KR101266035B1 - 측정 방법, 측정 장치 및 기판 - Google Patents

측정 방법, 측정 장치 및 기판 Download PDF

Info

Publication number
KR101266035B1
KR101266035B1 KR1020110125729A KR20110125729A KR101266035B1 KR 101266035 B1 KR101266035 B1 KR 101266035B1 KR 1020110125729 A KR1020110125729 A KR 1020110125729A KR 20110125729 A KR20110125729 A KR 20110125729A KR 101266035 B1 KR101266035 B1 KR 101266035B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
sub
substrate
performance
mark
Prior art date
Application number
KR1020110125729A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120059412A (ko
Inventor
데이비드 데커스
프란시스코 고데프리두스 캐스퍼 비이엔
사미 무사
Original Assignee
에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. filed Critical 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Publication of KR20120059412A publication Critical patent/KR20120059412A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101266035B1 publication Critical patent/KR101266035B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70681—Metrology strategies
    • G03F7/70683—Mark designs
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/42—Alignment or registration features, e.g. alignment marks on the mask substrates
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/44—Testing or measuring features, e.g. grid patterns, focus monitors, sawtooth scales or notched scales
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/70—Adapting basic layout or design of masks to lithographic process requirements, e.g., second iteration correction of mask patterns for imaging
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073—Alignment marks and their environment
    • G03F9/7076—Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H01L22/24—Optical enhancement of defects or not directly visible states, e.g. selective electrolytic deposition, bubbles in liquids, light emission, colour change
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

패턴(310, 610)이 리소그래피 단계(400)를 이용하여 기판(W) 상에 형성된다. 이 패턴은, 기판 상에 서로 인접하여 위치되고 각각의 제1 및 제2 주기성을 갖는 제1 및 제2 서브-패턴(312, 316; 612, 616)을 포함한다. 패턴은 제1 및 제2 주기성의 주파수보다 낮은 주파수에서 제3 주기성을 갖는 비트 성분(beat component)을 포함하는 조합된 신호(403)를 획득하기 위해 관측된다(402). 리소그래피 공정의 성능의 파라미터는 비트 성분의 페이스(405)를 참조하여 결정된다(406). 서브-패턴이 형성되는 방법에 따라, 성능 파라미터는 예컨대 크리티컬 디멘전(CD) 또는 오버레이일 것이다. CD 측정을 위해, 서브-패턴 중의 하나는 제품형 특징부(product-like feature)에 의해 세부 분할된 부분을 각각 갖는 마크를 포함할 수 있다. 측정은 리소그래피 장치의 기존의 정렬 센서를 이용하여 행해질 수 있다. 측정의 감도 및 정확도는 제1 및 제2 주기성의 선택 및 그에 따라 제3 주기성에 의해 조정될 수 있다.

Description

측정 방법, 측정 장치 및 기판{MEASURING METHOD, APPARATUS AND SUBSTRATE}
본 발명은 측정 방법, 측정 장치 및 기판에 관한 것으로, 본 발명은 예컨대 크리티컬 디멘전(CD) 또는 오버레이 성능을 측정하기 위해 리소그래피 공정의 성능의 측정에 적용할 수 있다.
리소그래피 장치는 기판 상에 통상적으로는 기판의 타겟 영역 상에 원하는 패턴을 부여하는 장치이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 마스크 또는 레티클(reticle)로도 지칭되는 패터닝 장치가 집적회로의 개개의 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟 영역(예컨대, 하나의 다이(die)의 일부분, 하나의 다이, 또는 여러 개의 다이를 포함) 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 위에의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 영역들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 타겟 영역 상에 패턴 전체를 한번에 노광함으로써 각각의 타겟 영역을 조사(照射)하는 소위 스테퍼(stepper), 및 소정의 방향("스캐닝"-방향)의 방사 빔을 통해 패턴을 스캐닝하는 동시에, 이 방향과 평행한 방향(동일 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 스캐닝함으로써 각각의 타겟 영역을 조사하는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 장치로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 공정을 모니터하기 위해, 패터닝된 기판의 파라미터가 측정된다. 이 파라미터는 예컨대 패터닝된 기판에 형성되거나 또는 패터닝된 기판 상에 형성된 연속층 간의 오버레이 오차 및 중요 라인폭(간략하여 CD로 지칭되는 크리티컬 디멘전)을 포함할 수 있다. 오버레이 및 CD는 감광성 레지스트에서 측정될 수 있거나(노광 후와 현상 전 또는 현상 후에) 또는 에칭, 증착 등에 의해 형성된 실제 제품 특징부(product feature)에서 측정될 수 있다. 이들 측정은 제품 기판 상에서 및/또는 전용의 계측 타겟 상에서 수행될 수 있다. 스캐닝 전자 현미경 및 다양한 특수 장비의 사용을 포함한, 리소그래피 공정에서 형성된 미시 구조의 직접적인 측정을 위한 여러 기술이 있다. 고속이면서 비침투식 형태의 특수 검사 장치로는 스캐터로미터(scatterometer)가 있으며, 이 스캐터로미터에서는 방사 빔이 기판의 표면 상의 타겟 상으로 지향되고, 산란되거나 반사된 빔의 특성이 측정된다. 방사 빔이 기판에 의해 산란 또는 반사되기 전의 특성과 산란 또는 반사된 후의 특성을 비교함으로써, 기판의 특성이 결정될 수 있다. 이것은 반사된 빔을 예컨대 공지의 기판 특성과 관련된 공지의 측정치의 라이브러리에 저장된 데이터와 비교함으로써 이루어질 수 있다.
전자 현미경으로 비교해보면, 스캐터로메트리(scatterometry)는 CD 및 오버레이의 상대적으로 신속한 측정이 리소그래피 생산 셀 또는 클러스터 내에 근접하여 통합되는 장비로 수행될 수 있도록 한다. 이들 측정의 결과는 성능을 보다 인터랙티브하게 조정하기 위해 리소그래피 장치 또는 다른 처리 툴의 제어 시스템에 피드백 또는 피드 포워드될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 스캐터로메트리는 리소그래피 장치 자체에 제공되는 복잡하고 컴퓨터 처리를 요구하는 장비를 사용한다. 리소그래피 장치는, 가해지는 패턴의 부분 모두를 이들의 요구된 위치에 위치시키기 위해 기판 및 패터닝 장치를 위치설정 및 맵핑하는 매우 정확한 계측 시스템을 포함하고 있지만, 일반적으로는 오버레이이 및 CD를 직접 측정하지 못한다.
어플리케이션에 따라서는, 오버레이 및 CD의 제어가 제조된 디바이스의 우수한 성능에 중요한 요소일 수도 있다. 현재의 더블 패터닝 기술에 의해 이루어지는 최고 밀도의 구조에서, CD를 특정 범위 내에 유지하는 것뿐만 아니라 상이한 공정 단계에서 달성되는 CD를 매칭시키는 것이 중요하다 할 수 있다.
리소그래피 장치 자체에서의 위치 측정을 위해 흔히 사용되는 타입의 센서를 이용하여 다른 파라미터 중에서도 CD 및 오버레이를 측정할 수 있는 계측 방법이 제공된다. 기판 상에 형성된 마크를 수정함으로써 또한 센서의 출력 신호의 데이터 처리를 수정함으로써 기존의 장비를 이들 새로운 용도를 위해 이용할 수 있다.
본 발명의 제1 특징에 따라, 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 방법에 있어서,
(a) 하나 이상의 리소그래피 단계를 이용하여 기판 상에, 상기 기판 상에 서로 인접하여 위치되고 각각의 제1 및 제2 주기성(periodicity)을 갖는 제1 서브-패턴 및 제2 서브-패턴을 포함하는 패턴을, 형성하는 단계;
(b) 상기 제1 및 제2 주기성의 주파수보다 낮은 주파수에서 제3 주기성을 갖는 비트 성분(beat component)를 포함하는 조합된 신호를 획득하기 위해 인접한 상기 제1 서브-패턴 및 제2 서브-패턴의 관측을 행하는 단계; 및
(c) 상기 조합된 신호로부터 상기 리소그래피 공정의 성능의 측정치를 계산하는 단계로서, 계산된 측정치가 적어도 부분적으로는 상기 비트 성분의 페이스(phase)에 의해 결정되는, 계산 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 방법이 제공된다.
서브-패턴을 어떻게 형성하는지에 따라, 성능 파라미터는 예컨대 크리티컬 디멘전(CD)일 수도 있고 또는 오버레이일 수도 있다. CD 측정을 위해서는, 서브-패턴 중의 하나가 제품형 특징부(product-like feature)에 의해 세부 분할된 분을 각각 갖는 마크를 포함할 수 있다. 오버레이 측정을 위해서는, 서브-패턴이 별도의 리소그래피 단계에서 형성된다.
측정은 리소그래피 장치의 기존의 정렬 센서를 이용하여 이루어질 수 있으며, 임박한 리소그래피 단계를 제어하기 위해 이용될 수 있다. 측정의 감도 및 정확도는 제1 및 제2 주기성의 선택과 그에 따라 제3 주기성에 의해 조정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라, 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 장치에 있어서,
상기 리소그래피 공정을 이용하여 기판 상에 형성된, 상기 기판 상에 서로 인접하여 위치되고 각각의 제1 및 제2 주기성을 갖는 제1 서브-패턴 및 제2 서브-패턴을 포함하는 패턴을, 관측하도록 동작할 수 있는 센서;
상기 제1 및 제2 주기성의 주파수보다 낮은 주파수에서 제3 주기성을 갖는 비트 성분을 포함하는 조합된 신호를 획득하기 위해 인접한 상기 제1 서브-패턴 및 제2 서브-패턴의 관측을 조합하기 위한 수단; 및
상기 조합된 신호로부터 리소그래피 공정의 성능의 측정치를 계산하는 프로세서로서, 이 계산된 측정치가 적어도 부분적으로는 비트 성분(beat component)의 페이스에 의해 결정되는, 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 장치가 제공된다.
일실시예에서, 본 발명은, 패터닝 장치로부터의 패턴을 기판 상에 전사하도록 배치된 리소그래피 장치에서, 기판 테이블을 포함하며, 상기 기판 테이블은, 상기 리소그래피 장치의 기판 테이블 상에 기판을 유지한 채로 기판에 가해지는 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하도록 배치된 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 측정 장치와 상기 기판을 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치를 제공한다.
측정 장치의 센서는 또한 기판의 위치를 측정하도록 이용될 수 있으며, 리소그래피 장치는 적어도 부분적으로는 측정된 위치를 참조하여 후속 패턴을 기판 상으로 전사하는 것을 제어하기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다.
또 다른 특징에 따라, 리소그래피 공정에 의해 그 위에 마크가 형성되어 있는 기판으로서, 상기 마크는 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는데 사용하도록 구성되고, 기판 상에 서로 인접하여 위치되고 각각의 제1 및 제2 주기성을 갖는 제1 및 제2 서브-패턴을 포함하며, 상기 서브-패턴은 다른 서브-패턴에 대한 하나의 서브-패턴의 시위치(apparent position)가 상기 성능 파라미터에 좌우되도록 형성되며, 상기 제1 및 제2 주기성은 상기 제1 및 제2 주기성의 주파수보다 낮은 주파수에서 제3 주기성을 갖는 비트 패턴(beat pattern)을 발생하도록 되며, 상기 성능 파라미터의 변동이 상기 비트 패턴의 위치에서의 변동으로 추론될 수 있는 것을 특징으로 하는 기판이 제공된다.
또 다른 특징으로, 본 발명의 실시예는 측정 장치가 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 측정 방법의 단계 (b) 및 (c)를 수행하도록 하기 위한 기기 실행 가능한 명령어를 포함하는 실현 가능한 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하고 있다.
도 2는 도 1의 리소그래피 장치에서 기판 상에 제공될 수 있는 다양한 형태의 정렬 마크를 도시하고 있다.
도 3은 도 1의 리소그래피 장치에서의 정렬 센서의 개략 블록도이다.
도 4는 도 3의 정렬 센서에 의해 획득되어 처리될 수 있는 신호를 예시하고 있다.
도 5의 (a)는 도 2에 도시된 마크 중의 한 형태를 도시하고 있고, (b)는 본 발명의 실시예에서 CD를 측정하는데 사용하기 위한 수정된 마크의 형태를 도시하고 있으며, (c)는 마크의 일부분의 확대 상세도이고, (d)는 (c)에서 도시된 부분을 더욱 확대한 횡단면 상세도이며, (e)는 (d)에서 도시된 상세 마크의 유효 굴절률의 그래프이다.
도 6은 수정된 마크를 관찰할 때에 정렬 센서에 의해 검출된 CD에 민감한 모아레 패턴(CD-sensitive moire pattern)을 개략적으로 도시하고 있다.
도 7은 도 3의 정렬 센서를 이용하여 수정된 마크로부터 DC 측정치를 획득하기 위해 수행된 신호 및 그 신호 처리를 도시하고 있다.
도 8은 상이한 타입의 CD를 측정하는데 유용한 수정된 마크의 다른 형태를 상세히 도시하고 있다.
도 9는 도 5의 마크를 이용하여 CD를 측정하는 공정을 예시하는 도면이 첨부되어 있는 흐름도이다.
도 10은 도 1의 리소그래피 장치에서의 측정 및 노광 공정에서의 단계를 도식적으로 도시하고 있다.
도 11은 도 3의 정렬 센서를 이용하여 오버레이를 측정하는데 유용한 제2의 수정된 형태의 마크를 도시하고 있다.
도 12는 도 11의 마크 및 도 3의 정렬 센서를 이용하여 오버레이를 측정하는 방법의 흐름도이다.
도 13은 전술한 방법에서 사용하는데 적합한 제어 유닛의 실시예의 블록도이다.
이하에서는, 단지 예시를 목적으로 하는 본 발명의 실시예를 대응하는 부분에 대응하는 도면 부호가 부여되어 있는 첨부된 개략 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 본 리소그래피 장치는 이하의 구성요소를 포함한다:
- 방사 빔(B, 예컨대 UV 방사선 또는 EUV 방사선)을 조절하도록 구성된 조명 시스템(조명기)(IL);
- 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 또한 특정 파라미터에 따라 패터닝 장치를 정확히 위치시키도록 구성된 제1 위치 설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예컨대, 레지스트가 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 특정 파라미터에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제2 위치 설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예컨대, 웨이퍼 테이블)(WTa/WTb); 및
- 패터닝 장치(MA)에 의해 방사 빔(B)에 부여한 패턴을, 기판(W)의 타겟 영역(C)(예컨대, 하나 이상의 다이를 포함하는) 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템(예컨대, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS).
조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위한 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 정전식, 또는 다른 형태의 광학 요소들 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 형태의 광학 요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)를 유지한다. 즉, 패터닝 장치의 무게를 지탱한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)의 배향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예컨대 패터닝 장치(MA)가 진공 분위기에서 유지되는지의 여부와 같은 기타 조건들에 좌우되는 방식으로 패터닝 장치(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)를 유지하기 위해 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동시킬 수 있는 프레임(frame) 또는 테이블일 수도 있다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)가 예컨대 투영 시스템(PS)에 대하여 요구된 위치에 있도록 할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 장치"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 장치"라는 용어는, 기판의 타겟 영역에 패턴을 생성하기 위하여 방사 빔의 단면에 패턴을 부여하기 위해 사용될 수 있는 어떠한 디바이스도 포함되는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사 빔에 부여된 패턴은, 예컨대 그 패턴이 위상 반전 피처(phase shifting feature) 또는 이른바 어시스트 피처(assist feature)를 포함하는 경우, 기판의 타겟 영역 내의 요구된 패턴과 정확하게 대응하지 않을 수도 있다는 것에 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사 빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같은 타겟 영역 내에 생성되는 디바이스에서의 특정 기능층에 대응할 것이다.
패터닝 장치는 투과형 또는 반사형 모두 가능하다. 패터닝 장치의 예로는 마스크, 프로그래머블 미러 어레이, 및 프로그래머블 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상 반전형 및 감쇠 위상 반전형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 타입들을 포함한다. 프로그래머블 미러 어레이의 예는 소형 미러들의 매트릭스 배열을 채용하며, 그 각각의 미러들은 입사하는 방사 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 경사지는 것이 가능하다. 경사진 미러들은 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되고 있는 노광 방사에 대하여 적합하거나 또는 액침액(immersion liquid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대하여 적합한, 굴절형, 반사형, 반사 굴절형(catadioptric), 자기형, 전자기형, 및 정전형 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 "투영 렌즈"라는 용어는 "투영 시스템"이라는 좀더 일반적인 용어의 동의어로 간주할 수 있다.
본 명세서에서 설명한 바와 같이, 리소그래피 장치는 투과형의 것(예컨대, 투과형 마스크를 채용함)이다. 이와 달리, 리소그래피 장치는 반사형의 것(예컨대, 전술한 바와 같은 유형의 프로그래머블 미러 어레이를 채용하거나, 또는 반사형 마스크를 채용함)일 수도 있다.
리소그래피 장치는 2개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2개 이상의 패터닝 장치 테이블)를 갖는 타입의 것일 수도 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는, 추가의 테이블이 병행하여 사용될 수도 있고, 또는 하나 이상의 테이블 상에서 예비 단계를 수행하면서 다른 하나 이상의 테이블을 노광용으로 사용하는 것이 가능하다. 그 예가 도 10을 참조하여 아래에서 설명될 것이다. 본 명세서에 개시된 발명은 독립 방식으로 사용될 수 있지만, 특히 단일-스테이지 장치 또는 복수-스테이지 장치의 노광전 측정 스테이지에서 추가의 기능을 제공할 수 있다.
리소그래피 장치는 기판의 적어도 일부분을 물과 같은 비교적 굴절률이 높은 액체에 의해 덮여지도록 하여 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우도록 하는 타입의 것으로 될 수도 있다. 액침액은 예컨대 마스크와 투영 시스템 사이와 같은 리소그래피 장치 내의 다른 공간에도 가해질 수 있다. 액침 기술은 투영 시스템의 개구도(NA)를 증가시키기 위해 당해 기술 분야에 널리 공지되어 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "액침"이라는 표현은 기판과 같은 구조체가 반드시 액체에 침지되어야 하는 것을 의미하지 않고, 노광 동안 투영 시스템과 기판 사이에 액체가 위치되는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 조명기(IL)는 방사 소스(SO)로부터 방사 빔을 수광한다. 예컨대, 방사 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우, 방사 소스(SO) 및 리소그래피 장치는 별도의 구성요소일 수도 있다. 이러한 경우, 방사 소스(SO)는 리소그래피 장치의 일부를 형성하도록 고려되지 않으며, 방사 빔은 예컨대 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)을 이용하여 방사 소스(SO)로부터 조명기(IL)로 전달된다. 다른 경우에, 예컨대 방사 소스(SO)가 수은 램프인 경우에, 이 방사 소스(SO)는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수도 있다. 방사 소스(SO) 및 조명기(IL)는 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사 시스템으로 지칭될 수도 있다.
조명기(IL)는 방사 빔의 각도 세기 분포(angular intensity distribution)를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명기의 퓨필 평면(pupil plane) 내의 세기 분포의 적어도 외측 반경 및/또는 내측 반경 범위(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 조명기(IL)는 집속기(integrator)(IN) 및 집광기(condenser)(CO)와 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 방사 빔의 단면에서 요구된 균일성 및 세기 분포를 갖도록 방사 빔을 조절하는데 사용될 수 있다.
방사 빔(B)은 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 장치(MA)에 의해 패터닝된다. 패터닝 장치(MA)를 종단한 후, 방사 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하고, 투영 시스템(PS)은 방사 빔을 기판(W)의 타겟 영역(C) 상에 집속시킨다. 제2 위치 설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예컨대, 간섭계 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량형 센서)를 이용하여, 예컨대 상이한 타겟 영역(C)을 방사 빔(B)의 경로 내에 위치시키도록 기판 테이블(WTa/WTb)을 정확하게 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 제1 위치 설정기(PM) 및 다른 위치 센서(도 1에 명시되어 있지는 않음)를 이용하여, 예컨대 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적 인출 후에 또는 스캔하는 동안에, 방사 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 장치(MA)를 정확히 위치시키는 것이 가능하다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은, 제1 위치 설정기(PM)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈(long-stroke module; 개략적 위치 설정) 및 숏-스트로크 모듈(short-stroke module; 미세 위치 설정)을 이용하여 실현될 것이다. 마찬가지로, 기판 테이블(WTa/WTb)의 이동은 제2 위치 설정기(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수 있다. 스테퍼의 경우(스캐너와는 달리), 마스크 테이블(MT)은 숏-스트로크 액추에이터에만 연결될 수도 있고, 그렇지 않으면 고정될 것이다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 전용의 타겟 영역에 위치하고 있지만, 이들 마크들은 타겟 영역 사이의 공간 내에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려져 있다). 마찬가지로, 마스크(MA) 상에 하나 이상의 다이가 제공되는 상황에서는, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 리소그래피 장치는 다음 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서는, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WTa/WTb)을 기본적으로 정지 상태로 유지한 채로, 방사 빔에 부여한 패턴 전체를 타겟 영역(C) 상에 한 번에 투영한다(즉, 단일 정지 노광). 그리고나서, 상이한 타겟 영역(C)이 노광될 수 있도록 기판 테이블(WTa/WTb)을 X 방향 및/또는 Y 방향으로 이동시킨다. 스텝 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 정지 노광시에 이미징되는 타겟 영역(C)의 크기가 한정된다.
2. 스캔 모드에서는, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WTa/WTb)을 동기적으로 스캐닝하면서, 방사 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 동적 노광). 마스크 테이블(MT)에 대한 기판 테이블(WTa/WTb)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대율(축소율) 및 상 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 동적 노광시의 타겟 영역의 폭(스캐닝되지 않는 방향에서의 폭)이 한정되는 한편, 스캐닝 동작의 길이에 의해 타겟 영역의 높이(스캐닝 방향에서의 높이)가 결정된다.
3. 또 다른 모드에서는, 프로그래머블 패터닝 장치를 유지한 채로 마스크 테이블(MT)을 기본적으로 정지 상태로 하고, 또한 기판 테이블(WT)을 이동시키거나 스캐닝하면서, 방사 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스 방사 소스가 채용되며, 프로그래머블 패터닝 장치는 기판 테이블(WTa/WTb)의 각각의 이동 후에 또는 스캔 동안의 연속적인 방사 펄스의 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급한 바와 같은 타입의 프로그래머블 미러 어레이와 같은 프로그래머블 패터닝 장치를 이용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 전술한 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전혀 다른 사용 모드들이 채용될 수도 있다.
리소그래피 장치(LA)는 2개의 기판 테이블(WTa, WTb) 및 기판 테이블이 그 사이에서 교환될 수 있는 2개의 스테이션, 즉 노광 스테이션과 측정 스테이션을 갖는 소위 듀얼 스테이지 타입의 것이다. 하나의 기판 테이블 상의 하나의 기판이 노광 스테이션에서 노광되고 있는 동안, 또 다른 기판이 측정 스테이션에서 다른 기판 테이블 상에 로딩될 수 있으며, 다양한 예비 단계가 수행될 수 있다. 예비 단계는 레벨 센서(LS)를 이용하여 기판의 표면을 맵핑하는 것과 정렬 센서(AS)를 이용하여 기판 상의 정렬 마크의 위치를 측정하는 것을 포함한다. 이것은 리소그래피 장치의 처리량의 상당한 증가를 가능하게 한다. 기판 테이블 측정 스테이션에서뿐만 아니라 노광 스테이션에 있는 동안 위치 센서(IF)가 기판 테이블의 위치를 측정할 수 없다면, 기판 테이블의 위치가 양자의 스테이션에서 추적될 수 있도록 하기 위해 제2 위치 센서가 제공될 수 있다.
리소그래피 장치는 전술한 센서 및 다양한 액추에이터의 이동 및 측정 모두를 제어하는 리소그래피 장치 제어 유닛(LACU)을 추가로 포함한다. LACU는 또한 리소그래피 장치의 작동과 관련된 요구된 계산을 수행하기 위해 신호 처리 및 데이터 처리 성능을 포함한다. 실제로, 제어 유닛(LACU)은, 각각이 리소그래피 장치 내의 서브시스템 또는 부품의 실시간 데이터 획득, 처리 및 제어를 담당하는 다수의 서브-유닛의 시스템으로서 실현될 것이다. 예컨대, 하나의 처리 서브시스템이 기판 위치 설정기(PW)의 서보 제어에 전용으로 이용될 수 있다. 별도의 유닛이 액추에이터의 개략적 핸들링 및 미세 핸들링을 담당할 수 있고, 또는 상이한 축을 담당할 수도 있다. 리소그래피 장치의 전체적인 제어는 조작자 및 리소그래피 제조 공정에 수반되는 다른 장치에 의해 이들 서브시스템 처리 유닛과 통신하는 중앙 처리 유닛에 의해 제어될 수 있다.
도 2는 각각 X-위치와 Y-위치의 측정을 위해 기판(W) 상에 제공된 정렬 마크(202, 204)의 예를 도시하고 있다. 이 예에서의 각각의 마크는 기판에 입혀지거나 또는 기판 내로 에칭되는 제품 층 또는 다른 층에 형성된 일련의 바(bar)를 포함한다. X-방향 마크(202) 상의 바는 Y-축에 평행한 한편, Y-방향 마크(204)의 바는 X-축에 평행하다. 정렬 센서(AS)(도 1에 도시됨)는 리소그래피 장치에 대한 기판(W)의 위치를 측정하기 위해 방사선의 스폿(206, 208)으로 각각의 마크를 광학적으로 스캔한다. 정렬 패턴에서의 바의 피치는 통상적으로 기판 상에 형성될 제품 특징부의 피치보다 훨씬 크며, 정렬 센서(AS)는 기판에 패턴을 입히기 위해 사용될 노광 방사선보다 훨씬 긴 방사선의 파장(또는 일반적으로 복수의 파장)을 이용한다. 그러나, 다수의 바가 반복 패턴의 페이스(phase)를 정확하게 측정될 수 있도록 하기 때문에, 미세 위치 정보가 획득될 수 있다.
정렬 센서가 소정의 위치에 어느 패턴의 사이클이 있는지와 그 사이클 내의 정확한 위치(페이스(phase))를 계산할 수 있도록, 개략적 마크(coarse mark) 및 미세 마크(fine mark)가 제공될 수 있다. 이들 기술은 당업자에게 널리 공지되어 있으며, 여기서는 상세하게 설명하지 않을 것이다. 이러한 센서의 설계 및 작동은 당해 기술 분야에 널리 공지되어 있고, 각각의 리소그래피 장치는 자신의 센서 설계를 갖는다. 본 설명을 위해, 정렬 센서(AS)는 미국 특허 제6,961,116호(den Boef)에 기술된 형태의 정렬 시스템을 포함하는 것으로 가정될 것이다. 도 2의 (b)는 유사한 정렬 시스템과 함께 사용하기 위해 수정된 마크를 도시하며, X-위치 및 Y-위치가 단일 스캔을 통해 획득될 수 있다. 마크(210)는 X-축 및 Y-축 양자에 대해 45도로 배치된 바를 갖는다. 이와 같은 조합의 X-측정 및 Y-측정은 미국 특허 공개 번호 US 2009-195768 A(Bijnen 등)에 설명된 기술을 이용하여 수행될 수 있으며, 이 공개 특허의 내용은 발명의 일부로서 본 명세서에 원용되어 있다. 이 공개 특허는 X-Y 정렬 마크가 상이한 피치의 부분을 갖고 있어 본 출원에서 새롭게 제안된 마크와 다소 유사한 실시예를 개시하고 있다. 그러나, 도 2의 (b)에 도시된 더 간략한 마크가 상업적 구현에서 일반적으로 사용되는 형태이며, 상기한 미국 공개 특허에서의 상이한 피치 사이에서 관측될 수 있는 어떠한 모아레 효과가 고정되고, 공정 성능의 방안을 제공하지 못한다.
도 3은 정렬 센서(AS)의 개략 블록도이다. 조명 소스(220)는 다수의 파장 중의 하나의 파장의 방사선의 빔(222)을 제공하며, 이 빔은 대물 렌즈(224)를 통해 기판(W) 상에 위치된 마크 202와 같은 마크 상으로 향하게 된다. 도 2에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 전술한 미국 특허 제6,961,116호에 기초한 정렬 센서의 예에서, 마크(202)를 조명하는 조명 스폿(206)은 마크 자체의 폭보다 직경이 다소 더 작아도 된다.
마크(202)에 의해 산란된 방사선은 대물 렌즈(224)에 의해 픽업되며, 정보 운반 빔(226)으로 시준된다. 광분석기(228)가 빔(226)을 처리하고, 별도의 빔을 센서 어레이(230)에 출력한다. 센서 그리드(230)의 개별 센서로부터의 세기 신호(232)가 처리 유닛(PU)에 제공된다. 광분석기(228)에서의 광학적 처리와 처리 유닛(PU)에서의 계산 처리의 조합에 의해, 센서에 관련한 기판 상의 X-위치 및 Y-위치에 대한 값이 출력된다. 아래에 추가로 설명되는 본 발명의 실시예에 따라, 여기에서 개시된 신규의 장치에서의 처리 유닛(PU)은 또한 동일 기판(W)으로부터의 크리티컬 디멘전(CD) 및/또는 오버레이(OV) 측정치를 출력한다. 이것은 수정된 마크 및 수정된 신호/데이터 처리의 사용에 의해 달성된다. 처리 유닛(PU)은 도 1에 도시된 제어 유닛(LACU)으로부터 분리될 수도 있고, 또는 설계상의 선택 및 편의에 따라 동일한 처리 하드웨어를 공유할 수도 있다. 처리 유닛(PU)이 분리되어 있는 곳에서, 신호 처리의 부분은 처리 유닛(PU)에서 및 제어 유닛(LACU)의 다른 부분에서 수행될 수 있다.
도 4는 일부 신호와 X 및 Y 위치를 측정하기 위해 공지의 장치에서의 정렬 센서(AS)에 의해 수행된 그 신호 처리를 개략적으로 도시하고 있다. 좌측편에 있는 그래프는 스폿(206)이 마크(202)를 따라 스캔될 시에 방사선이 센서(230)에 의해 픽업될 때의 스캔 위치(POS)에 대한 세기(I)의 샘플링된 값의 트레이스(240)이다. 스캔 위치(POS)는 스캐닝의 방향에 따라 X 위치, Y 위치 또는 임의의 방향일 수도 있다. 스캔이 어떠한 선형 속도로 수행되면, 스캔 위치에서의 변동은 그 시각에서의 전기 신호의 변동에 대응한다. 신호는 아날로그 형태의 아날로그 세기 값을 나타내지만, 처리의 편의를 위해 디지털 형태로 변환된다. 이 트레이스에서, 중앙부는 다수의 피크(242)를 포함하며, 그 간격은 타겟 패턴(202)에서의 개별 바의 간격에 대응한다. 도면부호 244에서의 트레이스의 매끄러운 부분은 마크 외측의 영역의 스캐닝을 나타내는 한편, 중간부(246)는 스폿(206)이 마크 위로 점점 다가오는 시점에 대응하며, 주기적인 신호가 그 피크 진폭까지 높아진다. 마크의 길이 및 상대적으로 더 작은 스폿의 크기로 인해, 트레이스의 커다란 중앙부는 비교적 꾸준한 진폭의 피크(242)를 나타낸다. 도 4의 우측편에 있는 확대 상세도는 피크(242)가 강조되어 있는 상태로 중앙부에 있는 트레이스(240)의 일부분을 도시하고 있다. 이 부분에서의 트레이스는 대략 사인파를 갖는다. 사인파의 주기(P)가 나타내어져 있으며, 이 주기는 정렬 마크(202)에서의 라인 패턴의 피치에 대응한다. 마크의 피치는 널리 알려져 있다. 따라서, 제공된 다수의 사이클에 걸쳐 적절한 주파수의 사인 곡선을 트레이스(240)에 수학적으로 피팅(fitting)함으로써, 매우 정확한 페이스(phase) 측정이 이루어질 수 있으며, 이것은 정확한 위치 측정을 가능하게 한다. 정확도를 향상시키고 또한 마크를 구성하는 재료에 상관없이 마크의 확실한 검출을 위해 상이한 파장에서 동일한 공정이 반복될 수 있다. 파장은 동시에 처리될 수 있도록 광학적으로 다중화 및 역다중화(demultiplex)될 수 있거나, 및/또는 시분산(time division)에 의해 다중화될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 예시된 특정의 측정은 마스크의 하나의 피치에 대응하는 특정 범위에 있는 마크의 위치에만 고정되어 있다. 어느 주기의 사인파가 표시된 위치를 포함하고 있는 사인파인지를 확인하기 위해 이 기술과 함께 개략적 측정 기술이 이용된다.
도 5의 (a)는 비교를 위한 공지의 타입의 마크(300)를 도시하고 있으며, 예컨대 도 2 및 도 3에 도시된 마크(202 또는 204)일 것이다. 마크(300)는 마크의 가로축(304)에 직각으로 배치된 다수의 바(302)를 포함하는 한편, 이 바(302)는 세로축(306)에 대해 대칭이면서 이 세로축에 평행하게 배열되어 있다. 이들 축(304, 306)에 대한 마크의 대칭은 광분석기(228)가 서로에 대해 180도 회전된 마크의 한 쌍의 이미지를 형성하는 미국 특허 제6,961,116호에 개시된 특정 타입의 센서의 기능을 위해 중요하다. 대칭은 다른 타입의 센서를 사용하는 실시예에서는 중요하지 않을 수도 있으므로, 마크의 설계에 있어서 더 많은 자유를 제공한다. 또한, 스캐닝 스폿(206)은 점선의 원으로 나타내어져 있으며, 스캔 동작 동안 마크를 가로질러 진행한다.
도 5의 (b)는 공지의 마크(300)에 기초하지만 본 발명의 실시예에 따라 CD를 측정하도록 작용할 수 있도록 하기 위해 수정 부분을 포함하고 있는 신규의 마크를 도시하고 있다. 종래의 마크(300)가 그 전체 폭을 가로질러 연장하는 바(302)를 포함하는 곳에서, 신규의 마크 내의 바는 3개의 부분으로 분할된다. 가로축(304)에 평행하게 연장하는 마크의 외측 부분(310)들에서는, 다수의 바(312, 314)가 제공되며, 이들 바는 종래의 마크에서의 바(302)의 외측 부분과 동일하다. 가로축(304)을 따라 대칭으로 연장하는 중앙부에서는, 다수의 바(316)가 형성되어 있다. 다수의 바(316)는 다수의 바(312, 314)의 피치와 상이한 피치를 갖는다. 아래에서 알 수 있는 바와 같이, 이것은 스캐닝 스폿(206)이 "비트" 신호(beat signal)를 받게 되도록 하여, 2개의 상이한 피치로부터의 신호가 정렬 센서(AS)의 광시스템에서 보강 간섭 및 상쇄 간섭함에 따라 모아레 패턴을 형성하도록 작용한다. 조합 시에 모아레 패턴을 형성하기 위해 마크 패턴의 상이한 부분이 상이한 반복 피치를 갖도록 하는 것은 마크 310과 공지의 마크 300을 구분하는 첫 번째 특징이다.
도 5의 (c)는 마크 310과 공지의 마크를 구분하는 추가의 특징부를 도시하고 있다. 마크(310)의 중앙부의 바(316) 중의 하나가 확대 상세도로 도시되어 있으며, 중실(solid) 부분(320)과, 다수의 더욱 미세한 바(322)를 포함하는 세부 분할 부분을 포함하고 있는 것을 알 수 있다. 마크 사이의 공간은 비교를 위해 324로 표시되어 있다. 패턴에서의 다음 바는 320'으로 표시되어 있다. 수정된 바(316)의 세부 분할 부분에서의 개별 바(322)는 이들이 더 큰 치수의 정렬 바(302, 312 등)가 아닌 제품 특징부 치수(product feature dimension)와 유사한 치수로 형성되기 때문에 제품형 특징부(product-like feature)로서 지칭된다. 예컨대, 현대의 리소그래피 공정에서, 가장 작은 제품 특징부는 지름이 50 nm일 수도 있다. 그 결과, 이들 더 작은 특징부는, 측정되도록 설계되는, 기판을 가로지르는 제품 특징부와 공유되는 크리티컬 디멘전을 갖도록 형성된다. 마크(300, 310) 내의 바의 개수 및 각각의 바(316) 내의 분할된 특징부(322)의 개수는 예시를 용이하게 하기 위해 간략화되어 있는 도면에 도시된 것보다 훨씬 더 많을 것이라는 것에 유의하여야 한다. 본 예는 마크(310)의 중앙부가 세부 분할된 바를 갖는 것으로 도시하고 있지만, 원하는 효과(아래에 설명됨)를 상쇄하지 않고 향상시키기 위해 이들의 위치를 반대로 하면, 세부 분할된 바를 마크(310)의 외측 부분에(즉, 바(312, 314)에) 또는 심지어는 마크(310)의 외측 부분(312, 314) 및 내측 부분(316) 양쪽에 있도록 하는 것도 가능할 것이다. 세부 분할된 바에서의 마크 대 공간의 비율은 예시된 50:50와는 상이하게 될 수도 있다. 필요한 경우, CD가 제로 값에 더 가까운 공칭값(nominal value)에 있을 때, 내측 마크의 유효 위치로 하기 위해, 초핑된 부분(chopped portion)을 공간 부분(324) 내로 조금 더 연장하도록 할 수도 있다. 그러나, 이것은 중요하지 않으며, 어떠한 경우에는 동일한 마크 패턴의 유효 위치가 이 마크를 형성하는 재료 및 층 두께에 따라 변할 것이다.
도 5의 (d)는 부분적으로 세부 분할된 바(316)를 횡단면으로 도시하고 있다. 예를 들기 위해, 언더라잉 층(underlying layer)(340), CD가 측정될 제품층(342), 및 오버라잉 층(overlying layer)의 3개의 상이한 재료가 도시되어 있다. 당업자는 이들 층의 구성을 위해 다수의 상이한 가능성이 있다는 것을 이해할 것이다. 재료 340과 342는 실제로는 동일한 재료의 상이하게 에칭된 부분일 것이며, 특수층이거나 또는 단순히 기판 재료일 수도 있다. 층 344는 예컨대 레지스트층일 것이다. 도 5의 (d)에 예시되어 있는 수정된 바(316)의 형태에서, 320의 중실(solid) 부분이 재료(342)에서의 갭에 의해 형성되며, 세부 분할된 바(322)는 마찬가지로 재료(342) 내의 더 좁은 갭에 의해 형성된다. 도면부호 346은 세부 분할된 바들 사이의 간격을 나타낸다. 이것은 예시를 위한 것이며, 설명되는 본 발명의 원리에 영향을 주지 않고서도 다른 방식으로 이루어질 수도 있다. 크리티컬 디멘전(CD)은 선택에 따라서는 이들 특징부(346)의 폭 또는 이들 사이의 갭(322)의 폭으로서 정의될 수 있다. 당연히, 선택된 정의에 따라서는, 동일한 물리적 변동이 포지티브 또는 네거티브 CD 변동으로서 보고될 것이다.
도 5의 (e)는 그 위의 도 5의 (d)에 도시된 수정된 바(316)의 상이한 부분에 대응하는 X 위치에 대한 도 5의 (d)에 도시된 재료의 유효 굴절률(neff)을 도시하는 그래프이다. 360으로 표시된 그래프의 부분에서, 유효 굴절률은 비교적 높아서 재료(344)의 굴절률에 넓게 대응한다. 362로 표시된 그래프의 부분은 반대로 중실(solid) 부분(324)에서의 재료 342 또는 재료(342)와 오버라잉 재료(344)의 조합의 굴절률을 나타낸다. 측정 스폿(206)에서의 광의 파장이 더 작은 마크의 크리티컬 디멘전보다 수 배 더 길기 때문에, 이들은 개별 부분으로 분해되지 않는다. 따라서, 세부 분할된 바(322) 및 공간(346)이 있는 곳인 중간 부분에서, 레벨 364에서의 유효 굴절률은 마크를 형성하는 재료의 조합에 좌우되며, 이 예에서는 360과 362에서의 레벨들 사이의 중간이다.
도면부호 364 부분에서의 실선은 CD가 공칭값일 때의 평균 레벨을 나타낸다. 그러나, 실제 샘플의 CD가 변화되어야 하면, 세부 분할된 마크(322)와 공간(346)의 상대 폭은 이들의 공칭 비율(nominal ratio)로부터 변화될 것이다. 그 결과, 수정된 바(316)의 이 부분에서의 유효 굴절률은 양방향 화살표에 의해 나타낸 바와 같이 위로 또는 아래로 변화될 것이다. 이것의 예시를 위해, 레벨 364를 공칭 CD 값을 나타내기 위해 "CD="로 표시하며, "CD-"로 표시된 일점 쇄선은 공칭값으로부터의 CD의 감소에 의해 야기된 유효 굴절률에서의 상방향 시프트를 나타낸다. 마찬가지로, "CD+"로 표시된 이점 쇄선은 공칭값보다 높은 CD 값에 의해 야기된 유효 굴절률의 감소를 나타낸다.
당업자는, 마크와 마크 내의 공간 및 바 패턴(312, 314, 316) 내의 공간을 정하는 다수의 다른 방법이 있으며, 마크 및 공간의 명칭(naming)이 실제로 다소 임의적이라는 것을 이해할 것이다. 마찬가지로, 마크의 굴절률이 공간의 굴절률보다 높을 수도 있고, 또는 그 반대일 수도 있다. 수정된 바 패턴의 세부 분할된 부분은 더 큰 패턴의 마크 부분 또는 공간 부분에 제공될 수도 있다. 모든 이러한 설계 선택 및 재료의 배열에 따라, 305(e)에서 플로트된 그래프가 변화될 수도 있다. 그러나, 모든 변형예에서의 공통적인 특징부는, 유효 굴절률이 CD에 좌우되어 측정 가능하게 되도록 제품 유사 특징부의 형성된 부분에 인접한, CD에 대해 실질적으로 독립적인 유효 굴절률을 갖는 영역의 반복 패턴이 될 것이다.
모아레 패턴을 생성하기 위해 상이한 피치를 갖는 마크(312, 314)에 인접한 이들 수정된 바(316)를 제공하는 것은, 측정될 CD 변동에 의해 야기되는 굴절률에 있어서의 상대적으로 사소한 변동이 크게 증폭되도록 하여, 이하에서 설명되는 바와 같이 CD의 매우 민감한 측정이 정렬 센서를 이용하여 수행될 수 있도록 한다. 이 기술은 세부 분할된 또는 "초핑된" 마크를 이용한 포커스 측정을 위해 이용되는 현상에 좌우되며, 이에 의해 작은 특징부의 폭에서의 감소가 마크 자체의 위치에서의 뚜렷한 시프트를 야기한다. 이로써, 특수한 초핑된 타겟이 포커스 변동(Z)을 측정하기 위한 정렬 (X-Y 위치) 센서와 함께 이용될 수 있다. 이 기술의 예는 미국 특허 공개 번호 US 2009-135389 A1에 기술되어 있다.
도 6은 CD 변동이 수정된 마크(310)를 이용하여 식별 및 측정될 수 있는 방법을 시각적으로 예시하고 있다. 각각의 라인에서의 음영 바는 리소그래피 장치에 의한 마크의 스캐닝 동안 측정된 세기 파형에서의 피크를 나타낸다. 종래의 타겟(300)에 대응하는 도 6의 상단 라인에서, 마크(300) 내의 바(302)의 피치에 대응하는 피치를 갖는 단순 반복 패턴이 관찰되었다. 이것은 도 4의 트레이스의 중앙부에서 본 단순한 사인파에 대응한다. 그 아래에는, 상이한 CD 값을 갖는 수정된 마크(310)를 스캐닝할 때에 관찰되는 패턴이 예시되어 있다. 내측 세트의 바와 외측 세트의 바의 공간 주파수들 간의 비팅 효과(beating effect)에 의해 정해지는 훨씬 더 느린 변동을 포함하는 모아레 패턴은 스폿에 의해 나타내지는 가장 밝은 지점을 갖는다. 바(316)의 세부 분할된 부분의 유효 굴절률이 CD와 함께 상승 및 하강함에 따라, 정렬 센서에 의해 감지된 바와 같은 이들 바의 유효 위치가 정상 위치로부터 수정되지 않은 바(312, 314)에 관련하여 좌측으로 또는 우측으로 시프트한다. 이 시프트 자체가 매우 작기는 하지만, 마크(310)의 상이한 부분에서의 바 패턴들 간의 피치에 있어서의 차이는, 도 6에서의 각각의 라인에서의 스폿에 의해 나타낸 모아레 패턴의 피크가 월씬 큰 거리를 이동하도록 한다. 이것은 정렬 센서를 수정된 마크와 함께 이용하여 CD의 매우 민감한 측정을 행할 수 있도록 하는 원리이다.
도 7의 (a)는 도 4에 도시된 종래의 트레이스와 대비될 수정된 마크(310)로부터 획득된 트레이스를 예시하고 있다. 실제로, 도 7의 (a)에서는, 상이한 파장에서 취해진 4개의 트레이스가 서로에 대해 중첩되어 있다. 이들 파장은 예컨대 녹색, 적색, 근적외선(NIR), 원적외선(FIR) 파장일 것이다. 모든 트레이스가 미세한 주기적 동작(도 4에 도시된 것에 대응하는)을 보이지만, 저주파 인벨로프(low frequency envelope)로 수정되어, 모아레 패턴을 나타낸다. 도 7의 (a)에서의 트레이스에서 나타낸 바와 같이, 마크 내의 바의 길이 및 개수는, 이들의 피치(공간 주파수)에서의 차이와 함께, 마크를 가로지르는 동안 여러 사이클의 모아레 패턴이 관측되도록 된다. 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 이것은 사인파 인벨로프(ENV)가 높은 정확도로 관측 트레이스에 피팅될(fitted) 수 있도록 한다. 마크(310) 내의 개별 피치가 정확하게 알려져 있기 때문에, 이들의 비트 주파수(beat frequency) 또한 널리 알려져 있으며, 이러한 피팅 동작은 모아레 패턴(인벨로프)의 페이스의 정확한 표시를 제공할 수 있다. 모아레 패턴의 뚜렷한 위치 변동은 테스트 하의 기판에서의 CD 변동에 의해 야기된 위치 변동의 증폭된 버전이다. 증폭률은 m=(p1+p2)(/2(p1-p2)로서 계산될 수 있으며, 여기서 p1 및 p2는 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이 각각 바 구조체(312/314 및 316)의 피치이다.
피치 및 증폭률의 선택은 측정 장치의 설계자의 지식에 좌우되며, 또한 관측될 수 있는 모아레 패턴에서의 사이클의 개수와 요구된 증폭률 간의 타협을 수반한다. 사용하고자 하는 우수한 피치를 계산하는 한 가지 방법은 예컨대 22㎛의 공통 피치로 시작하고, 그 후 예컨대 10의 요구된 증폭률을 결정할 것이다. 이로부터, 조합될 2개의 피치는, 피치1:22/10=2.2㎛ 및 피치2:22/(10+1)=2㎛이 된다. 물리적 마크에서의 22㎛ 피치로부터, 11㎛ 검출 가능한 사인 패턴은 도 3에 도시된 자체 간섭 타입의 센서(self-interference type of sensor)를 발생할 것이라는 것에 유의하기 바란다.
도 8을 참조하면, 바(316)의 세부 분할된 부분은 바(312, 316 등)의 일반적인 방향에 평행하게 놓여 있는 바(322)일 필요는 없다. 이들은 크리티컬 디멘전이 측정되도록 요구되는 어떠한 종류의 제품 특징부를 모방(emulate)하도록 설계될 수 있다. 316'으로서 예시된 예에서, 바(316')의 중실(solid) 부분은 380으로 표시되어 있다. 이 바(316')는, 도 5에서와 같이 더 작은 다수의 평행 바(322)로 세부 분할되지 않고, X-치수 및 Y-치수로 세부 분할된 소형 정사각형 특징부에 대응하는 패턴이 제공된다. 이들 제품형 특징부(382)는 예컨대 제품층에서의 관통 구멍에 대응할 수 있으며, 이 관통 구멍에 의해 기판 상에 형성된 상이한 디바이스층 내의 반도체 재료와 도전체 재료 간에 전기 접촉이 이루어지게 한다. 이러한 특징부의 CD 및 CD 균일성은 대체적으로 리소그래피 공정의 성능 및 신뢰성에 크게 중요한 것일 수도 있다. 마찬가지로, 또 다른 예의 마스크에서, 바(316")는 레지스트 또는 제품층에서의 기둥(pillar)에 대응하는 384로 표시된 분리되어 있는 소형 정사각형을 포함하는 세부 분할된 부분을 갖는다.
도 9는 위치 정렬 시스템을 이용하여 기판 상의 CD를 측정하기 위한 완전한 공정을 도시하는 흐름도 및 일례의 재료이다. 단계 400에서, 마크가 마크 310 또는 그와 유사한 형태로 기판 상에 형성된다. 단계 402에서, 마크는 정렬 센서를 이용하여 스캐닝된다. 동일한 마크로부터 위치 정보 X 및/또는 Y가 획득될 수 있거나, 또는 이러한 정보가 별도의 단계에서 획득될 수도 있다. 위치가 측정되는 곳에서는, 이러한 위치 측정은 위치 측정의 개략적 스테이지 또는 미세 스테이지로 이루어질 수 있다. 개략적 측정을 이용하여 CD를 측정함으로써, 마크(310)가 위치 감지 및 웨이퍼 그리드 맵핑을 위해 제공된 "정상적인" 마크 중의 하나로 대체될 수 있거나, 또는 CD 측정 전용의 추가 마크가 될 수도 있다. 개략적 위치 측정 및 미세 위치 측정 양자를 위해 마크가 기판에 제공되는 곳에서는, 미세 측정 단계에서의 성능을 저하시키지 않도록 개략적 마크 중의 하나가 수정된 마크로 대체될 수 있다. 사용되는 측정 장치는 본 설명에서는 위에서 설명되고 또한 아래에서 설명되는 바와 같이 리소그래피 장치의 기존의 정렬 센서인 것으로 가정되지만, 별도의 센서일 수도 있다. 별도의 센서인 경우, 이 센서는 다른 기능을 가질 수도 있고, 또는 이 용도를 위한 전용의 것일 수도 있다. 이 센서는 리소그래피 장치에 통합될 수도 있고, 또는 일부의 다른 검사 장치에서는 완전히 별개의 부품일 수도 있다.
트레이스(403)로 예시된 바와 같은 단계 402의 출력은 마크(310)(또는 유사 마크)의 내측 및 외측 바에 의해 제공된 개개의 주기적 신호 간의 비팅 효과(beating effect)를 나타낸다. 따라서, 저주파 인벨로프 내에서 비교적 높은 주파수 변동이 관측된다. 단계 404에서, 인벨로프 피팅 기능(envelope-fitting function)이 도면부호 405로 예시된 인벨로프 트레이스를 획득하여 측정하기 위해 트레이스(403)에 적용된다. 언급한 바와 같이, 마크에 대한 위치 정보는 선택에 따라 동시에 종래의 방식으로 획득될 수 있다. 적합한 인벨로프-피팅 변환은 힐버트 변환(Hilbert transform)이지만, 예컨대 적합한 간격 동작(windowing operation) 및 퓨리에 변환에 기초한 것과 같은 어떠한 적합한 방법도 이용될 수 있음은 자명하다. 단계 406에서, 피팅된 인벨로프 곡선으로부터, 곡선의 페이스가 측정되고, CD 변동의 교정 테이블에 대해 맵핑되어, CD 측정치를 출력한다.
공정 단계 간의 CD 매칭을 향상시키기 위한 어플리케이션
도 10은 기판(W) 상의 다이를 노광하기 위해 도 1의 듀얼-스테이지 장치에서 수행된 단계의 순서를 예시하고 있다. 동일한 순서가 단일-스테이지 장치에 적합화될 수 있다. 좌측편에는 점선 박스 내에서 측정 스테이션(MEA)에서 수행된 단계가 있는 한편, 우측편에는 노광 스테이션(EXP)에서 수행된 단계가 있다. 도 1에 관련하여 전술한 바와 같이, 측정 스테이션은 센서(AS, LS)의 일반적인 위치를 나타내고, 여기서 기판 테이블(WTb)이 현재의 스테이션이 되는 한편, 노광 스테이션(EXP)은 투영 시스템(PS) 아래의 위치이고, 여기서 기판 테이블(WTa)이 현재 위치되어 있다.
리소그래피 장치의 작동 순서는 실질적으로 동일한 기판의 연속을 처리하기 위해 반복된다. 먼저, 기판(W)이 도 1에도 도시된 바와 같이 노광 스테이션 내로 이미 로딩되어 있을 때에의 공정에 대해 설명할 것이다. 단계 500에서, 도시되지 않은 기구에 의해 새로운 기판(W')이 리소그래피 장치에 로딩된다. 이들 2개의 기판(W, W')은 대체로 리소그래피 공정의 처리량을 증가시키기 위해 병렬로 처리된다. 먼저, 새로 로딩된 기판(W')을 참조하면, 이 기판은 리소그래피 장치에서의 1차 노광을 위해 새로운 포토레지스트가 제공되어 있는 이전에 처리되지 않은 기판이다. 그러나, 일반적으로, 전술한 리소그래피 공정은 일련의 노광 및 처리 단계에서의 단지 하나의 단계일 것이며, 이로써 기판(W')은 이미 수회에 걸쳐 이 리소그래피 장치 및/또는 다른 리소그래피를 거친 것이며, 후속 단계가 진행될 수도 있다. 본 발명의 설명에서, 이 기판은 CD를 측정할 특징부일 수도 있다. 단계 502에서, 기판 마크(P1 등) 및 정렬 센서(AS)를 이용한 정렬 측정은 기판 테이블(WT)에 관련한 기판의 정렬을 측정 및 기록하기 위해 수행된다. 실제로, 기판(W')을 가로지르는 정렬 마크가, 공칭의 규칙적인 그리드에 대한 어떠한 왜곡을 포함하는 기판을 가로지르는 마크의 분포를 매우 정확하게 맵핑하는 "웨이퍼 그리드(wafer grid)"를 구축하기 위해 측정될 것이다. 전술한 방법을 이용하면, 동일한 정렬 센서(AS)를 사용하여 도 5에 예시된 형태의 수정된 마크를 이용하여 CD 측정이 이루어진다. 단계 504에서, 노광 패턴의 정확한 포커싱에 사용하기 위한 X-Y 위치에 대한 웨이퍼 높이의 맵 또한 측정된다.
기판(W')이 로딩될 때, 수행될 노광과 웨이퍼의 특성 및 그 기판에 대해 이미 수행되었거나 수행될 패턴의 특성을 정의하는 레시피 데이터(recipe data)(506)가 수신된다. 이들 레시피 데이터에는 단계 502 및 504에서 이루어진 측정치가 추가되며, 이로써 완전한 세트의 레시피 및 측정 데이터(508)가 노광 스테이션에 보내질 수 있다. 단계 510에서, 웨이퍼(W', W)가 스왑되어, 측정된 기판 W'이 노광 스테이션에 진입하는 기판 W이 된다. 이러한 스왑핑은 기판(W, W')을 지지체(WTa, WTb) 상에서 정확하게 클램핑하여 위치시킨 상태로 유지하여 지지체와 기판 자체 간의 상대 정렬을 보존하도록 리소그래피 장치 내에서 지지체(WTa, WTb)를 교환함으로써 수행된다. 따라서, 기판이 스와핑된 후, 노광 단계의 제어에서 기판(W)(이전에는 W')에 대한 측정 정보(502, 504)를 이용하기 위해서는, 투영 시스템(PS)과 기판 테이블(WTa)(이전에는 WTb) 간의 상대 위치를 결정하는 것으로 충분하다. 단계 512에서, 레티클 정렬은 마스크 정렬 마크(M1, M2)(도 1)를 이용하여 수행된다. 단계 514, 516, 518에서, 스캐닝 동작 및 방사선이 다수의 패턴의 노광을 완료하기 위해 기판(W)을 가로지르는 연속적인 다이 지점에 가해진다. 정렬 및 레벨 맵 데이터에 의해, 이들 패턴은 요구된 지점에 대해, 구체적으로 동일 기판 상에 이전에 가해진 특징부에 대해 정확하게 정렬된다. CD 데이터에 의해, 노광 및/또는 처리의 파라미터는 임의의 또는 이상적인 값의 CD를 목표로 하기보다는 가해진 패턴의 CD를 기존 특징부에서의 CD에 잘 매칭되게 하는 것을 목표로 하여 설정될 수 있다. W"으로 표시된 노광된 기판은 노광된 패턴에 따라 에칭 또는 다른 프로세스를 진행하기 위해 단계 520에서 리소그래피 장치로부터 언로딩된다.
방금 설명한 CD 기술은 CD 측정이 요구되는 곳에 적용될 수 있으며, CD가 측정될 층(디바이스층 또는 레지스트층)에 적합한 마크가 적용될 수 있다. 이 방법의 구체적인 이점은, 리소그래피 장치에서 통상적으로 이용 가능하고, 이미 일부 특징부가 제공되어 추가 특징부를 형성하기 위해 노광되려고 할 때의 기판의 위치를 측정하기 위해 이용되는, 정렬 센서와 같은 위치 센서를 이용하여 측정이 신속하게 수행될 수 있다는 점이다. CD의 정보가 특히 유용한 이러한 유형의 상황은 다양한 부분 타입이 존재하는 소위 더블 패터닝 기술이다. 더블 패터닝에서, 제1 패턴은 크리티컬(최소의 제조 가능한) 디멘전을 갖는 제품 특징부를 정하는 라인의 "제1 팝퓰레이션(first population)"을 제공한다. 제품 특징부의 밀도를 증가시키기 위해, 라인의 제2 팝퓰레이션이 동일하거나 유사한 리소그래피 장치를 이용하여 그 사이에 가능한 한 정밀하게 인터리브된다.
제1 라인 사이에 균일한 간격을 갖는 이들 제2 라인의 정확한 배치는 리소그래피 장치 공정의 극히 우수한 오버레이 성능을 가정한다. 그러나, 제1 및 제2 팝퓰레이션에서의 특징부의 치수가 소정의 기판 또는 기판 부분에 우수하게 매칭되면, 이것은 또한 리소그래피 공정 및 궁극적으로는 디바이스의 만족스러운 성능에 매우 중요하다. 즉, 이들이 이상적인 값에 대해 우수하게 매칭되기보다는, 제1 및 제2 팝퓰레이션에서의 CD가 서로 우수하게 매칭되는 소정의 어플리케이션에 대해 더욱 중요하다. 이러한 노력 및 기술은 일반적으로 더블 패터닝 및 리소그래피를 위한 예측 가능한 CD 성능을 달성하는데 투입된다. 본 명세서에서 설명된 신규의 측정 기술은 제2 팝퓰레이션을 위한 패터닝의 준비 시에 제1 팝퓰레이션을 포함하는 기존의 제품층에서의 실제 CD를 측정하기 위한 기회를 제공한다. 이러한 측정의 결과를 이용하는 것은, 제1 팝퓰레이션의 CD에서 발생한 어떠한 편차가 제2 팝퓰레이션의 요구된 CD에서의 조정(오프셋)에 의해 매칭될 수 있도록 한다.
오버레이를 측정하기 위한 다른 실시예
도 11 및 도 12는 동일한 기판 상에서 상이한 시간에 수행된 2개의 층(패터닝 단계) 간의 위치설정 오차인 오버레이의 측정을 위해 전술한 것과 유사한 기술을 적용하는 것을 예시하고 있다. 도 11의 (a)는 CD의 측정을 위해 전술한 마크(310)와 표면적으로는 동일한 마크(610)를 도시하고 있다. 이 마크의 특징부는 마크(310)에서의 특징부에 대한 유사 도면부호로 표시되어 있지만, 가장 앞자리가 "3" 대신에 "6"으로 되어 있다. 전술한 바와 같이, 축(604, 606)을 중심으로 대칭을 이루는 이 특정 배열은 정렬 센서의 한 가지 타입에 특히 적합하다. 단지 2개의 어레이의 바(612, 616)를 포함할 수 있는 다른 레이아웃 또한 가능하다.
도 11의 (b)는 마크(610)의 중앙부에 있는 바(616)의 세부구성을 도시하고 있다. CD 측정을 위해 사용된 마크(316)와는 반대로, 이 예에서의 바(616)의 중앙 어레이는 단순한 마크(620) 및 공간(624)을 포함한다. 중앙부에 있는 바(616)와 외측부에 있는 바(612, 614) 간의 주요한 차이점은 이들이 예컨대 분리된 제품층에 별도의 공정 단계로 형성된다는 점이다. 각각 상이한 세트의 바(612/614 및 616) 간의 피치에서의 차이 때문에, 바의 세트에 의해 산란된 방사선이 정렬 센서에서 조합될 때에 모아레 패턴이 다시 나타날 것이다. 제로의 오버레이 오차로, 바 612, 614에 대한 바 616의 위치가 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 정확하게 될 수 있다. 한편, 가로축(604)의 방향에서의 오버레이 오차의 존재 시에, 중앙 바(616)는 우측 또는 좌측으로 약간 시프트할 것이다. 모아레 패턴은 과장된 양상으로 좌측 및 우측으로 이동하여, 리소그래피 장치의 정렬 센서에 의해 용이하게 측정할 수 있는 방식으로 오버레이 오차를 강조할 것이다.
따라서, 마크(310)에서의 CD 변동에 의해 야기된 바의 중앙 패턴에서의 뚜렷한 시프트는 CD의 매우 민감한 측정이 모아레 패턴을 통해 관측될 수 있도록 하며, 이로써 오버레이 오차에 의해 야기된 마크(610)에서의 중앙 바(616)의 실제 이동은 모아레 패턴의 이동을 통한 오버레이 성능의 민감한 관측을 가능하게 할 것이다.
도 12는 오버레이 측정을 위한 공정의 흐름도이다. 공정 단계(700 등)는 도 9의 단계(400 등)에 밀접하게 대응하며, 유사 도면부호가 부여되어 있다. 그러나, 마크를 생성하는 초기 공기에서는 차이가 있다. 단계 700에서, 제1 리소그래피 단계 동안, 제1 피치를 갖는 바(612, 614)는 리소그래피 장치 내의 패터닝 장치(M)로부터 기판(W)에 가해지는 패턴의 일부분으로서 프린트된다. 제2 리소그래피 공정 단계 701에서, 상이한 패터닝 장치(M)(패터닝 장치의 상이한 부분)가 리소그래피 장치(또는 이 리소그래피 장치와 유사한 또 다른 리소그래피 장치)에서 이용되어 동일 기판(W) 상에 제2 패턴을 제1 패턴에 오버레이되는 상태로 적용한다. 이 제2 패턴은 마크(61)를 완성하기 위해 바(612, 614)와는 상이한 피치를 갖는 마크(610)의 바(616)를 포함한다.
단계 702에서, 마크는 정렬 센서를 이용하여 스캐닝된다. 동일한 마크로부터 위치 정보 X 및/또는 Y가 획득될 수도 있고, 또는 이러한 정보가 별도의 단계에서 획득될 수도 있다. 위치가 측정되는 곳에서, 이것은 위치 측정의 개략적 스테이지 또는 미세 스테이지가 될 수 있다. 개략적 측정을 이용하여 오버레이를 측정함으로써, 미세 측정이 수정에 의해 손상되지 않도록 할 수 있다.
트레이스(703)에 의해 예시된 바와 같은 단계 702의 출력은 내측 바 및 외측 바에 의해 제공된 개개의 주기적 신호 간의 비트 효과를 나타낸다. 도 7에서와 같이, 저주파 인벨로프 내에서 비교적 높은 주파수 변동이 관측된다. 단계 704에서, 도면부호 705로 예시된 인벨로프 트레이스를 획득하여 측정하기 위해 트레이스(703)에 인벨로프-피팅 기능이 적용된다. 전술한 바와 같이, 마크에 대한 위치 정보는 종래의 방식으로 동시에 획득될 수 있다. 적합한 인벨로프-피팅 변환은 전술한 힐버트 변환이지만, 어떠한 적합 방법도 이용할 수 있다는 것은 자명하다. 단계 706에서, 피팅된 인벨로프 곡선으로부터, 관측된 곡선의 페이스가 측정되어, 모아레 증폭률을 고려하면서 다시 오버레이 측정치로 계산된다.
본 실시예 내에서 전술한 CD 측정 방법에 관련하여 설명된 것과 동일한 변형예의 다수를 포함한 다수의 변형예가 가능하다. 예컨대 중앙 바(616)가 외측 바(612, 614)의 전에 프린트되는 것과 같이 마크(610)의 상이한 부분이 상이한 순서로 생성될 수 있다. 오버레이 및 CD를 측정하기 위해 또한 상이한 제품층에서의 오버레이 및/또는 CD를 측정하기 위해 동일한 기판 상에서 다수의 마크가 형성될 수 있다.
예를 들어 수치로 나타내면, 바(616)의 내측 어레이는 2.2㎛의 피치를 갖는 한편, 외측 바(612, 614)의 피치는 2.6㎛이다. 모아레 패턴으로 발생되는 이론적인 증폭률은 (2.6+2.2)(2(2.6-2.2))=6이다. 따라서, 2개 세트의 바 사이의 시프트가 1nm이면, 단계 704에서 검출된 인벨로프의 시프트는 6nm일 것이다. 마찬가지로, 3nm의 시프트는 18nm의 인벨로프의 시프트를 발생할 것이다. 따라서, 모아레 마크에 의해 제공된 증폭률은 상이한 마크를 측정하기 위해 정렬 센서(AS)를 이용하여 획득될 수 있는 것보다 훨씬 민감한 오버레이 오차의 측정을 가능하게 할 것이며, 또한 단일 측정 단계를 이용하는 것을 허용할 수 있다. 또한, 단순히 상이한 층에 형성된 2개의 마크의 위치를 측정함으로써 오버레이를 측정하기 위해, 그 결과는 개별 위치 측정치의 측정 불확실성(measurement uncertainty)의 2배인 불확실성을 받게 될 것이다. 위에서 제안된 모아레 방법은 이러한 방식으로 오차를 누적하지 못한다. 피치 및 증폭률의 선택은 측정 장치에 대한 설계자의 지식에 좌우되며, 또한 관측될 수 있는 모아레 패턴에서의 사이클의 수와 증폭률 간의 타협을 포함한다. 동일한 원리가 전술한 CD 측정 방법에 적용될 수 있다.
예시된 방법은, 2개의 공정 단계(700, 701)에서 이루어진 패턴이 하나가 다른 하나 위에 물리적으로 오버레이되지 않은 상태로 자신들의 위치가 비교된다는 점에서, 다른 오버레이 측정 기술에 비해 추가의 장점을 갖는다. 오버레이 정확도가 중요한 실제 제품 특징부가 서로의 상단에 형성될 것이지만, 본 측정 기술을 위해 바(612/614 및 616)이 나란하게 형성된다는 사실은 오버레이 측정이 층들 간의 웨이퍼-레벨 상호작용에 의해 야기된 다른 영향으로부터 자유롭다는 것을 의미한다.
오버레이는 2개의 위치의 차이에 대한 판정이므로, 측정을 위한 기준 위치를 정하는 것도 요구될 수 있다. 이를 위해 여러 가지 해법이 이용 가능하다. 첫 번째 옵션은 바(612, 614 또는 616)의 어레이의 위치인 조합된 마크의 일부분의 피 중의 하나를 이용하는 것이다. 이 피치가 기기를 이용하여 식별될 수 있는 것으로 가정하면, 이것은 단일 스캔 단계(702)가 오버레이 및 절대 위치를 결정하기 위해 이용될 수 있다는 것을 의미한다. 예컨대, 비트 패턴(beat pattern) 내의 개개의 피치의 위치뿐만 아니라 비트 패턴 자체의 인벨로프를 식별하기 위해 힐버트 변환이 이용될 수 있다. 이와 달리, 마크(610)처럼 보이지만 층 중의 하나에 모든 바를 갖는 추가의 마크가 오버레이 측정 마크(610)의 옆에 프린트될 수 있다. 그 경우, 2개의 마크의 모아레 패턴이 비교될 수 있으며, 그 중 하나는 알려진 제로 오버레이 오차(및 측정 가능한 위치)를 갖고, 다른 하나는 단계 700 및 701에서 가해진 패턴들 간의 변위로부터 발생하는 시프트를 갖는다. 추가의 대안으로서, 마크는 단계 700 또는 701 중의 하나에서 프린트될 수 있으며, 이 마크는 조합된 마크의 결과적인 인벨로프에 대응하는 피치를 갖는다.
예시된 예에서, 2개의 세트의 바는 어느 정도 동일한 가중치를 갖도록 설계되며, 이로써 모아레 패턴은 가능한 한 강력하게 된다. 그러나, 위치 측정을 위해 동일한 마크가 사용되면, CD 또는 오버레이 신호 강도(모아레 신호)와 위치 신호 강도 간에 트레이드-오프(trade-off)가 이루어질 수 있다. 그러므로, 상이한 세트의 바의 크기의 비율은 기본적인 주기적 신호를 덮어씌우지 않고서도 충분한 모아레 신호를 제공하도록 정해질 수 있다.
다른 구현예
본 발명은 전술한 미국 특허 제6,961,116호 및 미국 특허 공개 번호 US 2009-195768 A에 개시된 센서 이외의 다른 타입의 센서와 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 다른 타입의 센서는 예컨대 미국 특허 제6,297,876호에 개시되어 있으며, 다수의 다른 설계도 존재한다. 상기한 예에서, 모아레 패턴이 마크의 상이한 부분으로부터의 방사선을 조합하는 광학 시스템에서 형성되지만, 다른 센서는 픽셀로 된 이미지(pixilated image)의 디지털 처리가 후속되는 이미지 캡쳐를 기반으로 한다. 이들 경우에, 전용 이미지는 분리된 바를 갖는 마크(310 또는 610)와 아주 유사하게 보일 수도 있다. 모아레 패턴은 이미지가 검출되는 형태에서는 이미지에 존재하지 않을 것이지만, 단순히 패턴에 걸쳐 픽셀 값을 통합함으로써 이미지 처리 단계에 의해 형성될 수 있다. 이미지 캡쳐는 도 3에 도시된 센서의 방식으로 조명 스폿을 스캐닝함에 의해서가 아닌 스냅샷(snapshot)으로 수행될 수 있다. 주기 신호가 한 번에 이미지에 기록되든 아니면 스캐닝에서부터의 시간에 따라 변화하는 신호이든 간에, 개시된 원리에 따른 후속 처리가 당업자에 의해 용이하게 적합화되어 요구된 결과를 달성할 수 있다.
개시된 CD 및 오버레이 측정을 계산하기 위한 신호 처리는 도 13에 도시된 바와 같이 컴퓨터 조립체를 이용할 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 컴퓨터 조립체는 리소그래피 장치 외부의 전용 컴퓨터일 수도 있고, 또는 정렬 센서 내의 처리 유닛(PU)일 수도 있고, 또는 이와 달리 리소그래피 장치를 전반적으로 제어하는 중앙 제어 유닛(LACU)일 수도 있다. 컴퓨터 조립체는 컴퓨터 실행 가능한 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 로딩하도록 배치될 수 있다. 이것은 컴퓨터 프로그램 제품이 다운로드될 때에는 컴퓨터 조립체가 정렬 센서(AS)를 이용하여 전술한 리소그래피 장치의 사용을 제어하도록 할 수 있다. 전술한 기술이 하드웨어 수정 없이 기존의 장치에서 구현될 수 있으므로, 본 발명은 특수한 마크(310, 610 등)로부터의 신호의 판독 및 분석을 제어하기 위한 명령을 운반하는 이러한 컴퓨터 프로그램 제품으로 효과적으로 구현될 수 있다.
프로세서(1227)에 연결된 메모리(1229)는 하드 디스크(1261), 판독 전용 메모리(ROM)(1262), 전기적으로 소거 가능한 프로그래머블 판독 전용 메모리(EEPROM)(1263), 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1264)와 같은 다수의 메모리 부품을 포함할 수 있다. 전술한 메모리 부품의 전부가 제공되어야 하는 것은 아니다. 더욱이, 전술한 메모리 제품은 프로세서(1227) 또는 서로에 대해 물리적으로 근접할 필요도 없다. 이들은 멀리 떨어져 위치될 수도 있다.
프로세서(1227)는 예컨대 키보드(1265) 또는 마우스(1266)와 같은 여러 종류의 사용자 인터페이스에 연결될 수 있다. 당업자에게 알려져 있는 터치 스크린, 트랙볼, 음성 변환기 또는 다른 인터페이스도 이용될 수 있다.
프로세서(1227)는 예컨대 컴퓨터 실행 가능한 코드 형태의 데이터를 제거 가능 디스크(1268) 또는 CDROM(1269)과 같은 데이터 운반 장치로부터 판독하고 또한 일부 환경 하에서는 데이터를 저장하도록 배치되는 판독 유닛(1267)에 연결될 수도 있다.
프로세서(1227)는 또한 디스플레이(1271)에 연결될 뿐만 아니라 출력 데이터를 종이에 인쇄하기 위해 프린터(1270)에 연결될 수도 있다. 프로세서(1227)는 입력/출력(I/O)을 담당하는 송신기/수신기(1273)를 통해 예컨대 공중 교환 전화망(PSTN), 근거리 통신망(LAN), 광역 통신망(WAN) 등의 통신 네트워크(1272)에 접속될 수도 있다. 프로세서(1227)는 통신 네트워크(1272)를 통해 다른 통신 시스템과 통신하도록 배치될 수도 있다. 본 발명의 실시예에서, 예컨대 조작자의 개인용 컴퓨터와 같은 외부 컴퓨터(도시하지 않음)가 통신 네트워크(1272)를 통해 프로세서(1227)에 로그할 수 있다.
프로세서(1227)는 도립 시스템으로서 구현될 수도 있고 또는 병렬로 작동하는 다수의 처리 유닛으로서 구현될 수도 있으며, 각각의 처리 유닛은 대형 프로그램의 서브-태스크를 실행하도록 배치된다. 처리 유닛은 또한 여러 개의 부분 처리 유닛을 갖는 하나 이상의 메인 처리 유닛으로 분할될 수도 있다. 프로세서(1227)의 일부 처리 유닛은 다른 처리 유닛과 떨어져 위치되어 통신 네트워크(1272)를 통해 통신할 수도 있다.
도 13에서의 모든 연결이 물리적 연결로 도시되어 있지만, 이들 연결의 하나 이상은 무선으로 이루어질 수도 있다. 이들은 "연결된" 유닛이 여러 방식으로 서로 통신하도록 배치되었다는 것을 보여주기 위한 것에 불과하다. 컴퓨터 시스템은 여기서 설명된 기능을 수행하도록 배치된 아날로그, 디지털, 및/또는 소프트웨어 기술을 갖는 어떠한 신호 처리 시스템도 가능하다.
본 명세서에서는, 집적회로(IC)의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 사용예에 대해 특정하게 언급하였지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리(magnetic domain memory)용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 기타 응용예들을 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 다른 응용예와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟 영역"과 같은 좀더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예컨대 트랙(전형적으로 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 장치), 계측 장비, 및/또는 검사 장치에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 범위에서, 상기한 기판 처리 장치와 여타 기판 처리 장치에 본 명세서의 개시 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 집적회로를 생성하기 위하여 기판이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 지칭할 수도 있다.
앞에서는 광학 리소그래피의 관점에서 본 발명의 실시예를 이용하는 것에 대하여 구체적인 참조가 이루어졌을 수도 있지만, 본 발명은 예컨대 임프린트 리소그래피와 같은 다른 응용분야에 이용될 수도 있으며, 또한 문맥이 허락하는 곳에서는 광학 리소그래피로 한정되지 않는다. 임프린트 리소그래피에서는, 패터닝 장치의 토폴로지가 기판에 기판 상에 생성된 패턴을 형성한다. 패터닝 장치의 토포그래피는 기판 상에 제공된 레지스트의 층 내로 프레스될 수 있으며, 그 후에 레지스트를 전자기 방사선, 가열, 압력 또는 이들의 조합을 가함으로써 경화시킨다. 레지스트가 경화된 후에는, 패터닝 장치는 레지스트의 외측으로 이동되어 레지스트 층에 패턴을 잔류시킨다.
본 명세서에 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔뿐만 아니라 자외(UV) 방사선(예컨대, 365, 248, 193, 157, 또는 126 nm의 파장 또는 그 부근의 파장을 가짐) 및 극자외(EUV) 방사선(예컨대 5∼20 nm 범위의 파장을 가짐)을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
문맥이 허용하는 곳에서의 "렌즈"라는 용어는 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 및 정전식 광학 요소들을 포함하는 다양한 타입의 광학 요소들 중 어느 하나 또는 그 조합을 지칭할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명은 위에서 개시된 바와 같은 방법을 기술하는 기계 판독 가능한 명령어들의 하나 이상의 시퀀스들을 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되는 데이터 저장 매체(예컨대, 반도체 메모리, 자기 디스크 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수도 있다.
전술한 내용은 예시를 위한 것으로, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래의 설명의 범위를 벗어나지 않고서도 전술한 본 발명에 대한 변형예가 이루어질 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1. 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 방법으로, (a) 하나 이상의 리소그래피 단계를 이용하여 기판 상에, 상기 기판 상에 서로 인접하여 위치되고 각각의 제1 및 제2 주기성을 갖는 제1 및 제2 서브-패턴을 포함하는 패턴을 형성하는 단계; (b) 상기 제1 및 제2 주기성의 주파수보다 낮은 주파수에서 제3 주기성을 갖는 비트 성분(beat component)를 포함하는 조합된 신호를 획득하기 위해 인접한 상기 제1 및 제2 서브-패턴을 관측하는 단계; (c) 상기 조합된 신호로부터 리소그래피 공정의 성능의 측정치를 계산하고, 계산된 측정치가 적어도 부분적으로는 비트 성분의 페이스(phase)에 의해 결정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
2. 실시예 1에서 설명된 방법에서, 상기 제1 및 제2 서브-패턴은 동일한 리소그래피 단계에서 형성되며, 상기 서브-패턴 중의 하나 이상이, 다른 서브-패턴에 관련하여, 상기 성능 파라미터에 좌우되는 시위치(apparent position)를 갖도록 형성된다.
3. 실시예 1에서 설명된 방법에서, 상기 성능 파라미터는 상기 리소그래피 단계에서 상기 기판 상에 형성된 특정 특징부 타입의 치수이다.
4. 실시예 1, 2 또는 3에서 설명된 방법에서, 상기 서브-패턴 중의 하나 이상은 마크의 주기적 어레이를 포함하며, 상기 마크의 각각은 중실(solid) 부분 및 세부 분할된 부분을 가지며, 단계 (b)에서 관측될 때의 각각의 마크의 시위치는 리소그래피 공정의 상기 성능 파라미터에 좌우된다.
5. 실시예 1에서 설명된 방법에서, 상기 제1 및 제2 서브-패턴은 별도의 리소그래피 단계에서 형성된다.
6. 실시예 5에서 설명된 방법에서, 상기 성능 파라미터는 오버레이이다.
7. 전술한 실시예에서 설명된 방법에서, 단계 (b)에서, 상기 제1 및 제2 서브-패턴의 관측은 광학적으로 조합되며, 비트 성분을 포함하는 전자 신호로 변환된다.
8. 실시예 7에서 설명된 방법에서, 상기 패턴은 상기 전자 신호를 발생하기 위해 센서로 패턴을 스캐닝함으로써 관측되며, 이로써 상기 비트 성분이 상기 스캐닝 동안 상기 전자 신호의 시간 변화 성분으로서 보이게 된다.
9. 실시예 1 내지 6에서 설명된 방법에서, 단계 (b)에서, 상기 제1 및 제2 패턴의 관측은 동시에 이루어지고, 제1 및 제2 전자 신호로 변환되며, 이들 전자 신호는 상기 조합된 신호를 획득하기 위해 전자적으로 조합된다.
10. 실시예 9에서 설명된 방법에서, 상기 제1 및 제2 전자 신호는 상기 패턴의 이미지의 상이한 부분을 포함한다.
11. 전술한 실시예에서 설명된 방법에서, 추가의 패턴을 상기 기판에 가하는 추가의 리소그래피 단계를 수행하는 단계를 더 포함하며, 상기 추가의 리소그래피 단계의 공정은 부분적으로는 측정된 파라미터를 참조하여 제어된다.
12. 실시예 11에서 설명된 방법에서, 상기 리소그래피 단계 및 상기 추가의 리소그래피 단계는 더블 패터닝 공정에서의 단계를 포함한다.
13. 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 장치에서, 상기 리소그래피 공정을 이용하여 기판 상에 형성된, 상기 기판 상에 서로 인접하여 위치되고 각각의 제1 및 제2 주기성을 갖는 제1 및 제2 서브-패턴을 포함하는 패턴을 관측하도록 동작할 수 있는 센서; 제1 및 제2 주기성의 주파수보다 낮은 주파수에서 제3 주기성을 갖는 비트 성분을 포함하는 조합된 신호를 획득하기 위해 인접한 제1 및 제2 서브-패턴의 관측을 조합하기 위한 수단; 및 상기 조합된 신호로부터 리소그래피 공정의 성능의 측정치를 계산하고, 이 계산된 측정치가 적어도 부분적으로는 비트 성분의 페이스에 의해 결정되는, 프로세서를 포함한다.
14. 실시예 13에서 설명된 장치에서, 동작 시에, 제1 및 제2 서브-패턴의 상기 관측은 비트 성분을 포함하는 전자 신호로 변환되기 전에 광학적으로 조합된다.
15. 실시예 14에서 설명된 장치에서, 상기 센서는 전자 신호를 발생하기 위해 패턴을 스캐닝함으로써 상기 관측을 행하도록 배치되며, 이로써 상기 비트 성분이 상기 스캐닝 동안 상기 전자 신호 내의 시간 변화 성분으로서 보이게 된다.
16. 전술한 실시예에서 설명된 장치에서, 상기 조합하기 위한 수단은, 제1 및 제2 전자 신호의 형태로 제1 및 제2 패턴의 관측을 획득하고, 또한 상기 조합된 신호를 획득하기 위해 제1 및 제2 전자 신호를 조합하도록 배치된다.
17. 실시예 16에서 설명된 장치에서, 상기 제1 및 제2 전자 신호는 상기 패턴의 이미지의 상이한 부분을 포함한다.
18. 패터닝 장치로부터의 패턴을 기판 상에 전사하도록 배치된 리소그래피 장치에서, 기판 테이블을 포함하며, 상기 기판 테이블은, 상기 리소그래피 장치의 기판 테이블 상에 기판을 유지한 채로 기판에 가해지는 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하도록 배치된, 실시예 중의 하나에서 설명된 바와 같은 장치와 상기 기판을 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
19. 실시예 18에서 설명된 리소그래피 장치에서, 측정 장치의 센서가 또한 기판의 위치를 측정하도록 배치되며, 상기 리소그래피 장치는, 적어도 부분적으로는 측정된 위치를 참조하여 후속 패턴을 기판 상으로 전사하는 것을 제어하는 컨트롤러를 더 포함한다.
20. 실시예 19에서 설명된 리소그래피 장치에서, 측정 장치의 프로세서는 상기 비트 패턴을 측정할 때와 동일한 시각에 관측된 신호로부터 기판의 위치를 결정하도록 배치된다.
21. 실시예 18, 19 또는 20에서 설명된 리소그래피 장치에서, 상기 컨트롤러는 적어도 부분적으로는 측정된 성능 파라미터를 참조하여 추가의 패턴을 기판 상으로 전사하는 것을 제어하도록 배치된다.
22. 리소그래피 공정에 의해 그 위에 마크가 형성되어 있는 기판에서, 상기 마크는 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하기 위해 사용하도록 구성되고, 기판 상에 서로 인접하여 위치되고 각각의 제1 및 제2 주기성을 갖는 제1 및 제2 서브-패턴을 포함하며, 상기 서브-패턴은 다른 서브-패턴에 대한 하나의 서브-패턴의 시위치가 상기 성능 파라미터에 좌우되도록 형성되며, 상기 제1 및 제2 주기성은 제1 및 제2 주기성의 주파수보다 낮은 주파수에서 제3 주기성을 갖는 비트 패턴을 발생하도록 되며, 상기 성능 파라미터의 변동이 비트 패턴의 위치에서의 변동으로 추론될 수 있는 것을 특징으로 한다.
23. 실시예 22에서 설명된 기판에서, 상기 제1 및 제2 서브-패턴이 동일한 리소그래피 단계에서 형성되며, 상기 서브-패턴 중의 하나 이상이, 다른 서브-패턴에 관련하여, 상기 성능 파라미터에 좌우되는 시위치를 갖도록 형성된다.
24. 실시예 23에서 설명된 기판에서, 상기 성능 파라미터는 상기 리소그래피 공정에서의 상기 기판 상에 형성된 특정의 특징부 타입의 치수이다.
25. 실시예 22, 23 또는 24에서 설명된 기판에서, 상기 서브-패턴 중의 하나 이상이 바의 주기적인 어레이를 포함하며, 각각의 상기 바는 중실(solid) 부분 및 세부 분할된 부분을 가지며, 관측 시의 각각의 바의 시위치는 리소그래피 공정의 성능 파라미터에 좌우된다.
26. 실시예 22 또는 24에서 설명된 기판에서, 상기 제1 및 제2 서브-패턴은 별도의 리소그래피 단계에서 형성되며, 상기 성능 파라미터는 오버레이이다.
27. 실시예 22 내지 26에서 설명된 기판에서, 상기 제1 및 제2 서브-패턴은 패턴의 가로 방향으로 나란하게 연장한다.
28. 실시예 27에서 설명된 기판에서, 상기 제1 및 제2 서브-패턴 중의 첫 번째 서브-패턴은 패턴의 중앙선을 따라 연장하는 한편, 다른 하나의 서브-패턴은 패턴이 대체로 상기 중심선을 중심으로 대칭을 이루도록 양측면을 따라 연장한다.
29. 실시예 22 내지 28에서 설명된 기판에서, 상기 마크는, 더블 패터닝 공정의 일부분으로서, 특징부의 제1 팝퓰레이션과 인터리브된 배열에서 형성되는 특징부의 제2 팝퓰레이션을 위한 준비에서 특징부의 제1 팝퓰레이션에 형성된다.
30. 상기 측정 장치가 실시예 1 내지 12 중에 설명된 바와 같은 방법의 단계 (b) 및 (c)를 수행하도록 하기 위한 기기 실행 가능한 명령어를 포함하는 실현 가능한 컴퓨터 판독 가능 매체.

Claims (15)

  1. 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 방법에 있어서,
    (a) 하나 이상의 리소그래피 단계를 이용하여 기판 상에, 상기 기판 상에 서로 인접하여 위치되고 각각의 제1 및 제2 주기성(periodicity)을 갖는 제1 서브-패턴 및 제2 서브-패턴을 포함하는 패턴을, 형성하는 단계;
    (b) 상기 제1 및 제2 주기성의 주파수보다 낮은 주파수에서 제3 주기성을 갖는 비트 성분(beat component)를 포함하는 조합된 신호를 획득하기 위해 인접한 상기 제1 서브-패턴 및 제2 서브-패턴의 관측을 행하는 단계; 및
    (c) 상기 조합된 신호로부터 상기 리소그래피 공정의 성능의 측정치를 계산하는 단계로서, 계산되는 상기 측정치는 상기 비트 성분의 페이스(phase)을 사용하여 결정되는, 계산 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브-패턴 및 제2 서브-패턴은 동일한 리소그래피 단계에서 형성되며, 상기 서브-패턴 중의 하나 이상이, 다른 서브-패턴에 관련하여, 상기 성능 파라미터에 좌우되는 시위치(apparent position)를 갖도록 형성되며, 상기 성능 파라미터는 상기 리소그래피 단계에서 상기 기판 상에 형성된 특정 특징부 타입의 치수인, 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 서브-패턴 중의 하나 이상은 마크의 주기적 어레이를 포함하며, 상기 마크의 각각은 중실(solid) 부분 및 세부 분할된 부분을 가지며, 상기 단계 (b)에서 관측될 때의 각각의 마크의 시위치는 상기 리소그래피 공정의 상기 성능 파라미터에 좌우되는, 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브-패턴 및 제2 서브-패턴은 별도의 리소그래피 단계에서 형성되는, 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 성능 파라미터는 오버레이인, 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 방법.
  7. 제1항, 제2항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 (b)에서, 상기 제1 서브-패턴 및 제2 서브-패턴의 관측은 광학적으로 조합되며, 비트 성분을 이미 포함하는 전자 신호로 변환되는, 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 패턴은 상기 전자 신호를 발생하기 위해 센서로 패턴을 스캐닝함으로써 관측되며, 이로써 상기 비트 성분이 상기 스캐닝 동안 상기 전자 신호의 시간 변화 성분(time varying component)으로서 나타나게 되는, 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 방법.
  9. 제1항, 제2항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 (b)에서, 상기 제1 및 제2 패턴의 관측은 동시에 이루어지고, 제1 및 제2 전자 신호로 변환되며, 이들 전자 신호는 그 후 상기 조합된 신호를 획득하기 위해 전자적으로 조합되는, 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 방법.
  10. 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 장치에 있어서,
    상기 리소그래피 공정을 이용하여 기판 상에 형성된, 상기 기판 상에 서로 인접하여 위치되고 각각의 제1 및 제2 주기성을 갖는 제1 서브-패턴 및 제2 서브-패턴을 포함하는 패턴을, 관측하도록 동작할 수 있는 센서;
    상기 제1 및 제2 주기성의 주파수보다 낮은 주파수에서 제3 주기성을 갖는 비트 성분을 포함하는 조합된 신호를 획득하기 위해 인접한 상기 제1 서브-패턴 및 제2 서브-패턴의 관측을 조합하기 위한 수단; 및
    상기 조합된 신호로부터 리소그래피 공정의 성능의 측정치를 계산하는 프로세서로서, 계산되는 상기 측정치는 비트 성분의 페이스를 이용하여 결정되는, 프로세서
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    동작 시에, 상기 제1 서브-패턴 및 제2 서브-패턴의 상기 관측은, 이미 비트 성분을 포함하는 전자 신호로 변환되기 전에 광학적으로 조합되는, 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센서는 상기 전자 신호를 발생하기 위해 패턴을 스캐닝함으로써 상기 관측을 행하도록 배치되며, 이로써 상기 비트 성분이 상기 스캐닝 동안 상기 전자 신호 내의 시간 변화 성분으로서 나타나게 되는, 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 조합하기 위한 수단은, 제1 및 제2 전자 신호의 형태로 제1 및 제2 패턴의 관측을 획득하고, 또한 상기 조합된 신호를 획득하기 위해 상기 제1 및 제2 전자 신호를 조합하도록 배치되는, 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는 장치.
  14. 리소그래피 공정에 의해 그 위에 마크가 형성되어 있는 기판으로서,
    상기 마크는 리소그래피 공정의 성능의 파라미터를 측정하는데 사용하도록 구성되고, 기판 상에 서로 인접하여 위치되고 각각의 제1 및 제2 주기성을 갖는 제1 및 제2 서브-패턴을 포함하며, 상기 서브-패턴은 다른 서브-패턴에 대한 하나의 서브-패턴의 시위치가 상기 성능 파라미터에 좌우되도록 형성되며, 상기 성능 파라미터는 상기 리소그래피 단계에서 상기 기판 상에 형성된 특정 특징부 타입의 치수이고, 상기 제1 및 제2 주기성은 상기 제1 및 제2 주기성의 주파수보다 낮은 주파수에서 제3 주기성을 갖는 비트 패턴(beat pattern)을 발생하도록 되며, 상기 성능 파라미터의 변동이 상기 비트 패턴의 위치에서의 변동으로 추론될 수 있는 것을 특징으로 하는 기판.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 서브-패턴 중의 하나 이상이 바(bar)의 주기적인 어레이를 포함하며, 각각의 상기 바는 중실(solid) 부분 및 세부 분할된 부분을 가지며, 관측 시의 각각의 바의 시위치는 상기 리소그래피 공정의 성능 파라미터에 좌우되는, 기판.
KR1020110125729A 2010-11-30 2011-11-29 측정 방법, 측정 장치 및 기판 KR101266035B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US41819310P 2010-11-30 2010-11-30
US61/418,193 2010-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120059412A KR20120059412A (ko) 2012-06-08
KR101266035B1 true KR101266035B1 (ko) 2013-05-21

Family

ID=44862738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110125729A KR101266035B1 (ko) 2010-11-30 2011-11-29 측정 방법, 측정 장치 및 기판

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10151987B2 (ko)
EP (1) EP2458441B1 (ko)
JP (1) JP5155436B2 (ko)
KR (1) KR101266035B1 (ko)
CN (1) CN102566301B (ko)
SG (1) SG181227A1 (ko)
TW (1) TWI452441B (ko)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8958898B2 (en) * 2011-11-07 2015-02-17 Nalco Company Method and apparatus to monitor and control sheet characteristics on a creping process
US9606442B2 (en) 2012-07-30 2017-03-28 Asml Netherlands B.V. Position measuring apparatus, position measuring method, lithographic apparatus and device manufacturing method
TWI454679B (zh) * 2012-08-08 2014-10-01 Chroma Ate Inc Optical detection system and optical property detection method
US9506965B2 (en) * 2012-11-12 2016-11-29 United Microelectronics Corp. Alternately arranged overlay marks having asymmetric spacing and measurement thereof
WO2014139855A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Asml Netherlands B.V. Patterning device, method of producing a marker on a substrate and device manufacturing method
CN104423145B (zh) * 2013-09-02 2019-02-22 北大方正集团有限公司 掩膜版及显微镜读取关键尺寸的方法
CN103645036B (zh) * 2013-12-30 2017-07-18 京东方科技集团股份有限公司 摩尔纹测评方法及测评装置
JP5932859B2 (ja) * 2014-02-18 2016-06-08 キヤノン株式会社 検出装置、インプリント装置、および物品の製造方法
CN104950587B (zh) * 2014-03-25 2017-12-29 上海微电子装备（集团）股份有限公司 曝光装置与曝光方法
KR102548650B1 (ko) * 2014-10-03 2023-06-27 케이엘에이 코포레이션 검증 계측 타겟 및 그 설계
US9484188B2 (en) * 2015-03-11 2016-11-01 Mapper Lithography Ip B.V. Individual beam pattern placement verification in multiple beam lithography
WO2016187453A1 (en) * 2015-05-19 2016-11-24 Kla-Tencor Corporation Self-moiré target design principles for measuring unresolved device-like pitches
WO2016207891A1 (en) * 2015-06-22 2016-12-29 Nova Measuring Instruments Ltd. Method for use in process control of manufacture of patterned samples
CN106933024B (zh) * 2015-12-30 2020-05-01 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种可检测掩膜弯曲度的光刻系统及检测方法
CN108022847B (zh) 2016-10-31 2020-12-18 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 用于检测基板上的标记的装置、设备和方法
CN108010855B (zh) * 2016-10-31 2020-04-14 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 用于检测基板上的标记的装置、设备和方法
EP3339959A1 (en) * 2016-12-23 2018-06-27 ASML Netherlands B.V. Method of determining a position of a feature
TWI730050B (zh) * 2017-02-15 2021-06-11 聯華電子股份有限公司 層疊對準標記與評估製程穩定度的方法
US10656535B2 (en) * 2017-03-31 2020-05-19 Imec Vzw Metrology method for a semiconductor manufacturing process
US10473460B2 (en) * 2017-12-11 2019-11-12 Kla-Tencor Corporation Overlay measurements of overlapping target structures based on symmetry of scanning electron beam signals
US10446367B2 (en) * 2018-03-07 2019-10-15 Kla-Tencor Corporation Scan strategies to minimize charging effects and radiation damage of charged particle beam metrology system
US11333985B2 (en) * 2018-07-06 2022-05-17 Asml Netherlands B.V. Position sensor
EP3637187A1 (en) * 2018-10-12 2020-04-15 ASML Netherlands B.V. Method for measuring focus performance of a lithographic apparatus
JP7095183B2 (ja) * 2019-01-28 2022-07-04 ケーエルエー コーポレイション モアレターゲット及びそれを用い半導体デバイスの位置ずれを計測する方法
NL2024878A (en) * 2019-02-19 2020-08-27 Asml Holding Nv Metrology system, lithographic apparatus, and method
CN113454538B (zh) * 2019-02-21 2024-06-11 Asml控股股份有限公司 使用目标或产品的形状双折射的晶片对准
WO2020197950A1 (en) 2019-03-25 2020-10-01 Kla Corporation Improved self-moiré grating design for use in metrology
US11073768B2 (en) 2019-06-26 2021-07-27 Kla Corporation Metrology target for scanning metrology
JP7418080B2 (ja) * 2019-10-04 2024-01-19 キヤノン株式会社 位置検出装置、位置検出方法、リソグラフィ装置、及び物品の製造方法
EP4111495A4 (en) * 2020-04-15 2024-04-10 KLA Corporation MISREGISTRATION TARGET WITH DEVICE-SCALED FEATURES FOR MEASURING MISREGISTRATION OF SEMICONDUCTOR DEVICES
JP2023528357A (ja) * 2020-05-27 2023-07-04 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． アライメント方法および関連するアライメントおよびリソグラフィ装置
US11967535B2 (en) * 2021-04-13 2024-04-23 Kla Corporation On-product overlay targets
CN114326325B (zh) * 2021-12-29 2023-12-29 长江存储科技有限责任公司 套刻标记及其形成方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006060214A (ja) 2004-08-16 2006-03-02 Asml Netherlands Bv 角度分解した分光リソグラフィの特徴付けの方法および装置
JP2010141315A (ja) 2008-12-09 2010-06-24 Asml Netherlands Bv マーカの形成方法、マーカを有する基板及びデバイス製造方法

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61215905A (ja) 1985-03-22 1986-09-25 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 位置検出装置
US4710026A (en) * 1985-03-22 1987-12-01 Nippon Kogaku K. K. Position detection apparatus
JPH02188907A (ja) * 1989-01-17 1990-07-25 Canon Inc 面位置検出装置
JP2906433B2 (ja) 1989-04-25 1999-06-21 株式会社ニコン 投影露光装置及び投影露光方法
US5182610A (en) * 1990-04-19 1993-01-26 Sortec Corporation Position detecting method and device therefor as well as aligning device
JPH0587527A (ja) * 1991-09-27 1993-04-06 Canon Inc 光ヘテロダイン干渉計測方法及び計測装置
JP3187093B2 (ja) * 1991-09-27 2001-07-11 キヤノン株式会社 位置ずれ測定装置
US6034378A (en) * 1995-02-01 2000-03-07 Nikon Corporation Method of detecting position of mark on substrate, position detection apparatus using this method, and exposure apparatus using this position detection apparatus
US5805290A (en) * 1996-05-02 1998-09-08 International Business Machines Corporation Method of optical metrology of unresolved pattern arrays
KR100544439B1 (ko) 1997-03-07 2006-06-07 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 얼라인먼트유니트를갖는리소그래픽투영장치
JPH10270347A (ja) * 1997-03-24 1998-10-09 Nikon Corp 位置ずれ検出方法及びその装置
JPH11211415A (ja) 1998-01-29 1999-08-06 Canon Inc 位置検出装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
US6732890B2 (en) * 2000-01-15 2004-05-11 Hazelett Strip-Casting Corporation Methods employing permanent magnets having reach-out magnetic fields for electromagnetically pumping, braking, and metering molten metals feeding into metal casting machines
TW526573B (en) * 2000-12-27 2003-04-01 Koninkl Philips Electronics Nv Method of measuring overlay
DE60319462T2 (de) 2002-06-11 2009-03-12 Asml Netherlands B.V. Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung eines Artikels
WO2004008201A2 (en) * 2002-07-11 2004-01-22 Hymite A/S Accurate positioning of components of an optical assembly
JP4222926B2 (ja) 2002-09-20 2009-02-12 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． デバイス検査
JP4074867B2 (ja) * 2003-11-04 2008-04-16 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 第１及び第２位置合せマークの相対位置を計測する方法及び装置
US7279258B2 (en) * 2004-03-12 2007-10-09 Infineon Technologies Richmond, Lp Method and arrangement for controlling focus parameters of an exposure tool
JP2006039148A (ja) * 2004-07-26 2006-02-09 Toshiba Corp ホトマスク、それを用いたフォーカス測定方法および半導体装置の製造方法
US7342641B2 (en) * 2005-02-22 2008-03-11 Nikon Corporation Autofocus methods and devices for lithography
KR100715280B1 (ko) * 2005-10-01 2007-05-08 삼성전자주식회사 오버레이 키를 이용하는 오버레이 정밀도 측정 방법
US20070146670A1 (en) * 2005-12-27 2007-06-28 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, patterning device and device manufacturing method
US7818073B2 (en) 2006-04-20 2010-10-19 Asml Netherlands B.V. Method for obtaining improved feedforward data, a lithographic apparatus for carrying out the method and a device manufacturing method
US7502103B2 (en) 2006-05-31 2009-03-10 Asml Netherlands B.V. Metrology tool, system comprising a lithographic apparatus and a metrology tool, and a method for determining a parameter of a substrate
US7714981B2 (en) 2006-10-30 2010-05-11 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method
WO2008132799A1 (ja) * 2007-04-12 2008-11-06 Nikon Corporation 計測方法、露光方法及びデバイス製造方法
US8687166B2 (en) 2007-05-24 2014-04-01 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus having an encoder position sensor system
TWI383273B (zh) * 2007-11-20 2013-01-21 Asml Netherlands Bv 微影投射裝置之焦點測量方法及微影投射裝置之校準方法
NL1036476A1 (nl) 2008-02-01 2009-08-04 Asml Netherlands Bv Alignment mark and a method of aligning a substrate comprising such an alignment mark.
NL1036647A1 (nl) * 2008-04-16 2009-10-19 Asml Netherlands Bv A method of measuring a lithographic projection apparatus.
NL2003673A (en) 2008-11-21 2010-05-25 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and methods for compensating substrate unflatness, determining the effect of patterning device unflatness, and determing the effect of thermal loads on a patterning device.
NL2008111A (en) * 2011-02-18 2012-08-21 Asml Netherlands Bv Optical apparatus, method of scanning, lithographic apparatus and device manufacturing method.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006060214A (ja) 2004-08-16 2006-03-02 Asml Netherlands Bv 角度分解した分光リソグラフィの特徴付けの方法および装置
JP2010141315A (ja) 2008-12-09 2010-06-24 Asml Netherlands Bv マーカの形成方法、マーカを有する基板及びデバイス製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102566301B (zh) 2015-09-23
US20120133938A1 (en) 2012-05-31
TWI452441B (zh) 2014-09-11
TW201232193A (en) 2012-08-01
CN102566301A (zh) 2012-07-11
JP5155436B2 (ja) 2013-03-06
SG181227A1 (en) 2012-06-28
KR20120059412A (ko) 2012-06-08
US10151987B2 (en) 2018-12-11
EP2458441A3 (en) 2017-08-23
EP2458441B1 (en) 2022-01-19
JP2012146959A (ja) 2012-08-02
EP2458441A2 (en) 2012-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101266035B1 (ko) 측정 방법, 측정 장치 및 기판
KR100860862B1 (ko) 위치 측정 시스템 및 리소그래피 장치
JP5391333B2 (ja) オーバレイ測定方法、リソグラフィ装置、検査装置、処理装置、及びリソグラフィ処理セル
JP4611886B2 (ja) 複数の位置調整装置を備えるリソグラフィ装置及び位置調整測定方法
JP2018139005A (ja) 検査方法、リソグラフィ装置、マスクおよび基板
KR101654599B1 (ko) 오버레이 오차를 결정하는 방법 및 디바이스 제조 방법
JP4980264B2 (ja) 検査方法、デバイス製造方法、検査装置、基板、マスク、リソグラフィ装置、及びリソグラフィセル
JP5284481B2 (ja) スキャトロメータおよびリソグラフィ装置
KR20120018227A (ko) 계측 방법 및 장치, 리소그래피 시스템, 및 리소그래피 처리 셀
JP2012515431A (ja) 検査方法、検査システム、基板、およびマスク
SG173957A1 (en) Method and apparatus for controlling a lithographic apparatus
US20110295555A1 (en) Method and System for Determining a Lithographic Process Parameter
JP2008083032A (ja) 検査方法および装置、リソグラフィ装置、リソグラフィ処理セルおよびデバイス製造方法
JP2013048276A (ja) 透過イメージセンシングのためのデバイスおよび方法
KR102109508B1 (ko) 디바이스 제조 방법과 관련 리소그래피 장치, 검사 장치 및 리소그래피 처리 셀
CN114008534A (zh) 量测方法和相关联的量测术以及光刻设备
CN114868084A (zh) 量测方法和相关联的量测和光刻设备
JP4555276B2 (ja) リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP2009231837A (ja) リソグラフィ装置におけるウエーハの粗い位置合わせ方法
JP2010526435A (ja) イメージセンサ、イメージ検出方法、及びコンピュータプログラム
WO2021239448A1 (en) Substrate, patterning device and metrology apparatuses
CN108292111B (zh) 用于在光刻设备中处理衬底的方法和设备
US20240248414A1 (en) Fiber alignment monitoring tool and associated fiber alignment method
US11927892B2 (en) Alignment method and associated alignment and lithographic apparatuses

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160509

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170508

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180504

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190503

Year of fee payment: 7