KR101677522B1 - 시간 차 레티클 검사 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

시간 차 레티클 검사를 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 레티클의 적어도 일부의 제1 시그너처와, 제1 시그너처에 후속해서 생기는 레티클의 일부의 제2 시그너처 간의 차이를 판정하는 것에 의해 오염물을 검출한다.

Description

시간 차 레티클 검사 방법 및 시스템{TIME DIFFERENTIAL RETICLE INSPECTION}

본 발명은 리소그래피에 관한 것으로서, 구체적으로는 패터닝 디바이스의 검사에 관한 것이다.

리소그래피 장치(lithographic apparatus)는 소정의 패턴을 기판(substrate), 일반적으로는 기판의 타겟(target) 부분에 부여하는 기계 장치이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이 경우, IC를 구성하는 각각의 층에 형성할 회로 패턴을 만들기 위해, 마스크(mask) 또는 레티클(reticle)이라고도 부르는 패터닝 디바이스(patterning device)를 사용할 수 있다. 이 패턴을 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼)상의 타겟 부분(예를 들어, 하나 또는 여러 개의 다이 중의 일부를 포함)에 전사할 수 있다. 패턴의 전사는 기판상에 제공되는 방사선 감응 재료(radiation-sensitive material)를 포함하는 층(레지스트 층)상에의 이미징(imaging)에 이루어지는 것이 전형적이다. 일반적으로, 하나의 기판에는 패턴화되는 이웃하는 타겟 부분들로 이루어진 망이 포함될 것이다. 일반적인 리소그래피 장치는 소위 스테퍼(stepper)와 스캐너(scanner)를 포함한다. 스테퍼는 타겟 부분에 있는 패턴 전체를 일시에 노광하는 방식으로 각각의 타겟 부분을 조사(irradiate)한다. 스캐너는 패턴을 방사 빔을 통해 소정의 방향("스캔" 방향)으로 주사함으로써 각각의 타겟 부분을 조사하는데, 스캔 방향에 평행한 방향 또는 역-평행 방향으로 기판을 주사하면서 타겟 부분을 조사한다. 이러한 패터닝 디바이스에 의해 기판에 패턴을 전사하는 것은 패턴을 기판상에 압인(imprint)하는 것에 의해 가능하다.

더 작은 요소를 이미지화하기 위해, 리소그래피 장치에서 노광 방사(exposure radiation)로서 극자외선(EUV: extreme ultraviolet) 방사를 사용하는 것이 제안되어 왔다. EUV 방사는 노광 방사가 흡수되지 않도록 하기 위해 피해야 할 리소그래피 장치 내의 노광 방사 빔 경로를 필요로 한다. EUV 리소그래피 장치는 패턴을 EUV 방사 빔에 부여하기 위해, 마스크 또는 레티클 등과 같은 패터닝 디바이스를 사용한다. 이러한 패터닝 디바이스는 EUV 방사 빔에 부여된 패턴에 이미지의 결함(image defect)을 생기게 하는 입자 오염물 등의 오염물의 영향을 받기 쉽다. 이미지의 결함은 오염된 레티클을 사용하여 제조된 IC의 성능을 적어도 열화시키거나, 어떤 경우에는 파손되기도 한다. 이러한 이미지의 결함은 리소그래피 장치의 수율을 감소시킨다. 따라서, 리소그래피 장치의 수율을 유지 및 향상시키기 위해, 오염물을 검사하기 위한 패터닝 디바이스가 중요하다.

종래, 마스크의 오염물에 대한 검사 방법으로서, 2가지 방법, 즉 절대 검출 방법 및 비교 기술을 사용하고 있다. 절대 검출 방법은 프로브 빔(probe beam)으로부터 산란된 신호(scattered signal)를 측정한다. 산란된 신호를 분석하면, 입자 오염물의 특정 타입과 사이즈를 나타낼 수 있다. 그러나, 이러한 절대 검출 방법은 레티클 패턴으로부터 산란됨으로써 생기는 신호와 레티클 패턴 상의 오염물로부터 산란됨으로써 생기는 신호를 정확하게 구분할 수 없다. 이러한 문제는 오염물이 바람직하지 않게는, 레티클의 흡수제 구조체의 치수까지도 포함하여 분자 레벨 정도의 작은 크기를 갖는 물질로 이루어질 수 있기 때문에 발생한다. 그 결과, 절대 검출 방법을 사용하게 되면, 레티클의 표면상의 입자로부터 산란된 신호를 레티클의 흡수제 구조체에 의해 산란된 신호와 구분할 수 없게 된다. 따라서, 이러한 절대 검출 방법은 레티클의 뒷면이나 펠리클(pellicle)과 같은 패턴화하지 않는 면을 검사하는 정도로만 사용된다.

레티클을 검사하기 위한 다른 종래의 방법은 비교 기술을 사용하는 것이다. 이 비교 기술은 레티클의 패턴화된 표면을 검사하기 위한 2개의 공통적인 방법을 포함한다. 첫 번째의 전형적인 비교 기술은 일반적으로 "다이투다이"(die-to-die)로 알려져 있다. 이 기술은 기판상의 제1 패턴을, 제1 패턴과 마찬가지로 기판상에 위치한 제2 패턴과 동시에 비교하는 것이다. 이 기술은 레티클 상의 제1 패턴으로부터의 제1 광학 신호를 동일 레티클 상의 제2 패턴으로부터의 광학 신호와 비교해야 한다. 이 기술은 레티클이 하나의 패턴만을 포함하는 경우 또는 고유 패턴의 집합만을 포함하는 경우에는 수행될 수 없다는 문제점 등이 있다. 또한, 흡수제 구조체 크기의 변화 및 제1 및 제2 패턴 사이의 임계 치수의 변화가 입자 검출 프로세스를 복잡하게 하고 검사의 정확도를 바람직하게 않게 제한하게 된다.

두 번째의 종래의 비교 기술은 유형의 레티클 상의 패턴을, 유형의 레티클을 제조하기 위한 컴퓨터를 이용한 이론적 레티클 레이아웃 설계와 비교한다. 이 기술은 임계 치수 제어로부터 생기는 것들과 같은 레티클 제조 프로세스에서의 오차가 컴퓨터를 이용한 이론적 레티클 레이아웃 설계에 나타나지 않는다는 등의 문제가 있다. 이러한 오차는 유형의 레티클과 오염물의 허위 양성 표지에 해당하는 컴퓨터에 의해 생기는 이론적 레티클 레이아웃 설계 간의 차이를 나타냄으로써 비교 결과를 복잡하게 한다. 따라서, 이러한 비교 기술은 입자 검출 프로세스를 복잡하게 하는 오차를 필연적으로 생기게 하며 검사의 정확도를 제한한다는 문제가 있다.

그러므로 레티클을 검사하기 위한 종래의 시스템과 방법은 중요한 단점이 있다.

이하, 본 발명의 일부 특징을 요약하고 일부 바람직한 실시예를 간단히 설명한다. 이러한 요약 및 생략은 본 항목의 목적이 불명료해지는 것을 피하기 위한 것이다. 이러한 요약 및 생략은 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본원에 구현되고 넓게 개시된 것으로서 본 발명의 원리에 부합되는 레티클 검사 시스템 및 방법의 개선을 포함한다. 이러한 필요를 만족시키기 위해, 본 발명의 실시예는 시간차 레티클 검사에 관한 것이다. 예를 들어, 실시예는 시간차 기술을 사용하여 레티클에 있는 오염물을 검출하기 위한 방법을 제공한다. 본 실시예에서, 레티클의 일부의 제1 시그너처와 레티클의 일부의 제1 시그너처에 후속해서 생성되는 제2 시그너처 간의 차이의 존재가 판정된다. 제1 및 제2 시그너처 간의 주요한 차이는 레티클에서의 오염물의 존재를 나타낸다. 중요한 차이가 없다면, 레티클을 클린 상태인 것으로 간주된다. 본 실시예에서, 제1 시그너처는 레티클이 주지의 클린 상태에 있을 때에 측정될 수 있다.

다른 예로서, 다른 실시예는 레티클의 오염물을 검출하기 위한 방법을 제공한다. 레티클의 일부의 제1 시그너처가 기록된다. 이어서, 레티클의 일부가 노출되어 웨이퍼 이미지를 형성한다. 웨이퍼 이미지를 검사하여 오차를 검출한다. 오차가 검출되면, 제1 시그너처를 소거하고, 레티클이 오염된 것으로 불량 처리한다. 웨이퍼 이미지에서 오차가 검출되지 않으면, 레티클의 일부를 검사하여 제2 시그너처를 생성한다. 제1 시그너처와 제2 시그너처 간의 차이를 판정하여 레티클의 오염물을 검출한다. 오염물이 검출되면, 레티클을 세정할 수 있다.

또 다른 예로서, 레티클의 오염물을 검출하기 위한 방법을 제공한다. 레티클이 기능적 집적 회로 층을 생성하기 위해 필요한 최저 세정 레벨에 부합하는 시점에, 레티클의 일부의 제1 시그너처가 기록된다. 기록된 후에, 레티클의 일부가 검사되어, 제2 시그너처가 생성된다. 제1 시그너처와 제2 시그너처 간의 차이를 판정하여, 레티클의 오염물을 검출할 수 있다. 오염물이 검출되면, 레티클을 세정할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예의 구조와 동작 및 다른 특징과 장점에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 이하에 구체적으로 설명한다. 본 발명은 본 명세서에 개시된 특정의 실시예에 한정되지 않는다. 이들 실시예는 본 명세서에서 예시에 불과하다. 추가의 실시예에 대해서는 본 명세서에 포함된 내용으로부터 당업자에게 명백할 것이다.

본 발명의 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 도면에서, 동일한 참조 부호는 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 의미한다.
도 1a 및 도 1b는 반사형 리소그래피 장치 및 투과형 리소그래피 장치를 각각 나타낸다.
도 2는 EUV 리소그래피 장치의 예를 나타낸다.
도 3은 오염물을 검사하는 방법의 예를 나타낸다.
도 4는 주지의 클린 레티클을 사용하여 오염물을 검출하는 방법의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 5는 레티클의 세정도를 판정하기 위해 레티클을 검사하는 과정을 포함하는, 오염물을 검출하는 방법의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 6은 오염물 검출 시스템의 예를 나타낸다.
본 발명은 특정의 용도를 위한 예시적인 실시예를 참조하면서 본 명세서에서 설명되고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 도면에서, 유사한 참조 부호는 동일한, 기능적으로 유사한 및/또는 구조적으로 유사한 요소를 나타낸다. 도면에서 처음 제시되는 요소는 대응하는 참조 부호의 가장 좌측 숫자로 표시한다.

I. 개요

본 명세서는 본 발명의 특징을 포함하는 하나 이상의 실시예를 개시한다. 개시된 실시예는 본 발명의 예시에 불과하다. 본 발명의 범위는 개시된 실시예에 한정되는 것이 아니다. 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정해진다. 개시된 실시예 및 명세서에서의 "실시예", "실시형태" 등의 용어는 개시된 실시예가 특정의 요소, 구조 또는 특징을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 그 특정의 요소, 구조 또는 특징을 필수적으로 포함하여야 하는 것은 아니라는 것을 의미한다. 또한, 이러한 표현이 반드시 동일한 실시예를 의미하는 것은 아니다. 또한, 특정의 요소, 구조 또는 특징이 실시예와 관련해서 기재된 경우에, 다른 실시예와 관련해서 이러한 요소, 구조 또는 특징이 명시적으로 개시되었는지 여부에 관계없이 당업자의 지식 내에서 유효하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예는 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되어 실행될 수 있는 기계 판독가능한 매체에 기억된 명령어로서 구현될 수도 있다. 기계 판독가능한 매체는 기계(예를 들어, 연산 장치)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 기억 또는 전송할 수 있는 것이면 어떠한 메커니즘도 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계 판독가능한 매체로는, 판독전용 메모리(ROM); 랜덤 액세스 메모리(RAM); 자기 디스크 기억 매체; 광학 기억 매체; 플래시 메모리 장치; 전기, 광학, 음향 또는 그외 다른 형태의 전파 신호(예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 등을 예로 들 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등은 소정의 동작을 수행하는 것으로 본 명세서에 개시될 수 있다. 그러나, 이러한 설명은 설명의 편의를 위한 것이며, 이러한 동작은 사실상 연산 장치, 프로세서, 컨트롤러, 또는 그외 다른 장치가 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 것이라는 것을 이해하여야 한다.

시간차 레티클 검사를 위한 시스템과 방법을 제공한다. 레티클의 일부의 제1 시그너처와 제2 시그너처 사이의 차이를 판정하는 것에 의해 레티클의 오염물이 판정된다. 제2 시그너처는 제1 시그너처에 후속해서 생긴다. 제1 및 제2 시그너처의 측정은 동시에 이루어지지 않는다. 제1 및 제2 시그너처의 측정 시간의 사이에서, 레티클은 라이브러리에 저장되거나 및/또는 리소그래피 장치에 사용되어 집적 소자를 제조할 수 있다.

본 예에서, 제1 시그너처는 레티클이 기능적 집적 회로 층을 생성하기 위해 필요한 최저 세정 레벨에 부합하는 시점에서와 같은 주지의 세정 조건에 있을 때에 측정될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 시그너처 사이에 중요한 차이가 있으면, 이 차이는 레티클이 오염되었다는 것을 나타낸다. 중요한 차이가 없으면, 레티클을 세정할 필요가 있다는 것을 나타낸다. 레티클에 오염물이 검출되면, 레티클을 세정할 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예에 대하여 구체적으로 설명하기 전에, 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 환경의 예에 대하여 설명한다.

Ⅱ. 리소그래피 환경의 예

A. 반사형 및 투과형 리소그리피 시스템의 예

도 1a 및 도 1b는 각각 리소그래피 장치(100)와 리소그래피 장치(100')를 개략적으로 나타낸다. 리소그래피 장치(100)와 리소그래피 장치(100')는 소스(SO)에 의해 생성되는 방사 빔(B)(예를 들어, DUV 또는 EUV 방사)을 조절하도록 구성된 조명 시스템[또는 일루미네이터(illuminator)](IL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크, 레티클, 또는 동적 패터닝 디바이스)(MA)를 지지하도록 구성되고, 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치 결정하도록 구성된 제1 포지셔너(positioner)(PM)에 연결된 서포트 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 및 기판(예를 들어, 레지스트가 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 기판(W)을 정확하게 위치 결정하도록 구성된 제2 포지셔너(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT)을 포함한다. 리소그래피 장치(100, 100')는 또한 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 타겟 부분(예를 들어, 하나 또는 다수의 디스크)(C)에 투영하도록 구성된 투영 시스템(PS)을 포함한다. 리소그래피 장치(100)에서, 패터닝 디바이스(MA)와 투영 시스템(PS)은 반사형이며, 리소그래피 장치(100')에서, 패터닝 디바이스(MA)와 투영 시스템(PS)은 투과형이다.

조명 시스템(IL)은 방사 빔(B)을 유도, 정형화 또는 제어하기 위해, 굴절형, 반사형, 자기형, 전자기형, 정전형 등의 다양한 유형의 광학 요소 또는 다른 유형의 광학 요소 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

서포트 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)의 배향, 리소그래피 장치(100, 100')의 설계, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지 여부 등과 같은 다른 조건에 좌우되는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 서포트 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전 또는 다른 클램핑 기술을 사용할 수 있다. 서포트 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 가동가능한 프레임 또는 테이블이 될 수 있다. 서포트 구조체(MT)는 패터닝 디바이스가, 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대하여 원하는 위치에 있도록 하는 것을 보장할 수 있다.

"패터닝 디바이스"(MA)라는 표현은, 기판(W)의 타겟 부분(C) 내에 패턴을 생성하는 것과 같이 그 횡단면 내에 패턴을 갖는 방사 빔(B)을 부여하는 데에 사용될 수 있는 것이면 어떠한 디바이스도 의미하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 방사 빔(B)에 부여된 패턴은 집적 회로와 같은 타겟 부분(C)에 생성되는 디바이스 내의 특정의 기능 층에 대응할 수 있다.

패터닝 디바이스(MA)는 투과형[예를 들어, 도 1b의 리소그래피 장치(100')]도 가능하고, 반사형[예를 들어, 도 1a의 리소그래피 장치(100)]도 가능하다. 패터닝 디바이스(MA)의 예로는 레티클, 마스크, 프로그램가능 미러 어레이, 및 프로그램가능 LCD 패널 등이 포함된다. 마스크는 리소그래피 분야에 잘 알려져 있으며, 그 예로는 바이너리(binary), 교대형 위상 편이(alternating phase shift), 및 감쇠형 위상 편이(attenuated phase shift) 등의 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드 마스크 타입을 포함한다. 프로그램가능 미러 어레이의 일례로서 입사하는 방사 빔을 여러 방향으로 반사시키도록 개별적으로 경사지게 구성할 수 있는 소형의 미러(mirror)로 이루어진 매트릭스형 배치 구성을 채택한다. 경사진 미러는 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사 빔(B)에 패턴을 부여한다.

"투영 시스템"(projection system)(PS)이란 용어는, 사용되는 노광 방사에 적절한 또는 액침 액(immersion liquid)의 사용이나 진공(vacuum)의 사용 등과 같은 다른 요인에 적절한, 굴절형, 반사형, 굴절반사형, 자기형, 전자기형 및 정전기형 광학 시스템 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 유형의 투영 시스템을 포함할 수 있다. 다른 기체가 다량의 방사 또는 전자를 너무 많이 흡수할 수 있기 때문에, EUV 또는 전자 빔 방사를 위한 진공 환경이 사용될 수 있다. 따라서, 진공 벽 및 진공 펌프를 사용하여 빔 통로 전체에 진공 환경이 제공될 수 있다.

리소그래피 장치(100) 및/또는 리소그래피 장치(100')는 2개(이중 스테이지) 또는 그 이상의 기판 테이블(및/또는 둘 또는 그 이상의 마스크 테이블)(WT)을 갖는 타입으로 할 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 장치에서는, 추가의 기판 테이블(WT)을 병렬로 사용하거나, 하나 또는 다수의 다른 기판 테이블(WT)을 노광에 사용하면서 하나 또는 다수의 테이블에서 예비 단계를 수행할 수 있다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사 광원(radiation source: SO)으로부터 방사 빔을 수광한다. 예를 들어, 방사 광원(SO)이 엑시머 레이저이면, 방사 광원(SO)과 리소그래피 장치(100, 100')는 별개의 요소가 될 수 있다. 이러한 경우, 방사 광원(SO)이 리소그래피 장치(100 또는 100')의 일부를 형성한다고 볼 수 없으면, 방사 빔(B)은, 적절한 유도 미러(directing mirror) 및/또는 빔 확장기(beam expander)를 구비하는 빔 전달 시스템(beam delivery system: BD)(도 1b 참조)에 의해, 방사 광원(SO)으로부터 일루미네이터(IL)까지 통과한다. 다른 예에서는, 예를 들어 방사 광원(SO)이 수은 등(mercury lamp)인 경우, 방사 광원(SO)은 리소그래피 장치(100, 100')에 통합된 부분이 될 수 있다. 방사 광원(SO)과 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께, 방사 시스템이라고도 부를 수 있다.

일루미네이터(IL)는 방사 빔의 각도 세기 분포(angular intensity distribution)를 조정하기 위한 조정 장치(adjuster: AD)(도 1b 참조)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 동공 면(pupil plane) 내의 세기 분포 중의 적어도 외측 및/또는 내측 반경 범위[통상, 시그마 외측(σ-outer) 및 시그마 내측(σ-inner)이라고 함]를 조절할 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인테그레이터(integrator: IN)와 집광기(condenser: CO) 등과 같은 다른 각종의 구성 요소(도 1b 참고)를 포함할 수 있다. 일루미네이터를 사용하여 방사 빔(B)을 조절함으로써, 방사 빔의 단면에서의 원하는 균일성과 세기 분포를 얻을 수 있다.

도 1a를 참조하면, 방사 빔(B)은 서포트 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사하고, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 리소그래피 장치(100)에서, 방사 빔(B)은 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된다. 방사 빔(B)은 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후에, 기판(W)의 타겟 부분(C) 상에 방사 빔(B)을 집중시키는 투영 시스템(PS)을 통과한다. 기판 테이블(WT)은, 제2 포지셔너(PW) 및 위치 센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 선형 부호화기 또는 용량 센서)를 사용하여, 예를 들어 방사 빔(B)의 경로 내의 개별의 타겟 부분(C)을 위치 결정하도록 정확하게 이동될 수 있다. 마찬가지로, 제1 포지셔너(PM) 및 다른 위치 센서(IF1)를, 방사 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확하게 위치 결정하는 데에 사용할 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(mask alignment mark)(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수 있다.

도 1b를 참조하면, 방사 빔(B)은 서포트 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사하고, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 방사 빔(B)은 마스크(MA)를 횡단하여 기판(W)의 타겟 부분(C) 상에 빔을 집중시키는 투영 시스템(PS)을 통과한다. 기판 테이블(WT)은 제2 포지셔너(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 선형 부호화기 또는 용량 센서)를 사용하여, 예를 들어 방사 빔(B)의 경로 내의 개별의 타겟 부분(C)을 위치 결정하도록 정확하게 이동될 수 있다. 마찬가지로, 제1 포지셔너(PM) 및 다른 위치 센서(도 1b에는 명시적으로 나타내고 있지 않음)를, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적 검색 이후 또는 스캔 중에, 방사 빔(B)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확하게 위치 결정하는 데에 사용할 수 있다.

일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은, 제1 포지셔너(PM)의 일부를 형성하는 장행정(long-stroke) 모듈(개략적인 위치 결정) 및 단행정(short-stroke) 모듈(미세한 위치 결정)을 사용하여 구현될 수 있다. 마찬가지로, 기판 테이블(WT)의 이동은 제2 포지셔너(PW)의 일부를 형성하는 장행정 모듈 및 단행정 모듈을 사용하여 실현할 수 있다. 스테퍼(stepper)의 경우에는(스캐너와는 대조적으로), 마스크 테이블(MT)이 단행정 액추에이터(short-stroke actuator)에만 연결되거나 고정될 수 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수 있다. 도시된 기판 정렬 마크는 전용의 타겟 부분을 점유하지만, 타겟 부분 사이의 공간에 배치될 수 있다(스크라이브 레인 정렬 마크로 알려져 있음). 마찬가지로, 마스크(MA) 상에 다수의 다이(die)가 제공되는 상황에서는, 마스크 정렬 마크는 다이 사이에 배치될 수 있다.

리소그래피 장치(100, 100')는 이하의 모드 중의 하나 이상의 모드에서 사용될 수 있다.

1. 단계적 모드(step mode)에서는, 서포트 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)와 기판 테이블(WT)을 기본적으로 정지 상태로 유지하면서, 방사 빔(B)에 부여되는 패턴 전체를 일시에 타겟 부분(C)에 한번에 투영한다(즉, 단일의 정적 노광). 이후, 기판 테이블(WT)을 X방향 및/또는 Y방향으로 이동시켜, 다른 타겟 부분(C)을 노광할 수 있도록 한다.

2. 스캔 모드에서는, 서포트 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)와 기판 테이블(WT)을 동시에 스캐닝하면서, 방사 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟 부분(C)에 투영된다(즉, 단일의 동적 노광). 서포트 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도와 방향은 투영 시스템(PS)의 확대율(축소율) 특성 및 상 반전 특성에 의해 정해질 수 있다.

3. 그외 다른 모드의 경우, 서포트 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)가 실질적으로 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하는 고정 상태에서, 기판 테이블(TW)을 이동시키거나 스캐닝하면서, 방사 빔(B)에 부여된 패턴을 타겟 부분(C)에 투영한다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스 방사 광원(pulsed radiation source)를 채택하고, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)의 이동 후에 또는 스캔 중의 연속하는 방사 펄스 사이에서, 필요에 따라 갱신된다. 이 동작 모드는 앞서 설명한 것과 같은 타입의 프로그램가능한 미러 어레이 등의 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 사용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용할 수 있다.

앞서 설명한 모드를 조합한 것 및/또는 변형한 것이나, 또는 전혀 다른 모드를 채택해도 된다.

집적 회로(IC)의 제조에 있어서의 리소그래피 장치의 사용에 대하여 본 설명에 특정의 참조가 이루어져도 되지만, 본 명세서에 설명된 리소그래피 장치는 자기 도메인 메모리, 플랫 패널 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등을 위한 집적 광학 시스템, 유도 패턴 및 검출 패턴의 제조와 같은 다른 용도를 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이와 같은 대체 용도와 관련해서, 본 명세서에서의 용어 "웨이퍼" 또는 "다이"의 어떠한 사용도 각각 보다 일반적인 용어 "기판" 또는 "타겟 부분"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해하여야 한다. 본 명세서에서 언급하는 기판은 노광 이전 또는 노광 이후에, 예를 들어 트랙(일반적으로 기판에 레지스트 층을 형성하고 노출된 레지스트를 현상하는 도구), 계측 도구 및/또는 검사 도구 내에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 본 설명은 이와 같은 것 및 다른 기판 처리 도구에도 적용될 수 있다. 또한, 기판은, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위해 여러 번 처리해도 되고, 이를 위해 본 명세서에서 사용되는 용어의 기판은 이미 다수의 처리 층을 포함하는 기판도 의미하는 것으로 할 수 있다.

다른 실시예에서, 리소그래피 장치(100)는 EVU(극자외선) 리소그래피를 위한 EUV 방사빔을 생성하도록 구성된 극자외(EUV) 방사 광원을 포함한다. 일반적으로, EUV 방사 광원은 방사선 시스템(이하에 설명함) 내에 구성되며, 대응하는 조명 시스템은 EUV 소스의 EUV 방사빔을 조절하도록 되어 있다.

B. EUV 리소그래피 장치의 예

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EUV 리소그래피 장치(200)의 예를 개략적으로 나타낸다. 도 2에서, EUV 리소그래피 장치(200)는 방사 시스템(42), 조명 광학 유닛(44) 및 투영 시스템(PS)을 포함한다. 방사 시스템(42)은 방전 플라즈마에 의해 방사 빔이 형성될 수 있는 방사 광원(SO)을 포함한다. 일례로, EUV 방사선은, 고온의 플라즈마가 생성되어 전자기 스펙트럼의 EUV 범위에서 방사선을 방출하게 되는, 제논(Xe) 가스, 리튬(Li) 증기 또는 주석(Sn) 증기인 기체나 증기에 의해 생성될 수 있다. 고온 플라즈마는 전기 방전 등에 의해 적어도 부분적으로 이온화된 플라즈마를 생성함으로써 만들어질 수 있다. 제논(Xe) 가스, 리튬(Li) 증기 또는 주석(Sn) 증기 또는 임의의 다른 적절한 기체나 증기의 10 Pa의 부분 압력은 방사선의 효율적인 발생에 필요할 수 있다. 방사 광원(SO)에 의해 방출된 방사선은 소스 챔버(47)로부터 소스 챔버(47)의 내부 또는 개구부의 뒤쪽에 위치한 기체 장벽(gas barrier) 또는 오염물 트랩(contaminant trap)(49)을 통해 콜렉터 챔버(48)로 진행한다.

콜렉터 챔버(48)는 빗각 입사 콜렉터(grazing incidence collector)로부터 형성될 수 있는 방사선 콜렉터(50)(콜렉터 미러 또는 콜렉터라고도 부른다)를 포함한다. 방사선 콜렉터(50)는 업스트림 방사선 콜렉터 측(50a)과 다운스트림 방사선 콜렉터 측(50b)을 가지며, 콜렉터(50)에 의해 통과된 방사선은 콜렉터 챔버(48) 내의 애퍼처에서 가상 소스 포인트(52)에 집광되도록 격자 스펙트럼 필터(51)에서 반사될 수 있다. 콜렉터 챔버(48)로부터 방사 빔(56)이 조명 광학 유닛(44) 내에서 반사되어 법선 입사 반사체(53, 54)를 거쳐 레티클 또는 마스크 테이블(MT) 상에 위치하는 레티클 또는 마스크(도시 안 됨)로 향하게 된다. 반사 요소(58, 59)를 거쳐 웨이퍼 단에 지지된 기판(도시 안 됨) 또는 기판 테이블(WT)에 투영 시스템(PS) 내에 이미지화된 패턴화된 빔(57)이 형성된다. 일례로서, 조명 광학 유닛(44)과 투영 시스템(PS)은 도 2에 도시된 것보다 많은 (또는 더 적은) 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 격자 스펙트럼 필터(51)는 리소그래피 장치의 종류에 따라 포함되어도 된다. 또한, 일례로, 조명 광학 유닛(44)과 투영 시스템(PS)은 도 2에 도시한 것보다 많은 미러를 포함할 수 있다. 예를 들어, 투영 시스템(PS)은 반사 요소(58, 59)뿐만 아니라 1개 내지 4개의 반사 요소를 포함할 수 있다. 도 2에서, 참조 부호 180은 2개의 반사체 사이의 공간, 예를 들어 반사체(142)와 반사체(143) 사이의 공간을 나타낸다.

일례로, 콜렉터 미러(50)는 빗각 입사 미러 대신에 또는 이에 추가로 법선 입사 콜렉터(normal incidence collector)를 포함할 수 있다. 또한, 콜렉터 미러(50)는, 반사체(142, 143, 146)가 내포된 콜렉터를 개시하고 있지만, 본 명세서에서 콜렉터의 예로서 사용될 수 있다.

또한, 격자(51) 대신에, 도 2에 개략적으로 도시한 바와 같이, 투과형 광학 필터를 사용할 수 있다. EUV에 대해 투과형인 광학 필터와 UV 방사선에 대해 투과성이 적은 또는 실질적으로는 UV 방사선을 흡수하는 광학 필터가 당업자에게 알려져 있다. 따라서, "격자 스펙트럼 퓨리티 필터"(grating spectral purity filter)의 사용은 격자 또는 투과성 필터를 포함하는 "스펙트럼 퓨리티 필터"와 교대로 사용될 수 있다. 도 2에는 도시하지 않았지만, EUV 투과형 광학 필터는 추가의 광학 요소로서, 조명 유닛(44) 및/또는 투영 시스템(PS) 내의 콜렉터 미러(50) 또는 광학 EUV 투과형 필터의 업스트림에 포함될 수 있다.

"업스트림" 및 "다운스트림"이라는 용어는 광학 요소에 대하여, 하나 이상의 광학 요소가 다른 하나 이상의 광학 요소의 "광학적으로 상류에" 및 "광학적으로 하류에" 위치한다는 것을 의미한다. 방사 빔이 리소그래피 장치(200)를 통해 이동하는 광학 경로를 따라, 제2 광학 요소보다 광원(SO)에 더 가까이 있는 제1 광학 요소는 제2 광학 요소의 업스트림에 배치되며, 제2 광학 요소는 제1 광학 요소의 다운 스트림에 배치된다. 예를 들어, 콜렉터 미러(50)는 스펙트럼 필터(51)의 업스트림에 배치되며, 광학 요소(53)는 스펙트럼 필터(51)의 다운스트림에 배치된다.

도 2에 도시된 모든 광학 요소(및 본 실시예의 개략적인 도면에 도시되지 않은 추가의 광학 요소)는 방사 광원(SO)에 의해 생성되는 오염물, 예를 들어 주석(Sn)의 침전에 취약할 수 있다. 이러한 것은 방사 콜렉터(50)와, 가능한 스펙트럼 퓨리티 필터(51)의 경우에 일어날 수 있다. 따라서, 세정 장치와 세정 방법을 사용해서, 이들 하나 이상의 광학 요소, 법선 입사 반사체(53, 54) 및 반사 요소(58, 59) 또는 추가의 미러, 격자 등과 같은 그외 다른 광학 요소를 세정할 수 있다.

방사선 콜렉터(50)는 빗각(grazing) 입사 콜렉터가 될 수 있으며, 이러한 실시예에서, 콜렉터(50)는 광학 축(O)을 따라 정렬된다. 방사 광원(SO), 또는 이 방사 광원의 이미지는 광학 축(O)을 따라 위치될 수 있다. 방사 콜렉터(50)는 반사체(142, 143, 146)(또한, "쉘" 또는 몇 개의 Wolter 타입 반사체를 포함하는 Wolter 타입 반사체로서도 알려져 있음)를 포함할 수 있다. 반사체(142, 143, 146)는 광학 축(O)을 중심으로 회전 가능하게 대칭을 이루거나 내포될 수 있다. 도 2에서, 내측 반사체(142), 중간 반사체(143) 및 외측 반사체(146)가 도시되어 있다. 방사 콜렉터(50)는 소정의 용적을 둘러싸는데, 예를 들어 외측 반사체(146) 내의 용적을 둘러싼다. 일반적으로, 외측 반사체(146) 내의 용적은 주변을 밀폐하고 있지만, 작은 구멍이 존재할 수도 있다.

반사체(142, 143, 146)는 각각 적어도 일부분이 반사 층 또는 다수의 반사 층을 나타내는 표면을 포함할 수 있다. 따라서, 반사체(142, 143, 146)(또는 3개 이상의 반사체 또는 쉘을 갖는 방사 콜렉터의 실시예에서의 추가의 반사체)는 방사 광원(SO)로부터 EUV 방사를 반사 또는 수집하도록 적어도 부분적으로 설계되며, 반사체(142, 143, 146)의 적어도 일부는 EUV 방사선을 반사 및 수집하도록 설계되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 반사체의 뒷면 중의 적어도 일부는 EUV 방사선을 반사 및 수집하도록 설계되지 않을 수 있다. 이들 반사 층의 표면에서, 보호용의 또는 반사 층의 표면의 적어도 일부에 제공되는 광학 필터로서 캡 층(cap layer)이 추가될 수 있다.

방사 콜렉터(50)는 방사 광원(SO)의 이미지 또는 방사 광원(SO)의 부근에 위치될 수 있다. 각각의 반사체(142, 143, 146)는 적어도 2개의 인접하는 반사 표면을 포함할 수 있으며, 반사 표면은 방사 광원(SO)으로부터 방사 광원(SO)에 가까이 있는 반사 표면보다 광학 축(O)에 대해 더 작은 각도로 위치된다. 이에 의하면, 빗각 입사 콜렉터(50)는 광학 축(O)을 따라 전파되는 EUV(또는 UV) 방사 빔을 생성하도록 구성된다.

적어도 2개의 반사체는 실질적으로 동축으로 배치될 수 있으며, 광학 축(O)을 중심으로 실질적으로 회전가능하게 대칭방향으로 확장되도록 배치될 수 있다. 방사 콜렉터(50)는 외부 반사체(146)의 외면상에 추가의 요소를 구비하거나, 예를 들어 보호용 홀더, 히터 등의 외부 반사체(146) 주위의 추가의 요소를 가질 수 있다.

본원의 실시예에서, "렌즈" 및 "렌즈 요소"라는 용어는, 상황에 따라, 굴절성, 반사성, 자기형, 전자기형, 정전형 광학 요소를 포함하는, 다양한 유형의 광학 요소 또는 그 조합을 의미할 수 있다.

본 명세서의 "방사(선)" 및 "빔"이라는 용어는 자외선(UV) 방사(예를 들어, 365 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm 또는 126 nm의 파장을 갖는 것), 극자외선(EUV 또는 소프트 X레이) 방사(예를 들어, 대략 5-20nm 범위의 파장, 예를 들어 13.5 nm의 파장을 갖는 것), 또는 이온 빔이나 전자 빔과 같은 입자 빔이나 5 nm 이하에서 작용하는 경X-레이를 포함하는 모든 유형의 전자기 방사선을 모두 포함하는 것으로 사용된다. 일반적으로, 대략 780-3000 nm (또는 그 이상) 사이의 파장을 갖는 방사선은 IR 방사선으로 한다. UV는 대략 100-400 nm의 파장을 갖는 방사선을 의미한다. 리소그래피 내에서, 수은 방전 램프에 의해 생성될 수 있는, 파장, G-line 436 nm; H-line 405 nm; 및/또는 I-line 365 nm에 적용되는 것이 일반적이다. 진공 UV 또는 VUV(즉, 공기에 의해 흡수된 UV)는 대략 100-200 nm의 파장을 갖는 방사선을 의미한다. 심자외선(deep UV: DUV)은 대략 126 nm 내지 대략 428 nm의 범위의 파장을 갖는 방사선을 의미하며, 일례로, 엑시머 레이저는 리소그래피 장치 내에서 사용되는 DUV 방사선을 생성할 수 있다. 대략 5-20 nm의 범위의 파장을 갖는 방사선은 적어도 일부분이 대략 5-20 nm의 범위 내인 소정의 파장 대역을 가진 방사선에 관한 것이다.

Ⅲ. 시간차 레티클 검사

시간차 레티클 검사에 의해 레티클의 오염물을 검출하는 시스템 및 방법을 제공한다. 제1 및 제2 시그너처는 레티클의 영역을 자신과 비교하기 위해 여러 시간에서 측정되는데, 시그너처에서의 변화에 의한 오염물을 식별한다. 제1 시그너처는 레티클이 기능적으로 집적된 회로 층을 생성하기 위해 필요한 최저 레벨의 세정도를 만족시키는 시점에서와 같은 주지의 세정 조건에 있을 때에 측정될 수 있다. 따라서, 제1 시그너처와 제2 시그너처 사이에 중요한 차이가 있으면, 이 차이는 레티클에 오염물이 있다는 것을 나타낸다. 제1 및 제2 시그너처 사이에 중요한 차이가 없으면, 레티클은 클린 상태인 것으로 간주된다.

절대 검출 방법과 달리, 본원에 개시된 시스템 및 방법은 오염물을 구분할 필요가 없으며 레티클 흡수제 구조를 구분할 필요도 없다. 또한, 비교 방법과 달리, 유형의 레티클이 제조된 컴퓨터로 생성되는 이론적 레티클 레이아웃 설계에 대한 비교를 위해, 또는 유사하게 패턴화된 영역을 위치 지정하기 위해, 레티클 패턴을 알고 있을 필요가 없다. 또한, 임의의 유형의 레티클 패턴은 본원에 개시된 방법을 사용하여 검사될 수 있기 때문에, 입자의 치수와 유사한 치수를 갖는 또는 다이투다이(die-to-die) 비교를 방지하는 고유성을 갖는 레티클 패턴 특징이 이러한 기술에 의해 검사될 수 있다. 이러한 기술은 레티클의 흡수제에 의해 생성되는 신호와 오염물에 의해 생성되는 신호를 구분하고, 흡수제 구조의 치수와 유사한 물리적 치수를 갖는 오염물의 존재를 식별한다. 또한, 레티클의 각각의 영역은 자기 자신과 비교되기 때문에, 임계의 치수 편차는 쟁점이 되지 못하며, 이러한 노이즈 원인이 제거된다.

도 3은 레티클의 오염물을 검출하기 위한 방법(300)의 예를 나타내는 플로차트이다. 단계 310에서, 레티클의 적어도 일부의 제1 시그너처를 생성해서 기록한다. 시그너처는 레티클 표면의 적어도 일부분의 물리적 특징을 측정해서 얻어진다. 시그너처는 세기 이미징(intensity imaging), 간섭계, 홀로그래피, 열적 이미징(thermal imaging), 또는 정전 측정(electrostatic measurement) 등과 같은 검사 기술을 사용하여 얻을 수 있다. 다른 기술을 사용해서 시그너처를 얻어도 된다.

일례로, 단계 310에서, 레티클을 방사 광원로부터의 전자기 방사선으로 스캐닝해서 디지털 이미지의 형태로 된 시그너처를 생성한다. 전자기 방사는 실질적으로 266 nm의 파장, 심 자외 파장, 또는 다른 실질적인 파장을 갖는다. 일례로, 방사선은 극성화된다. 또한, 시스템 배율을 조정하여 투영된 이미지 크기를 조정할 수 있다. 레티클과 상호작용한 후에, 전자기 방사선이 프로세서 및 기억 장치에 연결된 검출기에 의해 검출된다. 검출기는 초점면 어레이(focal plane array), 예를 들어, 전자 증배형 전하결합 디바이스(EMCCD)와 같은 전하 결합형 디바이스(CCD)가 될 수 있다. 선택적으로, 검출 프로세스는 시간 지연 및 통합(TDI) 모드에서 동작한다. 이와 달리, 전자기 방사선은 광전자 증배관(photomultiplier tube) 또는 CMOS 능동 화소 센서에 의해 검출될 수 있다.

단계 320에서, 레티클의 적어도 일부분의 제2 시그너처가 생성된다. 단계 320은 단계 310의 시작 시점보다 늦게 시작한다. 단계 320은 미리 정해진 시간이 경과한 후에, 미리 정해진 레티클 사용 시간이 경과한 후에, 미리 정해진 저장 시간이 경과한 후에, 또는 이들의 조합 등의 루틴 기간에서 수행될 수 있다. 단계 320의 수행은 주기적일 필요는 없으며, 단계 310이 시작된 이후의 임의의 시점에 시작될 수 있다. 제1 시그너처와 제2 시그너처는 완전히 동일한 영역의 레이클이 될 필요는 없으며, 단계 330에서 비교를 위해 중첩되는 영역만을 포함하면 된다.

단계 330에서, 제1 시그너처와 제2 시그너처를 비교해서, 제1 시그너처와 제2 시그너처의 차이를 식별한다. 시그너처 간의 차이는 레티클의 오염물을 나타낸다. 오염물의 양을 식별하여, 오염물의 양이 추가의 동작을 보장할 만큼 중요한 것인지를 판단한다. 예를 들어, 시그너처 간의 차이가 오염물이 레티클에 의해 제조되는 회로의 기능에 손상을 줄 정도로 레티클 패턴의 이미징을 열화시킬 것이라는 것을 나타내는 경우에는 중요한 오염물의 존재를 나타내게 될 것이다. 오염물의 양은 입자가 표면 면적 제한보다 큰 표면 면적을 갖는 것을 나타내는 경우에 시그너처 간의 차이가 중요한 것으로 간주될 수 있다. 비교 결과는 오염물의 크기와 위치를 나타낼 수 있다. 오염물의 양이 중요하면, 레티클을 세정해서 존재하는 오염물의 양을 감소시킬 수 있다.

도 4는 주지의 클린 레티클을 사용하여 오염물을 검출하기 위한 방법(400)의 예를 나타내는 플로차트이다. 도 4에서, 선택적인 단계는 점선 박스로 나타내고 있다. 단계 410에서, 레티클을 리소그래피 툴 내의 검사 모듈 등의 검사 시스템에 제공한다. 레티클은 반사형의 레티클이 될 수 있으며, 보호용 펠리클이 없어도 된다.

단계 420에서, 레티클의 적어도 일부분의 제1 시그너처가 생성되어 기록된다. 레티클은 기능적 회로 층을 생성하기 위해 필요한 최소 레벨의 세정도를 만족시킨다. 예를 들어, 제1 시그너처는 세기 이미징에 의해 생성된다.

단계 320 및 330은 단계 430 이후에 수행된다. 단계 320에서, 레티클의 적어도 일부분의 제2 시그너처가 생성된다. 제1 시그너처와 마찬가지로, 제2 시그너처도 세기 이미징에 의해 생성될 수 있다. 단계 330에서, 제1 시그너처와 제2 시그너처를 비교해서, 제1 시그너처와 제2 시그너처 간의 차이를 식별할 수 있다. 제1 시그너처와 제2 시그너처 간의 차이는 레이클에 오염물이 존재한다는 것을 나타낸다. 단계 320 및 330에 대한 추가의 설명은 본원의 다른 곳에 설명되어 있다.

단계 440에서, 검사 시스템으로부터 레티클을 제거한다. 단계 450에서, 오염물이 검출되면, 레티클을 세정한다. 단계 460에서, 레티클에 오염물이 존재한다는 것을 보고한다. 단계 470에서, 방법(400)을 종료한다.

도 5는 레티클의 초기 세정도를 판정하기 위해 레티클의 검사를 포함하는 오염물 검출을 위한 방법(500)의 예를 나타내는 플로차트이다. 도 5에서, 선택적 단계는 점선 박스로 나타내고 있다. 단계 510에서, 검사 시스템에 레티클을 준비한다. 단계 310은 단계 510 이후에 수행한다. 단계 310에서, 레티클의 적어도 일부분의 제1 시그너처가 생성된다. 단계 310에 관한 추가의 상세에 대해서는 본원의 다른 곳에 설명되어 있다.

단계 515에서, 제1 시그너처가 기록된다. 단계 520에서, 레티클의 적어도 일부분이 노출되어 웨이퍼 이미지를 형성한다. 단계 525에서, 웨이퍼 이미지를 조사하여 레티클이 회로 층에 불량을 일으킬 것이라는 임의의 오차가 이미지 내에 존재하는지 여부를 판정한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 단계 530은 단계 525의 결과에 기초하여 방법(500)의 흐름 경로를 판단하는 판정 블록이다.

단계 535에서, 레티클이, 예를 들어 레티클 라이브러리에 기억된다. 단계 540에서, 레티클이 사용된다. 예를 들어, 레티클은 리소그래피 장치(100) 또는 리소그래피 장치(100') 내의 방시 빔(B)에 패턴을 부여하기 위해 노출된다.

단계 550에서, 오염물의 위치를 식별하기 위한 데이터가 기억된다. 단계 555에서, 제1 시그너처기 기억된다. 단계 560에서, 오차를 일으키는 오염물을 제거하도록 레티클을 세정한다.

단계 570에서, 후처리 시그너처(post-cleaning signature)가 기록된다. 제1 시그너처를 후처리 시그너처와 비교하여, 오염물이 레티클로부터 제거되었는지와 새로운 오염물이 레티클에 존재하지 않는지 여부를 확인한다. 새로운 오염물이 존재하지 않으면, 제1 시그너처를 후처리 시그너처 위에 중복기재한다. 이에 따라, 후처리 시그너처가 제1 시그너처가 된다.

단계 320 및 330은 단계 540 및 570 이후에 수행된다. 단계 320에서, 레티클의 적어도 일부분의 제2 시그너처가 생성된다. 단계 330에서, 제1 시그너처와 제2 시그너처 간의 차이를 판정하여, 레티클의 오염물을 검출한다. 단계 320 및 330에 대한 추가의 상세에 대해서는 본원의 다른 곳에 설명되어 있다.

단계 580에서, 레티클을 검사 시스템으로부터 제거한다. 선택적 단계 585에서, 오염물이 검출되면, 레티클을 세정한다. 선택적 단계 590에서, 레티클에 오염물의 존재하는 것을 보고한다. 단계 595에서, 방법(500)을 종료한다.

도 6은 본원에서 상세하게 설명한 방법의 적어도 일부를 수행하도록 구성된 오염물 검출 시스템(600)을 나타낸다. 오염물 검출 시스템(600)은 패터닝 디바이스 검사 시스템(610), 리소그래피 툴(650), 컨트롤러(620), 및 검사 모듈(640)을 포함하며, 컨트롤러(620)는 메모리(630)에 연결되어 있다.

Ⅳ. 결론

발명의 내용 및 요약서 부분이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 설명은 청구범위를 해석하는 데에 사용하는 것으로 이해하여야 한다. 발명의 내용 및 요약서 부분은 발명자가 발명한 것으로 보는 본 발명의 하나 이상의 실시예를 개시할 수 있지만 모든 실시예를 개시한 것은 아니므로, 본 발명과 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본 발명을 특정 기능 및 이들의 상관관계의 구현을 나타내는 기능적 블록을 사용하여 설명하였다. 이들 기능 블록의 경계는 설명의 편의를 위해 본 명세서에서 임의로 규정한 것이다. 특정의 기능 및 이들의 상관관계가 적절하게 수행되는 한, 대체가능한 경계를 규정하는 것이 가능하다.

특정의 실시예에 대한 이상의 설명은, 본 기술분야의 지식으로부터, 본 발명의 일반적인 개념을 벗어남이 없이, 과도한 실험을 하지 않고도, 이러한 특정의 실시예의 다양한 응용을 위해 용이하게 변경 및/또는 적응할 수 있는 본 발명의 일반적인 특징을 완전히 명시하고 있다. 따라서, 이러한 적응 및 변경은 본 명세서에서 제시하는 내용 및 안내에 기초하여, 개시된 실시예의 의미 및 등가의 범위 내에 속하는 것으로 해석된다. 본 명세서에서 사용되는 표현이나 용어는 설명의 목적을 위한 것이며 제한하기 위한 것이 아니라는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 표현이나 용어는 그 내용이나 안내의 관점에서 당업자에 의해 해석되는 것으로 이해하여야 한다.

본 발명의 범위는 상기 개시한 실시예에 의해 제한되어서는 안 되며, 이하의 청구범위와 그 등가의 범위에 의해서만 정의되어야 한다.

관련출원

본 출원은 2009년 9월 24일에 출원된 미국 가출원 61/245,511호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용을 본원에 참조에 의해 포함한다.

Claims (35)

1. 레티클(reticle) 상의 오염물(contamination)을 검출하기 위한 방법으로서,
   레티클을 세정하기 전에 레티클로부터 형성된 웨이퍼 이미지에서 오차가 검출되는 경우, 레티클을 세정하기 전에 생성된 레티클의 일부의 제1 시그너처와 레티클을 세정한 후에 생성된 제2 시그너처를 비교하는 단계로서, 오염물이 세정된 레티클 상에 존재하는지 여부를 결정하도록 비교가 수행되는 단계;
   오염물이 존재하지 않는 경우, 상기 제1 시그너처를 상기 제2 시그너처로 중복 기재(overwrite)하는 단계; 및
   상기 제1 시그너처와, 상기 제1 시그너처에 후속하여 생성된 상기 레티클의 일부의 제3 시그너처 간의 차이를 판정하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 비교가 수행되는 단계 이전에, 상기 제1 시그너처를 기록하는 단계를 더 포함하는 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 기록하는 단계 이전에, 상기 레티클을 검사 시스템(inspection system)에 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 레티클의 일부를 노출시켜 웨이퍼 이미지(wafer image)를 형성하는 단계; 및
   상기 웨이퍼 이미지를 조사하여 오차를 검출하는 단계를 더 포함하는 방법.
5. 제4항에 있어서,
   오차가 검출된 경우,
   오염물 위치를 식별하는 데이터를 기억하는 단계; 및
   상기 제1 시그너처를 기억하는 단계를 더 포함하는 방법.
6. 레티클 상의 오염물을 검출하기 위한 방법으로서,
   레티클의 일부의 제1 시그너처를 기록하는 단계;
   웨이퍼 이미지를 형성하도록 상기 레티클의 일부를 노출시키는 단계;
   오차를 검출하기 위하여 상기 웨이퍼 이미지를 조사하는 단계;
   오차가 검출되지 않은 경우, 상기 기록하는 단계 이후 및 소정의 사용 기간이 경과한 이후에, 제2 시그너처를 생성하기 위하여 상기 레티클의 일부를 검사하는 단계; 및
   상기 레티클 상의 오염물을 검출하기 위하여 상기 제1 시그너처와 상기 제2 시그너처 간의 차이를 판정하는 단계를 포함하는 방법.
7. 레티클 상의 오염물을 검출하기 위한 방법으로서,
   레티클의 일부의 제1 시그너처와, 상기 제1 시그너처에 후속하여 생성되는 상기 레티클의 일부의 제2 시그너처 간의 차이를 판정하는 단계를 포함하고,
   시간 지연 및 통합(time delay and integrate) 모드에서 동작하는 초점면 어레이(focal plane array)로 상기 제1 시그너처 및 제2 시그너처를 생성하는 단계; 또는
   상기 레티클의 일부를 세기 이미징(intensity imaging)에 의해 상기 제1 시그너처 및 제2 시그너처를 생성하는 단계; 또는
   심자외선 파장(deep ultraviolet wavelength)을 가진 전자기 방사선으로 상기 레티클의 일부를 노광함으로써 상기 제1 시그너처 및 제2 시그너처를 생성하는 단계; 또는
   상기 레티클의 일부를 편광된 전자기 방사선으로 노광함으로써, 상기 제1 시그너처 및 제2 시그너처를 생성하는 단계; 또는
   상기 레티클의 일부를 간섭계를 사용해서 측정함으로써, 상기 제1 시그너처 및 제2 시그너처를 생성하는 단계; 또는
   상기 레티클의 일부에 대하여 홀로그래피를 수행함으로써, 상기 제1 시그너처 및 제2 시그너처를 생성하는 단계; 또는
   상기 레티클의 일부의 정전 시그너처(electrostatic signature)를 측정함으로써, 상기 제1 시그너처 및 제2 시그너처를 생성하는 단계; 또는
   상기 레티클의 일부의 열적 시그너처(thermal signature)를 측정함으로써, 상기 제1 시그너처 및 제2 시그너처를 생성하는 단계; 또는
   상기 레티클의 일부의 용량성 시그너처(capacitive signature)를 측정함으로써, 상기 제1 시그너처 및 제2 시그너처를 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 제1 시그너처와 제2 시그너처 간의 차이가, 오염물이 회로 기능에 손상을 줄 정도로 레티클 패턴의 이미지를 열화시키는 것을 나타내는 경우에, 상기 제1 시그너처와 제2 시그너처 간의 차이가 오염물이 존재한다는 것을 나타내는, 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 시그너처와 제2 시그너처 간의 차이가 미리 정해진 제한 범위보다 큰 표면 면적(surface area)을 갖는 입자의 존재를 나타내는 경우에, 상기 제1 시그너처와 제2 시그너처 간의 차이가 오염물의 존재를 나타내는, 방법.
10. 레티클의 오염물을 검출하기 위한 방법에 있어서,
    레티클의 일부의 제1 시그너처를 기록하는 단계;
    상기 레티클의 일부를 노출시켜 웨이퍼 이미지를 형성하는 단계; 및
    상기 웨이퍼 이미지를 검사하여 오차를 검출하는 단계로서,
    오차가 검출되면, 제1 시그너처를 소거하고 상기 레티클이 오염된 것으로 불량 처리하는 단계를 수행하고,
    오차가 검출되지 않으면, 기록하는 단계 이후에, 상기 레티클의 일부를 검사하여 제2 시그너처를 생성하는 단계와, 상기 제1 시그너처와 상기 제2 시그너처 사이의 차이를 판정하여 상기 레티클에서의 오염물을 검출하는 단계를 수행하는, 검출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 삭제
26. 삭제
27. 삭제
28. 삭제
29. 삭제
30. 삭제
31. 삭제
32. 삭제
33. 삭제
34. 삭제
35. 삭제

Images