메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 355, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV)방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV)방사선뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구범위를 벗어나지 않는 상술된 본 발명에 대한 수정들이 가해질 수도 있음을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 나타낸 도,
도 2a 및 2b는 센서를 포함하는 듀얼 스테이지 리소그래피 장치 일부의 개략도,
도 3은 센서의 측정 셋업의 개략도,
도 4는 상기 기판 에지를 가로질러 스캐닝될 경우 상기 기판의 중심으로부터의 거리의 부분으로서 센서의 세기 신호를 그래픽적으로 나타낸 도,
도 5는 미처리 기판 및 처리 기판에 대한 센서의 세기 신호의 그래픽 도,
도 6은 처리된 미결함 기판 및 처리된 결함 기판에 대한 센서의 세기 신호의 그래픽 도,
도 7은 기판의 둘레 에지로부터 짧은 거리에서 취한, 센서의 세기 신호의 그래픽 도,
도 8은 2 개의 동심적 글로벌 레벨 서클 영역들을 따라 스캐닝된 기판의 일 실시예의 평면도,
도 9는 도 8의 스캔 프로세스로부터 유도된 센서의 세기 신호의 그래픽 도이다.

Claims (15)

  1. 기판의 결함을 결정하는 방법에 있어서,
    상기 기판 상에 방사선 빔을 투영하는 센서 - 상기 센서는 투영 브랜치(10)와 검출 브랜치(11)를 포함함 - 를 이용하여 상기 기판의 스캔 범위를 스캐닝하는 단계;
    상기 스캔 범위를 따라 상이한 기판 영역들로부터 반사되는 상기 방사선의 세기의 프랙션(fraction) - 상기 프랙션은 투영된 방사선의 세기에 대한 상기 반사된 방사선의 세기의 비율을 나타냄 - 을 측정하는 단계;
    상기 스캔 범위에 걸쳐 측정된 프랙션의 변화들을 결정하는 단계; 및
    상기 변화들로부터 상기 기판 내에 결함들이 존재하는지의 여부를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 기판을 스캐닝하는 단계는, 상기 센서와 상기 기판 사이의 상대적인 움직임을 제공함에 의하여 상기 스캔 범위를 따라 상기 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 내 결함 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변화들과 사전 설정된 임계값을 비교하는 단계를 포함하는 기판 내 결함 결정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 변화들을 결정하는 단계는 상기 스캔 범위의 적어도 일부를 따라 측정된 방사선 세기들의 변화를 계산하는 단계를 포함하는 기판 내 결함 결정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 변화들을 결정하는 단계는:
    상기 스캔 범위의 적어도 일부에 걸쳐 평균 프랙션을 결정하는 단계;
    상기 평균 프랙션으로부터 상기 프랙션의 편차들을 결정하는 단계; 및
    상기 편차들을 이용하여 결함들이 존재하는지의 여부를 결정하는 단계를 포함하는 기판 내 결함 결정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 평균 프랙션은 상기 스캔 범위의 제 1 부분에서 측정된 세기들을 토대로 하여 결정되는 한편, 상기 편차들은 상기 스캔 범위의 상이한 제 2 부분에서 측정된 세기들을 토대로 결정되는 기판 내 결함 결정 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스캔 범위의 기준 부분은 상기 기판의 적어도 하나의 기준 영역을 포함하고, 상기 스캔 범위의 테스트 부분은 상기 기판의 적어도 하나의 잠재적 결함 영역을 포함하는 기판 내 결함 결정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 영역들은 동심 링들로서 형성되며, 상기 기준 영역은 상기 기판의 내부 링으로서 정의되고, 상기 잠재적 결함 영역은 상기 기판의 외부 링으로서 정의되는 기판 내 결함 결정 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 프랙션의 편차들을 결정하는 단계는 상기 스캔 범위의 제 2 부분에서 측정된 프랙션들과 상기 스캔 범위의 제 1 부분에서 측정된 프랙션 간의 차이를 결정하는 단계를 포함하는 기판 내 결함 결정 방법.
  9. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 결함들의 존재를 결정하는 단계는 상기 편차들과 상기 편차들에 대한 사전 설정된 임계값을 비교하고 상기 편차들이 상기 임계값을 초과하는지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 기판 내 결함 결정 방법.
  10. 삭제
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세기의 프랙션을 측정하는 단계는 기판 노광을 수행하도록 구성되는 리소그래피 노광 장치의 측정 스테이션에서 수행되는 기판 내 결함 결정 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스캔 범위를 따라 상이한 기판 영역들로부터 반사되는 상기 방사선의 세기의 프랙션을 측정하는 단계는, 상기 반사된 방사선으로부터 상기 기판 표면의 높이를 결정하도록 구성되는 센서를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 기판 내 결함 결정 방법.
  13. 리소그래피 프로세스에서 기판을 노광하는 장치에 있어서,
    기판을 유지하도록 구성되는 기판 테이블;
    상기 기판 상에 방사선의 측정 빔을 투영하도록 배치 및 구성되는 센서 - 상기 센서는 투영 브랜치와 검출 브랜치를 포함함 - ;
    상기 기판 테이블과 상기 센서의 상대적인 위치들을 제어하고, 상기 센서로 하여금 상기 방사선의 측정 빔을 이용해 상기 기판의 스캔 범위를 스캐닝하도록 구성되는 제어기를 포함하며,
    상기 센서는 상기 스캔 범위를 따라 상이한 기판 영역들로부터 반사되는 방사선 세기들의 프랙션 - 상기 프랙션은 투영된 방사선의 세기에 대한 상기 반사된 방사선의 세기의 비율을 나타냄 - 을 측정하도록 배치 및 구성되고,
    상기 제어기는 상기 스캔 범위에 걸쳐 상기 프랙션의 변화들을 결정하고 상기 프랙션으로부터 상기 기판 내에 결함들이 존재하는지의 여부를 결정하도록 구성되며,
    상기 기판에 대한 스캐닝은, 상기 센서와 상기 기판 사이의 상대적인 움직임을 제공함에 의하여 상기 스캔 범위를 따라 상기 방사선 빔을 투영하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 기판 노광 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 반사된 방사선으로부터 상기 기판 테이블 상에 배치되는 상기 기판 표면의 높이를 결정하도록 배치 및 구성되며,
    상기 제어기는 상기 프랙션의 변화들과 사전 설정된 임계값을 비교하도록 구성되는 기판 노광 장치.
  15. 기판 내의 결함들을 검출하는 방법에 있어서,
    투영 브랜치(10)와 검출 브랜치(11)를 포함하는 높이 센서를 이용하여 상기 기판의 스캔 범위에 걸쳐 상기 기판 상에 방사선 빔을 투영하는 단계;
    상기 스캔 범위를 따라 상이한 기판 영역들로부터 반사되는 상기 방사선 세기의 프랙션 - 상기 프랙션은 투영된 방사선의 세기에 대한 상기 반사된 방사선의 세기의 비율을 나타냄 - 을 측정하는 단계;
    상기 스캔 범위 외부의 기준 영역으로부터 반사되는 상기 방사선 세기의 프랙션을 측정하는 단계;
    상기 스캔 범위에 걸쳐 측정된 프랙션 및 상기 기준 영역으로부터 측정된 프랙션의 변화들을 결정하는 단계; 및
    상기 변화들로부터 상기 기판에 결함이 존재하는지의 여부를 결정하며, 상기 스캔 범위로부터의 변화들과 상기 기준 영역으로부터의 변화들의 비교를 포함하는 단계를 포함하는 기판 내 결함 검출 방법.
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