KR102318906B1 - 구분적 정렬 모델링 방법 - Google Patents

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KR102318906B1
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환 제이. 정
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

본원에서 개시되는 실시예들은 일반적으로, 오버레이 에러에 대한 응답으로 기판의 노출 파라미터들을 조정하는 것에 관한 것이다. 방법은 하나 또는 그 초과의 섹션들로 기판을 파티셔닝하는 단계를 포함한다. 각각의 섹션은 이미지 투영 시스템에 대응한다. 기판 상에 증착된 제1 층의 총 오버레이 에러가 결정된다. 각각의 섹션에 대해, 섹션 오버레이 에러가 계산된다. 2개 또는 그 초과의 섹션들이 중첩되는 각각의 중첩 영역에 대해, 평균 오버레이 에러가 계산된다. 총 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들이 조정된다.

Description

구분적 정렬 모델링 방법{PIECEWISE ALIGNMENT MODELING METHOD}
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 마스크리스 리소그래피(maskless lithography)의 분야에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본원에서 제공되는 실시예들은 오버레이 에러(overlay error)에 대한 응답으로 기판의 노출 파라미터들을 조정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
[0002] 포토리소그래피는 반도체 디바이스들 및 디스플레이 디바이스들, 이를테면 액정 디스플레이(LCD)들의 제조에서 광범위하게 사용된다. 종종, LCD들의 제조에서 대면적 기판들이 활용된다. LCD들 또는 플랫 패널들은 능동 매트릭스 디스플레이들, 이를테면 컴퓨터들, 터치 패널 디바이스들, PDA(personal digital assistant)들, 셀 폰들, 텔레비전 모니터들 등에 흔히 사용된다. 일반적으로, 플랫 패널들은 2개의 플레이트들 사이에 개재된 픽셀들을 형성하는 액정 재료의 층을 포함할 수 있다. 전력 공급부로부터의 전력이 액정 재료에 걸쳐 인가되는 경우, 픽셀 위치들에서, 액정 재료를 통과하는 광의 양이 제어되어, 이미지들이 생성될 수 있게 할 수 있다.
[0003] 일반적으로, 마이크로리소그래피 기법들은, 픽셀들을 형성하는 액정 재료 층의 일부로서 통합되는 전기적 피처(electrical feature)들을 생성하기 위해 채용된다. 이 기법에 따르면, 전형적으로, 기판의 적어도 하나의 표면에 감광 포토레지스트가 도포된다. 이어서, 패턴 생성기가 패턴의 일부로서 감광 포토레지스트의 선택된 영역들을 광에 노출시켜서, 선택 영역들 내의 포토레지스트에 화학적 변화들을 발생시킴으로써, 전기적 피처들을 생성하기 위한 후속 재료 제거 및/또는 재료 부가 프로세스들을 위해 이들 선택 영역들을 준비한다.
[0004] 소비자들이 요구하는 가격들로 소비자들에게 디스플레이 디바이스들 및 다른 디바이스들을 계속 제공하기 위해, 기판들, 이를테면 대면적 기판들 상에 패턴들을 정밀하게 그리고 비용-효율적으로 생성하기 위한 새로운 장치들, 접근법들, 및 시스템들이 필요하다.
[0005] 본원에서 개시되는 실시예들은 일반적으로, 오버레이 에러에 대한 응답으로 기판의 노출 파라미터들을 조정하는 것에 관한 것이다. 방법은 복수의 섹션들로 기판을 파티셔닝하는 단계를 포함한다. 각각의 섹션은 이미지 투영 시스템에 대응한다. 기판 상에 증착된 제1 층의 총 오버레이 에러가 결정된다. 각각의 섹션에 대해, 섹션 오버레이 에러가 계산된다. 2개 또는 그 초과의 섹션들이 중첩되는 각각의 중첩 영역에 대해, 평균 오버레이 에러가 계산된다. 총 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들이 조정된다.
[0006] 다른 실시예에서, 총 오버레이 에러에 대한 응답으로 기판의 노출 파라미터들을 조정하기 위한 컴퓨터 시스템이 본원에서 개시된다. 컴퓨터 시스템은 프로세서 및 메모리를 포함한다. 메모리는 명령들을 저장하며, 그 명령들은, 프로세서에 의해 실행되는 경우, 프로세서로 하여금, 오버레이 에러에 대한 응답으로 기판에 대한 노출 파라미터들을 조정하는 방법을 수행하게 한다. 방법은 복수의 섹션들로 기판을 파티셔닝하는 단계를 포함한다. 각각의 섹션은 이미지 투영 시스템에 대응한다. 기판 상에 증착된 제1 층의 총 오버레이 에러가 결정된다. 각각의 섹션에 대해, 섹션 오버레이 에러가 계산된다. 2개 또는 그 초과의 섹션들이 중첩되는 각각의 중첩 영역에 대해, 평균 오버레이 에러가 계산된다. 총 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들이 조정된다.
[0007] 또 다른 실시예에서, 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체가 본원에서 개시된다. 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 명령들을 저장하며, 그 명령들은, 프로세서에 의해 실행되는 경우, 컴퓨터 시스템으로 하여금, 방법의 단계들을 수행함으로써, 오버레이 에러에 대한 응답으로 기판의 노출 파라미터들을 조정하게 한다. 방법은 복수의 섹션들로 기판을 파티셔닝하는 단계를 포함한다. 각각의 섹션은 이미지 투영 시스템에 대응한다. 기판 상에 증착된 제1 층의 총 오버레이 에러가 결정된다. 각각의 섹션에 대해, 섹션 오버레이 에러가 계산된다. 2개 또는 그 초과의 섹션들이 중첩되는 각각의 중첩 영역에 대해, 평균 오버레이 에러가 계산된다. 총 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들이 조정된다.
[0008] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 예시적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 적용될 수 있기 때문이다.
[0009] 도 1은 본원에서 개시되는 실시예들로부터 이익을 얻을 수 있는 시스템의 사시도이다.
[0010] 도 2는 일 실시예에 따른 복수의 이미지 투영 시스템들의 개략적인 사시도이다.
[0011] 도 3은 일 실시예에 따른, DMD의 2개의 미러들에 의해 반사되고 있는 빔을 개략적으로 예시한다.
[0012] 도 4는 일 실시예에 따른 이미지 투영 장치의 사시도이다.
[0013] 도 5는 일 실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 예시한다.
[0014] 도 6은 일 실시예에 따른, 도 5의 서버의 더 상세한 도면을 예시한다.
[0015] 도 7은 일 실시예에 따른 제어기 컴퓨팅 시스템을 예시한다.
[0016] 도 8은 오버레이 에러에 대한 응답으로 기판의 노출 파라미터들을 조정하기 위한 방법의 동작들을 개략적으로 예시한다.
[0017] 도 9는 일 실시예에 따른, 제1 층이 상부에 증착된 기판의 평면도를 예시한다.
[0018] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 설명 없이 다른 실시예들에 유익하게 포함될 수 있다는 것이 고려된다.
[0019] 본원에서 개시되는 실시예들은 일반적으로, 오버레이 에러에 대한 응답으로 기판의 노출 파라미터들을 조정하는 것에 관한 것이다. 방법은 하나 또는 그 초과의 섹션들로 기판을 파티셔닝하는 단계를 포함한다. 각각의 섹션은 이미지 투영 시스템에 대응한다. 기판 상에 증착된 제1 층의 총 오버레이 에러가 결정된다. 각각의 섹션에 대해, 섹션 오버레이 에러가 계산된다. 2개 또는 그 초과의 섹션들이 중첩되는 각각의 오버레이 영역에 대해, 평균 오버레이 에러가 계산된다. 총 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들이 조정된다.
[0020] 본원에서 사용되는 바와 같은 “사용자”라는 용어는, 예컨대, 컴퓨팅 디바이스 또는 무선 디바이스를 소유하는 사람 또는 엔티티(entity); 컴퓨팅 디바이스 또는 무선 디바이스를 동작시키거나 또는 활용하는 사람 또는 엔티티; 또는 컴퓨팅 디바이스 또는 무선 디바이스와 다른 방식으로 연관된 사람 또는 엔티티를 포함한다. “사용자”라는 용어는 제한적인 것으로 의도되지 않고, 그리고 설명되는 예들 이상의 다양한 예들을 포함할 수 있다는 것이 고려된다.
[0021] 도 1은 본원에서 개시되는 실시예들로부터 이익을 얻을 수 있는 시스템(100)의 사시도이다. 단면으로 도시된 시스템(100)은 베이스 프레임(110), 슬래브(slab)(120), 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130), 및 프로세싱 장치(160)를 포함한다. 특정 실시예들에서, 하나의 스테이지(130)가 사용될 수 있다. 베이스 프레임(110)은 제작 설비의 플로어 상에 놓여 있을 수 있고, 슬래브(120)를 지지할 수 있다. 패시브 에어 아이솔레이터(passive air isolator)들(112)이 베이스 프레임(110)과 슬래브(120) 사이에 위치될 수 있다. 슬래브(120)는 화강암의 모놀리식 피스(monolithic piece)일 수 있으며, 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130)은 슬래브(120) 상에 배치될 수 있다. 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130) 각각에 의해 기판(140)이 지지될 수 있다. 복수의 홀들(미도시)이 스테이지(130)에 형성되어, 그 복수의 홀들을 통해 복수의 리프트 핀들(미도시)이 연장되는 것을 가능하게 할 수 있다. 리프트 핀들은, 이를테면 이송 로봇(미도시)으로부터 기판(140)을 수용하기 위해, 연장된 위치로 상승될 수 있다. 이송 로봇은 리프트 핀들 상에 기판(140)을 위치시킬 수 있고, 그 후, 리프트 핀들은 스테이지(130) 상으로 기판(140)을 완만하게 하강시킬 수 있다.
[0022] 예컨대, 기판(140)은 석영으로 제조될 수 있고, 플랫 패널 디스플레이의 일부로서 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 기판(140)은 다른 재료들로 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판(140)은 그 기판(140) 상에 형성된 포토레지스트 층을 가질 수 있다. 포토레지스트는 방사선에 감응하고, 포지티브 포토레지스트 또는 네거티브 포토레지스트일 수 있으며, 이는, 방사선에 노출되는 포토레지스트의 부분들이, 포토레지스트 내에 패턴이 기록된 후, 포토레지스트에 도포되는 포토레지스트 현상제에 대해 각각 가용성이 되거나 또는 불용성이 될 것이라는 것을 의미한다. 포토레지스트의 화학 조성은 포토레지스트가 포지티브 포토레지스트가 될지 또는 네거티브 포토레지스트가 될지를 결정한다. 예컨대, 포토레지스트는, 디아조나프토퀴논, 페놀 포름알데히드 수지, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(메틸 글루타리마이드), 및 SU-8 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 방식으로, 전자 회로망을 형성하기 위해, 패턴이 기판(140)의 표면 상에 생성될 수 있다.
[0023] 시스템(100)은 지지부들(122)의 쌍 및 트랙들(124)의 쌍을 더 포함할 수 있다. 지지부들(122)의 쌍은 슬래브(120) 상에 배치될 수 있으며, 슬래브(120) 및 지지부들(122)의 쌍은 단일체의 재료일 수 있다. 트랙들(124)의 쌍은 지지부들(122)의 쌍에 의해 지지될 수 있으며, 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130)이 X-방향으로 트랙들(124)을 따라 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 트랙들(124)의 쌍은 평행한 자기 채널들의 쌍이다. 도시된 바와 같이, 트랙들(124)의 쌍의 각각의 트랙(124)은 선형이다. 다른 실시예들에서, 트랙(124)은 비-선형 형상을 가질 수 있다. 인코더(126)가 제어기(702)(도 7 참조)에 위치 정보를 제공하기 위해 각각의 스테이지(130)에 커플링될 수 있다.
[0024] 프로세싱 장치(160)는 지지부(162) 및 프로세싱 유닛(164)을 포함할 수 있다. 지지부(162)는 슬래브(120) 상에 배치될 수 있고, 그리고 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130)이 프로세싱 유닛(164) 아래로 통과하기 위한 개구(166)를 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛(164)은 지지부(162)에 의해 지지될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세싱 유닛(164)은 포토리소그래피 프로세스에서 포토레지스트를 노출시키도록 구성된 패턴 생성기이다. 일부 실시예들에서, 패턴 생성기는 마스크리스 리소그래피 프로세스를 수행하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 유닛(164)은 케이스(165)에 배치된 복수의 이미지 투영 시스템들(도 2에 도시됨)을 포함할 수 있다. 프로세싱 장치(160)는 마스크리스 다이렉트 패터닝을 수행하기 위해 활용될 수 있다. 동작 동안, 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130) 중 하나는 도 1에 도시된 바와 같은 로딩 위치로부터 프로세싱 위치로 X-방향으로 이동한다. 프로세싱 위치는 스테이지들(130)이 프로세싱 유닛(164) 아래로 통과하는 동안의 스테이지(130)의 하나 또는 그 초과의 위치들을 지칭할 수 있다. 동작 동안, 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130)은 복수의 에어 베어링들(200)에 의해 리프팅될 수 있고, 그리고 로딩 위치로부터 프로세싱 위치로 트랙들(124)의 쌍을 따라 이동할 수 있다. 스테이지(130)의 이동을 안정화시키기 위해, 복수의 수직 가이드 에어 베어링들(미도시)이 각각의 스테이지(130)에 커플링될 수 있고, 각각의 지지부(122)의 내측 벽(128)에 인접하게 위치될 수 있다. 또한, 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130) 각각은, 기판(140)을 프로세싱하고 그리고/또는 인덱싱하기 위해, 트랙(150)을 따라 이동함으로써, Y-방향으로 이동할 수 있다.
[0025] 도시된 바와 같이, 각각의 스테이지(130)는 스테이지(130)를 리프팅하기 위한 복수의 에어 베어링들(200)을 포함한다. 각각의 스테이지(130)는 또한, 트랙들(124)을 따라 스테이지(130)를 이동시키기 위한 모터 코일(미도시)을 포함할 수 있다. 온도 및 압력 제어를 제공하기 위해, 2개 또는 그 초과의 스테이지들(130) 및 프로세싱 장치(160)는 인클로저(미도시)에 의해 밀폐될 수 있다.
[0026] 도 2는 일 실시예에 따른 복수의 이미지 투영 시스템들(301)의 개략적인 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 이미지 투영 시스템(301)은 기판(140)의 표면(304) 상으로 복수의 기록 빔들(302)을 생성한다. 기판(140)이 X-방향 및 Y-방향으로 이동함에 따라, 기록 빔들(302)에 의해 전체 표면(304)이 패터닝될 수 있다. 이미지 투영 시스템들(301)의 수는 기판(140)의 사이즈 및/또는 스테이지(130)의 속도에 기초하여 변화될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세싱 장치(160)에 22개의 이미지 투영 시스템들(301)이 있다.
[0027] 이미지 투영 시스템(301)은 광 소스(402), 애퍼처(404), 렌즈(406), 미러(408), DMD(410), 광 덤프(412), 카메라(414), 및 투영 렌즈(416)를 포함할 수 있다. 광 소스(402)는 발광 다이오드(LED) 또는 레이저일 수 있으며, 광 소스(402)는 미리 결정된 파장을 갖는 광을 생성하는 것이 가능할 수 있다. 일 실시예에서, 미리 결정된 파장은 청색 또는 근 자외선(UV) 범위 내에 있고, 이를테면 약 450 nm 미만이다. 미러(408)는 구면 미러일 수 있다. 투영 렌즈(416)는 10X 대물 렌즈일 수 있다. DMD(410)는 복수의 미러들을 포함할 수 있으며, 그 미러들의 수는 투영되는 이미지의 해상도에 대응할 수 있다. 일 실시예에서, DMD(410)는 1920 x 1080개의 미러들을 포함한다.
[0028] 동작 동안, 미리 결정된 파장, 이를테면 청색 범위 내의 파장을 갖는 빔(403)이 광 소스(402)에 의해 생성된다. 빔(403)은 미러(408)에 의해 DMD(410)로 반사된다. DMD(410)는 개별적으로 제어될 수 있는 복수의 미러들을 포함하며, DMD(410)의 복수의 미러들 중 각각의 미러는, 제어기(미도시)에 의해 DMD(410)에 제공된 마스크 데이터에 기초하여, “온(on)” 포지션 또는 “오프(off)” 포지션에 있을 수 있다. 빔(403)이 DMD(410)의 미러들에 도달하는 경우, “on” 포지션에 있는 미러들은 빔(403)을 투영 렌즈(416)로 반사한다(즉, 복수의 기록 빔들(302)을 형성함). 이어서, 투영 렌즈(416)는 기판(140)의 표면(304)으로 기록 빔들(302)을 투영한다. “오프” 포지션에 있는 미러들은 기판(140)의 표면(304) 대신 광 덤프(412)로 빔(403)을 반사한다.
[0029] 일 실시예에서, DMD(410)는 2개 또는 그 초과의 미러들을 가질 수 있다. 각각의 미러는 메모리 셀 상에 배치될 수 있는 틸팅(tilting) 메커니즘 상에서 배치될 수 있다. 메모리 셀은 CMOS SRAM일 수 있다. 동작 동안, 메모리 셀 내에 마스크 데이터를 로딩함으로써, 각각의 미러가 제어된다. 마스크 데이터는 이진 방식으로 미러의 틸팅을 정전기적으로 제어한다. 미러가 리셋 모드에 있거나, 또는 미러에 전력이 인가되지 않는 경우, 미러는 어떠한 이진수에도 대응하지 않는 플랫 포지션(flat position)으로 세팅될 수 있다. 이진수의 0은 “오프” 포지션에 대응할 수 있으며, 이는 미러가 -10도, -12도, 또는 임의의 다른 실현가능한 음의 틸팅 각도로 틸팅되는 것을 의미한다. 이진수의 1은 “온” 포지션에 대응할 수 있으며, 이는 미러가 +10도, +12도, 또는 임의의 다른 실현가능한 양의 틸팅 각도로 틸팅되는 것을 의미한다.
[0030] 도 3은 DMD(410)의 2개의 미러들(502, 504)에 의해 반사되고 있는 빔(403)을 개략적으로 예시한다. 도시된 바와 같이, “오프” 포지션에 있는 미러(502)는 광 소스(402)로부터 생성된 빔(403)을 광 덤프(412)로 반사한다. “온” 포지션에 있는 미러(504)는 빔(403)을 투영 렌즈(416)로 반사함으로써 기록 빔(302)을 형성한다.
[0031] 각각의 시스템(100)은 임의의 수의 이미지 투영 시스템들(301)을 포함할 수 있으며, 이미지 투영 시스템들(301)의 수는 시스템에 따라 변화될 수 있다. 일 실시예에서, 84개의 이미지 투영 시스템들(301)이 존재한다. 각각의 이미지 투영 시스템(301)은 40개의 다이오드들 또는 임의의 수의 다이오드들을 포함할 수 있다. 다수의 다이오드들을 핸들링하는 데 더 높은 전력이 요구되기 때문에, 그러한 다수의 다이오드들을 유지하려고 시도하는 경우에 문제가 발생한다. 하나의 해법은 다이오드들을 직렬로 배열하는 것일 수 있지만, 아래에서 설명되는 바와 같이, 직렬로 구성되는 경우, 기능하지 않는 다이오드를 검출할 필요가 있다.
[0032] 도 4는 일 실시예에 따른 이미지 투영 장치(390)의 사시도이다. 이미지 투영 장치(390)는 기판(140)의 평면 상의 특정 스폿에 광을 포커싱하기 위해, 그리고 궁극적으로는 기판(140) 상에 이미지를 투영하기 위해 사용된다. 이미지 투영 장치(390)는 2개의 서브시스템들을 포함한다. 이미지 투영 장치(390)는 조명 시스템 및 투영 시스템을 포함한다. 조명 시스템은 적어도 광 파이프(391) 및 백색 광 조명 디바이스(392)를 포함한다. 투영 시스템은 적어도 DMD(410), 프러스트레이티드 프리즘 조립체(frustrated prism assembly)(288), 빔스플리터(395), 투영 광학기(projection optics)의 하나 또는 그 초과의 파트들(396a, 396b), 왜곡 보상기(397), 포커스 모터(398), 및 투영 렌즈(416)(위에서 논의됨)를 포함한다. 투영 렌즈(416)는 포커스 그룹(416a) 및 윈도우(416b)를 포함한다.
[0033] 광 소스(402)로부터 이미지 투영 장치(390)로 광이 도입된다. 광 소스(402)는 화학선(actinic) 광 소스일 수 있다. 예컨대, 광 소스(402)는 섬유들의 다발일 수 있으며, 각각의 섬유는 하나의 레이저를 포함한다. 일 실시예에서, 광 소스(402)는 약 100개의 섬유들의 다발일 수 있다. 섬유들의 다발은 레이저 다이오드들에 의해 조명될 수 있다. 광 소스(402)는 광 파이프(또는 칼레이도(kaleido))(391)에 커플링된다. 일 실시예에서, 광 소스(402)는 다발의 섬유들 각각을 결합하는 결합기를 통해 광 파이프(391)에 커플링된다.
[0034] 광 소스(402)로부터의 광이 광 파이프(391) 내로 진입하면, 광은 광 파이프(391) 내부에서 주위로 반사(bounce)되어, 광이 광 파이프(391)에서 빠져나갈 때 광은 균질화되고 균일하게 된다. 일 예에서, 광 파이프(391)에서 광은 6회 또는 7회 반사될 수 있다. 다시 말하면, 광 파이프(391) 내에서 광은 6회 또는 7회의 내부 전반사들을 겪게 되고, 이는 균일한 광의 출력을 발생시킨다.
[0035] 이미지 투영 장치(390)는 다양한 반사 표면들(표시되지 않음)을 선택적으로 포함할 수 있다. 다양한 반사 표면들은 이미지 투영 장치(390)를 통해 이동하는 광의 일부를 캡처(capture)한다. 일 실시예에서, 다양한 반사 표면들은 일부 광을 캡처할 수 있고, 이어서, 레이저 레벨이 모니터링될 수 있도록, 광을 광 레벨 센서(393)로 지향시키는 것을 보조할 수 있다.
[0036] 백색 광 조명 디바이스(392)는 이미지 투영 장치(390)의 투영 시스템 내로 광대역 가시 광을 투영한다. 구체적으로, 백색 광 조명 디바이스(392)는 프러스트레이티드 프리즘 조립체로 광을 지향시킨다. 화학선 및 광대역 광 소스들은 서로 독립적으로 턴 온 및 오프될 수 있다.
[0037] 프러스트레이티드 프리즘 조립체(288)는 기판(140)의 표면 상으로 투영될 광을 전달하도록 기능한다. 프러스트레이티드 프리즘 조립체(288)의 사용은 최소의 에너지 손실을 발생시키는데, 이는 내부 전반사된 광이 빠져나가기 때문이다. 프러스트레이티드 프리즘 조립체(288)는 빔스플리터(395)에 커플링된다.
[0038] DMD(410)는 프러스트레이티드 큐브 조립체의 일부로서 포함된다. DMD(410)는 이미지 투영 장치(390)의 패턴 생성 디바이스이다. DMD(410) 및 프러스트레이티드 프리즘 조립체(288)의 사용은, 노출 조명을 생성하는 광 소스(402)로부터 기판 초점 평면에 이르기까지, 기판(140)에 대략 수직으로 조명의 흐름의 방향을 유지함으로써, 각각의 이미지 투영 장치(390)의 풋프린트를 최소화하는 것을 보조한다.
[0039] 빔스플리터(395)는 정렬을 위해, 기판(140)으로부터 반사된 광의 일부를 추가로 추출하기 위해 사용된다. 더 구체적으로, 빔스플리터(395)는 광을 2개의 별개의 빔들로 분할하기 위해 사용된다. 빔스플리터(395)는 투영 광학기(396)에 커플링된다. 투영 광학기의 2개의 파트들(396a, 396b)이 도 4에 도시된다.
[0040] 일 실시예에서, 포커스 센서 및 카메라(284)가 빔스플리터(395)에 부착된다. 포커스 센서 및 카메라(284)는, 렌즈를 통한 포커스 및 정렬(through lens focus and alignment) 뿐만 아니라 미러 틸트 각도 변동을 포함하는(그러나 이에 제한되지는 않음), 이미지 투영 장치(390)의 이미징 품질의 다양한 양상들을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 부가적으로, 포커스 센서 및 카메라(284)는 기판(140) 상으로 투영될 이미지를 보여줄 수 있다. 추가적인 실시예들에서, 포커스 센서 및 카메라(284)는 기판(140) 상의 이미지들을 캡처하고, 이들 이미지들 사이의 비교를 행하기 위해 사용될 수 있다. 다시 말하면, 포커스 센서 및 카메라(284)는 검사 기능들을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
[0041] 투영 광학기(396), 왜곡 보상기(397), 포커스 모터(398), 및 투영 렌즈(416)는 함께, DMD(410)로부터 기판(140) 상으로 패턴을 투영할 준비를 하고, 궁극적으로는, DMD(410)로부터 기판(140) 상으로 패턴을 투영한다. 투영 광학기(396a)는 왜곡 보상기(397)에 커플링된다. 왜곡 보상기(397)는 투영 광학기(396b)에 커플링되며, 그 투영 광학기(396b)는 포커스 모터(398)에 커플링된다. 포커스 모터(398)는 투영 렌즈(416)에 커플링된다. 투영 렌즈(416)는 포커스 그룹(416a) 및 윈도우(416b)를 포함한다. 포커스 그룹(416a)은 윈도우(416b)에 커플링된다. 윈도우(416b)는 교체가능할 수 있다.
[0042] 광 파이프(391) 및 백색 광 조명 디바이스(392)는 제1 탑재 플레이트(341)에 커플링된다. 부가적으로, 부가적인 다양한 반사 표면들(표시되지 않음) 및 광 레벨 센서(393)를 포함하는 실시예들에서, 다양한 반사 표면들 및 광 레벨 센서(393)가 또한, 제1 탑재 플레이트(341)에 커플링될 수 있다.
[0043] 프러스트레이티드 프리즘 조립체(288), 빔스플리터(395), 하나 또는 그 초과의 투영 광학기 파트들(396a, 396b), 및 왜곡 보상기(397)는 제2 탑재 플레이트(399)에 커플링된다. 제1 탑재 플레이트(341) 및 제2 탑재 플레이트(399)는 평탄하며, 이는 이미지 투영 장치(390)의 전술된 컴포넌트들의 정밀한 정렬을 가능하게 한다. 다시 말하면, 광은 단일 광 축을 따라 이미지 투영 장치(390)를 통해 이동한다. 단일 광 축을 따르는 이러한 정밀한 정렬은 장치를 콤팩트하게 만든다. 예컨대, 이미지 투영 장치(390)는 약 80 mm 내지 약 100 mm의 두께를 가질 수 있다.
[0044] 도 5는 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(700)을 예시한다. 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 시스템(700)은 복수의 서버들(708), 오버레이 에러 애플리케이션 서버(712), 및 복수의 제어기들(즉, 컴퓨터들, 개인용 컴퓨터들, 모바일/무선 디바이스들)(702)(명료성을 위해 복수의 제어기들 중 2개만이 도시됨)을 포함할 수 있으며, 그 복수의 제어기들(702)은 통신 네트워크(706)(예컨대, 인터넷)에 각각 연결된다. 서버들(708)은 로컬 연결(예컨대, SAN(Storage Area Network) 또는 NAS(Network Attached Storage))을 통해 또는 인터넷을 통해 데이터베이스(714)와 통신할 수 있다. 서버들(708)은 데이터베이스(714)에 포함된 데이터에 직접적으로 액세스하도록 구성되거나, 또는 데이터베이스(714) 내에 포함된 데이터를 관리하도록 구성된 데이터베이스 관리자와 인터페이스하도록 구성된다.
[0045] 각각의 제어기(702)는 컴퓨팅 디바이스의 통상적인 컴포넌트들, 예컨대, 프로세서, 시스템 메모리, 하드 디스크 드라이브, 배터리, 입력 디바이스들, 이를테면 마우스 및 키보드, 및/또는 출력 디바이스들, 이를테면 모니터 또는 그래픽 사용자 인터페이스를 포함할 수 있고, 그리고/또는 입력을 수신할 뿐만 아니라 출력을 디스플레이하는 입력/출력 결합 디바이스, 이를테면 터치스크린을 포함할 수 있다. 각각의 서버(708) 및 오버레이 에러 애플리케이션 서버(712)는 프로세서 및 시스템 메모리(미도시)를 포함할 수 있고, 그리고 예컨대 관계형 데이터베이스 소프트웨어 및/또는 파일 시스템을 사용하여, 데이터베이스(714)에 저장된 콘텐츠를 관리하도록 구성될 수 있다. 서버들(708)은 네트워크 프로토콜, 이를테면 예컨대 TCP/IP 프로토콜을 사용하여, 서로, 제어기들(702)과, 그리고 오버레이 에러 애플리케이션 서버(712)와 통신하도록 프로그래밍될 수 있다. 오버레이 에러 애플리케이션 서버(712)는 통신 네트워크(706)를 통해 제어기들(702)과 직접적으로 통신할 수 있다. 제어기들(702)은 소프트웨어(704), 이를테면 프로그램들 및/또는 다른 소프트웨어 애플리케이션들을 실행하도록, 그리고 서버들(708)에 의해 관리되는 애플리케이션들에 액세스하도록 프로그래밍된다.
[0046] 아래에서 설명되는 실시예들에서, 사용자들은 통신 네트워크(706)를 통해 서버들(708)에 연결될 수 있는 제어기들(702)을 각각 동작시킬 수 있다. 페이지들, 이미지들, 데이터, 문서들 등이 제어기들(702)을 통해 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 정보 및 이미지들은 제어기(702)와 통신하는 그래픽 사용자 인터페이스 및/또는 디스플레이 디바이스를 통해 디스플레이될 수 있다.
[0047] 제어기(702)는 개인용 컴퓨터, 랩톱 모바일 컴퓨팅 디바이스, 스마트 폰, 비디오 게임 콘솔, 홈 디지털 미디어 플레이어, 네트워크-연결식 텔레비전, 셋톱 박스, 및/또는 통신 네트워크(706)와 통신하는 데 적합한 컴포넌트들 및/또는 요구되는 애플리케이션들 또는 소프트웨어를 갖는 다른 컴퓨팅 디바이스들일 수 있다는 것이 유의된다. 또한, 제어기(702)는 기판 정렬 애플리케이션 서버(712)로부터 콘텐츠 및 정보를 수신하도록 구성된 다른 소프트웨어 애플리케이션들을 실행할 수 있다.
[0048] 도 6은 도 5의 오버레이 에러 애플리케이션 서버(712)의 더 상세한 도면을 예시한다. 오버레이 에러 애플리케이션 서버(712)는 중앙 프로세싱 유닛(CPU)(802), 네트워크 인터페이스(804), 메모리(820), 및 저장소(830)를 포함하며(이에 제한되지는 않음), 이들은 인터커넥트(806)를 통해 통신한다. 오버레이 에러 애플리케이션 서버(712)는 또한, I/O 디바이스들(810)(예컨대, 키보드, 비디오, 마우스, 오디오, 터치스크린 등)과 연결되는 I/O 디바이스 인터페이스들(808)을 포함할 수 있다. 오버레이 에러 애플리케이션 서버(712)는 통신 네트워크(706)를 통해 데이터를 송신하도록 구성된 네트워크 인터페이스(804)를 더 포함할 수 있다.
[0049] CPU(802)는 메모리(820)에 저장된 프로그래밍 명령들을 검색 및 실행하고, 다른 시스템 컴포넌트들의 동작들을 일반적으로 제어 및 조정한다. 유사하게, CPU(802)는 메모리(820)에 상주하는 애플리케이션 데이터를 저장 및 검색한다. CPU(802)는 단일 CPU, 다수의 CPU들, 다수의 프로세싱 코어들을 갖는 단일 CPU 등을 표현하는 것으로 포함된다. 인터커넥트(806)는 CPU(802)와 I/O 디바이스 인터페이스들(808)과 저장소(830)와 네트워크 인터페이스들(804)과 메모리(820) 사이에서 프로그래밍 명령들 및 애플리케이션 데이터를 송신하기 위해 사용된다.
[0050] 일반적으로, 메모리(820)는 랜덤 액세스 메모리를 표현하는 것으로 포함되며, 동작 시, CPU(802)가 사용하기 위한 소프트웨어 애플리케이션들 및 데이터를 저장한다. 단일 유닛으로서 도시되어 있지만, 저장소(830)는 비-휘발성 데이터를 저장하도록 구성된, 고정형 및/또는 제거가능 저장 디바이스들, 이를테면, 고정형 디스크 드라이브들, 플로피 디스크 드라이브들, 하드 디스크 드라이브들, 플래시 메모리 저장 드라이브들, 테이프 드라이브들, 제거가능 메모리 카드들, CD-ROM, DVD-ROM, 블루-레이(Blu-Ray), HD-DVD, 광학 저장소, NAS(network attached storage), 클라우드 저장소, 또는 SAN(storage area-network)의 조합일 수 있다.
[0051] 메모리(820)는 오버레이 에러 소프트웨어(828)를 포함할 수 있는 애플리케이션 플랫폼(826)을 실행하기 위한 명령들 및 로직을 저장할 수 있다. 저장소(830)는 데이터베이스(832)를 포함할 수 있으며, 그 데이터베이스(832)는 데이터(834) 및 연관된 애플리케이션 플랫폼 콘텐츠(836)를 저장하도록 구성된다. 데이터베이스(832)는 임의의 타입의 저장 디바이스일 수 있다.
[0052] 네트워크 컴퓨터들은 본원에서 제공되는 개시내용들과 함께 사용될 수 있는 다른 타입의 컴퓨터 시스템이다. 일반적으로, 네트워크 컴퓨터들은 하드 디스크 또는 다른 대용량 저장소를 포함하지 않으며, 실행가능 프로그램들은 CPU(802)에 의한 실행을 위해 네트워크 연결로부터 메모리(820) 내로 로딩된다. 일반적으로, 전형적인 컴퓨터 시스템은 적어도 프로세서, 메모리, 및 프로세서에 메모리를 커플링시키는 인터커넥트를 포함할 것이다.
[0053] 도 7은, 오버레이 에러 애플리케이션 서버(712)에 액세스하고, 애플리케이션 플랫폼(826)과 연관된 데이터를 검색 또는 디스플레이하기 위해 사용되는 제어기(702)를 예시한다. 제어기(702)는 중앙 프로세싱 유닛(CPU)(902), 네트워크 인터페이스(904), 인터커넥트(906), 메모리(920), 저장소(930), 및 지원 회로들(940)을 포함할 수 있다(이에 제한되지는 않음). 제어기(702)는 또한, 제어기(702)에 I/O 디바이스들(910)(예컨대, 키보드, 디스플레이, 터치스크린, 및 마우스 디바이스들)을 연결하는 I/O 디바이스 인터페이스(908)를 포함할 수 있다.
[0054] CPU(802)와 마찬가지로, CPU(902)는 단일 CPU, 다수의 CPU들, 다수의 프로세싱 코어들을 갖는 단일 CPU 등을 표현하는 것으로 포함되며, 메모리(920)는 일반적으로, 랜덤 액세스 메모리를 표현하는 것으로 포함된다. 인터커넥트(906)는 CPU(902)와 I/O 디바이스 인터페이스들(908)과 저장소(930)와 네트워크 인터페이스(904)와 메모리(920) 사이에서 프로그래밍 명령들 및 애플리케이션 데이터를 송신하기 위해 사용될 수 있다. 네트워크 인터페이스(904)는, 예컨대 표면 정렬 애플리케이션 서버(712)로부터 콘텐츠를 전송하기 위해, 통신 네트워크(706)를 통해 데이터를 송신하도록 구성될 수 있다. 저장소(930), 이를테면 하드 디스크 드라이브 또는 솔리드-스테이트 저장 드라이브(SSD)는 비-휘발성 데이터를 저장할 수 있다. 저장소(930)는 데이터베이스(931)를 포함할 수 있다. 데이터베이스(931)는 데이터(932) 및 다른 콘텐츠(934)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 데이터베이스(931)는 이미지 프로세싱 유닛(936)을 더 포함할 수 있다. 이미지 프로세싱 유닛은 데이터(938) 및/또는 제어 로직(939)을 포함할 수 있다. 예시적으로, 메모리(920)는 애플리케이션 인터페이스(922)를 포함할 수 있으며, 그 애플리케이션 인터페이스(922)는 자체적으로 소프트웨어 명령들(924)을 디스플레이할 수 있고, 그리고/또는 데이터(926)를 저장 또는 디스플레이할 수 있다. 애플리케이션 인터페이스(922)는 하나 또는 그 초과의 소프트웨어 애플리케이션들을 제공할 수 있으며, 그 소프트웨어 애플리케이션들은 제어기(702)로 하여금 표면 정렬 애플리케이션 서버(712)에 의해 호스트되는 데이터 및 다른 콘텐츠에 액세스할 수 있게 한다.
[0055] 제어기(702)는 프로세싱 장치(160), 스테이지들(130), 및 인코더(126) 중 하나 또는 그 초과에 커플링될 수 있거나, 또는 이들 중 하나 또는 그 초과와 통신할 수 있다. 프로세싱 장치(160) 및 스테이지들(130)은 기판 프로세싱 및 기판 정렬에 관하여 제어기(702)에 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 프로세싱 장치(160)는 기판 프로세싱이 완료되었음을 제어기에게 경보하기 위해 제어기(702)에 정보를 제공할 수 있다. 인코더(126)는 제어기(702)에 위치 정보를 제공할 수 있으며, 이어서, 위치 정보는 스테이지들(130) 및 프로세싱 장치(160)를 제어하기 위해 사용된다.
[0056] 제어기(702)는 중앙 프로세싱 유닛(CPU)(902), 메모리(920), 및 지원 회로들(940)(또는 I/O(908))을 포함할 수 있다. CPU(902)는, 다양한 프로세스들 및 하드웨어(예컨대, 패턴 생성기들, 모터들, 및 다른 하드웨어)를 제어하기 위해 산업 현장들에서 사용되고 프로세스들(예컨대, 프로세싱 시간 및 기판 위치)을 모니터링하는 임의의 형태의 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 메모리(920)는 CPU(902)에 연결되고, 그리고 쉽게 입수가능한 메모리, 이를테면 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크, 또는 로컬 또는 원격의 임의의 다른 형태의 디지털 저장소 중 하나 또는 그 초과일 수 있다. 소프트웨어 명령들 및 데이터는 CPU(902)에 명령하기 위해 메모리 내에 코딩되어 저장될 수 있다. 또한, 지원 회로들(940)은 통상적인 방식으로 프로세서를 지원하기 위해 CPU(902)에 연결된다. 지원 회로들(940)은 통상적인 캐시(942), 전력 공급부들(944), 클록 회로들(946), 입력/출력 회로망(948), 서브시스템들(950) 등을 포함할 수 있다. 제어기(702)에 의해 판독가능한 프로그램(또는 컴퓨터 명령들)은 어떤 태스크들이 기판에 대해 수행가능한지를 결정한다. 프로그램은 제어기(702)에 의해 판독가능한 소프트웨어일 수 있고, 예컨대 프로세싱 시간 및 기판 위치를 모니터링 및 제어하기 위한 코드를 포함할 수 있다.
[0057] 그러나, 이들 및 유사한 용어들 모두는 적절한 물리적 양들과 연관될 것이고, 그리고 단지 이들 양들에 적용되는 편리한 표시들일 뿐이라는 것이 유념되어야 한다. 구체적으로 달리 명시되지 않는 한, 아래의 논의로부터 명백한 바와 같이, 본 설명의 전반에 걸쳐, “프로세싱” 또는 “컴퓨팅” 또는 “계산” 또는 “결정” 또는 “디스플레이” 등과 같은 용어들을 활용하는 논의들은, 컴퓨터 시스템의 레지스터들 및 메모리들 내의 물리적(전자적) 양들로서 표현된 데이터를, 컴퓨터 시스템 메모리들 또는 레지스터들 또는 다른 그러한 정보 저장, 송신, 또는 디스플레이 디바이스들 내의 물리적 양들로서 유사하게 표현된 다른 데이터로 조작 및 변환하는, 컴퓨터 시스템 또는 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스의 동작 및 프로세스들을 지칭하는 것으로 이해된다.
[0058] 본 예는 또한, 본원의 동작들을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 그러한 장치는 요구되는 목적들을 위해 특별히 구성될 수 있거나, 또는 그 장치는 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화 또는 재구성되는 범용 컴퓨터를 포함할 수 있다. 그러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독가능 저장 매체, 이를테면, 판독-전용 메모리(ROM)들, 랜덤 액세스 메모리(RAM)들, EPROM들, EEPROM들, 플래시 메모리, 자기 또는 광학 카드들, 임의의 타입의 디스크(플로피 디스크들, 광 디스크들, CD-ROM들, 및 광자기 디스크들을 포함함), 또는 전자 명령들을 저장하는 데 적합하고 컴퓨터 시스템 인터커넥트에 각각 커플링된 임의의 타입의 매체들(그러나 이에 제한되지 않음)에 저장될 수 있다.
[0059] 본원에서 제공되는 알고리즘들 및 디스플레이들은 임의의 특정한 컴퓨터 또는 다른 장치에 본질적으로 관련되지 않는다. 다양한 범용 시스템들은 본원의 교시들에 따라 프로그램들과 함께 사용될 수 있거나, 또는 요구되는 방법 동작들을 수행하기 위해 더 특수화된 장치를 구성하는 것이 편리한 것으로 나타날 수 있다. 다양한 이들 시스템들을 위한 구조는 위의 설명으로부터 나타날 것이다. 부가하여, 본 예들은 임의의 특정한 프로그래밍 언어를 참조하여 설명되지 않으며, 그에 따라, 다양한 프로그래밍 언어들을 사용하여 다양한 예들이 구현될 수 있다.
[0060] 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 본 개시내용의 실시예들은 소프트웨어 애플리케이션을 제공하며, 그 소프트웨어 애플리케이션을 통해, 제조 프로세스에서 마스크리스 리소그래피 패터닝 동안 에지 배치 에러들을 감소시키기 위해, 노출 폴리곤들의 라인 웨이브 결함(line wave defect)들이 금지 각도(forbidden angle)들에서 이들 피처들의 에지들을 디더링(dithering)함으로써 금지 각도들에서 보정된다.
[0061] 일 실시예에서, 총 오버레이 영역에 대한 응답으로 노출 파라미터들을 조정하기 위한 방법(1000)이 개시된다. 방법(1000)은 도 7에 도시되고 위에서 도 7에 관하여 논의된 바와 같은 제어기(702)에 의해 수행될 수 있다. CPU(902)는 메모리(820)에 저장된 오버레이 에러 소프트웨어(828)를 실행하도록 프로그래밍되며, 그 오버레이 에러 소프트웨어(828)는 아래에서 도 8과 함께 설명되는, 총 오버레이 영역에 대한 응답으로 노출 파라미터들을 조정하기 위한 방법(1000)을 구현한다.
[0062] 도 8은 도 9에 도시된 바와 같은 총 오버레이 영역에 대한 응답으로 노출 파라미터들을 조정하기 위한 방법(1000)의 동작들을 개략적으로 예시한다. 일반적으로, 방법(1000)은, 기판 상에 증착된 제1 층의 총 오버레이 에러를 결정하고, 총 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들을 조정하는 것에 관한 것이다. 하나의 층과, 이전의 그 하나의 층 위에 놓인 다음 층 사이에서, 하나의 층과 다음 층의 개별적인 패턴들이 정렬되어야만 한다. 그러나, 다수의 겹쳐 있는 층들의 패턴 및 재료 차이들로 인해, 층들 간의 막 응력 및/또는 지형 변동들(또는 패턴 관련 차이들)은 불가피하다. 기판 상에 형성되는 층들 간에 생성되는 막 응력은 기판이 변형되게 할 것이고, 이는 리소그래피 패터닝 프로세스 결과들에 영향을 미치며, 이는 기판 상에 형성되는 반도체 디바이스들에 대해 디바이스 수율 문제들을 초래할 수 있다. 디바이스 구조체의 오버레이 에러들은 상이한 에러 소스들로부터 발생할 수 있다. 본 분야에서 일반적으로 발견되는 소스들 중 하나는 막 응력, 기판 휘어짐(substrate curvature) 등에 의해 야기되는 기판 막 층 변형이다. 막 응력, 기판 휘어짐, 기판 변형, 또는 기판 상의 디바이스 구조체의 표면 지형 변동들은 또한, 층들 간에 형성되는 리소그래피 패턴들의 변위 또는 오정렬을 초래할 수 있으며, 이는 디바이스 수율 결과들에 유해할 수 있고, 그리고/또는 디바이스 성능의 변동을 야기할 수 있다. 이상적인 직사각형 형상으로 시작된 것은, 다양한 방향들로 기판이 견인되어 더 이상 이상적인 직사각형 형상을 유지하지 않게 되는 “핀-쿠션(pin-cushion)” 형상이 될 수 있다. 기판 휨이 있는 경우, 원래의 중심(C)는 중심(C’)으로 시프트될 수 있다. 따라서, 중심(C)에 대한 주어진 포인트(x,y)는 포인트(x’,y’)에 대응할 수 있다. 따라서, 제1 층 상에 후속 층을 정렬하기 위해, 시스템은 총 오버레이 에러를 고려할 필요가 있다.
[0063] 방법(1000)은 동작(1002)에서 시작된다. 동작(1002)에서, 기판(1101)의 표면(1102)은 하나 또는 그 초과의 섹션들(Sk)로 파티셔닝된다. 하나 또는 그 초과의 섹션들(Sk)은 시스템(100) 내의 하나 또는 그 초과의 이미지 투영 시스템들(301)에 대응한다. 예컨대, n개의 이미지 투영 시스템들(301)이 주어지면, 기판(1101)은 n개의 섹션들(Sn)로 파티셔닝될 것이다. 본 예에서, 기판(1101)은 4개의 섹션들(S1 내지 S4)로 파티셔닝되며, 그 4개의 섹션들(S1 내지 S4)은 2x2 이미지 투영 시스템(301) 어레인지먼트에 대응한다. 하나 또는 그 초과의 섹션들(Sk)로 기판(1101)을 파티셔닝하는 것은 오버레이 에러의 더 정확한 판독을 가능하게 한다. 이는 기판들 상의 복잡한 왜곡 패턴들에 대해 단일 최상 피팅 라인이 충분하지 않을 수 있기 때문이다. 기판을 파티셔닝하는 것은 더 작은 왜곡 영역에 최상 피팅 라인이 적용될 수 있게 하고, 그에 따라, 총 왜곡 패턴의 더 정확한 판독을 제공할 수 있게 한다. 기판(1101)이 섹션들로 파티셔닝되는 경우, 각각의 섹션에 대한 원점(0,0)이 결정된다. 이는 시스템으로 하여금 후속 계산들에서 각각의 섹션(S1 내지 S4)의 중심(C)을 더 쉽게 결정할 수 있게 한다.
[0064] 동작(1004)에서, 기판 상에 증착된 제1 층의 총 오버레이 에러가 결정된다. 총 오버레이 에러를 결정하는 것은, 각각의 섹션(Sk)에 대해 섹션 오버레이 에러를 결정하는 것(하위-동작(1008)), 및 2개 또는 그 초과의 섹션들(Sk)이 중첩되는 영역들에 대해 중첩 오버레이 에러를 결정하는 것(하위-동작(1010))을 포함한다.
[0065] 하위-동작(1008)에서, 각각의 섹션(Sk)에 대해 섹션 오버레이 에러가 결정된다. 섹션 오버레이 에러는, 먼저, 각각의 섹션(Sk) 내의 왜곡량을 결정하기 위해, 기판 상에 증착된 제1 층의 상단 표면을 스캐닝함으로써 결정된다. 좌표들의 시프트를 결정하기 위해, 왜곡 패턴이 트렌드 라인(trend line)과 피팅된다. 예컨대, 선형 패턴을 갖는 왜곡이 주어지면, 후속 노출들에 대해 프로세스 파라미터들을 어떻게 조정할지를 결정하기 위해, 선형 트렌드 라인이 사용될 수 있다. 다른 예에서, 휘어진 왜곡을 갖는 왜곡이 주어지면, 후속 노출들에 대해 프로세스 파라미터들을 어떻게 조정할지를 결정하기 위해, 다항식(polynomial) 트렌드 라인이 사용될 수 있다. 일반적으로, 트렌드 라인은, 오버레이 에러를 고려하기 위해, 원래의 프로세스 파라미터들에서의 각각의 원래의 좌표(x,y)를 수정된 프로세스 파라미터들에서의 수정된 좌표(x’,y’)로 전달할 다항식을 표현한다. 일반적으로, 이는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112021006396551-pat00001
식 1
Figure 112021006396551-pat00002
식 2
여기서, 식 1은 x-방향의 좌표들의 시프트를 표현하며, 식 2는 y-방향의 좌표들의 시프트를 표현한다. 식 1 및 식 2는 3개의 성분들: 원래의 포인트(x 또는 y),
Figure 112021006396551-pat00003
, 및
Figure 112021006396551-pat00004
로 해체된다. Sk(x,y)는 주어진 섹션(K)을 표현하며, 여기서, Sk(x,y)는 구분적 함수(piecewise function)이고, 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112021006396551-pat00005
식 3
포인트가 섹션(Sk)에 있지 않은 경우, 구분적 함수 Sk(x,y)는
Figure 112021006396551-pat00006
을 0이 되게 강제한다. 따라서, 식 3은 각각의 섹션 내의 포인트들만이, 그 섹션에 대한 최상 피팅 라인을 표현하는 다항식에 의해 시프트되는 것을 보장한다. 다른 섹션들은 상이한 최상 피팅 라인이 사용되는 왜곡 패턴을 나타낼 수 있다. 따라서, 각각의 섹션에 대해 식 1 및 식 2는 동등하지 않을 수 있다.
[0066] 하위-동작(1010)에서, 중첩 오버레이 에러가 결정된다. 중첩 오버레이 에러는 2개 또는 그 초과의 섹션들(Sk)이 중첩되는 영역들에서 결정된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 중첩 영역들(OA1 내지 OA5)은 2개 또는 그 초과의 섹션들(Sk)이 중첩되는 영역들이다. 주어진 중첩 영역(OAk)에서 오버레이 에러를 결정하기 위해, 중첩 영역(OAk)을 발생시키는 섹션들의 섹션 오버레이 에러가 평균된다. x-방향의 시프트는 식 4에 의해 표현될 수 있으며, y-방향의 시프트는 식 5일 수 있다.
Figure 112021006396551-pat00007
식 4
Figure 112021006396551-pat00008
식 5
[0067] 중첩 영역은 OAk(x,y)에 의해 표현되며, 여기서, OAk(x,y)는 아래의 식6에 의해 표현되는 구분적 식이다.
Figure 112021006396551-pat00009
식 6
식 6에서, 포인트(x,y)가 적어도 2개의 섹션들 sv, sw의 교차부 내의 엘리먼트인 경우, OAk(x,y)는 함수 wk(x,y)를 표현하며, 여기서,
Figure 112021006396551-pat00010
이다. 포인트(x,y)가 중첩 영역에 있는 경우, 함수 wk(x,y)는 OAk(x,y)에 대해 식 4 및 식 5에 대입되며, 여기서, wk(x,y)는 다음과 같이 표현된다:
Figure 112021006396551-pat00011
식 7
여기서, (cxk,cyk)는 각각의 섹션(Sk)의 중심을 정의한다.
[0068] 각각의 섹션(Sk) 뿐만 아니라 모든 중첩 영역들(OAk) 내의 각각의 포인트에 대해 x 및 y의 시프트를 계산한 후, 동작(1006)에서, 동작(1004)에서 결정된 총 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들이 조정된다. 각각의 섹션(Sk) 내의 각각의 포인트에 대해, 각각의 포인트(x,y)는 식 1 및 식 2에 따라 (x’,y’)로 시프트된다. 각각의 중첩 영역(OAk) 내의 각각의 포인트에 대해, 각각의 포인트(x,y)는 식 4 및 식 5에 따라 (x’,y’)로 시프트된다. 중첩 영역들(OAk)을 고려함으로써, 방법(1000)은 인접한 섹션들(Sk) 사이의 매끄러운 전이(smooth transition)을 가능하게 한다. 매끄러운 전이들은 제1 층 내의 인접한 섹션들(Sk) 간의 갑작스러운 변화들로 인해 발생할 수 있는 오버레이 에러를 완화시킨다.
[0069] 전술한 바가 본원에서 설명되는 실시예들에 관한 것이지만, 다른 및 추가적인 실시예들이 본원의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있다. 예컨대, 본 개시내용의 양상들은 하드웨어, 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 본원에서 설명되는 일 실시예는 컴퓨터 시스템과 함께 사용하기 위한 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 프로그램 제품의 프로그램(들)은 (본원에서 설명되는 방법들을 포함하는) 실시예들의 기능들을 정의하고, 다양한 컴퓨터-판독가능 저장 매체들 상에 포함될 수 있다. 예시적인 컴퓨터-판독가능 저장 매체들은, (i) 정보가 영구적으로 저장되는 비-기록가능 저장 매체들(예컨대, 컴퓨터 내의 판독-전용 메모리 디바이스들, 이를테면, CD-ROM 드라이브에 의해 판독가능한 CD-ROM 디스크들, 플래시 메모리, ROM 칩들, 또는 임의의 타입의 솔리드-스테이트 비-휘발성 반도체 메모리); 및 (ii) 변경가능한 정보가 저장되는 기록가능 저장 매체들(예컨대, 디스켓 드라이브 내의 플로피 디스크들 또는 하드-디스크 드라이브 또는 임의의 타입의 솔리드-스테이트 랜덤-액세스 반도체 메모리)을 포함한다(그러나 이에 제한되지는 않음). 그러한 컴퓨터-판독가능 저장 매체들은, 개시되는 실시예들의 기능들을 지시하는 컴퓨터-판독가능 명령들을 보유하는 경우, 본 개시내용의 실시예들이다.
[0070] 전술된 예들이 예시적인 것이고, 제한적인 것이 아니라는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다. 본 명세서를 읽고 도면들을 검토할 시 당업자에게 명백하게 되는 모든 치환물들, 향상물들, 등가물들, 및 이에 대한 개선들이 본 개시내용의 진정한 사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 따라서, 다음의 첨부된 청구항들은 이들 교시들의 진정한 사상 및 범위 내에 속하는 모든 그러한 수정물들, 치환물들, 및 등가물들을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 오버레이 에러(overlay error)에 대한 응답으로 기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법으로서,
    복수의 이미지 투영 시스템들에 대응하는 복수의 섹션들을 포함하는 기판을 지지부 상에 위치시키는 것 ― 상기 복수의 섹션들은 상기 복수의 섹션들 각각은 복수의 이미지 투영 시스템들 각각에 대응함 ―;
    상기 기판 상의 층의 오버레이 에러를 결정하는 것 ― 상기 결정하는 것은 2개 또는 그 초과의 섹션들이 중첩되는 각각의 중첩 영역에 대해, 중첩 오버레이 에러를 계산하는 것을 포함함 ―; 및
    상기 결정된 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들을 조정하는 것;을 포함하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 2개 또는 그 초과의 섹션들이 중첩되는 각각의 중첩 영역에 대해, 중첩 오버레이 에러를 계산하는 것은,
    제1 섹션 및 제2 섹션이 중첩되는 중첩 영역 내로 연장되는 제1 섹션에서 상기 층의 상단 표면을 스캐닝하는 것;
    상기 중첩 영역 내로 연장되는 제2 섹션에서 상기 층의 상단 표면을 스캐닝하는 것;
    제1 트렌드 라인을 사용하여 제1 왜곡량을 측정함으로써, 상기 제1 섹션에 대한 제1 섹션 오버레이 에러를 계산하는 것;
    제2 트렌드 라인을 사용하여 제2 왜곡량을 측정함으로써, 상기 제2 섹션에 대한 제2 섹션 오버레이 에러를 계산하는 것; 및
    상기 제1 섹션 오버레이 에러와 상기 제2 섹션 오버레이 에러를 평균하는 것;을 포함하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 결정된 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들을 조정하는 것은,
    상기 중첩 오버레이 에러에 기초하여, 상기 중첩 영역에서 각각의 좌표를 시프트하는 것을 포함하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기판을 복수의 섹션들로 파티셔닝하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 기판을 상기 복수의 섹션들로 파티셔닝하는 것은,
    각각의 섹션에 대한 원점을 결정하는 것; 및
    각각의 섹션에 대한 중심을 결정하기 위해, 상기 각각의 섹션에 대한 원점을 사용하는 것;을 포함하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 증착된 층의 오버레이 에러를 결정하는 것은, 트렌드 라인을 사용하여 각각의 섹션에 대해 각각의 섹션에서의 왜곡량을 측정하는 것을 더 포함하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 결정된 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들을 조정하는 것은 상기 중첩 오버레이 에러에 기초하여 상기 중첩 영역에서 각각의 좌표를 시프트하는 것을 포함하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    포인트가 제1 섹션과 제2 섹션 둘 모두의 엘리먼트인 경우, 상기 포인트는 중첩 영역에 있는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법.
  9. 오버레이 에러에 대한 응답으로 기판의 노출 파라미터들을 조정하기 위한 방법으로서,
    복수의 이미지 투영 시스템들에 대응하는 복수의 섹션들을 포함하는 기판 상의 층의 총 오버레이 에러를 결정하는 것― 상기 복수의 섹션들 각각은 복수의 이미지 투영 시스템들 각각에 대응함 ―; 및
    상기 총 오버레이 에러에 응답으로 노출 파라미터들을 조정하는 것;을 포함하고,
    상기 기판 상의 층의 총 오버레이 에러를 결정하는 것은 2개 또는 그 초과의 섹션들이 중첩되는 각각의 중첩 영역에 대해, 중첩 오버레이 에러를 계산하는 것을 포함하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하기 위한 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 층의 총 오버레이 에러를 결정하는 것은 각각의 섹션에 대해, 섹션 오버레이 에러를 계산하는 것을 더 포함하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하기 위한 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    각각의 섹션에 대해, 섹션 오버레이 에러를 계산하는 것은,
    상기 층의 상단 표면을 스캐닝하는 것; 및
    트렌드 라인을 사용하여 각각 섹션에서의 왜곡량을 측정하는 것을 더 포함하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 총 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들을 조정하는 것은 상기 계산된 섹션 오버레이 에러에 기초하여 상기 섹션에서 각각의 좌표를 시프트하는 것을 포함하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 2개 또는 그 초과의 섹션이 중첩되는 각각의 중첩 영역에 대해, 중첩 오버레이 에러를 계산하는 것은,
    제1 섹션 및 제2 섹션이 중첩되는 중첩 영역 내로 연장되는 제1 섹션에서 상기 층의 상단 표면을 스캐닝하는 것;
    상기 중첩 영역 내로 연장되는 제2 섹션에서 상기 층의 상기 상단 표면을 스캐닝하는 것;
    제1 트렌드 라인을 사용하여 제1 왜곡량을 측정함으로써, 상기 제1 섹션에 대한 제1 섹션 오버레이 에러를 계산하는 것;
    제2 트렌드 라인을 사용하여 제2 왜곡량을 측정함으로써, 상기 제2 섹션에 대한 제2 섹션 오버레이 에러를 계산하는 것; 및
    상기 제1 섹션 오버레이 에러 및 상기 제2 섹션 오버레이 에러를 평균하는 것;
    을 포함하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 총 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들을 조정하는 것은,
    상기 중첩 오버레이 에러에 기초하여, 상기 중첩 영역에서 각각의 좌표를 시프트하는 것을 포함하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하는 방법.
  15. 오버레이 에러에 대한 응답으로 기판의 노출 파라미터들을 조정하기 위한 컴퓨터 시스템으로서,
    프로세서; 및
    명령들을 저장하는 메모리;를 포함하며,
    상기 명령들은, 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 컴퓨터 시스템으로 하여금,
    복수의 이미지 투영 시스템들에 대응하는 복수의 섹션들을 포함하는 기판 상의 층의 총 오버레이 에러를 결정하는 것― 상기 복수의 섹션들 각각은 복수의 이미지 투영 시스템들 각각에 대응함 ―; 및
    상기 총 오버레이 에러에 대한 응답으로 노출 파라미터들을 조정하는 것;을 하게 하고,
    상기 명령들은 상기 컴퓨터 시스템이 상기 기판 상의 상기 층의 총 오버레이 에러를 결정할 때, 상기 컴퓨터 시스템으로 하여금 2개 또는 그 초과의 섹션들이 중첩되는 각각의 중첩 영역에 대해, 중첩 오버레이 에러를 계산하는 것을 하게 하는,
    기판의 노출 파라미터들을 조정하기 위한 컴퓨터 시스템.
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