KR20060058684A - 이머젼 리소그래피 시스템들에서 이미징의 모니터링 및제어 방법 - Google Patents

이머젼 리소그래피 시스템들에서 이미징의 모니터링 및제어 방법 Download PDF

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Abstract

웨이퍼(12)가 액체 이머젼 매체(24)에 이머젼될 수 있는 이머젼 리소그래피 시스템(10)을 모니터링하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 노광 패턴이 통과하는 이머젼 매체의 부피에서 이머젼 매체의 굴절률을 검출하며, 굴절률이 노광 패턴으로 웨이퍼를 노광하는데 수락가능한지를 결정한다. 이머젼 리소그래피 시스템(10)에 대한 모니터링 및 제어 시스템(26)이 또한 개시된다.
이머젼 리소그래피, 노광 패턴, 굴절률.

Description

이머젼 리소그래피 시스템들에서 이미징의 모니터링 및 제어 방법{METHOD FOR MONITORING AND CONTROLLING IMAGING IN IMMERSION LITHOGRAPHY SYSTEMS}
본 발명은 일반적으로 집적 회로 제조 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 이머젼 리소그래피(immersion lithography)에 의한 웨이퍼의 이미징(imaging)을 모니터링 및/또는 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
웨이퍼에 다양한 집적 회로(IC) 구조들의 형성은 종종 리소그래피 공정들(종종 포토리소그래피로서 지칭됨)에 의존한다. 가령, 패턴들은 포토 레지스트(PR) 층으로부터 형성될 수 있는데, 이는 광 에너지를 바람직한 패턴을 PR 층상으로 이미징하는 구성을 갖는 마스크(또는 레티클)로 통과시킴으로써 된다. 결과적으로, 패턴은 PR층으로 이동된다. PR이 충분히 노광된 영역들에서, 현상 사이클 이후에, PR 물질은 가용성이 되며, 이에 따라 하부층(예를 들어, 반도체 층, 금속 또는 금속 함유층, 절연층 등)을 선택적으로 노광하기 위해 제거된다. 광 에너지의 임계 량에 노광되지 않는 PR층 부분들은 제거되지 않을 것이며, 하부층을 보호하는 역할을 한다. 하부층의 노광 부분은 이후에 (예를 들어, 화학 습식 식각 또는 건식 반응성 이온 식각(RIE)을 사용함으로써) 식각되며, 이에 따라 PR 층으로부터 형성된 패턴은 하부층으로 이동하게 된다. 대안적으로, PR 층은 하부층의 보호된 부분들로의 도펀트 주입을 차단하거나, 하부층의 보호된 부분들의 반응을 늦추는데에 사용될 수 있다. 이후에, PR층의 잔여 부분들은 제거될 수 있다.
종래의 IC 제조 기술에서, 다양한 구조들이 배열되는 밀도를 증가시키려는 파급성있는 경향이 있다. 결과적으로, 리소그래피 시스템들의 분해능 성능을 증가시키는 대응적인 필요가 있다. 종래의 광 리소그래피에 대한 하나의 유망한 대안은 이머젼 리소그래피로서 알려진 차세대 리소그래피 기법이다. 이머젼 리소그래피에서, 리소그래피 시스템에 의해 이미징되는 웨이퍼가 액체 매체에 놓여지는데, 패턴화된 광은 이 액체 매체를 통해 전송된다. 이머젼 매체는 종래의 건식 리소그래피 이미징 시스템의 마지막 렌즈들과 웨이퍼 사이에서 통상적으로 존재하는 에어 갭(air gap)을 대신한다.
하지만, 이머젼 리소그래피를 구현하려는 시도들은 많은 문제점에 봉착하게 된다. 예를 들어, 이머젼 매체의 굴절률에 작은 변화들은 웨이퍼에 입사하는 노광 패턴 품질에 악영향을 끼칠 수 있다.
따라서, 종래기술에서, 이머젼 리소그래피 시스템들을 사용하여 이미징을 제어하는 개선된 이머젼 리소그래피 시스템들 및 관련 방법들에 대한 필요가 존재한다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 본 발명은 이머젼 리소그래피 시스템의 모니터링 방법에 관한 것이다. 본 방법은 액체 이머젼 매체에서 노광될 웨이퍼의 이머젼 단계와; 노광 패턴이 통과하는 이머젼 매체의 부피에서 이머젼 매체의 굴절률을 검출하는 단계와; 그리고 굴절률이 노광 패턴으로 웨이퍼를 노광하는데에 수락가능한지를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 본 발명은 이머젼 리소그래피 시스템에 대한 모니터링 및 제어 시스템에 관한 것이다. 이머젼 리소그래피 시스템은 노광되는 웨이퍼를 수신하여 웨이퍼를 이머젼 매체에 이머젼하는 챔버 및 노광 패턴을 웨이퍼로 향하게 하여 이머젼 매체를 관통하게 하는 이미징 서브시스템을 포함할 수 있다. 모니터링 및 제어 시스템은, 레이저 빔의 테스트 부분을 이머젼 매체를 관통하게 하며, 레이저 빔의 제어 부분을 챔버 주위로 향하게 하는 간섭계 어셈블리, 및 테스트 부분과 제어 부분을 수신하는 검출기 어셈블리(여기서, 검출기는 노광 패턴이 통과하는 이머젼 매체의 부피에서 이머젼 매체의 굴절률을 표시하는 신호를 출력함)를 포함하는 이머젼 매체 모니터링 서브시스템과; 그리고 제어기(여기서, 제어기는 굴절률을 표시하는 신호를 수신하여 굴절률이 노광 패턴으로 웨이퍼를 노광하는데에 수락가능한지를 결정함)를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 및 추가의 특징들은 하기의 상세한 설명 및 도면들을 참조하여 자명하게 될 것이다.
도 1은 예시적 집적 회로 처리 구성의 개략적인 블록도이다.
도 2는 예시적 집적 회로 처리 구성에 대한 이머젼 매체 모니터링 및 제어 어셈블리의 개략적인 블록도이다.
하기의 상세한 설명에서, 일부 대응 구성요소들은 본 발명의 다른 실시예들에서 도시되었는지에 상관없이 동일한 참조 번호들로 제공되었다. 본 발명을 명확하고 간결한 방식으로 도시하기 위해, 도면들은 스케일에 맞게 될 필요가 없으며, 일정 특징들은 다소 개략적인 형태로 도시될 수 있다.
본원의 상세한 설명은 그 위에 집적 회로(IC)가 형성된 웨이퍼를 제조하는 예시적 환경에서 제공된다. 예시적인 IC들은 수천개 또는 수백만개의 트랜지스터들, 플래쉬 메모리 어레이 또는 임의의 다른 전용 회로로부터 만들어진 범용 마이크로프로세서들을 포함한다. 하지만, 기술분야의 당업자는 본원에서 설명된 방법들 및 디바이스들이 또한 마이크로머신들, 디스크 드라이브 헤드들, 유전자 칩들, 마이크로 전자기계 시스템들(MEMS) 등과 같은 리소그래피를 사용하여 제조된 모든 물품의 제조에 응용될 수 있음을 이해할 것이다.
본원에서 설명된 장치 및 방법들은 이머젼 리소그래피에 대한 중요 파라메터의 실시간 검출을 제공할 수 있다. 즉, 액체 이머젼 매체의 굴절률은 조건들이 웨이퍼를 노광하는데에 유리한 것인지를 결정하도록 모니터링될 수 있다. 부가적으로, 이머젼 매체는 외부 물체(예를 들어, 입자 및/또는 거품)의 존재에 대해 모니터링된다.
도 1을 참조하면, 패턴을 웨이퍼(12), 또는 웨이퍼 영역 상으로 이미징하는데 사용되는 이머젼 리소그래피 시스템(10)을 포함하는 예시적 IC 처리 구성의 개략적인 블록도가 도시된다. 시스템(10)은 예를 들어, 스텝-앤-리피트 노광 시스템 또는 스텝-앤-스캔 노광 시스템이 될 수 있지만, 이 예시적 시스템들에 국한되지 않는다. 시스템(10)은 광 에너지(16)를 (종종 레티클로서 지칭되는) 마스크(18)로 향하게 하는 광원(14)을 포함할 수 있다. 광 에너지(16)는 예를 들어, 깊은 자외선 파장(예를 들어, 대략 248 nm 또는 대략 193 nm), 또는 진공 자외선(VUV) 파장(예를 들어, 대략 157 nm)을 가질 수 있다.
마스크(18)는 선택적으로 광 에너지(16)를 차단하며, 이에 따라 마스크(18)에 의해 정의된 광 에너지 패턴(16')은 웨이퍼(12)로 이동한다. 스테퍼 어셈블리 또는 스캐너 어셈블리와 같은 이미징 서브시스템(20)은 마스크(18)에 의해 전송된 에너지 패턴(16')을 순차적으로 웨이퍼(12) 상의 일련의 바람직한 위치들로 향하게 한다. 이미징 서브시스템(20)은 이미징(또는 노출) 광 에너지 패턴(22)의 형태로 스케일링하여 에너지 패턴(16')을 웨이퍼(12)로 향하게 하는데 사용하기 위한 일련의 렌즈들 및/또는 반사경들을 포함할 수 있다.
이미징 패턴(22)(또는 노광 패턴)은 비교적 높은 굴절률(예를 들어, 1 보다 큰 굴절 지수)을 갖는 이머젼 유체, 또는 이머젼 매체(24)를 관통하는 이미징 서브시스템(20)에 의해 전송된다. 이머젼 매체(24)는 액체가 될 수 있다. 일 예에서, 정화된, 탈이온화된 물이 193 nm 광원(14)(예를 들어, 아르곤 불소(ArF) 레이저)과 연관되어 사용될 수 있다. 다른 예에서, 폴리플루오르에테르(polyfluoroethers)가 157 nm 광원(14)과 연관되어 사용될 수 있다.
이머젼 매체(24)의 굴절률(또한 굴절률로서 지칭됨)의 변경들 및 변화들은 웨이퍼(12)에 입사하는 이미징 패턴(22)에 상당한 영향을 끼칠 수 있다. 예를 들어, 만일 이머젼 매체(24)의 굴절률이 이미징 패턴(24)이 통과하는 부피에 걸쳐 균 일하게 변하는 경우에, 초점 이동 및/또는 구면 수차들이 발생할 수 있다. 만일 이머젼 매체(24)의 굴절률이 이미징 패턴(22)이 통과하는 부피에 걸쳐 불균일하게 변하는 경우에, 웨이퍼(12)에 입사하는 이미징 패턴(22)에서의 예측하지못한 수차들이 일어날 가능성이 크다. 분명한 바로서, 이머젼 매체(24)의 굴절률의 변경들 및/또는 변화들은 웨이퍼(12) 상에서 제조되는 집적 회로의 결함들을 야기할 수 있다.
이론에 구속되고자 하는 의도없이, 이머젼 매체(24)의 굴절률의 변경들 및/또는 변화들의 원인(들)은 예를 들어, 이머젼 매체(24)의 교란(turbulence), 이머젼 매체(24)의 밀도 변화들, 이머젼 매체(24)의 온도 변화들 등을 포함할 수 있다. 건식 리소그래피에서(즉, 이미징 패턴이 대기 또는 가스 갭을 통과함), 여러개의 줄(joule) 에너지가 노광 도즈(dose)로부터 웨이퍼에 의해 흡수될 수 있다. 이머젼 리소그래피에서, 이미징 패턴(22)으로부터의 적어도 일부의 에너지가 이머젼 매체(24)에 의해 흡수될 것으로 인식된다. 또한, 이머젼 매체(24)가 적어도 웨이퍼(12)와 접촉하기 때문에, 열은 웨이퍼(12)에서 이머젼 매체(24)로 이동할 수 있다. 아주 작은 양의 이머젼 매체(24)에 의한 에너지 흡수도 이미징 패턴(22)에 악영향을 끼칠 수 있는 이머젼 매체(24)의 굴절률의 변화를 생성하는데 충분할 수 있다. 또한, 웨이퍼(12)는 이미징 서브시스템(20)에 대해 이동하는 스테이지(미도시) 상에 장착될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(12)는 노광되며, 이후에 약 30 mm로 새로운 위치로 이동하며, 제 2 노광을 위해 멈출 수 있다. 웨이퍼 이동 속도는 약 250 mm/second에서 약 500 mm/second가 될 수 있다. 이러한 이동은 교란 또는 이머젼 매체(24)의 굴절률에 변화들을 초래할 수 있는 이머젼 매체(24)의 특성들에 다른 변경들을 생성할 수 있다. 부가적으로, 이머젼 매체(24)는 의도적으로 이동중에(예를 들어, 웨이퍼(12)에 대한 흐름 패턴에) 놓이거나 수압에 받을 수 있음이 인식된다. 이러한 인자들은 이머젼 매체(24)의 굴절률의 변화들을 유발할 수 있다.
따라서, 이머젼 매체(24)의 굴절률을 모니터링하고 제어하는 것이 바람직하다. 도 2를 또한 참조하면, 예시적 IC 처리 구성(10)과 함께 사용하기 위한 이머젼 매체(24)의 모니터링 및 제어 어셈블리(26)의 개략적인 블록도가 도시된다. 어셈블리(26)는 IC 처리 구성(10)을 제어하도록 프로그램된 컴퓨터와 같은 제어기(28) 및 이머젼 매체 제어 서브시스템(32)을 포함한다. 제어기(28)는 이머젼 매체 모니터링 서브시스템(32)으로부터 입력 신호 또는 신호들을 수신할 수 있다.
나타난 바와같이, 이미징 서브시스템(20)은 출력 렌즈(34), 또는 다른 최종 광 구조를 포함한다. 렌즈(34)를 포함하는 이미징 서브시스템(20)의 적어도 일부는 이머젼 매체(24)와 웨이퍼(12)를 포함하는 챔버(36)로 들어갈 수 있다. 렌즈(34)는 이머젼 매체(24)와 긴밀하게 접촉하게 될 것이며, 이에 따라 렌즈(34)에 의한 이미징 패턴(22) 출력은 이미징 매체(24)를 통해 투사되며, 웨이퍼(12)의 적어도 일부상으로 입사되는데, 여기서 웨이퍼는 이머젼 매체(24)에 배치되거나 이머젼된다.
이미징 패턴(22)의 시계에서 이머젼 매체(24)의 부피(예를 들어, 이미징 패턴(22)이 통과하는 이머젼 매체(24)의 부피 또는 일부)는 본원에서 통과된 부피(38)로서 지칭될 것이다. 일 실시예에서, 렌즈(34)는 웨이퍼(12)의 약 1 mm 위에 배치될 수 있다. 하지만, 렌즈(34)와 웨이퍼(12) 간의 거리는 투광의 파장, 이머젼 매체(24), 특수 처리 구성(10), 웨이퍼(12) 상에서 제조되는 디바이스들, 이용되는 특정 포토 레지스트 등에 따라 변할 수 있다. 일부 구성들에서, 통과된 부피는 약 25 mm 폭 및 10 mm 길이가 될 수 있지만, 이 파라메터들은 광범위하게 변할 수 있다.
모니터링 서브시스템(32)은 이머젼 매체(24) 또는 이머젼 매체(24)의 통과된 부피(38) 부분과 같은 그 일부의 굴절률을 모니터링하는 디바이스들을 포함한다. 모니터링 서브시스템(32)은 마이켈슨 간섭계와 같은 적어도 하나의 간섭계 어셈블리를 포함할 수 있다. 따라서, 모니터링 서브시스템(32)은 예를 들어, 레이저 빔 소스(40), 한 쌍의 빔 분배기들(42a 및 42b), 한 쌍의 미러들(44a 및 44b) 및 검출기 어셈블리(46)를 포함할 수 있다. 검출기 어셈블리(46)는 예를 들어, 광전증폭관 튜브(photomultiplier tube)로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 레이저(40)에 의해 발생된 빔은 수백 미크론의 직경이 된다. 따라서, 하나 이상의 레이저들(40)에 의해 생성된 다중 빔들은 통과 부피(38)의 여러 라인들을 따라 이머젼 매체(24)의 굴절률을 동시에 모니터링하는데 사용될 수 있다. 필요한 경우에, 다중 빔 분배기들(42), 미러들(44) 및 검출기들이 추가될 수 있다. 간략화를 위해, 단지 하나의 빔과 연관된 모니터링이 도시되며 설명된다. 하지만, 다중 빔 간섭계 시스템의 구현은 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다. 대안 실시예에서, 하나 이상의 빔들은 통과 부피(38)에 걸친 이머젼 매체(24)의 굴절률 표시를 발생하기 위해 통과 부피(38)에 걸쳐 스캔될 수 있다.
레이저(40)는 웨이퍼(12) 상에 배치된 포토 레지스트의 활성을 피하는 출력 파장을 발생하도록 선택되어야 한다. 예를 들어, 파장은 (예를 들어, 가시 스펙트 럼에서) 약 300 nm 이상이어야 하지만, 이 파라메터는 사용되는 포토 레지스트의 특성들에 따라 변할 수 있다. 일 실시예에서, 헬륨 네온(HeNe) 레이저가 사용될 수 있다. 이 레이저 빔은 선택적으로는 축(axial) 자계에 의한 제만 스플리팅(Zeeman splitting)을 받게 될 수 있다.
챔버(36)는 레이저(40)에 의해 발생된 빔의 테스트 부분(48a)이 챔버(36)로 들어호는 입구 윈도우(46a), 및 테스트 부분(48a)이 챔버(36)를 빠져나오는 출구 윈도우(46b)를 포함할 수 있다. 윈도우들(46)은 레이저(40)에 의해 발생된 빔의 파장을 전송할 수 있어야 하며, 반사방지 코팅 또는 테스트 부분(48a) 전송을 용이하게 하는 다른 메커니즘을 포함할 수 있다.
간섭계들의 사용에서 일반적인 것으로서, 레이저(40)에 의한 빔 출력은 빔 스플리터(42a)에 의해 테스트 부분(48a)과 제어 부분(48b)으로 쪼개진다. 제어 부분(48b)은 미러들(44a 및 44b)에 의해 안내되는 바와같이 챔버(36) 주위의 대기 매체를 통해 이동할 수 있다. 테스트 부분(48a) 및 제어 부분(48b)은 빔 스플리터(42b)에 의해 함께 모여지며, 따라서 테스트 부분(48a) 및 제어 부분(48b)은 검출기 어셈블리(46)로 향하게 된다. 검출기 어셈블리(46)는 테스트 부분(48a)과 제어 부분(48b) 간의 위상차를 결정할 수 있다. 위상차는 레이저(40)에 발생된 빔의 파장에서 이머젼 매체(24)의 굴절률의 직접적인 표시로서 사용될 수 있다.
대안적으로, 테스트 부분(48a)은 제만 스플리팅에 의해 발생된 제 1 파장이며, 제만 스플리팅에 의해 발생된 제 2 파장은 제어 부분(48b)에 사용될 수 있다. 이 경우에서, 종래 헤테로다인 검출이 테스트와 제어 부분들 간의 주파수 차이를 결정하는데 사용될 수 있다. 주파수 차이는 이후에 이머젼 매체(24)의 굴절률을 표시한다.
나타난 바와같이, 다중 빔들은 통과 부피(38)의 모두는 아니라 하더라도 통과 부피(38)의 다중 위치들에서 이머젼 매체(24)의 굴절률을 결정하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 빔들은 통과 부피(38)의 모두는 아니라 하더라도 통과 부피(38)의 다중 위치들에서 굴절률을 결정하기 위해 통과 부피(38)에 걸쳐 스캔될 수 있다.
굴절률의 측정 또는 측정들, 또는 굴절률 측정(들)이 계산될 수 있는 모니터링 서브시스템(32)으로부터의 원래 데이터는 검출기 어셈블리(46)에서 제어기(28)로 입력 신호 또는 신호들의 형태로 전송될 수 있다. 제어기(28)는 이머젼 매체(24)의 굴절률이 통과 부피에 걸쳐 균일한지를 결정하기 위해 입력 신호(들)을 처리할 수 있으며, 및/또는 제어기(28)는 이머젼 매체(24)의 굴절률이 시스템(10)으로 웨이퍼(12)를 이미징하는데 수락가능한 범위 내에 있는지를 결정하기 위해 입력 신호(들)을 처리할 수 있다.
일 실시예에서, 굴절률 수락가능성의 결정은, (예를 들어, 가시 스펙트럼에서) 다른 파장을 동작하는 모니터링 서브시스템(32)으로부터 유도된 결과들을 상관시킴으로써 노광 파장(예를 들어, 자외선, DUV 또는 VUV)에서 이머젼 매체(24)의 굴절률에서의 변경들 또는 변화들의 계산을 포함할 수 있다. (이머젼 매체(24)와 같은) 화학적으로 순수한, 또는 거의 순수한 매체의 굴절률 변화들은 주로 매체 밀도의 변화들에 기초한다. 일 파장(예를 들어, 레이저(40)에 의해 방출된 파장)에서 굴절률을 측정함으로써, 밀도는 간접적으로 측정되며, 이러한 측정은 다른 파장(예를 들어, 노출 광원(14)의 파장)에서 굴절률을 추론 또는 유도하는데 사용될 수 있다.
만일 굴절률이 균일하며, 노광 파장에 대해 수락가능한 범위 내에 있는 경우에, 제어기(28)는 웨이퍼(12)를 노광하기 위해 명령들을 시스템(10)에 발행할 수 있다. 하지만, 굴절률이 통과 부피(38)에 걸쳐 균일균일 않거나, 굴절률이 노광 파장에서 웨이퍼(12)를 노광하는데 수락가능한 범위 내에 있지 않은 경우에, 조건들은 웨이퍼(12)를 노광하는데 유리하지 않으며, 제어기(28)는 웨이퍼의 노광을 지연시키도록 프로그램되어야 한다.
만일 이러한 유리하지 않은 조건들 중 하나가 존재하는 경우에, 제어기(28)는 하나 이상의 특정 동작들을 수행하도록 프로그램된다. 예를 들어, 제어기(28)는 단순히 이머젼 매체(24)가 더욱 유리한 상태로 안정화되는데 예상되는 소정의 시간 동안 대기하도록 프로그램될 수 있다. 소정의 기간 이후에, 이머젼 매체(24)의 굴절률은 다시 테스트될 수 있다. 다른 예에서, 제어기(28)는 보정 조치를 취하도록 프로그램될 수 있다. 예시적 보정 조치들은 명령들을 이머젼 매체 제어 서브시스템(30)에 송신하는 것을 포함할 수 있는데, 여기서 명령들은 이머젼 매체(24)의 냉각 또는 데움(warm), 이머젼 매체(24) 흐름 속도의 감소 또는 증가 등과 같은 것이다. 다른 예에서, 제어기(28)는 운용자에게 웨이퍼(12)를 이미징하는데 유리하지않은 환경을 경보하도록 프로그램된다. 운용자에의 경보는, 이머젼 매체(24)의 반복적 측정들이 유리하지않은 조건들을 나타내는 환경들 및/또는 이머젼 매체(24)의 굴절 률이 소정의 높은 임계치 이상 또는 소정의 낮은 임계치 이하인 때의 환경들에 대해 보유된다. 또 다른 예에서, 제어기(28)는 소정의 시간 동안 대기 및 보정 조치를 취하는 것과 같은 앞선 하나 이상의 기능들을 수행하도록 프로그램될 수 있다.
이머젼 매체(24)의 굴절률의 모니터링에 부가하여, 모니터링 서브시스템(32)은 이머젼 매체(24)에서 외부 물체(50)를 검출하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 모니터링 서브시스템(32)은 통과 부피(38)에서 외부 물체(50)의 존재를 검출한다. 외부 물체(50)는 입자(예를 들어, 먼지, 오염 물질, 포토 레지스트의 표유 부분(stray piece) 등과 같은 이머젼 매체(24)에 매달린 물질(item)) 또는 거품(이머젼 매체(24)에서 대기 또는 다른 가스 포켓(pocket))을 포함할 수 있다, 비록 매우 작지만은(예를 들어, 약 50 nm 보다 작음), 이머젼 매체에 외부 물체(50)의 존재는 시스템(10)에 의해 웨이퍼(12) 상에 이미징된 패턴의 품질에 손해가 될 수 있다.
빔의 테스트 부분(48a)이 외부 물체(50)에 입사하는 경우에, 테스트 부분(48a)의 일부는 분산광(52)으로서 분산될 수 있다. 분산광(52)은 검출 장치(46) 또는 개별 검출 어셈블리에 의해 검출될 수 있다. 대안적으로, 이머젼 매체(24) 굴절률을 모니터링하는데 사용되는 것과 별개인 레이저 빔들 및 검출기들은 외부 물체들의 모니터링에 사용될 수 있다.
분산광을 검출함과 동시에, 검출기 어셈블리(46)는 대응 신호를 제어기(48)로 전송할 수 있는데, 이 제어기는 또한 웨이퍼(12)가 이미징을 지연시킬 수 있다. 부가적으로, 제어기(28)는 하나 이상의 특정 동작들을 수행하도록 프로그램될 수 있다. 예를 들어, 제어기(28)는 단순히 외부 물체가 통과 부피(38) 밖으로 이동할 것으로 예상되는 소정의 시간 동안 대기하도록 프로그램될 수 있다. 소정의 기간 이후에, 이머젼 매체(24)의 굴절률은 다시 테스트될 수 있다. 다른 예에서, 제어기(28)는 보정 조치를 취하도록 프로그램될 수 있다. 예시적 보정 동작들은 명령들을 이머젼 매체 제어 서브시스템(30)으로 송신하는 것을 포함할 수 있는데, 이는 이머젼 매체(24) 흐름 속도를 감소 또는 증가하는 명령과 같은 것이다. 다른 예에서, 제어기(28)는 운용자에게 웨이퍼(12)를 이미징하는데 유리하지않은 환경을 경보하도록 프로그램될 수 있다. 운용자에 경보는 이머젼 매체(24)의 반복적인 측정들이 외부 물체(50)의 존재를 나타내는 환경들에 대해 보유될 수 있다. 또 다른 예에서, 제어기(28)는 소정의 시간 동안 대기 및 보정 조치를 취함과 같은 하나 이상의 앞선 기능들을 수행하도록 프로그램될 수 있다.
제어기(28)는 또한 추가 감지기들(미도시)에 의해 제공된 다른 정보가 굴절률 값(들)의 인자가 되도록 프로그램될 수 있다. 이러한 다른 정보는 이머젼 매체(24) 및/또는 이미징 서브시스템(20)의 온도를 모니터링하는 열 감지기들, 웨이퍼(12)의 위치를 검출하는 감지기들, 이머젼 매체(24)의 흐름 또는 교란을 모니터링하는 흐름 속도 감지기들 등을 포함할 수 있다. 복수의 인자들에 기초하여, 제어기(28)는 하나 이상의 상술된 동작들 또는 본원에서 특정 식별되지 않은 다른 동작들을 취하도록 프로그램될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들이 상세히 설명되었지만은, 본 발명은 이러한 범주에 대응하여 국한되는 것이 아니며, 첨부된 청구항들의 사상 및 용어 내에 드는 모 든 변경들, 변형들, 및 등가물들을 포함하는 것으로 이해된다.

Claims (10)

  1. 이머젼 리소그래피(immersion lithography) 시스템(10)의 모니터링 방법에 있어서,
    액체 이머젼 매체(24)에서 노광되는 웨이퍼(12)를 이머젼하는 단계와;
    노광 패턴이 통과하는(38) 상기 이머젼 매체의 부피에서 이머젼 매체의 굴절률을 검출하는 단계와; 그리고
    상기 굴절률이 상기 노광 패턴으로 상기 웨이퍼를 노광하는데 수락가능한지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이머젼 리소그래피 시스템의 모니터링 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 결정 단계는 상기 굴절률이 소정의 수락가능성 범위 내에 있는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이머젼 리소그래피 시스템의 모니터링 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 결정 단계는 상기 굴절률이 상기 통과 부피의 제 1 위치에서 상기 통과 부피의 제 2 위치로 균일한지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이머젼 리소그래피 시스템의 모니터링 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결정 단계는 측정 디바이 스 파장에서 측정된 굴절률을 상기 노광 패턴 파장에서의 굴절 노광 지수와 상관시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이머젼 리소그래피 시스템의 모니터링 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 굴절률은 상기 통과 부피에 걸쳐 측정되는 것을 특징으로 하는 이머젼 리소그래피 시스템의 모니터링 방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 굴절률은 간섭계 어셈블리(32)로 측정되는 것을 특징으로 하는 이머젼 리소그래피 시스템의 모니터링 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 다중 빔들은 상기 통과 부피에 걸쳐 상기 굴절률을 측정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 이머젼 리소그래피 시스템의 모니터링 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 적어도 하나의 빔이 상기 통과 부피에 걸쳐 상기 굴절률을 측정하기 위해 상기 통과 부피에 걸쳐 스캔되는 것을 특징으로 하는 이머젼 리소그래피 시스템의 모니터링 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 굴절률이 수락가능하지않은 것으로 결정되는 경우에 상기 웨이퍼의 노광을 지연시키도록 상기 이머젼 리소 그래피 시스템을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이머젼 리소그래피 시스템의 모니터링 방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 통과 부피에서 외부 물체의 존재에 대해 상기 이머젼 매체를 모니터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이머젼 리소그래피 시스템의 모니터링 방법.
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