KR101751593B1 - 리소그래피 장치, 결정 방법 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

리소그래피 장치, 결정 방법 및 물품의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 상에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치를 제공하며, 이 장치는 기판을 보유 지지하며 이동 가능한 스테이지와, 스테이지의 측면에 광을 조사하고 스테이지의 위치를 계측하도록 구성된 계측 유닛과, 스테이지가 이동하는 공간에 기체 유동을 발생시키도록 구성된 발생 유닛과, 기판 상에 형성된 샘플 샷 영역의 각각의 위치를 검출하도록 구성된 검출 유닛, 및 기판의 중심으로부터 기체 유동의 하류측에 배치된 샘플 샷 영역들에 대하여, 검출 유닛에 의한 검출이 계측 유닛에 가장 가까운 샘플 샷 영역부터 시작하여 순차적으로 실행되게끔, 검출 유닛에 의해 샘플 샷 영역들을 검출하는 순서를 결정하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다.

Description

리소그래피 장치, 결정 방법 및 물품의 제조 방법 {LITHOGRAPHY APPARATUS, DETERMINATION METHOD, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은 리소그래피 장치, 결정 방법 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 등의 제조 단계(리소그래피 단계)에서 사용되는 장치의 하나로서, 마스크 패턴을 기판에 전사하는 노광 장치가 있다. 노광 장치에서는 일반적으로, 마스크와 기판 사이의 정렬 방식으로서 전역 정렬(global alignment) 방법이 사용된다. 전역 정열 방법에서는, 기판 상에 형성된 몇몇 대표적인 샷 영역(샘플 샷 영역)의 위치를 검출하고, 그 검출 결과를 통계 처리하여 취득된 지표를, 기판 상의 모든 샷 영역의 공통 지표로 사용하여 정렬이 실행된다. 일본 특허 공개 제2005-217092호 공보에는 처리량을 향상시키기 위해서, 샘플 샷 영역의 위치 검출의 종료와 샘플 샷 영역의 노광의 개시 사이에서 기판 스테이지의 이동 거리가 감소되도록, 샘플 샷 영역의 검출 순서를 결정하는 방법이 제안되고 있다.
노광 장치는 일반적으로, 기판 스테이지의 측면에 광을 조사하고, 반사된 광에 기초하여 기판 스테이지의 위치를 계측하는 계측 유닛(예를 들어, 간섭계)을 포함하고, 계측 유닛에 의한 계측 결과에 기초하여 기판 스테이지의 이동을 제어한다. 기판 스테이지의 이동으로 발생된 열의 영향으로 인해 계측 유닛으로부터 방출되는 광의 광로에서 온도 분포가 발생하면, 계측 유닛에 의한 계측 결과에 오차가 발생할 수 있다. 그리고, 이러한 오차가 각 샘플 샷 영역의 위치를 검출하는 도중에 발생하면, 기판 상의 모든 샷 영역에서 사용되는 공통의 지표를 정밀하게 취득하는 것이 곤란해질 수 있다.
본 발명은 예를 들어 전역 정렬을 실행하는 점에서 유리한 기술을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 기판 상에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치를 제공하며, 리소그래피 장치는, 상기 기판을 보유 지지하며 이동 가능한 스테이지와, 상기 스테이지의 측면에 광을 조사하고, 상기 측면에 의해 반사된 광에 기초하여 상기 스테이지의 위치를 계측하도록 구성된 계측 유닛과, 상기 스테이지가 이동하는 공간에 기체 유동을 발생시키도록 구성된 발생 유닛과, 상기 기판 상에 형성된 복수의 샘플 샷 영역의 각각의 위치를 검출하도록 구성된 검출 유닛, 및 상기 검출 유닛에 의해 상기 샘플 샷 영역들을 검출하는 순서를 결정하도록 구성된 제어 유닛으로서, 상기 기판의 중심으로부터 상기 기체 유동의 하류측에 배치된 샘플 샷 영역들에 대하여, 상기 검출 유닛에 의한 검출이 상기 계측 유닛에 가장 가까운 샘플 샷 영역부터 시작하여 순차적으로 실행되도록, 상기 순서를 결정하는 제어 유닛을 포함한다.
본 발명의 추가 특징부는 첨부 도면을 참조하여 예시적 실시예의 이후 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 노광 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 기판 스테이지와 그 주변부의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 3은 기판 스테이지의 이동에 의해 발생된 열을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 기판을 보유 지지하는 기판 스테이지와 그 주변부의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 5는 제1 계측 유닛과 기판 스테이지 사이의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 기판을 보유 지지하는 기판 스테이지와 그 주변부의 구성을 도시하는 개략도이다.
본 발명의 예시적 실시예는 첨부 도면을 참조하여 이후 설명될 것이다. 동일한 도면 번호가 도면에 걸쳐 동일한 부재를 지시하고, 그 반복적인 설명은 제공되지 않는 점에 유의한다. 이후 실시예에서, 마스크 패턴을 기판으로 전사하는 노광 장치가 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명은, 예를 들어, 주형을 사용하여 기판 상에 임프린트 재료를 성형하는 임프린트 장치 또는, 하전 입자 비임을 기판에 조사하여 기판에 패턴을 형성하는 묘화 장치와 같은 리소그래피 장치에도 적용될 수 있다.
<제1 실시예>
본 발명의 제1 실시예에 따른 노광 장치(100)가 도 1을 참조하여 설명될 것이다. 도 1은 제1 실시예에 따른 노광 장치(100)의 구성을 도시하는 개략도이다. 노광 장치(100)는 예를 들어 조명 광학계(11), 투영 광학계(12), 마스크 스테이지(13), 기판 스테이지(14), 검출 유닛(15) 및 제어 유닛(16)을 포함할 수 있다. 제어 유닛(16)은 예를 들어 CPU, 메모리 등을 포함하고, 마스크(1)에 형성된 패턴을 기판(2)에 전사하는 처리(기판(2)을 노광하는 처리)를 제어한다.
조명 광학계(11)는 광원(도시하지 않음)으로부터 방출된 광을 사용하여, 마스크 스테이지(13)에 의해 보유 지지된 마스크(1)을 조명한다. 투영 광학계(12)는 소정의 배율(예를 들어, 1/2배)을 갖고, 마스크(1)에 형성된 패턴을 기판(2)에 투영한다. 마스크(1) 및 기판(2)은 각각 마스크 스테이지(13) 및 기판 스테이지(14)에 의해 보유 지지되고, 투영 광학계(12)를 통해 광학적으로 거의 공액 위치(투영 광학계(12)의 물체면 및 화상면)에 배치된다. 마스크 스테이지(13)는 예를 들어 진공 흡착, 정전 흡착 등에 의해 마스크(1)를 보유 지지하고, 예를 들어 X 및 Y 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 기판 스테이지(14)는 예를 들어 진공 흡착, 정전 흡착 등에 의해 기판(2)을 보유 지지하고, 예를 들어 X 및 Y 방향으로 이동 가능하게 구성된다.
검출 유닛(15)은 전역 정렬 방법을 사용하여 마스크(1)와 기판(2) 사이의 정렬을 실행하기 위해, 기판 상에 형성된 몇몇 대표적인 샷 영역(2a)(복수의 샘플 샷 영역(2b))의 위치(회전을 포함함)를 검출한다. 예를 들어, 검출 유닛(15)은 샘플 샷 영역(2b)에 설치된 복수의 마크를 검출함으로써, 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 취득한다. 이에 의해, 제어 유닛(16)은 검출 유닛(15)에 의해 검출된 각 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 통계 처리함으로써, 기판 상의 모든 샷 영역(2a)에 사용되는 공통의 지표를 취득할 수 있다. 제1 실시예에서, 검출 유닛(15)은 투영 광학계(12)를 개재하지 않고 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출하는 축외(off-axis) 검출 유닛으로서 설치된다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 검출 유닛(15)은 예를 들어, 투영 광학계(12)을 통해 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출하는 TTL(Through The Lens) 검출 유닛으로서 설치될 수 있다.
기판 스테이지(14) 및 그 주변부의 구성이 이제 도 2를 참조하여 설명될 것이다. 도 2는 기판 스테이지(14) 및 그 주변부의 구성을 도시하는 개략도이다. 기판 스테이지(14)는 기판(2)을 보유 지지하고, 베이스 부재(10) 상에서 예를 들어 X 및 Y 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 예를 들어, 제1 실시예에 따르는 노광 장치(100)에는 도 2에 도시한 바와 같이, 기판 스테이지(14)를 X 및 Y 방향으로 구동하도록 구성된 X 슬라이더(8) 및 Y 슬라이더(9)가 설치된다. X 슬라이더(8)는 베이스 부재(10) 상에서 기판 스테이지(14)를 X 방향으로 구동한다. Y 슬라이더(9)는 베이스 부재(10) 상에서 기판 스테이지(14)를 Y 방향으로 구동한다. 상술한 바와 같이 X 슬라이더(8) 및 Y 슬라이더(9)를 설치함으로써, 기판(2)을 보유 지지하는 기판 스테이지(14)를 베이스 부재(10) 상에서 이동 가능하게 구성할 수 있다. 또한, 기판 스테이지(14)는 기판(2)을 Z 방향으로 구동하여 기판(2)의 높이를 조정하거나, 기판(2)을 θ 방향으로 회전시키거나, 기판(2)의 기울기를 보정하는 기능을 구비할 수 있다.
기판 스테이지(14)의 위치는 제1 계측 유닛(4) 및 제2 계측 유닛(5)에 의해 계측된다. 제1 계측 유닛(4)은 예를 들어 간섭계를 포함하고, 기판 스테이지(14)의 X 방향(제1 방향)의 측면에 광을 조사하고, 측면에 의해 반사된 광에 기초하여 기판 스테이지(14)의 X 방향의 기준 위치로부터의 변위를 취득한다. 이에 의해, 제1 계측 유닛(4)은 기판 스테이지(14)의 X 방향의 위치를 계측할 수 있다. 도 2에 도시된 예에서, 제1 계측 유닛(4)은 X 슬라이더(8) 상에 설치된다. 그러나, 제1 계측 유닛(4)은 기판 스테이지(14)의 X 방향의 측면에 광을 조사할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
제1 계측 유닛(4)과 유사하게, 제2 계측 유닛(5)은 예를 들어 간섭계를 포함하고, 기판 스테이지(14)의 Y 방향의 측면에 광을 조사하고, 측면에 의해 반사된 광에 기초하여 기판 스테이지(14)의 Y 방향의 변위를 취득한다. 이에 의해, 제2 계측 유닛(5)은 기판 스테이지(14)의 Y 방향의 위치를 계측할 수 있다. 도 2에 도시된 예에서, 제2 계측 유닛(5)은 Y 슬라이더(9) 상에 설치된다. 그러나, 제2 계측 유닛(5)은 기판 스테이지(14)의 Y 방향의 측면에 광을 조사할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 미러(14a 및 14b)가 제1 계측 유닛(4)으로부터의 광이 조사되는 기판 스테이지(14)의 측면 및 제2 계측 유닛(5)으로부터의 광이 조사되는 기판 스테이지(14)의 측면 각각에 설치될 수 있다. 상술한 바와 같이 미러(14a 및 14b)를 기판 스테이지(14)의 측면에 각각 설치함으로써, 제1 계측 유닛(4) 및 제2 계측 유닛(5)은 기판 스테이지(14)의 위치를 정밀하게 계측할 수 있다.
노광 장치(100)에서, 기판 스테이지(14)의 이동에 수반하여 기판 스테이지(14)를 구동하는 X 슬라이더(8) 또는 Y 슬라이더(9)로부터 열이 발생할 수 있다. 그리고, 기판 스테이지(14)의 이동에 수반하여 발생한 열이 제1 계측 유닛(4)으로부터의 광의 광로(4a) 및 제2 계측 유닛(5)으로부터의 광의 광로(5a)에 인가되고 각각의 광로 상에서 온도 분포가 발생하는 경우, 제1 계측 유닛(4) 및 제2 계측 유닛(5)에 의한 계측 결과에 오차가 발생할 수 있다. 특히, 이러한 오차가 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출하는 동안 발생하는 경우, 기판 상의 모든 샷 영역에서 사용되는 공통의 지표를 정밀하게 취득하는 것이 곤란해질 수 있다. 이에 대처하기 위해, 노광 장치(100)에는 기판 스테이지(14)가 이동하는 공간(이후 이동 공간으로 지칭됨)에서의 온도, 압력, 습기 등을 일정하게 유지하기 위해, 이동 공간에 기체(예를 들어, 공기) 유동을 발생시키는 발생 유닛(6)이 제공된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 발생 유닛(6)은 예를 들어, 이동 공간을 ±Y 방향으로부터 사이에 두도록 배치된 분사 유닛(6a) 및 회수 유닛(6b)을 갖는다. 분사 유닛(6a)은 제1 계측 유닛(4)으로부터 방출된 광의 방향과 교차하는 방향(예를 들어, -Y 방향)으로 기체를 분사한다. 회수 유닛(6b)은 분사 유닛(6a)으로부터 방출되어 이동 공간을 통과하는 기체를 회수한다. 상술한 바와 같이 발생 유닛(6)을 설치함으로써, 기판 스테이지(14)의 이동에 수반하여 발생한 열을 분사 유닛(6a)으로부터 분사된 기체에 의해 -Y 방향으로 이동시키고, 회수 유닛(6b)에 의해 회수할 수 있다.
그러나, 이동 공간에 기체 유동을 발생시키는 발생 유닛(6)을 설치하더라도, 제1 계측 유닛(4) 및 제2 계측 유닛(5)에 의한 계측 결과에 오차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 계측 유닛(4)으로부터 멀어지는 방향(-X 방향)으로 기판 스테이지(14)를 이동시키면, 기판 스테이지(14)가 통과한 후의 공간에 부압이 발생되어, 그 공간에 열(H)이 축적된다. 이후, 이 공간에 축적된 열(H)은 발생 유닛(6)에 의해 발생된 기체 유동에 의해 -Y 방향으로 유동한다. 이 때, 기체 유동에 의해 -Y 방향으로 유동된 열(H)은 제1 계측 유닛(4)에 의해 기판 스테이지(14)의 위치를 계측하는 타이밍에서, 제1 계측 유닛(4)로부터의 광의 광로(4a)에 인가될 수 있다. 그 결과, 온도 분포가 광로(4a) 상에 발생할 수 있고, 제1 계측 유닛(4)에 의한 계측 결과에 오차가 발생할 수 있다. 이러한 계측 오차는 특히, 기판(2)의 중심으로부터 기체 유동의 하류측에 배치된 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를, 제1 계측 유닛(4)으로부터 멀어지는 방향으로 기판 스테이지(14)을 이동시켜서 계측하는 경우에 발생할 수 있다. 이는 기판(2)의 중심보다 기체 유동의 상류측에 배치된 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출하는 경우와 비교하여, 하류측에 배치된 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출하는 경우 기판 스테이지(14)가 기체 유동의 상류측에 배치되기 때문이다.
제1 실시예에 따르는 노광 장치(100)(제어 유닛(16))는 기판 스테이지(14)의 이동에 의해 발생된 열에 의한 계측 오차가 저감되도록, 검출 유닛(15)에 의해 샘플 샷 영역(2b)을 검출하는 순서(이후 검출 순서로 지칭됨)를 결정한다. 예를 들어, 제어 유닛(16)은 기판 상의 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 배치를 나타내는 정보(예를 들어, 각각의 샘플 샷 영역의 좌표를 나타내는 정보)를 취득하고, 그 정보를 사용하여 검출 순서를 결정한다. 제1 실시예에서, 상술한 바와 같이 검출 순서를 결정할 때, 이동 방향에서의 기체 유동 방향, 및 제1 계측 유닛(4)과 기판 스테이지(14) 사이의 위치 관계가 고려된다. 즉, 제1 실시예에 따른 제어 유닛(16)은 이하의 조건(1)을 만족하도록 검출 순서를 결정한다. 제어 유닛(16)은 기판(2)의 중심으로부터 기체 유동의 하류측에 배치된 모든 샘플 샷 영역(2b)에서 조건(1)을 만족하도록 검출 순서를 결정할 수 있는 점에 유의한다. 이에 의해, 기판 스테이지(14)의 이동에서 열(H)의 영향에 의해 제1 계측 유닛(4)의 계측 결과에 오차가 발생하는 것을 저감하고, 기판 상의 모든 샷 영역(2a)에 사용되는 공통의 지표를 정밀하게 취득할 수 있다.
(조건(1)) 기판(2)의 중심으로부터 기체 유동의 하류측에 배치된 샘플 샷 영역(2b)에서 제1 계측 유닛(4)에 가까운 샘플 샷 영역에 대해 먼저 검출 유닛(15)에 의한 검출을 실행한다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판 상에 4개의 샘플 샷 영역(2b)(A1 내지 A4)이 형성된 경우를 상정한다. 이 경우, 제어 유닛(16)은 기판(2)의 중심으로부터 기체 유동의 하류측에 배치된 2개의 샘플 샷 영역(A2 및 A4)에서 제1 계측 유닛(4)에 가까운 샘플 샷 영역에 대해 검출 유닛(15)에 의한 검출이 먼저 실행되도록 검출 순서(A4→A2)를 결정한다. 이에 따라서, 샘플 샷 영역(A4)의 위치 검출과 샘플 샷 영역(A2)의 위치 검출 사이에서 기판 스테이지(14)가 제1 계측 유닛(4)에 다가오는 방향(+X 방향)으로 이동된다. 이 경우, 기판 스테이지(14)의 이동시 발생된 열(H)은 기판 스테이지(14)의 -X 방향에 축적된다. 따라서, 제1 계측 유닛(4)의 광로(4a)에 열(H)이 인가되어 제1 계측 유닛(4)에 의한 계측 결과에 오차가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
제어 유닛(16)은 이동 공간에서의 기체 유동 및 제1 계측 유닛(4)의 위치를 고려하여 검출 순서를 결정하는 것에 추가로, 처리량이 향상하도록 검출 순서를 결정할 수 있다. 즉, 상술한 조건(1)을 만족하는 것에 추가로, 제어 유닛(16)은 검출 유닛(15)이 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출하는 데 요구되는 검출 시간이 미리 설정된 허용 시간보다 짧게 되는 조건을 만족하도록 검출 순서를 결정할 수 있다. 상술된 조건(1)을 만족하는 것에 추가로, 제어 유닛(16)은 예를 들어, 검출 유닛(15)이 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출하기 위해 기판 스테이지(14)의 이동 거리가 미리 설정된 허용값보다 짧게 되는 조건을 만족하도록 검출 순서를 결정할 수 있다. 이 때, 제어 유닛(16)은 검출 시간 및 이동 거리 중 적어도 하나가 가장 짧아지도록 검출 순서를 결정할 수 있다.
또한, 제어 유닛(16)은 상술한 조건(1)을 만족한 이후, 기판(2)이 반송 유닛(17)에 의해 기판 스테이지 상에 반송될 때 기판 스테이지(14)의 위치를 고려하여 검출 유닛(15)에 의한 검출을 먼저 실행하는 샘플 샷 영역(2b)을 결정할 수 있다. 즉, 제어 유닛(16)은 조건(1)을 만족한 이후, 반송 유닛(17)에 의한 기판 스테이지 상의 기판(2) 반송과 검출 유닛(15)에 의한 검출 개시 사이에 기판 스테이지(14)의 이동량이 가장 짧아지도록 검출 순서를 결정할 수 있다. 또한, 제어 유닛(16)은 상술한 조건(1)을 만족한 이후, 패턴을 최초에 형성하는 샷 영역(2a)(샷 영역(E1))의 위치를 고려하여, 검출 유닛(15)에 의한 검출을 마지막으로 행하는 샘플 샷 영역(2b)을 결정할 수 있다. 즉, 제어 유닛은 조건(1)을 만족한 이후, 검출 유닛(15)에 의한 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치 검출의 종료와 샷 영역(2a)에서의 패턴 형성의 개시 사이에 기판 스테이지(14)의 이동량이 가장 짧아지도록 검출 순서를 결정할 수 있다. 상술한 바와 같이 검출 순서를 결정함으로써, 예를 들어, 도 4의 예에서, 도 4에 화살표로 지시된 바와 같이 제어 유닛(16)은 검출 순서(A1→A3→A4→A2)를 결정할 수 있다.
도 4에서 화살표로 지시된 순서로 검출 유닛(15)에 의한 검출을 실행하는 경우 제1 계측 유닛(4)과 기판 스테이지(14) 사이의 위치 관계가 이제 도 5를 참조하여 설명될 것이다. 도 5에서, 위치(21)는 노광이 실행되는 (패턴 형성이 실행되는) 기판 상의 위치를 나타내고, 위치(22)는 검출 유닛(15)에 의한 검출이 실행되는 기판 상의 위치를 나타낸다. 먼저, 제어 유닛(16)은 도 5에 "51"에 도시된 바와 같이, 반송 유닛(17)에 의해 기판(2)을 기판 스테이지(14) 위로 반송시킨다. 제1 실시예에서, 반송 유닛(17)이 기판(2)을 기판 스테이지(14) 위로 반송할 때, 검출 유닛(15)에 의한 검출이 실행되는 위치(22)는 샘플 샷 영역(A1)에 가장 가까워진다. 따라서, 제어 유닛(16)은 검출 유닛(15)에 의한 검출을 최초에 실행하는 샘플 샷 영역(2b)이 샘플 샷 영역(A1)이 되도록 검출 순서를 결정한다. 기판(2)이 기판 스테이지(14) 위로 반송된 후, 제어 유닛(16)은 도 5의 "52"에 도시된 바와 같이, 샘플 샷 영역(A1)이 위치(22)에 배치되도록 기판 스테이지(14)를 제어하고, 검출 유닛(15)이 샘플 샷 영역(A1)의 위치를 검출하게 한다. 그리고, 제어 유닛(16)은 도 5의 "53"에 도시된 바와 같이, 샘플 샷 영역(A4)이 위치(22)에 배치되도록 기판 스테이지(14)를 제어하고, 검출 유닛(15)이 샘플 샷 영역(A4)의 위치를 검출하게 한다. 상술한 바와 같이 기판(2)의 중심보다 기체 유동의 상류측에 배치된 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출할 때, 기판 스테이지(14)는 제1 계측 유닛(4)으로부터 이격되는 방향(-X 방향)으로 이동될 수 있다. 이는 하류측의 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출하는 경우와 비교하여, 상류측의 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출하는 경우, 기판 스테이지(14)가 기체 유동의 하류측에 배치되기 때문이다. 따라서, 상류측의 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출할 때, 기판 스테이지(14)가 제1 계측 유닛(4)으로부터 이격되는 방향으로 이동하더라도, 기판 스테이지(14)의 이동에 의해 발생된 열(H)이 제1 계측 유닛(4)의 광로(4a)에 인가되지 않도록 열(H)을 회수할 수 있다. 그 결과, 제1 계측 유닛(4)에 의한 계측 결과에 오차가 발생하기 어려울 수 있다.
샘플 샷 영역(A4)의 위치를 검출한 후, 제어 유닛(16)은 도 5의 "54"에 도시된 바와 같이, 샘플 샷 영역(A3)이 위치(22)에 배치되도록 기판 스테이지(14)를 제어하고, 검출 유닛(15)이 샘플 샷 영역(A3)의 위치를 검출하게 한다. 그리고, 제어 유닛(16)은 도 5의 "55"에 도시된 바와 같이, 샘플 샷 영역(A2)이 위치(22)에 배치되도록 기판 스테이지(14)를 제어하고, 검출 유닛(15)이 샘플 샷 영역(A2)의 위치를 검출하게 한다. 상술한 바와 같이 기판의 중심으로부터 기체 유동의 하류측에 배치된 각각의 샘플 샷 영역의 위치를 검출할 때, 기판 스테이지는 제1 계측 유닛(4)에 다가오는 방향(+X 방향)으로 이동된다. 이에 의해, 기판 스테이지(14)의 이동에 의해 발생된 열(H)을 기판 스테이지(14)의 -X 방향(제1 계측 유닛의 반대측)에 발생시킬 수 있다. 따라서, 하류측의 각각의 샘플 샷 영역의 위치를 검출할 때에도, 기판 스테이지(14)의 이동에 의해 발생된 열(H)이 제1 계측 유닛(4)의 광로(4a)에 인가되는 것을 어렵게 하고, 제1 계측 유닛(4)에 의한 계측 결과에 오차가 발생하는 것을 어렵게 할 수 있다. 샘플 샷 영역(A2)의 위치를 검출한 후, 제어 유닛(16)은 도 5의 "56"에 도시된 바와 같이, 패턴 형성이 최초에 실행되는 샷 영역(E1)이 위치(21)에 배치되도록 기판 스테이지(14)를 제어한다.
노광 장치(100)에서, 사용자가 기판(2)에 패턴을 형성할 때 예를 들어 오버레이 정확도 또는 처리량(생산성)을 강조하길 원할 수 있다. 따라서, 검출 유닛(15)에 의해 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출하는 검출 순서를 결정할 때, 사용자가 예를 들어 오버레이 정확도 또는 처리량을 강조할지 선택할 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 제1 실시예에 따른 노광 장치(100)에서 도 1에 도시한 바와 같이, 제어 유닛(16)에 명령을 제공하기 위해 사용자에 의해 사용되는 콘솔 유닛(18)이 설치된다. 이에 의해, 사용자는 검출 순서를 결정하기 위한 복수의 모드 중에서 용도에 따라 일 모드를 선택할 수 있다. 그리고, 제어 유닛(16)은 사용자에 의해 선택된 모드에 따라 검출 순서를 결정한다. 복수의 모드는 예를 들어 오버레이 정확도가 강조되는 모드(제1 모드)와, 처리량이 강조하는 모드(제2 모드)를 포함할 수 있다. 제1 모드에서, 검출 순서는 하류측의 샘플 샷 영역(2b)에서 제1 계측 유닛(4)에 가까운 샘플 샷 영역에 대해 먼저 검출 유닛(15)에 의한 검출이 실행되도록 결정되고, 복수의 샷 영역(2a)에서 사용되는 공통의 지표가 정밀하게 취득될 수 있다. 한편, 제2 모드에서, 검출 순서는 검출 유닛(15)이 각각의 샘플 샷 영역(2b)의 위치를 검출하는 데 요구되는 검출 시간이 허용된 시간보다 짧아지도록(예를 들어, 가장 짧아지도록) 결정된다. 제1 모드와 비교할 때, 지표를 정밀하게 취득할 수 없지만 제2 모드에서 검출 시간을 감소(처리량 향상)시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 실시예에 따른 노광 장치(100)는 하류측의 샘플 샷 영역에서 제1 계측 유닛(4)에 가까운 샘플 샷 영역에 대해 먼저 검출 유닛(15)에 의한 검출이 실행되도록 검출 순서를 결정한다. 그 결과, 기판 스테이지(14)의 이동에 의해 발생된 열(H)이 제1 계측 유닛(4)의 광로에 인가되는 것에 의한 오차가 발생하는 것을 어렵게 할 수 있고, 이에 따라 복수의 샷 영역(2a)에서 사용되는 공통의 지표를 정밀하게 취득할 수 있다. 제1 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판 상에 4 개의 샘플 샷 영역(2b)이 형성되는 예가 설명되었다. 그러나, 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판 상에 복수의 샘플 샷 영역(2b)이 환형으로 형성될 수 있다. 이 경우에서도, 상술한 조건에 따라 도 6에서 화살표에 의해 지시된 바와 같이 검출 순서를 결정함으로써, 기판 스테이지(14)의 이동에 의해 발생된 열(H)이 제1 계측 유닛(4)의 광로(4a)에 인가되는 것을 어렵게 하고, 제1 계측 유닛(4)에 의한 계측 결과의 오차가 발생하는 것을 어렵게 할 수 있다.
<물품 제조 방법의 실시예>
본 발명의 실시예에 따른 물품의 제조 방법은 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스 또는 미세 구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하기에 적합하다. 본 실시예에 따르는 물품 제조 방법은 상술한 리소그래피 장치(노광 장치)를 사용하여 기판에 패턴을 형성하는 단계(기판을 노광하는 단계)와, 이전 단계에서 패턴이 형성된 기판을 가공하는 단계를 포함한다. 이 제조 방법은 다른 공지된 단계(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 접합, 패키징 등)를 더 포함한다. 본 실시예에 따른 제품 제조 방법은 종래 방법과 비교하여 물품의 성능, 품질, 생산성, 및 생산 비용 중 적어도 하나에 있어서 유리하다.
본 발명은 예시적 실시예를 참조하여 설명되었으나, 본 발명은 개시된 예시적 실시예로 한정되지 않는 점이 이해된다. 이후 청구항의 범위는 모든 이러한 수정예 및 등가적 구성예 및 기능예를 포함하도록 가장 넓은 해석이 허용되어야 한다.

Claims (13)

  1. 기판 상에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이며,
    상기 기판을 보유 지지하며 이동 가능한 스테이지와,
    상기 스테이지의 위치를 계측하도록 구성된 계측 유닛과,
    상기 스테이지가 이동하는 공간에 기체의 유동을 발생시키도록 구성된 발생 유닛과,
    상기 기판 상에 형성된 복수의 샘플 샷 영역의 각각의 위치를 검출하도록 구성된 검출 유닛, 및
    상기 검출 유닛에 의해 상기 샘플 샷 영역들을 검출하는 순서를 결정하도록 구성된 제어 유닛으로서, 상기 검출 유닛에 의한 검출이 상기 기판의 중심으로부터 상기 기체의 유동의 하류측에 배치된 샘플 샷 영역들에 대해 상기 계측 유닛에 가까운 샘플 샷 영역부터 순차적으로 실행되도록, 상기 순서를 결정하는 제어 유닛
    을 포함하는, 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 기판 상의 각각의 샘플 샷 영역의 위치를 나타내는 정보를 취득하고, 상기 정보를 사용하여 상기 순서를 결정하는, 리소그래피 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 기판 상의 각각의 샘플 샷 영역의 좌표를 나타내는 정보를 취득하고, 상기 정보를 사용하여 상기 순서를 결정하는, 리소그래피 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발생 유닛은, 상기 계측 유닛으로부터 방출된 광의 방향과 교차하는 방향으로 상기 기체를 분사하여 상기 기체의 유동을 상기 공간에 발생시키도록 구성된 분사 유닛을 포함하는, 리소그래피 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 검출 유닛에 의한 검출이 상기 기판의 중심으로부터 상기 기체의 유동의 하류측에 배치된 샘플 샷 영역들에 대해 상기 계측 유닛에 가까운 샘플 샷 영역부터 순차적으로 실행되는 조건, 및 상기 검출 유닛이 상기 복수의 샘플 샷 영역의 각각의 위치를 검출하는 데 요구되는 시간이 허용된 시간보다 짧게 되는 조건을 만족하도록 상기 순서를 결정하는, 리소그래피 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 검출 유닛에 의한 검출이 상기 기판의 중심으로부터 상기 기체의 유동의 하류측에 배치된 샘플 샷 영역들에 대해 상기 계측 유닛에 가까운 샘플 샷 영역부터 순차적으로 실행되는 조건, 및 상기 검출 유닛이 상기 복수의 샘플 샷 영역의 각각의 위치를 검출하도록 상기 스테이지를 이동시키는 거리가 허용 가능한 값보다 짧게 되는 조건을 만족하도록 상기 순서를 결정하는, 리소그래피 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 상기 패턴이 각각 형성되어야 하는 복수의 샷 영역을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 검출 유닛에 의한 검출이 상기 기판의 중심으로부터 상기 기체의 유동의 하류측에 배치된 샘플 샷 영역들에 대해 상기 계측 유닛에 가까운 샘플 샷 영역부터 순차적으로 실행되는 조건을 만족하고, 상기 검출 유닛에 의한 검출 종료와 각각의 샷 영역에서의 패턴 형성 개시 사이에 상기 스테이지의 이동량이 최소로 되도록 상기 순서를 결정하는, 리소그래피 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판을 상기 스테이지 위로 반송하도록 구성된 반송 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 검출 유닛에 의한 검출이 상기 기판의 중심으로부터 기체의 유동의 하류측에 배치된 샘플 샷 영역들에 대해 상기 계측 유닛에 가까운 샘플 샷 영역부터 순차적으로 실행되는 조건을 만족하고, 상기 반송 유닛에 의한 상기 스테이지 상으로의 상기 기판의 반송 종료와 상기 검출 유닛에 의한 검출 개시 사이에 상기 스테이지의 이동량이 최소로 되도록 상기 순서를 결정하는, 리소그래피 장치.
  9. 기판 상에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이며,
    상기 기판을 보유 지지하며 이동 가능한 스테이지와,
    상기 스테이지의 위치를 계측하도록 구성된 계측 유닛과,
    상기 스테이지가 이동하는 공간에 기체의 유동을 발생시키도록 구성된 발생 유닛과,
    상기 기판 상에 형성된 복수의 샘플 샷 영역의 각각의 위치를 검출하도록 구성된 검출 유닛, 및
    복수의 모드 중에서 선택된 일 모드에 따라 상기 검출 유닛에 의해 샘플 샷 영역들을 검출하는 순서를 결정하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 복수의 모드는, 상기 검출 유닛에 의한 검출이 상기 기판의 중심으로부터 상기 기체의 유동의 하류측에 배치된 샘플 샷 영역들에 대해 상기 계측 유닛에 가까운 샘플 샷 영역부터 순차적으로 실행되도록 상기 순서가 결정되는 제1 모드, 및 상기 검출 유닛이 상기 복수의 샘플 샷 영역의 각각의 위치를 검출하는 데 요구되는 시간이 허용된 시간보다 짧아지도록 상기 순서가 결정되는 제2 모드를 포함하는, 리소그래피 장치.
  10. 물품 제조 방법이며,
    리소그래피 장치를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 단계, 및
    상기 패턴이 형성된 기판을 가공하는 단계를 포함하고,
    상기 물품은 상기 가공된 기판을 포함하고,
    상기 리소그래피 장치는, 상기 기판 상에 상기 패턴을 형성하고,
    상기 기판을 보유 지지하며 이동 가능한 스테이지와,
    상기 스테이지의 위치를 계측하도록 구성된 계측 유닛과,
    상기 스테이지가 이동하는 공간에 기체의 유동을 발생시키도록 구성된 발생 유닛과,
    상기 기판 상에 형성된 복수의 샘플 샷 영역의 각각의 위치를 검출하도록 구성된 검출 유닛, 및
    상기 검출 유닛에 의해 샘플 샷 영역들을 검출하는 순서를 검출하도록 구성된 제어 유닛으로서, 상기 검출 유닛에 의한 검출이 상기 기판의 중심으로부터 상기 기체의 유동의 하류측에 배치된 샘플 샷 영역들에 대해 상기 계측 유닛에 가까운 샘플 샷 영역부터 순차적으로 실행되도록, 상기 순서를 결정하는 제어 유닛
    을 포함하는, 물품 제조 방법.
  11. 기판을 보유 지지하며 이동 가능한 스테이지와, 상기 스테이지의 위치를 계측하도록 구성된 계측 유닛과, 상기 스테이지가 이동하는 공간에 기체의 유동을 발생시키도록 구성된 발생 유닛, 및 상기 기판 상에 형성된 복수의 샘플 샷 영역의 각각의 위치를 검출하도록 구성된 검출 유닛을 포함하는, 기판 상에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치에서, 상기 검출 유닛에 의해 상기 샘플 샷 영역을 검출하는 순서를 결정하는 결정 방법이며,
    상기 검출 유닛에 의한 검출이 상기 기판의 중심으로부터 상기 기체의 유동의 하류측에 배치된 샘플 샷 영역들에 대해 상기 계측 유닛에 가까운 샘플 샷 영역부터 순차적으로 실행되도록 상기 순서를 결정하는 단계를 포함하는, 결정 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 계측 유닛은 상기 스테이지를 광으로 조사하고 상기 스테이지에 의해 반사되는 광에 기초하여 상기 스테이지의 위치를 계측하도록 구성된, 리소그래피 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 계측 유닛은 간섭계를 포함하는, 리소그래피 장치.
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