KR101675044B1 - 리소그래피 장치 및 시스템, 리소그래피 장치를 캘리브레이션하는 방법, 그리고 디바이스 제조 방법 - Google Patents

리소그래피 장치 및 시스템, 리소그래피 장치를 캘리브레이션하는 방법, 그리고 디바이스 제조 방법 Download PDF

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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 명세서는 리소그래피 또는 노광 장치 및 시스템, 리소그래피 또는 노광 장치를 캘리브레이션하는 방법, 및 장치 제조 방법을 개시한다. 일 실시예에서, 제 1 노광 장치 및 제 2 노광 장치를 포함하는 노광 시스템이 제공되고, 여기서 제 1 장치 및 제 2 장치의 각각의 데이터 처리 장치는 응답 함수를 이용하여 제어 신호를 계산하도록 구성되며; 제 1 장치 및 제 2 장치의 각각의 프로그램가능한 패터닝 디바이스 및 투영 시스템의 조합 성능은, 적어도 제조 오차로 인해 서로 상이하고; 그리고 제 1 장치에 사용된 응답 함수는 상기 제 2 장치에 사용된 응답 함수와 동일하다.

Description

리소그래피 장치 및 시스템, 리소그래피 장치를 캘리브레이션하는 방법, 그리고 디바이스 제조 방법{A LITHOGRAPHY APPARATUS AND SYSTEM, A METHOD OF CALIBRATING A LITHOGRAPHY APPARATUS, AND DEVICE MANUFACTURING METHODS}
본 출원은 2012년 2월 10일에 출원된 미국 가출원 61/597,562 및 2012년 5월 24일에 출원된 미국 가출원 61/651,417의 이익을 주장하고, 이는 본 명세서에서 이의 전문이 인용참조된다.
본원 발명은 기준 리소그래피 또는 노광 장치와 대조하여 리소그래피 또는 노광 장치를 캘리브레이션하는 방법, 캘리브레이션된 리소그래피 또는 노광 장치 및 기준 리소그래피 또는 노광 장치를 포함하는 리소그래피 또는 노광 시스템, 캘리브레이션된 리소그래피 또는 노광 장치를 이용하는 디바이스 제조 방법, 시프트 불변 및/또는 회전 불변(shift and/or rotation invariant)인 응답 함수(response function)를 이용하여 계산하도록 구성된 리소그래피 또는 노광 장치, 및 리소그래피 또는 노광 장치를 이용하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
리소그래피 또는 노광 장치는 기판 또는 기판의 일부분 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 상기 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC), 평판 디스플레이(flat panel display) 및 미세한 특징들을 가지는 다른 장치들 또는 구조들의 제조에 이용될 수 있다. 종래의 리소그래피 또는 노광 장치에 있어서, 마스크 또는 레티클이라 칭해지는 패터닝 디바이스는 IC의 개별 층 상에 대응하는 회로 패턴을 생성하는 데 이용될 수 있다. 이 패턴은, 예를 들어 기판 상에 제공되는 방사선-감응재(레지스트) 층 상으로의 이미징을 통해 기판(의 일부) (예를 들어, 실리콘 웨이퍼 또는 유리 플레이트) 상에 전사될 수 있다.
회로 패턴 대신에, 패터닝 디바이스는 다른 패턴들, 예를 들어 컬러 필터 패턴 또는 도트 매트릭스(matrix of dots)를 생성하는 데 이용될 수 있다. 종래의 마스크 대신에, 패터닝 디바이스는 회로 또는 다른 적용가능한 패턴을 생성하는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 포함하는 패터닝 어레이를 포함할 수 있다. 종래의 마스크-기반 시스템과 비교하여 이런 "마스크없는(maskless)" 시스템의 이점은 패턴이 더욱 빠르게 적은 비용으로 제공 및/또는 변화될 수 있다는 점이다.
따라서, 마스크없는 시스템은 프로그램가능한 패터닝 디바이스[예를 들어, 공간 광 변조기(spatial light modulator), 콘트라스트 디바이스(contrast device) 등]를 포함한다. 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 이용하여 원하는 패터닝된 빔을 형성하도록 (예를 들어, 전자적으로 또는 광학적으로) 프로그램된다. 프로그램가능한 패터닝 디바이스의 유형은 마이크로-거울 어레이(micro-mirror arrays), 액정 디스플레이(LCD) 어레이, 회절 광 밸브(grating light valve) 어레이, 자기-발광형 콘트라스트 디바이스의 어레이, 셔터 요소(shutter element)/매트릭스 및 이와 유사한 것들을 포함한다. 또한, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 전기-광학 편향기(electro-optical deflector)로부터 형성될 수 있고, 예를 들어 타겟(예를 들어, 기판) 상으로 투영되는 방사선의 스폿들을 이동시키거나 간헐적으로 방사선 빔을 타겟(예를 들어, 기판)로부터 멀리 떨어지게, 예를 들어 방사선 빔 흡수기 쪽으로 지향시키도록 구성될 수 있다. 이러한 배치 중 어느 하나에 대하여, 방사선 빔은 연속적일 수 있다.
기판 상에 형성되는 원하는 디바이스 패턴은 GDSII와 같은 벡터 디자인 패키지(vector design package)를 이용하여 정의될 수 있다. 이러한 디자인 패키지로부터의 출력 파일은 원하는 디바이스 패턴의 벡터-기반 표현(vector-based representation)이라고 칭할 수 있다. 마스크없는 시스템에서, 벡터-기반 표현은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 구동시키기 위한 제어 신호를 제공하도록 처리될 것이다. 제어 신호는, 예를 들어 복수의 자기-발광형 콘트라스트 디바이스들 또는 마이크로-거울 어레이에 적용되는 셋포인트(setpoint)들(예를 들어, 전압 또는 전류)의 시퀀스를 포함할 수 있다.
주어진 원하는 디바이스 패턴에 대하여, 제어 신호를 제공하기 위한 계산은 리소그래피 또는 노광 장치에 따라 달라질 수 있다. 이는 일반적으로 계산이 타겟(예를 들어, 기판) 상에 방사선 도즈 패턴(radiation dose pattern)을 형성하는데 참여하는 모든 구성요소들의 상세한 특성들을 고려해야하기 때문이다. 이러한 구성요소들은 예를 들어 프로그램가능한 패터닝 디바이스 및/또는 투영 시스템을 포함할 수 있다. 구성요소들의 특징은 기계에 따라서, 심지어 명목상 동일한 기계일지라도, 예를 들어 제조 편차(manufacturing variation)로 인해 달라지는 경향이 있을 것이다.
사용자(Customers)는 시뮬레이션을 실시할 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 이러한 시뮬레이션은 사용자의 리소그래피 또는 노광 장치의 성능이 원하는 디바이스 성능을 얻는데 적합한지 확인하는데 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 시뮬레이션은 원하는 디바이스 성능을 얻는데 적합한 타겟 디바이스 패턴을 설계하는데 사용될 수 있다. 시뮬레이션은 예를 들어 타겟 디바이스 패턴 내에 포함되기 위해 적합한 광 근접 보정(optical proximity correction: OPC) 피처들을 계산하는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 사용자들이 시뮬레이션을 실시할 수 있게 하기 위하여 사용자에게 많은 양의 정보를 제공해야 하는 것은 바람직하지 않다. 예를 들어, 그룹이 명목상 동일한 기계들을 갖더라도, 그룹 내에 각각의 기계에 대하여 이런 개별적인 정보를 제공해야 하는 것은 바람직하지 않다.
상기에 언급된 장치들 간의 차이는 장치들의 성능 차이를 야기할 수 있다. 성능 차이는, 입력되는 원하는 디바이스 패턴이 동일한 경우라도 타겟(예를 들어, 기판) 상에 형성되는 도즈 패턴(dose pattern)에 대한 편차(variation)를 야기할 수 있다. 도즈 패턴에 대한 편차는 명목상 동일한 기계들 사이에서도 일어날 수 있다. 이러한 편차는 복수의 상이한 리소그래피 또는 노광 장치들에 사용하는데 적합한 타겟 디바이스 패턴을 설계하는 작업을 복잡하게 만들 수 있고, 및/또는 상이한 리소그래피 또는 노광 장치들에 의해 생성되는 명목상 동일한 디바이스들의 성능/특징에 대한 바람직하지 않은 차이를 야기할 수 있다.
예를 들어, 상기에 언급된 적어도 하나 이상의 문제들을 해결하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 장치의 성능에 대한 관련 정보가 사용자에게 더욱 쉽게 전달될 수 있도록, 리소그래피 또는 노광 장치를 캘리브레이션하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상이한 리소그래피 또는 노광 장치의 그룹에 대한 성능 편차가 감소되도록, 리소그래피 또는 노광 장치를 캘리브레이션하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
실시예에 따라서, 제 1 노광 장치 및 제 2 노광 장치를 포함하는 노광 시스템이 제공되고, 상기 제 1 장치 및 상기 제 2 장치 각각은 개별적으로 제어가능한 도즈들(doses)을 타겟에 적용시키기 위하여 복수의 방사선 빔들을 생성하도록 구성된 프로그램가능한 패터닝 디바이스, 타겟 상의 각각의 위치로 각각의 방사선 빔들을 투영시키도록 구성된 투영 시스템, 및 프로그램가능한 패터닝 디바이스에 대한 제어 신호를 제공하도록 구성된 데이터 처리 장치를 포함하며, 상기 제어 신호는 타겟 상에 원하는 도즈 패턴을 형성하기 위하여 상기 복수의 방사선 빔들에 의해 적용되는 타겟 도즈값들(target dose values)의 세트를 나타내고, 상기 제 1 장치의 데이터 처리 장치는 응답 함수 - 타겟 도즈값들의 세트 및 상기 제 1 장치에 대한 타겟 상에 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴 간의 관계를 나타냄 - 를 이용하여 상기 제어 신호를 계산하도록 구성되며, 상기 제 2 장치의 데이터 처리 장치는 응답 함수 - 타겟 도즈값들의 세트 및 상기 제 2 장치에 대한 타겟 상에 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴 간의 관계를 나타냄 - 를 이용하여 상기 제어 신호를 계산하도록 구성되고, 상기 제 1 장치의 투영 시스템과 프로그램가능한 패터닝 디바이스의 조합 성능은, 적어도 제조 오차로 인해, 상기 제 2 장치의 투영 시스템과 프로그램가능한 패터닝 디바이스의 조합 성능과 상이하며, 그리고 상기 제 1 장치에 의해 사용되는 상기 응답 함수는 상기 제 2 장치에 의해 사용되는 상기 응답 함수와 매칭(match)된다.
실시예에 따라서, 기준 노광 장치 또는 계산된 기준 노광 장치와 대조하여 타겟 노광 장치를 캘리브레이션하는 방법이 제공되고, 상기 타겟 장치 및 기준 장치 또는 계산된 기준 장치 각각은 개별적으로 제어가능한 도즈들을 타겟에 적용시키기 위하여 복수의 방사선 빔들을 생성하는 프로그램가능한 패터닝 디바이스, 타겟 상의 각각의 위치로 각각의 방사선 빔들을 투영시키는 투영 시스템, 및 프로그램가능한 패터닝 디바이스에 대한 제어 신호를 제공하는 데이터 처리 장치를 포함하며, 상기 제어 신호는 타겟 상에 원하는 도즈 패턴을 형성하기 위하여 상기 복수의 방사선 빔들에 의해 적용되는 타겟 도즈값들의 세트를 나타내고; 상기 타겟 장치의 데이터 처리 장치는 응답 함수 - 타겟 도즈값들의 세트 및 상기 타겟 장치에 대한 타겟 상에 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴 간의 관계를 나타냄 - 를 이용하여 상기 제어 신호를 계산하며; 상기 기준 장치 또는 계산된 기준 장치의 데이터 처리 장치는 응답 함수 - 타겟 도즈값들의 세트 및 상기 기준 장치 또는 계산된 기준 장치에 대한 타겟 상에 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴 간의 관계를 나타냄 - 를 이용하여 상기 제어 신호를 계산하고; 상기 방법은 상기 타겟 장치의 응답 함수를 상기 기준 장치 또는 계산된 기준 장치의 응답 함수와 매칭되도록 조정(adapting)하는 단계를 포함한다.
실시예에 따라서, 기준 노광 장치 또는 계산된 기준 노광 장치와 대조하여 캘리브레이션된 타겟 노광 장치를 이용하는 디바이스 제조 방법이 제공되고, 상기 타겟 장치 및 상기 기준 장치 또는 계산된 기준 장치 각각은 개별적으로 제어가능한 도즈들을 타겟에 적용시키기 위하여 복수의 방사선 빔들을 생성하는 프로그램가능한 패터닝 디바이스, 타겟 상의 각각의 위치로 각각의 방사선 빔들을 투영시키는 투영 시스템, 및 프로그램가능한 패터닝 디바이스에 대한 제어 신호를 제공하는 데이터 처리 장치를 포함하며, 상기 제어 신호는 타겟 상에 원하는 도즈 패턴을 형성하기 위하여 상기 복수의 방사선 빔들에 의해 적용되는 타겟 도즈값들의 세트를 나타내고; 상기 타겟 장치의 데이터 처리 장치는 응답 함수 - 타겟 도즈값들의 세트 및 상기 타겟 장치에 대한 타겟 상에 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴 간의 관계를 나타냄 - 를 이용하여 상기 제어 신호를 계산하며; 상기 기준 장치 또는 계산된 기준 장치의 데이터 처리 장치는 응답 함수 - 타겟 도즈값들의 세트 및 상기 기준 장치 또는 계산된 기준 장치에 대한 타겟 상에 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴 간의 관계를 나타냄 - 를 이용하여 상기 제어 신호를 계산하고; 상기 타겟 장치의 투영 시스템과 프로그램가능한 패터닝 디바이스의 조합 성능은, 적어도 제조 오차로 인해, 상기 기준 장치 또는 계산된 기준 장치의 투영 시스템과 프로그램가능한 패터닝 디바이스의 조합 성능과 상이하며, 상기 방법은: 응답 함수를 이용하여 제어 신호를 계산하기 위해 상기 타겟 장치의 데이터 처리 장치를 이용하는 단계 - 상기 타겟 장치에 의해 사용되는 응답 함수는 상기 기준 장치 또는 계산된 기준 장치에 의해 사용되는 응답 함수와 매칭됨 - ; 복수의 방사선 빔들을 생성하도록 상기 제어 신호를 상기 타겟 장치의 프로그램가능한 패터닝 디바이스에 적용하는 단계; 및 상기 복수의 방사선 빔들을 타겟 상으로 투영시키는 단계를 포함한다.
실시예에 따라서, 노광 장치가 제공되고, 상기 장치는 개별적으로 제어가능한 도즈들을 타겟에 적용시키기 위하여 복수의 방사선 빔들을 생성하도록 구성된 프로그램가능한 패터닝 디바이스; 타겟 상의 각각의 위치로 각각의 방사선 빔들을 투영시키도록 구성된 투영 시스템; 및 프로그램가능한 패터닝 디바이스에 대한 제어 신호를 제공하도록 구성된 데이터 처리 장치를 포함하며, 상기 제어 신호는 타겟 상에 원하는 도즈 패턴을 형성하기 위하여 상기 복수의 방사선 빔들에 의해 적용되는 타겟 도즈값들의 세트를 나타내고, 상기 데이터 처리 장치는 응답 함수 - 타겟 도즈값들의 세트 및 타겟 상에 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴 간의 관계를 나타냄 - 를 이용하여 상기 제어 신호를 계산하고, 그리고 상기 응답 함수는 시프트 불변 및/또는 회전 불변이다.
실시예에 따라서, 디바이스 제조 방법이 제공되고, 상기 방법은: 개별적으로 제어가능한 도즈들을 타겟에 적용시키기 위하여 복수의 방사선 빔들을 이용하는 단계; 타겟 상의 각각의 위치로 각각의 방사선 빔들을 투영시키는 단계; 및 프로그램가능한 패터닝 디바이스에 대한 제어 신호 - 타겟 상에 원하는 도즈 패턴을 형성하기 위하여 상기 복수의 방사선 빔들에 의해 적용되는 타겟 도즈값들의 세트를 나타냄 - 를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 제어 신호는 응답 함수 - 타겟 도즈값들의 세트 및 타겟 상에 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴 간의 관계를 나타냄 - 를 이용하여 계산되고, 그리고 상기 응답 함수는 시프트 불변 및/또는 회전 불변이다.
본 발명의 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 예시의 방식으로만 설명될 것이고, 도면 내에 대응하는 참조 부호들은 대응하는 부분들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 또는 노광 장치의 일부분을 도시하는 도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 장치 일부분을 도시하는 상면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 또는 노광 장치의 일부분을 도시하는 매우 개략적인(schematic) 사시도;
도 4는 도 3에 따른 장치에 의한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 상으로의 투영에 대한 개략적인 상면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예의 일부분의 단면도;
도 6은 원하는 디바이스 패턴의 벡터-기반 표현을 제어 신호로 변환시키는 데이터 경로의 일부를 도시하는 도;
도 7은 스폿 노광 그리드(스폿 노광 그리드)의 일부를 도시하는 도;
도 8은 래스터화된 그리드(rasterization grid)의 일부를 도시하는 도;
도 9는 타겟 리소그래피 또는 노광 장치, 및 기준 리소그래피 또는 노광 장치, 그리고 타겟 장치 내에 저장된 응답 함수를 기준 장치 내에 저장된 응답 함수로의 매칭을 도시하는 도;
도 10은 성능 메트릭(performance metric) 값을 갖는 타겟(예를 들어, 기판) 일부 상에 위치에 대한 편차를 도시하는 도; 및
도 11은 일정한(uniform) 응답 함수에 대응하는 일정한 성능 메트릭에 대한 도 10에 나타낸 부분을 도시하는 도이다.
본원 발명의 실시예는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 포함할 수 있는 장치에 관한 것이고, 상기 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 예를 들어 자기-발광형 콘트라스트 디바이스들의 어레이 또는 어레이들로 이루어질 수 있다. 또한, 이런 장치에 관한 정보는 PCT 특허 출원 공개 WO 2010/032224 A2, 미국 특허 출원 공개 제 US 2011-0188016호, 미국 특허 출원 제 US 61/473636호 및 미국 특허 출원 제 61/524190호에서 알아낼 수 있고, 이들의 전문이 본 명세서에 인용참조된다. 그러나, 본원 발명의 실시예는, 예를 들어 상기에 논의된 것들을 포함하는 여하한 형태의 프로그램가능한 패터닝 디바이스와 함께 사용될 수 있다.
도 1은 리소그래피 또는 노광 장치의 일부분에 대한 개략적인 측단면도를 개략적으로 나타낸다. 이 실시예에서, 장치는 하기에 더 논의되는 바와 같이 실질적으로 X-Y 평면에서 움직이지 않는 개별적으로 제어가능한 요소들을 가지나, 반드시 그러할 필요는 없다. 장치(1)는 기판을 유지하는 기판 테이블(2), 및 6 자유도(6 degrees of freedom)까지 기판 테이블(2)을 이동시키는 위치설정 장치(3)를 포함한다. 기판은 레지스트-코팅된 기판일 수 있다. 일 실시예에서, 기판은 웨이퍼이다. 일 실시예에서, 기판은 다각형(예를 들어, 직사각형) 기판이다. 일 실시예에서, 기판은 유리 플레이트이다. 일 실시예에서, 기판은 플라스틱 기판이다. 일 실시예에서, 기판은 포일(foil)이다. 일 실시예에서, 장치는 롤-투-롤(roll-to-roll) 제조에 적합할 수 있다.
장치(1)는 복수의 빔들을 방출하도록 구성된 복수의 개별적으로 제어가능한 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)들을 더 포함한다. 일 실시예에서, 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)는 방사선 방출 다이오드, 이를 테면 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 폴리머 LED(PLED) 또는 레이저 다이오드(예를 들어, 고체 상태 레이저 다이오드)이다. 일 실시예에서, 각각의 개별적으로 제어가능한 요소(4)들은 청자색 레이저 다이오드(예를 들어, Sanyo model no. DL-3146-151)이다. 이러한 다이오드들은 Sanyo, Nichia, Osram 및 Nitride와 같은 회사들에 의해 공급될 수 있다. 일 실시예에서, 다이오드는 예를 들어 약 365 nm 또는 약 405 nm의 파장을 갖는 UV 방사선을 방출한다. 일 실시예에서, 다이오드는 0.5 내지 200 mW의 범위에서 선택되는 출력 전력을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 레이저 다이오드[노출된 다이(naked die)]의 크기는 100 내지 800 ㎛의 범위에서 선택된다. 일 실시예에서, 레이저 다이오드는 0.5 내지 5 ㎛2의 범위에서 선택되는 방출 영역(emission area)을 갖는다. 일 실시예에서, 레이저 다이오드는 5 내지 44도의 범위에서 선택되는 발산각(divergence angle)을 갖는다. 일 실시예에서, 다이오드들은 약 6.4 x 108 W/(m2.sr) 이상의 총 밝기(total brightness)를 제공하는 구성(예를 들어, 방출 영역, 발산각, 출력 전력 등)을 갖는다.
자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)들은 프레임(5) 상에 배치되고, Y-방향 및/또는 X 방향을 따라서 연장될 수 있다. 하나의 프레임(5)을 나타냈으나, 장치는 도 2에 나타낸 바와 같이 복수의 프레임(5)들을 가질 수 있다. 또한, 프레임(5) 상에 렌즈(12)가 배치된다. 프레임(5) 및 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4) 및 렌즈(12)는 실질적으로 X-Y 평면에서 움직이지 않는다. 프레임(5), 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4) 및 렌즈(12)는 액추에이터(actuator: 7)에 의해 Z-방향으로 이동될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 렌즈(12)는 이 특정한 렌즈와 관련된 액추에이터에 의해 Z-방향으로 이동될 수 있다. 선택적으로, 각각의 렌즈(12)는 액추에이터와 함께 제공될 수 있다.
자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)는 빔을 방출하도록 구성될 수 있고, 투영 시스템(12, 14 및 18)은 기판의 타겟부 상으로 빔을 투영시키도록 구성될 수 있다. 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4) 및 투영 시스템은 광 컬럼(optical column)을 형성한다. 장치(1)는 기판에 대하여 광 컬럼 또는 이의 일부분을 이동시키기 위하여 액추에이터(예를 들어, 모터)(11)를 포함할 수 있다. 프레임(8)과 프레임(8) 상에 배치된 필드 렌즈(field lens: 14) 및 이미징 렌즈(imaging lens: 18)는 액추에이터에 의해 회전될 수 있다. 필드 렌즈(14) 및 이미징 렌즈(18)의 조합은 이동가능한 광학계(movable optics: 9)를 형성한다. 사용 시에, 프레임(8)은 프레임(8)의 축(10)에 대하여, 예를 들어 도 2에 화살표로 나타낸 방향으로 회전한다. 프레임(8)은 액추에이터(예를 들어, 모터)(11)를 이용하여 축(10)에 대하여 회전된다. 또한, 프레임(8)은 모터(7)에 의해 Z 방향으로 이동될 수 있어, 이동가능한 광학계(9)는 기판 테이블(2)에 대하여 옮겨질 수 있다.
어퍼처(aperture)를 내부에 갖는 어퍼처 구조(13)는 렌즈(12)보다 위쪽으로 렌즈(12)와 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4) 사이에 위치될 수 있다. 어퍼처 구조(13)는 렌즈(12), 연관된 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4) 및/또는 인접한 렌즈(12)/자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)의 회절 효과를 제한할 수 있다.
도시된 장치는 프레임(8)을 회전시키는 동시에 기판 테이블(2) 상에 기판을 광 컬럼의 아래로 이동시킴으로써 사용될 수 있다. 렌즈들이 실질적으로 서로 정렬될 때, 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)는 렌즈들(12, 14 및 18)을 통하여 빔을 방출할 수 있다. 렌즈들(14 및 18)을 이동시킴으로써, 기판 상의 빔 이미지는 기판의 일부분 상으로 스캐닝(scanned)된다. 기판 테이블(2) 상에 기판을 광 컬럼의 아래로 동시에 이동시킴으로써, 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)의 이미지가 적용되는 기판의 부분도 또한 이동된다. 제어기의 제어 하에서 빠른 속도로 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)를 "켜고(on)" 그리고 "끄고(off)"[예를 들어, "꺼져"있을 때에는 출력이 없거나 임계값 이하의 출력을 가지고, "켜져"있을 때에는 임계값 이상의 출력을 가짐], 광 컬럼 또는 이의 일부분의 회전을 제어하며, 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)의 세기를 제어하고, 그리고 기판의 속도를 제어함으로써, 원하는 패턴이 기판 상의 레지스트 층에 이미징될 수 있다.
도 2는 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)들을 갖는 도 1의 장치의 개략적인 상면도를 나타낸다. 도 1에 나타낸 장치(1)와 같이, 장치(1)는 기판(17)을 유지하는 기판 테이블(2), 6 자유도까지 기판 테이블(2)을 이동시키는 위치설정 장치(3), 및 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)와 기판(17) 간의 정렬을 결정하고 기판(17)이 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)의 투영에 대한 레벨에 위치하는 지의 여부를 결정하는 정렬/레벨 센서(19)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 기판(17)은 직사각형 모양을 가지나, 또한 대안적으로 둥근 기판들이 처리될 수 있다.
자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)는 프레임(15) 상에 배치된다. 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)는 방사선 방출 다이오드, 예를 들어 레이저 다이오드, 이를 테면 청자색 레이저 다이오드일 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)들은 X-Y 평면에서 연장되는 어레이(21) 내로 배치될 수 있다.
어레이(21)는 세장형 긴 라인(elongate line)일 수 있다. 일 실시예에서, 어레이(21)는 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)의 일차원 어레이일 수 있다. 일 실시예에서, 어레이(21)는 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)의 이차원 어레이일 수 있다.
회전하는 프레임(8)이 제공될 수 있고, 이는 화살표로 도시한 방향으로 회전할 수 있다. 회전하는 프레임은 (도 1에 나타낸) 렌즈들(14, 18)과 함께 제공되어, 각각의 자기-발광형 콘트라스트 디바이스(4)들의 이미지를 제공할 수 있다. 장치는 액추에이터와 함께 제공되어, 기판에 대하여 렌즈들(14, 18) 및 프레임(8)을 포함하는 광 컬럼을 회전시킬 수 있다.
도 3은 둘레에 렌즈들(14, 18)이 함께 제공되는 회전하는 프레임(8)의 매우 개략적인 사시도를 도시한다. 이 예시에서, 복수의 빔들, 10 개의 빔들은 렌즈들 중 하나 상으로 입사되고, 기판 테이블(2)에 의해 유지되는 기판(17)의 타겟부 상으로 투영된다. 일 실시예에서, 복수의 빔들은 직선으로 배치된다. 회전가능한 프레임은 (나타내지 않은) 액추에이터에 의하여 축(10)에 대하여 회전할 수 있다. 회전가능한 프레임(8)의 회전의 결과로서, 빔들은 연속적인 렌즈들(14, 18)[필드 렌즈(14) 및 이미징 렌즈(18)] 상에 입사될 것이고, 각각의 연속적인 렌즈 상에 입사된 빔들은 렌즈들에 의해서 편향되어 기판(17)의 표면 부분을 따라 이동할 것이며, 이는 도 4를 참고로 하여 더욱 상세하게 설명될 것이다. 일 실시예에서, 각각의 빔은 각각의 소스, 즉 자기-발광형 콘트라스트 디바이스, 예를 들어 (도 3에 나타내지 않은) 레이저 다이오드에 의해 발생된다. 도 3에 도시된 배치에서, 빔들은 편향되고 빔들 간의 거리를 줄이기 위해서 분절 거울(segmented mirror: 30)에 의해 합쳐져, 이로 인해 다수의 빔들이 동일한 렌즈를 통하여 투영되고 하기에 논의되는 해상도 요구조건들(resolution requirement)을 달성할 수 있다.
회전가능한 프레임이 회전함에 따라, 빔들은 연속적인 렌즈들 상에 입사되고, 그때마다 렌즈는 빔에 의해 조사되며, 빔이 렌즈의 표면 상에 입사되는 지점이 이동한다. 빔들은 빔들이 렌즈 상에 입사되는 지점에 따라서 (예를 들어, 상이한 편향에 의해) 상이하게 기판 상에 투영되므로, (기판에 도달했을 때) 빔들은 후속 렌즈로의 각각의 통과(passage)에 대하여 스캐닝의 이동(scanning movement)을 만들 것이다. 이 원리는 도 4를 참고로 하여 더욱 설명된다. 도 4는 회전가능한 프레임(8) 일부에 대한 매우 개략적인 상면도를 도시한다. 제 1 세트의 빔들은 B1으로 표시하고, 제 2 세트의 빔들은 B2로 표시하며, 제 3 세트의 빔들은 B3로 표시한다. 각각의 세트의 빔들은 회전가능한 프레임(8)의 각각의 렌즈 세트(14, 18)를 통해서 투영된다. 회전가능한 프레임(8)이 회전함에 따라, 빔들(B1)은 스캐닝의 이동을 이루며 기판(17) 상으로 투영되고, 이에 의해서 영역(A14)를 스캐닝한다. 유사하게, 빔들(B2)은 영역(A24)을 스캔하고, 빔들(B3)은 영역(A34)을 스캔한다. 대응하는 액추에이터에 의해 회전가능한 프레임(8)이 회전하는 동시에, 기판(17) 및 기판 테이블은 D 방향으로 이동되고, D 방향은 도 2에 도시된 바와 같이 X 축을 따를 수 있으며, 이로 인해 영역들(A14, A24, A34) 내의 빔들의 스캐닝 방향에 실질적으로 수직이다. 제 2 액추에이터에 의한 D 방향으로의 이동(예를 들어, 대응하는 기판 테이블 모터에 의한 기판 테이블의 이동)의 결과로서, 회전가능한 프레임(8)의 연속적인 렌즈들에 의해 투영되는 경우에 빔들의 연속적인 스캔들은 상당히 서로 인접하게 투영되어, 그 결과 빔들(B1)의 각각의 연속적인 스캔에 대한 영역들(A11, A12, A13, A14)[영역들(A11, A12, A13)은 사전에 스캔되고 영역(A14)는 도 4에 나타낸 바와 같이 현재 스캔됨], 빔들(B2)에 대한 영역들(A21, A22, A23 및 A24)[영역들(A21, A22, A23)은 사전에 스캔되고 영역(A24)는 도 4에 나타낸 바와 같이 현재 스캔됨], 및 빔들(B3)에 대한 영역들(A31, A32, A33 및 A34)[영역들(A31, A32, A33)은 사전에 스캔되고 영역(A34)는 도 4에 나타낸 바와 같이 현재 스캔됨]이 상당히 인접하게 된다. 이로 인해, 회전가능한 프레임(8)이 회전하는 동안에 기판 표면의 영역들(A1, A2 및 A3)은 D 방향으로의 기판의 이동에 의해 포함(cover)될 수 있다. 렌즈의 각각의 통과에 대하여, 복수의 빔들은 각각의 렌즈로 기판을 스캔하고, 이로 인해 연속적인 스캔 동안 D 방향으로의 변위가 증가하게 되기 때문에, 동일한 렌즈를 통한 다중 빔들의 투영은 더 짧은 타임프레임(timeframe)으로 전체 기판을 처리할 수 있게 한다. 다르게 보면, 주어진 처리 시간 동안, 다중 빔들이 동일한 렌즈를 통하여 기판 상으로 투영되는 경우에 회전가능한 프레임의 회전 속도는 감소될 수 있고, 이에 의해서 높은 회전 속도로 인한 회전 프레임의 변형, 마모(wear), 진동, 난류(turbulence) 등과 같은 영향들을 감소시킬 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 빔들은 도 4에 나타낸 바와 같이 렌즈들(14, 18)의 회전의 접선(tangent)에 대한 각도로 배치된다. 일 실시예에서, 각각의 빔이 인접한 빔의 스캐닝 경로와 겹쳐지거나 인접하도록 배치된다.
다중 빔들이 한번에 동일한 렌즈로 투영되는 형태의 추가적인 효과는 허용오차의 완화에서 찾을 수 있다. 렌즈들의 허용오차(위치설정, 광학적 투영 등)로 인하여, 연속적인 영역들(A11, A12, A13, A14) [및/또는 영역들(A21, A22, A23 및 A24) 및/또는 영역들(A31, A32, A33 및 A34)]의 위치는 서로에 대하여 어느 정도의 위치설정의 부정확성을 나타낼 수 있다. 그러므로, 연속적인 영역들(A11, A12, A13, A14) 간의 어느 정도의 오버랩이 요구될 수 있다. 예를 들어 하나의 빔 중 10 %가 오버랩되는 경우, 이로 인해 처리 속도는 단일 빔이 한번에 동일한 렌즈를 통하는 경우에 동일하게 10 %만큼 감소될 것이다. 5 개 이상의 빔들이 한번에 동일한 렌즈를 통하여 투영되는 경우에, (상기에 언급한 예시된 하나의 빔과 유사하게) 동일한 10 % 오버랩이 5 개 이상의 투영된 라인들 마다 제공되고, 이 때문에 총 오버랩이 대략 5 배 이상 감소되어 2 % 이하로 감소되고, 이로 인해 전반적인 처리 속도에 상당히 적은 영향을 미친다. 유사하게, 적어도 10 개 이상의 빔들은 대략 10 배만큼 총 오버랩을 감소시킬 수 있다. 따라서, 기판의 처리 시간에 대한 허용오차의 영향들은 다중 빔들이 한번에 동일한 렌즈로 투영되는 경우의 특성에 의해 감소될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 다중 빔들이 한번에 동일한 렌즈로 투영되는 경우에 처리에 대한 허용오차의 영향들을 더 적게 받게 되므로, 더 많은 오버랩[따라서, 더 큰 허용오차 범위(tolerance band)]이 가능하게 될 수 있다.
다중 빔들을 한번에 동일한 렌즈를 통해서 투영시키는 것에 대안적으로 또는 추가적으로, 인터레이싱(interlacing) 기술들이 사용될 수 있으나, 이는 렌즈들 간에 비교할 수 있게 더욱 엄격한 매칭을 필요로 할 수 있다. 따라서, 렌즈들 중 동일한 한 렌즈를 통해서 한번에 기판 상으로 투영되는 적어도 두 개 이상의 빔들은 상호 간격(mutual spacing)을 가지고, 장치는 제 2 액추에이터를 구동시키도록 배치되어, 투영되는 빔의 후속 투영이 간격에 투영되도록 광 컬럼에 대하여 기판을 이동시킬 것이다.
D 방향에 대한 그룹 내에 연속적인 빔들 간에 거리를 줄이기 위하여 (이로 인해, 예를 들어 D 방향에 대한 더 높은 해상도를 얻기 위하여), 빔들은 D 방향에 대하여, 서로 대각선으로 배치될 수 있다. 또한, 간격은 광학 경로 내에 분절 거울(30)을 제공함으로써 줄어들 수 있고, 각각의 세그먼트(segment)는 빔들 중 각각 하나를 반사시키며, 세그먼트들은 거울에 입사되는 빔들 간의 간격에 대하여 거울에 의해 반사되는 빔들 간의 간격이 줄어들도록 배열된다. 또한, 이런 효과는 복수의 광섬유들에 의해 얻어질 수 있고, 각각의 빔들은 광섬유들 중 각각 하나 상에 입사되며, 광섬유들은 광학 경로를 따라서 광섬유들의 빔의 상류(upstream) 간의 간격에 대한 광섬유들의 빔의 하류(downstream) 간의 간격이 줄어들도록 배치된다.
또한, 이런 효과는 복수의 입력 - 각각은 빔들 중 하나를 수신함 - 을 갖는 집적된 광 도파로 회로(integrated optical waveguide circuit)를 이용하여 얻어질 수 있다. 집적된 광 도파로 회로는 광학 경로를 따라서 집적된 광 도파로 회로의 빔의 상류 간의 간격에 대한 집적된 광 도파로 회로의 빔의 하류 간의 간격이 줄어들도록 배치된다.
시스템은 기판 상으로 투영되는 이미지의 초점을 제어하기 위하여 제공될 수 있다. 배치(arrangement)는 상기에 논의된 바와 같이 배치 내에 광 컬럼의 일부분 또는 전체에 의해 투영되는 이미지의 초점을 조정하기 위하여 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 투영 시스템은 기판(17) 위에 재료층으로부터 형성되는 기판 상으로 적어도 하나 이상의 방사선 빔을 투영시키고, 기판 상에서 레이저 유도 재료 전사(laser induced material transfer)에 의해 재료(예를 들어, 금속)의 액적들의 국소 적층(local deposition)을 야기하도록 장치가 형성될 것이다.
도 5를 참조로 하여, 레이저 유도 재료 전사의 물리적 메카니즘이 도시된다. 일 실시예에서, 방사선 빔(200)은 재료(202)의 플라즈마 파괴(plasma breakdown) 이하의 세기로 실질적으로 투명한 재료(202)(예를 들어, 유리)를 통하여 포커스된다. 표면 열 흡수는 재료(202)가 위에 놓이는(overlying) 도너 재료층(donor material layer: 204)(예를 들어, 금속 필름)으로부터 형성되는 기판 상에서 발생한다. 열 흡수는 도너 재료(204)의 융해를 야기한다. 또한, 가열은 앞쪽으로(in a forward direction) 유도 압력 구배(induced pressure gradient)를 야기시켜, 도너 재료층(204) 및 이와 같이 도너 구조체(예를 들어, 플레이트)(208)로부터의 도너 재료 액적(206)의 전방 가속(forward acceleration)으로 이어진다. 따라서, 도너 재료 액적(206)은 도너 재료층(204)에서 방출되고, 장치가 형성될 기판(17) 쪽으로 및 상으로 (중력의 도움으로 또는 도움없이) 이동된다. 빔(200)을 도너 플레이트(208) 상의 적절한 위치로 향하게 함으로써, 도너 재료 패턴은 기판(17) 상에 적층될 수 있다. 일 실시예에서, 빔은 도너 재료층(204) 상에 포커스된다.
일 실시예에서, 하나 이상의 단펄스(short pulse)들이 도너 재료의 전사를 야기하는데 사용된다. 일 실시예에서, 펄스들은 몇 피코세컨 또는 펨토-세컨(a few picoseconds or femtoseconds) 동안 지속되어, 준 1차원의 전방 열(forward heat) 및 용해된 재료의 물질 이동(mass transfer)을 얻을 수 있다. 이러한 단펄스들은 재료층(204)에 있어서 측방향의 열 흐름이 적게 또는 없도록 하고, 따라서 도너 구조체(208) 상에 열 부하가 적게 또는 없도록 한다. 단펄스들은 재료의 전방 가속(forward heat) 및 빠른 용해를 가능하게 한다[예를 들어, 금속과 같은 기화된 재료는 전 방향성(forward directionality)을 잃고 스플래터링 증착(splattering deposition)으로 이어진다]. 단펄스들은 재료를 가열 온도보다 약간(just) 높으나 기화 온도보다 낮게 가열할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄의 경우, 약 900 내지 1000 ℃의 온도가 바람직하다.
일 실시예에서, 레이저 펄스의 사용에 의해서, 상당한 양의 재료(예를 들어, 금속)가 100 내지 1000 nm의 액적 형태로 도너 기판(208)에서 기판(17)으로 전사된다. 일 실시예에서, 도너 재료는 금속을 포함하거나 필수적으로 금속으로 이루어진다. 일 실시예에서, 금속은 알루미늄이다. 일 실시예에서, 재료층(204)은 필름 형태이다. 일 실시예에서, 필름은 또 다른 물체(body) 또는 층에 부착된다. 상기에 논의된 바와 같이, 물체 또는 층은 유리일 수 있다.
"데이터-경로"로도 칭할 수 있는 데이터 처리 시스템(100)을 구성하는 하드웨어는, 원하는 디바이스 패턴을 형성하는데 적합한 방사선의 도즈 패턴이 타겟(예를 들어, 기판)에 적용되는 것과 같은 방식으로, 기판 상에 형성될 원하는 디바이스 패턴의 벡터-기반 표현을 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 구동시키는데 적합한 제어 신호로 변환시키기 위해 제공될 수 있다. 도 6은 일 실시예에 따른 이러한 데이터 경로에 포함되는 예시적인 처리 단계들을 나타내는 개략도이다. 일 실시예에서, 각각의 단계들은 이웃하는 단계들과 직접적으로 연결된다. 그러나, 반드시 그러할 필요는 없다. 일 실시예에서, 하나 이상의 추가적인 처리 단계들이 도시된 어느 단계들 사이에 제공된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 단계들의 각각은 다수의 단계들을 포함한다. 일 실시예에서, 단계들은 단일 물리적 처리 유닛[예를 들어, 컴퓨터 또는 컴퓨팅 작업(computing operations)을 수행할 수 있는 하드웨어] 또는 상이한 처리 유닛들을 이용하여 구현된다.
도 6에 나타낸 실시예에서, 원하는 디바이스 패턴의 벡터-기반 표현은 저장 단계(102)에 제공된다. 일 실시예에서, 벡터-기반 표현은 예를 들어 GDSII와 같은 벡터 디자인 패키지를 이용하여 작성(constructed)된다. 벡터-기반 표현은 직접적으로 또는 하나 이상의 중간 단계들을 통하여 저장 단계(102)에서 래스터화 단계(rasterization stage: 104)로 전송된다. 중간 단계의 예시들은 벡터 사전-처리 단계 및/또는 저역 필터(low-pass filter) 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 저역 필터 단계는 안티-에일리어싱 처리(anti-aliasing processing)를 실시한다.
래스터화 단계(104)는 원하는 디바이스 패턴의 벡터-기반 표현 (또는 벡터-기반 표현의 처리된 버전)을 원하는 디바이스 패턴에 대응하는 (즉, 기판의 후-노광 처리에 의해 원하는 디바이스 패턴을 형성하는데 적합한) 원하는 도즈 패턴의 래스터화된 표현으로 변환시킨다. 일 실시예에서, 래스터화된 표현은 비트맵(bitmap) 데이터를 포함한다. 비트맵 데이터는 "픽셀맵" 데이터로 칭할 수 있다. 일 실시예에서, 비트맵 데이터는 포인트들의 그리드 상의 각각의 포인트에 원하는 도즈(즉, 단위 면적 당 도즈)를 나타내는 값들의 세트를 포함한다. 포인트들의 그리드는 래스터화된 그리드로 칭할 수 있다.
일 실시예에서, [직접적으로 또는 추가적인 처리 후에 래스터화 단계(104)로부터의 출력으로서] 래스터화된 표현은 제어 신호 생성 단계(106)에 공급된다. 제어 신호 생성 단계(106)는 (나타낸 바와 같이) 단일 단계 또는 복수의 별개의 단계들로 시행된다.
일 실시예에서, 제어 신호 생성 단계(106)는, 패터닝 디바이스가 타겟 레벨(target level)에서 스폿 노광을 형성할 수 있는 "위치(positions)"를 정의하는 ("스폿 노광 그리드"로 칭할 수 있는) 그리드와 래스터화된 그리드 간의 맵핑 동작(mapping operation)을 실시한다. 각각의 스폿 노광은 도즈 분포(dose distribution)를 포함한다. 도즈 분포는 스폿에 의해 타겟에 적용되는 단위 면적 당 에너지(즉, 단위 면적 당 도즈)가 스폿 내의 위치에 대한 함수에 따라 어떻게 변하는지 명시한다. 일 실시예에서, 스폿 노광의 위치는 도즈 분포 내의 특징적인 포인트를 참조로 하여 정의된다. 일 실시예에서, 특징적인 포인트는 단위 면적 당 최대 도즈의 위치이다. 일 실시예에서, 단위 면적 당 최대 도즈의 위치는 스폿의 중앙 영역 내에 존재한다. 일 실시예에서, 단위 면적 당 최대 도즈의 위치는 스폿의 중앙 영역 내에 존재하지 않는다. 일 실시예에서, 도즈 분포는 원형 대칭적이다. 이러한 실시예에서, 스폿은 원형 스폿으로 칭할 수 있다. 이러한 실시예에서, 단위 면적 당 최대 도즈의 위치는 원 중심에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 도즈 분포는 원형이 아니다. 일 실시예에서, 도즈 분포 내의 특징적인 포인트는 도즈 분포의 "질량 중심"(이는 가변적인 밀도를 갖는 편평한 물체의 질량 중심에서 직접적으로 유추하여 정의되고, 여기서 스폿 노광의 단위 면적 당 도즈는 편평한 물체의 단위 면적 당 질량과 동등함)이다. 그러므로, 도즈 분포의 "질량 중심"은 도즈의 평균 위치를 나타낸다. 일 실시예에서, 스폿 노광 그리드 내의 각각의 그리드 포인트는 스폿 노광들 중 상이한 하나의 위치(예를 들어, 특징적인 포인트의 위치)를 나타내고, 여기에 패터닝 디바이스 (및/또는 투영 시스템)가 타겟에 적용될 수 있다.
일 실시예에서, 리소그래피 또는 노광 장치는 불연속적인(discrete) "스폿들"의 스폿 노광들(예를 들어, 원형 스폿들)을 생성하도록 구성된다. 이런 실시예에서, 타겟 레벨에서 주어지는 방사선 빔의 세기는 때로 상기 방사선 빔에 의해 상이한 스폿들의 노광 사이에서 영점에 이른다. 일 실시예에서, 리소그래피 또는 노광 장치는 연속적인 라인들로 스폿 노광들을 생성하도록 구성된다. 연속적인 라인들은 스폿 노광들의 시퀀스로 여겨질 수 있고, 여기서 타겟 레벨에서 주어지는 방사선 빔의 세기는 상기 방사선 빔에 의해 시퀀스 내에 상이한 스폿들의 노광 사이에서 영점에 이르지 않는다. 이런 타입의 일 실시예는 도 4를 참조로 하여 상기에 설명된다. 일 실시예에서, 각각의 스폿 노광은 타겟 상의 방사선 도즈 영역에 대응하고, 이는 예를 들어 단일 자기-발광형 콘트라스트 디바이스가 일정한 전력으로 구동되는 동안 상기 콘트라스트 디바이스로부터 비롯된다. 일 실시예에서, 각각의 스폿 노광은 타겟 상의 방사선 도즈 영역에 대응하고, 이는 마이크로-거울 어레이 내의 단일 거울 또는 거울들의 그룹으로부터 비롯된다. 일 실시예에서, 맵핑 작업은 래스터화된 그리드와 스폿 노광 그리드 사이에 보간(interpolation)을 포함한다. 일 실시예에서, 맵핑 작업은 계측 데이터(metrology data) 저장 단계(108)로부터 계측 데이터를 수신하도록 구성된다. 일 실시예에서, 계측 데이터는 패터닝 디바이스에 대하여, 장착된 기판 상의 사전 형성된 디바이스 패턴의 방위 및/또는 위치, 및/또는 타겟(예를 들어, 장착된 기판)의 방위 및/또는 위치를 명시한다. 일 실시예에서, 계측 데이터는 또한 사전 형성된 디바이스 패턴 또는 타겟(예를 들어, 장착된 기판)의 측정된 왜곡(distortions)을 명시한다. 일 실시예에서, 왜곡은 하기 중 하나 이상을 포함한다: 시프트, 회전, 스큐(skew) 및/또는 확대. 그러므로, 계측 데이터는, 타겟 상에 원하는 도즈 패턴을 확실히 적절하게 위치설정 하는데 도움되기 위하여 래스터화된 그리드와 스폿 노광 그리드 사이의 보간/맵핑이 어떻게 수행되어야 하는지에 대한 정보를 제공한다.
일 실시예에서, 제어 신호 생성 단계(106)는 각각의 스폿 노광들에 의해 적용될 총 도즈 (또는 에너지)를 나타내는 타겟 도즈값들의 세트를 계산하도록 구성된다. 일 실시예에서, 타겟 도즈값들은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 구동시키기 위한 셋포인트 값들(setpoint values)로 변환된다.
일 실시예에서, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 예를 들어 각각 입력 신호의 크기에 따르는 출력 세기를 갖는 복수의 자기-발광형 콘트라스트 디바이스들에 의해, 개별적으로 제어가능한 세기들을 갖는 복수의 방사선 빔들을 생성하도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 제어 신호 생성 단계(106)는 타겟 도즈값들의 세트를 얻는데 적합한 세기들을 나타내는 타겟 세기값들의 세트를 계산한다. 스폿 노광의 총 도즈가 스폿 노광을 형성하는 방사선 빔의 세기에 의존하는 경우, "타겟 도즈값" 및 "타겟 세기값"이라는 용어는 서로 교환해서 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 스폿 노광은 구동 신호(예를 들어, 전압 또는 전류)를 일정한(예를 들어, 사전에 결정된) 시간 동안, 자기-발광형 콘트라스트 디바이스와 같은 방사선 소스에 적용함으로서 생성된다. 일 실시예에서, 셋포인트 값은 적용되는 신호 레벨을 정의한다. 일 실시예에서, 신호 레벨은 자기-발광형 콘트라스트 디바이스와 같은 방사선 소스의 전력 출력을 결정한다. 패터닝 디바이스가 마이크로-거울 어레이를 포함하는 일 실시예에서, 셋포인트 값은 마이크로-거울 어레이 내의 거울들의 작동 상태(actuation state)를 정의한다. 마이크로-거울 어레이가 그레이스케일의(grayscale) 디지털 마이크로-거울 장치(DMD)인 일 실시예에서, 셋포인트 값은 거울들에 의해 적용될 그레이스케일 레벨(grayscale levels)을 정의한다. 일 실시예에서, 그레이스케일 레벨은 적어도 두 개 이상의 상이한 경사 위치(tilt position)들 사이에서 개별적인 거울들의 고속 스위칭(high-speed switching)의 과정을 제어함으로써 정의된다. 마이크로-거울 어레이가 각각 복수의 상이한 경사각들 중 하나로 선택적으로 작동할 수 있는 거울들을 포함하는 일 실시예에서, 셋포인트 값은 거울들에 적용될 경사각들을 정의한다.
일 실시예에서, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 개별적으로 제어가능한 노광 시간을 갖는 복수의 방사선 빔들을 생성하도록 구성된다. 각각의 노광 시간은 주어진 스폿 노광에 대응하는 방사선이 적용되는 기간에 대응한다. 이러한 실시예에서, 제어 신호 생성 단계(106)는 타겟 도즈값들을 얻는데 적합한 타겟 노광 시간들의 세트를 계산한다. 스폿 노광의 총 도즈가 노광 시간만을 따르는 경우, "타겟 도즈값" 및 "타겟 노광 시간값"이라는 용어는 서로 교환해서 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 노광 시간은 방사선 소스 또는 소스들(예를 들어, 자기-발광형 콘트라스트 요소들)과 타겟 사이에 위치된 셔터 요소(shutter element) 또는 셔터 요소들의 매트릭스를 이용하여 제어된다. 이런 실시예에서, 방사선 소스 또는 소스들은 상이한 스폿들의 노광들 사이에 "작동 상태(on)"를 유지하도록 구성될 수 있다. 노광 시간들은 셔터 요소들의 매트릭스 또는 셔터 요소의 관련된 부분이 "열려있는" 시간의 길이에 의해 결정된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 노광 시간들은 방사선 소스 또는 소스들(예를 들어, 자기-발광형 콘트라스트 요소들)의 구동 지속 시간을 제어함으로써 제어된다.
일 실시예에서, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 개별적으로 제어가능한 세기들과 개별적으로 제어가능한 노광 시간을 갖는 복수의 방사선 빔들을 생성하도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 제어 신호 생성 단계(106)는 타겟 도즈값들을 얻는데 적합한 타겟 세기값들 및 타겟 노광 시간들의 조합들을 계산한다.
일 실시예에서, 타겟 도즈값(세기 및/또는 노광 시간값)들의 세트의 계산은 광학 투영 시스템에 대한 하나 이상의 특성들을 설명하므로, "역-광학(inverse-optics)" 계산으로 칭할 수 있다. 일 실시예에서, 계산은 개별적인 스폿들의 크기 및/또는 형태를 설명한다. 일 실시예에서, 개별적인 스폿들의 크기 및/또는 형태는 적어도 부분적으로 광학 투영 시스템의 특성에 의해 결정된다. 일 실시예에서, 크기 및/또는 형태는 스폿에 대한 노광 시간들 또는 각각의 주어지는 적용가능한 세기들의 세트에 대하여 정의된다. 상기에 설명된 바와 같이, 스폿 크기 및/또는 형태는 스폿의 점 확산 함수(point spread function) 또는 도즈 분포에 의해 정의된다. 일 실시예에서, 계산은 또한 이상적인(즉, 공학-오차 및/또는 제조-오차가 없는) 스폿 노광 그리드 기하학적 구조(geometry)로 정의되는 공칭 위치(nominal position)로부터의 스폿 위치에 대한 편차를 계산에 넣는다.
일 실시예에서, 스폿들은 타겟 레벨에서 서로 오버랩되어(즉, 스폿들의 도즈 분포들이 다른 스폿들의 도즈 분포들과 오버랩되도록 연장되어), 스폿 노광 그리드 내의 기준 위치에서 얻어지는 단위 면적 당 최종 도즈가 다수의 이웃하는 스폿들과 관련된 적용되는 도즈들에 의존한다. 이러한 효과는 수학적으로 컨볼루션(convolution) [또는 디컨볼루션(deconvolution)] 연산에 의해 설명 [처리/모델링(modeled)]될 수 있다. 일 실시예에서, 제어 신호 생성 단계(106)는 (예를 들어, 복수의 스폿 노광들을 형성하는 복수의 방사선 빔들의 각각에 대한 노광 시간 및/또는 타겟 세기값들을 결정함으로써) 주어지는 원하는 도즈 패턴에 대한 각각의 위치에서 적용될 스폿 노광 도즈들을 결정하기 위해 역 처리(reverse process)를 실행한다. 그러므로, 이러한 실시예에서, 제어 신호 생성 단계(106)는 디컨볼루션 (또는 컨볼루션) 연산을 수행한다. 이 연산은 컨볼루션 연산 및 디컨볼루션 연산으로 동등하게 설명될 수 있다는 사실을 반영하여, 하기에서 (디-)컨볼루션 연산으로 칭한다. 일 실시예에서, (디-)컨볼루션 연산은 (디-)컨볼루션 커널(kernel)에 의해 정의된다. 일 실시예에서, (디-)컨볼루션 커널은 (디-)컨볼루션 매트릭스로 나타낸다. 일 실시예에서, 이러한 (디-)컨볼루션 매트릭스의 계수들은 가중치(weights)로서 해석되고, 상기 가중치는 스폿 노광 그리드 내에 대응하는 포인트에 스폿 노광을 형성하기 위하여 스폿 노광 도즈값(예를 들어, 세기 및/또는 노광 시간값들)을 계산하는 경우에, 원하는 도즈 패턴에 대한 기준 포인트의 영역 내에 포인트들에서의 단위 면적 당 도즈가 고려되어야 하는 범위(extent)를 정의한다.
도 7 및 도 8은 이러한 (디-)컨볼루션 연산에 대하여 매우 개략적으로 단계를 도시한다.
도 7은 매우 간략하게 예시한 스폿 노광 그리드(120)의 일부분을 도시한다. 그리드(120) 내의 각각의 포인트(125)는 패터닝 디바이스에 의해 제어되는 복수의 빔들 중 하나에 의해 형성될 타겟 상의 스폿의 공칭 위치(예를 들어, 스폿의 도즈 분포 내에 특징적인 포인트의 위치)를 나타낸다. (디-)컨볼루션 연산은 각각의 포인트(125)들에 스폿 노광을 형성하는 방사선 빔의 스폿 노광 도즈값(세기 및/또는 노광 시간)을 결정하는 것을 목표로 한다. 스폿 노광 그리드(120)는 패터닝 디바이스가 타겟 상에 형성할 수 있는 스폿 노광들의 패턴에 대응하는 기하학적 구조를 가질 것이다. 일 실시예에서, 스폿 노광 그리드의 기하학적 구조는 불규칙하다. 본원 발명의 취지 내에서, 불규칙한 그리드에 대하여, 그리드 포인트들의 밀도는 위치 함수(function of position)에 따라 변하여, 단일 그리드 포인트만을 포함하는 단일 단위 셀(unit cell)을 테셀레이팅(tessellating)함으로써 완벽하게 그리드를 구성할 수 없다. 도 7은 매우 간략한 방식으로 불규칙한 그리드의 기하학적 구조를 도시한다. 도시된 그리드(120)의 기하학적 구조는 반드시 커머셜 디바이스(commercial device)와 관련된 스폿 노광 그리드와 유사한 것은 아니며, 이는 상당히 더 복잡할 수 있다.
도 8은 래스터화된 그리드(122)의 예시 부분을 도시한다. 개략적으로, 솔리드(solid) 그리드 포인트(127)들은, 도 7의 그리드 내에서 (무작위로 선택되는) 위치(123)에서 스폿 노광에 대한 타겟 도즈값을 결정하는 (디-)컨볼루션 연산과 연관될 수 있는 그리드 포인트들을 나타낸다. 솔리드 그리드 포인트(123)에서 스폿 노광에 대한 도즈값을 유도하기 위한 (디-)컨볼루션 연산의 적용은, 기준 그리드 포인트(123)의 위치에 대응하는 래스터화된 그리드의 영역에 있어서 래스터화된 그리드 내에 복수의 그리드 포인트들에서 원하는 도즈 패턴("도즈값들")의 샘플들에 대한 가중치가 부여된 기여분(weighted contributions)을 포함할 것이다. 일 실시예에서, 매트릭스로 표현되는 (디-)컨볼루션 커널은 (매트릭스 내에서 계수들이 0이 아닌 위치들로) 포함되는 그리드 포인트(126)들 및 그리드 포인트들이 (매트릭스 내에서 계수들이 0이 아닌 값들로) 포함되는 범위를 정의할 것이다.
일 실시예에서, (디-)컨볼루션 연산의 성질은 스폿 노광 그리드 내의 상이한 포인트들에 대하여 (또는 심지어 상이한 포인트들 사이에서) 상이하다. 일 실시예에서, 이런 편차는 예를 들어 패터닝 디바이스의 광학 성능에 대한 편차들을 고려한다. 일 실시예에서, 광학 성능에 대한 편차들은 캘리브레이션 측정을 이용하여 얻어진다. 일 실시예에서, 선택적으로 캘리브레이션 측정들로부터 얻어지는 (디-)컨볼루션 커널들의 라이브러리(library)는 필요에 따라 저장되고 액세스(accessed)된다.
일 실시예에서, 제어 신호 생성 단계(106)는 제어 신호를 발생시키기 위해 방사선 빔들에 대한 타겟 도즈값들의 시퀀스를 셋포인트 값들로 변환시킨다. 일 실시예에서, 셋포인트 값들은 패터닝 디바이스의 성질을 고려한다. 예를 들어, 패터닝 디바이스가 복수의 자기-발광형 콘트라스트 디바이스들을 포함하는 경우, 이런 실시예에서 셋포인트 값들은 자기-발광형 콘트라스트 디바이스들의 응답에 대한 비-선형성(예를 들어, 적용되는 셋포인트/전압/전류의 함수로서 출력 전력의 편차에 대한 비-선형성)의 이유가 된다. 일 실시예에서, 셋포인트 값들은 예를 들어 캘리브레이션 측정에 의해, 명목상 동일한 콘트라스트 디바이스들의 특성에 대한 편차를 고려한다. 패터닝 디바이스가 마이크로-거울 어레이를 포함하는 일 실시예에서, 셋포인트 값들은 거울들의 응답[예를 들어, 주어진 거울 또는 거울들의 그룹에 대하여 적용되는 셋포인트 값(들) 및 관련된 방사선 빔(들)의 세기 사이의 관계]을 고려한다.
제어 신호 출력 단계(110)는 제어 신호 생성 단계로부터 제어 신호를 수신하고, 상기 신호를 패터닝 디바이스에 공급한다. 제어 신호 생성 단계(106) 및 제어 신호 출력 단계(110)는 빔을 방출하는 리소그래피 또는 노광 장치의 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 제어하는 "제어기"로서 칭할 수 있고, 상기 빔은 타겟 상에 원하는 도즈 패턴을 생성하는데 필요한 타겟 도즈값을 적용시킨다.
도 6에 나타낸 예시에서, 단계들(102 및 104)은 데이터-경로의 오프라인 부분(112)에서 작동하고, 단계들(106 내지 110)은 데이터-경로의 온라인(즉, 실시간) 부분(114)에서 작동한다. 그러나, 이는 필연적인 것은 아니다. 일 실시예에서, 단계(104)와 관련된 기능 전부 또는 일부분은 온라인으로 실행된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 단계들(106 및/또는 108)의 기능 전부 또는 일부분은 오프라인으로 실행된다.
상기에 언급된 바와 같이, 리소그래피 또는 노광 장치의 작동을 시뮬레이션(simulate)하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 시뮬레이션은, 예를 들어 적합한 광학 근접 보정(optical proximity corrections: OPC)을 결정하기 위하여 타겟 디바이스 패턴을 설계하는데 유용할 수 있다. 시뮬레이션은 처리 성능을 예상하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 시뮬레이션은 도즈 편차들의 선 폭(line width)에 대한 영향을 예상하는데 사용될 수 있다. 시뮬레이션으로부터의 예상들은 본 명세서의 범위 내에서 제조될 제품들을 검증하는데 사용될 수 있다.
일반적으로, 시뮬레이션은 리소그래피 또는 노광 장치의 관련된 모든 구성요소들에 대한 정보를 이용할 것이다. 예를 들어, 상기에 논의된 실시예들에서, 정보는 프로그램가능한 패터닝 디바이스에 적용되는 셋포인트 값의 가능한 모든 조합들에 대하여, 프로그램가능한 패터닝 디바이스 및 투영 시스템이 기판 상에 형성할 수 있는 각각의 스폿 노광의 도즈 분포 및 위치(예를 들어, 도즈 분포 내의 특징적인 포인트의 위치)에 대한 세부사항을 포함할 것이다. 일 실시예에서, 이러한 정보는 수학적으로 컨볼루션 연산자(convolution operator) 또는 "점 확산 함수"로 나타낼 수 있다.
점 확산 함수는 수학적으로 타겟 도즈값들의 세트 및 타겟(예를 들어, 기판) 상에 얻어지는 도즈 패턴 사이의 관계를 설명하는 "응답 함수", 또는 상기 관계에 대한 구성성분의 일 예시이다.
도 9는 타겟 리소그래피 또는 노광 장치(132) 및 기준 리소그래피 또는 노광 장치(134)를 도시한다. 기준 장치(134)와 대조하여 타겟 장치(132)를 캘리브레이션하는 예시적인 방법이 하기에 설명된다.
일 실시예에서, 타겟 장치(132)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스(136), 투영 시스템(138) 및 데이터 처리 장치(140)를 포함한다. 일 실시예에서, 기준 장치(134)도 또한 프로그램가능한 패터닝 디바이스(142), 투영 시스템(144) 및 데이터 처리 장치(146)를 포함한다. 각각의 경우에서, 프로그램가능한 패터닝 디바이스(136, 142)는 개별적으로 제어가능한 도즈들을 타겟(예를 들어, 기판)에 적용하는 복수의 방사선 빔들을 생성하도록 구성된다. 적용될 도즈들의 성질은 데이터 처리 장치(140, 146)로부터 프로그램가능한 패터닝 디바이스(136, 142)가 수신하는 제어 신호(148, 150)에 의해 결정된다. 일 실시예에서, 제어 신호는 셋포인트 데이터를 포함한다. 일 실시예에서, 셋포인트 데이터는 복수의 방사선 빔들에 의해 적용될 타겟 도즈값들의 세트를 나타낸다. 일 실시예에서, 각각의 타겟 도즈값은 타겟 도즈값이 적용되는 방사선 빔에 의해 형성되는 스폿 노광의 도즈 분포를 정의한다. 데이터 처리 장치(140, 146)는 저장 단계(102)에서부터 사용자에 의해 입력된 원하는 도즈 패턴 또는 원하는 디바이스 패턴을 기반으로 하는 제어 신호를 계산한다. 프로그램가능한 패터닝 디바이스(136, 142)로부터의 복수의 방사선 빔들은 투영 시스템(138, 144)으로 출력된다. 투영 시스템(138, 144)은 방사선 빔들을 타겟(예를 들어, 기판) 상의 위치(location)들로 투영시킨다.
비록 두 개의 장치들이 명목상 동일(즉, 동일한 타입 및 구성의 장치들)할지라도, 불가피한 제조 오차로 인해, 두 개의 장치들 중 각각의 투영 시스템 및 프로그램가능한 패터닝 디바이스의 조합 성능은 상이할 것이다. 일 실시예에서, 이러한 오차의 영향은 결정되고, 데이터 경로에 대하여 교정된다. 일 실시예에서, 이러한 오차의 영향은 캘리브레이션 측정을 이용하여 결정된다.
일 실시예에서, 타겟 장치 및 기준 장치의 각각의 데이터 처리 장치(140, 146)는 내부 메모리(145, 147) 내에 저장된 응답 함수를 이용하여 제어 신호(148, 150)를 계산하도록 구성된다. 응답 함수는 하나 이상의 타겟 도즈값들의 세트들 및 타겟(예를 들어, 기판) 상의 하나 이상의 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴들 간의 관계를 설명한다. 응답 함수는 전달 함수로 칭할 수 있다. 일 실시예에서, 응답 함수는 임펄스 응답 함수이다. 일 실시예에서, 타겟 장치의 응답 함수는 기준 장치의 응답 함수와 매칭되도록 만들어진다. 일 실시예에서, 응답 함수들은 실질적으로 동일하다. 이러한 방식으로, 타겟 도즈값들의 주어진 세트에 대한 두 개의 장치들의 응답은 실질적으로 동일할 것이다. 일 실시예에서, 이러한 조정(adaptation)은 타겟 장치에 의한 기준 장치의 응답 함수의 판독(151)(reading)을 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 타겟 장치와 기준 장치의 응답 함수들은 독립적으로, 예를 들어 외부 기준(standard) 또는 또 다른 리소그래피 또는 노광 장치의 응답 함수에 준하여 동일하도록 정의될 수 있다.
일 실시예에서, 기준 장치는 계산된 기준 리소그래피 또는 노광 장치이다. 일 실시예에서, 계산된 기준 장치는 복수의 리소그래피 또는 노광 장치들을 기반으로 하는 이론적 구성체(construct)이다. 일 실시예에서, 계산된 기준 장치는 복수의 리소그래피 또는 노광 장치들의 평균적인 성능을 갖는 리소그래피 또는 노광 장치를 나타낸다. 일 실시예에서, 계산된 기준 장치는 복수의 리소그래피 또는 노광 장치들의 평균 또는 중간(median) 상태를 나타낸다. 일 실시예에서, 계산된 기준 장치의 응답 함수는 복수의 리소그래피 또는 노광 장치들의 응답 함수들의 평균 또는 중간값(median)으로부터 유도된다.
응답 함수들의 매칭은 기준 장치와 함께 사용하기 위하여 유도된 디바이스 패턴, 예를 들어 OPCs를 포함하는 디바이스 패턴이 타겟 장치와 직접적으로 사용될 수 있도록 한다. 두 개의 상이한 장치를 이용하여 제조된 장치들의 특성 및/또는 품질에 대한 균일성(uniformity) 유지가 용이하게 된다.
일 실시예에서, 데이터 처리 장치들은 응답 함수들을 시프트 불변 연산자(shift invariant operator) 또는 회전 불변 연산자(rotation invariant operator)[예를 들어, 레이디얼 연산자(radial operator)]로 나타낼 수 있도록 구성된다. 따라서, 응답 함수들은 "일정(uniform)"하다. 시프트 불변인 응답 함수들은 시프트 가변인 응답 함수들보다 [예를 들어, 더 적은 비트(bit)들을 이용하여] 더욱 쉽게 나타낼 수 있는데, 이는 응답 함수가 타겟 레벨에서 위치 함수에 따라 어떻게 변하는지 정의할 필요가 없기 때문이다. 회전 불변인 응답 함수들은 회전 가변인 응답 함수들보다 (예를 들어, 더 적은 비트들을 이용하여) 더욱 쉽게 나타낼 수 있는데, 이는 응답 함수가 타겟 레벨에서 회전 위치 함수에 따라 어떻게 변하는지 정의할 필요가 없기 때문이다. 따라서, 시프트 불변 및/또는 회전 불변인 응답 함수들에 대한 정렬(arranging)은 응답 함수들을 더욱 컴팩트(compact)하게 만든다. 일 실시예에서, 응답 함수들은 또한 데이터 경로, 프로그램가능한 패터닝 디바이스 또는 투영 시스템의 상세한 구성과 같은, 리소그래피 또는 노광 장치의 상세한 구성에 대한 정보를 더 적게 포함한다. 일 실시예에서, 응답 함수는 타겟 상으로 스폿 노광들을 투영시키는데 사용되는 광학기(optics) 및/또는 스폿 노광 그리드의 기하학적 구조에 대한 상세한 정보를 포함한다. 따라서, 응답 함수들은 사용자에게 더욱 쉽게 배포될 수 있고 및/또는 사용자가 더욱 쉽게 다루고/해석할 수 있다. 응답 함수들은 두 개 이상의 리소그래피 또는 노광 장치들에 대하여 더욱 쉽게 매칭될 수 있다.
일 실시예에서, 프로그램가능한 패터닝 디바이스, 투영 시스템, 또는 프로그램가능한 패터닝 디바이스와 투영 시스템의 조합의 응답이 시프트 가변적 또는 회전 가변적인 경우라도, 데이터 처리 장치들은 응답 함수들을 시프트 불변 연산자 또는 회전 불변 연산자로 나타낼 수 있도록 구성된다.
예를 들어, 도 1 내지 도 4 및 도 7에 관련하여 상기에 설명된 타입의 배치들에 대하여, 스폿 노광들의 분포는 불규칙적이다("스폿 노광 그리드"는 불규칙적이다). 프로그램가능한 패터닝 디바이스와 투영 시스템의 조합의 응답은 시프트 가변적이고 회전 가변적이다. 스폿 노광 밀도는 위치 함수에 따라 변한다. 스폿 노광 밀도에 대한 이러한 편차는 위치 함수에 따른 성능 파라미터들에 대한 편차를 야기하는 경향이 있다. 예를 들어, 최대로 얻을 수 있는 해상도는 스폿 노광 밀도에 대한 편차에 대응하여 변하는 경향이 있을 것이다. 일반적으로, 스폿 노광이 더 밀집된(denser) 영역들은 스폿 노광이 덜 밀집된 영역들보다 고해상도 패턴들을 형성할 수 있을 것이다.
일 실시형태에서, 데이터 처리 장치(140, 146)에 의해 사용되는 응답 함수는 리소그래피 또는 노광 장치의 물리적 구성요소들의 응답[예를 들어, 프로그램가능한 패터닝 디바이스(136, 142) 및 투영 시스템(138, 144)의 조합된 응답]인 입력(139)을 사용하여 유도된다. 일 실시형태에서, 응답 함수는 성능 메트릭(performance metric)이 일정(예를 들어, 시프트 불변 및/또는 회전 불변)하도록 유도된다. 일 실시형태에서, 성능 메트릭은 하기의 메트릭들 중 하나 이상을 포함한다: 해상도, 정규화된 세기 로그 슬로프(normalized intensity log slope: NILS), 콘트라스트, 라인 에지 거칠기(Line Edge Roughness: LER), 라인 폭 거칠기(Line Width Roughness: LWR) 및/또는 라인 말단 단축(line end shortening: LES). 이는 리소그래피 또는 노광 장치의 물리적 구성요소들의 응답이 일정하지 않을 경우에도 얻어질 수 있다. 일 실시형태에서, 응답 함수는 성능 메트릭이 시프트 불변 및 회전 불변이도록 유도되고, 상기 시프트 불변 및 회전 불변은 응답 함수가 사용되는 두 개 이상의 리소그래피 또는 노광 장치들에 대한 성능 메트릭의 가장 작은 얻을 수 있는 최대값을 기반으로 한다. 이런 접근법은 (사용되는 특정 성능 메트릭을 기반으로 하여) 최대 성능을 달성하고, 이는 일정한 응답 함수와 일관되게 두 개 이상의 리소그래피 또는 노광 장치들 내에서 가능하다.
도 10 및 도 11은 도즈 패턴이 형성되는 타겟(예를 들어, 기판)의 일부분(152)에 대한 과정의 개략도를 제공한다. 도 10은 두 개 이상의 리소그래피 또는 노광 장치의 그룹 중 하나의 응답을 도시한다. 응답은 위치 함수에 따라 변한다. 성능 메트릭(예를 들어, 해상도, NILS, 콘트라스트, LER, LWR 및/또는 LES)의 얻을 수 있는 최대값이 일정하지 않으면 편차가 존재한다. 영역(154)들은 성능 메트릭의 얻을 수 있는 최대값이 상대적으로 높은(예를 들어, 스폿 노광 그리드 내의 포인트들의 밀도가 상대적으로 높은) 영역들을 나타낸다. 영역(156)들은 성능 메트릭의 얻을 수 있는 최대값이 상대적으로 낮은(예를 들어, 스폿 노광 그리드 내의 포인트들의 밀도가 상대적으로 낮은) 영역들을 나타낸다. 일 실시예에서, 데이터 처리 장치(140, 146)에 의해 사용될 응답 함수의 유도(derivation)는 응답의 위치 및/또는 회전 의존도(dependence)를 제거하는 단계를 포함한다. 나타낸 예시에서, 이는 일정한 (시프트 불변 및/또는 회전 불변) 성능 메트릭의 값과 일치하게 응답 함수를 적응시킴으로써 달성된다. 일 실시예에서, 성능 메트릭의 일정한 값은 영역(154)들의 값과 동일하다. 이러한 변환은 타겟의 일부분(152)의 전체를 포함하도록 영역(154)들을 확장시키는 것처럼 보여질 수 있다(도 11).
일 실시예에서, 상이한 리소그래피 또는 노광 장치들 내의 데이터 처리 장치들에 의해 사용되는 응답 함수들을 매칭시키는 과정은, 제작 공차의 범위 내에서 서로 명목상 동일한 두 개 이상의 리소그래피 또는 노광 장치들 내에서 사용된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 과정은 상이한 유형일지라도 동일하거나 유사한 성능을 갖는 두 개 이상의 리소그래피 또는 노광 장치들 내에서 사용된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 과정은 상이한 유형과 상이한 성능을 갖는 두 개 이상의 리소그래피 또는 노광 장치들 내에서 사용된다.
일 실시예에서, 타겟 장치와 기준 장치의 데이터 처리 장치들 모두는 (디-)컨볼루션 연산을 원하는 도즈 패턴의 래스터화된 표현에 적용시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 타겟 장치에 대한 (디-)컨볼루션 연산은 [예를 들어, 기준 장치에 대한 (디-)컨볼루션 연산과는 상이하도록] 조정되어, 타겟 장치의 응답 함수를 기준 장치의 응답 함수에 매칭시키는 것, 또는 상기 매칭에 대한 어시스트를 달성한다. 일 실시예에서, (디-)컨볼루션 연산이 매트릭스 커널(matrix kernel)을 사용하여 수행되는 경우, 커널의 계수들은 매칭 또는 매칭에 대한 어시스트를 달성하도록 조정된다.
일 실시예에서, 응답 함수는 [세기 또는 진폭/위상(amplitude/phase)에 대하여] 선형이다. 이는, 예를 들어 타겟(예를 들어, 기판) 상의 최종 도즈 패턴의 형성이 복수의 방사선 빔들 중 상이한 빔들로 적용되는 도즈 분포들의 합, 예를 들어 상이한 스폿 노광들로부터의 도즈 분포들의 합으로부터 유도되는 경우에 적합하다. 이는, 상이한 방사선 빔들(상이한 스폿 노광들)로부터의 이미징이 완전히 또는 대개 비간섭성이라서, 상이한 빔들 간의 간섭이 없거나 무시해도 될 정도인 경우에 발생한다. 상이한 방사선 빔들로부터의 이미징이 완전히 간섭성인 경우에 선형(복소 진폭, 즉 진폭 및 위상) 응답 함수를 정의할 수도 있다. 선형 응답 함수는 2공간 차원들(two spatial dimensions)에 관하여 정의될 수 있다. 그러므로, 선형 응답 함수는 2차원 응답 함수로 칭할 수 있다. 일반적으로, 선형 응답 함수는 비-선형 또는 고차원 응답 함수들보다 더욱 쉽게 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상이한 방사선 빔들(예를 들어, 상이한 스폿 노광들) 간의 이미징은 부분적으로 간섭성이다. 이런 경우에, 충분히 정확하게 시스템의 작동(behavior)을 나타낼 수 없으므로, 2차원 선형 응답 함수를 사용하는 것이 부적절하다. 일 실시예에서, 4차원 응답 함수는 복소 진폭(즉, 진폭 및 위상)에 대하여 정의될 수 있다. 일 실시예에서, 4차원 응답 함수는 투과-교차-계수(transmission-cross-coefficient)로 칭한다.
일 실시예에서, 응답 함수는 (디-)컨볼루션 커널들의 세트를 포함한다. (디-)컨볼루션 커널들은 타겟 레벨에서 상이한 스폿 노광들로부터의 도즈 분포들 내에 오버랩이 존재하는 경우에 사용된다. 일 실시예에서, 기준 장치의 응답 함수와 매칭되는 타겟 장치의 응답 함수의 유도는 타겟 장치 및/또는 기준 장치의 커널들을 변화시킴으로써 실시된다.
일 실시예에서, 기준 장치의 응답 함수와 매칭되는 타겟 장치의 응답 함수의 유도는, 세트 내에 존재하지 않는 도즈 패턴 유형들보다 하나 이상의 특정 도즈 패턴 유형들의 세트에 대하여 더 높은 정도(greater degree)로 매칭이 달성되도록 실시된다. 이런 실시예에서, 매칭 과정은 [예를 들어, 피팅 과정(fitting process) 동안] 세트 내에 존재하지 않는 도즈 패턴 유형들보다 세트 내에 존재하는 도즈 패턴 유형들을 더욱 고려하는데 가중치를 준다. 일 실시예에서, 타겟 장치의 응답 함수가 기준 장치의 응답 함수와 충분히 잘 매칭되었는지 평가하는 경우에, 세트 내에 형성될 수 있는 도즈 패턴 유형들에 대한 정확도는 세트 외에(not in the set) 형성될 수 있는 도즈 패턴 유형들에 대한 정확도보다 더 높다(greater degree)고 여겨진다. 일 실시예에서, 매칭은 특정 도즈 패턴 유형들의 세트에 대해서만 실시된다. 이런 실시예에서, 타겟 장치가 세트 내에 존재하지 않는 도즈 패턴 유형들을 생성할 수 있는 정도(degree)는, 매칭 과정에서 고려되지 않는다.
따라서, 응답 함수 매칭 과정은 도즈 패턴 유형들에 우선순위를 매길(prioritize) 수 있고, 상기 도즈 패턴 유형들은, 예를 들어 거의 요구되지 않을 백색 잡음(white noise)과 같은 도즈 패턴들을 포함하는, 가능한 모든 도즈 패턴들에 대하여 응답 함수와 매칭시키기 보다는 실제로 타겟 장치에 의해 사용될 것이다. 따라서, 매칭 과정은 더욱 효율적으로 실시될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 응답 매칭 함수(response matching function)에 사용되는 컴퓨팅 자원(computing resources)은 가능한 모든 패턴들에 대하여 매칭되는 응답 함수에 사용되는 컴퓨팅 자원보다 적을 것이다.
일 실시예에서, 세트는: 상이한 회전 방위들에서 하나 이상의 동일한 패턴들; 상이한 위치들에서 하나 이상의 동일한 패턴들; 복수의 평행선들 중 하나 이상의 그룹들; 콘택트 홀 패턴(contact hole pattern)들을 형성하는 하나 이상의 패턴들; 각각 하나 이상의 비-평행한 부분을 갖는 하나 이상의 라인들; 및/또는 각각 라인들에 대하여 하나 이상의 각도를 갖는 하나 이상의 라인들 중 하나 이상을 포함한다. 일 실시예에서, 각각 라인들에 대하여 하나 이상의 각도를 갖는 하나 이상의 라인들은 (예를 들어, 서로 90도로 함께 연결되는 부분을 갖는) "L"-형 라인들 또는 [예를 들어, 반대 방향(opposite senses)으로 휘는 각도로 함께 연결되는 적어도 세 개의 상이한 부분들을 갖는] "S"-형 라인들을 포함한다. 일 실시예에서, 각각 라인들에 대하여 하나 이상의 각도를 갖는 하나 이상의 라인들은 캘리브레이션 패턴으로서 사용된다. 일 실시예에서, 평행선들 중 하나 이상의 그룹들은 적어도 두 개 이상의 그룹들을 포함하고, 상기 그룹들에서 라인 굵기가 각각의 그룹에 대하여 상이하며, 라인들 간의 간격이 각각의 그룹에 대하여 상이하고, 및/또는 라인 굵기와 라인 간격 간의 비율이 각각의 그룹에 대하여 상이하다. 일 실시예에서, 상이한 회전 방위들은 타겟의 평면 내의 기준 방향에 관하여, 타겟에 수직인 축에 대한 하기의 회전들 중 하나 이상을 포함한다: 0도, 22.5도, 45도, 67.5도, 90도, 112.5도, 135도, 157.5도, 180도, 202.5도, 225도, 247.5도, 270도, 292.5도, 315도, 또는 337.5도.
장치 제조 방법에 따라서, 디스플레이, 집적 회로 또는 다른 여느 아이템과 같은 장지는 패턴이 투영된 기판으로부터 제조될 수 있다.
본 명세서에서는 IC 제조에 있어서 리소그래피 또는 노광 장치의 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 기술된 리소그래피 또는 노광 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCDs), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 회절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들 또는 그 조합을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나로 언급될 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만 본 발명은 상술된 바와는 달리 실행될 수도 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은, 상술된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 하나 이상의 시퀀스들을 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다. 또한, 기계-판독가능한 명령어는 둘 이상의 컴퓨터 프로그램에서 구현될 수 있다. 둘 이상의 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체 상에 저장될 수 있다.
상술된 내용은 예시에 불과하며 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않는, 서술된 본 발명에 대한 변경들이 가해질 수도 있음을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 제 1 노광 장치 및 제 2 노광 장치를 포함하는 노광 시스템에 있어서,
    상기 제 1 장치 및 제 2 장치 각각은: 개별적으로 제어가능한 도즈들(doses)을 타겟에 적용시키기 위하여 복수의 방사선 빔들을 생성하도록 구성되는 프로그램가능한 패터닝 디바이스, 상기 타겟 상의 각각의 위치로 각각의 방사선 빔들을 투영시키도록 구성되는 투영 시스템, 및 상기 프로그램가능한 패터닝 디바이스에 대한 제어 신호를 제공하도록 구성되는 데이터 처리 장치를 포함하며, 상기 제어 신호는 상기 타겟 상에 원하는 도즈 패턴을 형성하기 위하여 상기 복수의 방사선 빔들에 의해 적용되는 타겟 도즈값들(target dose values)의 세트를 나타내고,
    상기 제 1 장치의 데이터 처리 장치는 응답 함수 - 타겟 도즈값들의 세트 및 상기 제 1 장치에 대한 타겟 상에 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴 간의 관계를 나타냄 - 를 이용하여 상기 제어 신호를 계산하도록 구성되며,
    상기 제 2 장치의 데이터 처리 장치는 응답 함수 - 타겟 도즈값들의 세트 및 상기 제 2 장치에 대한 타겟 상에 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴 간의 관계를 나타냄 - 를 이용하여 상기 제어 신호를 계산하도록 구성되고,
    상기 제 1 장치의 투영 시스템과 프로그램가능한 패터닝 디바이스의 조합 성능은, 적어도 제조 오차로 인해, 상기 제 2 장치의 투영 시스템과 프로그램가능한 패터닝 디바이스의 조합 성능과 다르며,
    '상기 제 2 장치의 응답 함수의 판독(151)' 및 '상기 제 1 및 제 2 장치들 각각의 프로그램 가능한 패터닝 디바이스와 투영시스템의 조합된 응답(139)'에 기초하여, 상기 제 1 장치에 의해 사용되는 응답 함수는 상기 제 2 장치에 의해 사용되는 응답 함수와 매칭되며,
    상기 데이터 처리 장치는, 상기 응답 함수들이 일정하도록 구성되고,
    상기 제 2 장치의 데이터 처리 장치는 상기 제 1 장치의 데이터 처리 장치와는 별개인(separate) 것을 특징으로 하는 노광 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 장치 및 상기 제 2 장치 중 하나 또는 둘 모두의 프로그램가능한 패터닝 디바이스의 응답은 시프트 가변적(not shift invariant) 또는 회전 가변적(not rotation invariant)인 노광 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 장치 및 상기 제 2 장치 중 하나 또는 둘 모두의 투영 시스템의 응답은 시프트 가변적 또는 회전 가변적인 노광 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 장치 및 상기 제 2 장치의 응답 함수들은 시프트 불변 연산자(shift invariant operator)로 나타낼 수 있는 노광 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 장치 및 상기 제 2 장치의 응답 함수들은 회전 불변 연산자로 나타낼 수 있는 노광 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 장치 및 상기 제 2 장치의 응답 함수들은 세기 또는 복소 진폭에 대하여 선형인 노광 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 장치 또는 상기 제 2 장치의 프로그램가능한 패터닝 디바이스 및 투영 시스템으로부터 얻을 수 있는 성능 메트릭(performance metric)의 최대값은 타겟에 대한 위치 함수에 따라 변하는 노광 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 장치들의 데이터 처리 장치들에 의해 사용될 응답 함수들의 유도는 응답의 위치 의존도를 제거하는 단계를 포함하여, 상기 응답 함수들에 의해 채택된 성능 메트릭의 값이 일정한 것을 특징으로 하는 노광 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 응답 함수들의 각각에 의해 제공되는 성능 메트릭의 값은 상기 제 1 장치 또는 상기 제 2 장치의 프로그램가능한 패터닝 디바이스 및 투영 시스템으로부터 얻을 수 있는 성능 메트릭의 가장 작은 최대값과 동일한 노광 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 장치 및 상기 제 2 장치 중 하나 또는 둘 모두의 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 개별적으로 제어가능한 세기들을 갖는 복수의 방사선 빔들을 생성하도록 구성되고, 상기 데이터 처리 장치는 타겟 도즈값들로서 타겟 세기값들(target intensity values)을 계산하도록 구성된 노광 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 장치 및 상기 제 2 장치 중 하나 또는 둘 모두의 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 개별적으로 제어가능한 노광 시간들을 갖는 복수의 방사선 빔들을 생성하도록 구성되고, 상기 데이터 처리 장치는 타겟 도즈값들으로서 타겟 노광 시간값들을 계산하도록 구성된 노광 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 장치에 의해 사용되는 응답 함수는 하나 이상의 특정 도즈 패턴 유형들의 세트에 대해서만, 또는 하나 이상의 특정 도즈 패턴 유형들의 세트에 대하여 상기 세트 내에 존재하지 않는 도즈 패턴 유형들보다 더 높은 정도(greater degree)로, 상기 제 2 장치에 의해 사용되는 응답 함수와 매칭(match)되는 노광 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 세트는,
    - 상이한 회전 방위들에서 하나 이상의 동일한 패턴들;
    - 상이한 위치들에서 하나 이상의 동일한 패턴들; 복수의 평행선들의 하나 이상의 그룹들;
    - 콘택트 홀 패턴(contact hole pattern)을 형성하는 하나 이상의 패턴들;
    - 각각 하나 이상의 비-평행한 부분을 갖는 하나 이상의 라인들 또는 각각 라인들에 대하여 하나 이상의 각도를 갖는 하나 이상의 라인들;
    중 하나 이상을 포함하는 노광 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 장치 및 상기 제 2 장치의 데이터 처리 장치 둘 모두는 (디-)컨볼루션 연산을 원하는 도즈 패턴의 래스터화된 표현에 적용시키도록 구성되고; 및
    상기 제 1 장치에 대한 상기 (디-)컨볼루션 연산은 상기 제 2 장치에 대한 (디-)컨볼루션 연산과는 상이하도록 구성되어, 상기 제 1 장치의 응답 함수를 상기 제 2 장치의 응답 함수에 매칭시키는 것, 또는 상기 매칭에 대한 어시스트(assist)를 달성하는 노광 시스템.
  15. "기준 노광 장치 또는 계산된 기준 노광 장치"와 대조하여 타겟 노광 장치를 캘리브레이션하는 방법에 있어서,
    "상기 타겟 노광 장치" 및 "상기 기준 노광 장치 또는 계산된 기준 노광 장치" 각각은 개별적으로 제어가능한 도즈들을 타겟에 적용시키기 위하여 복수의 방사선 빔들을 생성하는 프로그램가능한 패터닝 디바이스, 상기 타겟 상의 각각의 위치로 각각의 방사선 빔들을 투영시키는 투영 시스템, 및 상기 프로그램가능한 패터닝 디바이스에 대한 제어 신호를 제공하는 데이터 처리 장치를 포함하고, 상기 제어 신호는 상기 타겟 상에 원하는 도즈 패턴을 형성하기 위하여 상기 복수의 방사선 빔들에 의해 적용되는 타겟 도즈값들의 세트를 나타내며;
    상기 타겟 노광 장치의 데이터 처리 장치는 응답 함수 - 타겟 도즈값들의 세트 및 상기 타겟 노광 장치에 대한 타겟 상에 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴 간의 관계를 나타냄 - 를 이용하여 상기 제어 신호를 계산하고;
    "상기 기준 노광 장치 또는 계산된 기준 노광 장치"의 데이터 처리 장치는 응답 함수 - 타겟 도즈값들의 세트 및 "상기 기준 노광 장치 또는 계산된 기준 노광 장치"에 대한 타겟 상에 원하는 또는 요청된 결과적인 도즈 패턴 간의 관계를 나타냄 - 를 이용하여 상기 제어 신호를 계산하며;
    상기 방법은, "'상기 기준 노광 장치 또는 계산된 기준 노광 장치'의 응답 함수의 판독(151)" 및 "'상기 타겟 노광 장치'와 '상기 기준 노광 장치 또는 계산된 기준 노광 장치' 각각의 프로그램 가능한 패터닝 디바이스와 투영시스템의 조합된 응답(139)"에 기초하여, 상기 타겟 노광 장치의 응답 함수를 "상기 기준 노광 장치 또는 계산된 기준 노광 장치"의 응답 함수와 매칭되도록 조정(adapting)하는 단계를 포함하고,
    상기 데이터 처리 장치는, 상기 응답 함수들이 일정하도록 구성되며,
    "상기 기준 노광 장치 또는 계산된 기준 노광 장치"의 데이터 처리 장치는 상기 타겟 노광 장치의 데이터 처리 장치와는 별개인 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020147025002A 2012-02-10 2013-01-24 리소그래피 장치 및 시스템, 리소그래피 장치를 캘리브레이션하는 방법, 그리고 디바이스 제조 방법 KR101675044B1 (ko)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030081303A1 (en) 2001-09-12 2003-05-01 Micronic Laser Systems Ab Method and apparatus using an SLM
JP2005222963A (ja) * 2002-06-12 2005-08-18 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置およびその装置の製造方法
EP1933205A1 (en) 2006-12-14 2008-06-18 ASML Netherlands BV Method of producing optimized setpoint data in a maskless lithography system and apparatus therefore.
WO2011104172A1 (en) * 2010-02-25 2011-09-01 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US473636A (en) 1892-04-26 Temperato re-regulator
US524190A (en) 1894-08-07 Life-saver for cars
JPH1092722A (ja) * 1996-09-18 1998-04-10 Nikon Corp 露光装置
JP2002353104A (ja) * 2001-05-24 2002-12-06 Hitachi Ltd 半導体デバイスの露光方法、その露光システム及びそのプログラム
DE102004013886A1 (de) * 2004-03-16 2005-10-06 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren zur Mehrfachbelichtung, Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage und Projektionssystem
CN102203674B (zh) 2008-09-22 2015-08-12 Asml荷兰有限公司 光刻设备、可编程图案形成装置和光刻方法
JP5765893B2 (ja) * 2010-06-16 2015-08-19 キヤノン株式会社 画像処理装置、撮像装置および画像処理プログラム
US8351037B2 (en) * 2010-07-12 2013-01-08 International Business Machines Corporation Method to match exposure tools using a programmable illuminator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030081303A1 (en) 2001-09-12 2003-05-01 Micronic Laser Systems Ab Method and apparatus using an SLM
JP2005222963A (ja) * 2002-06-12 2005-08-18 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置およびその装置の製造方法
EP1933205A1 (en) 2006-12-14 2008-06-18 ASML Netherlands BV Method of producing optimized setpoint data in a maskless lithography system and apparatus therefore.
WO2011104172A1 (en) * 2010-02-25 2011-09-01 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method

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