KR101322723B1 - 리소그래피 장치 및 리소그래피 장치의 개선된 구성을 결정하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법, 그러한 방법을 수행하는 데 사용하기 위한 컴퓨터 판독가능한 매체, 및 리소그래피 장치가 개시된다. 예컨대, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법은 리소그래피 장치의 구성을 최적화하기 위해 측정하고 루틴에서 사용할 하나 이상의 장치 특징들의 지능적인 선택을 수반한다. 실시예에 따르면, 그러한 방법은 예컨대 선택된 장치 특징이 희박하게 분포되어 있는 영역에서와 같이, 측정 데이터가 충분하지 않은 하나 이상의 장치 특징에 타겟 에러 프로파일을 부과하는 것을 포함한다.

Description

리소그래피 장치 및 리소그래피 장치의 개선된 구성을 결정하기 위한 방법 {LITHOGRAPHIC APPARATUS AND METHODS FOR DETERMINING AN IMPROVED CONFIGURATION OF A LITHOGRAPHIC APPARATUS}

본 발명은 리소그래피 장치 및 그 개선된 구성을 결정하는 방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판상에, 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 기판상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 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 방사 빔을 통해 패턴을 스캐닝함으로써 각각의 타겟 영역을 조사하는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 장치로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.

패터닝 장치에서의 결함은 기판에 전사된 패턴에 에러를 야기할 수 있으며, 그로 인해 노광 후에 기판을 처리할 때 생성되는 회로 패턴에 에러를 야기할 수 있다. 그러한 에러들은 예컨대 기판상에 위치의 함수로서 패턴의 품질을 나타내는 파라미터의 변화에 의해 특징지워진다. 예컨대 두 선들 사이의 거리 또는 패터닝된 선의 폭과 같은, 특정 기하형태의 디멘젼으로 정의되는 임계 디멘젼(critical dimension)이 그러한 파라미터로서 사용될 수도 있다.

패턴의 품질에 있어서의 공간적 변화가 예측될 수 있다면, 그러한 변화를 감소시키도록 리소그래피 장치의 구성을 채택할 수 있다. 예컨대 최대 도즈 프로파일(maximum dose profile) 및/또는 초점 프로파일의 심도(depth of focus profile)를 규정하는 리소그래피 장치의 하나 이상의 특성들이 변경될 수 있다.

패터닝 장치상의 패턴의 품질의 변화를 평가하는 한가지 방법은, 형성될 장치 패턴(장치 패턴이 기판에 전사되는 특정 방식에 의존하는 식으로 패터닝 장치상의 패턴에 대응함)에 걸쳐 반복되는 장치 특징의 상이한 인스턴스들의 특성(예컨대 임계 디멘젼을 측정)을 비교하는 것이다.

이러한 방법에 기초한 조정 과정의 효율성은, 어떠한 유형의 장치 특징을 분석할지에 대한 선택 및 그러한 유형의 장치 특징의 인스턴스들이 장치 패턴에 걸쳐 분포되어 있는 방식에 강하게 의존할 수 있다. 특히, 조정 과정은 장치 특징이 발생하지 않거나 충분히 자주 발생하지 않는 장치 패턴의 영역들에 대해 적절하지 않을 수도 있다. 심지어 조정 과정은 그러한 영역들에서 장치 패턴의 품질의 감소를 야기할 수도 있다.

예컨대, 패터닝 장치의 에러를 교정하도록 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 방식을 개선하는 것이 바람직하다.

본 발명의 한 관점에 따르면, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법이 제공되며, 그러한 방법은: 타겟 장치 패턴의 후보 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판상에 이미징 될 타겟 장치 패턴을 분석하는 단계; 상이한 후보 장치 특징에 대해 상기 분석 단계를 반복하는 단계; 상기 분석 단계에서 식별된 복수의 인스턴스들이 선택 기준 또는 선택 기준들에 일치하는 후보 장치 특징을 선택하는 단계; 선택된 장치 특징의 식별된 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 그 특성의 목표 값 간의 차이를 포함하는 에러들의 세트를 획득하기 위해, 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴을 측정하거나 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 패터닝 장치를 측정하는 단계; 및 에러들의 세트를 개선하도록 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 관점에 따르면, 컴퓨터가 리소그래피 장치의 개선된 구성을 결정하기 위한 방법을 실행하도록 지시하는 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능한 매체가 제공되며, 그러한 방법은: 타겟 장치 패턴의 후보 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판상에 이미징 될 타겟 장치 패턴을 분석하는 것; 상이한 후보 장치 특징에 대하여 상기 분석 단계를 반복하는 것; 상기 분석 단계에서 식별된 복수의 인스턴스들이 선택 기준 또는 선택 기준들에 일치하는 후보 장치 특징을 선택하는 것; 선택된 장치 특징의 식별된 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 그 특성의 목표 값 간의 차이를 포함하는 에러들의 세트를 포함하여, 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴의 측정들 또는 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 패터닝 장치의 측정들로부터 데이터를 획득하는 것; 및 에러들의 세트를 개선하도록 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 것을 포함한다.

본 발명의 관점에 따르면, 패터닝된 방사빔을 형성하기 위해 그 단면에 패턴을 지닌 방사 빔을 부여할 수 있는 패터닝 장치를 지지하도록 구성된 지지대, 기판의 타겟 영역 상에 패터닝된 방사 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템, 및 리소그래피 장치의 구성을 최적화하도록 구성된 구성 최적화기를 포함하는 리소그래피 장치가 제공되며, 상기 구성 최적화기는: 타겟 장치 패턴 내의 후보 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 이미징될 타겟 장치 패턴을 분석하고, 상이한 후보 장치 특징에 대해 상기 분석 단계를 반복하도록 구성된 분석기; 상기 분석 단계에서 식별된 복수의 인스턴스들이 선택 기준 및 기준들에 일치하는 후보 장치 특징을 선택하도록 구성된 선택기; 선택된 장치 특징의 식별된 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 그 특성을 위한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 획득하기 위해, 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴을 측정하거나 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 패터닝 장치를 측정하도록 구성된 측정 장치; 및 에러들의 세트를 개선하기 위해 리소그래피 장치의 구성을 채택하도록 구성된 피팅 모듈(fitting module)을 포함한다.

본 발명의 관점에 따르면, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법이 제공되며, 그 방법은: 타겟 장치 패턴 내의 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 이미징 될 타겟 장치 패턴을 분석하는 단계; 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 그 특성의 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 획득하기 위해, 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴을 측정하거나 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 패터닝 장치를 측정하는 단계; 및 에러들의 세트를 개선하도록 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계를 포함하며, 채택하는 단계는 제약사항이나 타겟을 만족시키는 방식으로 수행되고, 제약사항이나 타겟은 측정 단계에서 에러들이 획득되는 인스턴스들 이외의 장치 특징의 인스턴스들에 적용할 수 있는 에러 프로파일이 타겟 에러 프로파일에 근접하는 것이다.

본 발명의 관점에 따르면, 컴퓨터가 리소그래피 시스템의 개선된 구성을 결정하기 위한 방법을 수행하도록 지시하는 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능한 매체가 제공되며, 이는: 타겟 장치 패턴의 후보 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 이미징 될 타겟 장치 패턴을 분석하는 것; 선택된 장치 특징의 식별된 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 그 특성의 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 포함하여, 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴의 측정들 또는 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 패터닝 장치의 측정들로부터 데이터를 획득하는 것; 및 에러들의 세트를 개선하도록 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 것을 포함하며, 채택하는 것은 제약사항 또는 타겟을 만족시키는 방식으로 수행되고, 제약사항 또는 타겟은 측정에서 에러들이 획득되는 인스턴스들 이외의 장치 특징의 인스턴스들에 적용할 수 있는 에러 프로파일이 타겟 에러 프로파일에 근접하는 것이다.

본 발명의 관점에 따르면, 패터닝된 방사빔을 형성하기 위해 그 단면에 패턴을 지닌 방사 빔을 부여할 수 있는 패터닝 장치를 지지하도록 구성된 지지대, 기판의 타겟 영역 상으로 패터닝된 방사 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템, 및 리소그래피 장치의 구성을 최적화하도록 구성된 구성 최적화기를 포함하는 리소그래피 장치가 제공되며, 상기 구성 최적화기는: 타겟 장치 패턴 내의 후보 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 이미징될 타겟 장치 패턴을 분석하도록 구성된 분석기; 장치 특징의 식별된 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 그 특성에 대한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 획득하기 위해, 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴을 측정하거나 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 패터닝 장치를 측정하도록 구성된 측정 장치; 및 에러들의 세트를 개선하기 위해 리소그래피 장치의 구성을 채택하도록 구성된 피팅 모듈을 포함하고, 채택하는 것은 제약사항 또는 타겟을 만족시키는 방식으로 수행되고, 제약사항 또는 타겟은 측정에서 에러들이 획득되는 인스턴스들 이외의 장치 특징의 인스턴스들에 적용할 수 있는 에러 프로파일이 타겟 에러 프로파일에 근접하는 것이다.

본 발명에 따른 구성은, 패턴에 걸쳐서 광범위하게, 조밀하게, 및/또는 일정하게 분포되는 하나 이상의 장치 특징들이 선택되는 경우에 장치 패턴을 개선시킬 것이다. 그러나, 선택된 하나 이상의 장치 특징들이 잘 분포되지 않는다면, 교정 과정이 잘 이루어지지 않을 수도 있으며, 특히 선택된 장치 특징이 전혀 존재하지 않거나 충분한 밀도로 존재하지 않는 경우 장치 패턴의 그러한 하나 이상의 영역들에 대하여 잘 이루어지지 않을 수도 있다. 실제로, 많은 상황에서, 그러한 영역에서의 장치 패턴의 품질은 교정 프로세스에 의해 상당히 악화될 수도 있다.

개시된 실시예에 따르면, 교정 프로세싱이 기반을 두는 하나 이상의 최적의 장치 특징들을 자동적으로 선택하기 위한 시스템을 제공함으로써 개선이 이루어진다.

이하에서는, 단지 예시를 목적으로 하여, 본 발명의 실시예를 대응하는 부분에 대응하는 도면 부호가 부여되어 있는 첨부된 개략 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시한다.
도 2는 측정되어 최적화 단계에서 입력으로 사용될 장치 특징들이 선택 기준 또는 기준들에 따라 선택되는 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 획득하기 위한 예시적인 프로세스를 도시한다.
도 3은 도 2에서 예시된 프로세스를 수행하기 위한 구성 최적화기의 개략적인 기능도이다.
도 4는 희소 영역들(sparse regions)을 위한 타겟 에러 프로파일이 최적화 단계에서 사용되는 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 획득하기 위한 추가적인 예시 프로세스를 도시한다.
도 5는 도 4에 예시된 프로세스를 수행하기 위한 구성 최적화기의 개략적인 기능도이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 본 리소그래피 장치는 이하의 구성요소를 포함한다:

- 방사 빔(B, 예컨대 UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 조정하도록 구성된 조명 시스템(조명기)(IL);

- 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 또한 특정의 파라미터에 따라 패터닝 장치(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제1 위치 설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT);

- 기판(예컨대, 레지스트가 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 특정의 파라미터에 따라 기판(W)을 정확히 위치시키도록 구성된 제2 위치 설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예컨대, 웨이퍼 테이블)(WT); 및

- 패터닝 장치(MA)에 의해 방사 빔(B)에 부여한 패턴을, 기판(W)의 타겟 영역(C)(예컨대, 하나 이상의 다이를 포함함) 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템(예컨대, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS).

조명 시스템은 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 장치를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치의 배향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예컨대 패터닝 장치가 진공 분위기에서 유지되는지의 여부와 같은 기타 조건들에 좌우되는 방식으로 패터닝 장치를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 장치를 유지하기 위해 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동시킬 수 있는 프레임(frame) 또는 테이블일 수도 있다. 지지 구조체는 패터닝 장치가 예컨대 투영 시스템에 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 모든 장치를 지칭하는 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 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것에 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사 빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같은 타겟 영역 내에 생성되는 장치에서의 특정 기능 층에 대응할 것이다.

패터닝 장치는 투과형 또는 반사형 모두 가능하다. 패터닝 장치의 경우는 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 경우는 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 액침액의 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 투과형 장치(예컨대, 투과형 마스크를 채용함)이다. 이와 달리, 리소그래피 장치는 반사형 장치(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 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는, 추가의 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 하나 이상의 테이블 상에서 예비 공정을 수행하면서 다른 하나 이상의 테이블을 노광용으로 사용하는 것이 가능하다.

리소그래피 장치는, 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해 기판의 적어도 일부분이 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 예컨대 물과 같은 액체로 덮일 수 있는 유형의 장치일 수 있다. 예컨대 마스크와 투영 시스템 사이의 리소그래피 장치 내의 다른 공간들에 액침(immersion) 액을 부여할 수도 있다. 액침 기술은 투영 시스템들의 개구수를 증가시키기 위한 기술분야에서 주지되어 있다. 본 명세서에서 사용되는 "액침(immersion)" 이라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체에 잠겨야하는 것을 의미하는 것이 아니라, 오히려 노광 동안 투영 시스템과 기판 사이에 액체가 위치되는 것만을 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 형성하는 것으로 간주되지 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 조정하는데 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 장치, 선형 인코더, 또는 용량형 센서)를 이용하여, 예컨대 상이한 타겟 영역(C)을 방사 빔(B)의 경로 내에 위치시키도록 기판 테이블(WT)을 정확하게 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 제1 위치 설정기(PM) 및 다른 위치 센서(도 1에 명시적으로 도시되어 있지 않음)가, 예컨대 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적 검색 후에 또는 스캔하는 동안에, 방사 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 장치(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(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(WT)의 이동은 제2 위치 설정기(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수 있다. 스테퍼의 경우(스캐너와는 달리), 지지 구조체(MT)는 숏-스트로크 액추에이터에만 연결될 수도 있고, 그렇지 않으면 고정될 것이다. 패터닝 장치(MA) 및 기판(W)은 패터닝 장치 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수도 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 전용의 타겟 영역에 위치하고 있지만, 이들 마크들은 타겟 영역들 사이의 공간에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려져 있다). 마찬가지로, 패터닝 장치(MA) 상에 하나보다 많은 다이가 제공되는 상황에서는, 패터닝 장치 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.

도시된 장치는 다음 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다:

1. 스텝 모드에서는, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)을 기본적으로 정지 상태로 유지한 채로, 방사 빔에 부여한 패턴 전체를 한 번에 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 정지 노광). 그리고나서, 상이한 타겟 영역(C)이 노광될 수 있도록 기판 테이블(WT)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, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)을 동기적으로 스캐닝하면서, 방사 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)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 지지 구조체(MT)를 기본적으로 정지 상태로 유지하고, 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(WT)의 각각의 이동 후에 또는 스캔 동안의 연속적인 방사 펄스의 사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급한 바와 같은 유형의 프로그래머블 미러 어레이(programable mirror array)와 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.

앞서 언급된 바와 같이, 패터닝 장치(MA) 상의 패턴의 결함은 기판(W)에 전사되는 장치 패턴의 에러를 야기할 수도 있다. 그러한 에러는 패터닝 장치(MA) 상의 에러를 측정하거나 패터닝 장치(MA)를 사용하여 패터닝된 기판(W) 상의 에러를 측정함으로써 추정될 수 있다. 그러나, 매우 큰 수의 특징들이 수반되기 때문에(통상적으로 10⁶ 보다 큼), 에러가 존재한다 해도 패터닝 장치(MA) 상에 존재하는 모든 특징과 관련된 에러를 측정하는 것은 실용적이지 않다. 일반적으로, 소정 유형의 장치 특징을 선택하여 장치 패턴에 그 장치 특징의 상이한 인스턴스들을 위치시키는 것이 효과적이다. 상이한 인스턴스들 각각의 특성(예컨대, 임계 디멘젼)이 획득되어 목표 값과 비교된다. 이러한 방식으로, 측정된 장치 특징의 각각의 인스턴스의 위치에서의 데이터 포인트(에러를 나타냄)로 장치 패턴에 걸친 에러들의 맵(목표 값으로부터의 편차들)을 구성할 수 있다.

일단 이러한 맵이 획득되면, 고려되는 각각의 포인트들에서 에러를 최소화하기 위해 컴퓨터 알고리즘을 리소그래피 장치의 구성을 변화시키는 데 사용할 수 있다. 이러한 포인트들이 전체 장치 패턴을 충분히 대표한다면, 새로운 구성은 리소그래피 장치가 타겟 장치 패턴에 더 잘 일치되는 장치 패턴을 생성할 수 있도록 할 것이다.

일반적으로 새로운 구성은, 패턴에 걸쳐서 광범위하게, 조밀하게, 및/또는 일정하게 분포되는 하나 이상의 장치 특징들이 선택되는 경우에 장치 패턴을 개선시킬 것이다. 그러나, 선택된 하나 이상의 장치 특징들이 잘 분포되지 않는다면, 교정 과정이 잘 이루어지지 않을 수도 있으며, 특히 선택된 장치 특징이 전혀 존재하지 않거나 충분한 밀도로 존재하지 않는 경우 장치 패턴의 그러한 하나 이상의 영역들에 대하여 잘 이루어지지 않을 수도 있다. 실제로, 많은 상황에서, 그러한 영역에서의 장치 패턴의 품질은 교정 프로세스에 의해 상당히 악화될 수도 있다.

개시된 실시예에 따르면, 교정 프로세싱이 기반을 두는 하나 이상의 최적의 장치 특징들을 자동적으로 선택하기 위한 시스템을 제공함으로써 개선이 이루어진다.

도 2는 예시적인 방법론을 도시한다. 단계 S202에서, 후보 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 소정의 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 형성될 타겟 장치 패턴을 분석한다. 임의의 수의 인스턴스들이 예컨대 약 10 내지 약 1000 사이에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 약 25 내지 약 250 사이에서 선택될 수도 있다. 그러한 프로세스는 원하는 수의 상이한 후보 특징들에 대해 복수의 인스턴스들이 획득될 때까지 하나 이상의 상이한 후보 특징들(즉, 상이한 유형의 후보 특징들, 각각의 후보 특징은 상이한 방사 패턴이 형성될 것을 요구함)에 대해 반복된다 (단계S204 및S206). 상이한 후보 특징들의 예시는 벽 구조체(Wall structure), 코너 구조체(corner structure), 또는 두 구조체 사이의 갭과 같은, 형성될 구조체의 상이한 부분들을 포함할 수도 있다.

단계 S208에서, 리소그래피 장치를 위한 최적의 구성을 결정하는데 사용하는 데 특별히 효과적일 후보 장치 특징을 결정하기 위해, 후보 장치 특징들의 복수의 인스턴스들 각각이 하나 이상의 선택 기준들과 비교된다.

그 후에, 단계 S208에서 선택된 장치 특징(또는 특징들)의 각각의 인스턴스의 특정한 특성(예컨대, 임계 디멘젼)을 위한 측정 값과 그 특성에 대한 목표 값 간의 차이들의 세트(에러들의 세트로도 지칭됨)를 결정하기 위해 측정을 수행하는 S210 및/또는 S212로 프로세스가 진행한다. 특정한 특성이 임계 디멘젼인 경우, 에러들의 세트는 임계 디멘젼의 편차들의 세트가 될 것이다.

단계 S210에서, 리소그래피 장치에 의해 사용될 패터닝 장치(MA), 특히 고려되어야 할 선택된 장치 특징(또는 특징들)의 인스턴스들의 각각에 대응하는 패터닝 장치(MA)상의 패턴의 부분들을 측정함으로써 에러들의 세트를 획득한다. 이 분석은 모든 경우들 또는 경우들의 서브세트를 포함할 수도 있다. 패터닝 장치(MA)의 측정으로부터 에러들의 세트(예컨대, 임계 디멘젼에서 편차들의 세트)를 유도시, 패터닝 장치(MA) 상의 패턴이 리소그래피 장치에 의해 기판(W)에 전사될 프로세스의 속성이 고려된다. 예컨대, 리소그래피 장치의 현재 구성(도즈 프로파일, 초점 심도 프로파일, 확대 등에 영향을 주는 파라미터들을 포함함) 및 전사 모드가 고려될 수 있다. 패터닝 장치(MA) 상의 패턴이 단순히 장치 패턴(즉, 기판(W)상에 형성될 패턴)의 스케일링된 버전(scaled version)인 경우, 에러들의 세트는 상대적으로 직접적으로 결정될 수 있다. 그렇지 않으면, 패터닝 장치(MA)와 장치 패턴의 대응하는 영역들 사이의 관계를 결정하기 위해 리소그래피 프로세스의 컴퓨터 시뮬레이션이 수행되어야 할 수도 있다.

단계 S212에서, 리소그래피 장치에 의한 노광 및 후속 프로세싱 후에, 프로세싱된 기판(W)(또는 프로세싱된 기판의 세트)을 측정함으로써 에러들의 세트를 획득한다.

단계 S214에서, 에러들의 세트를 개선하는 리소그래피 장치의 구성을 결정하기 위해 최적화 루틴(예컨대, 최적화 알고리즘, 피팅 루틴, 최적화 단계, 또는 반복적으로 변화시키는 단계로 지칭될 수도 있음)을 수행한다. 이 프로세스는 에러들의 세트가 수용가능한 한도 내에 있을 때까지 또는 에러들의 세트 내에 더 이상 추가적인 상당한 개선이 이루어질 수 없을 때까지 리소그래피 장치의 구성을 반복적으로 변화시키는 것을 수반할 수 있다. 예컨대, 에러들의 세트의 특성을 표시하는 메트릭(metric)(예컨대, 에러들의 평균 사이즈)이 정의될 수 있으며, 메트릭이 특정 임계치 아래로 떨어질 때까지 반복 프로세스가 계속되도록 구성될 수도 있다.

개시된 변형예에 따르면, 단계 S208에서 선택된 장치 특징(또는 특징들)의 인스턴스들과 관련된 에러들의 세트를 교정할, 리소그래피 장치에 의해 생성되는 시뮬레이팅된 패터닝된 방사빔에서의 국부 편차들의 세트가 결정된다. 그리고나서 국부 편차들의 세트에 대해 최적의 피트가 획득될 때까지 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특정한 특성에 영향을 미치는 리소그래피 장치의 하나 이상의 파라미터들을 변화시키도록 최적화 루틴이 구성될 수 있다.

예컨대, 국부 편차들의 세트는, 리소그래피 장치가 선택된 장치 특징(또는 특징들)의 인스턴스들 각각에서 부여하도록 구성되는 최대 도즈에서의 편차들을 포함할 수 있다. 임계 디멘젼은 최대 도즈의 값에 의존하며, 따라서 인스턴스의 영역에서 최대 도즈를 변화시키는 것이 임계 디멘젼의 에러를 교정하는 데(적어도 감소시키는 데) 사용될 수 있다. 노광 필드 내의 방사 도즈의 분포가 0과 1 사이에서 변화되도록 정규화되는 경우에(특정한 공간 변조(spatial modulation), 즉 0들과 1들의 위치들, 임의의 중간 값들, 또는 구배들(gradients)를 정의하는 장치 패턴), 최대 방사 도즈는 값 "1"에 대응하는 방사 도즈로서 정의된다. 따라서 최대 도즈를 증가시키는 것은, 제로 도즈에 대응하는 위치를 제외하고, 기판상에 형성되는 도즈 패턴의 모든 위치들에서 도즈를 비례하여 증가시키는 효과를 가진다. 최대 도즈 프로파일은, 패터닝 장치(MA)와 상호작용하기 전 및/또는 상호작용한 후에, 방사 빔의 강도를 변화시켜 조정될 수 있다. 최대 방사 도즈는 노광 필드에 걸쳐 변화하도록 이루어질 수 있으며, 따라서 에러들의 세트를 교정하기 위한 유연성을 제공한다. 기판(W)에 걸친 위치 함수로서 최대 방사 도즈의 변화는 최대 방사 도즈 프로파일, 도즈 지문, 또는 단순히 도즈 프로파일로 지칭될 수도 있지만, 패터닝 장치(MA)에 의해 부여된 도즈 패턴과 혼동되지 않아야 한다; 최대 방사 도즈 프로파일은 리소그래피 장치의 세팅에만 의존하고 패터닝 장치(MA)에는 독립적이다.

대안적으로 또는 부가적으로, 국부 편차들의 세트는 리소그래피 장치에 의해 생성되는 패터닝된 방사 빔의 초점 심도(즉, Z축에 평행하고, 기판(W)에 수직인 초점의 위치)의 편차들을 포함할 수도 있다. 또한, 장치 특징의 소정의 인스턴스의 임계 디멘젼은 그 인스턴스의 위치에서 초점의 심도를 변경시킴으로써 변화될 수 있으며, 따라서 초점의 심도는 임계 디멘젼의 에러들의 세트를 교정하는 데 사용될 수 있다. 또한, 초점의 심도는 노광 필드에 걸쳐 변화하도록 이루어질 수 있으며, 그에 따라 에러들의 세트를 교정하기 위한 유연성이 제공될 수 있다. 기판(W)에 걸친 위치 함수로서의 초점 심도의 변화는 초점 프로파일의 심도, 또는 단순히 초점 프로파일로서 지칭될 수도 있다.

최적화 루틴 S214 동안에 변화되는 리소그래피 장치의 하나 이상의 파라미터들은 조명 시스템(조명기)(IL) 및/또는 조명 시스템의 개구수를 규정하는 하나 이상의 세팅을 포함할 수도 있다. 그러한 파라미터의 변화는 고려되는 장치 특징의 유형의 함수로서 크기(magnitude)가 변화하는 효과를 가질 수도 있다. 즉, 몇몇의 장치 특징들은 다른 것보다 그러한 파라미터들의 변화에 더 민감할 것이다. 이러한 변화성이 최적화 프로세스에 더 큰 유연성을 제공할 수 있다.

단계 S208의 선택 프로세스를 수행하는 데 사용될 수 있는 다양한 가능한 방법들 및 방법들의 조합이 존재한다. 실시예들의 선택은 이하에서 설명된다.

한가지 예시적인 방법에 따르면, 이하의 두 단계들이 수행되는 단계 S208에서 분석된 후보 장치 특징들 각각에 대하여: 1) 후보 장치 특징의 각각의 인스턴스의 특정한 특성(예컨대, 임계 디멘젼)에 대한 측정된 값과 그 특성에 대한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 (예컨대, 단계 S210 및 S212를 참조하여 이상에서 설명된 방법을 사용하여) 결정하고; 및 2) 후보 장치 특징과 관련된 에러들의 세트를 교정할 리소그래피 장치에 의해 생성되는 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성(예컨대, 최대 도즈 또는 초점 심도)의 국부 편차들의 세트를 결정한다. 그리고나서, 국부 편차들의 세트의 특성에 기초한 선택 기준 또는 기준들을 (단독으로 또는 하나 이상의 다른 선택 기준들과 결합하여 단계 S208에서 사용하기 위해) 획득한다.

예컨대, 선택 기준 또는 기준들은 이하 중에 하나 이상을 포함할 수도 있다: 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트(예컨대, 수반되는 다양한 인스턴스들에 대한 도즈 또는 초점에서의 결정된 변화)가 특정 임계치보다 큰 편차를 포함하는 것; 및/또는 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트는 다른 후보 장치 특징들 중 임의의 것에 대하여 국부 편차들의 세트에서의 평균 편차보다 크거나 특정 임계치보다 큰 평균 편차를 포함하는 것. 따라서, 그러한 선택 기준 또는 기준들은 상대적으로 큰 교정을 수반하는 후보 장치 특징의 선택을 선호할 것이며, 이는 단계 S214에서 수행되는 피팅 루틴의 감도를 향상시켜서 최종 피트의 정확성을 향상시키도록 할 것이다.

대안적으로 또는 추가적으로, 선택 기준 또는 기준들은 이하 중에서 하나 이상을 포함할 수도 있다: 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트에서 최소 편차와 최대 편차 간의 차이가 특정 임계치보다 큰 것; 및/또는 후보 특징에 대한 국부 편차들의 세트에서 최소 편차와 최대 편차 간의 차이가 다른 후보 장치 특징들 중 임의의 것에 대한 국부 편차들의 세트에서 최소 편차와 최대 편차 간의 차이보다 큰 것. 따라서, 그러한 선택 기준 또는 기준들은 상대적으로 큰 범위의 상이한 교정들을 수반하는 후보 장치 특징의 선택을 선호할 것이며, 이는 단계 S214에서 수행되는 피팅 루틴의 감도를 향상시켜서 최종 피트의 정확성을 향상시키도록 할 것이다.

대안적으로 또는 추가적으로, 선택 기준 또는 기준들은 이하 중에서 하나 이상을 포함할 수도 있다: 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트가 특정 임계치보다 작은 편차를 포함하는 것; 및/또는 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트가 다른 후보 장치 특징들 중 임의의 것에 대한 국부 편차들의 세트의 평균 편차보다 작거나 특정한 임계치보다 작은 평균 편차를 포함하는 것. 따라서, 그러한 선택 기준 또는 기준들은 상대적으로 적은 양의 교정을 수반하는 후보 장치 특징들의 선택을 선호할 것이다. 그러한 장치 특징의 사용은, 피팅에 사용되는 다양한 특징들을 향상시키기 위해, 상이한 기준 또는 기준들, 예컨대 상대적으로 많은 양의 교정을 수반하는 후보 장치 특징들의 선택을 선호하는 기준 또는 기준들을 사용하여 선택되어진 하나 이상의 다른 장치 특징들과 결합하여 특히 효과적일 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 선택 기준 또는 기준들은 이하 중에서 하나 이상을 포함할 수도 있다: 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트에서의 최소 편차와 최대 편차 간의 차이가 특정한 임계치보다 작은 것; 및/또는 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트에서의 최소 편차와 최대 편차 간의 차이가 다른 후보 장치 특징들 중 임의의 것에 대한 국부 편차들의 세트에서의 최소 편차와 최대 편차 간의 차이보다 작은 것. 따라서 그러한 선택 기준 또는 기준들은 상대적으로 적은 범위의 상이한 교정들을 수반하는 후보 장치 특징의 선택을 선호할 것이다. 그러한 장치 특징의 사용은 상이한 기준 또는 기준들, 예컨대 상대적으로 큰 범위의 교정을 수반하는 후보 장치 특징의 선택을 선호하는 기준 또는 기준들을 사용하여 선택되어진 하나 이상의 다른 장치 특징들과 결합하여 특히 효과적일 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 선택 기준 또는 기준들은, 예컨대 평균 또는 분산이 특정 임계치보다 높거나 낮을 것을 요구하는, 측정된 에러들의 세트의 하나 이상의 특성들에 직접적으로 기반될 수도 있다.

단계 S208의 선택 프로세스는 단일의 후보 장치 특징(즉, 복수의 인스턴스들을 갖는 단일 유형의 장치 특징) 또는 복수의 후보 장치 특징들(각각의 유형이 복수의 인스턴스들을 가짐)을 선택하도록 구성될 수도 있다. 후자의 경우에, 피팅 단계 S214는 대응하는 복수의 에러들의 세트들(각각의 선택된 장치 특징에 대하여 하나의 에러들의 세트)을 처리(즉, 향상/최소화)할 필요가 있을 것이다.

대안적으로 또는 추가적으로, 선택 기준 또는 기준들은 후보 장치 특징의 인스턴스들의 수가 특정 임계치보다 높아야 한다는 필요조건을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 단계 S208의 선택 프로세스는 장치 패턴의 더 높은 비율을 나타내는 특징들을 선호할 것이며, 이러한 특징들은 특히 장치 패턴의 엔트로피 또는 자유도가 높거나 후보 장치 특징이 장치 패턴에 걸쳐가 상대적으로 균일하게 퍼져 있을 경우에 더 정확하게 패터닝 장치의 전반적인 에러들을 나타낼 것이다.

대안적으로 또는 부가적으로, 선택 기준 또는 기준들은 단위 영역당 후보 장치 특징의 인스턴스들의 수의 분산이 특정 임계치보다 낮아야 한다는 필요조건을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 단계 S208의 선택 프로세스는 장치 패턴에 걸쳐 상대적으로 균일하게 퍼져 있는 특징들을 선호할 것이고, 이러한 특징들은 패터닝 장치에서의 에러들을 더 정확히 나타낼 것이며, 피팅 단계 S214가 후보 장치 특징들이 위치되는 영역에서뿐만 아니라 기판 전체에 걸쳐 정확한 장치 패턴을 생성하는 구성을 찾도록 할 것이다.

대안적으로 또는 추가적으로, 선택 기준 또는 기준들은 이하 중에서 하나 이상을 포함할 수도 있다: 1) 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성(예컨대, 국부 최대 도즈 또는 초점의 심도)에 있어서의 교정 변화(corrective change) 대 후보 장치 특징의 각각의 인스턴스의 특정한 특성(예컨대, 임계 디멘젼)의 감도의 최소, 최대, 또는 평균 값이 특정 임계치보다 큰 것; 및/또는 2) 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성에 있어서의 교정 변화 대 후보 장치 특징의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 감도의 최소, 최대, 또는 평균 값이 특정 임계치보다 작은 것. 예컨대, 옵션 1)은 (고감도를 나타내는) 제1 세트의 특징들을 선택하는 데 사용되고 옵션 2)는 (저감도를 나타내는) 제2 세트의 특징들을 선택하는 데 사용될 수도 있으며, 제1 및 제2 세트의 특징들은 모두 최적화 프로세스에서 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 선택된 장치 특징에 의해 샘플링된 특성들의 범위는 더 크며, 이는 (더 양호한 구성과 더 정확한 장치 패턴을 초래하며) 최적화 루틴의 정확성을 개선시킬 것이다.

적어도 단계 S202, S204, S206, S208, 및 S214 (적어도 부분적으로 단계 S208 및 S210)는, 하드웨어(CPU, RAM, ROM 등)와 관련하여 당업자에게 주지되어 있는 컴퓨터를 사용하여 수행될 수 있다. 소프트웨어 코드는 컴퓨터가 필요한 모든 단계들을 수행하도록 지시하는 데 사용될 수 있다. 소프트웨어 코드는 RAM, ROM 또는 DVD와 같은 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장될 수 있으며, 적절한 판독기에 의해 또는 네트워크를 통한 데이터 접속에 의해 컴퓨터에 공급될 수 있다.

도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, (컴퓨터에 의해 실행될 수도 있는) 구성 최적화기(302)에 의해 리소그래피 장치에서 기능성이 실행될 수 있으며, 구성 최적화기(302)는: 타겟 장치 패턴에서의 후보 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 형성되는 타겟 장치 패턴을 분석하고 상이한 후보 장치 특징들에 대하여 상기 분석 단계를 반복하도록 구성된 분석기(304); 상기 분석 단계에서 식별된 복수의 인스턴스들이 선택 기준 또는 기준들에 일치하는 하나 이상의 후보 장치 특징을 선택하도록 구성된 선택기(306); 리소그래피 장치를 이용하여 생성된 장치 패턴에서 또는 리소그래피 장치를 이용하여 장치 패턴을 생성하기 위한 패터닝 장치(MA)에서 선택된 장치 특징의 각각의 인스턴스의 특정한 특성에 대해 측정된 값과 그 특성의 목표 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 결정하도록 구성된 측정 장치(308); 및 예측된 장치 패턴의 에러들의 세트를 개선하는 구성을 결정하기 위해 시뮬레이션에서 리소그래피 장치의 구성을 반복적으로 변화시키도록 구성된 피팅 모듈(310)을 포함한다.

도 4는, 리소그래피 장치의 구성을 개선하기 위해 사용될 장치 특징이 매우 낮은 공간 밀도로만 존재하거나 전혀 존재하지 않는 영역들로 정의되는 희박 영역들(sparse regions)을 타겟 장치 패턴이 포함하는 경우를 처리하는 방법을 도시한다. 그 방법은 단독으로 또는 이상에서 설명된 변형예들 중 임의의 것과 결합하여 사용될 수 있다. 특히, 그러한 방법이 최적화 프로세스에서 사용하기에 가장 적절한 하나 이상의 특징들을 선택하기 위해 단계 S204, S206 및S208의 등가물을 필요로 하지 않더라도, 그러한 단계들은 선택적으로 포함될 수 있다.

도 4의 방법은 예컨대 타겟 장치 패턴이 메모리 칩 또는 유사물을 위한 것인 경우 특히 유용할 수 있다. 그러한 장치 패턴들은 통상적으로, 스토리지 블록들을 책임지는 하나 이상의 장치 특징들이 포함되어 있는 중심 영역에서 매우 반복적이이지만 스토리지 블록들로의 연결들이 정의되는 주변 영역들에서 훨씬 더 랜덤하다. 중심 영역에서의 고도의 반복은 최적화 프로세스가 기반을 둔 하나 이상의 소정의 장치 특징들의 다수의 균일하게 분포된 인스턴스들을 쉽게 선택할 수 있도록 하지만, 주변 영역에 대한 정보는 상대적으로 적게 이용가능하게 될 수 있다. 그러한 최적화 프로세스는, 중심 영역에서 높은 정확성을 얻을 수 있지만 주변 영역에서는 상대적으로 열악하거나 심지어 교정 프로세스에 의해 저하되는 리소그래피 장치를 위한 구성을 초래할 수도 있다.

이러한 문제점은 희박 영역(예컨대, 주변 영역)에서 얻어지는 특정 범위의 특성들을 수반하는 최적화 프로세스에 제약사항이나 타겟을 부과하는 것에 의해 해결될 수 있다. 이러한 방법은 비-희박 영역(예컨대, 중심 영역)에서 가능한 개선을 실질적으로 제한하지 않으면서 희박 영역에서의 저하를 제한한다.

단계 S402에서, 하나 이상의 장치 특징들의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해, 소정의 리소그래피 장치에 의해 기판(W) 상에 형성될 타겟 장치 패턴이 분석된다. 임의의 수의 인스턴스들이 선택될 수 있으며, 예컨대 타겟 장치 패턴에 존재하는 장치 특징의 인스턴스들의 전체수의 적어도 1%가 선택될 수도 있고, 바람직하게는 10% 이상, 50% 이상, 또는 인스턴스들 전체가 선택될 수 있다.

단계 S404에서, 단위 영역당 장치 특징의 인스턴스들의 수가 특정 임계치 아래인 희박 영역을 식별하기 위해 추가적으로 타겟 장치 패턴이 분석된다. 예컨대, 특정 임계치가 전체 타겟 장치 패턴 내의 평균 밀도의 50% 이하일 수 있으며, 바람직하게는 10% 이하 또는 1% 이하이다.

프로세스는, 장치 특징의 각각의 인스턴스의 특정한 특성(예컨대, 임계 디멘젼)에 대한 측정된 값과 그 특성에 대한 목표 값 간의 차이들의 세트(에러들의 세트로 지칭되기도 함)를 결정하도록 측정이 수행되는 단계 S406 또는 S408로 진행한다. 특정한 특성이 임계 디멘젼인 경우, 에러들의 세트는 예컨대, 임계 디멘젼의 편차들의 세트가 될 것이다. 단계 S406 및 S408의 방법들은 단계 S210 및 S212를 참조하여 이상에서 설명된 것들에 대응한다.

단계 S410에서, 에러들의 세트를 개선하는 리소그래피 장치의 구성을 결정하기 위해 최적화 루틴이 수행된다. 그 수행되는 프로세스는, 장치 특징들이 임의의 특별한 선택 기준들에 따라 선택되고 새로운 제약 사항이나 타겟이 희박 영역에서의 예측된 에러 프로파일에 부과되어야 한다는 필요조건이 없다는 것을 제외하면, 단계 S214를 참조하여 이상에서 언급된 것과 유사하다.

희박 영역을 결정하는 단계 S404는 필수적이지 않으며 생략할 수 있다. 그러한 경우, 최적화 루틴은, 측정 단계들 S406 및 S408 중 하나 또는 둘 모두에서 에러들이 획득되는 인스턴스들 이외의 장치 특징의 인스턴스들에 대한 예측된 에러 프로파일이 타겟 에러 프로파일에 근접해야한다는 제약 사항 또는 타겟에 따라 수행될 것이다. 즉, 타겟 에러 프로파일은 측정 데이터를 이용할 수 없는 장치 패턴의 인스턴스들에 적용할 것이다. 그러나, 이러한 인스턴스들에 대한 다른 정보가 공지되거나 추정될 수 있으며, 예컨대 리소그래피 장치의 구성에서 특정한 변화에 대한 그들의 감도, 또는 최대 도즈나 초점 심도에 있어서의 변화에 대한 이 특징들의 임계 디멘젼의 감도가 공지될 수 있다.

제약사항이나 타겟은, 최적화 알고리즘에서 고려되는 리소그래피 장치 구성에서의 변화들이 타겟 에러 프로파일(즉, 제약사항)의 허용범위 마진 내에 속하는 예측된 에러 프로파일(즉, 목표 값에 대한 임계 디멘젼의 위치 변화와 같이, 장치 패턴의 특성에 있어서 예상된 에러의 위치 변화)을 초래하는 것들로 제한되는 것일 수 있다. 대안적으로, 제약사항 또는 타겟은 타겟 에러 프로파일(즉, 타겟)일 수 있다. 예컨대 최적화 알고리즘은, 예컨대 이것이 결정되는 희박 영역에, 에러 측정들이 수행되었던 비-희박 영역들에서 장치 특징의 인스턴스들의 평균 밀도에 대응하는 밀도로 데이터 포인트들(즉, 장치 특징에서의 에러들의 측정들에 대응하지 않는 데이터 포인트들)을 인위적으로 삽입할 수도 있고, 타겟 에러 프로파일에 대응하는 인위적인 데이터 포인트들에 에러 값들을 할당한다. 그리고나서 인위적으로 삽입된 에러 값들은, 이러한 에러들을 교정하는 구성을 발견하도록 노력할 최적화 알고리즘에 대한 "타겟" 으로서 작용한다. 그리고나서 인위적인 데이터 포인트들을 가진 희박 영역과 (측정 프로세스 S406 또는 S408로부터의) 실제 데이터 포인트들을 가지는 비-희박 영역의 결합은 최적화 루틴에 대한 입력으로서 사용될 수 있다. 예컨대, 최적화 루틴은, 측정된 데이터 포인트들과 인위적인 데이터 포인트들의 결합에 의해 나타내어지는 에러들의 세트를 교정할 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성(예컨대, 최대 도즈 또는 초점 심도에 있어서의 국부 편차들)에 있어서의 국부 편차들의 세트를 결정하고, 편차들의 세트에 대한 최적 피트가 달성될 때까지 리소그래피 장치의 하나 이상의 특성을 변화시킨다.

예시적인 실시예에서, 타겟 에러 프로파일은 공간적으로 균일한 에러 프로파일이다(예컨대, 타겟은 임계 디멘젼에서의 에러가 희박 영역에 걸쳐 상수 값일 수 있음). 이러한 타겟 에러 프로파일은 상대적으로 적용하기 단순하고, 이 영역들을 고려하는 어떠한 시도도 이루어 지지 않은 경우에 비하여, 이 영역들이 결정되고 타겟 에러 프로파일이 그들에 적용되는 희박 영역에서 장치 패턴의 정확성에서의 상당한 개선을 이룰 수 있다.

타겟 에러 파일은 이하 중 하나 이상의 위치를 가지는 변화를 정의할 수도 있다: 공칭 값에 대한 장치 특징의 특징적인 기하학적 부분(characteristic geometrical portion)의 디멘젼, 선의 폭, 두 선 간의 거리, 장치 특징의 위치 배치의 정확성, 및/또는 장치 특징의 배향의 정확성.

변형예에 따르면, 최적화 단계 S410은, 측정 단계에서 측정된 하나 이상의 장치 특징들의 인스턴스들과 관련된 에러들의 세트(예컨대, 임계 디멘젼에서의 에러)를 교정할 리소그래피 장치에 의해 생성된 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성(예컨대, 국부 최대 도즈 또는 초점 심도)에 있어서의 국부 편차들의 세트를 결정하는 것과 국부 편차들의 세트에 대한 최적 피트를 수행(즉, 가능한 한 근접하게 국부 편차들의 세트에 일치하는 패터닝된 방사 빔을 생성하는 리소그래피 장치의 구성을 찾는 것)하는 것을 포함한다. 이러한 시나리오에서, 최적화 루틴은 최적화의 일부로서 변화되는 패터닝된 방사 빔의 특성의 변화 대 측정 단계에서 측정되지 않은 하나 이상의 장치 특징들의 인스턴스들의 (예컨대, 임계 디멘젼의) 예상 감도를 고려할 수도 있다. 예컨대, 장치 특징의 특정 기하학적 특징(예컨대, 선 폭)의 임계 디멘젼에 있어서의 에러가 단계 S406 및 S408에서 측정되고 최대 도즈의 변화가 에러를 교정하는 데 사용되는 패터닝된 방사 빔의 특성인 경우에, 최대 도즈의 변화 대 측정되지 않은 하나 이상의 장치 특징들의 인스턴스들의 대응하는 임계 디멘젼(예컨대, 희박 영역에서의 장치 특징의 선 폭)의 감도가 피팅 알고리즘에서 고려된다. 이러한 방법은 어떠한 측정 데이터도 이용할 수 없는 위치들에서 피트의 품질을 상당히 개선할 수 있다. 예컨대, 희박 영역의 경우에, 이는 희박 영역에서의 장치 패턴의 속성이 상당히 다른 평균 감도를 초래하며 비-희박 영역에서의 장치 패턴의 속성과 기본적으로 상이하기 때문이다. 이는 메모리 장치를 위한 경우, 예컨대 주변(희박) 영역에서의 임계 디멘젼의 도즈 감도가 중심(비-희박) 영역에서의 임계 디멘젼의 도즈 감도와 상당히 상이한 경우일 수 있다.

보다 일반적으로, 패터닝된 방사 빔의 교정 특성에서의 변화 대 단계 S406 및 S408에서 측정된 특성의 예상 감도가 실험 또는 시뮬레이션으로부터 결정될 수 있다.

적어도 단계 S402, S404 및 S410 (적어도 부분적으로 단계 S406 또는 S408)는 즉 당업자에게 주지된 하드웨어(CPU, RAM, ROM, 등)와 관련된 컴퓨터를 사용하여 수행될 수 있다. 소프트웨어 코드는 RAM, ROM 또는 DVD와 같은 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 저장될 수 있으며, 적절한 판독기 또는 네트워크를 통한 데이터 접속에 의해 컴퓨터에 공급될 수 있다.

도 5에서 개략적으로 도시된 바와 같이, (컴퓨터에 의해 실행될 수도 있는) 구성 최적화기(502)에 의해 리소그래피 장치에서 기능성이 실행될 수 있으며, 구성 최적화기(502)는: 타겟 장치 패턴에서의 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판(W) 상에 형성되는 타겟 장치 패턴을 분석하도록 구성된 분석기(504); 리소그래피 장치를 사용하여 장치 패턴을 생성하기 위해, 리소그래피 장치 또는 리소그래피 장치의 시뮬레이션을 사용하여 생성된 장치 패턴 또는 패터닝 장치에서 장치 특징의 각각의 인스턴스의 특정한 특성에 대한 측정 값과 그 특성에 대한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 결정하도록 구성된 측정 장치(506); 및 단계 S410을 참조하여 이상에서 논의된 제약사항 또는 타겟에 따라, 예측된 장치 패턴의 에러들의 세트를 개선하는 구성을 결정하기 위해 시뮬레이션에서 리소그래피 장치의 구성을 반복적으로 변화시키도록 구성된 피팅 모듈(508)을 포함한다.

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.

광학 리소그래피의 문맥에서 본 발명의 실시예들의 사용예에 대해 이상에서 특정하게 언급되었지만, 본 발명은 기타 응용예, 예컨대 임프린트 리소그래피에 사용될 수도 있다고 이해되어 질 것이며, 문맥이 허용하는 한, 광학 리소그래피에 한정되지 않는다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 장치의 토포그래피(topography)기판 상에 생성되는 패턴을 정의한다. 패터닝 장치의 토포그래피는, 레지스트가 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그들의 조합을 인가함으로서 수정되는 경우 기판에 공급된 레지스트의 층으로 프레스될 수도 있다. 패터닝 장치는 레지스트가 수정된 후에 레지스트 내에 패턴을 남기고 레지스트로부터 제거된다.

본 명세서에 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔 뿐 아니라, 자외(UV) 방사선(예컨대, 365, 355, 248, 193, 157, 또는 126 nm의 파장 또는 그 부근의 파장을 가짐) 및 극자외(EUV) 방사선(예컨대, 5-20 mn 범위의 파장을 가짐)을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다. 문맥이 허용하는 곳에서의 "렌즈"라는 용어는 굴절성, 반사성, 자기적, 전자기적 및 정전기적 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 발명의 실시예는 위에서 개시된 바와 같은 방법을 기술하는 기계 판독 가능한 지시어들의 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.

본 발명은 다음의 항을 사용하여 부가적으로 설명될 수도 있다:

1. 타겟 장치 패턴에서의 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 이미징될 타겟 장치 패턴을 분석하는 단계;

상기 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 그 특성에 대한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 획득하기 위해, 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴을 측정하거나 리소그래피 장치에서 사용하기 위한 패터닝 장치를 측정하는 단계; 및

에러들의 세트를 개선하기 위해 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계로서, 상기 채택은 제약사항 또는 타겟을 만족시키는 방식으로 수행되고, 상기 제약사항 또는 타겟은 상기 측정 단계에서 에러들이 획득되는 인스턴스들 이외의 장치 특징의 인스턴스들에 적용가능한 에러 프로파일이 타겟 에러 프로파일에 근접하는 것인, 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계

를 포함하는 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

2. 제1항에 있어서, 상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계는 에러드르이 세트를 개선하는 구성을 결정하기 위해 시뮬레이션에서 리소그래피 장치의 구성을 반복적으로 변화시키는 것을 포함하고, 상기 반복적으로 변화시키는 단계는 제약사항 또는 타겟을 만족시키는 방식으로 수행되고, 타겟 에러 프로파일에 근접하는 에러 프로파일은 상기 시뮬레이션에서 예측된 에러 프로파일인 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계는, 측정 단계에서 획득된 에러들의 세트를 교정할 리소그래피 장치에 의해 생성되는 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성에 있어서의 국부 편차들의 세트를 결정하는 것과 국부 편차들의 세트에 대한 최적 피트를 수행하는 것을 포함하고,

상기 채택 단계는, 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성에 있어서의 변화 대 에러들이 측정 단계에서 획득되는 인스턴스들 이외의 장치 특징의 인스턴스들에 적용될 때의 특정한 특성의 감도를 고려하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

4. 제1항 및 제2항 중 임의의 항에 있어서, 상기 분석 단계에서 인스턴스들이 식별되는 장치 특징의 단위 영역당 인스턴스들의 수가 특정 임계치 아래인 영역으로서 정의되는 타겟 장치 패턴에서의 희박 영역을 식별하는 단계를 더 포함하고, 상기 타겟 에러 프로파일은 적어도 희박 영역에서 정의되는 되는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.

5. 제1항 내지 제4항 중 임의의 항에 있어서, 타겟 에러 프로파일은 공간적으로 균일한 에러 프로파일인 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.

6. 제1항 내지 제5항 중 임의의 항에 있어서, 타겟 에러 프로파일은, 장치 특징의 선 폭, 장치 특징의 선 분리, 장치 특징의 위치 배치 정확성, 및 장치 특징의 배향 정확성 중 적어도 하나에서 에러의 위치의 변화를 포함하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.

7. 제1항 내지 제6항 중 임의의 항에 있어서, 장치 특징의 인스턴스들의 특정한 특성은: 장치 특징의 선 폭, 장치 특징의 선 분리, 장치 특징의 위치 배치 정확성, 및/또는 장치 특징의 배향 정확성 중에서 선택된 하나 이상 것을 포함하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.

8. 제1항 내지 제7항 중 임의의 항에 있어서, 상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계는, 기판 면 내의 초점의 심도의 위치의 변화에 영향을 미치는 리소그래피 장치의 하나 이상의 특성을 변화시키는 것을 포함하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.

9. 제1항 내지 제8항 중 임의의 항에 있어서, 상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 것은 기판 면에서 최대 도즈 프로파일, 또는 도즈 지문에 영향을 미치는 리소그래피 장치의 하나 이상의 특성을 변화시키는 것을 포함하고, 상기 하나 이상의 특성은, 예컨대 리소그래피 장치의 방사 빔 부분이 패터닝 장치와 상호작용하기 이전에 리소그래피 장치의 방사 빔 부분을 변형시키거나, 패터닝 장치 상에 입사된 도즈 프로파일을 변형시키거나, 또는 방사 빔 부분이 패터닝 장치와 상호작용한 후에 리소그래피 장치의 방사 빔 부분을 변형시키는 것인 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.

10. 제1항 내지 제9항 중 임의의 항에 있어서, 상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 것은: 1) 리소그래피 장치의 확대; 2) 리소그래피 장치의 조명기(상기 조명기는 방사 빔이 패터닝 장치 상에 지향되기 이전에 소스로부터 방사 빔을 조절하도록 구성됨)의 세팅; 및/또는 3) 개구수를 정의하는 리소그래피 장치의 세팅으로부터 선택된 하나 이상의 것을 변화시키는 것을 포함하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.

11. 컴퓨터가 리소그래피 시스템의 개선된 구성을 결정하기 위한 방법을 수행하도록 지시하는 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능한 매체로서,

타겟 장치 패턴에서 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 이미징될 타겟 장치 패턴을 분석하는 것;

복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 그 특성에 대한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 포함하여, 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴의 측정 또는 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 패터닝 장치의 측정으로부터 데이터를 획득하는 것; 및

에러들의 세트를 개선하도록 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 것을 포함하고,

상기 채택은 제약 사항 또는 타겟을 만족시키는 방식으로 수행되며, 상기 제약 사항 또는 타겟은 측정 단계에서 에러들이 획득되는 인스턴스들 이외의 장치 특징의 인스턴스들에 적용가능한 에러 프로파일이 타겟 에러 프로파일에 근접하는 것인 컴퓨터 판독가능한 매체.

12. 패터닝된 방사 빔을 형성하기 위해 단면에 패턴을 가지는 방사 빔을 부여할 수 있는 패터닝 장치를 지지하도록 구성된 지지대;

기판의 타겟 영역 상에 패터닝된 방사 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템; 및

리소그래피 장치의 구성을 최적화하기 위한 구성 최적화기를 포함하고,

상기 구성 최적화기는:

타겟 장치 패턴에서 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 이미징될 타겟 장치 패턴을 분석하도록 구성된 분석기;

장치 특징의 식별된 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 그 특성에 대한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 획득하기 위해, 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴을 측정하거나, 리소그래피 장치에서 사용하기 위한 패터닝 장치를 측정하도록 구성된 측정 장치; 및

에러들의 세트를 개선하기 위해 리소그래피 장치의 구성을 채택하도록 구성된 피트 모듈을 포함하고,

상기 채택은 제약 사항 또는 타겟을 만족시키는 방식으로 수행되며, 상기 제약 사항 또는 타겟은 상기 측정 단계에서 에러들이 획득되는 인스턴스들을 제외한 장치 특징의 인스턴스들에 적용가능한 에러 프로파일이 타겟 에러 프로파일에 근접하는 것인, 리소그래피 장치.

13. 타겟 장치 패턴에서의 후보 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 이미징 될 타겟 장치 패턴을 분석하는 단계;

상이한 후보 장치 특징에 대하여 상기 분석 단계를 반복하는 단계;

상기 분석 단계에서 식별된 복수의 인스턴스들이 선택 기준 또는 기준들에 일치하는 후보 장치 특징을 선택하는 단계;

선택된 장치 특징의 식별된 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 그 특성에 대한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 획득하기 위해, 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴을 측정하거나 리소그래피 장치에서 사용을 위한 패터닝 장치를 측정하는 단계; 및

에러들의 세트를 개선하도록 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계를 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

14. 제13항에 있어서, 선택된 장치 특징과 관련된 에러들의 세트를 교정할 리소그래피 장치에 의해 생성되는 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성에서의 국부 편차들의 세트를 결정하는 단계를 더 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

15. 제14항에 있어서, 상기 반복적으로 변화시키는 단계는 국부 편차들의 세트에 대한 최적 피트를 발견하기 위해 리소그래피 장치의 하나 이상의 특성들을 변화시키는 것을 포함하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

16. 제13항에 있어서, 상기 선택 단계는 복수의 선택 기준을 사용하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

17. 제13항에 있어서, 장치 특징의 인스턴스들의 특정한 특성은: 장치 특징의 선 폭, 장치 특징의 선 분리, 장치 특징의 위치 배치 정확성, 및/또는 장치 특징의 배향 정확성으로부터 선택된 하나 이상의 것을 포함하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

18. 제13항에 있어서, 상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계는 기판의 면 내에 초점의 심도의 위치의 변화에 영향을 미치는 리소그래피 장치의 하나 이상의 특성을 변화시키는 것을 포함하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

19. 제13항에 있어서, 상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계는 기판 면에서 최대 도즈 프로파일, 또는 도즈 지문에 영향을 미치는 리소그래피 장치의 하나 이상의 특성을 변화시키는 것을 포함하고, 상기 하나 이상의 특성은 예컨대 방사 빔이 패터닝 장치와 상호작용하기 이전에 리소그래피 장치의 방사 빔 부분을 변형시키거나, 패터닝 장치 상에 입사된 도즈 프로파일을 변형시키거나, 방사빔이 패터닝 장치와 상호작용 한 이후에 리소그래피 장치의 방사 빔 부분을 변형시키는 것인 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

20. 제13항에 있어서, 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계는: 1) 리소그래피 장치의 확대; 2) 리소그래피 장치의 조명기의 세팅, 그 조명기는 방사 빔이 패터닝 장치 상에 지향되기 이전에 소스로부터 방사 빔을 조절하도록 구성됨; 및/또는 3) 개구수를 정의하는 리소그래피 장치의 세팅으로부터 선택된 하나 이상의 것을 변화시키는 것을 포함하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

21. 제13항에 있어서, 상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계는 제약사항 또는 타겟을 만족시키는 방식으로 수행되고, 상기 제약 사항 또는 타겟은 상기 측정 단계에서 에러들이 획득되는 인스턴스들 이외의 장치 특징의 인스턴스들에 적용가능한 에러 프로파일이 타겟 에러 프로파일에 근접하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

22. 제21항에 있어서, 상기 분석 단계에서 인스턴스들이 식별되는 장치 특징의 단위 영역당 인스턴스들의 수가 특정 임계치보다 작은 영역으로 정의되는 타겟 장치 패턴 내의 희박 영역을 식별하는 단계를 더 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

23. 제13항에 있어서, 상기 분석 단계에서 분석된 후보 장치 특징들의 각각의 특징에 대하여:

후보 장치 특징의 식별된 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 그 특성에 대한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 획득하기 위해, 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴을 측정하거나 리소그래피 장치에 사용하기 위한 패터닝 장치를 측정하는 단계; 및

후보 장치 특징에 관련된 에러들의 세트를 교정할 리소그래피 장치에 의해 생성되는 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성에서의 국부 편차들의 세트를 결정하는 단계를 포함하고,

상기 선택 기준 또는 기준들은 국부 편차들의 세트의 특성에 기초하는 필요조건을 포함하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

24. 제23항에 있어서, 상기 선택 기준 및 기준들은: 1) 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트가 특정 임계치보다 작은 편차를 포함하는 것; 2) 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트가 다른 후보 장치 특징들 중 임의의 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트에서의 평균 편차보다 작은 평균 편차를 포함하는 것; 및/또는 3) 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트가 특정 임계치보다 작은 평균 편차를 포함하는 것으로부터 선택된 하나 이상의 것을 포함하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

25. 제23항에 있어서, 선택 기준 또는 기준들은: 1) 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트에서의 최소 편차와 최대 편차 간의 차이가 특정한 임계치보다 작은 것; 및/또는 2) 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트에서의 최소 편차와 최대 편차 간의 차이가 다른 후보 장치 특징의 임의의 것에 대한 로컬 편차들의 세트에서 최소 편차와 최대 편차 간의 차이보다 작은 것으로부터 선택된 하나 이상의 것을 포함하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

26. 제23항에 있어서, 상기 선택 기준 또는 기준들은: 1) 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성의 변화 대 후보 장치 특징의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 감도의 최소, 최대 또는 평균 값이 특정한 임계치보다 큰 것; 및/또는 2) 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성의 변화 대 후보 장치 특징의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 감도의 최소, 최대 또는 평균 값이 특정한 임계치보다 작은 것으로부터 선택된 하나 이상의 것을 포함하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하기 위한 방법.

전술한 내용은 예시를 위한 것으로, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 하기 청구항들의 범위를 벗어나지 않고서도 전술한 본 발명에 대한 변형예가 이루어질 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (16)

1. 타겟 장치 패턴에서 후보 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 이미징될 상기 타겟 장치 패턴을 분석하는 단계;
   상이한 후보 장치 특징에 대해 상기 분석 단계를 반복하는 단계;
   상기 분석 단계에서 식별된 복수의 인스턴스들이 선택 기준 또는 기준들에 일치하는 후보 장치 특징을 선택하는 단계;
   상기 선택된 장치 특징의 식별된 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 상기 특성을 위한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 획득하기 위해, 상기 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴을 측정하거나 상기 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 패터닝 장치를 측정하는 단계; 및
   상기 에러들의 세트를 개선하기 위해 상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계
   를 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계는, 상기 에러들의 세트를 개선하는 구성을 결정하기 위해 상기 리소그래피 장치의 구성을 반복적으로 변화시키는 것을 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 반복적으로 변화시키는 것은 상기 에러들의 세트를 개선하기 위한 구성을 결정하기 위해 시뮬레이션에서 상기 리소그래피 장치의 구성을 반복적으로 변화시키는 것을 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 선택된 장치 특징과 관련된 에러들의 세트를 교정할 상기 리소그래피 장치에 의해 생성되는 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성에서의 국부 편차들의 세트를 결정하는 단계를 더 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 분석 단계에서 분석된 상기 후보 장치 특징들 각각에 대하여:
   상기 후보 장치 특징의 식별된 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 상기 특성을 위한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 획득하기 위해, 상기 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴을 측정하거나 상기 리소그래피 장치에서의 사용을 위한 패터닝 장치를 측정하는 단계; 및
   상기 후보 장치 특징과 관련된 에러들의 세트를 교정할 상기 리소그래피 장치에 의해 생성되는 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성에서의 국부 편차들의 세트를 결정하는 단계를 포함하고,
   상기 선택 기준 또는 기준들은 국부 편차들의 세트의 특성에 기초하는 필요조건을 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 선택 기준 또는 기준들은: 1) 상기 후보 장치 특징을 위한 편차들의 세트가 특정한 임계치보다 큰 편차를 포함하는 것; 2) 상기 후보 장치 특징을 위한 편차들의 세트가 특정한 임계치보다 큰 편차를 포함하는 것; 및 3) 상기 후보 장치 특징에 대한 국부 편차들의 세트가 특정 임계치보다 큰 평균 편차를 포함하는 것으로부터 선택된 하나 이상의 것을 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 선택 기준 또는 기준들은: 1) 상기 후보 장치 특징을 위한 편차들의 세트에서 최소 편차와 최대 편차 간의 차이가 특정 임계치보다 큰 것; 및 2) 상기 후보 장치 특징을 위한 편차들의 세트에서 최소 편차와 최대 편차 간의 차이가 다른 후보 장치 특징들 중 임의의 것을 위한 국부 편차들의 세트에서의 최소 편차와 최대 편차 간의 차이보다 큰 것으로부터 선택된 하나 이상의 것을 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
8. 제4항에 있어서,
   상기 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성은 국부 최대 방사 도즈(local maximum radiation dose)를 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
9. 제4항에 있어서,
   상기 시뮬레이팅된 패터닝된 방사 빔의 특성은 초점의 국부 심도(local depth of focus)를 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 선택 단계에서 복수의 후보 장치 특징들이 선택되고, 상기 채택 단계는 상기 선택된 장치 특징들 모두와 관련된 에러들의 세트를 개선시키는 구성을 구하는 것을 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 선택 기준 또는 기준들은 상기 타겟 장치 패턴에서 상기 후보 장치 특징의 인스턴스들의 수가 특정 임계치보다 크다는 필요조건을 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 선택 기준 또는 기준들은 단위 영역당 상기 후보 장치 특징의 인스턴스들의 수의 분산이 특정 임계치보다 작다는 필요조건을 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
13. 제1항에 있어서,
    상기 분석 단계에서 분석된 상기 후보 장치 특징들의 각각의 후보 장치 특징에 대하여, 상기 후보 장치 특징의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 상기 특성에 대한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 획득하기 위해, 상기 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴을 측정하거나 상기 리소그래피 장치에서 사용하기 위한 패터닝 장치를 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 선택 기준 또는 기준들은: 1) 상기 측정된 에러들의 세트의 평균(mean)이 특정 임계치보다 큰 것; 2) 상기 측정된 에러들의 세트의 분산이 특정 임계치보다 큰 것; 3) 상기 측정된 에러들의 세트의 평균이 특정 임계치보다 작은 것; 및 4) 상기 측정된 에러들의 세트의 분산이 특정 임계치보다 작은 것으로부터 선택된 하나 이상의 것을 포함하는, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
14. 제1항에 있어서,
    상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 단계는 제약사항 또는 타겟을 만족시키는 방식으로 수행되고, 상기 제약사항 또는 타겟은 상기 측정 단계에서 에러들이 획득된 인스턴스들 이외의 장치 특징의 인스턴스들에 적용가능한 에러 프로파일이 타겟 에러 프로파일에 근접하는 것인, 리소그래피 장치를 위한 개선된 구성을 결정하는 방법.
15. 컴퓨터가 리소그래피 장치의 개선된 구성을 결정하기 위한 방법을 수행하도록 지시하는 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능한 매체로서, 상기 방법은:
    타겟 장치 패턴에서의 후보 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 이미징될 상기 타겟 장치 패턴을 분석하는 것;
    상이한 후보 장치 특징에 대하여 상기 분석 단계를 반복하는 것;
    상기 분석 단계에서 식별된 상기 복수의 인스턴스들이 선택 기준 또는 기준들에 일치하는 후보 장치 특징을 선택하는 것;
    상기 선택된 장치 특징의 식별된 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 상기 특성에 대한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 포함하여, 상기 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴의 측정들 또는 상기 리소그래피 장치에서 사용하기 위한 패터닝 장치의 측정들로부터 데이터를 획득하는 것; 및
    에러들의 세트를 개선하도록 상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하는 것
    을 포함하는, 컴퓨터 판독가능한 매체.
16. 리소그래피 장치로서,
    패터닝된 방사 빔을 형성하기 위해 단면에 패턴을 지니는 방사 빔을 부여할 수 있는 패터닝 장치를 지지하도록 구성된 지지대;
    기판의 타겟 영역 상에 상기 패터닝된 방사 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템;
    상기 리소그래피 장치의 구성을 최적화하도록 구성된 구성 최적화기
    를 포함하고,
    상기 구성 최적화기는:
    상기 리소그래피 장치에 의해 기판 상에 이미징 될 타겟 장치 패턴에서 후보 장치 특징의 복수의 인스턴스들을 식별하기 위해 상기 타겟 장치 패턴을 분석하고, 상이한 후보 장치 특징에 대하여 상기 분석을 반복하도록 구성된 분석기;
    상기 분석에서 식별된 복수의 인스턴스들이 선택 기준 또는 기준들에 일치하는 후보 장치 특징을 선택하도록 구성된 선택기;
    상기 선택된 장치 특징의 식별된 복수의 인스턴스들의 각각의 인스턴스의 특정한 특성의 측정된 값과 상기 특성에 대한 목표 값 간의 차이들을 포함하는 에러들의 세트를 획득하기 위해, 상기 리소그래피 장치를 사용하여 생성되는 장치 패턴을 측정하거나 상기 리소그래피 장치에서 사용하기 위한 패터닝 장치를 측정하도록 구성된 측정 장치; 및
    상기 에러들의 세트를 개선하도록 상기 리소그래피 장치의 구성을 채택하도록 구성된 피팅 모듈(fitting module)
    을 포함하는, 리소그래피 장치.

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