KR101651447B1 - 정량적 레티클 왜곡 측정 시스템 - Google Patents

정량적 레티클 왜곡 측정 시스템 Download PDF

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스테픈 럭스
윌트 튼 드
이고르 아츠
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에이에스엠엘 홀딩 엔.브이.
에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

리소그래피 장치는 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템, 패터닝 디바이스를 홀딩하도록 구성되는 서포트로서, 상기 패터닝 디바이스는 자신의 단면에 패턴이 있는 방사선 빔을 전달하여 패터닝된 방사선 빔을 형성할 수 있는, 서포트, 기판을 홀딩하도록 구성되는 기판 테이블, 및 패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟부 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템을 포함한다. 리소그래피 장치는 패터닝 디바이스의 표면에 걸쳐 스캔하여 패터닝 디바이스의 길이와 나란한 제 1 방향에서의 왜곡 및 패터닝 디바이스의 표면에 실질적으로 수직인 제 2 방향에서의 왜곡을 결정하도록 설계되는 인코더를 더 포함한다.

Description

정량적 레티클 왜곡 측정 시스템{QUANTITATIVE RETICLE DISTORTION MEASUREMENT SYSTEM}
관련 출원들에의 상호-참조
본 출원은 2012 년 9 월 28 일 출원된 미국 가특허 출원 번호 61/707,123 호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 특허 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에 원용되어 있다.
본 발명은 리소그래피 장치 및 레티클 왜곡을 측정하는 것에 관련된다.
리소그래피 장치는 기판 상에 통상적으로는 기판의 타겟 영역 상에 원하는 패턴을 부여하는 장치이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC)의 제조 시에 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. 이러한 패턴은 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟부(예를 들어, 다이의 일부, 하나 또는 몇몇 다이들을 포함) 상으로 전사될 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, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각 타겟부가 조사(irradiate)되는 이른바 스텝퍼, 및 주어진 방향("스캐닝" 방향)으로 방사선 빔을 통해 패턴을 스캔하는 동시에 이러한 방향에 평행 또는 반-평행하게 기판을 스캔함으로써 각 타겟부가 조사되는 이른바 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 장치로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
다수 개의 인자들은 리소그래피 툴의 광학적 성능을 열화시킬 수 있다. 투영 광학 미러에서의 제조 에러, 및 동작 도중의 그들의 조명된 지역에서의 열적으로 유도된 변형이 웨이퍼에서의 이미지 품질을 열화시킬 광수차를 생성할 수 있다. 이미지 착상(placement) 에러(왜곡) 또한 발생할 수 있다. 레티클 조명이 비-텔레센트릭적이므로, 레티클 높이에서의 변화(예를 들어 레티클의 비평탄성에 의하여 야기됨)도 역시 웨이퍼에서의 왜곡을 생성할 수 있다.
레티클 왜곡의 간접적 측정이 통상적으로 수행되고 테스트 웨이퍼 상의 노출된 패턴에의 변화를 관찰하는 것을 수반한다. 이러한 측정 기법은 시간 소모적이며 레티클 변형에 기인한 효과들을 시스템 내의 다른 기여 효과들로부터 분리할 수 없다. 더욱이, 이러한 측정은 레티클을 사용한 노광 도중에 실시간으로 수행되지 않는다.
레티클 변형을 직접적으로 측정하기 위한 몇몇 예시적인 시스템들은 레트로회절 간섭측정법(retrodiffractive interferometry) 위상 천이 스페클 간섭측정법, 및 광학적 간섭측정법을 포함한다. 그러나, 이러한 기법들 각각은 오직 면내 왜곡 또는 면외 왜곡 중 하나만을 측정할 수 있고 두 개를 동시에 측정할 수 없다. 더욱이, 레트로회절 간섭측정법과 같은 기법은 많은 리소그래피 시스템의 공간 제약 내의 사용에 적합하지 않는 큰 장비를 요구한다.
그러므로, 제공된 것은 정량적 방식으로 레티클 왜곡을 직접적으로 측정하고, 실질적으로 동시적인 면내 및 면외 왜곡 측정을 제공하기 위한 시스템 및 방법이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템, 패터닝 디바이스를 홀딩하도록 구성되는 서포트로서, 상기 패터닝 디바이스는 자신의 단면에 패턴이 있는 방사선 빔을 전달하여 패터닝된 방사선 빔을 형성할 수 있고 패터닝 디바이스는 복수 개의 피쳐를 가지는, 서포트, 기판을 홀딩하도록 구성되는 기판 테이블, 및 패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟부 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 리소그래피 장치는, 패터닝 디바이스의 표면에 걸쳐 스캔하여, 상기 패터닝 디바이스의 길이와 나란한 제 1 방향에서 상기 서포트의 제 1 변위에 대해 상대적으로 상기 복수 개의 피쳐의 제 1 변위를 결정하고 상기 패터닝 디바이스의 표면에 실질적으로 수직인 제 2 방향에서 상기 서포트의 제 2 변위에 대해 상대적으로 복수 개의 피쳐의 제 2 변위를 결정함으로써, 상기 패터닝 디바이스의 표면의 왜곡 맵을 상기 복수 개의 피쳐의 결정된 제 1 및 제 2 변위에 기초하여 생성하도록 구성되는 인코더 헤드를 더 포함한다.
일 양태로서, 리소그래피 장치가 제공되며 이러한 리소그래피 장치는, 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템; 패터닝 디바이스를 홀딩하도록 구성되는 서포트로서, 상기 패터닝 디바이스는 자신의 단면에 패턴이 있는 방사선 빔을 전달하여 패터닝된 방사선 빔을 형성할 수 있고, 상기 패터닝 디바이스는 제 1 복수 개의 피쳐를 포함하고 상기 서포트는 제 2 복수 개의 피쳐를 포함하는, 서포트; 기판을 홀딩하도록 구성되는 기판 테이블; 패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟부 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템; 패터닝 디바이스의 표면에 걸쳐 스캔하여, 상기 패터닝 디바이스의 길이와 나란한 제 1 방향에서 상기 서포트 상의 제 2 복수 개의 피쳐와 연관된 제 3 변위에 대해 상대적으로 상기 패터닝 디바이스 상의 제 1 복수 개의 피쳐와 연관된 제 1 변위를 결정하고 상기 패터닝 디바이스의 표면에 수직인 제 2 방향에서 상기 서포트 상의 제 2 복수 개의 피쳐와 연관된 제 4 변위에 대해 상대적으로 상기 패터닝 디바이스 상의 제 1 복수 개의 피쳐와 연관된 제 2 변위를 결정하도록 구성되는 인코더 헤드; 및 상기 패터닝 디바이스의 표면의 왜곡 맵을 상기 패터닝 디바이스 상의 제 1 복수 개의 피쳐와 연관된 제 1 및 제 2 변위 및 상기 서포트 상의 제 2 복수 개의 피쳐와 연관된 상기 제 3 및 제 4 변위 중 적어도 하나에 기초하여 생성하기 위한 처리 디바이스를 포함한다. 리소그래피 장치는 서포트 상의 제 2 복수 개의 피쳐 중 적어도 하나의 변위를 측정하도록 구성되는 다른 인코더 헤드를 더 포함할 수 있으며, 그 처리 디바이스는: 상기 제 1 복수 개의 피쳐의 제 1 변위 및 제 2 변위와 연관된 데이터의 제 1 세트를 수신하고; 상기 제 2 복수 개의 피쳐의 제 3 변위 및 제 4 변위와 연관된 데이터의 제 2 세트를 수신하며; 상기 패터닝 디바이스의 표면의 왜곡 맵을 상기 데이터의 제 1 및 제 2 세트 사이의 차분에 기초하여 생성하도록 구성될 수 있다. 데이터의 제 2 세트는 상기 왜곡 맵의 생성에 응답하여 참조 데이터로서 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 서포트, 제 1 및 제 2 인코더 헤드, 및 처리 디바이스를 가지는 장치가 제공된다. 서포트는 오브젝트를 홀딩하도록 구성되고 여기에서 서포트 및 오브젝트는 각각 복수 개의 피쳐를 포함한다. 제 1 인코더 헤드는 상기 오브젝트의 표면에 걸쳐 스캔하도록 그리고 상기 오브젝트의 길이와 나란한 제 1 방향에서의 그리고 상기 오브젝트의 표면에 실질적으로 수직인 제 2 방향에서의 상기 오브젝트 상의 복수 개의 피쳐와 연관된 왜곡을 표시하는 제 1 파라미터를 측정하도록 구성된다. 제 2 인코더 헤드는 서포트 상의 복수 개의 피쳐와 연관된 제 2 파라미터를 측정하도록 구성된다. 처리 디바이스는 오브젝트에 대한 측정된 제 1 파라미터 및 서포트에 대한 측정된 제 2 파라미터에 기초하여 오브젝트의 표면의 왜곡 맵을 생성하도록 구성된다. 처리 디바이스는 또한, 제 1 복수 개의 피쳐에 대해 측정된 제 1 파라미터와 연관된 데이터의 제 1 세트를 수신하고; 제 2 복수 개의 피쳐에 대해 측정된 제 2 파라미터와 연관된 데이터의 제 2 세트를 수신하며; 상기 오브젝트 표면의 왜곡 맵을 상기 데이터의 제 1 및 제 2 세트 사이의 차분에 기초하여 생성하도록 구성될 수 있으며, 데이터의 제 2 세트는 상기 왜곡 맵의 생성에 응답하여 참조 데이터로서 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 오브젝트의 길이와 나란한 제 1 방향에서의 그리고 상기 오브젝트의 표면에 실질적으로 수직인 제 2 방향에서의 상기 오브젝트의 표면 상의 제 1 복수 개의 피쳐와 연관된 왜곡을 표시하는 제 1 파라미터를 측정하는 단계, 및 상기 오브젝트를 홀딩하도록 구성되는 서포트의 표면 상의 제 2 복수 개의 피쳐와 연관된 제 2 파라미터를 측정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 이러한 방법은 오브젝트의 표면의 왜곡 맵을 측정된 제 1 파라미터 및 측정된 제 2 파라미터에 기초하여 생성하는 단계를 더 포함한다. 방법은 또한, 상기 제 1 복수 개의 피쳐에 대해 측정된 제 1 파라미터와 연관된 데이터의 제 1 세트를 수신하는 단계; 상기 제 2 복수 개의 피쳐에 대해 측정된 제 2 파라미터와 연관된 데이터의 제 2 세트를 수신하는 단계; 상기 오브젝트 표면의 왜곡 맵을 상기 데이터의 제 1 및 제 2 세트 사이의 차분에 기초하여 생성하는 단계; 상기 처리 디바이스를 사용하여, 오브젝트의 표면의 변형을 상기 왜곡 맵에 기초하여 계산하는 단계; 및 상기 오브젝트의 표면의 변형을 하나 이상의 액츄에이터를 통하여 정정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 피쳐 및 장점 및 본 발명의 다양한 실시예의 구조 및 동작은 첨부 도면들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다. 본 발명이 본 명세서에서 설명되는 특정 실시예로 한정되지 않는다는 것에 주의한다. 이러한 실시예는 본 명세서에서 단지 예시를 위해 제공된다. 본 명세서에 포함된 교시에 기초하여 추가의 실시예가 당업자에게는 명백할 것이다.
본 명세서에 통합되며 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명을 도시하며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 이론을 설명하고 당업자가 본 발명을 생산하고 사용하도록 하는데 더욱 기여한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 묘사한다.
도 2 는 일 실시예에 따르는, 레티클 및 측정 시스템을 도시하는 리소그래피 장치 내의 측면도를 묘사한다.
도 3 은 일 실시예에 따르는, 레티클의 표면을 그 표면을 겨냥한 측정 시스템으로써 바라보는 도면을 묘사한다.
도 4 는 일 실시예에 따르는, 레티클 왜곡의 레벨에 기초한 추정된 신호 출력의 모델을 묘사한다.
도 5 는 일 실시예에 따르는 예시적인 방법을 묘사한다.
도 6 은 일 실시예에 따르는 다른 예시적인 방법을 묘사한다.
본 발명의 피처 및 장점은 도면과 함께 아래에서 진술되는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것인데, 도면에서 유사한 참조 기호는 전체적으로 대응하는 요소들을 식별한다. 도면에서, 유사한 부재 번호는 동일하고 기능적으로 유사하며, 및/또는 구조적으로 유사한 요소를 일반적으로 표시한다. 도면에서 제일 먼저 나타나는 엘리먼트는 대응하는 참조 번호에서 최좌측 숫자(들)에 의하여 표시된다.
이러한 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 본 명세서의 피쳐를 포함하는 하나 이상의 실시예를 개시한다. 개시된 실시예(들)는 본 발명을 단지 예시할 뿐이다. 본 발명의 범위는 개시된 실시예(들)로 한정되지 않는다. 본 발명은 첨부된 청구의 범위에 의하여 정의된다.
설명된 실시예(들) 및 명세서에서, "하나의 실시예", "실시예", "예시적인 실시예" 등에 대한 언급은 기술된 실시예(들)가 특정 요소, 구조, 또는 특징을 포함할 수 있지만, 각각의 실시예가 이러한 특정 요소, 구조, 또는 특징을 반드시 포함하지 않을 수도 있음을 뜻한다. 더욱이, 이러한 문구들은 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 나아가, 특정 요소, 구조, 또는 특징이 실시예와 관련하여 기술될 때, 명시적으로 기술되든 아니든, 다른 실시예와 관련하여 이러한 요소, 구조, 또는 특징을 구현하는 것도 당업자의 지식 범위 내에 속한다고 이해된다.
본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이것들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 본 발명의 실시예는 또한 머신-판독가능 매체 상에 저장되는 명령으로서 구현될 수도 있고, 이들은 하나 이상의 프로세서에 의하여 판독되고 실행될 수도 있다. 머신-판독가능 매체는 머신(예컨대, 컴퓨팅 디바이스)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 송신하기 위한 임의의 메커니즘을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 머신-판독가능 매체는 판독 전용 메모리(ROM); 랜덤 액세스 메모리(RAM); 자기적 디스크 스토리지 미디어; 광학적 스토리지 미디어; 플래시 메모리 디바이스; 전기적, 광학적, 음향학적 또는 다른 형태의 전파된 신호(예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호, 등), 및 다른 것들을 포함할 수도 있다. 더 나아가, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령은 본 명세서에서 특정 액션들을 수행하고 있는 것으로 설명될 수도 있다. 그러나, 이러한 설명들이 단지 편의를 위한 것이라는 것 그리고 이러한 액션들이 사실상 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 제어기, 또는 다른 디바이스 실행중인 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령, 등으로부터 초래된다는 것이 인정되어야 한다.
그러나, 이러한 실시예를 좀 더 상세하게 설명하기 이전에, 본 발명의 실시예들이 구현될 수도 있는 일 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따르는 소스 콜렉터 모듈(SO)을 포함하는 리소그래피 장치(LAP)를 개략적으로 도시한다. 장치 포함: 방사선 빔(B)(예를 들어, EUV 방사)을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템(illuminator)(IL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)(MA)를 지지하도록 구성되고 패터닝 디바이스를 정확하게 포지셔닝하도록 구성되는 제 1 포지셔너(PM)에 연결되는 지지 구조(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 홀딩하도록 구성되고 기판을 정확하게 포지셔닝하도록 구성되는 제 2 포지셔너(PW)에 연결되는 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이) 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템(예를 들어, 반사성 투영 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 디렉팅하고, 성형(shaping)하고, 또는 제어하기 위한 다양한 유형의 광 컴포넌트, 예컨대 굴절형, 반사형, 자기적, 전자기, 정전기 또는 다른 유형의 광 컴포넌트, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.
지지 구조는 패터닝 디바이스를 유지, 즉 이의 무게를 지탱한다. 이것은 패터닝 디바이스를, 패터닝 디바이스의 지향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지 여부와 같은 다른 조건에 의존하는 방식으로 홀딩한다. 지지 구조는 패터닝 장치를 유지하기 위해 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조는 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동시킬 수 있는 프레임(frame) 또는 테이블일 수도 있다. 지지 구조는 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대하여 원하는 포지션에 있다는 것을 보장할 수도 있다. 본 명세서에서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 장치"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부 내에 패턴을 생성하는 것과 같이, 자신의 단면 내에 패턴을 가지는 방사선 빔을 부여하기 위하여 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 지칭하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예컨대 그 패턴이 위상 천이 피처(phase shifting feature) 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)를 포함하는 경우, 기판의 타겟부에서의 요구된 패턴과 정확히 일치하지 않을 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 타겟부, 예컨대 집적 회로 내에 생성되는 중인 디바이스 내의 특정 기능성 층에 대응할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수도 있다. 패터닝 장치의 예는 마스크, 프로그램가능 미러 어레이, 및 프로그램가능 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피에서 주지되며, 이진, 교번 위상-천이, 감쇄 위상-천이, 및 다양한 하이브리드 마스크 타입과 같은 마스크 타입을 포함한다. 프로그램가능 미러 어레이의 일 예는 소형 미러들의 매트릭스 정렬을 채용하는데, 이들 각각은 인입하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사하기 위하여 개별적으로 틸팅될 수 있다. 틸팅된 미러는 미러 매트릭스에 의하여 반사된 방사선 빔 내에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되고 있는 노광 방사(exposure radiation)에 대해 적합하거나 또는 액침액(immersion liquid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대해 적합한, 굴절식, 반사식, 반사 굴절식(catadioptric), 자기식, 전자기식, 및 정전식 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 투영 렌즈"라는 용어의 임의의 사용은 저 일반적인 용어 "투영 시스템"과 동의어인 것으로 간주될 수도 있다.
도시된 것처럼, 장치는 투과형이다(예를 들어, 투과형 마스크를 채용). 대안적으로, 장치는 반사형 타입(예를 들어 위에서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능 미러 어레이를 채용하거나, 반사 마스크를 채용함)일 수도 있다.
리소그래피 장치는 2개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2개 이상의 마스크 테이블)을 갖는 유형의 것일 수 있다. 그러한 "다중 스테이지" 기계에서, 부가적인 테이블은 평행하게 사용될 수 있으며, 또한 하나 이상의 다른 테이블들이 노광을 위해 사용되고 있는 동안 준비 단계들이 하나 이상의 테이블 상에 수행될 수 있다.
리소그래피 장치는 또한, 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해 기판의 적어도 일부분이 상대적으로 높은 굴절률을 가진 액체, 예컨대 물에 의해 덮힐 수 있는 유형일 수 있다. 액침액은 또한 예컨대 마스크 및 투영 시스템 사이와 같은 리소그래피 장치 내의 다른 공간에도 가해질 수 있다. 액침 기법은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키기 위하여 당업계에 주지된다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "액침"이라는 용어는, 기판과 같은 구조가 액체에 잠겨져야 하는 것을 의미하지 않고, 그보다는 노광 동안에 투영 시스템과 기판 사이에 액체가 위치된다는 것을 의미한다.
도 1 을 참조하면, 조명기(IL)는 방사선 빔을 방사선 소스(SO)로부터 수광한다. 예를 들어, 방사원이 엑시머 레이저인 경우, 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 엔티티일 수 있다. 이러한 경우들에서, 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않고, 방사선 빔은, 예를 들어 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 조명기(IL)로 전달된다. 다른 경우에, 예컨대 방사원이 수은 램프인 경우에, 이러한 소스는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수 있다. 소스(SO) 및 조명기(IL)는 필요할 경우 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 지칭될 수도 있다.
조명기(IL)는 방사선 빔의 각 세기 분포(angular intensity distribution)를 조절하기 위한 조절기(AD)를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 조명기(IL)의 퓨필 평면(pupil plane)에서의 세기 분포의 적어도 외측 및/또는 내측 반경 범위(통상적으로, 각각 σ-외측 및 σ-내측이라 함)는 조절될 수 있다. 부가적으로, 조명기(IL)는 집속기(integrator)(IN) 및 집광기(condenser)(CO)와 같은 다양한 다른 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 조명기는 방사선 빔이 자신의 단면에서 원하는 균일성 및 세기기 분포를 가지도록 조정하기 위하여 사용될 수도 있다.
방사선 빔(B)은 지지 구조(예를 들어, 마스크 테이블(MT) 상에 홀딩되는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크(MA) 상에 입사하고, 그리고 패터닝 디바이스에 의하여 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로지르면, 방사선 빔(B)은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 빔을 포커싱하는 투영 시스템(PS)을 통과한다. 제 2 포지셔너(PW) 및 포지션 센서(IF)(예를 들어 간섭측정 측정 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량성 센서)의 도움을 받아, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟부들(C)을 포지셔닝하기 위하여, 기판 테이블(WT)이 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 포지셔너 및 다른 포지션 센서(도 1 에는 명확하게 묘사되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계적 탐색 이후에, 또는 스캔 동안에, 방사선 빔(B)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확하게 포지셔닝하기 위하여 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은, 제 1 포지셔너(PM)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈(long-stroke module; 개략 위치 설정) 및 숏-스트로크 모듈(short-stroke module; 정밀 위치 설정)을 이용하여 실현될 수도 있다. 마찬가지로, 기판 테이블(WT)의 이동은 제 2 포지셔너(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수도 있다. 스테퍼의 경우(스캐너에 반대됨), 마스크 테이블(MT)은 숏-스트로크 액추에이터에만 연결될 수도 있고, 또는 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 비록 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 전용 타겟 영역을 점유하지만, 이들은 타겟 영역 사이의 공간(이들은 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려짐)에 위치될 수도 있다. 마찬가지로, 마스크(MA)에 두 개 이상의 다이가 제공되는 상황에서는, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수도 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서는, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)이 본질적으로 정지 상태로 유지되는 동안, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴이 한 번에 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광). 그러면, 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 기판 테이블(WT)이 X 방향 및/또는 Y 방향으로 천이된다. 스텝 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기가 단일 정적 노광 시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서는, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)이 동기되어 스캐닝되는 동안, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 동적 노광). 마스크 테이블(MT)에 상대적인 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대율(축소율) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수도 있다. 스캔 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기가 단일 동적 노광 시의 타겟부의 폭(스캐닝되지 않는 방향에서의)을 한정하는 한편, 스캐닝 모션의 길이는 타겟부의 높이(스캐닝 방향에서의)를 결정한다.
3. 다른 모드에서는, 프로그램가능 패터닝 디바이스를 홀딩하면서 마스크 테이블(MT)은 본질적으로 정지 상태로 유지되고, 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟 영역(C) 상에 투영되는 동안에 이동되거나 스캐닝된다. 이러한 모드에서, 일반적으로 펄스화된(pulsed) 방사선 소스가 채용되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 요구될 때, 기판 테이블(WT)의 각 이동 이후에 또는 스캔 도중의 연속적인 방사선 펄스들 사이에서 업데이트된다. 동작의 이러한 모드는 위에서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 미러 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크 없는 리소그래피에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 전술한 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전혀 다른 사용 모드들이 채용될 수도 있다.
본 발명은인-시츄 측정 시스템을 사용한 레티클 변형의 정량적 결정에 관련된다. 측정 시스템은 레티클의 표면 상에 존재하는 피쳐 및 레티클을 홀딩하는 척 상에 존재하는 피쳐 모두를 측정하기 위한 적어도 두 개의 인코더의 일 세트를 포함한다. 일 실시예에서, 인코더 헤드 및/또는 레티클은 레티클의 표면과 평행한 방향으로 병진할 수 있어서 전체 레티클 표면에 대해 맵이 생성되도록 한다. 레티클 표면 상의 피쳐의 척 상의 피쳐와 비교된 변위 사이의 차분을 인코더 헤드를 사용하여 측정함으로써, 레티클 변형의 정량적 결정이 계산될 수 있다. 왜곡의 더 국부화된 양이 포지션 차분의 그레디언트를 취함으로써 더욱 계산될 수도 있다. 시스템의 추가적 세부사항이 도면을 참조하여 아래에 제공된다.
도 2 는 일 실시예에 따르는 측정 시스템(202)과 함께 레티클(201)의 측면도를 도시한다. 일 예에서, 측정 시스템(202)은 제 1 인코더 헤드(206) 및 제 2 인코더 헤드(208)를 포함한다. 제 1 인코더 헤드(206)는 레티클(201)의 변위를 표시하는 타겟에 대한 위상 변화를 측정하도록 포지셔닝되고, 제 2 인코더 헤드는 척(204)의 변위를 표시하는 타겟과 연관된 위상 변화를 측정하도록 포지셔닝된다. 레티클(201) 및 척(204) 사이에서 결정되는 변위에서의 차분을 결정함으로써, 레티클(201)의 왜곡 또는 뒤틀림(warpage)이 계산될 수도 있다. 예시된 두 개보다 더 많은 다른 인코더 헤드가 역시 레티클(201) 또는 척(204)에 대한 위상 변화를 측정하기 위하여 사용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 두 개 이상의 인코더 헤드는 척(204)의 다양한 부분을 측정하기 위하여 사용될 수도 있다. 다른 예에서, 적어도 두 개의 인코더 헤드는 각각 레티클(201) 또는 척(204) 중 하나의 변위를 표시하는 타겟과 연관된 위상변화를 측정하기 위하여 다양한 방위에서 포지셔닝될 수도 있다. 척(204)은 레티클(201)의 측면으로부터 및/또는 하부 에지 주위에서 도시된 바와 같이 레티클(201)을 홀딩하도록 설계될 수도 있다. 척(204)은 또한 레티클(201)을 예를 들어, 인가된 진공 압력 또는 정전기 포텐셜을 통해서 홀딩하여 레티클(201)을 척(204)에 클램핑하도록 설계될 수도 있다.
제 1 인코더 헤드(206)는 2-차원 또는 3-차원의 인코더 헤드일 수도 있다. 2-차원의 인코더 헤드는 두 개의 상이한 축에 따른 변위를 표시하는 타겟과 연관된 위상변화를 측정하여, 예를 들어, Z-축과 나란한 그리고 X-축(또는 Y-축)과 나란한 면내 및 면외 왜곡 측정을 제공할 수 있다. 3-차원의 인코더 헤드는 모든 3 개의 축들과 나란한 위상 변화를 측정하여 X, Y, 및 Z-축과 나란한 면내 및 면외 왜곡 측정을 제공할 수 있다. 제 2 인코더 헤드(208)는 1-차원의 또는 2-차원의 인코더 헤드일 수도 있다. 다른 예에서, 제 2 인코더 헤드(208)는 3-차원의 인코더 헤드이다. 제 2 인코더 헤드(208)는 제 1 인코더 헤드(206)와 완전히 동일한 모델일 수도 있는데, 그러나, 이것은 동작을 위해서 꼭 필요한 것이 아니며, 그러나 인코더 헤드들 사이의 더욱 더 정확한 신호 비교를 산출하는 것이 바람직할 수 있다. 제 1 인코더 헤드(206) 및 제 2 인코더 헤드(208)는 레티클(201) 및 척(204) 각각 상의 피쳐들을 측정하기 위하여 다양한 시그널링 기법을 사용할 수도 있다. 이러한 기법은 광학적, 자기적, 용량성, 유도성, 등을 포함할 수도 있다. 설명의 편의를 위하여, 본 명세서의 설명은 인코더 헤드가 광학적 신호를 사용한다고 가정할 것이다.
일 실시예에서, 제 1 인코더 헤드(206)는 제 1 인코더 헤드(206)를 레티클(201)의 표면에 걸쳐 병진시키기 위한 선형 드라이브 메커니즘(210)에 부착될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 인코더 헤드(206)는 도 2 에 도시된 바와 같이 X-축을 따라 이동될 수도 있다. 다른 예에서, 제 1 인코더 헤드(206)는 Y-축을 따라 이동되거나 X-Y 평면 내의 허용될 수 있는 이동을 가지고 테스트 스테이지에 부착될 수도 있다. 추가적으로, 레티클(201)은 척(204)의 이동을 통해서 병진될 수도 있다. 예를 들어, 척(204)은 모든 3 개의 축들, X, Y, 및 Z를 따라 이동하도록 동작가능할 수도 있다. 제 1 인코더 헤드(206) 및 척(204)의 각각은 모든 6 자유도에서 이동하도록 동작가능할 수도 있다. 대안적으로는, 제 1 인코더 헤드(206)는 레티클(201)에 상대적으로 고정될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 인코더 헤드(206)는 렌즈 상단과 같이 광학계 상에 탑재될 수도 있다.
많은 이동 변동이 레티클(201)의 표면의 스캔을 수행하기 위하여 가능하다. 일 예에서, 레티클(201) 및 척(204)은 Y-축과 나란하게 병진하고, 반면에 제 1 인코더 헤드(206) 및 제 2 인코더 헤드(208)는 정지된 상태로 유지한다. 따라서, 단일 Y-스캔 패스가 수행되었다. 그러면, 레티클(201) 및 척(204)이 계속하여 Y-축을 따라 병진하는 동안 제 1 인코더 헤드(206)는 X-축을 따라 증분적 천이를 이룰 수도 있다. 이러한 방식으로, 레티클(201)의 표면은 Y-축과 나란한 순차적인 스캔을 통해서 매핑될 수도 있다. 이러한 예들에서 언급된 특정한 축은 임의적인 것이라는 것 그리고 시스템의 각각의 컴포넌트는 X, Y, 또는 Z 방향 중 어느 하나에서 용이하게 병진하거나 증분적 천이를 이루도록 설계될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
레티클(201) 및 척(204)의 병진 동안에, 제 1 인코더 헤드(206) 및 제 2 인코더 헤드(208)는 레티클(201) 및 척(204) 각각의 모두 상의 복수 개의 피쳐와 연관된 위상변화를 측정하고 있다. 이러한 복수 개의 피쳐, 예를 들어 측정 타겟은 피쳐의 정렬된 어레이, 예컨대 회절 격자, 2-D 회절 그리드, 또는 몇몇 방법에서 레티클(201) 및 척(204) 모두 상에서 일관적인 임의의 다른 패턴을 포함할 수도 있다. 일 예에서, 인코더 헤드(206 및 208)는 레티클(201) 및 척(204) 모두 상의 피쳐 패턴들 사이의 위상 변화를 측정하여 레티클(201) 및 척(204) 모두의 상대적인 변위를 결정한다.
예를 들어, 인코더 헤드는 패터닝 디바이스의 표면에 걸쳐 스캔하여 패터닝 디바이스의 길이와 나란한 제 1 방향에서 서포트의 제 1 변위에 대해 상대적으로 복수 개의 피쳐들의 제 1 변위를 결정하고, 상기 패터닝 디바이스의 표면에 실질적으로 수직인 제 2 방향에서의 서포트의 제 2 변위에 대해 상대적으로 복수 개의 피쳐들의 제 2 변위를 결정하도록 구성될 수도 있다. 그리고 패터닝 디바이스의의 표면의 왜곡 맵은 복수 개의 피쳐들의 결정된 제 1 및 제 2 변위에 기초하여 생성될 수도 있다.
일 실시예에서, 인코더 헤드(206 및 208)는 피코미터 해상도를 가지고 이동된 거리를 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 만일 레티클(201)이 왜곡되지 않으면, 두 개의 인코더 헤드(206 및 208)가 선형 스캔 동안에 실질적으로 동일한 피쳐 변위를 표시할 것이다. 그러나, 만일 레티클(201)이 왜곡되면, 레티클(201) 상의 피쳐들의 라인 스페이싱이 왜곡에 기인하여 변경되었기 때문에 인코더 헤드(206 및 208) 측정은 레티클(201)의 피쳐 및 척(204)의 피쳐 사이의 상이한 변위를 표시할 것이다.
측정 시스템(202)의 인코더 헤드(206 및 208)의 각각으로부터의 측정된 데이터는 일 실시예에 따라서 처리 디바이스(212)에 의하여 수신된다. 처리 디바이스(212)는 하나 이상의 하드웨어 마이크로프로세서 또는 프로세서 코어를 포함할 수도 있다. 처리 디바이스(212)는 리소그래피 장치 내에 또는 외부 컴퓨팅 유닛의 일부로서 포함될 수도 있다. 전기적, 광학적, RF 등을 포함하는 임의의 신호 송신 기법이 인코더 헤드(206 및 208) 및 처리 디바이스(212) 사이에서 데이터를 전송하기 위하여 채용될 수도 있고 아날로그 또는 디지털 포맷일 수도 있다.
일 예에서, 처리 디바이스(212)는 데이터를 제 1 인코더 헤드(206) 및 제 2 인코더 헤드(208)로부터 수신하고, 일 실시예에 따르는 수신된 데이터에 기초하여 레티클(201)의 표면의 왜곡 맵을 생성한다. 예를 들어, 처리 디바이스(212)는 제 1 인코더 헤드(206)로부터의 수신된 데이터 및 제 2 인코더 헤드(208)로부터의 수신된 데이터 사이의 차분 계산을 수행한다. 두 개의 인코더 헤드(206 및 208) 로부터의 데이터 출력들 사이의 차분은 축적된(예를 들어, 스캔 방향을 따르는) 레티클 왜곡의 정량적 측정이다. 다른 예에서, 왜곡의 국부화된 양이 포지션 차분의 그레디언트를 취함으로써 결정된다. 생성된 왜곡 맵은 레티클 히팅(heating) 및 왜곡의 해석적 및 소프트웨어 모델을 정제하기 위하여 사용될 수도 있고, 레티클, 클램프, 클램프 냉각, 척 등의 새 디자인 및 재료를 평가한다. 시스템은 또한 무엇보다 레티클 히팅외의 왜곡 효과 예컨대 클램프 왜곡 및 반복가능성, 클램프 및 레티클 사이에 포획된 입자들의 효과, 및 마이크로-슬리핑(micro-slipping)을 연구하기 위하여 사용될 수도 있다.
도 3 은 일 실시예에 따르는, 레티클(201)의 밑면에서 위로 바라본 도면을 예시한다. 스캐닝 레티클(201)의 표면을 스캐닝하는 제 1 인코더 헤드(206)도 역시 도시된다.
레티클(201)은 실질적으로 레티클(201)의 전체 표면 상의 복수 개의 피쳐, 예컨대 2-D 그리드(306)를 포함하는 테스트 레티클일 수도 있다. 테스트 레티클은 우선 리소그래피 장치 내에 배치되어 레티클 상에 부가된 왜곡의 양을 결정함으로써, 노광될 패턴을 보유하는 실제 레티클이 그로부터 사용될 때에 노광에 정정이 이루어질 수도 있게 할 수도 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 레티클(201)은 노광될 패터닝된 피쳐를 포함하는 액티브 영역(304), 및 예를 들어, 2-D 그리드(306)와 같은 피쳐가 왜곡을 결정하기 위하여 사용되는 외부 지역(302)을 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 왜곡 측정이 웨이퍼를 리소그래피 장치 내에서 노광시키기 위하여 사용되고 있는 동일한 레티클 상에서 이루어질 수도 있다. 외부 지역(302) 내부로부터의 레티클 왜곡 측정으로부터 수집된 데이터는 모델 및/또는 이전에 수집된 데이터를 사용하여 외삽되어 레티클(201)의 실질적으로 전체 표면에 걸친 왜곡 맵을 생성할 수도 있다.
일 실시예에서, 제 1 인코더 헤드(206)는 도 3 에 도시된 바와 같이 각도 θ 로 각도 θ Z-축 주위에서 회전된다. 일 예에서, 각도 θ는 X 또는 Y 축 중 어느 하나에 대해 Z-축 주위에서 실질적으로 45 도 각도이다. 다른 각도들도 역시 고찰될 수도 있고 본 발명은 이러한 것에 의하여 한정되어서는 안 된다. 제 1 인코더 헤드(206)의 각도를 조절함으로써, X 및 Y 축 모두와 나란한 변위가 측정될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 복수 개의 광학적 빔(308)이 제 1 인코더 헤드(206)에 의하여 생성되고 레티클(201)의 표면에 이러한 표면에 실질적으로 수직이 아닌 축에 따라서 충돌한다.
도 4 는 레티클 왜곡의 시뮬레이션된 모델로부터의 출력을 도시한다. 예를 들어, 레티클 히팅에 기인한 면내 팽창으로서 모델링되는 테스트 레티클의 그리드 왜곡에 기인한 축적된 포지션 에러가 예시된다. 레티클을 따라 Y-축 포지션에 관련한 계산된 레티클 왜곡(점선으로 예시됨)은 레티클 및 척 포지션(실선으로 예시됨) 간의 차분의 도함수를 취함으로써 결정된다. 이를 고려하여, 차분이 레티클 및 척의 측정된 포지션 사이에 존재한다고 하더라도, 만일 그러한 차분이 일정하기 유지된다면, 로컬 왜곡은 실질적으로 제로이다(이러한 시뮬레이션된 모델에서는 Y-포지션이 제로인 레티클의 중앙 근처에서 관찰되는 바와 같음)
도 5 는 일 실시예에 따르는 오브젝트 표면의 왜곡을 측정하기 위한 방법(500)을 묘사하는 흐름도이다. 방법(500)의 다양한 단계는 측정 시스템(202)의 다양한 실시예를 사용하여 실행될 수도 있다. 방법(500)이 도시된 모든 동작을 포함하지 않거나 도시된 순서로 동작들을 수행하지 않을 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
방법(500)은 오브젝트 표면이, 예를 들어 인코더 헤드를 통해서 제 1 방향 및 제 2 방향에서 측정되는 단계(502)에서 시작한다. 제 1 방향은 오브젝트의 길이와 나란할 수도 있고 반면에 제 2 방향은 오브젝트의 표면에 실질적으로 수직일 수도 있으며, 또는 이와 반대일 수도 있다. 표면 측정은 오브젝트의 표면 상의 복수 개의 피쳐를 통하여 변위를 결정하도록 설계될 수도 있다.
방법(500)은 서포트의 표면이 예를 들어, 인코더 헤드를 통해서 적어도 제 1 방향에 따라 측정되는 단계(504)로 계속한다. 단계(504)는 단계(502)와 동시에 발생하여, 오브젝트 및 서포트 모두가 예를 들어 제 1 방향에서 이동됨에 따라 오브젝트 및 서포트 모두의 측정이 동시에 발생하도록 할 수도 있다. 서포트의 표면 측정은 서포트의 표면 상의 복수 개의 피쳐를 통하여 변위를 결정하도록 설계될 수도 있다.
단계(506)에서, 왜곡 맵이 오브젝트의 표면에 대하여 오브젝트 및 서포트 모두에 대한 복수 개의 피쳐와 연관된 측정된 파라미터에 기초하여 생성된다. 왜곡 맵은 오브젝트 및 서포트 모두의 측정된 복수 개의 피쳐에 관련된 데이터를 수신하는 처리 디바이스에 의하여 생성될 수도 있다. 일 예에서, 오브젝트의 및 서포트의 측정된 변위들 사이의 차분이 왜곡 맵을 결정하기 위하여 계산된다. 더욱이, 국부화된 왜곡이 포지션 차분의 그레디언트를 취함으로써 계산될 수도 있다.
도 6 은 일 실시예에 따르는 오브젝트 표면의 왜곡을 측정하고 정정하기 위한 방법(600)을 묘사하는 다른 흐름도이다. 방법(600)의 다양한 단계는 측정 시스템(202)의 다양한 실시예를 사용하여 실행될 수도 있다. 방법(600)이 도시된 모든 동작을 포함하지 않거나 도시된 순서로 동작들을 수행하지 않을 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
방법(600)은 단계(602, 604 및 606)와 함께 시작하는데, 이들은 이전에 설명된 바와 같은 단계(502, 504, 및 506)와 유사하다. 이를 고려하여, 그들의 설명은 여기에서 반복되지 않을 것이다.
왜곡 맵의 생성 이후에, 방법(600)은 오브젝트의 표면이 그 오브젝트를 사용한 노광 도중에 다시 측정되는 단계(608)로 계속한다. 예를 들어, 노광 도중의 충격하는 전자기 방사선에 의하여 생성되는 열이 레티클 표면의 추가적인 왜곡 또는 변형을 초래하는 동안, 레티클 표면은 리소그래피 장치 내의 인코더 헤드에 의하여 측정될 수도 있다. 따라서, 이러한 측정은 레티클이 사용 중에 수행되고 이것의 사용 도중에 시간의 특정 시점에서 표면 왜곡의 스냅샷을 제공할 수도 있다.
단계(610)에서, 단계(608) 로부터의 측정된 왜곡은 단계(606)에서 생성된 왜곡 맵과 비교된다. 일 예에서, 이러한 비교는 오브젝트 표면으로의 광의 노광 이전 및 이후에 얼마나 많은 오브젝트 변형이 변경되었는지에 관련된 데이터를 제공한다.
단계(612)에서, 오브젝트 변형은 단계(610)에서 수행되는 비교에 기초하여 계산된다. 이러한 계산은 저장된 왜곡 맵으로의 액세스를 가지며 오브젝트 표면의 왜곡 측정을 수신하는 처리 디바이스에 의하여 수행될 수도 있다.
단계(614)에서, 정정이 오브젝트 표면으로의 광의 노광 도중에 오브젝트로 적용된다. 이러한 정정은 힘을 오브젝트의 다양한 부분에 인가하여 표면 왜곡을 기계적으로 정정하는 것을 수반할 수도 있다. 이러한 힘은 오브젝트 주위에 포지셔닝된 액츄에이터를 통해서 인가될 수도 있다. 다른 예에서, 정정은 리소그래피 장치 내의 투영 시스템의 다양한 미러 및/또는 렌즈를 구동하여 오브젝트의 측정된 표면 왜곡을 보상하는 것을 수반할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 미러 및/또는 렌즈는 커플링된 액츄에이터에 의하여 구동될 수도 있다.
비록 본문에서 IC의 제조에서 리소그래피 장치를 사용하는 것에 대해서 특별히 언급하였지만, 본 명세서에서 설명되는 리소그래피 장치는 다른 응용 분야, 예컨대 집적 광 시스템의 제조, 자기장 도메인 메모리용 유도 및 검출 패턴, 평판-패널 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드, 등을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 당업자는, 이러한 다른 응용예의 문맥에서, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"와 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예컨대 트랙(예를 들어, 통상적으로 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 계측 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 범위에서, 본 명세서에서의 개시물은 이러한 기판 처리 툴 및 다른 기판 처리 툴에 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 수 있다.
비록 특정한 참조가 위에서 광 리소그래피의 콘텍스트에서의 본 발명의 실시예의 사용에 대하여 이루어졌지만, 본 발명이 다른 애플리케이션, 예를 들어 임프린트(imprint) 리소그래피에서 사용될 수도 있고, 콘텍스트가 허용하는 경우 광 리소그래피로 제한되는 것이 아니라는 것이 인정될 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 장치의 토포그래피는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 장치의 토포그래피는 기판에 공급된 레지스트의 층에 프레스될 수도 있고, 그 위에서 레지스트는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 이들의 조합을 인가함으로써 경화된다. 패터닝 장치는 레지스트가 경화된 후에 레지스트 외부로 이동됨으로써 그 내부에 패턴을 잔류시킨다.
본원에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는, 자외(UV) 방사선(예컨대, 약 365, 355, 248, 193, 157, 또는 126 nm의 파장을 가짐) 및 극자외(EUV) 방사선(예컨대, 5-20 nm 범위의 파장을 가짐), 및 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는, 모든 타입의 전자기 방사선을 망라한다.
본 명세서에 사용된 "렌즈"라는 용어는, 문맥이 허용한다면, 굴절, 회절, 반사, 자기, 전자자기, 및 정전기 광 컴포넌트를 포함하는 다양한 타입의 광 컴포넌트 중 임의의 것 또는 조합을 가리킬 수 있다.
비록 본 발명의 특정한 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 본 발명의 실시예는 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 광디스크)의 형태를 취할 수 있다.
발명의 내용 및 요약서 섹션이 아니라 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 섹션이 청구항을 해석하기 위하여 사용되도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 발명의 내용 및 요약서는 발명자(들)에 의하여 고찰되는 바와 같은 본 발명의 하나 이상의 그러나 전부가 아닌 예시적인 실시예들을 진술할 수도 있으며, 따라서 어떠한 경우에도 본 발명 및 첨부된 청구항을 한정하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명은 특정 기능부 및 이들의 관계에 대한 구현을 예시하는 기능적 구성 블록들을 이용하여 위에서 설명되었다. 이들 기능적 구성 블록들의 경계는 설명의 편의를 위해 본 명세서 내에서 임의적으로 정해진 것이다. 특정된 기능 및 이들의 관련성이 적절하게 수행되는 한 대안적 경계들이 정의될 수 있다.
특정 실시예에 대한 전술한 설명은 본 발명의 전반적인 특성을 완전하게 보여주어, 당해 기술 분야에 익숙한 사람이 갖고 있는 지식을 적용함으로써 본 발명의 전반적인 개념으로부터 벗어나지 않고서도 불필요한 실험 없이 이러한 구체적인 실시예에 대한 다양한 응용을 용이하게 수정 및/또는 적합화할 수 있을 것이다. 따라서, 이러한 수정 및 적합화는 본 명세서에 제공된 교시 및 지침을 기반으로 하는 개시 실시예의 등가물의 범위 내에 있도록 의도된다. 본 명세서에서 구문 또는 어휘는 설명의 목적을 위한 것이고 한정하기 위한 것이 아니며, 따라서 본 명세서의 용어 또는 구문은 교시 및 지도를 고려하여 당업자에 의하여 해석되어야 한다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 근본 요지 및 범위는 전술한 예시 실시예의 어떠한 것에 의해서도 한정되어서는 안되며, 후속하는 특허청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.

Claims (32)

  1. 리소그래피 장치로서,
    방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템;
    패터닝 디바이스를 홀딩하도록 구성되는 서포트로서, 상기 패터닝 디바이스는 자신의 단면에 패턴이 있는 방사선 빔을 전달하여 패터닝된 방사선 빔을 형성할 수 있고, 상기 패터닝 디바이스는 제 1 복수 개의 피쳐를 포함하고 상기 서포트는 제 2 복수 개의 피쳐를 포함하는, 서포트;
    기판을 홀딩하도록 구성되는 기판 테이블;
    패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟부 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템;
    패터닝 디바이스의 표면에 걸쳐 스캔하여, 상기 패터닝 디바이스의 길이와 나란한 제 1 방향에서 상기 서포트 상의 제 2 복수 개의 피쳐와 연관된 제 3 변위에 대해 상대적으로 상기 패터닝 디바이스 상의 제 1 복수 개의 피쳐와 연관된 제 1 변위를 결정하고 상기 패터닝 디바이스의 표면에 수직인 제 2 방향에서 상기 서포트 상의 제 2 복수 개의 피쳐와 연관된 제 4 변위에 대해 상대적으로 상기 패터닝 디바이스 상의 제 1 복수 개의 피쳐와 연관된 제 2 변위를 결정하도록 구성되는 인코더 헤드; 및
    상기 패터닝 디바이스의 표면의 왜곡 맵을 상기 패터닝 디바이스 상의 제 1 복수 개의 피쳐와 연관된 제 1 및 제 2 변위 및 상기 서포트 상의 제 2 복수 개의 피쳐와 연관된 상기 제 3 및 제 4 변위 중 적어도 하나에 기초하여 생성하기 위한 처리 디바이스를 포함하는, 리소그래피 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인코더 헤드는 2-D 또는 3-D 인코더 헤드를 포함하는, 리소그래피 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 2-D 또는 3-D 인코더 헤드는 스캔 축에 대해 45 도로 지향되는, 리소그래피 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 인코더 헤드는 제 1 방향에서 상기 패터닝 디바이스의 표면에 걸쳐 스캔하도록 구성되고, 상기 서포트는 상기 패터닝 디바이스를 상기 제 1 및 제 2 방향과 수직인 제 3 방향으로 병진시키도록 구성되는, 리소그래피 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 복수 개의 피쳐를 사용하여 적어도 제 1 방향에서의 왜곡을 계산하도록 구성되는 처리 디바이스를 더 포함하는, 리소그래피 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 복수 개의 피쳐는 피쳐들의 정렬된 어레이를 포함하는, 리소그래피 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 복수 개의 피쳐는 상기 패터닝 디바이스의 액티브 영역 주위에서 패터닝되는, 리소그래피 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 서포트 상의 제 2 복수 개의 피쳐 중 적어도 하나의 변위를 측정하도록 구성되는 다른 인코더 헤드를 더 포함하는, 리소그래피 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 복수 개의 피쳐는 피쳐들의 정렬된 어레이를 포함하는, 리소그래피 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 처리 디바이스는:
    상기 제 1 복수 개의 피쳐의 제 1 변위 및 제 2 변위와 연관된 데이터의 제 1 세트를 수신하도록;
    상기 제 2 복수 개의 피쳐의 제 3 변위 및 제 4 변위와 연관된 데이터의 제 2 세트를 수신하도록; 그리고
    상기 패터닝 디바이스의 표면의 왜곡 맵을 상기 데이터의 제 1 및 제 2 세트 사이의 차분에 기초하여 생성하도록 구성되는, 리소그래피 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터의 제 2 세트는 상기 왜곡 맵의 생성에 응답하여 참조 데이터로서 사용되는, 리소그래피 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 처리 디바이스는 상기 데이터의 제 1 및 제 2 세트와 연관된 포지션들에서의 차분의 그레디언트를 취함으로써 국부화된 왜곡 맵을 생성하도록 더욱 구성되는, 리소그래피 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 생성된 왜곡 맵은 상기 패터닝 디바이스의 표면의 적어도 일부에 걸쳐 왜곡의 정량적 평가를 제공하는, 리소그래피 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 인코더 헤드는 상기 패터닝 디바이스의 표면을 향해 디렉팅되는 하나 이상의 광학적 빔을 생성하도록 더욱 구성되는, 리소그래피 장치.
  15. 레티클 왜곡 측정 장치로서,
    오브젝트를 홀딩하도록 구성되는 서포트로서, 상기 오브젝트는 제 1 복수 개의 피쳐를 포함하고 상기 서포트는 제 2 복수 개의 피쳐를 포함하는, 서포트;
    상기 오브젝트의 표면에 걸쳐 스캔하도록 그리고 상기 오브젝트의 길이와 나란한 제 1 방향에서의 그리고 상기 오브젝트의 표면에 수직인 제 2 방향에서의 상기 제 1 복수 개의 피쳐와 연관된 왜곡을 표시하는 제 1 파라미터를 측정하도록 구성되는 제 1 인코더 헤드;
    상기 서포트 상의 제 2 복수 개의 피쳐와 연관된 제 2 파라미터를 측정하도록 구성되는 제 2 인코더 헤드; 및
    측정된 제 1 파라미터 및 측정된 제 2 파라미터에 기초하여 상기 오브젝트의 표면의 왜곡 맵을 생성하도록 구성되는 처리 디바이스를 포함하는, 레티클 왜곡 측정 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 인코더 헤드는 2-D 또는 3-D 인코더 헤드를 포함하는, 레티클 왜곡 측정 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 2-D 또는 3-D 인코더 헤드는 스캔 축에 대해 45 도로 지향되는, 레티클 왜곡 측정 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 인코더 헤드는 제 1 방향에서 상기 오브젝트의 표면에 걸쳐 스캔하도록 구성되고, 상기 서포트는 상기 오브젝트를 상기 제 1 및 제 2 방향과 수직인 제 3 방향으로 병진시키도록 구성되는, 레티클 왜곡 측정 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 복수 개의 피쳐는 피쳐들의 정렬된 어레이를 포함하는, 레티클 왜곡 측정 장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 처리 디바이스는:
    상기 제 1 복수 개의 피쳐에 대해 측정된 제 1 파라미터와 연관된 데이터의 제 1 세트를 수신하도록;
    상기 제 2 복수 개의 피쳐에 대해 측정된 제 2 파라미터와 연관된 데이터의 제 2 세트를 수신하도록; 그리고
    상기 오브젝트 표면의 왜곡 맵을 상기 데이터의 제 1 및 제 2 세트 사이의 차분에 기초하여 생성하도록 더욱 구성되는, 레티클 왜곡 측정 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 데이터의 제 2 세트는 상기 왜곡 맵의 생성에 응답하여 참조 데이터로서 사용되는, 레티클 왜곡 측정 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 처리 디바이스는 데이터의 제 1 및 제 2 세트와 연관된 포지션들에서의 차분의 그레디언트를 취함으로써 국부화된 왜곡 맵을 생성하도록 더욱 구성되는, 레티클 왜곡 측정 장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 생성된 왜곡 맵은 상기 오브젝트의 표면의 적어도 일부에 걸쳐 왜곡의 정량적 평가를 제공하는, 레티클 왜곡 측정 장치.
  24. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 인코더 헤드는 상기 오브젝트의 표면을 향해 디렉팅되는 하나 이상의 광학적 빔을 생성하도록 더욱 구성되는, 레티클 왜곡 측정 장치.
  25. 레티클 왜곡을 측정하기 위한 방법으로서,
    제 1 인코더 헤드를 사용하여, 오브젝트의 길이와 나란한 제 1 방향에서의 그리고 상기 오브젝트의 표면에 수직인 제 2 방향에서의 상기 오브젝트의 표면 상의 제 1 복수 개의 피쳐와 연관된 왜곡을 표시하는 제 1 파라미터를 측정하는 단계;
    제 2 인코더 헤드를 사용하여, 상기 오브젝트를 홀딩하도록 구성되는 서포트의 표면 상의 제 2 복수 개의 피쳐와 연관된 제 2 파라미터를 측정하는 단계; 및
    처리 디바이스를 사용하여, 상기 측정된 제 1 파라미터 및 측정된 제 2 파라미터에 기초하여 상기 오브젝트의 표면의 왜곡 맵을 생성하는 단계를 포함하는, 레티클 왜곡을 측정하기 위한 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 복수 개의 피쳐에 대해 측정된 제 1 파라미터와 연관된 데이터의 제 1 세트를 수신하는 단계;
    상기 제 2 복수 개의 피쳐에 대해 측정된 제 2 파라미터와 연관된 데이터의 제 2 세트를 수신하는 단계;
    상기 오브젝트 표면의 왜곡 맵을 상기 데이터의 제 1 및 제 2 세트 사이의 차분에 기초하여 생성하는 단계;
    상기 처리 디바이스를 사용하여, 오브젝트의 표면의 변형을 상기 왜곡 맵에 기초하여 계산하는 단계; 및
    상기 오브젝트의 표면의 변형을 하나 이상의 액츄에이터를 통하여 정정하는 단계를 더 포함하는, 레티클 왜곡을 측정하기 위한 방법.
  27. 레티클 스테이지로서,
    오브젝트를 홀딩하도록 구성되는 서포트로서, 상기 오브젝트는 제 1 측정 타겟을 포함하고 상기 서포트는 제 2 측정 타겟을 포함하는, 서포트;
    상기 오브젝트의 표면에 걸쳐 스캔하여, 상기 측정 타겟에 기초하여 상기 오브젝트의 길이와 나란한 제 1 방향에서의 그리고 상기 오브젝트의 표면에 수직인 제 2 방향에서의 제 1 변위를 결정하도록 구성되는 제 1 인코더 헤드;
    상기 서포트의 표면에 걸쳐 스캔하여, 상기 제 2 측정 타겟에 기초하여 제 2 변위를 결정하도록 구성되는 제 2 인코더 헤드; 및
    왜곡되고 있는 상기 오브젝트를 표시하는 왜곡 맵을 결정된 제 1 및 제 2 변위 측정에 기초하여 생성하도록 구성되는 처리 디바이스를 포함하는, 레티클 스테이지.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 인코더 헤드는 2-D 인코더 헤드를 포함하고 상기 제 1 측정 타겟은 스페이싱을 가지는 복수 개의 라인을 포함하는 회절 격자인, 레티클 스테이지.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 왜곡 맵은 상기 제 1 및 제 2 인코더 헤드가 상기 오브젝트 상의 회절 격자의 라인 스페이싱에서의 변화에 기인하여 이동된 상이한 거리를 표시한다면 상기 오브젝트가 왜곡된다고 표시하는, 레티클 스테이지.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 변위 측정 사이의 변위는 상기 오브젝트의 왜곡의 정량적 평가를 표시하는, 레티클 스테이지.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 처리 디바이스는 제 1 및 제 2 변위 측정과 연관된 포지션들에서의 차분의 그레디언트를 취함으로써 국부화된 왜곡 맵을 생성하도록 더욱 구성되는, 레티클 스테이지.
  32. 제 27 항에 있어서,
    상기 오브젝트는 패터닝 디바이스이고 상기 서포트는 패터닝 디바이스를 홀딩하는 레티클 척인, 레티클 스테이지.
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