KR20090097809A - 기판 표면에 관한 높이 데이터를 측정하고 획득하는 리소그래피 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

리소그래피 장치는 투영 시스템의 초점면에 대해 기판의 타겟부를 위치시키는데 사용되는 레벨 센서, 리소그래피 장치의 기판 테이블을 이동시키도록 구성된 한 쌍의 액추에이터, 및 액추에이터들을 제어함으로써 레벨 센서에 대해 기판을 이동시키는 제어기를 포함한다. 제어기는 액추에이터들 중 적어도 1 이상의 개별적인 최고 속력보다 더 높은 속력을 갖는 조합된 이동을 생성하기 위해 제 1 및 제 2 액추에이터들의 동작을 조합한다.

Description

기판 표면에 관한 높이 데이터를 측정하고 획득하는 리소그래피 장치 및 방법{METHOD AND LITHOGRAPHIC APPARATUS FOR MEASURING AND ACQUIRING HEIGHT DATA RELATING TO A SUBSTRATE SURFACE}
본 발명은 기판 표면의 높이 데이터(height data)를 획득하는 리소그래피 장치 및 방법, 높이 데이터를 획득하는 프로그램 및 프로그램을 포함한 메모리, 및 상기 방법에 따라 획득된 높이 데이터를 보정하는 방법, 장치, 프로그램 및 메모리에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층에 대응하는 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 한 개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 이는 레티클과 기판 사이에 있고, 기판의 타겟부 상에 레티클의 조사된 부분을 이미 징하도록 제공되는 투영 시스템을 이용하여 수행된다. 상기 패턴은 기판(실리콘 웨이퍼) 상의 노광 영역(다이) 상으로 이미징될 수 있다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"-방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이는 아래에서 더 상세히 설명된다.
통상의 듀얼 스테이지 장치에서는, 레벨 센서를 이용하여 타겟부의 중심에 대해 정확히 동일한 위치에서 모든 타겟부(필드)를 레벨링(level)하도록 데이터가 수집된다. 가능한 레벨 센서는 아래에서 더 상세히 설명된다.
투영 시스템은 방사선 빔을 지향, 성형 및/또는 제어하는 구성요소들을 포함한다. 레지스트와 같은 방사선-감응재층을 갖는 기판, 예를 들어 실리콘 웨이퍼 상의 (예를 들어, 한 개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상에 패턴이 이미징될 수 있다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 노광되는 인접한 타겟부 들의 네트워크를 포함한다. 공지된 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스테퍼, 및 투영 빔을 통해 주어진 방향- 통상적으로, "스캐닝" 방향이라 칭함 -으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다.
간명함을 위해, 투영 시스템은 이하 "렌즈"라고 칭할 수 있다; 하지만, 이 용어는 예를 들어 굴절 광학기, 반사 광학기, 카타디옵트릭(catadioptric) 시스템 및 하전 입자 광학기(charged particle optics)를 포함하는 다양한 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 또한, 방사선 시스템은 투영 빔을 지향, 성형 또는 제어하는 여하한의 이 원리들에 따라 작동하는 요소들을 포함할 수 있으며, 이러한 요소들이 아래에서 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 칭해질 수도 있다. 또한, 제 1 및 제 2 대상물 테이블들은 각각 "마스크 테이블" 및 "기판 테이블"이라고 칭해질 수 있다.
리소그래피 장치는 단일 마스크 테이블 및 단일 기판 테이블을 포함할 수 있지만, 적어도 2 이상의 독립적으로 이동가능한 기판 테이블을 이용할 수도 있다; 예를 들어, 국제 특허 출원 WO98/28665 및 WO98/40791에서 설명된 다수-스테이지 장치를 참조한다. 이러한 다수-스테이지 장치의 기본 작동 원리는, 제 1 기판 테이블이 그 위에 위치된 제 1 기판의 노광을 위해 투영 시스템 아래의 노광 위치에 있는 동안, 제 2 기판 테이블은 로딩 위치로 진행하고, 앞서 노광된 기판을 내려놓 으며, 새로운 기판을 집어올리고, 새로운 기판 상에서 몇몇 초기 측정들을 수행한 후, 제 1 기판의 노광이 완료되자마자 투영 시스템 아래의 노광 위치로 새로운 기판을 전달하도록 준비되어 있을 수 있다는 것이다; 그 후, 사이클이 반복된다. 이 방식으로, 실질적으로 기계의 스루풋을 증가시키는 것이 가능하며, 이는 차례로 기계의 소유 비용을 개선시킨다. 노광 위치와 측정 위치 사이에서 이동되는 단지 하나의 기판 테이블로만 동일한 원리가 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
노광 공정시, 마스크 이미지가 웨이퍼 상에 올바르게 포커스될 것을 보장하는 것이 중요하다. 종래에, 이는 일 노광 또는 일련의 노광들 이전에 투영 렌즈에 대한 마스크의 에어리얼 이미지(aerial image)의 최적 초점면의 수직 위치를 측정함으로써 수행되었다. 각각의 노광시, 투영 렌즈에 대한 웨이퍼의 상부면의 수직 위치가 측정되고, 웨이퍼 표면이 최적 초점면에 놓이도록 웨이퍼 테이블의 위치가 조정된다.
투영 시스템(PS)의 초점면의 위치를 조정하는 범위는 제한되며, 상기 시스템의 초점심도는 작다. 이는 웨이퍼(기판)의 노광 영역이 투영 시스템(PS)의 초점면에 정밀하게 위치되어야 한다는 것을 의미한다.
웨이퍼들은 매우 높은 평탄도로 연마되지만, 그럼에도 불구하고 포커스 정확성에 두드러지게 영향을 주는 충분한 크기(magnitude)의 완벽한 평탄도로부터의 웨이퍼 표면의 편차(deviation)("비평탄도"라 칭함)가 생길 수 있다. 비평탄도는, 예를 들어 웨이퍼 두께의 변동들, 웨이퍼 형상의 왜곡 또는 웨이퍼 홀더 상의 오염물들에 의해 야기될 수 있다. 또한, 앞선 공정 단계들로 인한 구조체들의 존재가 웨이퍼 높이(평탄도)에 상당히 영향을 줄 수 있다. 본 발명에서, 비평탄도의 원인은 크게 관련이 없다; 단지 웨이퍼의 최상면의 높이만이 고려된다. 본 명세서에서 별도로 요구된 사항이 없는 경우, 아래에서 "웨이퍼 표면"이라는 언급들은 마스크 이미지가 투영될 웨이퍼의 최상면을 칭한다.
노광들 동안, 투영 광학기에 대한 웨이퍼 표면의 위치 및 방위가 측정되고, 웨이퍼 표면을 최적 포커스 위치에 유지하기 위해 웨이퍼 테이블(WT)의 수직 위치(Z) 및 수평 경사들(Rx, Ry)이 조정된다.
앞서 설명된 바와 같이, 기판(W) 상에 패턴을 이미지하는 것은 통상적으로 렌즈 또는 거울과 같은 광학 요소들을 이용하여 수행된다. 뚜렷한 이미지를 생성하기 위해서는, 기판(W) 상의 레지스트층이 광학 요소들의 초점면 내에 또는 그 부근에 있어야 한다. 그러므로, 종래 기술에 따라 노광될 타겟부(C)의 높이가 측정된다. 이 측정들에 기초하여, 예를 들어 기판(W)이 위치되는 기판 테이블(WT)을 이동시킴으로써 광학 요소들에 대한 기판(W)의 높이가 조정된다. 기판(W)은 완벽히 평탄한 대상물이 아니기 때문에, 전체 타겟부(C)에 대하여 레지스트층을 광학기의 초점면 내에 정확히 위치시키는 것이 가능하지 않을 수 있으므로, 기판(W)은 단지 가능한 한 만족스럽게만 위치될 수 있다.
(예를 들어, 레지스트 두께의 중심에 초점면을 매칭시킴으로써) 초점면 내에 가능한 한 만족스럽게 기판(W)을 위치시키기 위해, 기판(W)의 방위가 변경될 수 있다. 초점면 내에 가능한 한 만족스럽게 레지스트층을 위치시키기 위해, 기판 테이블(WT)은 6 자유도 모두에서 병진(translate)되고, 회전되며, 또는 기울어질 수 있 다.
광학 요소들에 대한 기판(W)의 최적 위치설정을 결정하기 위해, 예를 들어 미국 특허 제 5,191,200호에 설명된 바와 같이 레벨 센서를 이용하여 기판(W)의 표면이 측정될 수 있다. 이 절차는 노광시(작동 중에) 노광되고 있거나 다음에 노광될 기판(W)의 부분을 측정함으로써 수행될 수 있지만, 기판(W)의 표면이 미리 측정될 수도 있다. 또한, 이 후자의 접근법은 멀리 떨어진 위치에서 수행될 수 있다. 후자의 경우, 레벨 센서 측정들의 결과들은 소위 높이 맵 또는 높이 프로파일의 형태로 저장될 수 있으며, 노광시 광학 요소들의 초점면에 대해 기판(W)을 위치시키는데 사용될 수 있다.
두 경우 모두, 소정 영역의 높이를 결정하는 레벨 센서로 기판(W)의 최상면이 측정될 수 있다. 이 영역은 타겟부(C)의 폭과 거의 같거나 더 큰 폭을 가질 수 있고, 단지 타겟부(C)의 길이의 일부인 길이를 가질 수 있으며, 이는 아래에서 설명될 것이다(상기 영역은 점선으로 나타냄). 타겟부(C)의 높이 맵은 화살표(A)의 방향으로 타겟부(C)를 스캐닝함으로써 측정될 수 있다. 레벨 센서(LS)는, 예를 들어 9-스폿 측정과 같은 다-스폿 측정을 적용함으로써 기판(W)의 높이를 결정한다. 레벨 센서 스폿들(LSS)은 영역에 걸쳐 퍼져있으며(spread), 상이한 레벨 센서 스폿들로부터 얻어진 측정들에 기초하여 높이 데이터가 수집될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "높이"라는 용어는 기판(W)의 표면에 실질적으로 수직인, 즉 노광될 기판(W)의 표면에 실질적으로 수직인 방향을 칭한다. 레벨 센서의 측정들은 기판(W)의 특정한 위치들의 상대 높이들에 대한 정보를 포함한 높이 데이 터를 유도한다. 또한, 이는 높이 맵이라고 칭해질 수도 있다.
이 높이 데이터에 기초하여, 예를 들어 기판의 상이한 부분들로부터 대응하는 높이 데이터를 평균함으로써 높이 프로파일이 연산될 수 있다(예를 들어, 높이 데이터는 상이한 타겟부(C)들 내의 유사한 상대 위치들에 대응함). 이러한 대응하는 높이 데이터가 이용가능하지 않은 경우, 높이 프로파일은 높이 데이터에 동등시(equate)된다.
높이 데이터 또는 높이 프로파일에 기초하여, 투영 시스템(PS)에 대한 기판(W)의 최적 위치설정을 제공하도록 레벨링 프로파일이 결정될 수 있다. 이러한 레벨링 프로파일은 높이 데이터 또는 높이 프로파일(의 일부분)을 통하여 선형 피트(linear fit)를 적용함으로써, 예를 들어 측정된 영역들 내부에 있는 지점들을 통하여 최소 제곱법 피트(least squares fit)(3 차원)를 수행함으로써 결정될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 정확한 레벨링은 기판의 토포그래피(topography) 및 형상을 측정하는 단계, 예를 들어 레벨 센서를 이용하여 레벨링 프로파일이 결정될 수 있는 기판(W)의 (전체 또는 일부분의) 높이 데이터를 유도하는 단계를 필요로 할 수 있다. 이러한 레벨링 프로파일은 기판(W)의 국부적인 형상 및 높이를 고려하여, 투영 시스템(PS)에 대한 기판(W)의 최적 위치를 나타낼 수 있다.
타겟부의 중심에 대해 정확히 동일한 위치에서 모든 타겟부를 레벨링함으로써, 기판 상의 타겟부들 사이에서 노광 포커스의 변동이 감소된다.
예를 들어, 모든 타겟부는 도 2에 나타낸 바와 같이 타겟부의 중심에 대한 레벨링 샘플링 패턴(leveling sampling pattern)을 가질 수 있다. 도 2에서, M2 내지 M6은 타겟부 폭들을 포함(cover)하는 레벨 센서 스폿들을 칭하며, 이는 타겟부 높이를 따라 타겟부에 걸친 표면에 걸쳐 스캐닝된다. 스캐닝 동안, 도 2에서 점으로 표시된 다수 측정들이 수집된다. 이 점들은 타겟부 중심에 대해 사전설정된 위치를 갖는다.
도 2에 나타내고 이를 참조하여 설명된 기술에 따라 레벨링 데이터를 취하는 것은 비교적 시간 소모적이다. 이는 각각의 타겟부의 중심에 대해 동일한 위치에 레벨 센서를 위치시키는 제약으로 인해 각각의 타겟부에 대한 레벨링 데이터를 취하는 것이 시간 소모적이기 때문이다. 원주형 타겟부 레이아웃의 가장 통상적인 경우에, 이는 각각의 열(column)을 통하는 레벨 센서 판독들의 '스트로크(stroke)'를 필요로 한다.
또한, 이는 도 4를 참조하여 예시되어, 복수의 타겟부들을 갖는 기판 및 레벨 센서의 스캐닝 경로 또는 스트로크들을 나타내는 화살표들을 나타낸다.
본 발명의 실시예들의 일 실시형태는, 전체적으로 또는 부분적으로 앞서 설명된 문제점들을 완화시키는 것이다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체, 기판을 유지하도록 구성되고 배치된 기판 테이블, 기판의 타겟부 상에 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성되고 배치된 투영 시스템, 투영 시스템의 초점면에 대해 기판의 타겟부를 위치시키는데 사용되는 높이 데이터를 생성하기 위해 기판의 전체 또는 일부분의 높이 측정들을 수행하도록 구성되고 배치된 레벨 센서, 적어도 기판의 표면에 수직인 제 1 방향으로 기판 테이블을 이동시키도록 구성되고 배치된 최고 속력을 갖는 제 1 액추에이터, 적어도 기판의 표면에 수직인 제 2 방향으로 기판 테이블을 이동시키도록 구성되고 배치된 최고 속력을 갖는 제 2 액추에이터, 및 제 1 및 제 2 액추에이터를 제어함으로써 기판과 레벨 센서 간의 상대 이동의 스트로크를 발생시키도록 구성되고 배치된 제어기를 포함한 리소그래피 투영 장치가 제공되고, 상기 제어기는 하나의 액추에이터의 최고 속력보다 높은 속력의 조합된 이동을 초래하기 위해 제 1 및 제 2 액추에이터 이동을 조합하도록 구성되고 배치된다.
일 실시예에서, 제어기는 두 액추에이터들의 최고 속력의 적어도 71 % 이상 을 조합함으로써 조합된 이동의 스트로크를 발생시키도록 구성되고 배치된다.
또한, 제어기는 일반적으로 최고 속력으로 기판 테이블을 이동시키는 두 액추에이터들의 조합된 이동의 스트로크를 발생시키도록 구성되고 배치될 수 있다.
제 1 액추에이터는 X-방향으로의 상대 이동을 야기하도록 구성되고 배치될 수 있으며, 제 2 액추에이터는 Y-방향으로의 상대 이동을 야기하도록 구성되고 배치된다.
기판 테이블은 기판 홀더에 의해 지지된 기판의 스캐닝 노광을 초래하도록 이동가능할 수 있으며, 상기 레벨 센서는 수직 위치 및 상기 기판 상의 타겟 영역의 적어도 1 이상의 수평축에 대한 경사 중 적어도 1 이상을 측정하도록 배치된다.
레벨 센서는 방사선 소스, 방사선 소스로부터 하류(downstream)에 위치된 슬릿들을 갖는 투영 그리드(projection grid), 및 방사선 소스로부터 레벨 센서 스폿들과 같은 기판 표면을 향해 방사선을 지향하도록 위치된 제 1 반사기를 포함하고 기판 상에 방사선을 지향하는 투영부, 및 검출기, 기판과 검출기 사이에 위치된 슬릿들을 갖는 검출 그리드, 및 웨이퍼 표면으로부터 검출기로 반사된 광을 지향하도록 위치된 제 2 반사기를 포함하고 기판 표면으로부터 반사된 방사선을 지향하는 검출부를 포함하며, 상기 그리드들은 상대 이동의 스트로크와 정렬되는 레벨 센서 스폿들을 투영하고 검출하도록 위치된다.
또 다른 실시예에서, 기판 상의 레벨 센서 스폿들은 액추에이터들 중 적어도 1 이상의 이동 방향에 대해 일반적으로 45 도만큼 회전된다.
투영 그리드 또는 검출 그리드 중 적어도 1 이상을, 일반적으로 기판 표면과 평행하게 위치시키는 것이 유용할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 투영 그리드 또는 검출 그리드 중 적어도 1 이상은 일반적으로 직사각형이며, 일반적으로 그리드의 대각선을 따라 위치된 슬릿들을 갖는다.
일 실시예에서, 기판 테이블은 이동의 스트로크의 각도에 대응하는 각도만큼 기울어진다.
투영 그리드 또는 검출 그리드 중 적어도 1 이상은, 슬릿들이 방사선 소스로부터 상이한 거리에 있도록 기울어지는 것이 바람직하다.
투영 그리드 또는 검출 그리드 중 적어도 1 이상은, 슬릿들의 축선 및 방사선의 이동 방향에 의해 형성된 평면에 일반적으로 수직인 축선을 중심으로 기울어지는 것이 바람직하다.
투영 그리드는, 투영 그리드의 경사각 및 방사선의 입사각이 일반적으로 90 도로 조합하도록 기울어질 수 있다(샤임플러그 조건: scheimpflug condition).
투영부가 방사선의 광학 경로 길이를 적합하게 하기 위해 투영 그리드로부터 하류에서 방사선의 경로 내에 위치된 웨지(wedge)를 더 포함하는 시스템을 채택하는 것이 유용할 수 있다.
일 실시예에서, 검출부는 방사선의 광학 경로 길이를 적합하게 하기 위해 투영 그리드로부터 상류(upstream)에서 방사선의 경로 내에 위치된 웨지를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 리소그래피 투영 장치에서 기판 테이 블 상에 지지된 기판의 레벨을 감지하는 방법이 제공되고, 상기 장치는 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체; 기판을 유지하도록 구성되고 배치된 기판 테이블; 기판의 타겟부 상에 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성되고 배치된 투영 시스템; 높이 데이터를 생성하기 위해 기판의 전체 또는 일부분의 높이 측정들을 수행하도록 구성되고 배치된 레벨 센서; 및 기판과 레벨 센서 간의 상대 이동을 발생시키는 제 1 및 제 2 액추에이터를 가지며, 상기 액추에이터들은 최고 속력을 갖고, 상기 방법은:
기판 테이블 상에 기판을 제공하는 단계;
기판과 레벨 센서 간의 상대 이동을 발생시키는 단계; 및
기판의 레벨을 감지하는 단계를 포함하며,
하나의 액추에이터에 의해 발생된 이동의 최고 속도보다 더 높은 속도로 2 개의 액추에이터에 의해 발생된 상대 이동을 조합하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법은 상기 장치의 여하한의 특징을 포함할 수 있다. 또한, 발생된 상대 이동은 수 개의 스트로크들에서의 이동일 수 있다. 높이 측정들은 레벨 센서를 이용하여 스캐닝 방향으로 기판의 전체 또는 일부분을 스캐닝함으로써 수행될 수 있다.
제 1 액추에이터는 X-방향으로의 이동을 발생시키고, 제 2 액추에이터는 Y-방향으로의 이동을 발생시키며, 조합된 이동은 X-Y 평면 내에서 기판 표면에 대해 적어도 20 도 이상의 각도를 따른다.
상기 이동은 X 및 Y 방향들에 대해 일반적으로 45 도 각도의 스트로크들을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 방법은 기판 표면 상에 방사선을 투영하는 단계, 및 기판 표면으로부터 반사된 방사선을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 방사선을 투영하는 단계는 레벨 센서 스폿들과 같은 기판 표면 상에 다수의 방사선 빔들을 적용하는 단계를 더 포함하고, 상기 레벨 센서 스폿들은 상대 이동의 방향들 중 적어도 1 이상에 대해 0이 아닌 각도만큼 회전되며, 상대 이동을 조합하는 단계는 일반적으로 동일한 0이 아닌 각도로 상대 이동을 발생시킨다.
또한, 굴절을 이용하여 투영된 방사선 또는 반사된 방사선 중 적어도 1 이상의 광학 경로 길이를 적합하게 하는 것이 유용하다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 데이터 캐리어(data carrier) 또는 컴퓨터 판독가능한 매체 상의 컴퓨터 프로그램, 또는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되고, 상기 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램 제품은:
기판과 레벨 센서 간의 상대 이동을 발생시키는 단계; 및
레벨 센서를 이용하여 기판의 레벨을 감지하는 단계를 수행하도록 구성되고 배치된 코드 또는 명령어들을 가지며, 상기 발생된 상대 이동은 레벨 센서에 대한 기판 테이블의 이동을 발생시키는 적어도 2 이상의 액추에이터의 조합된 이동이다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 직접적으로 또는 간접적으로 본 발명의 여하한의 앞선 실시형태들의 리소그래피 시스템 및/또는 디바이스 제조 방법 및 /또는 컴퓨터 프로그램을 이용하여 수행되는 디바이스가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치를 캘리브레이션(calibrate)하는 방법이 제공되고, 상기 방법은:
타겟부에 대한 레벨 센서 데이터를 제공하도록 타겟부에 걸쳐 레벨 센서 스캔을 수행하는 단계- 상기 레벨 센서 스캔은 타겟부에 대한 상대 위치에서 수행됨 -, 및
b) 타겟부에 대한 레벨 센서 스캔의 상대 위치를 보정하기 위해, 레벨 센서 데이터 및 사전설정된 캘리브레이션 데이터를 이용하여 보정된 노광 포커스 데이터를 결정하는 단계를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 동작 b)는:
b1) 사전설정된 캘리브레이션 데이터를 이용하여 보정된 레벨 센서 데이터를 결정하는 단계, 및
b2) 보정된 레벨 센서 데이터에 기초하여 보정된 노광 포커스 데이터를 결정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 동작 b)는:
b1') 레벨 센서 데이터를 이용하여 노광 포커스 데이터를 결정하는 단계, 및
b2') 노광 포커스 데이터 및 사전설정된 캘리브레이션 데이터에 기초하여 보정된 노광 포커스 데이터를 결정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 방법은:
c) 보정된 노광 포커스 데이터에 따라 타겟부를 노광하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상대 위치는 실질적으로 타겟부의 평면 내에 있으며, 레벨 센서 스캔의 스캔 방향에 실질적으로 수직이다.
일 실시예에 따르면, 타겟 위치에 대한 레벨 센서 스캔의 상대 위치를 보정하는 보정된 노광 포커스 데이터를 결정하기 위해 캘리브레이션 데이터가 사용될 수 있으며, 상기 방법은:
I-1) 적어도 1 이상의 타겟부의 제 1 다수 캘리브레이션 레벨 센서 스캔들을 수행하는 단계- 상기 제 1 다수 캘리브레이션 레벨 센서 스캔들은 적어도 1 이상의 타겟부에 대한 제 1 상대 위치를 가짐 -,
I-2) 적어도 1 이상의 타겟부의 제 2 다수 캘리브레이션 레벨 센서 스캔들을 수행하는 단계- 상기 제 2 다수 캘리브레이션 레벨 센서 스캔들은 적어도 1 이상의 타겟부에 대한 제 2 상대 위치를 갖고, 제 2 상대 위치는 제 1 상대 위치와 상이함 -,
Ⅱ) 제 1 다수 캘리브레이션 레벨 센서 스캔들에 제 2 다수 캘리브레이션 레벨 센서 스캔들을 비교함으로써 제 2 상대 위치에 대한 제 1 캘리브레이션 데이터를 결정하는 단계를 포함한다.
제 2 다수 레벨 센서 스캔들은 하나의 액추에이터의 최고 속력보다 더 높은 속력으로 이동시키도록 2 개의 액추에이터를 이용하여 기판 및 레벨 센서의 조합된 상대 이동을 발생시킴으로써 수행되는 것이 바람직하다.
또 다른 실시형태에 따르면, 데이터 캐리어, 컴퓨터 판독가능한 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품 상에 컴퓨터 프로그램이 제공되고, 상기 컴퓨터 프로그램은 기판 테이블 상에 지지된 기판의 레벨을 감지하는 코드 또는 명령어들을 가지며, 상기 코드 또는 명령어들은:
기판과 레벨 센서 간의 상대 이동을 발생시키는 단계,
레벨 센서를 이용하여 기판의 레벨을 감지하는 단계를 수행하고, 상기 발생된 상대 이동은 레벨 센서에 대한 기판 테이블의 이동을 발생시키는 적어도 2 이상의 액추에이터의 조합된 이동이다.
또 다른 실시형태에 따르면, 기판의 위치를 제어하는 시스템이 제공되고, 상기 시스템은 프로세서 및 메모리를 포함하며, 상기 메모리는 높이 데이터를 이용하여 투영 시스템의 초점면에 대해 기판의 타겟부를 위치시키는 방법을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 포함한 컴퓨터 프로그램으로 인코딩(encode)되고, 상기 방법은:
기판과 레벨 센서 간의 상대 이동을 발생시키고, 레벨 센서를 이용하여 기판의 레벨을 감지함으로써 높이 데이터를 생성하도록 기판의 전체 또는 일부분의 높이 측정들을 수행하는 단계- 상기 발생된 상대 이동은 레벨 센서에 대한 기판 테이블의 이동을 발생시키는 적어도 2 이상의 액추에이터의 조합된 이동임 -;
높이 데이터에 대한 보정된 높이 데이터를 연산하기 위해 사전설정된 보정 높이들을 이용하는 단계; 및
전체 또는 부분적으로 보정된 높이 데이터에 기초하여 투영 시스템의 초점면에 대해 기판의 타겟부를 위치시키는 단계를 포함한다.
기판의 위치를 제어하는 시스템이 제공되고, 상기 시스템은 프로세서 및 메모리를 포함하며, 상기 메모리는 레벨 센서에 의해 얻어진 높이 데이터를 보정하는 보정 높이들을 계산하는 방법을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 포함한 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되고, 상기 방법은:
기판과 레벨 센서 간의 상대 이동을 발생시키고 레벨 센서를 이용하여 기판의 레벨을 감지함으로써 높이 프로파일을 생성하도록 기판의 타겟부의 높이 측정들을 수행하는 단계- 상기 발생된 상대 이동은 레벨 센서에 대한 기판 테이블의 이동을 발생시키는 적어도 2 이상의 액추에이터의 조합된 이동임 -;
높이 프로파일에 기초하여 레벨 프로파일을 연산하는 단계; 및
레벨 프로파일과 높이 프로파일 간의 차이를 연산함으로써 보정 높이들을 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 높이 데이터를 이용하여 투영 시스템의 초점면에 대해 기판의 타겟부를 위치시키는 방법을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 포함한 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되는 컴퓨터-판독가능한 매체를 제공하고, 상기 방법은:
기판과 레벨 센서 간의 상대 이동을 발생시키고, 레벨 센서를 이용하여 기판의 레벨을 감지함으로써 높이 데이터를 생성하도록 기판의 전체 또는 일부분의 높이 측정들을 수행하는 단계- 상기 발생된 상대 이동은 레벨 센서에 대한 기판 테이블의 이동을 발생시키는 적어도 2 이상의 액추에이터의 조합된 이동임 -;
높이 데이터에 대한 보정된 높이 데이터를 연산하기 위해 사전설정된 보정 높이들을 이용하는 단계; 및
전체 또는 부분적으로 보정된 높이 데이터에 기초하여 투영 시스템의 초점면 에 대해 기판의 타겟부를 위치시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 높이 데이터를 이용하여 투영 시스템의 초점면에 대해 기판의 타겟부를 위치시키는 방법을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 포함한 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되는 컴퓨터-판독가능한 매체를 제공하고, 상기 방법은:
기판과 레벨 센서 간의 상대 이동을 발생시키고 레벨 센서를 이용하여 기판의 레벨을 감지함으로써 높이 프로파일을 생성하도록 기판의 타겟부의 높이 측정들을 수행하는 단계- 상기 발생된 상대 이동은 레벨 센서에 대한 기판 테이블의 이동을 발생시키는 적어도 2 이상의 액추에이터의 조합된 이동임 -;
높이 프로파일에 기초하여 레벨 프로파일을 연산하는 단계; 및
레벨 프로파일과 높이 프로파일 간의 차이를 연산함으로써 보정 높이들을 결정하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성되고 배치된 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성되고 배치된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성되고 배치된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
- 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성되고 배치된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 형태의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 형태의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체는 패터닝 디바이스를 지지, 즉 그 무게를 견딘다. 이는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패 턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어 떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 마스크(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더, 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(MA1 및 MA2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 마스크(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상 에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 타겟부의 최대 크기는 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 타겟부의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 마스크 테이블(MT)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
레벨 센서
레벨 센서는 높이 데이터를 생성하기 위해 기판 테이블(WT) 상의 영역들 또는 기판(W)의 높이들을 측정한다. 높이가 측정될 표면은 기준 위치에 놓이며, 방사선의 측정 빔으로 조명된다. 방사선의 측정 빔은 90°보다 작은 각도로 측정될 표면 상에 입사한다. 입사각이 반사각과 같기 때문에, 방사선의 측정 빔은 방사선의 반사된 빔을 형성하도록 동일한 각도로 표면으로부터 다시 반사된다. 방사선의 측정 빔 및 방사선의 반사된 빔은 측정 평면을 정의한다. 레벨 센서는 측정 평면 내에서 방사선의 반사된 빔의 위치를 측정한다.
상기 표면이 방사선의 측정 빔의 방향으로 이동되고, 또 다른 측정이 행해지는 경우, 방사선의 반사된 빔은 이전과 동일한 방향으로 반사된다. 하지만, 방사선의 반사된 빔의 위치는 표면이 이동된 것과 동일한 방식으로 시프트되었다.
레벨 센서는 타겟부에 걸쳐 레벨 센서 스캔을 수행하여 타겟부에 대한 레벨 센서 데이터를 제공하도록 배치된다.
도 3에, 리소그래피 장치의 측정 스테이션 구역의 일부분이 도시된다. 기판(W)은 기판 테이블(WT) 상에 유지된다. 도 3에서, 2 개의 웨이퍼 스테이지 척(wafer stage chuck: WT)을 볼 수 있다. 왼쪽은 노광 위치(I)에서의 기판 테이블이며, 오른쪽은 측정 위치(Ⅱ)에서의 기판 테이블(WT)이다.
기판 테이블(WT)은 액추에이터들에 연결된다. 기판 테이블(WT)의 또 다른 실시예의 일 예시가 도 5에 도시된다. 액추에이터들(23 및 24)은 프로세서(8) 및 메모리(10)를 갖는 제어 디바이스(6)에 연결된다. 액추에이터들은 압전 액추에이터, 공압 액추에이터(pneumatic actuator), 선형 모터, 로렌츠 액추에이터(Lorentz actuator), 캠 디스크(cam disk) 또는 스핀들(spindle)과 같은 여하한 형태의 위치설정 액추에이터를 포함할 수 있다. 압전 액추에이터 및 캠 디스크의 특징은 그것들의 높은 강성도(stiffness)에 있으므로, 기판 테이블(WT)의 고유진동수(eigenfrequency)를 증가시키고 기판 테이블의 위치 정확성을 증가시킨다. 액추에이터들(23 및 24)은 각각의 가이드(guide: 21 및 22) 위로 이동된다. 2 개의 액추에이터(23)는 Z-축선을 중심으로 한 경사를 초래할 수 있다.
Z-방향으로의 상대 이동을 발생시키는 액추에이터는 도 5에 도시되지 않는다. 또한, 이 액추에이터는 프로세서(8)에 연결된다. 이 액추에이터는 본 발명의 따라 획득된 높이 데이터 또는 보정된 높이 데이터에 따라, 투영 시스템의 초점면 내에 기판(W)의 기판 표면을 위치시키도록 제어된다.
또한, 프로세서(8)는 전기(용량성, 유도성) 또는 광학, 예를 들어 간섭계 디바이스에 의해 기판 테이블(WT) 또는 기판 테이블 홀더의 실제 위치를 측정하는 위치 센서들(25)로부터 정보를 수신한다. 도 1 및 도 2는 방향 정의(X, Y, Z)의 예시들을 나타낸다. Z는 도 1의 오른쪽에 나타낸 바와 같이, 통상적으로 높이 방향을 나타내는데 사용된다. 기판(W)은 도 2에 나타낸 바와 같이 X-Y 평면 내에 위치된다. 도 4에 따른 표면의 스캐닝은 기판(W) 상의 필드들(40)의 중앙부에 걸쳐 Y 방향으로의 긴 스트로크들을 수행함으로써 실행된다.
도 3은 웨이퍼/기판 테이블(WT), 또는 때때로 당업계에서 칭하는 바와 같은 "척" 상의 웨이퍼의 위치를 결정하는 시스템을 나타낸다. 이는 2 개의 간섭계(IF)를 포함하고, 기판 테이블(WT)의 맞은편 상에 각각 있다. 각각의 간섭계(IF)는 상기 테이블의 마주보는 측벽들 상에 제공되는 제 1 쌍의 거울들(M1) 중 하나 상으로 측정 방사선을 지향하도록 위치되고, 이 거울들(M1)은 연계된 간섭계(IF)로부터 방출된 방사선에 실질적으로 수직이다. 이들은 X-거울들(M1)이라고 칭해질 것이다. 또한, 각각의 간섭계(IF)는 간섭계(IF)로부터의 방사선의 전달 방향에 대해 45 도 기울어진 제 2 쌍의 거울들(M2) 중 하나 상으로 측정 방사선을 지향하도록 위치된다. 이 거울들(M2)은 상기 테이블(WT)의 마주보는 측벽들 상에 제공된다. 이들은 기울어진 거울들(angled mirror: M2)이라고 칭해질 것이다.
X-거울들(M1) 및 기울어진 거울들(M2)은 웨이퍼 테이블(WT) 상에 지지되며, 이에 따라 상기 테이블(WT)이 이동되는 경우에 이동된다. 각각의 X-거울(M1)로부터 반사된 방사선은 다시 그와 연계된 간섭계(IF)로 지향되고, 웨이퍼 테이블(WT)의 x-위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 기울어진 거울들(M2)로부터 반사된 방사선은 웨이퍼 테이블(WT)의 레벨 위에 위치된 한 쌍의 Z-거울들(ZM) 중 하나 상으로 지향된 후, 후속하여 간섭계(IF)로 다시 반사된다. 도 2의 Z-거울들(ZM) 상에 나타낸 점들은 측정시 간섭계(IF) 빔들이 존재하는 위치들을 나타낸다. X-거울들(M1)을 이용하여 결정된 x-위치의 측정과 조합하여 각각의 Z-거울(ZM)로부터 반사된 방사선을 이용함으로써, Z-거울(ZM)의 높이 및 이에 따른 웨이퍼 테이블(WT) 의 간접 측정을 얻을 수 있다.
또한, 프로세서(8)는 투영 빔(PB)이 기판 표면에 입사하는 기판(W) 상의 타겟 영역(C)으로부터 높이 및/또는 경사 정보를 측정하는 레벨 센서(LS)로부터 입력을 수신한다. 제어 디바이스(6)는 보고 시스템(reporting system: 9)에 연결되는 것이 바람직하며, 이는 PC 또는 프린터, 또는 여하한의 다른 등록(registration) 또는 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다.
레벨 센서(LS)는, 예를 들어 본 명세서에서 설명된 광학 센서일 수 있다; 대안적으로, (예를 들어) 공압 또는 용량성 센서를 생각할 수 있다. 또한, 도 3에서는 측정 위치에 기압계(GA)가 도시된다.
레벨 센서는, 제어기(6)가 투영 시스템의 초점면 내에 기판 표면을 위치시킬 수 있도록 기판(W)의 레벨 파라미터를 결정하기 위해 제공된다. 레벨 센서는 기판의 표면과 주위 구조체의 표면 간의 레벨 차이를 측정하도록 구성된 레벨차 센서(level difference sensor)를 포함할 수 있으며, 레벨 파라미터는 레벨 차이를 포함한다. 이 구성의 결과는, 레벨 차이의 측정이 단일 동작으로서 수행될 수 있으므로, 기판 및 주위 구조체의 레벨을 개별적으로 측정할 필요가 없다는 것이다. 또한, 레벨 차이는 기판의 노광시 포커스 제어를 위해 사용되는 기존 레벨 센서들로 측정될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 레벨 센서는 기판 테이블에 의해 유지되는 경우에 기판 표면의 레벨을 측정하도록 구성된 레벨 측정 센서를 포함하며, 레벨 파라미터는 기판 표면의 레벨을 포함한다. 이 경우, 제어기에는 주위 구조체에 대해 기판 테이 블을 위치시키기 위해 주위 구조체의 레벨이 더 제공된다. 이 구성의 특징은, 이것이 액추에이터들에 의해 기판 테이블만이 이동되고 주위 구조체는 정지해 있는 일 실시예에서 유용한 간단한 해결을 위해 제공된다는 것이다.
일반적으로, 레벨 센서(LS)는 높이 데이터를 생성하기 위해 기판(W)의 예를 들어 6 내지 25 ㎟(예를 들어, 2 x 4 mm)의 1 이상의 작은 영역들(레벨 센서 스폿들: LSS)의 수직 위치를 측정할 것이다. 도 3에 나타낸 레벨 센서(LS)는 방사선 빔(16)을 생성하는 방사선 소스, 기판(W) 상에 광빔(16)을 투영하는 투영 광학기(도시되지 않음), 검출 광학기(도시되지 않음), 및 센서 또는 검출기를 포함한다. 레벨 센서는 투영부(2) 및 검출부(15)를 포함한다.
특유한 경우, LSS는 기판의 표면 상에 있는 스폿의 길이 및 폭에 의해 정의된 크기를 갖는다. 길이는 Y-방향으로의 종래 구성들에 따라 스캐닝 방향으로의 스폿의 길이로서 정의될 수 있다. 도 2의 실시예에 따른 레벨 센서 스폿들은 일 실시예에서 도 7a에 나타낸 레벨 센서 그리드(100)를 이용하여 얻어진다. 상기 그리드(100)에는 격자(grating: 101)가 제공된다. 각각의 갭(102)은 폭(104) x 높이(105)의 치수들을 갖는다. 슬릿(102)의 폭(104)은, 종래 구성의 경우와 같이 그리드가 기판 표면과 평행하게 위치되는 경우에, 일반적으로 기판 상의 LSS의 폭과 일치한다. 특유한 경우, 스캐닝 방향으로의 슬릿(102)의 높이(105)는 폭보다 약 4 배 작다. 이는, 스캐닝의 바람직한 분해능과 기판의 에지들 부근에서의 스폿들의 측정 결과들(이 결과들은 무효임)을 무시하거나 고려할 수 있는 것 사이에서의 균형(balance)을 가능하게 할 것이다.
검출부(15)는 높이-의존성 신호(height-dependent signal)를 발생시키며, 이는 프로세서(8)로 제공된다. 프로세서(8)는 높이 정보를 처리하고, 측정된 높이 맵을 구성하도록 배치된다. 이러한 높이 맵은 프로세서(8)에 의해 메모리(10)에 저장될 수 있으며, 노광시 사용될 수 있다.
대안예에 따르면, 레벨 센서(2 및 15)는 미국 특허 제 5,191,200호에 설명된 바와 같이 고정된 검출 격자 및 기판 표면에 의해 반사된 투영 격자의 이미지 사이에 형성된 무아르 패턴들을 사용하는 광학 센서일 수 있다. 레벨 센서(15)가 복수의 위치들의 수직 높이를 동시에 측정하고, 및/또는 각각의 위치에 대한 작은 영역의 평균 높이를 측정하는 것이 바람직할 수 있다.
도 2에 따른 레벨 센서 스폿들(LSS, M2 내지 M5)은 도 2에서 X-방향인 제 1 방향으로 배치된다. M2의 후속 측정은 도 2에 따른 측정들의 어레이를 유도한다. 상기 측정들은 반복된다. 측정들 사이의 시간 간격 및 레벨 센서에 대한 기판(W)의 상대 속력에 의존하여, 피치만큼 이 측정 지점들이 분리된다. 상기 피치는 변수들 중 하나를 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 시간 간격을 단축시키고 보다 높은 비율로 측정들을 반복하는 것이 비교적 수월하다(straightforward).
본 명세서에서 설명된 실시예들은, 물론 기압계들과 같은 다른 형태의 레벨 센서들에 대해 사용될 수도 있다. 당업자에게 잘 알려져 있는 기압계는 가스 유출구로부터 기판(W)의 표면으로 가스 흐름을 공급함으로써 기판(W)의 높이를 결정한다. 기판(W)의 표면이 높은 경우, 즉 기판(W)의 표면이 가스 유출구에 비교적 가까운 경우, 가스 흐름은 비교적 높은 저항을 받을 것이다. 기판(W) 위에 있는 기 압계의 공간 위치의 함수로서 상기 흐름의 저항을 측정함으로써, 기판(W)의 높이 맵이 얻어질 수 있다. 기압계들의 또 다른 설명은 인용참조되는 EP0380967에서 발견될 수 있다.
대안예에 따르면, 기판(W)의 높이 맵을 결정하기 위해 스캐닝 니들 프로파일러(scanning needle profiler)가 사용된다. 이러한 스캐닝 니들 프로파일러는 니들을 이용하여 기판(W)의 높이 맵을 스캐닝하며, 이는 높이 정보를 제공한다.
사실상, 높이 데이터를 생성하기 위해 기판(W)의 높이 측정들을 수행하도록 배치되는 모든 형태의 센서들이 사용될 수 있다.
레벨 감지 방법은 적어도 1 이상의 감지 영역을 사용하고, 도 2에 따른 5 개의 스폿(M2 내지 M6)과 같은 작은 영역- 레벨 센서 스폿(LSS)이라 칭함 -의 평균 높이를 측정한다.
일 실시예에 따르면, 레벨 센서는 동시에 방사선의 다수 측정 빔들을 적용하여, 기판(W)의 표면 상에 다수의 레벨 센서 스폿들(LSS)을 생성할 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 레벨 센서는 예를 들어 5 개의 레벨 센서 스폿들(LSS)을 일렬로 생성할 수 있다. 레벨 센서 스폿들(LSS)은 화살표(A)(스캐닝 방향)로 나타낸 바와 같이 기판(W) 및 레벨 센서를 서로에 대해 상대적으로 이동시킴으로써 측정될 기판(W)의 영역(예를 들어, 타겟부(C))을 스캐닝한다.
기판(W) 상의 레벨 센서 스폿(LSS)의 위치에 의존하여, 선택 메카니즘이 레벨 센서 스폿 또는 스폿들(LSS)을 선택하며, 이는 측정된 타겟 영역(C)으로부터 높이 데이터를 도출하기 위해 적용가능하다. 선택된 레벨 센서 스폿들(LSS)에 기초 하여, 레벨 프로파일이 연산될 수 있다.
도시된 장치는 다양한 모드들에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 스텝 모드에서 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 투영 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광). 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
절대적인 거울 맵을 결정하기 위해, 간섭계(IF)들을 이용하여 웨이퍼 테이블(WT)의 x-위치가 모니터링되며, 웨이퍼를 가로질러 다양한 다른 x-위치들에서 복수의 레벨 센서(LS) 측정들이 수행된다. 각각의 레벨 센서 측정은 선택적으로 정적일 수 있다. 이 경우, 통상적으로 각각의 레벨 센서는 각각의 측정 지점에서 다수의 측정들을 취하고 평균 값을 제공하여, 잡음의 효과들을 감소시킨다. 통상적인 예시에서, 각각의 레벨 센서는 단일 지점에서 600 개의 판독을 취할 수 있지만, 상이한 센서들이 상이한 수의 판독들을 취하도록 구성되고 배치될 수 있으며, 정말로 기판 테이블의 상이한 위치들에서 상이한 수의 판독들이 취해질 수 있다. 이해하는 바와 같이, 측정들의 개수를 증가시키는 것은 잡음의 효과를 감소시키지만, 측정 시간도 증가시킨다. 따라서, 캘리브레이션 시간과 측정 정확성 사이에 트레이드오프(trade off)가 존재한다. 정적 측정에 대한 대안예로서, 레벨 센서 어레이(LS)가 측정을 수행하고 있는 동안, 웨이퍼 테이블(WT)이 레벨 센서 어레이(LS)의 방향을 따라 이동될 수 있다. 적절한 시간들에 센서 출력을 샘플링함으로써 웨 이퍼의 특정한 지점들에 관한 측정들이 얻어질 수 있다. 이 경우, 각각의 지점에서 수행되는 측정들의 개수는 통상적으로 정적 측정에 대한 것보다 더 적을 것이며, 단 하나일 수도 있다.
도 5에 나타낸 예시에서, 웨이퍼 테이블(WT)은 제어기(6)를 이용하여 이동가능하다. 특히, 웨이퍼 테이블(WT)은 맨 왼쪽 위치에서 맨 오른쪽 위치로의 스텝에서 액추에이터들 23을 이용하여 X-축선에 평행하게 이동된다. 각각의 스텝 이후에, 타겟 웨이퍼 지점을 포함한 모든 레벨 센서들이 측정을 취한다.
액추에이터들(23 및 24)은 리소그래피 장치에 고정된 레벨 센서에 대한 기판 테이블(WT)의 상대 이동을 발생시키도록 배치된다. 액추에이터는 최고 속력을 가질 것이다. 도 4에 따른 스캐닝은 이 최고 속력에 의해 제한된 Y 방향으로의 최고 스캐닝 속력을 가질 것이다.
액추에이터들(23 및 24)에 연결되는 제어기(6)는 액추에이터들의 작동을 제어하도록 구성되고 배치된다. 또한, 제어기(6)에는 레벨 센서로부터의 출력 신호가 제공된다.
제어기(6)는, 예를 들어 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 다른 형태의 프로그래밍 디바이스, 주문형 집적 회로(application specific integrated circuitry), 또는 여하한의 다른 형태의 프로그램가능한 디바이스를 포함하는 전자 제어기, 아날로그, 디지털 또는 그 조합과 같은 여하한 형태의 제어기를 포함할 수 있다. 액추에이터는 아날로그 라인, 디지털 라인, 다중화된 디지털 라인, 또는 여하한의 다른 통신 채널과 같은 여하한의 적절한 연결을 통해 제어기에 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 레벨 센서로 기판(W)을 스캐닝하는 동안 기판 테이블(WT)은 X 및 Y 방향으로의 작동을 조합하여 발생된 조합된 이동으로 레벨 센서에 대해 이동된다. 이는 액추에이터들 중 하나의 최고 속력보다 높은 스캐닝 속력, 특히 도 4에 따른 Y-방향만으로의 스캐닝보다 더 높은 속력을 허용할 것이다.
레벨 센서를 이용한 스캐닝의 일 예시가 도 6에 도시된다. 이 실시예에 따르면, 레벨 센서는 긴 스트로크들을 이용하여 기판 표면을 스캐닝한다. 스트로크들은 한 방향으로 연장될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 스트로크들은 파형(wavy)이거나 주기적일 수 있다. 일 실시예에서, Y 방향 이동은 X-액추에이터들(23)의 영향을 받아 X 방향으로의 이동으로 변조된다.
액추에이터들(23 및 24)의 조합된 이동은 각 축선과 일반적으로 45 도 각도로 스트로크들을 유도한다. 액추에이터들(23 및 24)의 이동이 조합되기 때문에, 결과적인 조합된 속력은 대략 41 % 더 높다. 상기 결과는, 이 실시예에 따르면 기판의 총 표면의 스캐닝이 더 빠르게 수행될 수 있어, 특히 측정 위치에서 시간을 절약하게 한다는 것이다.
더 높은 스캐닝 속력으로 인한 시간 절약을 달성하기 위해, 당업자에게 알려진 여하한의 레벨 센서들이 본 발명과 조합하여 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 액추에이터들의 조합된 이동의 각도에 대응하는 각도에 걸쳐 기판 테이블(WT)이 회전된다. 이는 도 4 및 도 6의 타겟부들(40 및 41)의 중심 라인(heart line)으로 하여금 본 발명에 따른 스캐닝 방향과 정렬되게 한다. 이 접 근법에서, 기판 테이블은 스캐닝을 위해 45 도만큼 회전된다. 스캐닝 이후, 기판 테이블은 동일한 각도로 다시 회전될 수 있다. 이는 종래 구성들에 따른 방사선의 투영을 허용한다.
도 2의 실시예에 따른 레벨 센서 스폿들은, 일 실시예에서 도 7a에 나타낸 레벨 센서 그리드(100)를 이용하여 얻어진다. 상기 그리드(100)에는 격자(101)가 제공된다. 각각의 갭(102)은 폭(104) x 높이(105)인 치수들은 갖는다. 도 7a는 그리드 좌표계를 나타내기 위해 X, Y 축선을 나타낸다. 격자(101)는 그리드(100)의 중앙부에 걸쳐 X 방향에 평행하게 위치된다. 이하, gX, gY 및 gZ가 이 정의된 그리드 축선을 칭할 것이다. 또한, 여하한의 이 축선을 중심으로 한 회전은 이하 gRx, gRy 및 gRz라고 칭할 것이다. gRz는 도 7a에 나타낸 평면에서의 그리드의 회전을 칭한다.
도 4에 나타낸 일 실시예에서, 레벨 센서는 각도 α- 본 명세서에서 기판 표면과 입사빔 간의 교각(direct angle)으로서 정의함 -로 기판 표면 상에 방사선 빔을 지향한다. 이 각도는 20 도와 같이 5 내지 80 도, 특히 5 내지 40 도일 수 있다. 이 각도(α)는 아래에서 레벨 센서 방사선의 입사각으로서 사용될 것이다.
레벨 센서의 방사선 소스(도시되지 않음)와 기판(W)에 지향된 방사선 빔(16) 사이에 그리드(100)가 위치된다. 그리드(100)는 레벨 센서의 검출부(2)의 일부분이다. 격자(101)는 도 2에 따른 레벨 센서 스폿들의 형성을 유도할 것이다. 그리드(100)는 상기 빔(16)의 이동 방향에 수직으로 위치된다.
레벨 센서 스폿들(LSS)의 크기는 슬릿(102)의 크기 및 입사각(α)의 각도에 의존한다. 일 실시예에서, 그리드(100)는 LSS가 동일한 폭(104) 및 거의 높이(105)/sin(α)의 높이/길이를 갖도록 위치될 수 있다. α가 약 20 도인 경우, 스폿의 크기는 입사각의 확장으로 인해 갭(102)의 높이(105)의 약 3 배일 것이다.
제 1 실시예에서, 그리드(100)의 구성이 유지되고 종래 구성들에 대응한다. 이 구성에 따른 레벨 센서 스폿들(LSS)은 기판 표면의 X 축선과 정렬될 것이며, 레벨 센서로의 스캐닝시 기판의 XY 평면에 대해 45 도의 각도로 실시예에 따라 이동할 것이다.
레벨 센서의 제 2 실시예에서, 레벨 센서는 액추에이터들에 의해 발생된 조합된 이동의 각도와 대응하는 각도에서 레벨 센서 스폿들(LSS)을 투영하기 위해 적합하게 된다. 조합된 이동이 도 6에 나타낸 바와 같이 방위되는 경우, LSS는 기판의 XY 평면에서 45 도만큼 기울어질 수 있다. 이는 γ의 각도만큼 그리드(100)를 기울임으로써 얻어질 수 있으며, 이때 γ는 일반적으로 45/sin(α)와 같다. 기울기(γ)는 도 7a에 따른 평면 밖의 회전 축선인 그리드의 Z-축선(gRz)을 중심으로 한 실시예이다.
도 8은 이 실시예를 개략적으로 나타낸다. 당업자는 도 8 내지 도 14에 따른 표현을 잘 알고 있을 것이며, 이때 레벨 센서의 투영부의 일부분인 투영 광학기는 명백함을 위해 도시되지 않는다. 그리드(100)는 레벨 센서의 투영부의 일부분이며, 투영부의 방사선 소스(도시되지 않음)에 의해 방출된 방사선 빔의 경로 내에 위치된다. 또한, 거울, 렌즈 등과 같은 광학 요소들이 투영부의 일부분일 수 있다.
gRz를 중심으로 γ 도만큼 그리드(100)를 회전시킴으로써, 도 8에 도시된 바와 같이 레벨 센서 스폿들이 회전된다.
그리드(100)는 원래 Z-축선에 대해 70 도의 각도로 위치되었다. 이 방식에서, 빔(16)은 갭(102)들의 레인에 대해 매우 수직에 가깝다. 하지만, 이러한 위치는 갭(102)들의 중심부(110)만이 도 8에 따른 실시예에서 기판 표면 상의 포커스 내에 있을 수 있다는 사실을 유도한다. 갭(109)의 위쪽으로부터 기판 표면까지의 광학 거리는 갭(109)의 아래쪽으로부터 기판 표면까지의 거리보다 길다. 일 실시예에서, 그리드는 이 효과가 일어나지 않도록 위치된다. 디포커스를 상쇄(counter)시키는 이러한 위치설정은 샤임플러그 조건이라고 칭해진다. Z에 대한 70 도의 경사 대신에, 그리드는 90 도 기울어질 수 있다. 그때, 그리드(100)는 기판 표면(W)에 일반적으로 평행하게 위치된다. 이는 LSS의 전체 세트로 하여금 포커스 내에 있게 할 것이다.
도 9는 기판(W)의 XY 평면에 대해 45 도의 각도로 포커스된 LSS를 얻는 일 실시예를 나타낸다. 그리드는 LSS가 샤임플러그 조건을 따르도록 위치되며, 이때 전체 레벨 센서 스폿들이 포커스된다. 그리드(100)는 스폿들을 상응하여 회전시키기 위해 gRz를 중심으로 γ 도, 일 실시예에서는 약 45 도만큼 기울어진다.
제 3 실시예에 따르면- 도 10 -, 그리드 100 대신에 도 7b에 따른 그리드 110이 방사선(16)의 경로 내에 위치된다. 그리드 110는 격자가 그리드 110의 직사각형 본체에 걸쳐 대각으로 위치된다는 점에서 그리드 100과 다르다. 상기 결과는, gRz를 중심으로 한 경사(129)가 제 1 및 제 2 실시예(도 8 및 도 9)에 따른 상 황에 대해 변화된다는 것이다. 경사(129)는 γ보다 작을 것이다.
제 4 실시예에 따르면- 도 11 -, 그리드(110)가 gRz를 중심으로 기울어지지 않는다. 하지만, 이러한 경사는 현재 레벨 센서들의 재설계를 필요로 할 수 있다. 도 10에 나타낸 제 3 실시예에 따르면, 그리드는 종래 기술에 따른 위치에 대해 회전된다. 이러한 회전에 대한 공간은 몇몇 종래 리소그래피 시스템들에서 이용가능하지 않다.
도 11은 LSS가 기판 표면의 XY 평면에 대해 45 도 회전되도록 위치된 그리드(110)를 나타내며, 상기 그리드(110)는 각도(130)만큼 gRy를 중심으로 기울어진다. 사실상, 그리드(110)의 부분 120은 더 상류에 있는 부분 121보다 더 전방(하류)에 있다. 또한, 120 부근의 갭들의 결과로서 형성된 LS 스폿들이 기판 표면의 Y 방향으로 더 전방에 위치되기 때문에, gRy를 중심으로 한 경사가 도 10에 따른 실시예에 비해 스폿들의 디포커스를 감소시키게 할 것이다.
도 12는 그리드(110)에 대해 기본적으로 동일한 구성을 갖는 또 다른 실시예를 나타낸다. 도 12에 개략적으로 예시된 레벨 센서의 투영부는 이제 방사선 빔(16)의 경로 내에 광학 요소(140)를 포함한다. 방사선 빔은 광학 요소(140)를 관통할 것이며, 광학 요소의 재료의 굴절률에 따라 영향을 받을 것이다.
일 실시예에서, 광학 요소는 웨지들을 포함한다. 그리드(110)가 각도(131)로 gRy를 중심으로 기울어지기 때문에, 웨지들 바람직하게는 각각의 스폿에 대해 적합하게 된 웨지들을 포함한 광학 요소(140)가 스폿들 간의 위상차들을 보상할 수 있다. 이는 종래 구성에 따른 검출 격자를 사용하게 할 것이다. 당업자라면 포커 스 차이를 보상하기 위해 웨지 두께를 적합하게 할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
기판 표면 상의 LSS를 회전시키기 위한 도 8 내지 도 12에 따른 여하한의 실시예들에 따른 그리드 100 또는 그리드 110의 회전은 더 폭넓은 LSS 어레이를 유도할 것이다. 도 2에서 5 개의 LSS의 폭은 WLSS로 나타낸다. 기판 표면의 XY 평면에 대해 45 도의 각도로 LSS 어레이를 방위시키기 위해 여하한의 언급된 실시예에 따라 그리드(100 또는 110)가 회전되는 경우, 이 폭(WLSS)은 1.41 배 더 넓어질 것이다.
도 4에 예시된 스캐닝시 45 도 지향된 스트로크들을 유도한 전체 속력의 두 액추에이터들의 조합된 이동 및 1.41 더 넓은 LS 어레이의 결과는 함께 50 %의 시간 절약을 가능하게 할 것이다. 속력이 증가되고 LS 어레이의 폭도 증가되기 때문에, 본 발명에 따라 배치되고 적합하게 된 종래 레벨 센서가 2 배 속력으로 레벨 감지 방법을 수행할 수 있다.
격자 상에서 LS 스폿들을 회전시키는 경우, LS 폭의 여분의 이득을 갖기 위해 LSS의 원래 사용된 폭이 유지될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 도 7c에 따른 그리드(115)가 사용될 수 있다. 그리드(115)는 더 많은 슬릿들(102)- 예를 들어, 9 개 대신에 13 개 -을 갖는 대각선 격자를 갖는다. 도 8 내지 도 12에 따른 실시예들에서 수정된 그리드(115)를 이용하는 것은 기판 표면 상에 일반적으로 동일한 크기의 스폿들을 갖는 LSS 어레이를 갖게 할 것이다. 이 실시예에 따르면, 높이 측정들에 대한 측정 지점의 동일한 밀도가 유지될 수 있다.
도 13은 45 도만큼 LSS를 회전시키기 위해 gRz를 중심으로 약 45 도의 각 도(134)만큼 회전된 샤임플러그 위치된 그리드(110)를 갖는 또 다른 실시예를 나타낸다. 샤임플러그 조건은 gRx를 중심으로 한 그리드의 회전에 의해 얻어진다.
도 8 내지 도 13은 레벨 센서의 투영부의 필수 요소들만을 나타낸다. 당업자라면, 레벨 센서의 검출부에서 대응하는 측정들이 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 검출부도 그리드를 포함한다. 이는 그리드 100, 그리드 110 또는 그리드 115일 수 있다. 검출부 그리드들은 회전된 LSS의 검출을 허용하고 샤임플러그 조건의 LSS를 측정할 수 있도록 gRz, gRy, gRx를 중심으로 회전될 수 있다. 당업자라면, 앞선 설명으로부터 투영부 및 검출부에 대한 상이한 실시예들을 조합하는 것이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 하지만, 이는 유사한 방식으로 배치된 투영부 및 검출부를 갖는 설계의 단순성(simplicity)을 개선시킬 수 있다.
일 실시예에서, 기판 테이블은 본 발명에 따른 개선된 스캐닝 스트로크와 필드들(40)을 정렬시키기 위해 Rz를 중심으로 회전된다. 기판 테이블(WT)은 최고 스캐닝 속력을 허용하기 위해 45 도만큼 회전된다. 이제, 더 높은 속력으로 LS 스캐닝이 수행되지만, 스트로크들은 기판 상의 필드들(40)과 정렬된다.
본 발명의 적어도 1 이상의 실시형태에 따르면 도 4에 예시된 필드들의 중앙에 대해 기울어진 방향으로 기판 표면의 높이들을 스캐닝하는 것이 제안되기 때문에, 본 발명에 따르면 본 발명의 여하한의 방법들에 따라 측정된 높이들을 보정하는 것이 제안된다. 상기 보정은 단일 캘리브레이션일 수 있다. 캘리브레이션은 레이아웃-의존성 측정에 대해 수행되며, 이때 스캐닝 스트로크들은 도 4에 따라 수행된다.
레이아웃-독립성 레벨링 캘리브레이션은 확고한(robust) 메카니즘에 대해 비교적 짧은 시간에 레이아웃-독립성 측정의 효과를 캘리브레이션하기 위해, [핑거프린트 메카니즘(fingerprint mechanism)과 같은] 캘리브레이션 메카니즘을 이용한다. 본 명세서에서 설명된 메카니즘을 이용하면, 단일 기판 또는 타겟부를 이용하여 캘리브레이션할 수 있지만, 캘리브레이션은 1 이상의 기판 또는 타겟부를 이용하여 수행될 수도 있다.
캘리브레이션은 적어도 1 이상의 특수한 캘리브레이션 타겟부의 세트를 식별한다. 각각의 캘리브레이션 타겟부는 여러번 스캐닝된다. 각각의 타겟부는 레벨 센서를 이용하여 기판 상의 여하한의 타겟부 상에서 수행되는 레벨 센서 측정의 모든 가능한 패턴으로 적어도 한번 이상 스캐닝된다.
이러한 식으로 캘리브레이션시, 레벨 센서가 타겟부에 대해 상이한 상대 위치를 가질 때마다, 적어도 1 이상의 캘리브레이션 타겟부가 여러번 측정된다. 스캔들의 상대 위치들은, 실제 노광에 대해 일어나는 실제 레벨 센서 측정들 동안 수행되는 가능한 레벨 센서 스캔에 대응하도록 선택된다.
타겟부에 대한 상이한 상대 위치들로 수행된 상이한 캘리브레이션 스캔들을 비교함으로써, 실제 레벨 센서 스캔들 및 실제 노광을 위해 추후 수집되는 데이터가 기판 상의 타겟부들의 노광 포커스 간의 차이를 최소화하도록 보상될 수 있다.
상이한 캘리브레이션 스캔들을 비교함으로써, 노광 포커스 데이터에 대한 레벨 센서 스캔의 상대 위치의 효과가 예측되고, 이에 따라 보상될 수 있다.
가장 통상적인 원주형 레이아웃에 대해, 캘리브레이션 스캔들의 개수는 레이 아웃 독립성 레벨링 데이터 획득에 있어서 스트로크들의 개수일 것이다. 이 캘리브레이션은 종래 기술에 따라 스캐닝된 동일한 타겟부(40) 상에 도 6의 방법에 따라 타겟부(41)를 스캐닝하는 상이한 패턴들을 모두 포개놓음으로서 관찰될 수 있다.
일 예시에 따르면, 본 발명에 따른 2 개의 액추에이터를 이용하는 여하한의 방법에 따라 측정된 2 개의 패턴들이 대응하는 타겟부(40, 41)의 도 4에 따라 측정된 패턴 상에 포개질 수 있다. 이 타겟부 상에서의 측정의 3 개의 패턴들에 있어서 각각의 패턴은 포커스 노광 설정점들의 세트를 발생시킨다. 레이아웃-독립성 패턴과 레이아웃-의존성 패턴의 포커스 노광 설정점들 간의 차이는 레이아웃-의존성 패턴의 캘리브레이션(데이터)이다.
캘리브레이션에 대한 입력으로서 사용되는 견실한 세트의 측정들을 발생시키기 위해 캘리브레이션 메카니즘이 사용된다. 각각의 캘리브레이션 타겟부에서의 모든 판독들의 표준 편차가 계산된다. 일 실시예에 따르면, 가장 높은 표준 편차 값을 갖는 타겟부들은 캘리브레이션으로부터 제외된다. (남은) 타겟부들이 캘리브레이션 데이터(핑거프린트 데이터)를 생성하도록 하나씩 평균될 수 있다.
노광 이전에 타겟부 상에서 수행된 실제 레벨 센서 측정들 동안, 실제 노광 포커스를 보정하기 위해 캘리브레이션 데이터(핑거프린트)가 사용될 수 있다. 이와 같이 수행함으로써, 레벨 센서 측정들이 타겟부의 중심에 대해 상이한 상대 위치로 수행되었다는 사실로부터 발생하는 한, 상이한 타겟부들의 노광 포커스 간의 차이가 감소된다.
캘리브레이션 데이터(핑거프린트)는 레벨 센서 데이터에 기초하여 연산된 노광 포커스에 대한 보정들을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하지만, 대안예에 따르면 캘리브레이션 데이터(핑거프린트)가 레벨 센서 데이터에 대한 보정들을 포함할 수도 있으므로, 노광 포커스는 보정된 레벨 센서 데이터에 기초하여 연산될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 다수 웨이퍼들은 본 발명에 따른 리소그래피 장치로 제조된다. 웨이퍼들은 층층이(layer after layer) 제조된다. 동일한 구조체를 갖는 일련의 소정 웨이퍼들의 모든 층들에 대해, 본 발명에 따른 캘리브레이션 측정이 수행된다. 일련의 소정 웨이퍼들의 각 층에 대해, 상기 층의 생성 이후에 기판 표면의 높이들을 스캐닝함으로써 캘리브레이션 측정이 수행되고, 상기 데이터는 특히 기판의 타겟 영역들의 중앙에 대해 45 도로 스캐닝하는 본 발명에 따른 방법으로 얻어진 데이터에 비교된다. 2 개의 측정 데이터를 비교함으로써, 본 발명에 따른 더 높은 스캐닝 속력을 갖는 방법 또는 장치로 측정된 높이들의 보정을 위한 보정 맵 또는 캘리브레이션 데이터가 얻어질 수 있다.
최후에 생성되는 층을 갖는 웨이퍼에 대응하는 높이들의 데이터 세트는 본 발명의 보정 방법에 따라 얻어진 캘리브레이션 데이터로 본 발명에 따라 보정된다.
캘리브레이션 데이터는 캘리브레이션 테이블의 형태를 가질 수 있으며, 이때 타겟부 내의 다수 상대 x, y 위치들에 대해 보정된 레벨 센서 데이터를 연산하는데 사용될 수 있는 캘리브레이션 값이 저장된다. 상이한 캘리브레이션 테이블들이 레벨 센서 스캔의 상이한 상대 위치들에 대해 제공될 수 있다.
캘리브레이션 보정은 많은 방식으로 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 캘리브레이션 보정은 측정된 레벨 센서 데이터를 직접 보정하고, 보정된 레벨 센서 데이터에 기초하여 노광 포커스 데이터를 연산하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 레벨 센서 데이터가 노광 포커스 데이터를 연산하는데 사용될 수 있으며, 이 경우 캘리브레이션 데이터는 보정된 노광 포커스 데이터를 얻기 위해 이 노광 포커스 데이터를 보정하는데 사용될 수 있다.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365 nm, 355 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외방사선, 극자외(EUV)방사선, X-선, 전자 및 이온을 포함- 이에 제한되지는 않음 -하는 모든 형태의 전자기 방사선 또는 입자 플럭스(particle flux)를 포괄하도록 사용된다. 또한, 본 명세서에서 본 발명은 X, Y 및 Z 직교 방향 및 Ri로 지시되는 I 방향에 평행한 축선을 중심으로 한 회전의 기준 체계를 이용하여 설명된다. 또한, 본 명세서가 별도로 요구하지 않는 경우, 본 명세서에서 사용된 "수직"(Z)이라는 용어는 상기 장치의 방위에 수직이라기보다는, 기판 또는 마스크 표면에 수직인 방향을 칭하도록 의도된다. 이와 유사하게, "수평"이라는 용어는 기판 또는 마스크 표면에 평행인 방향을 칭하므로, "수직" 방향과 직각을 이룬다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 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.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.
이하 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하는 도면;
도 2는 타겟부를 개략적으로 도시하는 도면;
도 3은 도 1의 장치의 부분들을 더 상세하게 도시하는 도면;
도 4는 복수의 타겟부들을 갖는 기판 및 종래 기술에 따른 레벨 센서의 스캐닝 경로를 나타내는 화살표들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 5는 일 실시예에 따른 웨이퍼 스테이지의 상세도;
도 6은 복수의 타겟부들을 갖는 기판 및 바람직한 실시예에 따른 레벨 센서의 스캐닝 경로를 나타내는 화살표들을 개략적으로 도시하는 도면;
도 7a 내지 도 7c는 레벨 센서 그리드의 3 개의 실시예를 나타내는 도면; 및
도 8 내지 도 13은 본 발명의 상이한 실시예들에 따른 레벨 센서의 구성들을 개략적으로 나타내는 도면이다.

Claims (28)

  1. 리소그래피 투영 장치에 있어서:
    패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체;
    기판을 유지하도록 구성되고 배치된 기판 테이블;
    상기 기판의 타겟부 상에 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성되고 배치된 투영 시스템;
    상기 투영 시스템의 초점면에 대해 상기 기판의 타겟부를 위치시키는데 사용되는 높이 데이터를 생성하기 위해, 상기 기판의 전체 또는 일부분의 높이 측정들을 수행하도록 구성되고 배치된 레벨 센서;
    적어도 상기 기판의 표면에 수직인 제 1 방향으로 상기 기판 테이블을 이동시키도록 구성되고 배치된, 최고 속력을 갖는 제 1 액추에이터;
    적어도 상기 기판의 표면에 수직인 제 2 방향으로 상기 기판 테이블을 이동시키도록 구성되고 배치된, 최고 속력을 갖는 제 2 액추에이터; 및
    상기 제 1 및 제 2 액추에이터를 제어함으로써 상기 기판과 상기 레벨 센서 간의 상대 이동의 스트로크(stroke)를 발생시키도록 구성되고 배치된 제어기
    를 포함하고, 상기 제어기는 하나의 액추에이터의 최고 속력보다 높은 속력의 조합된 이동을 나타내기 위해 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 이동을 조합하도록 구성되고 배치되는 리소그래피 투영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 두 액추에이터들의 최고 속력의 적어도 71 % 이상을 조합함으로써 조합된 이동의 스트로크를 발생시키도록 구성되고 배치되는 리소그래피 투영 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는 실질적으로 최고 속력으로 상기 기판 테이블을 이동시키는 두 액추에이터들의 조합된 이동의 스트로크를 발생시키도록 구성되고 배치되는 리소그래피 투영 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 테이블은 상기 기판 테이블에 의해 지지된 기판의 스캐닝 노광을 위하여 이동가능하고, 상기 레벨 센서는 상기 기판 상의 타겟 영역의 적어도 1 이상의 수평축을 중심으로 한 경사 및 수직 위치 중 적어도 1 이상을 측정하도록 배치되는 리소그래피 투영 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레벨 센서는:
    방사선 소스, 상기 방사선 소스로부터 하류(downstream)에 위치된 슬릿들을 갖는 투영 그리드(projection grid), 및 레벨 센서 스폿들로서 상기 방사선 소스로부터 기판 표면을 향해 방사선을 지향하도록 위치된 제 1 반사기를 포함하고, 상기 기판 상에 방사선을 지향하는 투영부; 및
    검출기, 상기 기판과 상기 검출기 사이에 위치된 슬릿들을 갖는 검출 그리드, 및 상기 기판 표면으로부터 검출기로 반사된 광을 지향하도록 위치된 제 2 반사기를 포함하고, 상기 기판 표면으로부터 반사된 방사선을 지향하는 검출부
    를 포함하며, 상기 그리드들은 상기 상대 이동의 스트로크와 정렬되는 레벨 센서 스폿들을 투영하고 검출하도록 위치되는 리소그래피 투영 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판 상의 상기 레벨 센서 스폿들은 상기 액추에이터들 중 적어도 1 이상의 이동 방향에 대해 실질적으로 45 도만큼 회전되는 리소그래피 투영 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 투영 그리드 또는 상기 검출 그리드 중 적어도 1 이상은 상기 기판 표면과 실질적으로 평행하게 위치되는 리소그래피 투영 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투영 그리드 또는 상기 검출 그리드 중 적어도 1 이상은 일반적으로 직사각형이며, 그 폭에 대해 0이 아닌 각도로 위치되는 한 줄의 슬릿들을 갖는 리소 그래피 투영 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 슬릿들은 실질적으로 상기 검출 그리드의 대각선을 따라 위치되는 리소그래피 투영 장치.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투영 그리드 또는 상기 검출 그리드 중 적어도 1 이상은, 상기 슬릿들이 상기 방사선 소스로부터 상이한 거리들에 있도록 기울어지는 리소그래피 투영 장치.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투영 그리드 또는 상기 검출 그리드 중 적어도 1 이상은, 상기 슬릿들의 축선 및 상기 방사선의 이동 방향에 의해 형성된 평면에 실질적으로 수직인 축선을 중심으로 기울어지는 리소그래피 투영 장치.
  12. 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투영 그리드는, 상기 투영 그리드의 경사각 및 상기 방사선의 입사각이 실질적으로 90 도로 조합하도록 기울어지는 리소그래피 투영 장치.
  13. 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투영 그리드는, 상기 투영 그리드의 경사각 및 상기 방사선의 입사각이 샤임플러그 조건(Scheimpflug condition)을 만족하도록 기울어지는 리소그래피 투영 장치.
  14. 제 6 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투영부는 상기 방사선의 광학 경로 길이를 적합하게 하기 위해, 상기 투영 그리드로부터 하류에서 상기 방사선의 경로 내에 위치된 웨지(wedge)를 더 포함하는 리소그래피 투영 장치.
  15. 제 6 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 방사선의 광학 경로 길이를 적합하게 하기 위해, 상기 투영 그리드로부터 상류(upstream)에서 상기 방사선의 경로 내에 위치된 웨지를 더 포함하는 리소그래피 투영 장치.
  16. 리소그래피 투영 장치에서 기판 테이블 상에 지지된 기판의 레벨을 감지하는 방법에 있어서:
    상기 리소그래피 투영 장치는 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지체; 기판을 유지하도록 구성되고 배치된 기판 테이블; 상기 기판의 타겟부 상에 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성되고 배치된 투영 시스템; 높이 데이터를 생성하기 위해 상기 기판의 전체 또는 일부분의 높이 측정들을 수행하도록 구성되고 배치된 레벨 센서; 및 상기 기판과 상기 레벨 센서 간의 상대 이동을 발생시키는 제 1 및 제 2 액추에이터를 갖고, 상기 액추에이터들은 최고 속력을 가지며, 상기 방법은:
    상기 기판 테이블 상에 상기 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판과 상기 레벨 센서 간의 상대 이동을 발생시키는 단계; 및
    상기 기판의 레벨을 감지하는 단계를 포함하고,
    하나의 액추에이터에 의해 발생된 이동의 최고 속도보다 더 높은 속도로 상기 2 개의 액추에이터에 의해 발생된 상대 이동을 조합하는 단계를 더 포함하는 기판 레벨 감지 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 발생된 상대 이동은 수 개의 스트로크들에서의 이동인 기판 레벨 감지 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 높이 측정들은 상기 레벨 센서를 이용하여 스캐닝 방향으로 상기 기판의 전체 또는 일부분을 스캐닝함으로써 수행되는 기판 레벨 감지 방법.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 액추에이터는 X-방향으로의 이동을 발생시키고, 상기 제 2 액추에이터는 Y-방향으로의 이동을 발생시키며, 상기 조합된 이동은 X-Y 평면 내에서 축선-방향들에 대해 적어도 20 도 이상의 각도로 발생되는 기판 레벨 감지 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 이동은 상기 X 및 Y 방향들에 대해 실질적으로 45 도 각도의 스트로크들에 의해 형성되는 기판 레벨 감지 방법.
  21. 제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 기판 표면 상에 방사선을 투영하는 단계, 및 상기 기판 표면으로부터 반사된 방사선을 검출하는 단계를 더 포함하는 기판 레벨 감지 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 방사선을 투영하는 단계는 레벨 센서 스폿들로서 상기 기판 표면 상에 다수의 방사선 빔들을 적용하는 단계를 더 포함하고, 상기 레벨 센서 스폿들은 상대 이동의 방향들 중 적어도 1 이상에 대해 0이 아닌 각도만큼 회전되며, 상기 상대 이동을 조합하는 단계는 일반적으로 동일한 0이 아닌 각도로 상대 이동을 발생시키는 기판 레벨 감지 방법.
  23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 방법은 굴절을 이용하여 상기 투영된 방사선 또는 상기 반사된 방사선 중 적어도 1 이상의 광학 경로 길이를 적합하게 하는 단계를 더 포함하는 기판 레벨 감지 방법.
  24. 데이터 캐리어(data carrier), 컴퓨터 판독가능한 매체, 또는 검퓨터 프로그램 제품 상의 컴퓨터 프로그램에 있어서:
    상기 컴퓨터 프로그램은 기판 테이블 상에 지지된 기판의 레벨을 감지하는 코드 또는 명령어들을 갖고, 상기 코드 또는 명령어들은
    상기 기판과 레벨 센서 간의 상대 이동을 발생시키는 단계; 및
    상기 레벨 센서를 이용하여 상기 기판의 레벨을 감지하는 단계를 수행하며, 상기 발생된 상대 이동은 상기 레벨 센서에 대한 상기 기판 테이블의 이동을 발생시키는 적어도 2 이상의 액추에이터의 조합된 이동인 컴퓨터 프로그램.
  25. 기판의 위치를 제어하는 시스템에 있어서:
    상기 시스템은 프로세서 및 메모리를 포함하고, 상기 메모리는 높이 데이터를 이용하여 투영 시스템의 초점면에 대해 상기 기판의 타겟부를 위치시키는 방법을 수행하기 위해 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 포함한 컴퓨터 프로그램으로 인코딩(encode)되며, 상기 방법은
    제 16 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하여, 상기 높이 데이터를 생성하기 위해 상기 기판의 전체 또는 일부분의 높이 측정들을 수행하는 단계;
    상기 높이 데이터에 대한 보정된 높이 데이터를 연산하기 위해 사전설정된 보정 높이들을 이용하는 단계; 및
    전체 또는 부분적으로 상기 보정된 높이 데이터에 기초하여, 상기 투영 시스템의 초점면에 대해 상기 기판의 타겟부를 위치시키는 단계를 포함하는 기판 위치 제어 시스템.
  26. 기판의 위치를 제어하는 시스템에 있어서:
    상기 시스템은 프로세서 및 메모리를 포함하고, 상기 메모리는 레벨 센서에 의해 얻어진 높이 데이터를 보정하는 보정 높이들을 계산하는 방법을 수행하기 위해 상기 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 포함한 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되며, 상기 방법은
    제 16 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따라, 높이 프로파일을 생성하기 위해 상기 기판의 타겟부의 높이 측정들을 수행하는 단계;
    상기 높이 프로파일에 기초하여, 레벨 프로파일을 연산하는 단계; 및
    상기 레벨 프로파일과 상기 높이 프로파일 간의 차이를 연산함으로써, 상기 보정 높이들을 결정하는 단계를 포함하는 기판 위치 제어 시스템.
  27. 높이 데이터를 이용하여 투영 시스템의 초점면에 대해 기판의 타겟부를 위치 시키는 방법을 수행하기 위해, 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 포함한 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되는 컴퓨터-판독가능한 매체에 있어서:
    상기 방법은
    제 16 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따라, 상기 높이 데이터를 생성하기 위해 상기 기판의 전체 또는 일부분의 높이 측정들을 수행하는 단계;
    상기 높이 데이터에 대한 보정된 높이 데이터를 연산하기 위해 사전설정된 보정 높이들을 이용하는 단계; 및
    전체 또는 부분적으로 상기 보정된 높이 데이터에 기초하여, 상기 투영 시스템의 초점면에 대해 상기 기판의 타겟부를 위치시키는 단계를 포함하는 컴퓨터-판독가능한 매체.
  28. 높이 데이터를 이용하여 투영 시스템의 초점면에 대해 기판의 타겟부를 위치시키는 방법을 수행하기 위해, 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 포함한 컴퓨터 프로그램으로 인코딩되는 컴퓨터-판독가능한 매체에 있어서:
    상기 방법은
    제 16 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따라, 높이 프로파일을 생성하기 위해 상기 기판의 타겟부의 높이 측정들을 수행하는 단계;
    상기 높이 프로파일에 기초하여, 레벨 프로파일을 연산하는 단계; 및
    상기 레벨 프로파일과 상기 높이 프로파일 간의 차이를 연산함으로써, 상기 보정 높이들을 결정하는 단계를 포함하는 컴퓨터-판독가능한 매체.
KR1020090020436A 2008-03-11 2009-03-10 기판 표면에 관한 높이 데이터를 측정하고 획득하는 리소그래피 장치 및 방법 KR101052848B1 (ko)

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