KR20100129239A - 조명 균일성 보정 및 균일성 드리프트 보상을 위한 리소그래피 장치 및 방법 - Google Patents

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헨드리쿠스 로베르투스 마리에 반 그리벤브로에크
피터 씨. 코처스퍼거
토드 알. 다우니
엘리자베스 스톤
질라드 이스트반 시스자르
프레데릭 쿠빅
올가 블라디미르스키
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
에이에스엠엘 홀딩 엔.브이.
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Abstract

균일성 보정 시스템을 포함한 리소그래피 장치가 개시된다. 상기 시스템은 방사선 빔의 각 부분들의 세기를 보정하기 위해 방사선 빔과의 교차점 내로, 및 그 밖으로 이동가능하도록 구성된 핑거들을 포함한다. 또한, 상기 시스템은 핑거들 중 대응하는 핑거에 커플링되고, 대응하는 핑거들을 이동시키도록 구성된 작동 디바이스들을 포함한다. 핑거들 각각의 선단의 폭은 작동 디바이스들의 폭의 절반이다. 예를 들어, 조명 빔 이동, 광학 기둥 균일성, 균일성 보상기 드리프트 등에 의해 야기된 균일성 드리프트를 보상하는 시스템 및 방법이 제공된다. 시스템 드리프트에 의해 야기된 조명 슬릿 균일성이 측정된다. 균일성에 기초하여, 균일성 보상기들의 제 1 개별 위치들이 결정된다. 제 1 개별 위치들로 균일성 보상기들이 이동된다. 기판이 노광된다. 대안적으로, 또 다른 조명 슬릿 균일성이 측정된다. 또 다른 조명 슬릿 균일성은 타겟 조명 슬릿 균일성과 비교된다. 공차 밖인 경우, 또 다른 조명 슬릿 균일성에 기초하여 균일성 보상기들의 제 2 개별 위치들이 결정된다. 제 2 개별 위치들로 균일성 보상기들이 이동된다. 균일성 보상기들이 제 1 또는 제 2 개별 위치들에 있는 채로 기판이 노광된다. 일 예시에서, 실시간 시스템 드리프트를 보상하도록 로트의 각 기판 사이에서 이 방법이 수행되어, 시스템 성능을 더 증가시킨다.

Description

조명 균일성 보정 및 균일성 드리프트 보상을 위한 리소그래피 장치 및 방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND METHOD FOR ILLUMINATION UNIFORMITY CORRECTION AND UNIFORMITY DRIFT COMPENSATION}
본 발명은 리소그래피 장치 및 조명 균일성 보정 시스템(illumination uniformity correction system)에 관한 것이다. 본 발명은 일반적으로 리소그래피에 관한 것으로, 특히 예를 들어 조명 빔 이동, 광학 기둥(optical column) 균일성, 균일성 보상기 드리프트(drift) 등에 의해 야기된 균일성 드리프트를 보상하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층에 대응하는 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있으며, 이 패턴은 방사선-감응재(레지스트)층을 갖는 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 1 개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 이미징(imaging)될 수 있다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 노광되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 알려진 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼, 및 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"-방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행한 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다.
리소그래피 장치는, 전형적으로 방사선이 패터닝 디바이스 상에 입사하기 전에 방사선 소스에 의해 발생된 방사선을 컨디셔닝(condition)하도록 배치되는 조명 시스템을 포함한다. 조명 시스템은, 예를 들어 방사선의 1 이상의 특성, 예를 들어 편광 및/또는 조명 모드를 수정할 수 있다. 조명 시스템은 균일성 보정 시스템을 포함할 수 있으며, 이는 방사선 내에 존재하는 비-균일성, 예를 들어 세기 비-균일성을 보정하거나 감소시키도록 배치된다. 균일성 보정 디바이스들은 세기 변동들을 보정하기 위해 방사선 빔의 에지 내로 삽입되는 작동 핑거(actuated finger)를 사용할 수 있다. 하지만, 보정될 수 있는 세기 변동의 공간 주기의 폭은 균일성 보정 시스템의 핑거들을 이동시키는데 사용된 작동 디바이스(actuating device)의 크기에 의존한다. 또한, 몇몇 경우에 방사선 빔의 불규칙을 보정하는데 사용된 핑거들의 크기 또는 형상이 수정되면, 균일성 보정 시스템은 방사선 빔에 의해 형성된 퓨필과 같은 방사선 빔의 1 이상의 특성들을 바람직하지 않은 방식으로 절충하거나 수정할 수 있다.
리소그래피는 집적 회로(IC)뿐만 아니라 다른 디바이스들 및/또는 구조체들을 제조하는데 있어서도 중요한 공정으로서 폭넓게 인식된다. 리소그래피 장치는 리소그래피 시 사용되는 기계이며, 이는 기판의 타겟부와 같은 기판 상에 원하는 패턴을 적용시킨다. 리소그래피 장치를 이용한 IC의 제조 시, (대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는) 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성한다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 기판) 상의 (예를 들어, 1 개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 전형적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(예를 들어, 레지스트)층 상으로의 이미징을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. IC의 제조 비용을 감소시키기 위해, 각각의 IC의 다수 기판들을 노광하는 것이 통상적이다. 또한, 이와 마찬가지로 리소그래피 장치는 거의 끊임없이 사용되는 것이 통상적이다. 즉, 모든 형태의 IC의 제조 비용을 잠재적 최소로 유지하기 위해, 기판 노광들 사이의 유휴 시간도 최소화된다. 따라서, 리소그래피 장치는 열을 흡수하여, 드리프트, 이동 및 균일성 변화들을 초래하는 장치의 구성요소들의 팽창을 야기한다.
기판 및 패터닝 디바이스에 대한 우수한 이미징 품질을 보장하기 위해, 조명 빔의 제어된 균일성이 유지된다. 즉, 패터닝 디바이스를 통해 투과되거나 반사되기 전에 조명 빔은 잠재적으로 비-균일한 세기 프로파일을 갖는다. 전체 리소그래피 공정에 대해, 적어도 약간의 균일성으로 조명 빔이 제어되는 것이 바람직하다. 균일성은 전체 조명 빔을 가로질러 일정한 세기를 칭할 수 있지만, 타겟 조명에 대해 조명을 제어하는 능력을 칭할 수도 있다. 타겟 조명 균일성은 평탄하거나 평탄하지 않은 프로파일을 갖는다. 패터닝 디바이스는 방사선 빔에 패턴을 부여하며, 이는 기판 상에 이미징된다. 이 투영된 방사선 빔의 이미지 품질은 조명 빔의 균일성에 의해 영향을 받는다.
시장(market)은, 리소그래피 장치가 제조 능력을 최대화하고 디바이스당 비용을 낮게 유지하도록 가능한 한 효율적으로 리소그래피 공정을 수행할 것을 요구한다. 이는 제조 결함들을 최소로 유지한다는 것을 의미하며, 이는 조명 빔의 균일성의 효과가 실제적으로 많이 최소화되어야 하는 이유이다.
본 명세서에서 확인되거나 다른 곳에서 확인되는 1 이상의 문제들을 극복하거나 완화하는 리소그래피 장치 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템을 포함한 리소그래피 장치가 제공된다. 조명 시스템은 방사선 빔으로 조명되는 경우 실질적으로 일정한 퓨필을 수용하도록 구성된 평면에 위치되는 균일성 보정 시스템을 포함한다. 균일성 보정 시스템은 방사선 빔의 각 부분의 세기를 보정하기 위해 방사선 빔과의 교차점(intersection) 내로, 및 그 밖으로 이동가능하도록 구성된 핑거들, 및 핑거들 중 대응하는 핑거에 커플링(couple)되고 대응하는 핑거들을 이동시키도록 구성된 작동 디바이스들을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 핑거의 선단(tip)의 폭은 선단을 이동시키도록 구성된 작동 디바이스의 폭의 거의 절반이다.
일 예시에서, 리소그래피 장치는 지지 구조체, 기판 테이블 및 투영 시스템을 더 포함한다. 지지 구조체는 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하도록 구성된 패터닝 디바이스를 유지하도록 구성된다. 기판 테이블은 기판을 유지하도록 구성된다. 투영 시스템은 기판의 타겟부 상에 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 핑거들에 의해 보정된 방사선의 세기 변동의 공간 주기는 핑거들 각각의 선단의 폭의 적어도 2 배 이상이다.
일 실시예에서, 핑거들은 서로 맞물리도록(interlock) 구성되는 제 1 및 제 2 마주하는 뱅크(opposing bank) 내에 배치되며, 핑거들의 각 뱅크는 단일 평면 내에 존재한다.
일 실시예에서, 선단의 폭은 약 2 mm이고, 보정된 방사선의 세기 변동의 공간 주기는 약 4 mm이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제 1 평면에 실질적으로 일정한 퓨필을 형성하도록 제 1 평면에 방사선 빔을 포커스하는 단계- 실질적으로 일정한 퓨필을 형성한다는 것은, 제 1 평면을 가로지르는 각 지점에서 방사선의 각도 분포가 동일하다는 것을 내포할 수 있음 -; 제 1 평면 내에 위치된 겹쳐지지 않은 핑거들의 뱅크에서 1 이상의 핑거들을 조정함으로써 제 1 평면에서 방사선의 빔의 세기를 조정하는 단계; 방사선 빔의 경로 내로, 및 경로 밖으로 제 1 평면 내에 위치된 핑거들을 이동시킴으로써 제 1 평면에서 방사선 빔의 세기를 조정하는 단계; 방사선 빔을 패터닝하기 위해, 패터닝 디바이스 상으로 방사선 빔을 지향하는 단계; 기판 상에 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함한 리소그래피의 방법이 제공된다.
일 예시에서, 핑거들 각각의 선단의 폭은 핑거들 중 대응하는 핑거를 각각 이동시키는데 사용되는 대응하는 작동 디바이스들의 폭의 절반이다. 일 예시에서, 핑거들은 마주하는 뱅크들 내에서 맞물리도록 배치된다. 일 예시에서, 핑거들에 의해 보정된 방사선의 세기 변동의 공간 주기는 핑거들 각각의 선단의 폭의 2 배이다.
앞서 언급된 바와 같이 주어진 경우, 타겟 조명 프로파일에 대한 조명 빔의 비-균일성을 최소화하는 한편, 기판 스루풋(thru-put)에 대한 여하한의 영향을 최소화하는 균일성 보상기 시스템 및 방법이 요구된다. 이 요구를 충족시키기 위해, 본 발명의 실시예들은 후속한 기판들 사이에서 300 내지 600 ms로 수행되는 균일성 보상기 시스템 및 방법들로 지향된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 균일성 보상기들을 이용하여 조명 슬릿(조명 빔의 일부분)의 균일성을 제어하는 방법이 제공된다. 다음 설명은 순서를 내포하지만, 이는 단지 예시적이고, 본 발명의 실시예의 의도로부터 벗어나지 않고 순서가 재배치될 수 있다. 리소그래피 시스템 내의 드리프트에 의해 야기된 조명 슬릿 균일성을 측정한다. 균일성 측정에 기초하여, 균일성 보상기들의 제 1 개별 위치(respective position)들을 결정한다. 제 1 개별 위치들로 균일성 보상기들을 이동시킨다. 균일성 보상기들을 이동시킨 후, 또 다른 조명 슬릿 균일성을 측정한다. 또 다른 조명 슬릿 균일성과 타겟 조명 슬릿 균일성을 비교한다. 비교의 결과가 공차 밖인 경우, 또 다른 조명 슬릿 균일성에 기초하여 균일성 보상기들의 제 2 개별 위치들을 결정하고, 제 2 개별 위치들로 균일성 보상기들을 이동시킨다. 비교의 결과가 공차 밖인지 아닌지에 상관없이, 균일성 보상기들이 제 1 또는 제 2 개별 위치들에 있는 채로 기판을 노광한다. 대안적으로, 또 다른 실시예는 또 다른 조명 슬릿 균일성과 타겟 조명 슬릿 균일성을 비교하지 않으며, 따라서 균일성 보상기를 이동시킨 후 기판을 노광한다.
일 예시에서, 조명 슬릿 균일성을 측정하는 단계는 이후 균일성 보상기들과 연계되는 슬릿들을 가로질러 연속한 세기 프로파일을 생성하기 위해 조명 빔 슬릿 세기를 통합하는 단계를 포함한다. 또 다른 예시에서, 조명 슬릿 균일성을 측정하는 단계는 이후 균일성 보상기들과 연계되는 슬릿을 따라 불연속 세기 샘플들을 이용하여 슬릿-스캔 평균 세기 프로파일(slit-scan averaged intensity profile)을 발생시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 균일성 보상기들은 조명 슬릿 균일성을 수정하기 위해 조명 빔의 경로 내로 삽입되고, 상기 경로로부터 회수되는 핑거들을 포함한다. 일 예시에서, 조명 슬릿 균일성의 변화들은 시스템 드리프트(예를 들어, 조명 빔 이동, 광학 기둥 균일성, 균일성 보상기 드리프트 등)에 의해 야기된다.
일 예시에서, 타겟 조명 슬릿 균일성은 평탄한 프로파일을 포함한다. 또 다른 예시에서, 타겟 조명 슬릿 균일성은 비-평탄 프로파일을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 균일성 보상기들을 이용하여 조명 슬릿(조명 빔의 일부분)의 균일성을 제어하는 방법이 제공된다. 다음 설명은 순서를 내포하지만, 이는 단지 예시적이고, 본 발명의 실시예의 의도로부터 벗어나지 않고 순서가 재배치될 수 있다. 균일성 보상기들의 초기 캘리브레이션(calibration)을 수행한다. 초기 캘리브레이션에 기초하여, 복수의 균일성 보상기들의 제 1 위치를 결정한다. 결정된 제 1 위치로 복수의 균일성 보상기들 각각을 이동시킨다. 균일성 보상기들을 포함한 광학 시스템을 통해 빔을 투과시키며, 이때 상기 빔은 패터닝되고 기판 상으로 지향된다. 복수의 균일성 보상기들을 이용하여 시스템 드리프트를 보상한다. 일 예시에서, 상기 보상하는 단계는 다수의 단계들에 의해 성취되며, 이들 중 하나는 조명 슬릿 균일성을 측정하는 단계이다. 비교 결과를 생성하기 위해, 측정된 조명 슬릿 균일성과 타겟 조명 슬릿 균일성을 비교한다. 비교 결과가 공차 내에 있지 않은 경우, 측정된 조명 슬릿 균일성에 기초하여 균일성 보상기들의 개별 위치들을 결정하고, 개별 위치들로 균일성 보상기들을 이동시킨다. 비교의 결과가 공차 밖인지 아닌지에 상관없이, 균일성 보상기들이 개별 위치들 중 어느 곳에 있는 채로 기판을 노광한다. 대안적으로, 또 다른 실시예는 또 다른 조명 슬릿 균일성과 타겟 조명 슬릿 균일성을 비교하지 않으며, 따라서 균일성 보상기들을 이동시킨 후 기판을 노광한다.
일 예시에서, 시스템 드리프트를 보상하는 단계는 후속한 기판들의 노광 사이에 수행된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 균일성 보상기들을 이용하여 조명 슬릿(조명 빔의 일부분)의 균일성을 제어하는 명령어들이 저장되어 있는 유형(tangible)의 컴퓨터-판독가능한 매체가 제공되고, 이는 리소그래피 시스템 내의 드리프트에 의해 야기된 조명 슬릿 균일성을 측정하는 명령어들; 균일성 측정에 기초하여, 균일성 보상기들의 개별 위치들을 결정하는 명령어들; 조명 슬릿 균일성이 타겟 조명 슬릿 균일성의 공차 내에 있도록 개별 위치들로 균일성 보상기들을 이동시키는 명령어들- 이로 인해, 상기 균일성 보상기들이 개별 위치들에 있는 채로 기판이 노광됨 -을 포함한다. 대안적으로, 또 다른 실시예는 조명 슬릿 균일성이 공차에 있는지를 결정하는 명령어들을 제공하지 않으며, 따라서 균일성 보상기들을 이동시킨 후 기판을 노광한다.
또 다른 실시예는 균일성 보상기들을 이동시킨 후 또 다른 조명 슬릿 균일성을 측정하는 명령어들; 또 다른 조명 슬릿 균일성과 타겟 조명 슬릿 균일성을 비교하는 명령어들; 비교의 결과가 공차 밖인 경우, 또 다른 조명 슬릿 균일성에 기초하여 균일성 보상기들의 개별 위치들을 결정하고, 개별 위치들로 균일성 보상기들을 이동시키는 명령어들의 또 다른 세트를 포함한다. 비교의 결과가 공차 밖인지 아닌지에 상관없이, 균일성 보상기들이 개별 위치들에 있는 채로 기판을 노광하는 명령어들의 일 세트가 존재한다.
일 예시에서, 조명 슬릿 균일성을 측정하는 명령어들은 이후 균일성 보상기들과 연계되는 슬릿들을 가로질러 연속한 세기 프로파일을 생성하기 위해 조명 빔 슬릿 세기를 통합하는 것을 포함한다. 또 다른 예시에서, 조명 슬릿 균일성을 측정하는 명령어들은 이후 균일성 보상기들과 연계되는 슬릿을 따라 불연속 세기 샘플들을 이용하여 슬릿-스캔 평균 세기 프로파일을 발생시키는 것을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 균일성 보상기들을 이용하여 조명 슬릿(조명 빔의 일부분)의 균일성을 제어하는 방법이 제공된다. 다음 설명은 순서를 내포하지만, 이는 단지 예시적이고, 본 발명의 실시예의 의도로부터 벗어나지 않고 순서가 재배치될 수 있다. 조명 슬릿 균일성을 제어하는 방법은 후속한 기판들의 노광들 사이에서 리소그래피 시스템 내의 시스템 드리프트에 의해 야기된 조명 슬릿 균일성을 측정하는 단계이다. 균일성 측정에 기초하여, 균일성 보상기들의 개별 위치들을 결정한다. 개별 위치들로 균일성 보상기들을 이동시킨다. 균일성 보상기들이 개별 위치들에 있는 채로 기판을 노광한다.
첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 또 다른 특징 및 장점뿐 아니라, 본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 작동이 아래에서 상세하게 설명된다. 본 발명은 본 명세서에 설명된 특정한 실시예들에 제한되지 않는다는 것을 유의한다. 이러한 실시예들은 본 명세서에서 단지 예시적인 목적으로만 제공된다. 당업자라면, 본 명세서에 포함된 지식들에 기초하여 추가 실시예들을 분명히 알 것이다.
본 명세서에 통합되며 명세서의 일부분을 형성하는 첨부된 도면들은 본 발명을 예시하며, 또한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하고 당업자가 본 발명을 수행하고 사용할 수 있게 하는 역할을 한다:
도 1은 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2는 또 다른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 3a는 균일성 보정 시스템을 도시하는 도면;
도 3b는 도 3a의 균일성 보정 시스템에서 사용되는 핑거를 도시하는 도면;
도 4a 및 도 4b는 도 2에 배치된 바와 같이 균일성 보정 시스템을 이용하는 효과를 나타내는 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 더 도시하는 도면;
도 6a 및 도 6b는 도 5에 나타낸 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 균일성 보정 시스템을 이용하는 효과를 나타내는 도면;
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 균일성 보정 시스템을 도시하는 도면;
도 7b는 도 7a의 균일성 보정 시스템에서 사용되는 예시적인 핑거를 도시하는 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 방사선 빔의 균일성을 보정하기 위해 수행되는 단계들을 예시하는 흐름도;
도 9a 및 도 9b는 균일성 보상기들 및 연계된 센서들을 갖는 반사형 및 투과형 리소그래피 장치를 각각 도시하는 도면;
도 10은 예시적인 극자외(EUV) 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 11은 조명 빔 슬릿에 대한 균일성 보상기들의 일 예시를 나타내는 도면;
도 12는 조명 빔 슬릿의 일 예시를 나타내는 도면;
도 13은 균일성 회복(refresh)에 대한 흐름을 나타내는 도면;
도 14는 균일성 회복과 (선택적으로) 오프라인 캘리브레이션의 조합인 일반화된 주 흐름을 도시하는 도면;
도 15a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 기판 노광 시퀀스에 대한 균일성 회복 단계들을 예시하는 도면;
도 15b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 기판 및 후속한 기판 노광 시퀀스들에 대한 균일성 회복 단계들을 예시하는 도면;
도 16은 평탄한 타겟들을 갖는 순차적 균일성 회복들에 대한 데이터 흐름의 일 예시를 나타내는 도면;
도 17은 평탄하지 않은 타겟들을 갖는 순차적 균일성 회복들에 대한 데이터 흐름을 나타내는 도면;
도 18은 핑거 위치들을 계산하는데 사용되는 핑거 위치설정 알고리즘(FPA)을 나타내는 도면;
도 19는 본 발명의 실시예들 또는 그 부분들이 컴퓨터-판독가능한 코드로서 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨터 시스템(1900)을 예시하는 도면이다.
동일한 참조 기호들이 대응하는 요소들을 전부 식별하는 도면들에 관련하여 아래에서 설명되는 상세한 설명으로부터 본 발명의 특징들 및 장점들을 더 이해하게 될 것이다. 도면들에서 동일한 참조 번호들은 일반적으로 동일하거나 기능적으로 유사한, 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다. 요소가 처음 나타나는 도면은 대응하는 참조 번호의 맨 앞자리 수(들)에 의해 나타내어진다.
본 발명은, 예를 들어 조명 빔 이동, 광학 기둥 균일성, 균일성 보상기 드리프트 등에 의해 야기된 균일성 드리프트를 보상하기 위해 균일성 보상기들을 이용하는 방법들로 지향된다. 본 명세서는 본 발명의 특징들을 포함하는 1 이상의 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예(들)는 단지 본 발명을 예시한다. 본 발명의 범위는 개시된 실시예(들)로 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.
설명된 실시예(들) 및 본 명세서에서 "하나의 실시예", "일 실시예", "예시적인 실시예" 등의 언급들은, 설명된 실시예(들)가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 반드시 포함하는 것은 아닐 수 있음을 나타낸다. 또한, 이러한 어구들이 반드시 동일한 실시예를 칭하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조 또는 특성이 일 실시예와 관련하여 설명되는 경우, 다른 실시예들과 관련하여 이러한 특징, 구조 또는 특성을 초래하는 것은 명확하게 설명되든지 그렇지 않든지 당업자의 지식 내에 있음을 이해한다.
본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 여하한의 그 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 기계-판독가능한 매체 상에 저장된 명령어들로서 구현될 수 있으며, 이는 1 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있다. 기계-판독가능한 매체는 기계[예를 들어, 연산 디바이스(computing device)]에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하는 여하한의 메카니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독가능한 매체는 ROM(read only memory); RAM(random access memory); 자기 디스크 스토리지 매체; 광학 스토리지 매체; 플래시 메모리 디바이스들; 전기, 광학 또는 음향 디바이스들 등을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴(routine), 및 명령어들은 본 명세서에서 소정 동작을 수행하는 것으로서 설명될 수 있다. 하지만, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이며, 이러한 동작은 사실상 연산 디바이스, 프로세서, 제어기, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스로부터 일어난다는 것을 이해하여야 한다.
하지만, 이러한 실시예들을 더 상세히 설명하기 전에, 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 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 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 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
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 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
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 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는, 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(M1 및 M2) 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[스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있음]. 이와 유사하게, 마스크(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
리소그래피 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 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 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광 시 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 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광 시 타겟부의 (스캐닝되지 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 채택될 수 있으며, 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.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시한다. 나타낸 예시에서, 리소그래피 장치는 소스(SO), 조명 시스템(IL), 패터닝 디바이스(MA)를 유지하도록 구성된 지지 구조체(도시되지 않음), 투영 시스템(PL), 기판 테이블(WT), 보정 모듈(170), 1 이상의 측정 디바이스들(190), 및 기판 테이블(WT) 상에 위치된 기판(W)을 포함할 수 있다.
일 예시에서, 조명 시스템(IL)은 시준기(collimator: 10), 필드 정의 요소(field defining element: 12), 필드 렌즈 그룹(14), 균일성 보정 시스템(16), 레티클 마스킹 블레이드(reticle masking blade:18), 및 집광 렌즈(20)를 포함할 수 있다.
일 예시에서, 시준기(10)는 소스(SO)에 의해 발생된 방사선 빔을 시준하는데 사용될 수 있다(상기 빔은 점선에 의해 개략적으로 나타냄). 필드 정의 요소(12)는 필드 형상으로 방사선 빔을 형성할 수 있으며, 이는 기판(W) 상으로 투영될 것이다. 필드 정의 요소는, 예를 들어 볼록 렌즈들의 2 개의 어레이를 포함할 수 있으며, 제 2 어레이가 제 1 어레이의 초점면 내에 배치된다.
일 예시에서, 필드 렌즈 그룹(14)은 필드 평면(FP1) 상에 방사선 빔을 포커스할 수 있다. 이 예시에서, 필드 평면(FP1) 내에 마스킹 블레이드(18)가 위치되고, 이는 리소그래피 장치의 스캐닝 방향으로 이동가능한 한 쌍의 블레이드를 포함한다.
일 예시에서, 마스킹 블레이드(18)는, 주어진 타겟 영역의 노광 시 y 및/또는 x 방향으로 주어진 타겟 영역에 인접한 타겟 영역 상에는 방사선이 입사하지 않을 것을 보장하기 위해 사용될 수 있다. 마스킹 블레이드(18)는, 마스킹 블레이드(18)에 의해 제공되는 마스킹이 패터닝 디바이스(MA) 상으로 정확히(또한, 예리하게) 병진될 수 있도록 필드 평면(FP1) 내에 위치된다.
일 예시에서, 균일성 보정 시스템(16)은 마스킹 블레이드(18) 이전에 위치되어, 방사선 빔이 마스킹 블레이드(18) 상에 입사하기 전에 방사선 빔이 균일성 보정 시스템을 통과할 수 있게 한다. 그러므로, 균일성 보정 시스템(16)은 필드 평면(FP1) 내에 위치되지 않고, 그 대신에 필드 평면(FP1)으로부터 변위된다. 균일성 보정 시스템(16)은 공간적으로 방사선 빔의 세기를 제어할 수 있으며, 즉 균일성 보정 시스템(16)은 공간적으로 기판(W) 상에 투영될 필드 형상 내의 방사선의 세기를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 균일성 보정 시스템(16)은 방사선 빔의 부분들의 세기를 선택적으로 보정하기 위해, 핑거들 상에 입사하는 방사선 빔과의 교차점 내로, 및 그 밖으로 이동가능할 수 있는 겹쳐진 핑거들의 적어도 1 이상의 어레이[예를 들어, 도 3b의 핑거들의 뱅크(22, 23)] 및/또는 겹쳐지지 않은 핑거들의 적어도 1 이상의 어레이[예를 들어, 도 7a의 핑거들의 뱅크(32, 33)]를 포함한다. 각 뱅크에는 7 개의 핑거들이 도시되지만, 여하한 수의 핑거들이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 핑거들의 뱅크, 핑거 뱅크 또는 뱅크라는 용어는 본 발명의 적용예 전체에서 상호교환가능하게 사용될 수 있다.
일 예시에서, 마스킹 블레이드(18)를 통과한 이후에, 방사선 빔은 집광 렌즈(20) 상에 입사한다. 집광 렌즈(20)는 또 다른 필드 평면(FP2) 상에 방사선을 포커스할 수 있다. 필드 평면(FP2) 내에 위치되는 패터닝 디바이스(MA)는 방사선 빔에 패턴을 적용할 수 있다.
일 예시에서, 패터닝된 방사선 빔은 투영 시스템(PL)을 통과하여 기판(W) 상에 입사한다. 기판(W)은 또 다른 필드 평면(FP3) 내에 위치된다. 투영된 패턴 빔은 기판 상에 패턴을 전사한다.
일 예시에서, 보정 모듈(170)은 원하는 균일성 사양이 충족되도록 보정 시스템(16)의 변수들에 대한 조정들을 결정할 수 있다. 보정 모듈(170)은 결정된 조정들에 기초하여 1 이상의 보정 파라미터들(175)을 결정할 수 있으며, 보정 시스템(16)에 이 파라미터들을 전달한다. 보정 파라미터들은 보정 시스템(16) 내에서 조정가능한 변수들을 제어한다. 또한, 보정 모듈(170)은 패터닝 디바이스(MA)의 필드 평면 FP2 또는 필드 평면 FP3에 위치된 1 이상의 균일성 측정 디바이스들(190)로부터 수집된 조명 필드 데이터(185)를 수신할 수 있다.
보정 파라미터들에 따른 보정 시스템(16)의 조정가능한 변수들의 조작을 통해, 조명 빔의 특성들이 변화될 수 있다. 특히, 보정 파라미터들은 원하는 균일성 프로파일(예를 들어, 가장 평탄한 균일성 또는 리소그래피 공정에 유리한 형상)을 달성하기 위해 보정 시스템(16)의 변수들을 조정하는 방식에 대한 세부내용을 제공할 수 있다. 예를 들어, 보정 파라미터들은 균일성 보정 시스템(16) 상에 입사하는 방사선 빔의 부분들의 세기를 선택적으로 보정하기 위해, 입사하는 방사선 빔과의 교차점 내로, 및 그 밖으로 핑거들의 1 이상의 뱅크들[예를 들어, 도 3a의 핑거들의 뱅크(22, 23) 및 도 7a의 핑거들의 뱅크(32, 33)] 내의 어느 핑거들이 이동되어야 하는지, 또한 그들이 어느 정도 이동되어야 하는지를 설명할 수 있다.
일 예시에서, 보정 모듈(170)은 1 이상의 프로세서(172) 및 메모리(174)를 포함할 수 있다. 1 이상의 프로세서(172)는 방사선 빔에 대해 원하는 균일성 기준들을 달성하기 위해, 균일성 보정 시스템(16)이 변수들을 조정하게 하는 소프트웨어를 실행할 수 있다. 메모리(174)는 주 메모리[예를 들어, RAM(random access memory)]를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서 메모리(174)는 보조 메모리를 포함한다. 보조 메모리는, 예를 들어 하드 디스크 드라이브 및/또는 착탈식 저장 드라이브(removable storage drive)를 포함할 수 있다. 메모리(174) 내에는 컴퓨터 프로그램들이 저장될 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램들은 실행 시 보정 모듈(170) 내의 프로세서(172)로 하여금 본 명세서에서 설명된 바와 같은 본 발명의 일 실시예의 특징들을 수행하게 할 수 있다. 균일성 보정 시스템(16)의 요소들을 조정하는 방법이 소프트웨어를 이용하여 구현되는 일 실시예에서, 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램 제품 내에 저장되고, 착탈식 저장 디바이스, 하드 드라이브 또는 통신 인터페이스를 이용하여 보정 모듈(170) 내로 로딩(load)될 수 있다. 대안적으로, 컴퓨터 프로그램 제품은 통신 경로를 통해 보정 모듈(170)로 다운로딩될 수 있다. 또한, 일 실시예에서 보정 모듈(170)은 1 이상의 원격 프로세서들에 커플링된다. 그 후, 보정 모듈(170)은 원격으로 명령어들 및/또는 작동 파라미터들을 수신할 수 있다.
도 3a는 예시적인 균일성 보정 시스템(16)의 평면도를 나타낸다. 균일성 보정 시스템은 Y 방향으로 이동가능한 핑거들의 2 개의 뱅크(22 및 23)를 포함할 수 있다. 핑거들의 뱅크(22 및 23)는, 이들이 방사선 빔과 교차하도록 Y 방향으로 이동될 수 있다. 이러한 방식으로, 핑거들은 입사하는 방사선을 선택적으로 차단하도록 사용될 수 있다. 이는, 예를 들어 방사선 세기가 너무 높은 방사선 빔 필드의 위치에서 방사선의 세기를 감소시키도록 행해질 수 있다. 일 실시예에서, 핑거들의 뱅크(22 및 23) 내의 핑거들은 번갈아 2 개의 상이한 평면들 내에 있을 수 있다. 예를 들어, 회색으로 어두운 핑거들은 제 1 평면에 있을 수 있고, 백색인 핑거들은 제 2 평면 내에 있을 수 있다. 상이한 평면들 내의 핑거들을 갖는 것은 도 3a 내의 핑거들의 뱅크를 이용하여 방사선 빔의 세기를 보정하는 것으로부터 가능한 퓨필 오차들을 악화시킬 수 있다. 일 예시에서, 상이한 평면들 내에 배치된 핑거들은 이들로 하여금 겹치게 하여, 겹쳐진 구역의 형상들을 형성할 수 있으며, 이는 세기 프로파일을 매끄럽게 하는 효과를 제공할 수 있다. 하지만, 세기 프로파일을 매끄럽게 하는 것도 상이한 평면들 내에 있는 핑거들로 인해 여전히 퓨필 오차들을 악화시킬 수 있다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 균일성 보정 시스템(16)에서 핑거들의 뱅크(22 및 23)를 형성하는데 사용될 수 있는 핑거(300)를 예시한다. 핑거(300)는 폭 x를 갖는 기부(base: 304), 및 역시 폭 x를 갖는 선단(302)을 가질 수 있다. 핑거(300)는 작동 디바이스(306)에 커플링될 수 있다. 작동 디바이스(306)는 폭 x를 가질 수 있다. 작동 디바이스(306)는 Y 방향으로 핑거(300)를 이동시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 작동 디바이스(306)는 모터, 압전 디바이스, 유압 디바이스 등의 1 이상일 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 균일성 보정 시스템(16)은 필드 평면(FP1)에서의 마스킹 블레이드(18)(도 2 참조) 이전에 위치될 수 있다. 마스킹 블레이드(18)가 필드 평면(FP1) 내에 있을 수 있기 때문에, 균일성 보정 시스템(16)은 필드 평면(FP1)으로부터 변위될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 방사선 빔의 세기 균일성을 보정하는데 균일성 보정 시스템(16)을 이용한 효과를 예시한다. 도 4a 및 도 4b는 작동 시 균일성 보정 시스템(16)의 단면을 예시한다. 이 예시에서, 마스킹 블레이드(18)는 필드 평면(FP1) 내에 위치된다. 이 예시에서, 방사선 빔(24)은 필드 평면(FP1) 내에 복수의 가상 소스들(26)을 형성하도록 수렴하고 있는 복수의 서브-빔들로서 개략적으로 나타내어진다.
도 4a에서, 핑거들의 뱅크(22 및 23) 내의 핑거들은 이들이 방사선 빔(24)과 교차하지 않도록 회수(retract)된다. 도 4b에서, 뱅크들(22 및 23) 내의 핑거들은 이들이 방사선 빔(24)의 에지와 교차하도록 y 방향으로 이동되었으며, 이로 인해 부분적으로 방사선 빔(24)의 서브-빔들 중 일부가 차단되었다.
이 예시에서, 균일성 보정 시스템(16)은 필드 평면(FP1) 내에 위치되지 않기 때문에, 균일성 보정 시스템(16)이 방사선 빔(24)의 퓨필 내에 비대칭을 도입한다. 상기 빔(24)은 더 이상 균형을 이루지 않을 수 있다[즉, 상기 빔(24)은 더 이상 텔레센트릭(telecentric)이지 않을 수 있으며, 및/또는 강력한 타원율(energetic ellipticity)을 겪는다]. 이 예시에서, 균일성 보정 시스템(16)은 방사선 빔(24)의 통합된 퓨필 평면 내의 방사선 빔(24)의 한 측에 그림자가 도입되게 한다. 방사선 빔(24)의 퓨필 내의 이러한 비대칭은, 이것이 리소그래피 장치가 기판(W) 상에 패터닝 디바이스(MA)의 패턴을 투영할 수 있는 정확성을 감소시킬 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
이 예시에서, 핑거들의 뱅크(22) 내의 핑거들은 방사선 빔(24)의 세기가 보정되는 경우에 퓨필 오차들을 감소시키기 위해 핑거들의 마주하는 뱅크(23) 내에 거울 이미지(mirror image)를 갖는다. 균일성 보정 시스템(16)에 의해 보정될 수 있는 방사선 빔의 세기 변동의 공간 주기는 핑거들의 뱅크(22 및 23)를 형성하는 각 핑거(300)의 선단(302)의 폭의 적어도 2 배 이상이다. 조명 빔은 연속적인 밝고 어두운 영역들의 조명 프로파일을 포함한다. 조명 빔이 통과하는 길고 좁은 슬릿을 들여다보면, 밝고 어두운 영역들로 구성된 조명 빔 내에 패턴이 형성된다. 상기 패턴은 사실상 주기적이지 않을 수 있으므로, 밝고 어두운 영역들의 인접한 쌍들이 상이한 크기(폭)로 구성될 수 있다. 패턴의 밝은 영역들 사이의 거리를 측정하는 것은 조명 프로파일 내에서 세기 변동의 공간 주기를 정의한다. 상기 빔의 조명 프로파일은 다양한 폭들의 세기 변동의 다수 중첩된 공간 주기들을 포함할 수 있다. 따라서, 세기 변동의 각 공간 주기는 상이한 폭으로 구성될 수 있다. 방사선(24)의 세기 변동의 보다 짧은 공간 주기를 보정하기 위해, 각 핑거(300)의 선단(302)의 폭이 감소되어야 한다. 핑거들의 뱅크들(22 및 23) 각각에서의 인접한 핑거들이 서로 근접하여 배치되어야 하기 때문에, 작동 디바이스(306)의 폭은 제한 인자일 수 있다. 핑거(300)의 선단(302)의 폭이 감소되는 경우, 인접한 핑거들 사이의 결과적인 갭들은 퓨필 오차들을 더 악화시킬 수 있다. 본 명세서에 제공된 본 발명의 실시예들은 각 핑거(300)의 선단(302)의 폭으로 하여금 퓨필 오차들을 유도하지 않고 크기가 감소되게 하여, 방사선의 더 미세한 주기들의 보정을 허용한다.
도 5에 나타낸 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 퓨필 오차들이 발생하는 것을 방지하기 위해 균일성 보정 시스템(16)이 필드 평면(FP1) 이전에 배치되는 대신에 필드 평면(FP1) 내에, 또는 필드 평면(FP1)에 가까이 배치된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시한다. 도 5에 나타낸 예시에서, 균일성 보정 시스템(16)은 조명 시스템(IL)의 필드 평면(FP1)에 위치된다. 이 실시예에서, 마스킹 블레이드(18)는 필드 평면(FP1) 이후에 위치되어, 작동 시 방사선 빔이 마스킹 블레이드(18) 상에 입사하기 전에 균일성 보정 시스템(16)을 통과하게 한다. 일 실시예에서, 균일성 보정 시스템(16)은 필드 평면(FP1)에 위치되도록 이동될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 필드 평면(FP1)은 필드 렌즈 그룹(14) 내의 렌즈들(도시되지 않음)을 조정함으로써 균일성 보정 시스템(16)에 가까이 위치되도록 이동될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 도 5에 예시된 실시예를 이용하는 효과를 예시한다. 도 6a 및 도 6b는 균일성 보정 시스템(16)의 단면을 예시한다. 이 예시에서, 균일성 보정 시스템(16)의 핑거들의 뱅크(22 및 23)는 필드 평면(FP1) 내에 위치된다. 이 평면 내에, 방사선 빔(36)은 가상 소스들(30)의 어레이를 포함한다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 레티클) 마스킹 블레이드(18)에서, 복수의 서브-빔들로 나타낸 방사선 빔이 발산하고 있다.
도 6a의 예시에서, 균일성 보정 시스템(16)의 핑거들의 뱅크(22 및 23) 내의 핑거들은 이들이 방사선 빔(36)과 교차하지 않도록 위치된다. 도 6b에서, 핑거들의 뱅크(22 및 23) 내의 핑거들은 이들이 방사선 빔(36)과 교차하도록 y 방향으로 이동되었다. 균일성 보정 시스템(16)이 필드 평면(FP1) 내에 위치되기 때문에, 균일성 보정 시스템(16)이 방사선 빔(36) 내에 어떠한 비대칭도 도입하지 않는다. 방사선 빔(36)은 텔레센트릭인 채로 유지되며, 비대칭적 그림자는 평면(FP1)의 퓨필 내의 방사선 빔(36)으로 도입되지 않는다. 일 예시에서, 이는 리소그래피 장치로 하여금 개선된 정확성으로 기판(W) 상에 패터닝 디바이스(MA)의 패턴을 투영하게 한다. 또한, 이는 균일성 보정 시스템(16)의 핑거들의 형상 및 크기의 수정을 허용하여, 아래에서 설명되는 바와 같이 방사선의 세기 변동의 보다 짧은 공간 주기의 보정을 허용할 수도 있다.
도 4a 및 도 4b에서는, 핑거들의 뱅크(22) 내의 핑거들이 방사선 빔(24)과 교차하는 경우, 핑거들의 뱅크(22) 내의 핑거들이 가상 소스들(26)을 형성하는 방사선의 일부를 차단되게 할 수 있다. 일 예시에서, 가상 소스들(26)이 모두 남을 수 있지만, 방사선 빔(24)의 에지에서 이들은 모든 각도로부터의 방사선을 수용하지 않을 수 있다. 그 대신에, 가상 소스들(26)은 각도들의 서브세트로부터 방사선을 수용할 수 있다. 그러므로, 이 가상 소스들(26)은 더 이상 대칭적이지 않을 수 있으며, 즉 방사선 빔(24)의 퓨필 내에 비대칭이 도입될 수 있다. 도 6a 및 도 6b에서, 핑거들의 뱅크(32 및 33) 내의 핑거들이 방사선 빔(24)과 교차하는 경우, 핑거들은 가상 소스들(30)의 일부를 차단할 수도 있다. 하지만, 핑거들의 뱅크(32 및 33) 내의 핑거들이 가상 소스들(36)이 포커스되는 필드 평면(FP1) 내에 위치되기 때문에, 핑거들의 뱅크 내의 핑거들이 가상 소스들(30) 중 어느 것도 부분적으로 차단하지는 않는다. 가상 소스들(30)은 전부 뚜렷하거나(visible), 전부 차단될 수 있다. 가상 소스들(30)이 대칭적인 채로 유지되며, 이에 따라 방사선 빔(36)의 퓨필이 대칭적인 채로 유지된다.
이 예시에서, 방사선 빔(36)의 퓨필(각도 분포)은 필드 평면(FP1) 내의 모든 위치들에서 동일하다. 그러므로, 균일성 보정 시스템(16)의 핑거들의 뱅크(32 및 33) 내의 핑거들이 방사선 빔(36)의 일부분을 차단하는 경우, 이는 방사선 빔(36)의 퓨필(각도 분포)에 영향을 주지 않는다. 그러므로, 방사선 빔(36)의 퓨필 내에 비대칭이 도입되지 않는다. 따라서, 리소그래피 장치(예를 들어, 도 1의 장치)는 개선된 정확성으로 기판(W) 상에 패터닝 디바이스(MA)의 패턴을 투영할 수 있다.
일 예시에서, 균일성 보정 시스템(16)이 필드 평면(FP1)이나 이에 가까이 배치되는 경우 방사선 빔(36)의 퓨필 내에 비대칭을 야기하지 않기 때문에, 균일성 보정 시스템(16)이 방사선 빔(36) 내의 비-균일성을 보정하는데 사용될 수 있는 정도가 상당히 증가된다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 아래에서 설명되는 바와 같이 퓨필 오차들을 야기하지 않고 방사선의 세기의 더 짧은 공간 주기들의 조정을 허용하기 위해, 이제 균일성 보정 시스템(16)에서 사용되는 각 핑거(300)의 선단(302)의 형상 및 폭이 수정될 수 있다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 핑거를 도시한다. 핑거는 폭 x를 갖는 기부, 및 폭 x/2를 갖는 선단(702)을 가질 수 있다. 핑거는 도 3b를 참조하여 앞서 설명된 것과 유사하게 x의 폭을 가질 수 있는 작동 디바이스(306)에 커플링될 수 있다. 초점면(FP1)을 이동시킴으로써, 핑거의 선단(702)의 폭이 감소되었을 수 있으며, 이제 (도 3a 및 도 3b의 예시들에 도시된) 폭 x를 갖는 동일한 작동 디바이스(306)를 여전히 이용하면서 방사선의 세기 변동의 더 짧은 공간 주기가 보정될 수 있다. 도 7b에서, 다수의 핑거를 이용하여 형성된 핑거들의 뱅크(32 및 33)는 핑거들의 마주하는 뱅크(예를 들어, 핑거들의 뱅크 32가 핑거들의 뱅크 33과 마주함) 내의 핑거들이 Y 방향으로 함께 모이는 경우 맞물리게 구성되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 핑거(708)는 Y 방향으로 이동되는 경우 핑거(708)가 갭(710) 내에 피트(fit)될 수 있도록 갭(710)의 바로 맞은편에 있다. 도 3a의 핑거들의 뱅크(22 및 23)에서와 같이 마주하는 핑거들의 거울 이미지와는 대조적으로, 핑거들의 뱅크(32 및 33) 내의 맞물린 핑거들은 퓨필 오차들을 유도하지 않고 핑거들의 뱅크(22 및 23)를 이용하여 달성되는 것과 동일한 정밀성의 보정을 허용할 수 있다. 예를 들어, 도 3a의 핑거들의 뱅크(22 및 23) 내의 핑거들이 거울 이미지 대신에 맞물려 있었던 경우에는, 균일성 보정 시스템(16)에 의해 퓨필 오차들이 도입되었을 것이다. 균일성 보정 시스템(16) 내의 핑거들의 뱅크(22 및 23) 내의 각 핑거의 선단 폭이 x/2이기 때문에, 이제 초점면(FP1)이 실질적으로 핑거들의 뱅크(32 및 33)가 존재하는 동일한 평면으로 이동되어 퓨필 오차들을 실질적으로 제거하였으므로, 퓨필 오차들을 유도하지 않고 핑거들의 뱅크(22 및 23) 내의 이 핑거를 이용하여 이제 x의 공간 주기가 보정될 수 있다. 또한, 뱅크들(32 및 33) 내의 대안적인 핑거들 간의 갭들이 퓨필 오차들을 야기하지 않기 때문에, 이제 핑거들의 뱅크(32 및 33) 각각의 핑거들이 필요에 따라 단일 평면 내에 존재할 수 있다.
일 실시예에서, 균일성 보정 시스템(16)은 조명 시스템(IL)의 필드 평면(예를 들어, FP1) 내에 위치될 수 있다. 대안적으로, 균일성 보정 시스템은 조명 시스템(IL)에 의해 일정한 퓨필로 조명되는 평면 내에 위치될 수 있으며, 즉 균일성 보정 시스템(16)의 평면을 가로지르는 각 지점의 방사선의 각도 분포가 동일하다.
몇몇 경우, 균일성 보정 시스템(16)은 조명 시스템의 필드 평면(예를 들어, FP1) 내에 정확히 위치되지 않을 수 있으며, 즉 이는 평면(FP1)에 실질적으로 가까이 또는 근접하여 위치될 수 있다. 예를 들어, 균일성 보정 시스템(16)은 평면(FP1)으로부터 예를 들어 1 mm 또는 2 mm에, 하지만 10 mm 이하로 떨어져서 위치될 수 있다. 이는 본 명세서에서 균일성 보정 시스템(16)이 실질적으로 필드 평면(FP1) 내에, 또는 필드 평면(FP1) 가까이에 위치된다고 설명함으로써 표현된다. 대안적으로, 이는 균일성 보정 시스템(16)이 조명 시스템에 의해 실질적으로 일정한 퓨필로 조명되는 평면 내에 위치되는 것으로 언급될 수 있다.
일 예시에서, 마스킹 블레이드(18)를 실질적으로 필드 평면(FP1) 가까이에 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 마스킹 블레이드(18)는, 예를 들어 필드 평면(FP1)으로부터 수 밀리미터 떨어져 위치될 수 있다. 예를 들어, 마스킹 블레이드(18)는 필드 평면(FP1)으로부터 8 내지 20 mm에 있을 수 있다. 균일성 보정 시스템(16)(및 패터닝 디바이스 마스킹 블레이드)이 차지한 공간이 마스킹 블레이드(18)로 하여금 필드 평면(FP1)에 더 가까이 위치되게 하는 경우, 마스킹 블레이드(18)는 여전히 필드 평면(FP1)에 더 가까이 위치될 수 있다.
당업자라면 이해하는 바와 같이, 균일성 보정 시스템(16)의 핑거들은 예를 들어 4 mm의 폭을 가질 수 있으며, 실리콘 카르바이드 또는 금속이나 세라믹과 같은 여하한의 다른 적절한 재료로부터 형성될 수 있다. 핑거들은, 구성 방법들이 이를 달성되게 한다면 이보다 더 좁을 수 있다. 일반적으로, 더 좁은 핑거들이 방사선 빔의 균일성의 더 미세한 보정을 달성되게 한다. 일 실시예에서, 선단(702)은 2 mm의 폭을 가질 수 있으며, 4 mm의 주기의 방사선을 보정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 방사선 빔의 균일성을 보정하도록 수행되는 방법(800)을 나타내는 예시적인 흐름도이다. 일 예시에서, 방법(800)은 도 1 내지 도 7에 도시된 예시적인 작동 환경을 계속적으로 참조하여 설명될 것이다. 하지만, 방법(800)은 이 실시예들에 제한되지는 않는다. 방법(800)에 나타낸 단계들 중 일부는 반드시 나타낸 순서로 일어나지 않아도 된다는 것을 유의한다.
단계 802에서, 방사선 빔이 발생된다. 예를 들어, 방사선 빔을 발생시키기 위해 소스(SO)가 사용될 수 있다.
단계 804에서, 제 1 평면에 실질적으로 일정한 퓨필을 형성하기 위해, 실질적으로 균일성 보정 시스템이 위치되는 평면에 있는 제 1 평면에 방사선 빔이 포커스된다. 예를 들어, 소스(SO)에 의해 발생된 빔이 실질적으로 일정한 퓨필을 형성하기 위해 균일성 보정 시스템(16)의 평면(FP1)에 포커스될 수 있다.
단계 806에서, 방사선 빔의 부분들의 세기를 선택적으로 보정하고 보정된 방사선 빔을 형성하기 위해, 겹쳐지지 않은 핑거들의 뱅크 내의 1 이상의 핑거들을 선택적으로 이동시킴으로써 제 1 평면에서 방사선 빔의 세기가 조정된다. 예를 들어, 뱅크들(32 및 33) 내의 핑거들이 평면(FP1) 상에 포커스된 방사선 빔의 부분의 세기를 선택적으로 보정하도록 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 각 핑거의 폭은 핑거를 이동시키는데 사용되는 작동 디바이스의 절반일 수 있다.
단계 808에서, 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 보정된 방사선 빔이 패터닝 디바이스 상으로 지향된다. 예를 들어, 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위해 단계 806에서 균일성 보정 시스템(16)에 의해 보정된 방사선 빔이 패터닝 디바이스(MA) 상으로 지향될 수 있다.
단계 810에서, 패터닝된 방사선 빔이 투영 시스템에 의해 기판 상에 투영된다. 예를 들어, 패터닝 디바이스(MA)로부터 패터닝된 방사선 빔이 투영 시스템(PL)을 통해 기판(W) 상에 투영될 수 있다.
방사선 빔의 필드 평면에 대한 언급들은, 리소그래피 장치가 작동하지 않아서 방사선 빔이 존재하지 않는 경우의 조명 시스템(IL)의 필드 평면에 대한 언급들로서 해석될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
시스템 드리프트에 의해 야기되는 조명 슬릿 균일성을 보상하는 방법들의 실시예들이 아래에서 상세히 설명된다. 일 실시예에서, 시스템 드리프트를 보상하는 방법은 조명 슬릿 균일성을 측정하는 단계, 측정된 균일성에 기초하여 균일성 보상기들의 제 1 개별 위치들을 결정하는 단계, 및 제 1 개별 위치들로 균일성 보상기들을 이동시키는 단계를 포함한다. 조명 슬릿 균일성을 측정하는 단계는 조명 슬릿 균일성을 통합하는 것으로부터, 또는 슬릿을 따라 불연속 세기 샘플들을 이용하여 슬릿-스캔 평균 세기 프로파일을 발생시키는 것으로부터 이루어질 수 있다. 균일성 보상기들은 조명 슬릿 균일성을 수정하기 위해 조명 빔의 경로 내로 삽입되고, 상기 경로로부터 회수되는 핑거들을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예는 이동 후 또 다른 조명 슬릿 균일성을 측정하는 단계, 또 다른 조명 슬릿 균일성과 타겟 조명 슬릿 균일성을 비교하는 단계를 더 포함한다. 비교의 결과가 공차 밖에 있는 경우, 또 다른 조명 슬릿 균일성에 기초하여 균일성 보상기들의 제 2 개별 위치들을 결정하고, 제 2 개별 위치들로 균일성 보상기들을 이동시킨다. 최종적으로, 균일성 보상기들이 제 1 또는 제 2 개별 위치들에 있는 채로 기판을 노광한다. 핑거가 이동하는 이 균일성 회복을 야기할 수 있는 시스템 내의 드리프트는, 특히 조명 빔 이동, 광학 기둥 균일성 및 균일성 보상기 드리프트이다. 타겟 조명 슬릿 균일성은 평탄하거나, 평탄하지 않을 수 있다. 측정된 조명 슬릿 균일성과 공차를 비교하는 것은 유용하지만 필수적이지는 않다.
일 실시예에서, 시스템 드리프트를 보상하는 방법은 균일성 보상기들의 초기 캘리브레이션을 수행하는 단계, 초기 캘리브레이션에 기초하여 복수의 균일성 보상기들의 제 1 위치를 결정하는 단계, 결정된 제 1 위치로 복수의 균일성 보상기들 각각을 이동시키는 단계, 균일성 보상기들을 포함한 광학 시스템을 통해 빔을 투과시키는 단계- 상기 빔은 패터닝되고 기판 상으로 지향됨 -, 및 복수의 균일성 보상기들을 이용하여 시스템 드리프트를 보상하는 단계를 포함한다. 적어도 1 이상의 실시예에서, 시스템 드리프트를 보상하는 단계는 후속한 기판들의 노광들 사이에서 수행된다.
하지만, 이러한 실시예들을 더 상세히 설명하기 전에, 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다.
Ⅰ. 예시적인 리소그래피 환경
A. 예시적인 반사형 및 투과형 리소그래피 시스템들
도 9a 및 도 9b는 리소그래피 장치 900 및 리소그래피 장치 900'를 각각 개략적으로 도시한다. 리소그래피 장치 900 및 리소그래피 장치 900'는 각각: 방사선 빔(B)(예를 들어, DUV 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크, 레티클, 또는 동적 패터닝 디바이스)(MA)를 지지하도록 구성되고, 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 및 기판(예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 기판(W)을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT)을 포함한다. 또한, 리소그래피 장치(900 및 900')는 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(PS)을 갖는다. 리소그래피 장치 900에서 패터닝 디바이스(MA) 및 투영 시스템(PS)은 반사형이고, 리소그래피 장치 900'에서 패터닝 디바이스(MA) 및 투영 시스템(PS)은 투과형이다.
조명 시스템(IL)은 방사선(B)을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다. 또한, 조명 시스템(IL)은 (펄스 당) 에너지의 측정을 제공하는 에너지 센서(ES), 광학 빔의 이동을 측정하는 측정 센서(MS), 및 조명 슬릿 균일성이 제어되게 하는 균일성 보상기들(UC)을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)의 방위, 리소그래피 장치들(900 및 900')의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다.
"패터닝 디바이스"(MA)라는 용어는, 기판(W)의 타겟부(C)에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔(B)의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔(B)에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부(C)에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스(MA)는 (도 9b의 리소그래피 장치 900'에서와 같은) 투과형 또는 (도 9a의 리소그래피 장치 900에서와 같은) 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)의 예로는 레티클, 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 빔(B)에 패턴을 부여한다.
"투영 시스템"(PS)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 내포할 수 있다. EUV 또는 전자 빔 방사선에 대해 진공 환경이 사용될 수 있는데, 이는 다른 가스들이 너무 많은 방사선 또는 전자를 흡수할 수 있기 때문이다. 그러므로, 진공 벽 및 진공 펌프의 도움으로 전체 빔 경로에 진공 환경이 제공될 수 있다.
리소그래피 장치 900 및/또는 리소그래피 장치 900'는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)(WT)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 기판 테이블(WT)이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 기판 테이블(WT)이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우, 상기 소스(SO) 및 리소그래피 장치들(900, 900')은 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 소스(SO)는 리소그래피 장치들(900 또는 900')의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔(B)은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)(도 9b)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 소스(SO)가 수은 램프인 경우, 상기 소스(SO)는 리소그래피 장치들(900, 900')의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)(도 9b)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 구성요소들(도 9b)을 포함할 수도 있다. 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다. 이 원하는 균일성은 소스 출력의 변동을 분담(divide-out)하는 에너지 센서(ES)들, 및 조명 빔 균일성 및 세기를 수정하도록 조명 빔 내로 삽입되고 조명 빔으로부터 제거될 수 있는 복수의 돌출부(예를 들어 핑거)들로 구성되는 균일성 보상기(UC)를 사용하여 유지될 수 있다.
도 9a를 참조하면, 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 리소그래피 장치(900)에서, 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여, 기판(W)의 타겟부(C) 상에 방사선 빔(B)을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF2)(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(IF1)는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 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 (도 9b에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는, 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. 이와 유사하게, 도 10에는 에너지 센서(ES)와 관련하여 펄스당 조명 시스템(IL)으로부터 기판(W)까지의 정규화된 세기 데이터를 생성하는 기판 스테이지 슬릿 센서(WS)가 존재한다.
일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은 장-행정 모듈(개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(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(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다(스크라이브-레인 정렬 마크들로 알려져 있음). 이와 유사하게, 마스크(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
리소그래피 장치들(900 및 900')은 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔(B)에 부여된 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.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체(예를 들어, 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.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 펄스화된 방사선 소스(SO)가 채택될 수 있으며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 본 명세서에 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함하는 기판을 칭할 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 리소그래피 장치(900)는 극자외(EUV) 소스를 포함하며, 이는 EUV 리소그래피에 대한 EUV 방사선 빔을 발생시키도록 구성된다. 일반적으로, EUV 소스는 방사선 시스템 내에 구성되며(아래 참조), 대응하는 조명 시스템은 EUV 소스의 EUV 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된다.
B. 예시적인 EUV 리소그래피 장치
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 EUV 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 도 10에서, EUV 리소그래피 장치는 방사선 시스템(42), 조명 광학 유닛(44) 및 투영 시스템(PS)을 포함한다. 방사선 시스템(42)은, 방사선 빔이 방전 플라즈마에 의해 형성될 수 있는 방사선 소스(SO)를 포함한다. 일 실시예에서, EUV 방사선은 전자기 스펙트럼의 EUV 범위 내의 방사선을 방출하도록 초고온 플라즈마(very hot plasma)가 생성되는, 예를 들어 Xe 가스, Li 증기 또는 Sn 증기로부터의 가스 또는 증기에 의해 생성될 수 있다. 초고온 플라즈마는, 예를 들어 전기적 방전에 의해 전체 또는 부분적으로 이온화된 플라즈마를 발생시킴으로써 생성될 수 있다. 방사선의 효율적인 발생을 위해, Xe, Li, Sn 증기 또는 여하한의 다른 적절한 가스 또는 증기의, 예를 들어 10 Pa의 분압(partial pressure)이 필요할 수 있다. 방사선 소스(SO)에 의해 방출된 방사선은, 소스 챔버(47) 내의 개구부(opening) 내에 또는 그 뒤에 위치되는 가스 방벽 또는 오염물 트랩(contaminant trap: 49)을 통해, 소스 챔버(47)로부터 컬렉터 챔버(collector chamber: 48) 내로 통과된다. 일 실시예에서, 가스 방벽(49)은 채널 구조체를 포함할 수 있다.
컬렉터 챔버(48)는 그레이징 입사 컬렉터(grazing incidence collector)로부터 형성될 수 있는 방사선 컬렉터(50)(이는 컬렉터 거울 또는 컬렉터라고 칭할 수도 있음)를 포함한다. 방사선 컬렉터(50)는 방사선 컬렉터 상류 측(50a) 및 방사선 컬렉터 하류 측(50b)을 가지며, 컬렉터(50)에 의해 통과된 방사선은 격자 스펙트럼 필터(51)로부터 반사되어 컬렉터 챔버(48) 내의 어퍼처(aperture)에서 가상 소스 지점(52)에 포커스될 수 있다. 방사선 컬렉터(50)는 당업자에게 알려져 있다.
컬렉터 챔버(48)로부터, 방사선 빔(56)은 조명 광학 유닛(44) 내에서 수직 입사 반사기들(53 및 54)을 통해 레티클 또는 마스크 테이블(MT) 상에 위치된 레티클 또는 마스크(도시되지 않음) 상으로 반사된다. 패터닝된 빔(57)이 형성되며, 이는 투영 시스템(PS)에서 반사 요소들(58 및 59)을 통해 기판 스테이지 또는 기판 테이블(WT) 상에 지지된 기판(도시되지 않음) 상으로 이미징된다. 다양한 실시예들에서, 조명 광학 유닛(44) 및 투영 시스템(PS)은 도 10에 도시된 것보다 더 많은(또는 더 적은) 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 광학 유닛(44)은 (펄스 당) 에너지의 측정을 제공하는 에너지 센서(ES), 광학 빔의 이동을 측정하는 측정 센서(MS), 및 조명 슬릿 균일성이 제어되게 하는 균일성 보상기들(UC)을 포함할 수도 있다. 추가적으로, 격자 스펙트럼 필터(51)는 리소그래피 장치의 형태에 따라 선택적으로 존재할 수 있다. 또한, 일 실시예에서 조명 광학 유닛(44) 및 투영 시스템(PS)은 도 10에 도시된 것보다 더 많은 거울들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 투영 시스템(PS)은 반사 요소들 58 및 59 외에 1 내지 4 개의 반사 요소를 포함시킬 수 있다. 도 10에서, 참조 번호 180은 2 개의 반사기들 사이의 공간, 예를 들어 반사기 142와 반사기 143 사이의 공간을 나타낸다.
일 실시예에서, 컬렉터 거울(50)은 그레이징 입사 거울 대신에, 또는 이에 추가하여 수직 입사 컬렉터를 포함할 수도 있다. 또한, 반사기들(142, 143 및 146)을 갖는 네스티드 컬렉터(nested collector)에 관하여 설명되지만, 컬렉터 거울 50은 본 명세서에서 컬렉터의 일 예시로서 더 사용된다.
또한, 도 10에 개략적으로 도시된 격자(51) 대신에, 투과 광학 필터가 적용될 수도 있다. EUV에 대해 투과적인 광학 필터들뿐만 아니라, UV 방사선에 대해서는 덜 투과적이거나 오히려 실질적으로 이를 흡수하는 광학 필터들이 당업계에 알려져 있다. 따라서, 본 명세서에서 "격자 스펙트럼 퓨리티 필터(grating spectral purity filter)"의 사용은 격자들 또는 투과 필터들을 포함하는 "스펙트럼 퓨리티 필터"로도 상호교환적으로 나타낸다. 도 10에 도시되지는 않았지만, 예를 들어 컬렉터 거울(50)의 상류에 구성되는 추가 광학 요소들, 또는 조명 유닛(44) 및/또는 투영 시스템(PS) 내의 광학 EUV 투과 필터들로서 EUV 투과 광학 필터들이 포함될 수 있다.
광학 요소들에 관하여 "상류" 및 "하류"라는 용어들은 각각 1 이상의 광학 요소들의 "광학적으로 상류인" 또한 "광학적으로 하류인" 1 이상의 추가 광학 요소들의 위치들을 나타낸다. 방사선 빔이 리소그래피 장치를 통해 가로지르는 광 경로를 따르면, 제 2 광학 요소보다 소스(SO)에 더 가까운 제 1 광학 요소들은 제 2 광학 요소의 상류에 구성된다; 제 2 광학 요소는 제 1 광학 요소의 하류에 구성된다. 예를 들어, 컬렉터 거울(50)은 스펙트럼 필터(51)의 상류에 구성되는 반면, 광학 요소(53)는 스펙트럼 필터(51)의 하류에 구성된다.
도 10에 도시된 모든 광학 요소들(및 이 실시예의 개략적인 도면에 나타내지 않은 추가 광학 요소들)은 소스(SO)에 의해 생성된 오염물, 예를 들어 Sn의 증착에 피해를 입기 쉬울 수 있다. 이것은 방사선 컬렉터(50), 및 존재하는 경우 스펙트럼 퓨리티 필터(51)에 대한 경우일 수 있다. 따라서, 이 광학 요소들 중 1 이상을 세정하도록 세정 디바이스가 채택될 수 있을 뿐만 아니라, 그 광학 요소들에, 또한 수직 입사 반사기들(53 및 54) 및 반사 요소들(58 및 59), 또는 다른 광학 요소들 예를 들어 추가 거울, 격자 등에 세정 방법이 적용될 수도 있다.
방사선 컬렉터(50)는 그레이징 입사 컬렉터일 수 있으며, 이러한 실시예에서 컬렉터(50)는 광학 축선(O)을 따라 정렬된다. 또한, 소스(SO) 또는 그 이미지도 광학 축선(O)을 따라 위치될 수 있다. 방사선 컬렉터(50)는 반사기들(142, 143 및 146)["쉘(shell)" 또는 수 개의 볼터형(Wolter-type) 반사기들을 포함한 볼터형 반사기라고도 함]을 포함할 수 있다. 반사기들(142, 143 및 146)은 포개질(nest) 수 있으며, 광학 축선(O)을 중심으로 회전 대칭일 수 있다. 도 10에서, 내부 반사기는 참조 번호 142로 도시되고, 중간 반사기는 참조 번호 143으로 도시되며, 외부 반사기는 참조 번호 146으로 도시된다. 방사선 컬렉터(50)는 소정 부피, 예를 들어 외부 반사기(들)(146) 내의 부피를 둘러싼다. 통상적으로, 외부 반사기(들)(146) 내의 부피는 주위가 폐쇄되지만, 작은 개구부들이 존재할 수 있다.
반사기들(142, 143 및 146)은 각각, 전체 또는 일부분이 반사 층 또는 다수의 반사 층들을 나타내는 표면들을 포함할 수 있다. 따라서, 반사기들(142, 143 및 146)(또는 3 이상의 반사기 또는 쉘을 갖는 방사선 컬렉터의 실시예들에서의 추가 반사기들)은 전체 또는 부분적으로 소스(SO)로부터 EUV 방사선을 반사하고 수집하도록 설계되며, 반사기들(142, 143 및 146)의 전체 또는 일부분은 EUV 방사선을 반사하고 수집하도록 설계되지 않을 수 있다. 예를 들어, 반사기들의 후면의 전체 또는 일부분이 EUV 방사선을 반사하고 수집하도록 설계되지 않을 수 있다. 이 반사 층들의 표면 상에는, 추가로 반사 층들의 표면의 전체 또는 일부분의 보호를 위해, 또는 그 위에 제공된 광학 필터로서 캡 층(cap layer)이 존재할 수 있다.
방사선 컬렉터(50)는 소스(SO) 또는 소스(SO)의 이미지 부근에 배치될 수 있다. 각각의 반사기(142, 143 및 146)는 적어도 2 이상의 인접한 반사 표면들을 포함할 수 있으며, 소스(SO)로부터 더 멀리 있는 반사 표면들이 소스(SO)에 더 가까운 반사 표면보다 광학 축선(O)에 대해 더 작은 각도로 배치된다. 이 방식으로, 그레이징 입사 컬렉터(50)가 광학 축선(O)을 따라 전파하는 EUV 방사선 빔을 발생시키도록 구성된다. 적어도 2 이상의 반사기들은 실질적으로 동축으로 배치될 수 있으며, 광학 축선(O)을 중심으로 실질적으로 회전 대칭으로 연장될 수 있다. 방사선 컬렉터(50)는 외부 반사기(146)의 외표면 상의 추가 특징부들, 또는 외부 반사기(146) 주위의 추가 특징부들, 예를 들어 보호 홀더, 가열기 등을 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 명세서에 설명된 실시예들에서, 본 명세서가 허용하는 "렌즈" 및 "렌즈 요소"라는 용어들은, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장 λ을 갖는) 자외(UV) 방사선, (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장, 예를 들어 13.5 nm의 파장을 갖는) 극자외(EUV 또는 연질 X-선) 방사선, 또는 5 nm 이하로 작용하는 경질 X-선뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다. 일반적으로, 약 780 내지 3000 nm(또는 그 이상)의 파장들을 갖는 방사선은 IR 방사선으로 간주된다. UV는 약 100 내지 400 nm의 파장들을 갖는 방사선을 칭한다. 리소그래피 내에서, 이는 통상적으로 수은 방전 램프에 의해 생성될 수 있는 파장들: G-라인 436 nm; H-라인 405 nm; 및/또는 I-라인 365 nm에도 적용된다. 진공 UV 또는 VUV(즉, 공기에 의해 흡수되는 UV)는 약 100 내지 200 nm의 파장을 갖는 방사선을 칭한다. DUV(Deep UV)는 일반적으로 126 nm 내지 428 nm 범위의 파장들을 갖는 방사선을 칭하며, 일 실시예에서 엑시머 레이저가 리소그래피 장치 내에서 사용되는 DUV 방사선을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는 방사선은, 소정 파장 대역의 전체 또는 일부분이 5 내지 20 nm 범위 내에 있는 방사선에 관한 것임을 이해하여야 한다.
Ⅱ. 조명 빔 균일성에서 드리프트를 보상하는 시스템 및 방법
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 균일성 회복(UR) 보정 시스템(1100)의 기계부를 예시한다. 도 11에서, 균일성 회복(UR) 보정 시스템(1100)은 에너지 센서(ES)(1110) 및 복수의 균일성 보상기들(1120)을 포함한다. UR 보정 시스템(1100)은 리소그래피 작동 시 조명 빔을 수정할 수 있다. 본 발명의 적어도 1 이상의 실시예에서, 조명 빔은 아크(arc)형으로 형상화되며, 조명 슬릿(1130)이라고 칭해진다. 조명 슬릿(1130) 내로, 및 그 밖으로 개별적인 균일성 보상기들(1120)의 이동을 제어함으로써, 조명 슬릿(1130)의 균일성이 제어될 수 있다. 또한, 균일성 보상기들(1120)은 핑거들이라 칭할 수도 있다. 균일성 보상기들의 예시적인 작동은 2009년 5월 29일 출원된 공동 소유의 동시-계류중인 미국 임시 특허 출원 제 61/182,295호에서 찾아볼 수 있으며, 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
일 예시에서, 도 11에 나타낸 핑거들은 타겟 균일성을 달성하기 위하여, 조명 슬릿의 세기를 수정하도록 개별적으로 제어될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄한 타겟의 타겟 균일성에 대한 공정(1800)을 나타낸다. 당업자라면, 평탄하지 않은 타겟에 대해 동일한 결과들을 달성하는 방식을 쉽게 알 수 있음을 이해하여야 한다. 이 예시에서, 입력들의 두 세트(1810/1815 및 1820/1825)가 사용된다. 입력들의 제 1 세트는 핑거가 그 중심 위치들에 있는 타겟된 평탄한 프로파일을 나타내는 곡선(1810), 및 핑거들이 그 중심 위치들에 있는 균일성 측정의 값(1815)에 관한 것일 수 있다. 입력들의 제 2 세트는 조명 빔 내로의 핑거의 삽입 위치당 감쇠량을 나타내는 곡선(1820), 및 현재 핑거 위치들 및 대응하는 감쇠 값들의 값(1825)에 관한 것일 수 있다.
일 예시에서, 일단 핑거들이 초기 위치들(예를 들어, 중심 위치)에 있는 채로 조명 슬릿 세기의 측정 프로파일을 나타내는 곡선(1840)이 결정되면, 핑거 위치설정 알고리즘(FPA)(1830)이 수행될 수 있다. 일 예시에서, FPA(1830)는 최소 세기 측정을 갖는 핑거를 찾아낸다. 그 후, FPA(1830)는 평탄한 프로파일을 생성하도록 상기 핑거와 동일한 세기 레벨(1850)로 나머지 핑거들을 이동시키는 함수(1850)를 사용한다. 프로파일이 평탄하지 않은 경우, 이에 따라 평탄하지 않은 프로파일을 생성하도록 감쇠(예를 들어, 핑거 위치들)가 스케일링(scale)될 수 있다. FPA(1830)는 복수의 새로운 핑거 위치들 및 연계된 감쇠 값들을 나타내는 제어 신호들(1860)을 출력한다. 그 후, 제어 신호들(1860)은 "보정된" 보상 위치들 내로 핑거들을 기계적으로 이동시키고, 조명 슬릿의 타겟된 균일성을 달성하도록 사용될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 슬릿(1230)의 확대도이다. 예를 들어, 적어도 1 이상의 실시예에서 도 12는 조명 슬릿(1230)의 크기 및 형상을 예시한다. 도 12는 세기 균일성을 수정하기 위하여 조명 슬릿의 경로 내로 삽입되고, 상기 경로로부터 회수되는 균일성 보상기들의 핑거들을 나타내지는 않는다. 일 실시예에서, 균일성 보상기들은 단지 조명 슬릿의 한 측에만 위치된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 예시한다. 예를 들어, 시스템 균일성 드리프트를 보상함으로써 기판마다 성공적으로 이미징된 디바이스들의 양을 개선하여 제조 효율성을 최대화하기 위해 균일성 회복(UR) 보정 시스템을 이용하는 방법이 사용될 수 있다.
일 예시에서, 방법은 기판들의 각 로트(lot)(1310) 처음에 시작한다. 단계 1320에서, 조명 슬릿 균일성이 (예를 들어, 슬릿 통합된 세기에 의해, 또는 슬릿을 따라 불연속 세기 샘플들을 이용한 슬릿-스캔 평균에 의해) 측정된다. 단계 1330에서, 균일성 회복(UR) 보정 시스템은 슬릿을 가로지르는 평탄한 세기 프로파일에 기초하여 균일성 보상기들(예를 들어, 핑거들)의 위치들을 계산한다. 선택적으로, 단계 1340에서 균일성 회복(UR) 보정 시스템은 비-평탄(a.k.a., DOSEMAPPER® 또는 DoMa) 세기 프로파일에 기초하여 균일성 보상기들(예를 들어, 핑거들)의 위치들을 계산한다. DOSEMAPPER® 실시예들에 관한 예시들은 2009년 5월 12일에 등록된 미국 특허 제 7,532,308호에서 찾아볼 수 있으며, 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다. 단계 1350에서, 균일성 회복(UR) 보정 시스템은 복수의 균일성 보상기들(예를 들어, 핑거들)의 위치들을 설정한다. 단계 1360에서, 기판이 노광된다. 일 예시에서, 각 기판의 노광 시 (예를 들어, 노광되는 기판의 부분에 따라) 다수의 상이한 비-평탄 프로파일들(예를 들어, DOSEMAPPER® 타겟 조명 슬릿 프로파일들)이 사용될 수 있다. 따라서, 단일 기판의 노광 시에도 균일성 보상기 핑거 위치 변화들이 존재할 수 있다. 단계 1370에서, 로트 내에서 또 다른 기판이 노광되는지의 여부가 결정된다. 그러한 경우, 방법은 단계 1320으로 되돌아간다. 로트 내의 기판들이 더 이상 노광되지 않는 경우, 단계 1390에서 방법이 종료된다.
본 발명의 일 실시예에서, 단계 1310 시 조명 슬릿 균일성은 로트 내의 각 기판이 독립적으로 제어된 균일한 조명 슬릿으로 노광되도록 단일 로트의 후속한 기판들 사이에서 제어(예를 들어, 보정)된다. 단계 1320에서, 조명 슬릿의 균일성이 측정된다. 예를 들어, 조명 슬릿의 균일성은 다수의 인자들, 예를 들어 조명 빔 이동, 광학 기둥 균일성 또는 균일성 보상기 핑거 드리프트로 인해 변화될 수 있다.
일 예시에서, 조명 슬릿의 균일성은 전체 슬릿을 가로지르는 조명 슬릿 세기를 통합함으로써 연속적인 세기 프로파일로서 측정될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 조명 슬릿의 균일성은 슬릿을 따라 불연속 세기 샘플들을 이용하여 슬릿-스캔 평균 세기로서 측정될 수도 있다.
단계 1330에서, 단계 1320으로부터 측정된 조명 슬릿 균일성을 이용하여 평탄한 타겟 조명 슬릿 균일성을 생성하기 위해 핑거 위치들이 계산된다(예를 들어, 핑거 위치의 계산은 도 18에 나타낸 바와 같이 수행될 수 있음). 선택적으로, 단계 1340에서 핑거 위치들을 계산하기 위해 단계 1320으로부터 측정된 조명 슬릿 균일성과 함께 비-평탄(DoMa) 균일성 프로파일들이 사용될 수 있다. 단계 1350에서, 계산된 핑거 위치들은 조명 빔 균일성이 평탄한 타겟 프로파일 또는 비-평탄 타겟 프로파일과 매칭하도록 설정된다. 단계 1360에서, 기판이 노광된다.
일 실시예에서, 핑거들은 기판의 상이한 부분들이 상이한 조명 슬릿 타겟 프로파일들을 이용하여 노광되도록 기판의 노광 동안 이동될 수 있다. 이 노광들 "동안" 조명 슬릿 타겟 프로파일들이 변화되는 경우, 이들은 여전히 측정된 조명 슬릿 균일성으로부터 기초한다.
단계 1370에서, 로트 내에서 추가 기판들이 노광되는지의 여부가 결정된다. 그러한 경우, 방법은 단계 1320으로 되돌아간다. 일 예시에서, 시스템 이동, 열 발생, 및 진동들이 조명 슬릿의 균일성을 변화시켰을 수 있기 때문에, 단일 로트의 기판들 사이에서 조명 슬릿의 균일성을 측정하고 보정하는 것이 바람직하다. 그렇지 않은 경우, 단계 1390에서 방법이 종료된다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 예시한다. 예를 들어, 이 방법은 시스템 균일성 드리프트를 보상함으로써 기판마다 성공적으로 이미징된 디바이스들의 양을 개선하여 제조 효율성을 최대화하도록 균일성 회복(UR) 보정 시스템을 이용하기 위해 사용될 수 있다. 도 14에 나타낸 방법은, 제 1 기판이 처리되기 전에 초기 캘리브레이션 단계를 포함할 수 있다. 후속한 기판들은 캘리브레이션 단계를 갖지 않을 수 있으며, 오히려 초기 측정 값들로서 이전 기판들의 마지막 측정 값들을 사용한다.
단계 1410에서, 균일성 보상기 위치들의 오프라인 캘리브레이션이 수행된다. 단계 1415에서, 균일성 보상기들이 기계적으로 조정된다. 단계 1420에서, 방사선 빔이 생성된다. 단계 1425에서, 방사선 빔이 균일성 보상기들을 포함한 광학 시스템을 통과한다. 선택적인 단계 1430에서, 상기 빔 이동이 측정되거나 빔 이동이 계산된다. 단계 1435에서, 조명 슬릿 균일성이 측정되거나 계산된다(예를 들어, 측정된 경우, 이는 슬릿 통합된 세기에 의하거나, 슬릿을 따라 불연속 세기 샘플들을 이용하여 슬릿-스캔 평균에 의할 수 있다). 단계 1440에서, 현재 균일성, 오프라인 데이터, 및/또는 빔 이동에 기초하여 균일성 보상기(예를 들어, 핑거)의 위치들이 결정된다. 단계 1445에서, 균일성 보상기(예를 들어, 핑거) 위치들이 조정된다. 단계 1450에서, 도 13에 나타낸 방법이 다시 수행되어야 하는지 결정된다. 그러한 경우, 도 14에 나타낸 방법은 단계 1420으로 되돌아간다. 그렇지 않은 경우, 도 14에 나타낸 방법은 단계 1455로 이동하고, 이때 기판이 노광된다.
일 예시에서, 각 기판의 노광 시 (예를 들어, 노광되는 기판의 부분에 따라) 다수의 상이한 비-평탄 프로파일들(예를 들어, DOSEMAPPER® 타겟 조명 슬릿 프로파일들)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 단일 기판의 노광 시에도 균일성 보상기 핑거 위치 변화들이 존재할 수 있다. 가열 및 냉각 사이클 시 균일성 변화들의 모델링, 연계된 파라미터들의 캘리브레이션, 및 개별적인 감쇠기들의 작동에 이 결과들을 적용하는 것에 관한 예시들은 2009년 5월 12일에 등록된 미국 특허 제 7,532,308호 및 2002년 9월 24일에 등록된 미국 특허 제 6,455,862호에서 찾아볼 수 있으며, 이들 모두 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
본 발명의 일 실시예에서, 조명 슬릿 균일성은 도 13을 참조하여 설명된 바와 같이 후속한 기판들 사이에서 제어(예를 들어, 보정)된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 조명 슬릿 균일성이 타겟 조명 슬릿 균일성과 매칭하도록 균일성 보상기들을 조정하는 방법은 기판당 조명 슬릿 균일성의 적어도 2 이상의 측정들을 포함한다. 즉, 도 14에 나타낸 방법이 단계 1450에 도달하는 경우, "반복" 결정이 수행된다. "반복" 결정은 통상적으로 각 기판에 대해 처음에는 "예"이다. 결정(1450)이 "예"인 경우, 단계 1420이 반복되고, 새로운 방사선 빔이 생성된다. 새로운 방사선 빔은, 단계 1425에서 광학 시스템을 통과한다. 단계 1435는 조명 슬릿 균일성을 측정하고, 단계 1440은 균일성 보상기 위치들을 결정하며, 단계 1445는 균일성 보상기들을 조정한다.
도 14에 나타낸 방법의 반복 시, 측정된 조명 슬릿 균일성이 타겟 조명 슬릿 세기 프로파일(평탄 또는 비-평탄)의 사전설정된 공차 내에 있는 경우, 보상 방법을 더 이상 반복시키지 않아도 될 것이며, 단계 1450에서 "아니오"가 선택될 것이다. 그 후, 단계 1455에서 도 13을 참조하여 설명된 바와 같이 기판의 노광이 일어날 수 있다. 또한, 도 14에 나타낸 방법은 사전설정된 공차와의 비교 없이 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 도 14에 나타낸 방법은 단지 한번만 수행되며, 단계 1445의 균일성 보상기 조정들이 조명 슬릿 균일성을 타겟 조명 슬릿 세기 프로파일(평탄 또는 비-평탄)과 매칭하게 하는지를 결정하도록 반복되지 않는다.
또 다른 예시에서, 측정된 조명 슬릿 균일성이 타겟 조명 슬릿 세기 프로파일(평탄 또는 비-평탄)의 사전설정된 공차 내에 있지 않은 경우, 균일성 보상기들은 추가 조정을 필요로 할 수 있다. 이 경우, 단계 1450에서 다시 "예"가 선택될 것이다. 조명 슬릿 균일성은 타겟 조명 슬릿 세기 프로파일에 더 가깝게 미세 조정될 수 있다. 대안적으로, 측정된 조명 슬릿 균일성이 타겟 조명 슬릿 세기 프로파일의 사전설정된 공차 내에 있는 경우, 심지어 기판에 대해 처음 이후에도 방법을 반복할 필요가 없을 수 있다.
도 15a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 기판 노광 시퀀스에 대한 균일성 회복 단계들을 예시한다. 도 15b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 및 후속한 기판 노광 시퀀스들에 대한 균일성 회복 단계들을 예시한다. 도 15a 및 도 15b는 시스템 드리프트로 인한 균일성 보상을 구현하는 도 13 및 도 14의 다수 기판 로트 방법들을 예시한다. 일 예시에서, 타임라인(timeline: 1500)은 앞선 도 13 및 도 14에서 설명된 방법들의 그래픽 표현이다. 도 15a는 각각의 새로운 로트의 제 1 기판과 발생하는 여분의 단계(예를 들어, 캘리브레이션)를 포함한다. 도 15b는 여분의 캘리브레이션 단계를 포함하지 않으며, 오히려 초기 측정들을 발생시키기 위해 제 1 기판의 최종 측정들을 사용한다. 이는 2 차 이상의 모든 기판 노광들로부터 캘리브레이션 단계를 제거하여, 효율성을 개선한다. 일 예시에서, 도 15a 및 도 15b에 나타낸 공정들은 도 13 및 도 14를 참조하여 앞서 설명된 것과 동일하며, 본 명세서에서 이 설명은 간명함을 위해 반복하지 않는다.
도 16 및 도 17은 순차적 균일성 회복(UR) 데이터 흐름에 대한 다양한 실시예들을 예시한다. 예를 들어, 도 16과 도 17 간의 차이는 도 16에 나타낸 데이터 흐름이 평탄한 타겟에 대해 조명 슬릿 균일성을 보정하고 있는 반면, 도 17에 나타낸 데이터 흐름은 비-평탄 타겟에 대해 조명 슬릿 균일성을 보정하고 있다는 것이다.
도 16은 평탄한 타겟으로 균일성 회복(UR)을 구현하는 데이터 흐름(1600)을 나타낸다. 요소들 1602, 1608, 1614, 1620, 1626, 1632, 1652, 1658 및 1664는 (예를 들어, 도 7 내지 도 13을 참조하여 앞서 설명된 것과 유사한) 균일성 회복(UR) 알고리즘들을 구현하는 입력들이다. 요소들 1604, 1610, 1616, 1622, 1628, 1634, 1638, 1654, 1660, 1666 및 1670은 균일성 회복(UR) 알고리즘들을 구현하는데 사용된 함수, 작업 또는 공정들이다. 요소들 1606, 1612, 1618, 1624, 1630, 1636, 1656, 1662 및 1668은 균일성 회복(UR) 알고리즘들을 구현하는 출력들이다.
도 17은 비-평탄 타겟으로 균일성 회복(UR)을 구현하는 데이터 흐름(1700)을 나타낸다. 도 17에서, 도 16으로부터의 요소들에 추가하여, 비-평탄(예를 들어, DOSEMAPPER®) 타겟들을 구현하는데 사용된 입력들(1738, 1744, 1780 및 1786), 함수들, 작업들 또는 공정들(1740, 1746, 1750, 1782, 1788 및 1792), 및 출력들(1742, 1748, 1784 및 1790)이 도시된다.
일 예시에서, 다시 도 16을 참조하면, 평탄한 핑거 위치 Flat_FP_X(1602, 1620 및 1652)에 대한 데이터 흐름(1600)이 도시된다. 데이터 흐름(1600)은 평탄한 타겟 프로파일 Flat_Profile_X(1606, 1624 및 1656)를 생성하기 위해, 조명 슬릿 균일성(1604, 1622 및 1652)을 측정하면서 사용될 수 있다. Flat_Profile_X은 핑거 감쇠들 Flat_atten_X(1608, 1626 및 1658)와 관련하여 사용될 수 있으며, 이는 새로운 핑거 위치들 Flat_FP_X+1 및 새로운 핑거 감쇠 값 Flat_atten_X+1(1612, 1630 및 1662)을 생성하기 위하여, 균일성 회복 핑거 위치설정 알고리즘 "UR X FPA"(1610, 1628 및 1660)에 의해 사용될 수 있다. Flat_atten_X 및 Flat_atten_X+1(1614, 1632 및 1664)은 유도되는 도즈 내 오프셋 Flat_DO_UR_X을 생성하기 위하여, 도즈 오프셋 알고리즘(1616, 1634 및 1666)에 의해 사용된다. 도즈 오프셋 알고리즘으로부터의 데이터 흐름은 기판들을 노광하는 단계(예를 들어, 1638 및 1670)에서 사용된다. 이 실시예에 제한되도록 의도되지는 않지만, 도 16은 왼편에 균일성을 최적화하기 위해 2 개의 사이클을 필요로 하는 것으로서 측정하는 단계, 결정하는 단계, 및 균일성 보상기들을 조정하는 단계를 예시하는 반면, 오른편은 하나의 사이클만을 필요로 한다.
일 예시에서, 도 17을 참조하면, 데이터 흐름 1700은 데이터 흐름 1600에 대해 실질적으로 기판의 노광 바로 전이나 노광 시 균일성 보상기들을 이동시키는 추가 단계들을 포함하여, 비-평탄(예를 들어, DOSEMAPPER®) 타겟 조명 균일성이 달성되게 한다. 새로운 핑거 위치들 Target_X(i)_FP 및 새로운 핑거 감쇠 값 Target_X(i)_atten(1742 및 1784)을 생성하기 위하여, 비-평탄(DOSEMAPPER®) 핑거 위치설정 알고리즘 "DoMa FPA"(1740 및 1782)에 의해 핑거 감쇠들 Flat_atten_X 및 복수의 비-평탄 타겟들(1738 및 1780)과 함께 Flat_Profile_X가 사용될 수 있다. Flat_atten_X 및 Target_X(i)_atten(1744 및 1786)은 복수의 비-평탄 타겟들 각각에 대한 도즈 내 오프셋 TX(i)_DO_UR_X을 생성하기 위하여, 도즈 오프셋 알고리즘(1746 및 1788)에 의해 사용될 수 있다. 도즈 오프셋 알고리즘으로부터의 데이터 흐름은 기판들을 노광하는 단계(1750 및 1792)에서 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시형태들은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 그 조합으로 구현될 수 있다. 도 19는 본 발명의 실시예들 또는 그 부분들이 컴퓨터-판독가능한 코드로서 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨터 시스템(1900)을 예시한다. 예를 들어, 도 13 및 도 14의 흐름도들에 의해 각각 예시된 방법들이 디스플레이(1930)에 커플링된 디스플레이 인터페이스(1902)를 포함하는 컴퓨터 시스템(1900)에서 구현될 수 있다. 이 예시적인 컴퓨터 시스템(1900)에 관하여, 본 발명의 다양한 실시예들이 설명된다. 이 설명 이후, 당업자라면 다른 컴퓨터 시스템 및/또는 컴퓨터 구조(computer architecture)들을 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 방식을 이해하게 될 것이다.
컴퓨터 시스템(1900)은 프로세서 1904와 같은 1 이상의 프로세서들을 포함한다. 프로세서(1904)는 특수 또는 범용 프로세서일 수 있다. 프로세서(1904)는 통신 인프라(1906)(예를 들어, 버스 또는 네트워크)에 연결된다.
또한, 컴퓨터 시스템(1900)은 주 메모리(1905), 바람직하게는 RAM(random access memory)을 포함하며, 보조 메모리(1910)를 포함할 수도 있다. 보조 메모리(1910)는, 예를 들어 하드 디스크 드라이브(1912), 착탈식 저장 드라이브(1914), 및/또는 메모리 스틱을 포함할 수 있다. 착탈식 저장 드라이브(1914)는 플로피 디스크 드라이브, 자기 테이프 드라이브, 광 디스크 드라이브, 플래시 메모리 등을 포함할 수 있다. 착탈식 저장 드라이브(1914)는 잘 알려져 있는 방식으로 착탈식 저장 유닛(1918)으로부터 판독하고, 및/또는 착탈식 저장 유닛(1918)에 기록한다. 착탈식 저장 유닛(1918)은 착탈식 저장 드라이브(1914)에 의해 판독 및 기록되는 플로피 디스크, 자기 테이프, 광 디스크 등을 포함할 수 있다. 당업자라면 이해하는 바와 같이, 착탈식 저장 유닛(1918)은 컴퓨터 소프트웨어 및/또는 데이터가 저장되어 있는 컴퓨터-이용가능한 저장 매체를 포함한다.
대안적인 구현들에서, 보조 메모리(1910)는 컴퓨터 프로그램들 또는 다른 명령어들로 하여금 컴퓨터 시스템(1900) 내로 로딩되게 하는 다른 유사한 디바이스들을 포함할 수 있다. 이러한 디바이스들은, 예를 들어 착탈식 저장 유닛(1918) 및 인터페이스(1920)를 포함할 수 있다. 이러한 디바이스들의 예시들은 (비디오 게임 디바이스들에서 발견되는 바와 같은) 프로그램 카트리지 및 카트리지 인터페이스, 착탈식 메모리 칩(예를 들어, EPROM 또는 PROM) 및 연계된 소켓, 및 다른 착탈식 저장 유닛들(1918) 및 소프트웨어와 데이터로 하여금 착탈식 저장 유닛(1918)으로부터 컴퓨터 시스템으로 전송되게 하는 인터페이스들(1920)을 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨터 시스템(1900)은 통신 인터페이스(1924)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(1924)는 소프트웨어와 데이터로 하여금 컴퓨터 시스템(1900)과 외부 디바이스들 사이에서 전송되게 한다. 통신 인터페이스(1924)는 모뎀, (이더넷 카드와 같은) 네트워크 인터페이스, 통신 포트, PCMCIA 슬롯 및 카드 등을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(1924)를 통해 전송되는 소프트웨어 및 데이터는, 전자, 전자기, 광학 또는 통신 인터페이스(1924)에 의해 수신될 수 있는 다른 신호일 수 있는 신호의 형태이다. 이 신호들은 통신 경로(1926 및 1928)를 통해 통신 인터페이스(1924)에 제공된다. 통신 경로(1926 및 1928)는 신호들을 전달하고, 와이어 또는 케이블, 광섬유, 전화선, 휴대전화 링크, RF 링크 또는 다른 통신 채널들을 이용하여 구현될 수 있다.
본 명세서에서, "컴퓨터 프로그램 매체" 및 "컴퓨터-이용가능한 매체"라는 용어들은 일반적으로 착탈식 저장 유닛(1918), 착탈식 저장 유닛(1918) 및 하드 디스크 드라이브(1912) 내에 설치된 하드 디스크와 같은 매체를 칭하는데 사용된다. 또한, 컴퓨터 프로그램 매체 및 컴퓨터-이용가능한 매체는 주 메모리(1905) 및 보조 메모리(1910)과 같은 메모리들을 칭할 수 있으며, 이는 메모리 반도체(예를 들어, DRAM 등)일 수 있다. 이 컴퓨터 프로그램 제품들은 컴퓨터 시스템(1900)에 소프트웨어를 제공한다.
컴퓨터 프로그램들(컴퓨터 제어 로직이라고도 함)은 주 메모리(1905) 및/또는 보조 메모리(1910) 내에 저장된다. 또한, 컴퓨터 프로그램들은 통신 인터페이스(1924)를 통해 수신될 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램들은, 실행 시 컴퓨터 시스템(1900)이 본 명세서에 설명된 본 발명의 실시예들을 구현할 수 있게 한다. 특히, 컴퓨터 프로그램들은, 실행 시 프로세서(1904)가 앞서 설명된 도 13의 흐름도에 의해 예시된 방법들 내의 단계들과 같은 본 발명의 공정들을 구현할 수 있게 한다. 따라서, 이러한 컴퓨터 프로그램들은 컴퓨터 시스템(1900)의 제어기들을 나타낸다. 본 발명의 실시예들이 소프트웨어를 이용하여 구현되는 경우, 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램 제품 내에 저장되어, 착탈식 저장 드라이브(1914), 인터페이스(1920), 하드 드라이브(1912) 또는 통신 인터페이스(1924)를 이용하여 컴퓨터 시스템(1900) 내로 로딩될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 여하한의 컴퓨터-이용가능한 매체 상에 저장된 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로 지향된다. 이러한 소프트웨어는, 1 이상의 데이터 처리 디바이스에서 실행 시 데이터 처리 디바이스(들)를 본 명세서에 설명된 바와 같이 작동하게 한다. 본 발명의 실시예들은 지금 또는 이후 알려지는 여하한의 컴퓨터-이용가능한 또는 -판독가능한 매체를 채택한다. 컴퓨터-이용가능한 매체들의 예시들은 1차 저장 디바이스들(예를 들어, 여하한 타입의 RAM), 2차 저장 디바이스들(예를 들어, 하드 드라이브, 플로피 디스크, CD ROMS, ZIP 디스크, 테이프, 자기 저장 디바이스, 광학 저장 디바이스, MEMS, 나노기술 저장 디바이스 등) 및 통신 매체(예를 들어, 유선 및 무선 통신 네트워크, 근거리 통신망, 원거리 통신망, 인트라넷 등)을 포함하며, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함하는 기판을 칭할 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 리소그래피 장치는 극자외(EUV) 소스를 포함하며, 이는 EUV 리소그래피에 대한 EUV 방사선 빔을 발생시키도록 구성된다. 일반적으로, EUV 소스는 방사선 시스템 내에 구성되며(아래 참조), 대응하는 조명 시스템은 EUV 소스의 EUV 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된다.
본 명세서에 설명된 실시예들에서, 본 명세서가 허용하는 "렌즈" 및 "렌즈 요소"라는 용어들은, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장 λ을 갖는) 자외(UV) 방사선, (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장, 예를 들어 13.5 nm의 파장을 갖는) 극자외(EUV 또는 연질 X-선) 방사선, 또는 5 nm 이하로 작용하는 경질 X-선뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다. 일반적으로, 약 780 내지 3000 nm(또는 그 이상)의 파장들을 갖는 방사선은 IR 방사선으로 간주된다. UV는 약 100 내지 400 nm의 파장들을 갖는 방사선을 칭한다. 리소그래피 내에서, 이는 통상적으로 수은 방전 램프에 의해 생성될 수 있는 파장들: G-라인 436 nm; H-라인 405 nm; 및/또는 I-라인 365 nm에도 적용된다. 진공 UV 또는 VUV(즉, 공기에 의해 흡수되는 UV)는 약 100 내지 200 nm의 파장을 갖는 방사선을 칭한다. DUV(Deep UV)는 일반적으로 126 nm 내지 428 nm 범위의 파장들을 갖는 방사선을 칭하며, 일 실시예에서 엑시머 레이저가 리소그래피 장치 내에서 사용되는 DUV 방사선을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는 방사선은, 소정 파장 대역의 전체 또는 일부분이 5 내지 20 nm 범위 내에 있는 방사선에 관한 것임을 이해하여야 한다.
결론
본 명세서의 요약 및 초록 부분(Summary and Abstract sectons)이 아닌, 발명의 상세한 설명 부분(Detailed Description section)이 청구항을 해석하는데 사용되도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 요약 및 초록 부분은 1 이상을 설명할 수 있지만, 발명자(들)에 의해 의도(contemplate)된 본 발명의 모든 예시적인 실시예를 설명하지는 않으므로, 어떠한 방식으로도 본 발명 및 첨부된 청구항을 제한하지는 않는다.
이상, 본 발명은 명시된 기능들 및 그 관계들의 구현을 예시하는 기능 구성 요소(functional building block)들의 도움으로 설명되었다. 본 명세서에서, 이 기능 구성 요소들의 경계들은 설명의 편의를 위해 임의로 정의되었다. 명시된 기능들 및 그 관계들이 적절히 수행되는 한, 대안적인 경계들이 정의될 수 있다.
특정 실시예들의 앞선 설명은, 당업계의 지식을 적용함으로써, 다양한 적용들을 위해 본 발명의 일반적인 개념을 벗어나지 않고 지나친 실험 없이 이러한 특정 실시예들을 쉽게 변형하고, 및/또는 적합하게 할 수 있도록 본 발명의 일반적인 성질을 전부 드러낼 것이다. 그러므로, 이러한 응용예 및 변형예들은 본 명세서에 나타낸 교수 및 안내에 기초하여, 기재된 실시예들의 균등물의 의미 및 범위 내에 있도록 의도된다. 본 명세서에서, 어구 또는 전문 용어는 설명을 위한 것이며 제한하려는 것이 아니므로, 당업자라면 본 명세서의 전문 용어 또는 어구가 교수 및 안내를 고려하여 해석되어야 한다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명의 범위와 폭은 상술된 예시적인 실시예들 중 어느 것에 의해서도 제한되지 않아야 하며, 다음의 청구항 및 그 균등물에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (20)

  1. 리소그래피 장치에 있어서:
    방사선 빔을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템- 상기 조명 시스템은 상기 방사선 빔으로 조명되는 경우 실질적으로 일정한 퓨필을 수용하도록 구성된 평면에 위치되는 균일성 보정 시스템(uniformity correction system)을 포함하고, 상기 균일성 보정 시스템은:
    상기 방사선 빔의 각 부분의 세기를 보정하기 위해, 방사선 빔과의 교차점(intersection) 내로, 및 그 밖으로 이동가능하도록 구성된 핑거(finger)들, 및
    상기 핑거들 중 대응하는 핑거에 커플링(couple)되고, 상기 대응하는 핑거들을 이동시키도록 구성된 작동 디바이스(actuating device)들을 포함하며, 상기 핑거들 각각의 선단(tip)의 폭은 상기 작동 디바이스들의 폭의 절반임 -;
    패터닝 디바이스를 유지하도록 구성된 지지 구조체- 상기 패터닝 디바이스는 상기 방사선 빔을 패터닝하도록 구성됨 -;
    기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 및
    상기 기판의 타겟부 상에 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템;
    을 포함하는 리소그래피 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핑거들에 의해 보정된 방사선의 세기 변동의 최소 공간 주기는 상기 핑거들 각각의 선단의 폭의 2 배인 리소그래피 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 핑거들은 서로 맞물리도록(interlock) 구성되는 제 1 및 제 2 마주하는 뱅크(opposing bank)들 내에 배치되는 리소그래피 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 뱅크들 각각은 단일 평면 내에 있는 리소그래피 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 선단의 폭은 약 2 mm이고, 보정된 방사선의 세기 변동의 공간 주기는 약 4 mm인 리소그래피 장치.
  6. 디바이스 제조 방법에 있어서:
    제 1 평면에 방사선 빔을 포커스하여, 상기 제 1 평면에 실질적으로 일정한 퓨필을 형성하는 단계;
    상기 방사선 빔의 경로 내로, 및 상기 경로 밖으로 상기 제 1 평면 내에 위치된 핑거들을 이동시킴으로써 상기 제 1 평면에서 상기 방사선 빔의 세기를 조정하는 단계- 상기 핑거들 각각의 선단의 폭은 상기 핑거들 중 대응하는 핑거를 각각 이동시키는데 사용되는 대응하는 작동 디바이스들의 폭의 절반임 -;
    상기 방사선 빔을 패터닝하기 위해, 패터닝 디바이스 상으로 상기 방사선 빔을 지향하는 단계; 및
    기판 상에 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계;
    를 포함하는 디바이스 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 핑거들에 의해 보정된 방사선의 세기 변동의 최소 공간 주기는 상기 핑거들 각각의 선단의 폭의 2 배인 디바이스 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    맞물리도록 구성되는 2 개의 마주하는 뱅크들 내에 상기 핑거들을 배치하는 단계를 더 포함하는 디바이스 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 핑거들의 뱅크들 각각은 단일 평면 내에 있는 디바이스 제조 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 핑거들 각각의 선단의 폭은 약 2 mm이고, 보정된 방사선의 세기 변동의 공간 주기는 약 4 mm인 디바이스 제조 방법.
  11. 균일성 보정 시스템에 있어서:
    방사선 빔과의 교차점 내로, 및 그 밖으로 이동가능하도록 구성되어, 상기 방사선 빔으로 조명되는 경우 실질적으로 일정한 퓨필을 수용하도록 구성된 평면에 위치되는 상기 방사선 빔의 각 부분의 세기를 보정하는 핑거들, 및
    상기 핑거들 중 대응하는 핑거에 커플링되고, 상기 대응하는 핑거들을 이동시키도록 구성된 작동 디바이스들
    을 포함하고, 상기 핑거들 각각의 선단의 폭은 상기 작동 디바이스들의 폭의 절반인 균일성 보정 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 핑거들에 의해 보정된 방사선의 세기 변동의 최소 공간 주기는 상기 핑거들 각각의 선단의 폭의 2 배인 균일성 보정 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 핑거들은 서로 맞물리도록 구성되는 제 1 및 제 2 마주하는 뱅크들 내에 배치되는 균일성 보정 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 뱅크들 각각은 단일 평면 내에 있는 균일성 보정 시스템.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 선단의 폭은 약 2 mm이고, 보정된 방사선의 세기 변동의 공간 주기는 약 4 mm인 균일성 보정 시스템.
  16. 제 1 평면에 위치된 핑거들을 제공하는 단계- 상기 제 1 평면은 방사선 빔으로 조명되는 경우 실질적으로 일정한 퓨필을 수용함 -; 및
    상기 방사선 빔의 경로 내로, 및 상기 경로 밖으로 상기 제 1 평면 내에 위치된 상기 핑거들을 이동시킴으로써 상기 제 1 평면에서 상기 방사선 빔의 세기를 조정하는 상기 핑거들 중 대응하는 핑거에 커플링되는 작동 디바이스들을 제공하는 단계;
    를 포함하고, 상기 핑거들 각각의 선단의 폭은 상기 핑거들 중 대응하는 핑거를 각각 이동시키는데 사용되는 상기 작동 디바이스들 중 대응하는 작동 디바이스의 폭의 절반인 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 핑거들에 의해 보정된 방사선의 세기 변동의 최소 공간 주기는 상기 핑거들 각각의 선단의 폭의 2 배인 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    맞물리는 2 개의 마주하는 뱅크들 내에 상기 핑거들을 함께 커플링하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 핑거들의 뱅크들 각각은 단일 평면 내에 있는 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 핑거들 각각의 선단의 폭은 약 2 mm이고, 보정된 방사선의 세기 변동의 공간 주기는 약 4 mm인 방법.
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