KR20120037995A - 마이크로리소그래피 투영 노광 장치 및 그에 포함된 광학 표면에 관한 파라미터의 측정 방법 - Google Patents
마이크로리소그래피 투영 노광 장치 및 그에 포함된 광학 표면에 관한 파라미터의 측정 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120037995A KR20120037995A KR1020127004134A KR20127004134A KR20120037995A KR 20120037995 A KR20120037995 A KR 20120037995A KR 1020127004134 A KR1020127004134 A KR 1020127004134A KR 20127004134 A KR20127004134 A KR 20127004134A KR 20120037995 A KR20120037995 A KR 20120037995A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- optical surface
- light beam
- measuring
- mirrors
- area
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 65
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 15
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims description 15
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 8
- 238000001393 microlithography Methods 0.000 claims description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 24
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 238000003491 array Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
- G02B13/143—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation for use with ultraviolet radiation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
- G02B17/06—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
- G02B17/0647—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using more than three curved mirrors
- G02B17/0663—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using more than three curved mirrors off-axis or unobscured systems in which not all of the mirrors share a common axis of rotational symmetry, e.g. at least one of the mirrors is warped, tilted or decentered with respect to the other elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
- G02B26/0825—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a flexible sheet or membrane, e.g. for varying the focus
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
- G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
- G03F7/70116—Off-axis setting using a programmable means, e.g. liquid crystal display [LCD], digital micromirror device [DMD] or pupil facets
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
마이크로리소그래피 투영 노광 장치는, 광학 표면(46; M6) 및 광학 표면상의 복수의 분리된 영역들에서 광학 표면에 관련한 파라미터를 측정하는 측정 디바이스(90)를 포함한다. 측정 디바이스는, 개별적인 측정 광 빔들(94)을 광학 표면상의 영역들쪽으로 지향시키는 조명 유닛(92)을 포함한다. 각각의 측정 광 빔은, 측정 광 빔과 관련되는 영역의 적어도 일부를, 그리고 측정 광 빔과 관련되지 않는 인접 영역의 적어도 일부를 조명한다. 검출기 유닛(96)은, 광학 표면과 상호 작용한 후의, 각각의 측정 광 빔에 대한 특성을 측정한다. 평가 유닛(102)은, 선택된 영역과 관련되는 측정 광 빔에 대해서 그리고 선택된 영역에 인접한 영역과 관련되는 적어도 하나의 측정 광 빔에 대해서 검출기 유닛(96)에 의해 판정된 특성들에 기초하여 선택된 영역에 대한 표면 관련 파라미터를 판정한다.
Description
본 발명은 일반적으로, 감광 표면상으로 마스크를 이미징하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치에 관한 것이고, 특히, 광학 표면, 예컨대, 미러 또는 미러 어레이(mirror array)를 포함하는 그러한 장치, 및 복수의 위치에서 광학 표면에 관련된 파라미터(parameter)를 측정하도록 구성된 측정 디바이스(measurement device)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 파라미터를 측정하는 방법에 관한 것이다.
마이크로리소그래피(포토리소그래피 또는 간단히 리소그래피로도 불림)는 집적 회로, 액정 디스플레이 및 다른 마이크로구조의 디바이스의 제조를 위한 기술이다. 마이크로리소그래피의 프로세스는, 에칭의 프로세스와 함께, 기판, 예컨대, 실리콘 웨이퍼상에 형성된 박막 스택(film stack)내에 피쳐(feature)들을 패터닝하는데 사용된다. 제조의 각 층에서, 웨이퍼는 먼저, 원자외선(deep ultraviolet; “DUV”) 또는 극자외선(extreme ultraviolet; “EUV”) 광과 같은, 방사에 감광성이 있는 재료인 포토레지스트(photoresist)로 코팅된다. 다음으로, 상부에 포토레지스트가 있는 웨이퍼는 투영 노광 장치의 투영 광에 노광된다. 장치는, 패턴을 포함하는 마스크를 포토레지스트상으로 투영함으로써, 후자만이 마스크 패턴에 의해 결정되는 특정 위치에서 노광된다. 노광 후에는, 포토레지스트가 현상되어 마스크 패턴에 대응하는 이미지를 생성한다. 그 다음에, 에칭 프로세스가 패턴을 웨이퍼상의 박막 스택내로 전사한다. 최종적으로, 포토레지스트가 제거된다. 상이한 마스크들을 가지고서의 이러한 프로세스의 반복은 다층 마이크로구조의 부품이라는 결과를 가져온다.
투영 노광 장치는 일반적으로, 마스크를 조명하기 위한 조명 시스템, 마스크를 정렬하기 위한 마스크 스테이지(mask stage), 투영 대물렌즈, 및 포토레지스트로 코팅된 웨이퍼를 정렬하기 위한 웨이퍼 정렬 스테이지를 포함한다. 조명 시스템은, 예컨대, 직사각형 또는 굽어진 슬릿(slit)의 형상을 가질 수 있는 마스크상의 필드를 조명한다.
이상적으로, 조명 시스템은, 잘 정의된 조사 및 각분포(angular distribution)를 갖는 투영 광으로 마스크의 조명되는 필드의 각 포인트를 조명한다. 각분포라는 용어는, 마스크 평면에서의 특정 포인트쪽으로 수렴하는 광 다발의 총 광 에너지가, 광 다발을 이루는 광선들의 다양한 방향들 사이에 어떻게 분포되어 있는가를 기술한다.
마스크에 충돌하는 투영 광의 각분포는 대개, 포토레지스트에 투영될 패턴의 종류에 적합된다. 예를 들면, 상대적으로 큰 사이즈의 피쳐들은 작은 사이즈의 피쳐들과는 상이한 각분포를 필요로 할 것이다. 가장 공통적으로 사용되는 투영 광의 각분포들은, 전형적인, 고리 모양의, 쌍극자 및 4극자 조명 설정으로 칭해진다. 이러한 용어들은 조명 시스템의 시스템 동공 표면에서의 조사 분포를 말한다. 고리 모양의 조명 설정에 있어서는, 예컨대, 고리 모양의 영역만이 시스템 동공 표면에 있어서 조명된다. 따라서, 투영 광의 각분포에 존재하는 작은 범위의 각도들만이 있고, 따라서 모든 광선들이 유사한 각도들로 비스듬하게 마스크상으로 충돌한다.
요구되는 조명 설정을 달성하기 위해서 마스크 평면내의 투영 광의 각분포를 수정하기 위한 상이한 수단들이 당업계에 알려져 있다. 마스크 평면에 있어서 상이한 각분포를 생성하는데 있어서 최대의 유연성을 달성하기 위해서, 동공 표면을 조명하는 미러 어레이들을 사용하는 것이 제안되었다.
EP 1 262 836 A1에 있어서, 미러 어레이는 1000개보다 더 많은 미러(mirror)를 포함하는 마이크로-전기기계 시스템(micro-electromechanical system; “MEMS”)으로서 실현된다. 각각의 미러들은 2개의 직교하는 틸트 축에 대하여 틸트(tilt)될 수 있다. 따라서, 그러한 미러 디바이스에 입사하는 방사는, 반구(hemisphere)의 거의 임의의 요구되는 방향으로 반사될 수 있다. 미러 어레이와 동공 표면 사이에 배열되는 컨덴서 렌즈(condenser lens)는, 미러들에 의해 생성되는 반사 각도들을 동공 표면에서의 위치들로 변화시킨다. 이러한 주지의 조명 시스템은, 복수의 스폿(spot)으로 동공 표면을 조명할 수 있게 하며, 각각의 스폿은 하나의 특정한 마이크로스코픽 미러와 관련되고 이러한 미러를 틸트시키는 것에 의해 동공 표면을 가로질러 자유롭게 이동될 수 있다.
유사한 조명 시스템들은 US 2006/0087634 A1, US 7,061,582 B2 및 WO 2005/026843 A2로부터 알려져 있다. 틸트가능한 미러들의 유사한 어레이들이 EUV 조명 시스템을 위해 또한 제안되어 있다.
그러한 어레이들에 있어서, 개별적인 미러들의 배향(orientation)은 높은 정밀도로 그리고 고속으로 제어되어야 한다. 이러한 목적을 위해서, 폐루프 제어를 사용하는 것이 제안되었다. 그러한 제어 스킴(control scheme)은 각각의 미러의 배향이 높은 반복 빈도로 감시될 것을 요구한다.
국제 출원 WO 2008/095695 A1은 각각의 개별적인 미러의 배향을 측정할 수 있게 하는 측정 디바이스를 개시한다. 이러한 목적을 위해, 각각의 미러에 대해서 개별적인 측정 광 빔을 생성하는 조명 유닛이 제공되어 있다. 검출기 유닛이, 미러들로부터 반사된 후의 광 빔들의 각도를 측정한다. 미러에 충돌하는 광 빔들의 방향이 알려져 있을 경우, 미러들의 배향은, 반사되는 광 빔들의 측정 방향에 기초하여 평가 유닛에 의해 판정될 수 있다. 시간 또는 주파수 멀티플렉싱(multiplexing)에 의해, 측정 광 빔들을 구별할 수 있음으로써, 미러들의 배향이 순차적으로 또는 한꺼번에라도 판정될 수 있다.
종래기술의 조명 유닛은, 미러들에 지향되는 측정 광 빔들을 생성하는 광원으로서, 레이저 다이오드들, 예컨대, 수직 캐비티 면 발광 레이저(vertical cavity surface emitting lasers; “VCSEL”)의 어레이를 사용한다. 각각의 레이저 다이오드에 대해서, 레이저 다이오드의 전방에 배열되고 다이오드의 광 출사 패싯(light exit facet)을 미러들 중 하나에 이미징하는 이미징 렌즈가 제공된다. 이미징 렌즈들은, 레이저 다이오드들과 동일한 피치(pitch)를 갖는 마이크로렌즈 어레이를 우선적으로 형성한다.
하지만, 그러한 측정 디바이스들의 최우선 치수들 하에서, 측정 정밀도가 종종 만족스럽지 않다는 것이 밝혀졌다.
동일한 문제가, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 분야내에서 유사한 측정들에서 또한 마주친다. 예를 들면, 그러한 장치의 투영 대물렌즈에 있어서, 때로는, 수차를 교정하기 위해서 변형될 수 있는 광학 표면을 갖는 렌즈 또는 미러가 있을 수 있다. 광학 표면의 변형은, 예컨대, 기계적인 힘을 발휘하는 액츄에이터들의 도움으로, 또는 방사를 광학 표면상의 특정 영역들에 지향시키는 것에 의해 달성될 수 있다. 변형 프로세스를 제어하기 위해, 광학 표면의 형상이, 복수의 영역들에서의 광학 표면에 관련되는 파라미터를 측정하도록 구성된 측정 디바이스를 이용하여 측정될 수 있다. (미러 어레이가 있는 경우이기 때문에) 광학 표면이 연속적인지 또는 비연속적인지의 여부는 사실 중요하지 않기 때문에, 그러한 측정 디바이스들과 더불어 달성될 수 있는 측정 정밀도는 때때로 또한 만족스럽지 않다.
본 발명의 목적은 광학 표면상의 복수의 영역들에서의 표면 관련 파라미터를 측정하도록 구성된, 광학 표면 및 측정 디바이스 - 측정 디바이스는 향상된 측정 정밀도를 가짐 - 를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 추가적인 목적은, 향상된 측정 정밀도를 가진 그러한 파라미터를 측정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 장치에 관하여, 이러한 목적은, 광학 표면 및 광학 표면상의 복수의 분리된 영역들에서 광학 표면에 관련한 파라미터를 측정하도록 구성된 측정 디바이스를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치에 의해 해결된다. 측정 디바이스는, 개별적인 측정 광 빔들을 광학 표면상의 영역들쪽으로 지향시키도록 구성된 조명 유닛을 포함한다. 각각의 측정 광 빔은, 측정 광 빔과 관련되는 영역의 적어도 일부를, 그리고 측정 광 빔과 관련되지 않는 인접 영역의 적어도 일부를 조명한다. 광학 표면과 상호 작용한 후의, 각각의 측정 광 빔에 대한 특성을 측정하도록 구성되어 있는 검출기 유닛이 제공된다. 평가 유닛은, 선택된 영역과 관련되는 측정 광 빔에 대해서 그리고 선택된 영역에 인접한 영역과 관련되는 적어도 하나의 측정 광 빔에 대해서 검출기 유닛에 의해 판정된 특성들에 기초하여 선택된 영역에 대한 표면 관련 파라미터를 판정하도록 구성되어 있다.
본 발명은, 측정 광 빔이 이러한 특정한 측정 광 빔과 관련되는 영역만을 조명하지 않고 다른 측정 광 빔과 관련되는 적어도 하나의 영역도 조명하는 경우에, 측정 정밀도가 격심하게 감소된다는 인식을 기초로 한다. 하지만, 이러한 스폿들이 인접한 영역으로 연장되지 않도록, 측정 광 빔에 의해 조명되는 스폿들의 사이즈를 감소시키도록 시도하는 대신에, 본 발명은, 선택된 영역에 대해서 측정된 특성만을 고려하지 않고 적어도 하나의 다른 영역에 대해 측정된 특성도 고려하여 이러한 역효과를 보상한다. 이러한 다른 영역들은 바로 이웃하는 영역들일 수 있으며, 또는, 더욱 더 양호한 측정 정밀도를 위해서, 바로 이웃하는 영역들 더하기 하나 건너 다음의 이웃하는 영역들일 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 측정 광 빔들이 지향되는 모든 영역들이, 선택된 영역에 대한 표면 관련 파라미터가 평가 유닛에 의해 판정되는 경우에, 고려된다.
일 실시예에 있어서, 광학 표면에 관련되는 그리고 복수의 영역들에서 측정되는 파라미터는 광학 표면의 형상을 규정한다. 이것은, 광학 표면의 형상을 고정밀도로 무접촉 방식(contact-free manner)으로 측정할 수 있게 하기 때문에, 특히 유용하다. 하지만, 광학 표면에 관련된 파라미터는, 예컨대, 광학 표면의 투과율 또는 반사율일 수도 있다. 파라미터는, 광학 표면을 형성하는 인터페이스를 갖는 광학 재료의 굴절률일 수도 있다. 본 발명은 따라서 표면 형상 측정 디바이스들에 한정되지 않는다.
광학 표면의 형상 측정은, 장치가 광학 표면을 변형하도록 구성된 표면 변형 유닛을 포함하는 경우에, 특히 유용하다. 그러한 변형들은, 특히, 투영 노광 장치의 투영 대물렌즈에 있어서, 광학 시스템들에 있어서 파면 오차(wavefront error)를 감소시키도록 만들어질 수 있다. 표면 변형 유닛은, 예컨대, 광학 표면을 포함하는 광학 요소를 구부리기 위해서, 광학 표면에 작용하는 힘을 생성하도록 구성되는 액츄에이터를 포함할 수 있다. 표면 변형 유닛은, 광학 표면상의 선택된 영역들쪽으로 광을 지향시키는 가열 광원을 포함할 수도 있다. 가열 광의 흡수는 그러면 광학 표면의 변형을 유발한다. 측정 디바이스는 그러면, 폐루프 제어의 부분을 형성할 수 있고, 표면 변형 유닛에 의해 생성되는 표면 변형을 감시할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 광학 표면은, 측정 광의 적어도 실질적인 부분을 반사하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 광학 표면은, 투영 노광 장치에 있어서 수차를 교정하도록 사용되는 적응 미러(adaptive mirror)에 의해 형성될 수 있다. 하지만, 광학 표면이, 렌즈와 같은 굴절 광학 요소에도 형성될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 광학 표면으로부터 반사되는 광의 (작을지라도) 단편이 표면 관련 파라미터를 측정하기에 적절할 수 있다. 우선되는 실시예에 있어서, 광학 표면은, 측정 광의 10%보다 더 많이, 바람직하게 50%보다 더 많이 반사하도록 구성되어 있다.
다른 실시예에 있어서, 광학 표면은, 제어 신호에 응답하여 가변되는 반사각에 의해 충돌하는 광선을 반사하도록 적응되는 미러들의 어레이에 의해 형성된다. 이것은, 미러 표면들을 변형하는 것에 의해 달성될 수 있고, 또는 적어도 하나의 틸트 축에 의해 틸트되도록 구성된 미러들을 제공하는 것에 보다 용이하게 달성될 수 있다. 많은 경우에 있어서, 각각의 영역은 그러면 미러 표면에 의해 형성될 것이다. 미러들이 충분히 클 경우에, 하나보다 많은 영역들이 또한 각각의 미러 표면에 배열될 수 있다. 일반적으로, 적어도 하나의 영역은 각각의 미러 표면과 관련된다.
그러한 미러들의 어레이는 장치의 조명 시스템내에 배열될 수 있다. 미러들은 그러면, 조명 시스템의 시스템 동공 표면쪽으로 투영 광을 지향시킨다. 이것은, 조명 설정, 즉, 마스크에 충돌하는 광의 각을 이룬 광 분포를 유연성 있게 변화시킬 수 있게 한다.
일 실시예에 있어서, 각각의 측정 광 빔은 관련 영역상에 최대 강도의 포인트를 생성한다. 최대 강도의 이러한 포인트들이 약간 그리고 불규칙적으로 미러들의 중앙에 관하여 변위된다. 이러한 불규칙성은, 표면 관련 파라미터의 수치 연산의 안정성을 향상시킨다. 변위들이 규칙적이라면, 그것이 종종 그런 경우일 것이므로, 이것은 역효과도, 유리한 효과도 갖지 않는다. 최대 강도의 포인트들의 변위는, 하나보다 많은 측정 광 빔이 각각의 영역과 관련되도록, 여분이 제공될 경우에, 또한 발생할 수 있다.
측정 광 빔들이 인접한 영역들도 조명하도록 허용되기 때문에, 이것은 일반적으로, 광학 표면에 조명되는 스폿들의 부분적인 오버랩(overlap)을 초래할 것이다. 하지만, 최대 강도의 포인트들이 편심되는 경우에, 스폿이 오버랩하지 않는 것이 발생하는 것이 일어날 수도 있다.
평가 유닛은, 조명 유닛에 의해 생성되는 모든 측정 광 빔들에 대해서 검출기 유닛에 의해 판정되는 특성들에 기초하여 선택된 영역에 대해서 표면 관련 파라미터를 판정하도록 구성될 수 있다. 따라서, 선택된 영역에 대한 표면 관련 파라미터는, 모든 영역들에 대한 특성들이 측정된 후에만 알려진다.
검출기 유닛에 있어서의 적어도 근사하게 선형 응답을 가정하면, 이것은 하기의 연립 1차 방정식을 푸는 것에 의해 달성될 수 있다:
여기서, 선택된 영역 k에 대한 표면 관련 파라미터는 x k 로 주어지고, 그리고 여기서 y k 는 영역 k쪽으로 지향되는 측정 광 빔에 대한 검출기 유닛에 의해 측정되는 특성이며, A kl 은 실계수(real coefficient)들이다. 이러한 실계수들은, 예컨대, 캘리브레이션(calibration)에 의해서, 또는, 시뮬레이션(simulation)에 의해 판정될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 평가 유닛은, 선택된 영역의 다음 이웃 및 하나 건너 다음 이웃들인 영역들쪽으로 지향되는 측정 광 빔들에 대해서 검출기 유닛에 의해 판정되는 특성들을 기초로 해서만 선택된 영역에 대한 표면 관련 파라미터를 판정하도록 구성되어 있다. 이것은, 대개 조명되는 영역에서의 조사가 조명되는 영역의 원주쪽으로 상당히 줄어든다는 사실을 활용한다. 따라서, 과도하게 입는 실질적인 측정 오차 없이, 선택된 영역으로부터 더 멀리 떨어져있는 영역들에 충돌하는 측정 광의 작은 단편을 무시할 수 있다.
광학 표면상의 영역들은, 시준되거나 약간 발산하는 광 빔들에 의해 조명될 수 있다. 영역들이 오버랩하도록 허용되기 때문에, 본 발명은, 종래 기술의 해결책의 경우에서와 같이, 영역들이 극도로 작아야하는 것을 요구하지 않는다. 하지만, 그럼에도, 영역들의 오버랩이 작다면, 측정 정밀도에 긍정적인 효과를 가질 수 있다. 이것은, 측정 광을 방출하도록 구성된 광 출사 패싯을 각각 갖는 복수의 조명 부재를 포함하는 - 광 출사 패싯들은 광학 표면에 이미징됨 - 조명 유닛에 의해 달성될 수 있다.
광 출사 패싯들을 광학 표면상에 이미징하기 위해서, 복수의 이미징 시스템들이 사용될 수 있으며, 각각의 이미징 시스템은 하나의 광 출사 패싯과 관련된다. 역 회절 효과를 감소시키기 위해서, 적어도 2개 이상의 광 출사 패싯과 관련되는, 즉, 하나 보다 많은 광 출사 패싯을 광학 표면에 공통적으로 이미징하는, 이미징 시스템들을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
방법에 관해서, 상술한 목적은, 광학 표면상의 복수의 분리된 영역들에서, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치에 포함되는, 광학 표면에 관련되는 파라미터를 측정하는 방법에 의해 달성된다. 상기 방법은, 하기의 단계들을 포함한다:
a) 개별적인 측정 광 빔들을 광학 표면상의 영역들쪽으로 지향시키는 단계로서, 각각의 측정 광 빔이, 측정 광 빔과 관련되는 영역의 적어도 일부를, 그리고 측정 광 빔과 관련되지 않는 인접 영역의 적어도 일부를 조명하는, 단계;
b) 광학 표면과 상호 작용한 후의, 각각의 측정 광 빔에 대한 특성을 측정하는 단계, 및
c) i) 선택된 영역과 관련되는 측정 광 빔에 대해서 그리고
ii) 선택된 영역에 인접한 영역과 관련되는 적어도 하나의 측정 광 빔에 대해서
상기 단계 b)에서 판정된 특성들에 기초하여 상기 선택된 영역에 대한 표면 관련 파라미터를 판정하는 단계.
본 발명은, 광학 표면상의 복수의 영역들에서의 표면 관련 파라미터를 측정하도록 구성된, 광학 표면 및 측정 디바이스 - 측정 디바이스는 향상된 측정 정밀도를 가짐 - 를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치를 제공할 수 있다. 본 발명은, 향상된 측정 정밀도를 가진 그러한 파라미터를 측정하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 특징 및 장점들이 첨부 도면과 함께 취해지는 하기의 상세한 설명을 참조하여 보다 즉시로 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 투영 노광 장치의 사시도이고 상당히 간략화된 도이다.
도 2는 도 1에 나타내어진 투영 노광 장치에 포함된 조명 시스템을 통하는 자오 섹션이다.
도 3은 도 2의 조명 시스템에 포함되는 미러 어레이의 사시도이다.
도 4는 측정 디바이스를 나타내는 도 2의 확대된 컷아웃(cutout)이다.
도 5는 도 4에 나타내어진 측정 디바이스에 사용될 수 있는 조명 유닛을 통하는 자오 섹션이다.
도 6은 미러 어레이의 컷아웃상의 탑 뷰(top view)이고, 여기서, 조명 광 빔에 의해 조명되는 스폿은 인접한 밀들로 연장되지 않는다.
도 7은 도 6과 유사한 탑 뷰이지만, 인접한 미러들로 연장되지 않는 미러상에 조명되는 2개의 더 작은 스폿들이 있다.
도 8은, 조명되는 스폿이 인접한 미러들로 연장되지 않는, 제1 실시예에 따른 도 6과 유사한 탑뷰이다.
도 9는 2개의 조명되는 스폿이 인접한 미러들로 연장되지 않는, 제1 실시예에 다른 도 7과 유사한 탑뷰이다.
도 10은 도 8과 유사한 탑뷰이지만, 선택된 미러의 중심에 관하여 편심된 조명되는 스폿이 있다.
도 11은 조명되는 스폿들이 선택된 미러의 구석에 가까이 위치되는, 도 10과 유사한 탑뷰이다.
도 12는 제2 실시예에 따른 연산에 있어서 고려되는 항의 차수에 따른 측정 오차를 예시하는 그래프이다.
도 13은 제3 실시예에 따른 포함하는 EUV 투영 노광 장치의 개략적인 예시도이다.
도 14는 도 13의 확대되고 더욱 상세화된 컷아웃이다.
도 1은 본 발명에 따른 투영 노광 장치의 사시도이고 상당히 간략화된 도이다.
도 2는 도 1에 나타내어진 투영 노광 장치에 포함된 조명 시스템을 통하는 자오 섹션이다.
도 3은 도 2의 조명 시스템에 포함되는 미러 어레이의 사시도이다.
도 4는 측정 디바이스를 나타내는 도 2의 확대된 컷아웃(cutout)이다.
도 5는 도 4에 나타내어진 측정 디바이스에 사용될 수 있는 조명 유닛을 통하는 자오 섹션이다.
도 6은 미러 어레이의 컷아웃상의 탑 뷰(top view)이고, 여기서, 조명 광 빔에 의해 조명되는 스폿은 인접한 밀들로 연장되지 않는다.
도 7은 도 6과 유사한 탑 뷰이지만, 인접한 미러들로 연장되지 않는 미러상에 조명되는 2개의 더 작은 스폿들이 있다.
도 8은, 조명되는 스폿이 인접한 미러들로 연장되지 않는, 제1 실시예에 따른 도 6과 유사한 탑뷰이다.
도 9는 2개의 조명되는 스폿이 인접한 미러들로 연장되지 않는, 제1 실시예에 다른 도 7과 유사한 탑뷰이다.
도 10은 도 8과 유사한 탑뷰이지만, 선택된 미러의 중심에 관하여 편심된 조명되는 스폿이 있다.
도 11은 조명되는 스폿들이 선택된 미러의 구석에 가까이 위치되는, 도 10과 유사한 탑뷰이다.
도 12는 제2 실시예에 따른 연산에 있어서 고려되는 항의 차수에 따른 측정 오차를 예시하는 그래프이다.
도 13은 제3 실시예에 따른 포함하는 EUV 투영 노광 장치의 개략적인 예시도이다.
도 14는 도 13의 확대되고 더욱 상세화된 컷아웃이다.
I.
투영 노광 장치의 일반적인 구조
도 1은 투영 광 빔을 생성하기 위한 조명 시스템(12)을 포함하는 VUV 투영 노광 장치(10)의 사시도이고 고도로 간략화된 도이다. 투영 광 빔은 정밀 구조(18)를 포함하는 마스크(16)상의 필드(14)를 조명한다. 이러한 실시예에 있어서, 조명되는 필드(14)는 대략적으로 링 세그먼트(ring segment)의 형상을 갖는다. 하지만, 조명되는 필드(14)의 다른 형상, 예컨대, 직사각형의 형상도 심사 숙고된다.
투영 대물렌즈(20)는, 조명되는 필드(14)내의 구조(18)를, 감광층(22), 예컨대, 기판(24)에 퇴적되는 포토레지스트상으로 이미징한다. 실리콘 웨이퍼에 의해 형성될 수 있는 기판(24)은, 감광층(22)의 상부 표면이 투영 대물렌즈(20)의 이미지 평면에 정확히 위치되도록, 웨이퍼 스테이지(wafer stage)(도시되지 않음)상에 배열된다. 마스크(16)는 투영 대물렌즈(20)의 오브젝트 평면에 마스크 스테이지(도시되지 않음)에 의해 위치된다. 후자가 1보다 적은 배율을 갖기 때문에, 조명되는 필드(14)내의 구조(18)의 축소된 이미지(14')가 감광층(22)상으로 투영된다.
투영 동안에, 마스크(16) 및 기판(24)은 Y 방향과 일치하는 스캔 방향을 따라 이동한다. 따라서, 조명되는 필드(14)는, 조명되는 필드(14)보다 큰 구조화된 영역들이 연속적으로 투영되도록, 마스크(16)에 걸치어 스캔된다. 투영 노광 장치의 그러한 타입은 종종 “스텝-앤드-스캔(step-and-scan) 장치” 또는 간단히 “스캐너”로서 칭해진다. 기판(24)과 마스크(16)의 속도들 사이의 비율은 투영 대물렌즈(20)의 역의 배율과 동등하다. 투영 대물렌즈(20)가 이미지를 반전시키면, 마스크(16)와 기판(24)이, 이것이 도 1에서 화살표 A1 및 A2로 표시된 바와 같이, 반대 방향들로 이동한다. 하지만, 본 발명은, 마스크(16) 및 기판(24)이 마스크의 투영 동안에 이동하지 않는, 스테퍼 도구에서 또한 사용될 수 있다.
도시된 실시예에 있어서, 예시된 필드(14)는 투영 대물렌즈(20)의 광학축(26)에 관하여 중앙에 있지 않다. 그러한 축외의 조명되는 필드(14)는 투영 대물렌즈(20)의 특정 타입과 필수일 수 있다. 다른 실시예들에 있어서는, 조명되는 필드(14)가 광학 축(26)에 관하여 중앙에 있다.
EUV 투영 노광 장치는 동일한 기본 구조를 갖는다. 하지만, EUV 방사에 투영한 광학 재료가 없기 때문에, 미러들만이 광학 요소로서 사용되며, 또한 마스크가 반사성 타입이다.
II.
조명 시스템의 일반적인 구조
도 2는 도 1에 나타내어진 VUV 조명 시스템(12)을 통하는 보다 상세화된 자오 섹션이다. 명확성의 목적을 위해, 도 2의 예시는 현저히 간략화되어 있고 정확한 축척은 아니다. 이것은 특히, 상이한 광학 유닛들이 매우 적은 광학 요소들에 의해서만 표현된다는 것을 의미한다. 실제상으로는, 이러한 유닛들은 현저히 더 많은 렌즈들 및 다른 광학 요소들을 포함할 수 있다.
조명 시스템(12)은 하우징(28) 및 도시된 실시예에 있어서 엑시머 레이저(30)로서 실현되는 광원을 포함한다. 엑시머 레이저(30)는 약 193 nm의 파장을 갖는 투영 광을 방출한다. 다른 타입의 광원 및 다른 파장들, 예컨대 248 nm 또는 157 nm가 또한 심사 숙고된다.
도시된 실시예에 있어서, 엑시머 레이저(30)에 의해 방출되는 투영 광은, 광빔이 기하학적 광학 플럭스(geometrical optical flux)를 변화시키지 않고 확대되는 빔 확대 유닛(32)에 들어간다. 광 확대 유닛(32)은 도 2에 나타내어진 바와 같이 몇몇의 렌즈를 포함할 수 있고, 또는 예컨대, 미러 배열로서 실현될 수 있다. 투영 광은 빔 확대 유닛(32)으로부터 실질적으로 시준된 빔(34)으로서 나온다. 다른 실시예들에 있어서, 이러한 빔은 상당한 발산을 가질 수 있다. 시준된 빔(34)이, 조명 시스템(12)의 전체 치수를 감소시키기 위해 제공되는 평면 접이식 미러(36)에 충돌한다.
접이식 미러(36)로부터의 반사 후에, 빔(34)은 마이크로렌즈들(40)의 어레이(38)에 충돌한다. 미러 어레이(46)는 마이크로렌즈들(40)의 후 초점 평면에 또는 그 부근에 배열된다. 하기에서 더욱 상세히 설명될 바와 같이, 미러 어레이(46)는, 서로 수직으로 바람직하게 정렬되는 2개의 틸트 축에 의해, 서로 독립적으로, 틸트될 수 있는 복수의 작은 개별적인 미러들(Mij)을 포함한다. 미러들(Mij)의 총 개수는 100개 또는 심지어 수 1000개를 초과할 수 있다. 미러들(Mij)의 반사면들은, 평면일 수 있지만, 추가적인 반사능(reflective power)이 요구되는 경우에는, 굽어질 수도 있다. 그 외, 미러 표면들은 회절성 구조체들을 지지할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 미러들(Mij)의 개수는, 빔(34)에 의해 조명되는 마이크로렌즈 어레이(38)의 마이크로렌즈들(40)의 개수와 동등하다. 따라서, 각각의 마이크로렌즈(40)는, 미러 어레이(46)의 하나의 미러(Mij)상에 수렴하는 광 빔을 지향시킨다.
개별적인 미러들(Mij)의 틸팅 이동은, 조명 시스템(12)의 전체 시스템 제어부(52)에 연결되는 미러 제어 유닛(50)에 의해 제어된다. 미러들(Mij)의 요구되는 틸트 각도를 설정하는데 사용되는 액츄에이터들은, 각각의 개별적인 미러들(Mij)이 제어 신호에 응답하여 변화될 수 있는 반사각에 의해 충돌하는 광선을 반사시킬 수 있도록, 미러 제어 유닛(50)으로부터 제어 신호를 수신한다. 도시된 실시예에 있어서, 개별적인 미러들(Mij)이 배열될 수 있는 틸트 각도의 연속 범위가 있다. 다른 실시예에 있어서, 액츄에이터들은, 별개의 틸트 각도들의 제한된 개수만이 설정될 수 있도록, 구성된다.
도 3은, 간략화의 목적을 위해, 8?8 = 64개의 미러들(Mij)만을 포함하는 미러 어레이(46)의 사시도이다. 미러 어레이(46)에 충돌하는 광 빔들(54a)은 미러들(Mij)의 틸트 각도들에 따라 상이한 방향들로 반사된다. 이러한 개략적인 표현에 있어서, 특히 미러(M35)가 2개의 틸트 축(56x, 56y)에 대하여 다른 미러(M77)에 관하여 틸트됨으로써, 미러들(M35 및 M77)에 의해 반사되는 광 빔들(54b, 54b')이 상이한 방향들로 반사된다.
도 2를 다시 참조하여 보면, 미러들(Mij)로부터 반사되는 광 빔들은, 약간 발산하는 광 빔들이, 복수의 제2 광원들을 생성하는 광학 인터그레이터(optical integrator)(72)상에, 이제는 적어도 실질적으로 나란한 광 빔들로서 충돌하는 것을 보장하는 제1 컨덴서(condenser)(58)에 충돌한다. 광학 인터그레이터(72)는, 조명 시스템(12)의 광학 축(OA)과 광선들 사이에 형성되는 각도들의 범위를 증대시킨다. 다른 실시예들에 있어서, 제1 컨덴서(58)는, 광학 인터그레이터(72)에 충돌하는 광 빔들이 더 큰 발산을 갖도록, 분배된다.
광학 인터그레이터(72)는, 도시된 실시예에 있어서, 각각이 나란한 원통형 마이크로렌즈들의 2개의 직교 어레이를 포함하는, 2개의 기판(74, 76)을 포함하는 파리 눈(fly's eye) 렌즈로서, 실현된다. 광학 인터그레이터의 다른 구성들, 예컨대, 회전 대칭 표면들을 갖지만, 직사각형 경계들을 갖는 마이크로렌즈들의 어레이를 포함하는 인터그레이터들도 예견된다. 조명 시스템(12)에 적절한 광학 인터그레이터들의 다양한 타입들이 기술된, WO 2005/078522 A, US 2004/0036977 A1 및 US 2005/0018294 A1에 대해 언급된다.
참조 번호 70은, 마스크(14)상에 충돌하는 광의 각분포를 실질적으로 규정하는, 조명 시스템(12)의 시스템 동공 표면을 표시한다. 시스템 동공 표면(70)은 대개 평면 또는 약간 굽어지며, 광학 인터그레이터(72)에 또는 바로 부근에 배열된다. 시스템 동공 표면(70)에서의 각을 이룬 광 분포가 후속하는 필드 평면에서의 강도 분포로 바꾸어짐에 따라, 광학 인터그레이터(72)는 마스크(16)상의 조명되는 필드(14)의 기본적인 기하학적 구조를 실질적으로 결정한다. 광학 인터그레이터(72)가 스캔 방향 Y에서보다 X 방향에서 더욱 현저히 각도들의 범위를 증대시키기 때문에, 조명되는 필드(14)는 스캔 방향 Y를 따르는 것보다 X 방향을 따르는 더 큰 치수들을 갖는다.
광학 인터그레이터(72)에 의해 생성되는 제2 광원들로부터 나오는 투영 광은 간략화의 목적을 위해서만 단일 렌즈로 도 2에서 표현되어 있는 제2 컨덴서(78)에 들어간다. 제2 컨덴서(78)는, 필드 조리개(field stop)(82)가 배열되어 있는 후속하는 중간의 필드 평면(80)과 시스템 동공 표면(70) 사이의 푸리에 관계를 보장한다. 제2 컨덴서(78)는, 중간의 필드 평면(80)에 있어서, 제2 광원들에 의해 생성되는 광 다발들을 슈포임포즈(superimpose)하고, 그것에 의해 중간의 필드 평면(80)의 매우 균질한 조명을 달성한다. 필드 조리개(82)는 복수의 이동 가능한 블레이드(blade)를 포함하여, 마스크(16)상의 조명되는 필드(14)의 예리한 에지들을 (요구되는 범위로) 보장할 수 있다.
필드 조리개 대물렌즈(84)는, 마스크(16)가 배열되는 마스크 평면(86)과 중간의 필드 평면(80) 사이에 광학적 결합을 제공한다. 필드 조리개(82)는 따라서, 필드 조리개 대물렌즈(84)에 의해 마스크(16)상으로 예리하게 이미징된다.
III.
측정
디바이스
미러들의 배향, 즉, 틸트 축들(56x, 56y)에 관한 틸트 각도들(도 3 참조)은 매우 정밀하게 제어되어야 한다. 이것은, 감광 표면(22)상에 생성되는 패턴이, 미러들(Mij)의 배향에 좌우되는 시스템 동공 평면(70)에 있어서의 강도 분포의 변화들에 매우 민감하기 때문이다.
미러들(Mij)의 배향은 오로지, 미러들(Mij)의 배향을 개별적으로 측정할 수 있는 경우에, 정밀하게 제어될 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 조명 시스템(12)은, 측정 광 빔들을 각각의 미러들(Mij)에 지향시키도록 그리고 그로부터 반사되는 측정 광 빔들의 방향을 측정하도록 구성된 측정 디바이스(90)를 포함한다.
다른 실시예들에 있어서, 측정 디바이스(90)는 미러들(Mij)의 배향만이 아니라, 미러들(Mij)의 반사 표면의 형상도 측정하도록 구성된다. 이러한 형상들은, 투영 노광 장치(10)의 동작 동안에, 예컨대, 높은 에너지의 투영 광의 흡수에 의해 유발되는 가열의 결과로서, 변화될 수 있다. EUV 조명 시스템들에 있어서, 가열 유발 변형의 문제는, DUV 조명 시스템들에 비해서 투영 광의 더 큰 단편이 미러들에 의해 흡수되기 때문에, 특히 관심사이다. 개별적인 미러들(Mij)의 형상을 측정하기 위해, 각각의 미러(Mij)상의 하나의 위치만이 아니라, 복수의 위치에 대해서 (표면 법선 또는 거리와 같은) 표면 관련 파라미터를 획득할 필요가 있다.
각각의 경우에 있어서, 미러들(Mij)의 표면들이 더 큰 광학 표면을 공통적으로 형성하는 것으로서 간주될 수 있다. 측정 디바이스(90)는 그러면, 이러한 광학 표면상의, 즉, 미러들(Mij)의 표면들 상의, 복수의 영역들에서의, 이러한 광학 표면에 관련되는 특정 파라미터를 측정한다. 각각의 미러(Mij)상에는 2개 이상의 그러한 영역들이 또한 있을 수 있다. 파라미터는, 예컨대, 표면 법선 또는 거리일 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 파라미터는 미러들(Mij)의 배향을 묘사하기에 적절하고, 따라서 미러들(Mij)에 의해 공통적으로 형성되는 광학 표면의 형상을 묘사하기에 적절하다.
측정 디바이스(90)는 측정된 파라미터를 제어 유닛(50)으로 공급한다. 후자는 그러면, 일부 또는 모든 미러들(Mij)을, 측정된 미러 배향들과 목표 배향들간의 일탈이 미리 정해진 역치를 초과하는 경우에, 재조정한다. 미러들(Mij)의 제어에 관한 보다 상세한 것은, WO 2009/080310 A1에서 찾아내어질 수 있다.
측정 디바이스(90)의 일반적인 구조는, 이제 도 2 및 도 2로부터 확대되고 더욱 상세화된 컷 아웃인 도 4를 참조하여 설명될 것이다:
측정 디바이스(90)는, 각각의 미러들(Mij)에 개별적인 측정 광 빔(94)을 지향시키는 조명 유닛(92)을 포함한다. 미러들(Mij)로부터의 반사 후에, 측정 광 빔들(94)이, 검출기 광학소자(98) 및 위치 분석 센서(100)를 포함하는 검출기 유닛(96)에 들어간다. 검출기 광학소자(98)는, 측정 광 빔들(94)의 방향들을 위치 분석 센서(100)의 위치들로 변화시키는 컨덴서를 포함할 수 있다. 센서(100)에 의해 획득되는 위치적인 데이터는, 검출기 유닛(96)에 의해 측정되는 반사 측정 광 빔들(94)의 방향들에 기초하여, 미러들(Mij)의 배향을 판정하도록 구성되는 평가 유닛(102)에 제공된다. 이들 데이터는 그러면, 앞서 설명된 바와 같은, 제어 유닛(50)에 공급된다. 검출기 유닛(96)에 관한 보다 상세한 것은 상술한 WO 2008/095695 A1에 기술되어 있다.
각각의 미러(Mij)의 배향을 개별적으로 측정할 수 있게 하기 위해서는, 측정 디바이스(90)가, 검출된 측정 광 빔(94)이 반사되었던 미러(Mij)를 식별할 수 있어야 한다. 이에 관한 하나의 접근법은, 복수의 개별적인 조명 부재(103)를 포함하는 조명 유닛(92)을 이용하는 것이다. 각각의 부재(103)는 미러들(Mij) 중 하나에 지향되는 측정 광 빔(94)을 생성한다. 조명 부재들(103)이 개별적으로 제어될 수 있기 때문에, 센서(100)에 의해 검출되는 측정 광 빔들(94)을 구별하기 위해, 예컨대, 시간 또는 주파수 도메인에 있어서, 광학적 멀티플렉싱(optical multiplexing)을 사용할 수 있다.
가장 간단한 경우에 있어서, 조명 부재들은, 도 4에 예시된 바와 같이, 시준된 또는 약간 발산하는 측정 광 빔들(94)을 생성한다. 각각의 측정 광 빔들(94)은, 미러들(Mij) 중 하나상의 특정 스폿을 조명한다. 하지만, 조명 유닛(92)은 시준된 투영 광(34)의 광 경로를 막지 않아야 하며, 따라서 그것은 미러 어레이(46)로부터 떨어진 다소의 거리에 배열되어야 한다. 측정 광 빔들(94)이 조명 유닛(92)으로부터 미러 어레이(46)로의 도중에 발산하도록 허용되는 경우에, 미러들(Mij)상에 조명되는 스폿들은, 이러한 스폿들이 개별적인 미러들(Mij)로 제한될 수 없을 정도로 커질 것이다.
따라서, 상술한 WO 2008/095695 A는 각각의 조명 부재에 대해 개별적인 광학 이미징 부재들을 사용하는 것을 제안한다. 각각의 이미징 부재는 조명 부재의 광 출사 패싯을 관련 미러(Mij)상으로 이미징한다. 각각의 이미징 부재는 포지티브 렌즈(positive lens)에 의해 형성되며, 렌즈들은 마이크로렌즈 어레이를 형성한다. 이것은 미러 어레이(46)상의 각각의 조명 부재에 의해 조명되는 스폿의 사이즈를 상당히 감소시킬 수 있게 한다. 원칙적으로는, 조명 부재들의 광 출사 패싯들보다 작은 미러 어레이상에 스폿들을 조명하는 것조차 가능하다. 하지만, 최우선의 기하학적 조건들(조명 부재들의 피치들, 미러들의 피치들 그리고 조명 부재들과 미러들 사이의 거리) 하에서, 회절은 광 출사 패싯들의 이미지들을 현저히 흐리게 한다.
회절에 의해 유발되는 제한은, 2개 이상, 및 바람직하게는 모든, 광 출사 패싯들이 더 큰 이미징 시스템에 의해 공통적으로 이미징되는 경우에, 경감된다. 이것은, 미러 어레이(46)상의 영역들을 조명하는 조명 유닛(92)을 통하는 자오 섹션인 도 5의 개략적인 묘사도에 예시되어 있다. 2개의 렌즈(114, 116)는. 조명 부재들(103)의 광 출사 패싯들(106)이 배열되어 있는 오브젝트 평면(108)과, 미러 어레이(46)의 미러(Mij)들이 배열되어 있는 이미지 평면(112) 사이에 광학적 결합을 제공한다. 이러한 실시예에 있어서, 오브젝트 평면(108)과 이미지 평면(112)은 샤임플러그(Scheimpflug) 조건에 따라 경사진 방식으로 배열되어 있다. 이러한 조건의 충족은, 오브젝트 평면(108) 및 이미지 평면(112)의 경사진 배열에도 불구하고, 조명 부재들(103)의 광 출사 패싯들(106)이 미러(Mij)들 상에 예리하게 조명되는 것을 보장한다. 이러한 접근법에 관한 보다 상세한 것은, 2009년 3월 13일에 동일 출원인에 의해 출원된 “Microlithographic Projection Exposure Apparatus”이라는 제목의 국제 특허 출원 PCT/EP2009/0018027으로부터 취해질 수 있다.
도 5에 나타내어진 조명 유닛(92)으로, 측정 광 빔들(94)에 의해 조명되는 스폿들을, 그것들이 인접한 미러(Mij)들에 넘치어 연장되지 않도록, 제한할 수 있다.
이것은, 미러 어레이(46)의 미러(Mij)들 중 몇몇에 대한 탑 뷰이다. 여기서, 선택된 미러(Ms)가 측정 광 빔(94)에 의해 조명될 것임을 상정한다. 도 6에서의 원들은 그러한 스폿의 조사 분포(118)를 표시한다. 도 6에서의 곡선(118')은 조사 대 반경의 함수로서 조사 분포를 개략적으로 나타낸다. 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 조사 분포(118)는 미러(Ms)를 완전히 커버하지만, 인접한 미러(Mij)들 중 일부에 넘치어 연장하지 않는다.
이것은, 측정 광이 인접한 미러(Mij)들에 충돌하는 것과 여러 방향들로 반사되는 것을 방지한다. 그러한 잘못 지향된 광이 또한 검출기 유닛(96)에 의해 검출될 것이기 때문에, 후술되는 바와 같이 조치를 취하지 않고, 선택된 미러(Ms)의 배향의 측정에 대해 유용한 정밀도를 심하게 감소시킨다. 예컨대, 측정 광 빔(94)의 강도의 0.04%만이 인접한 미러(Mij)들에 충돌하면, 선택된 미러(Ms)의 틸트 각도들을 측정하는 것에 대해 유용한 정밀도가 0.04%를 초과할 수 없다. 잘못 지향된 광의 0.04%의 단편은, 0.8 mm x 0.8 mm의 예시적인 미러 기하학적 구조에 대해서, 선택된 미러(Ms)에 조명되는 스폿이, 일반적인 조사 분포들(118)에 대해 0.1 mm의 순서로 1/e의 반경을 가질 것이다. 이것은, 도 5에 나타내어진 광학적 레이아웃에 의해서라도, 달성하기 어렵다.
도 7은, 1개가 아니고 2개의 조명 부재들(103)이 각각의 미러(Mij)를 조명할 수 있을 경우의 조건들을 예시한다. 그러한 여분은, 몇몇의 조명 부재들(103)이 장치(10)의 수명 동안에 고장날 현저한 위험이 있는 경우에, 필요할 수 있다. 하나보다 많은 조명 부재(103)가 단일의 미러(Mij)쪽으로 측정 광 빔(94)을 지향시킬 수 있는 경우에, 이러한 조명 부재들(103) 중 하나가 고장의 경우에 인수할 수 있다.
대개는, 미러(Mij)상의 동일 위치에서 이러한 2개의 조명 부재들(103)의 광 출사 패싯들의 이미지들을 생성하는 것이 가능하지 않을 것이다. 따라서, 이러한 조명 부재들(103)에 의해 생성되는 조사 분포들(118a, 118b)이 일반적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 약간 변위될 것이다. 그러면, 조명되는 영역들의 최대 사이즈에 관한 제약들이, 측정 광이 인접한 미러들(Mij)에 충돌하도록 허용되지 않는 경우에, 더욱 더 심해진다.
도 6 및 7에 예시된 바와 같은 조건들을 보장하는 것은, 도 5에서의 렌즈들(114, 116)에 의해 표현되는 이미징 시스템이, 특히 텔레센트리시티 오차(telecentricity error)에 관하여, 교정될 것을 요구한다. 이것은, 측정 광 빔들(94)이 미러들(Mij)에 충돌하는 방향들이 매우 정밀하게 알려져야 하기 때문이다. 이러한 충돌 특성들의, 예컨대, 열 효과의 결과로서의, 변화들은, 측정 오차를 회피하기 위해 방지되거나 보상되어야 한다.
하기에 있어서, 조명 유닛(92)에, 그리고 특히, 미러 어레이(46)상의 조명 부재들(103)의 광 출사 패싯들(106)을 이미징하는 이미징 광학소자에 놓인 요구사항들을 현저히 완화시킬 수 있게 하는 새로운 접근법이 기술될 것이다.
1. 제1 그룹의
실시예
새로운 접근법에 따르면, 조명 부재들(103)에 의해 조명되는 스폿들은 인접한 미러들(Mij)로 연장되는 것이 허용된다. 환언하면, 조사 분포(118)는 적어도 하나의 다른 미러(Mij)에 연장된다. 도 8에 예시된 실시예에 있어서, 조명되는 스폿은 모든 바로 이웃하는 미러들(Mij)로 연장된다. 도 9는, 도 7에서 상정되었던 바와 같이, 2개의 조명 부재들이 각각의 미러(Mij)와 관련되는 경우에 대한 이러한 접근법을 예시한다. 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 조사 분포들(118a, 118b)은 이웃하는 미러 요소들(Mij) 중 적어도 하나에 연장된다.
a) 연산 스킴
측정 정밀도의 격하는, 미러들(Mij)의 배향을 개별적이지 않게, 즉, 각각의 미러(Mij)에 대해 격리된 방식으로, 하지만, 이웃하는 미러들(Mij) 중 적어도 하나에 대해서 획득된 측정된 값들을 기초로 하여, 판정하는 것에 의해 방지된다.
이러한 더욱 정교한 연산 스킴은, 1차원 미러 어레이, 즉, N x 1 미러들(M k )(k는 1, 2, ..., N임)의 간략화된 경우에 대해서 더욱 상세히 하기에서 설명될 것이다. 1 차원에 관한 이러한 축소는 오로지 하기의 설명을 간략화할 것이다; 물론, 이러한 개념은 지수 k = 1, 2, ..., n?m을 n x m 미러들(Mij)에 할당하는 것에 의해, 또는 각각의 지수 k에 조(tuple)(i , j)를 할당하는 것에 의해, 2차원 미러 어레이들(46)에 용이하게 확장될 수 있다.
xk가 선택된 미러(Mk)의 틸팅 각도라고 상정한다. 이러한 선택된 미러(Mk)와 관련된 조명 부재(103)가 동작되면, 미러(Mk)는 1로 상정되는 조사로 조명된다.
하지만, 상대 강도(A kl )를 가진 광이 또한 추가적으로 다른 미러(M1)에 충돌한다. 검출기 유닛(96)은 따라서, 선택된 미러(Mk)에 대해서, 틸팅 각도(x k )만이 아니라 하나 이상의 다른 미러들의 틸팅 각도들에 대해서도 의존되지 않는 값(y k )을 갖는 특성을 측정한다. 만약, 검출기 유닛(96)이 (적어도 대략적으로) 선형 응답을 갖는다면, 이러한 의존은 하기의 식 (1)에 의해 표현될 수 있다:
만약, 검출기(96)의 응답이 선형인 것으로 상정될 수 없으면, 식 (1) 그리고, 따라서, 하기의 식들이 더욱 복잡해진다. 하지만, 이것은 하기에서 개괄되는 일반적 원리의 타당성에 영향을 미치지 않는다.
식 (1)은 식 (2)로서 또한 쓰여질 수 있는 연립 1차 방정식을 기술한다:
여기서, 
는 미러들(M1 내지 MN)에 대해 획득되는 측정된 값들이고, 
는 미러들(M1 내지 MN)의 틸팅 각도이며, 
는 상대 강도(A kl )를 포함하는 행렬이다.
연립 1차 방정식 (2)를, 예컨대, LU 분해(decomposition) 및 후속의 후퇴 대입(backward substitution)을 이용하여, 푸는 것에 의해, 틸팅 각도(x k )에 대해 요구되는 값들이 측정된 값들(y k )을 기초로 하여 연산될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 미러(Mk)에 대한 틸팅 각도(x k )는 항상, 측정된 값(y k )만이 아니라, 
인 적어도 하나의 다른 측정된 값(y l )에 의존될 것이다.
측정된 값들(
)은 절대 완전히 정확하지 않을 것이지만, 약간의 범위로 흠이 있다. 틸팅 각도들(
)은 따라서, 흠이 있는 측정된 값들을 기초로 하여 연산될 것이며, 따라서, 틸팅 각도들(
)은 일반적으로 실제 틸팅 각도들과는 약간 상이할 것이다. 물론, 틸팅 각도들(
)은 측정된 값들(
)에 대해 유용한 바와 같은 더 높은 정밀도로 판정될 수 없다. 대신에, 측정된 틸팅 각도들(
)의 정밀도가, 측정된 값들(
)의 정밀도 보다 더 나쁜 자릿수에 의한 것이라는 위험이 여전히 있다. 하지만, 시뮬레이션(simulation)은, 식(2)에 대해서, 연산된 틸팅 각도들(
)의 최대 측정 오차가 측정된 값들(
)의 측정 오차들보다 약간만(1.2배 미만) 크다는 것을 나타내었다. 전자의 경우에 있어서, 통계상의 오차들이 매 연산되는 값(
)마다 들어가는 몇몇의 측정치로서 감소되기 때문에, 연산된 틸팅 각도들(
)의 평균화된 측정 오차들조차, 단일의 미러(Mk)만이 조명된 것처럼, 더 작다.
b) 변위
미러들(Mij)에 조명되는 스폿들의 최대 강도의 포인트들이 미러들(Mij)의 표면들에 관하여 완전하게 중심에 있어야하는 강요적인 이유는 없다. 대신에, 미러의 표면들에 관한 이러한 포인트들의 약간이지만 불규칙한 변위들이, 상기한 연산 스킴의 수치 안정성에 포지티브 효과를 가질 것이다. 이러한 스킴의 컨텍스트(context)에 있어서의 특정한 허용 한계가 그러면 완화될 수 있다. 조사 분포(118)의 중심(120)이 선택된 미러(Ms)에 관하여 중심에 있지 않은 일 예가 도 10에 나타내어져 있다.
여분이 제공될 경우에는, 도 9에 나타내어진 바와 같이, 최대 강도의 포인트들을 편심시키는 것이 일반적으로 필요할 것이다. 도 11은, 여분의 정도(degree of redundancy) DR = 4가 제공되는 일 실시예를 예시한다. 이것은, 조명 부재(103)의 개수가 미러들(Mij)의 개수의 4 배라는 것을 의미한다. 최대 강도의 포인트들(120)은, 미러들(Mij)의 에지들에 또는 에지들에 가깝게, 그리고 본 실시예에서는 구석에 가깝게 놓인다. 따라서, 도 11에서 두꺼운 선으로 표시되는 선택된 미러(Ms)가 4개의 상이한 조명 부재(103)들 중 임의의 조명 부재에 의해 조명될 수 있다. 이러한 4개의 조명 부재들(103) 중 하나가 고장나면, 다른 조명 부재(103)가 인수할 수 있다. 도 11에 예시된 패턴을 편심시키는 것은 도 8에 나타낸 바와 같이 중심화된 패턴의 경우에 있어서 두는 요구사항들을 약간만 상회하는 검출 유닛(96)의 정밀도에 대한 요구사항들을 둔다는 것이 나타내어져 있다.
c) 캘리브레이션
식 (1)에서 계수들(A kl )을 결정하기 위해, 하기의 캘리브레이션 방법이 적용될 수 있다:
제1 단계에 있어서, 선택된 미러(Ms)를 제외하고 모든 미러들(Mij)이, 그것들이 검출기 유닛(96)쪽으로 광을 반사할 수 없도록 된 위치로 틸트된다. 그러면, 시스템 동공 평면(70)에서의 광 스폿의 위치가 당업계에 알려져 있는 바와 같은 측정 장비의 도움으로 측정될 것이다.
제2 단계에 있어서, 선택된 미러(Ms) 및 다른 미러들 중 하나를 제외하고 모든 미러들이, 그것들이 검출기 유닛(96)쪽으로 광을 반사할 수 없도록 된 위치로 틸트된다. 그러면, 시스템 동공 평면(70)에서의 양쪽 광 스폿의 위치가 측정 장비의 도움으로 측정될 것이다.
이러한 식으로 모든 계수들(A kl )이 판정될 수 있다.
2. 제2 그룹의
실시예
연립 1차 방정식 (2)을 풀 수 있기 위해서, 모든 미러들에 대한 측정 값들(
)이 알려져야 한다. 환언하면, 특정 미러(Mk)의 틸팅 각도(
)는, 미러 어레이(46)의 모든 미러들에 대한 측정된 값들(
)이 획득되고 난 후에만 판정될 수 있다.
하지만, 이웃하는 미러들의 측정된 값들이 획득된 경우에만, 특정 미러(Mk)에 대한 틸팅 각도(x k )를 또한 판정할 수 있다. 이것은, 특정한 측정 광 빔(94)이 일반적으로 선택된 미러(Ms)에 가까운 부근에 배열된 미러들에만 연장된다는 사실을 활용한다.
특정한 측정 광 빔(94)에 의해 생성되는 조사 분포의 이러한 저하는, 행렬 
에 의해 기술될 수 있다. 이것은, 측정 광 빔(94)의 강도의 단편 ε이 바로 이웃하는 미러들 중 임의의 미러에 충돌할 것이라는 것을 의미한다; ε 2 의 단편은 하나 건너 다음의 이웃하는 미러들 등에 충돌할 것이다. 이러한 가정들은, 하기의 고려들이 유효하게 될 하기의 조건들에 대해 반드시 충족되어야하지 않다는 것이 이해되어진다.
측정 값(y k )은, 이러한 가정하에서,
로서 쓰여질 수 있다.
이것은 하기의 방식에 있어서 x k 로 풀 수 있다.
제1 단계에 있어서, 식 (4)에 따른 항들 xk -1 및 xk +1은,
를 산출하는 식 (4)에 있어서 다시 재치환될 수 있다.
흘림으로, 요구되는 차수까지의 모든 ε n χ 항들은 이러한 식으로 제거될 수 있다. ε의 더 높은 차수는 그러면 이러한 연산에 있어서 무시될 것이다.
도 12의 그래프는, 여전히 고려되는 차수(ORD)에 의존하는 식 (5)에 있어서의 더 높은 차수의 항들을 무시하는 것에 의해 유발되는 오차(ERR)의 의존을 예시한다. 알 수 있는 바와 같이, 오차(ERR)는, 제3 차수 ORD = 3까지의 모든 차수들이 고려되고, 모든 더 높은 차수들이 무시되는 경우에, 매우 작다. ε = 1/30이라고 가정되었다. ε > 1/8에 대해서, 미러들이 도 6 내지 11에 나타내어진 바와 같이 규칙적인 격자에 배열되어 있는 경우에, 상기한 급수들이 잘 수렴하지 않는다. 이것은, 각각의 미러가 그러면, 8개의 바로 이웃하는 미러들을 갖기 때문이며, ε > 1/8인 경우에, 선택된 미러(Ms)상의 조사가 모든 바로 이웃하는 미러들상의 조사와 동일하다.
3. 제3 그룹의
실시예
도 13은 EUV 방사원(30), 반사 마스크(16) 및 투영 대물렌즈(20)를 가진 조명 시스템(12)을 포함하는 EUV 투영 노광 장치의 개략적인 예시도이다. 대물렌즈(20)는, 서포트(support)(24)상에 도포되는 감광 표면(22)상에 마스크(16)의 축소된 이미지를 형성하는, 6개의 미러들(M1 내지 M6)을 포함한다.
나타내어진 실시예에 있어서 최종 미러(M6)는 적응 미러이다. 이러한 목적을 위해, 미러(M6)의 반사면을 변형시키도록 구성된 액츄에이터 유닛(130)이 제공된다. 변형은, 수차가 감소되도록 결정된다. 이것은 특히, 수차가 시변(time varying)인 경우에 유용하다. 그러한 시변 수차들은 종종, 미러들(M1 내지 M6)의 온도 분포의 변화 - 마스크(16) 또는 조명 시스템(12)에 의해 생성되는 조명 설정이 변경되고 난 후에 발생될 수 있음 - 에 의해 유발된다.
도 14는 미러(M6) 및 액츄에이터 유닛(130)을 통하는 개략적이고 보다 상세화된 섹션이다. 액츄에이터 유닛(130)은 공통의 지지 구조체(133)에 고정되고, 도 14에서 이중 화살표로 표시된 바와 같이, 미러(M6)에 힘을 가하도록 구성되어 있는 복수의 액츄에이터들(132)을 포함한다. 액츄에이터들(132)은, 요구되는 표면 변형이 달성되도록 액츄에이터들(132)을 제어하는 액츄에이터 제어 유닛(134)에 의해 제어된다.
이러한 목적을 위해, 투영 대물렌즈(20)는, 도 4를 참조로 앞서 설명되었던 바와 같이, 동일한 측정 디바이스(90)를 실질적으로 포함한다. 조명 유닛(92)은, 미러(M6)의 광학 표면상의 선택된 그리고 분리된 영역들쪽으로 측정 광 빔들(94)을 지향시키는 복수의 조명 부재(103)를 포함한다. 또한, 이러한 실시예에 있어서, 미러(M6)에 조명되는 스폿들은, 적어도 하나의 측정 광 빔(94)이 측정 광 빔(94)과 관련된 영역의 적어도 일부만이 아니라, 측정 광 빔(94)과 관련되지 않는 인접한 영역의 적어도 일부도 조명할 정도로, 크다.
반사되는 측정 광 빔들이 검출기 유닛(96)의 검출기 광학소자(98)에 들어가고, 그 다음에 센서(100)에 의해 검출된다. 조명 유닛(92)과 검출기 유닛(96)의 배열은, 그것이 EUV 투영 광(138)과 간섭하지 않도록, 결정된다.
센서(100)에 연결된 평가 유닛(102)은, 검출기 유닛(96)에 의해 측정되는 바와 같은 광 빔들의 방향들을 기초로 하여 미러(M6)의 형상을 판정한다. 측정 디바이스(90)에 의해 획득되는 표면 형상 정보는 액츄에이터들(132)을 폐루프 제어 스킴으로 제어하는데 사용된다.
바람직한 실시예들의 상기한 설명은 예로서 주어졌다. 주어진 개시로부터, 당업자는, 본 발명 및 그 수반하는 장점들만을 이해하는 것이 아니라, 개시된 구조 및 방법에 대한 명백한 여러 수정 및 변형을 또한 찾을 것이다. 출원인은, 따라서, 첨부되는 청구 범위 및 그것의 등가에 의해 규정되는 바와 같이, 본 발명의 사상 및 권리 범위내에 속하는 것으로서 모든 그러한 수정 및 변형을 커버할 것을 추구한다.
Claims (15)
- 광학 표면(46; M6) 및 상기 광학 표면(46; M6)상의 복수의 분리된 영역들(Mij)에서 상기 광학 표면에 관련한 파라미터(parameter)를 측정하도록 구성된 측정 디바이스(90)를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치로서,
상기 측정 디바이스(90)는:
a) 개별적인 측정 광 빔들(94)을 상기 광학 표면상의 영역들(Mij)쪽으로 지향시키도록 구성되는 조명 유닛(92)으로서, 각각의 측정 광 빔(94)이, 측정 광 빔(94)과 관련되는 영역(Mij)의 적어도 일부를, 그리고 측정 광 빔(94)과 관련되지 않는 인접 영역(Mij)의 적어도 일부를 조명하는, 조명 유닛(92),
b) 상기 광학 표면(46; M6)과 상호 작용한 후의, 각각의 측정 광 빔(94)에 대한 특성을 측정하도록 구성된 검출기 유닛(96), 및
c) i) 선택된 영역(Ms)과 관련되는 측정 광 빔(94)에 대해서 그리고
ii) 상기 선택된 영역(Ms)에 인접한 영역(Mij)과 관련되는 적어도 하나의 측정 광 빔(94)에 대해서
상기 검출기 유닛(96)에 의해 판정된 특성들에 기초하여 상기 선택된 영역(Ms)에 대한 표면 관련 파라미터를 판정하도록 구성된 평가 유닛(102)을 포함하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 광학 표면(46; M6)에 관련되고 상기 복수의 영역들에서 측정되는 상기 파라미터는 상기 광학 표면의 형상을 규정하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 광학 표면(46; M6)을 변형하도록 구성된 표면 변형 유닛(130)을 포함하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 표면(46; M6)은, 그것이 상기 측정 광 빔들의 적어도 실질적인 부분을 반사하도록 구성되는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 광학 표면은 제어 신호에 따라 가변되는 반사 각도에 의해 충돌하는 광선을 반사하도록 적합되는 미러들(Mij)의 어레이(46)에 의해 형성되고, 적어도 하나의 영역이 각각의 미러 표면과 관련되는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 5에 있어서,
상기 미러들(Mij)의 어레이(46)는 상기 장치의 조명 시스템(12)내에 배열되고, 상기 미러들(Mij)은 투영 광을 상기 조명 시스템(12)의 시스템 동공 표면(70)쪽으로 지향시키는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 5 또는 6에 있어서,
각각의 측정 광 빔(94)은 관련 영역(Mij)상에서 최대 강도의 포인트(120)를 생성하고, 상기 최대 강도의 포인트들(120)은 미러들(Mij)의 중심들에 관하여 약간 그리고 불규칙적으로 변위되는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 측정 광 빔들(94)에 의해 상기 광학 표면상에 조명되는 스폿(spot)들이 적어도 부분적으로 오버랩(overlap)하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평가 유닛(102)은, 상기 조명 유닛(92)에 의해 생성되는 모든 측정 광 빔들(94)에 대해서 상기 검출기 유닛(96)에 의해 판정되는 특성들에 기초하여 상기 선택 영역(Ms)에 대한 표면 관련 파라미터를 판정하도록 구성되는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 9에 있어서,
선택된 영역 k에 대한 상기 표면 관련 파라미터는 x k 이고, 하기의 연립 1차 방정식에 의해 판정되며:
y k 는 영역 k쪽으로 지향되는 측정 광 빔에 대한 상기 검출기 유닛에 의해 측정되는 특성이고, A kl 은 실계수(real coefficient)들인, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 10에 있어서,
상기 계수들 A kl 은 캘리브레이션(calibration)에 의해 판정되는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평가 유닛(102)은, 선택된 영역(Ms)의 다음 이웃 및 하나 건너 다음 이웃들인 영역들(Mij)쪽으로 지향되는 측정 광 빔들(94)에 대해서 검출기 유닛(96)에 의해 판정되는 특성들을 기초로 해서만 상기 선택된 영역(Ms)에 대한 표면 관련 파라미터를 판정하도록 구성되는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 유닛(92)은, 상기 측정 광 빔들(94) 중 하나를 방출하도록 구성된 광 출사 패싯(light exit facet)(106)을 각각 갖는 복수의 조명 부재(103)를 포함하고, 상기 광학 표면에 조명되는 영역들(Mij)은 광 출사 패싯들(106)의 이미지들인, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 청구항 13에 있어서,
하나 보다 많은 광 출사 패싯(1β6)을 상기 광학 표면(46)에 공통적으로 이미징하는 이미징 시스템(114, 116)을 포함하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치. - 광학 표면상의 복수의 분리된 영역들에서, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치에 포함되는, 상기 광학 표면에 관련되는 파라미터를 측정하는 방법으로서,
a) 개별적인 측정 광 빔들을 상기 광학 표면상의 영역들쪽으로 지향시키는 단계로서, 각각의 측정 광 빔이, 상기 측정 광 빔과 관련되는 영역의 적어도 일부를, 그리고 상기 측정 광 빔과 관련되지 않는 인접 영역의 적어도 일부를 조명하는, 단계,
b) 상기 광학 표면과 상호 작용한 후의, 각각의 측정 광 빔에 대한 특성을 측정하는 단계, 및
c) i) 선택된 영역과 관련되는 측정 광 빔에 대해서 그리고
ii) 상기 선택된 영역에 인접한 영역과 관련되는 적어도 하나의 측정 광 빔에 대해서
상기 단계 b)에서 판정된 특성들에 기초하여 상기 선택된 영역에 대한 표면 관련 파라미터를 판정하는 단계를 포함하는, 광학 표면 관련 파라미터 측정 방법.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2009/005225 WO2011006522A1 (en) | 2009-07-17 | 2009-07-17 | Microlithographic projection exposure apparatus and method of measuring a parameter related to an optical surface contained therein |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120037995A true KR20120037995A (ko) | 2012-04-20 |
| KR101373380B1 KR101373380B1 (ko) | 2014-03-13 |
Family
ID=42017926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020127004134A KR101373380B1 (ko) | 2009-07-17 | 2009-07-17 | 마이크로리소그래피 투영 노광 장치 및 그에 포함된 광학 표면에 관한 파라미터의 측정 방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8593645B2 (ko) |
| EP (1) | EP2454636B1 (ko) |
| JP (1) | JP5337304B2 (ko) |
| KR (1) | KR101373380B1 (ko) |
| CN (1) | CN102472974B (ko) |
| WO (1) | WO2011006522A1 (ko) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101680754B1 (ko) * | 2010-02-18 | 2016-12-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광학 헤드의 중첩 거리 결정 방법 및 이를 이용한 디지털 노광 장치 |
| DE102011075316A1 (de) * | 2011-05-05 | 2012-11-08 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optisches Modul mit einer Messeinrichtung |
| CN102385082B (zh) * | 2011-10-31 | 2013-05-29 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种用于euv光刻系统的复眼反射镜制作方法 |
| WO2013094733A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | 株式会社ニコン | 計測方法、メンテナンス方法及びその装置 |
| DE102012207377A1 (de) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Beleuchtungsoptik sowie optisches System für die EUV-Projektionslithographie |
| CN103424979A (zh) * | 2012-05-23 | 2013-12-04 | 华晶科技股份有限公司 | 远景检测装置及其远景检测方法 |
| TW201348689A (zh) * | 2012-05-23 | 2013-12-01 | Altek Corp | 遠景檢測裝置及其遠景檢測方法 |
| DE102012209412A1 (de) * | 2012-06-04 | 2013-12-05 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optisches Verfahren und optische Messvorrichtung zum Messen von Winkellagen von Facetten zumindest eines Facettenspiegels für EUV-Anwendungen |
| DE102012212757A1 (de) * | 2012-07-20 | 2014-01-23 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren zum betreiben einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage |
| DE102012218221A1 (de) | 2012-10-05 | 2014-04-10 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Monitorsystem zum Bestimmen von Orientierungen von Spiegelelementen und EUV-Lithographiesystem |
| WO2014060170A1 (en) | 2012-10-15 | 2014-04-24 | Asml Netherlands B.V. | Actuation mechanism, optical apparatus, lithography apparatus and method of manufacturing devices |
| CN103399463B (zh) * | 2013-07-19 | 2015-07-29 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 投影光刻机照明装置和使用方法 |
| DE102016203990A1 (de) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines Beleuchtungssystems für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage, Beleuchtungssystem und Messverfahren |
| US10909708B2 (en) * | 2016-12-09 | 2021-02-02 | Hand Held Products, Inc. | Calibrating a dimensioner using ratios of measurable parameters of optic ally-perceptible geometric elements |
| JP7087268B2 (ja) * | 2017-03-16 | 2022-06-21 | 株式会社ニコン | 検査装置及び検査方法、露光装置及び露光方法、並びに、デバイス製造方法 |
| JP7020859B2 (ja) * | 2017-10-24 | 2022-02-16 | キヤノン株式会社 | 照明光学系、露光装置および物品の製造方法 |
| KR20200043767A (ko) | 2018-10-18 | 2020-04-28 | 삼성전자주식회사 | Euv 노광 장치와 노광 방법, 및 그 노광 방법을 포함한 반도체 소자 제조 방법 |
| CN111367070A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-03 | 清华大学 | 一种具有高效倍频性能的大口径激光频率转换系统与方法 |
| CN116472498A (zh) * | 2020-11-24 | 2023-07-21 | Asml控股股份有限公司 | 多物镜量测系统、光刻设备及其方法 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5523193A (en) * | 1988-05-31 | 1996-06-04 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for patterning and imaging member |
| NL9100410A (nl) * | 1991-03-07 | 1992-10-01 | Asm Lithography Bv | Afbeeldingsapparaat voorzien van een focusfout- en/of scheefstandsdetectie-inrichting. |
| JPH11504770A (ja) * | 1996-03-04 | 1999-04-27 | アーエスエム リソグラフィ ベスローテン フェンノートシャップ | マスクパターンをステップ及びスキャン結像するリソグラフィ装置 |
| JP3927774B2 (ja) * | 2000-03-21 | 2007-06-13 | キヤノン株式会社 | 計測方法及びそれを用いた投影露光装置 |
| DE20122372U1 (de) * | 2000-08-03 | 2005-05-19 | Reflectivity Inc., Sunnyvale | Chip abgetrennt von einem Wafer |
| CN100504496C (zh) * | 2001-01-30 | 2009-06-24 | 松下电器产业株式会社 | 可形变镜子和备有该可形变镜子的信息装置 |
| US6737662B2 (en) * | 2001-06-01 | 2004-05-18 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method, device manufactured thereby, control system, computer program, and computer program product |
| JP4324957B2 (ja) | 2002-05-27 | 2009-09-02 | 株式会社ニコン | 照明光学装置、露光装置および露光方法 |
| KR100480620B1 (ko) | 2002-09-19 | 2005-03-31 | 삼성전자주식회사 | 마이크로 미러 어레이를 구비한 노광 장치 및 이를 이용한노광 방법 |
| DE10327733C5 (de) | 2003-06-18 | 2012-04-19 | Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Formung eines Lichtstrahls |
| EP1668421A2 (en) | 2003-09-12 | 2006-06-14 | Carl Zeiss SMT AG | Illumination system for a microlithography projection exposure installation |
| SG110196A1 (en) * | 2003-09-22 | 2005-04-28 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US6847461B1 (en) * | 2004-01-29 | 2005-01-25 | Asml Holding N.V. | System and method for calibrating a spatial light modulator array using shearing interferometry |
| WO2005078522A2 (en) | 2004-02-17 | 2005-08-25 | Carl Zeiss Smt Ag | Illumination system for a microlithographic projection exposure apparatus |
| US7116404B2 (en) * | 2004-06-30 | 2006-10-03 | Asml Netherlands B.V | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US20060087634A1 (en) | 2004-10-25 | 2006-04-27 | Brown Jay M | Dynamic illumination uniformity and shape control for lithography |
| US7548302B2 (en) * | 2005-03-29 | 2009-06-16 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US7197828B2 (en) * | 2005-05-31 | 2007-04-03 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method utilizing FPD chuck Z position measurement |
| US7567756B2 (en) * | 2005-08-03 | 2009-07-28 | Capella Photonics | Method of automatic adjustment of dither amplitude of MEMS mirror arrays |
| US7804603B2 (en) * | 2006-10-03 | 2010-09-28 | Asml Netherlands B.V. | Measurement apparatus and method |
| EP2115535B9 (de) * | 2007-02-06 | 2013-01-09 | Carl Zeiss SMT GmbH | Verfahren und vorrichtung zur überwachung von mehrfachspiegelanordnungen in einem beleuchtungssystem einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage |
| JP5267029B2 (ja) * | 2007-10-12 | 2013-08-21 | 株式会社ニコン | 照明光学装置、露光装置及びデバイスの製造方法 |
| JP5639894B2 (ja) | 2007-12-21 | 2014-12-10 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | マイクロリソグラフィ投影露光装置用の照明系 |
| WO2009080231A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Carl Zeiss Smt Ag | Illumination system for illuminating a mask in a microlithographic exposure apparatus |
| WO2010102649A1 (en) | 2009-03-13 | 2010-09-16 | Carl Zeiss Smt Ag | Microlithographic projection exposure apparatus |
-
2009
- 2009-07-17 KR KR1020127004134A patent/KR101373380B1/ko active IP Right Grant
- 2009-07-17 JP JP2012519891A patent/JP5337304B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2009-07-17 EP EP09777279.2A patent/EP2454636B1/en active Active
- 2009-07-17 CN CN200980160470.1A patent/CN102472974B/zh active Active
- 2009-07-17 WO PCT/EP2009/005225 patent/WO2011006522A1/en active Application Filing
-
2011
- 2011-12-20 US US13/330,964 patent/US8593645B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2454636A1 (en) | 2012-05-23 |
| CN102472974A (zh) | 2012-05-23 |
| US20120105865A1 (en) | 2012-05-03 |
| JP2012533871A (ja) | 2012-12-27 |
| JP5337304B2 (ja) | 2013-11-06 |
| EP2454636B1 (en) | 2013-06-05 |
| WO2011006522A1 (en) | 2011-01-20 |
| US8593645B2 (en) | 2013-11-26 |
| CN102472974B (zh) | 2014-05-07 |
| KR101373380B1 (ko) | 2014-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101373380B1 (ko) | 마이크로리소그래피 투영 노광 장치 및 그에 포함된 광학 표면에 관한 파라미터의 측정 방법 | |
| EP2388650B1 (en) | Illumination system for illuminating a mask in a microlithographic exposure apparatus | |
| TWI497221B (zh) | 微影投射曝光裝置 | |
| US8797507B2 (en) | Illumination system of a microlithographic projection exposure apparatus having a temperature control device | |
| TWI542938B (zh) | 成像光學系統與包含此類型成像光學系統之用於微影的投影曝光裝置 | |
| TWI382202B (zh) | 散射量測之折射反射式光學系統 | |
| KR101528397B1 (ko) | 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템 | |
| JP5525608B2 (ja) | マイクロリソグラフィ投影露光装置においてマスクを照明するための照明系 | |
| CN109564389A (zh) | 用于密集线构图的euv光刻系统 | |
| KR20140063761A (ko) | 공간 광 변조기의 검사 방법 및 장치, 및 노광 방법 및 장치 | |
| US10444631B2 (en) | Method of operating a microlithographic projection apparatus and illumination system of such an apparatus | |
| TW200923596A (en) | Imaging optical system, projection exposure installation for microlithography comprising an imaging optical system of this type, and method for producing a microstructured component with a projection exposure installation of this type | |
| JP4814301B2 (ja) | グレーティングセンサを用いたリソグラフィ照明器におけるビーム偏向測定および較正のためのシステムおよび用法 | |
| JP2018531412A5 (ko) | ||
| US9612540B2 (en) | Method of operating a microlithographic apparatus | |
| JP4414327B2 (ja) | 回折格子パッチ構造、リソグラフィ装置及び試験方法 | |
| WO2024056600A1 (en) | Method to adjust an illumination beam path within an illumination optics and illumination optics having an adjustment system | |
| JP2014203905A (ja) | 照明方法及び装置、並びに露光方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170224 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180223 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200220 Year of fee payment: 7 |