KR20120044374A - 리소그래피용 검사 장치 - Google Patents

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KR20120044374A
KR20120044374A KR1020127005470A KR20127005470A KR20120044374A KR 20120044374 A KR20120044374 A KR 20120044374A KR 1020127005470 A KR1020127005470 A KR 1020127005470A KR 20127005470 A KR20127005470 A KR 20127005470A KR 20120044374 A KR20120044374 A KR 20120044374A
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쥰-쳉 왕
리차르트 반 하렌
마우리츠 반 데르 샤르
현-우 이
융블루트 라이너
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

오버레이 오차의 결정에 사용되는 마크는 서브-피처들(46)을 포함하고, 상기 서브-피처들은 생성 피처들의 최소 피치와 거의 동일한 최소 피치를 갖는다. 그러므로, 왜곡 및 수차들에 대한 민감도는 생성 피처들에 대한 것과 동일하다. 하지만, 마크가 현상될 때, 서브-피처들이 합쳐지며, 더 큰 피처의 윤곽만이 현상된다.

Description

리소그래피용 검사 장치{INSPECTION METHOD FOR LITHOGRAPHY}
본 발명은, 예를 들어 리소그래피 기술들에 의한 디바이스 제조 시 사용가능한 검사 방법들, 및 리소그래피 기술들을 이용하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상으로, 통상적으로는 기판의 타겟부 상으로 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 이 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 다이의 일부분, 한 개 또는 수 개의 다이들을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 스테퍼들, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 스캐너들을 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 공정을 모니터링하기 위해서는, 패터닝된 기판의 파라미터들, 예를 들어 기판 내에 또는 기판 상에 형성된 연속한 층들 간의 오버레이 오차(overlay error)를 측정할 필요가 있다. 리소그래피 공정들에서 형성된 미시적 구조체(microscopic structure)들의 측정을 행하기 위해, 주사 전자 현미경 또는 다양한 전문화된 툴(specialized tool)의 사용을 포함하여 다양한 기술들이 존재한다. 전문화된 검사 툴의 일 형태는, 방사선 빔이 기판 표면의 타겟부 상으로 지향되고 산란되거나 반사된 빔의 속성들이 측정되는 스캐터로미터이다. 상기 빔의 속성들을, 상기 빔이 기판에 의해 반사되거나 산란되기 전후와 비교함으로써, 기판의 속성들이 결정될 수 있다. 이는, 예를 들어 상기 반사된 빔들을, 알려진 기판 속성들과 연계된 기존 측정치들의 라이브러리에 저장된 데이터와 비교함으로써 행해질 수 있다. 두 가지 주요 타입의 스캐터로미터가 알려져 있다. 분광 스캐터로미터(spectroscopic scatterometer)는 광대역 방사선 빔을 기판 상으로 지향시키고, 특정한 좁은 각도 범위 내로 산란된 방사선의 스펙트럼(파장의 함수로서 세기)을 측정한다. 각도 분해 스캐터로미터(angularly resolved scatterometer)는 단색(monochromatic) 방사선 빔을 사용하며, 각도의 함수로서 산란된 방사선의 세기를 측정한다.
층들 간의 오버레이 오차를 결정하기 위해, 제 1 층의 패턴 위에 제 2 층의 패턴이 중첩된다(superimposed). 그 후, 패턴들 상으로 방사선 빔이 투영되고, 회절 패턴이 결정된다. 오버레이 오차를 결정하는데 사용되는 패턴들은 수백 나노미터 수치(in the order of a few hundred nanometers)인 반면, 생성 피처(product feature)들은 수십 나노미터 수치(of the order of a few tens of nanometers)이다. 기판을 노광시키기 위해 투영 빔이 투영되는 투영 시스템은 완벽하지 않으며, 수차 및 왜곡들을 포함한다. 상이한 피치(pitch)들을 갖는 피처들이 퓨필의 상이한 부분들을 통해 투영될 것임에 따라, 수차 및 왜곡들 중 일부는 피치에 의존한다. 따라서, 생성 피처들이 겪게 되는(experiences) 수차들은 오버레이 오차를 결정하는데 사용되는 패턴이 겪게 될 수 없으며, 이와 반대로도 그러하다(vice versa). 특히 오버레이 오차를 제어하기 위해 피드백 루프가 사용되는 경우, 이는 계산된 오버레이 오차의 오차들을 유도할 수 있다.
생성 피처들과 동일한 민감도(sensitivity)를 겪는 오버레이 오차를 결정하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 패턴을 갖는 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계 - 상기 패턴은 복수의 생성 피처들을 포함하는 생성물(product), 및 복수의 마크 피처들을 포함하는 마크를 포함하고, 적어도 하나의 피처는 복수의 서브-피처(sub-feature)들을 포함함 -; 상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계; 상기 패턴 상으로 방사선 빔을 투영하는 단계; 상기 패턴으로부터 회절 패턴을 검출하는 단계; 및 상기 회절 패턴에 기초하여 상기 패턴과 아래놓인 패턴(underlying pattern) 간의 오버레이 오차를 결정하는 단계를 포함하는 특성 측정 방법이 제공된다. 상기 서브-피처들은 상기 생성 피처들의 피치와 실질적으로 동일한 최소 피치를 가지며, 상기 패턴이 형성될 때, 상기 마크 피처들 및 상기 생성 피처들의 윤곽(outline)이 형성되나, 상기 서브-피처들의 형상은 형성되지 않는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 패턴을 갖는 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계 - 상기 패턴은 복수의 생성 피처들을 포함하는 생성물, 및 복수의 마크 피처들을 포함하는 마크를 포함하고, 적어도 하나의 피처는 복수의 서브-피처들을 포함함 -; 및 상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 특성 측정 방법이 제공된다. 상기 서브-피처들은 상기 생성 피처들의 피치와 동일한 최소 피치를 가지며, 상기 패턴이 형성될 때, 상기 마크 피처들 및 상기 생성 피처들의 윤곽이 형성되나, 상기 서브-피처들의 형상은 형성되지 않는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 패턴을 갖는 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계 - 상기 패턴은 복수의 생성 피처들을 포함하는 생성물, 및 복수의 마크 피처들을 포함하는 마크를 포함하고, 적어도 하나의 피처는 복수의 서브-피처들을 포함함 -; 및 상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법 방법이 제공된다. 상기 서브-피처들은 상기 생성 피처들의 피치와 동일한 최소 피치를 가지며, 상기 패턴이 형성될 때, 상기 마크 피처들 및 상기 생성 피처들의 윤곽이 형성되나, 상기 서브-피처들의 형상은 형성되지 않는다.
첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 작동뿐만 아니라, 본 발명의 또 다른 특징들 및 장점들이 아래에 자세히 설명된다. 본 발명은 여기에 설명된 특정 실시예들로 제한되지 않음을 유의한다. 이러한 실시예들은 본 명세서에서 단지 예시의 목적으로만 제시된다. 관련 기술(들)의 당업자라면, 본 명세서에 담긴 기술적 내용에 기초하여 추가 실시예들이 행해질 수 있음을 알 수 있을 것이다.
본 명세서에 통합되며 명세서의 일부분을 형성하는 첨부된 도면들은 본 발명을 예시하며, 또한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하고, 관련 기술(들)의 당업자가 본 발명을 실시 및 이용할 수 있게 하는 역할을 한다.
도 1은 리소그래피 장치를 도시한 도면;
도 2는 리소그래피 셀 또는 클러스터를 도시한 도면;
도 3은 제 1 스캐터로미터를 도시한 도면;
도 4는 제 2 스캐터로미터를 도시한 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 생성 피처들 및 오버레이 마크를 도시한 도면; 및
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오버레이 마크의 현상(development)을 도시한 도면이다.
본 발명의 특징들 및 장점들은 도면들과 연계될 때 아래에 설명된 상세한 설명을 더 잘 이해할 수 있을 것이며, 동일한 참조 부호들은 전반에 걸쳐 대응하는 요소들과 동일하게 취급된다. 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 일반적으로 동일한, 기능적으로 유사한, 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다. 요소가 가장 먼저 나타난 도면은 대응하는 참조 번호의 맨 앞자리 수(들)에 의해 나타내어진다.
본 명세서는 본 발명의 특징들을 통합한 1 이상의 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예(들)는 단지 본 발명을 예시할 뿐이다. 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 언급은, 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 설명될 때, 이는 명시적으로 설명되는지 여부에 관계없이 다른 실시예들과 관련하여 이러한 특징, 구조 또는 특성을 달성하기 위해 당업자의 지식 내에 있음을 이해한다.
본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이의 여하한의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 1 이상의 프로세서들에 의해 판독 및 실행될 수 있는 기계-판독가능한 매체에 저장된 명령어들로서 구현될 수 있다. 기계-판독가능한 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하는 여하한의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독가능한 매체는 ROM(read only memory); RAM(random access memory); 자기 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스; 전기적, 광학적, 음향적 또는 다른 형태의 전파 신호[예를 들어, 반송파(carrier wave), 적외 신호, 디지털 신호 등] 등등을 포함할 수 있다. 더욱이, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어들은 본 명세서에서 소정 작업을 수행하는 것으로서 설명될 수 있다. 하지만, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이며, 이러한 작업들은 실제로 컴퓨팅 디바이스; 프로세서; 제어기; 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스들에 기인한다는 것을 이해하여야 한다.
하지만, 이러한 실시예들을 보다 자세히 설명하기에 앞서, 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다.
도 1은 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는: 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL), 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및 기판(W)의 타겟부(C)(1 이상의 다이를 포함) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PL)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 형태의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 형태의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체는 패터닝 디바이스를 지지, 즉 그 무게를 견딘다. 이는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한의 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있거나, 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 적어도 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면의 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(integrator: IN) 및 콘덴서(condenser: CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PL)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더, 2-D 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은, 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(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 공간들에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 마스크(MA)에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 하나에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 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 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 마스크 테이블(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PL)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 마스크 테이블(MT)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 리소그래피 장치(LA)는 때때로 리소셀(lithocell) 또는 클러스터라고도 칭하는 리소그래피 셀(LC)의 일부분을 형성하며, 이는 기판에 전(pre)- 및 후-노광(post-exposure) 공정들을 수행하는 장치를 포함한다. 통상적으로, 이들은 레지스트 층들을 증착시키는 스핀 코팅기(spin coater: SC), 노광된 레지스트를 현상하는 현상기(DE), 칠 플레이트(chill plate: CH) 및 베이크 플레이트(bake plate: BK)를 포함한다. 기판 핸들러 또는 로봇(RO)은 입력/출력 포트들(I/O1, I/O2)로부터 기판들을 집어올리고, 상기 기판들을 상이한 공정 장치 사이로 이동시킨 후, 리소그래피 장치의 로딩 베이(loading bay: LB)로 전달한다. 흔히, 집합적으로 트랙이라고도 하는 이러한 디바이스들은 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치를 제어하는 감독 제어 시스템(supervisory control system: SCS)에 의해 자체적으로 제어되는 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어를 받는다. 따라서, 스루풋(throughput)과 처리 효율성을 최대화하기 위해 상이한 장치가 작동될 수 있다.
리소그래피 장치에 의해 노광된 기판들이 정확하고 일관성 있게 노광되기 위해서는, 노광된 기판들을 검사하여, 후속 층들 간의 오버레이 오차, 라인 두께, 임계 치수(CD) 등과 같은 속성들을 측정하는 것이 바람직하다. 오차들이 검출되면, 특히 동일한 뱃치(batch)의 다른 기판들이 계속 노광될 수 있을 정도로 빨리 그리고 충분히 신속하게 검사가 행해질 수 있다면, 후속 기판들의 노광에 대해 조정이 행해질 수 있다. 또한, 이미 노광된 기판들은 벗겨질 수 있으며(strip) - 수율을 개선하기 위해 - 재작업되거나 폐기될 수 있음에 따라, 결함이 있다고 판단된 기판들에 노광을 수행하지 않는다. 기판의 몇몇 타겟부들에만 결함이 있는 경우, 양호한 타겟부들에만 추가 노광이 수행될 수 있다.
기판들의 속성을 결정하고, 특히 상이한 기판들 또는 동일한 기판의 상이한 층들의 속성들이 층에서 층으로 어떻게 변하는지를 결정하기 위해, 검사 장치가 사용된다. 검사 장치는 리소그래피 장치(LA) 또는 리소셀(LC) 안으로 통합될 수 있거나, 독립형 디바이스(stand alone device)일 수 있다. 가장 신속한 측정을 가능하게 하기 위하여, 검사 장치는 노광 직후에 노광된 레지스트 층의 속성들을 측정하는 것이 바람직하다. 하지만, 레지스트의 잠상(latent image)은 매우 낮은 콘트라스트(contrast)를 가지며(방사선에 노출된 레지스트 부분들과 방사선에 노출되지 않은 레지스트 부분들 사이에는 매우 작은 굴절률 차이만이 존재함), 모든 검사 장치들이 잠상의 유용한 측정을 행하기에 충분한 민감도를 갖는 것은 아니다. 그러므로, 통상적으로 노광된 기판들에 수행되는 제 1 단계인 후-노광 베이크(PEB) 단계 이후에 측정들이 행해질 수 있으며, 레지스트의 노광된 부분들과 노광되지 않은 부분들 사이의 콘트라스트를 증가시킨다. 이 단계에서, 레지스트의 이미지는 반-잠상(semi-latent)이라고 칭해질 수 있다. 또한, - 레지스트의 노광된 부분들 또는 노광되지 않은 부분들이 제거된 시점에 - 또는 에칭과 같은 패턴 전사 단계 후에, 현상된 레지스트 이미지의 측정을 행할 수도 있다. 후자의 가능성은 결함이 있는 기판들의 재작업 가능성을 제한하지만, 여전히 유용한 정보를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명에 사용될 수 있는 스캐터로미터(SM1)를 도시한다. 이는 기판(W) 상으로 방사선을 투영하는 광대역 (백색광) 방사선 투영기(2)를 포함한다. 반사된 방사선은 정반사된(specular reflected) 방사선의 스펙트럼(10)(파장의 함수로서 세기)을 측정하는 스펙터로미터 검출기(4)로 전달된다. 이 데이터로부터, 검출된 스펙트럼을 발생시킨 구조 또는 프로파일은 처리 유닛(PU)에 의해, 예를 들어 RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis) 및 비-선형 회귀(non-linear regression)에 의해, 또는 도 3의 아래에 도시된 시뮬레이션된 스펙트럼의 라이브러리와의 비교에 의해 재구성될 수 있다. 일반적으로, 재구성을 위해 구조체의 일반적인 형태가 알려지며, 스캐터로메트리 데이터로부터 결정될 구조체의 소수의 파라미터들만을 제외하고는, 구조체가 만들어진 공정의 정보로부터 몇몇 파라미터들이 가정된다. 이러한 스캐터로미터는 수직 입사 스캐터로미터 또는 사선 입사 스캐터로미터로서 구성될 수 있다.
본 발명과 함께 사용될 수 있는 또 다른 스캐터로미터(SM2)가 도 4에 도시된다. 이 디바이스에서, 방사선 소스(2)에 의해 방출된 방사선은 렌즈 시스템(12)을 이용하여 간섭성 필터(13) 및 편광기(17)를 통해 포커스되고, 부분 반사 표면(16)에 의해 반사되며, 바람직하게는 0.9 이상, 더 바람직하게는 0.95 이상의 높은 개구수(NA)를 갖는 현미경 대물 렌즈(15)를 통해 기판(W) 상으로 포커스된다. 침지 스캐터로미터는 심지어 개구수가 1보다 큰 렌즈들을 가질 수 있다. 그 후, 산란 스펙트럼이 검출되게 하기 위해, 반사된 방사선은 부분 반사 표면(16)을 통해 검출기(18) 안으로 투과된다. 검출기는 후방-투영된(back-projected) 퓨필 평면(11)에 위치될 수 있고, 이는 렌즈 시스템(15)의 초점 길이에 있지만, 그 대신 퓨필 평면은 보조 광학기(도시되지 않음)로 검출기 상에 재-이미징(re-image)될 수 있다. 퓨필 평면은, 방사선의 방사 위치(radial position)가 입사각을 정의하고 각도 위치가 방사선의 방위각을 정의하는 평면이다. 검출기는 기판 타겟(30)의 2-차원 각도 산란 스펙트럼이 측정될 수 있도록 2-차원 검출기인 것이 바람직하다. 검출기(18)는, 예를 들어 CCD 또는 CMOS 센서들의 어레이일 수 있으며, 예를 들어 프레임당 40 밀리초(ms)의 집적화 시간(integration time)을 이용할 수 있다.
예를 들어, 입사 방사선의 세기를 측정하기 위해, 흔히 기준 빔이 사용된다. 이를 행하기 위하여, 방사선 빔이 빔 스플리터(16)에 입사될 때, 그 일부분이 기분 빔으로서 빔 스플리터를 통해 기준 거울(14)로 투과된다. 그 후, 기준 빔은 동일한 검출기(18)의 상이한 부분 상으로 투영된다.
이를테면 405 내지 790 nm 범위의 또는 200 내지 300 nm와 같이 훨씬 더 낮은 범위의 해당(of interest) 파장을 선택하기 위해 한 세트의 간섭성 필터들(13)이 이용가능하다. 간섭성 필터는 한 세트의 상이한 필터들을 포함하기보다는 조정가능할 수 있다. 간섭성 필터들 대신에 격자가 사용될 수도 있을 것이다.
검출기(18)는 단일 파장(또는 좁은 파장 범위)에서 산란된 광의 세기를 측정할 수 있으며, 상기 세기는 다수의 파장들에서 서로 분리되거나 파장 범위에 걸쳐 통합된다. 나아가, 검출기는 횡-자기(transverse magnetic) 및 횡-전기-편광된 광(transverse electric-polarized light), 및/또는 횡-자기 및 횡-전기-편광된 광 사이의 위상차를 별도로 측정할 수 있다.
광대역 광 소스(즉, 넓은 범위의 광 주파수 또는 파장, 및 이에 따른 컬러를 갖는 광 소스)를 이용하는 것이 가능하며, 이는 큰 에텐듀(etendue)를 제공하여, 다수의 파장들의 혼합을 허용한다. 광대역 내 복수의 파장들은 각각 δλ의 대역폭과 적어도 2δλ(즉, 대역폭의 두 배)의 간격을 갖는 것이 바람직하다. 방사선의 몇몇 "소스"들은 섬유 다발(fiber bundle)을 이용하여 분리된, 연장된 방사선 소스의 상이한 부분들일 수 있다. 이러한 방식으로, 각도 분해된 산란 스펙트럼이 파수의 파장들에서 병렬로 측정될 수 있다. 2-D 스펙트럼보다 더 많은 정보를 포함하는 3-D 스펙트럼(파장 및 2 개의 상이한 각도들)이 측정될 수 있다. 이는 더 많은 정보가 측정되게 하며, 이는 메트롤로지 처리 강건성(metrology process robustness)을 증대시킨다. 이는 본 명세서에서 전문이 인용 참조되는 EP 1,628,164A에 더 자세히 개시되어 있다.
기판(W)의 타겟(30)은 격자일 수 있으며, 이는 현상 후, 바아(bar)들이 실선(solid) 레지스트 라인들로 형성되도록 프린트된다. 대안적으로, 바아들은 기판 내로 에칭될 수 있다. 이 패턴은 리소그래피 투영 장치, 특히 투영 시스템(PL)에서 색수차(chromatic aberration) 및 조명 대칭에 민감하며, 이러한 수차들의 존재는 그 자체로 프린트된 격자의 변동을 나타낼 것이다. 이에 따라, 프린트된 격자들의 스캐터로메트리 데이터는 격자들을 재구성하는데 사용된다. 선폭 및 형상과 같은 격자의 파라미터들은 프린팅 단계 및/또는 다른 스캐터로메트리 공정들의 정보로부터 처리 유닛(PU)에 의해 수행되는 재구성 프로세스에 입력될 수 있다.
기판(W)에 노광될 패턴은 생성 피처들(40) 및 오버레이 마크 피처들(45)을 포함한다. 생성 피처들은 수십 나노미터, 특히 80 nm 수치의 최소 피치를 갖는다. 도 5에 도시된 바와 같이(이 도면은 축적대로 되어 있지 않음), 오버레이 마크 피처들은 수 미크론 수치로 상당히 더 크다. 하지만, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 오버레이 마크는 서브-피처들(46)을 가지며, 이는 생성 피처들(40)의 최소 피치와 동일한 최소 피치를 갖는다. 알 수 있는 바와 같이, 생성 피처들의 피치 및 서브-피처들이 동일하더라도, 서브-피처들의 임계 치수가 더 크다. 패터닝된 투영 빔이 투영 시스템을 통해 투영될 때 생성 피처들(40) 및 서브-피처들(46)이 동일한 피치들 갖기 때문에, 수차들 및 다른 왜곡들에 대해 생성 피처들과 동일한 민감도를 갖는다.
패터닝된 투영 빔은 기판의 방사선 감응재를 노광시키며, 이는 이후 현상된다. 현상 시, 생성 피처들의 윤곽이 드러난다. 하지만, 생성 피처들의 더 큰 임계 치수로 인해, 서브-피처들이 (큰) 단일 오버레이 피처로 합쳐진다. 그 후, 오버레이 피처를 포함하는 피처들이 기판 내로 에칭되며, 오버레이 피처의 더 큰 스케일 피처(larger scale feature)의 사용은 측정될 때 높은 콘트라스트를 갖는 구조체들을 유도한다. 그 후, 오버레이 피처는 또 다른 오버레이 피처에 대해 오버레이 오차를 결정하도록 스캐터로미터에 사용될 수 있다.
서브-피처들의 최소 피치는 생성 피처들의 최소 피치와 유사한 치수로이어야 한다. 당업자라면, 최소 피치가 가능한 한 비슷하고 거의 같아야 하더라도, 이들이 반드시 동일할 필요는 없음을 이해할 것이다.
기판의 모든 피처의 모든 오버레이 피처는 관계된 층의 생성 피처들의 최소 피치와 거의 동일한 최소 피치를 갖는 서브-피치들을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명은 오버레이 마크들의 이용에 관하여 설명되었다. 하지만, 동일한 디자인이 오버레이 마크들에 사용될 수 있으며, 이는 유사한 서브-피처들을 가질 것이다.
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 수도 있음을 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 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스의 토포그래피(topography)는 기판에 생성되는 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔뿐만 아니라, (예를 들어, 365, 355, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV)방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV)방사선을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
결론
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 의도된(contemplated) 본 발명의 모든 예시적인 실시예를 설명하지는 않으므로, 어떠한 방식으로도 본 발명 및 첨부된 청구항을 제한하지는 않는다.
이상, 본 발명은 특정화된 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. 특정화된 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 기술내용 및 안내에 기초하여, 개시된 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 기술내용 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 (18)

  1. 특성을 측정하는 방법에 있어서,
    (a) 패턴을 갖는 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계 - 상기 패턴은 복수의 생성 피처(product feature)들을 포함하는 생성물(product), 및 복수의 마크 피처들을 포함하는 마크를 포함하고, 적어도 하나의 피처는 복수의 서브-피처(sub-feature)들을 포함함 -;
    (b) 상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계;
    (c) 상기 패턴 상으로 방사선 빔을 투영하는 단계;
    (d) 상기 패턴으로부터 회절 패턴을 검출하는 단계; 및
    (e) 상기 회절 패턴에 기초하여, 상기 패턴과 아래놓인 패턴(underlying pattern) 간의 오버레이 오차를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 서브-피처들은 상기 생성 피처들의 피치와 실질적으로 동일한 피치를 가지며, 상기 패턴이 형성될 때, 상기 마크 피처들 및 상기 생성 피처들의 윤곽(outline)이 형성되나, 상기 서브-피처들의 형상은 형성되지 않는 특성 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계는 상기 기판 내로 상기 패턴을 에칭하는 단계를 포함하는 특성 측정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계는 상기 기판의 방사선 감응층에 상기 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 특성 측정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계는 상기 기판의 상기 방사선 감응층을 현상하는 단계를 포함하는 특성 측정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 생성 피처들은 복수의 피치들을 갖는 특성 측정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 서브-피처들은 상기 생성 피처들의 상기 최소 피치와 실질적으로 동일한 피치를 갖는 특성 측정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브-피처들 및 상기 생성 피처들의 피치는 80 내지 100 nm인 특성 측정 방법.
  8. 특성을 측정하는 방법에 있어서,
    (a) 패턴을 갖는 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계 - 상기 패턴은 복수의 생성 피처들을 포함하는 생성물, 및 복수의 마크 피처들을 포함하는 마크를 포함하고, 적어도 하나의 피처는 복수의 서브-피처들을 포함함 -; 및
    (b) 상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 서브-피처들은 상기 생성 피처들의 피치와 동일한 최소 피치를 가지며, 상기 패턴이 형성될 때, 상기 마크 피처들 및 상기 생성 피처들의 윤곽이 형성되나, 상기 서브-피처들의 형상은 형성되지 않는 특성 측정 방법.
  9. 디바이스 제조 방법에 있어서,
    (a) 패턴을 갖는 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계 - 상기 패턴은 복수의 생성 피처들을 포함하는 생성물, 및 복수의 마크 피처들을 포함하는 마크를 포함하고, 적어도 하나의 피처는 복수의 서브-피처들을 포함함 -; 및
    (b) 상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 서브-피처들은 상기 생성 피처들의 피치와 동일한 최소 피치를 가지며, 상기 패턴이 형성될 때, 상기 마크 피처들 및 상기 생성 피처들의 윤곽이 형성되나, 상기 서브-피처들의 형상은 형성되지 않는 디바이스 제조 방법.
  10. 패턴을 갖는 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계 - 상기 패턴은 복수의 생성 피처들을 포함하는 생성물, 및 복수의 마크 피처들을 포함하는 마크를 포함하고, 적어도 하나의 피처는 복수의 서브-피처들을 포함함 -;
    상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계;
    상기 패턴 상으로 방사선 빔을 투영하는 단계;
    상기 패턴으로부터 회절 패턴을 검출하는 단계; 및
    상기 회절 패턴에 기초하여, 상기 패턴과 아래놓인 패턴 간의 오버레이 오차를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 서브-피처들은 상기 생성 피처들의 피치와 실질적으로 동일한 피치를 가지며, 상기 패턴이 형성되는 경우, 상기 마크 피처들 및 상기 생성 피처들의 윤곽이 형성되나, 상기 서브-피처들의 형상은 형성되지 않는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계는 상기 기판 내로 상기 패턴을 에칭하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계는 상기 기판의 방사선 감응층에 상기 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계는 상기 기판의 상기 방사선 감응층을 현상하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 생성 피처들은 복수의 피치들을 갖는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 서브-피처들은 상기 생성 피처들의 상기 최소 피치와 실질적으로 동일한 피치를 갖는 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 서브-피처들 및 상기 생성 피처들의 피치는 약 80 내지 100 nm인 방법.
  17. 패턴을 갖는 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계 - 상기 패턴은 복수의 생성 피처들을 포함하는 생성물, 및 복수의 마크 피처들을 포함하는 마크를 포함하고, 적어도 하나의 피처는 복수의 서브-피처들을 포함함 -; 및
    상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 서브-피처들은 상기 생성 피처들의 피치와 동일한 최소 피치를 가지며, 상기 패턴이 형성되는 경우, 상기 마크 피처들 및 상기 생성 피처들의 윤곽이 형성되나, 상기 서브-피처들의 형상은 형성되지 않는 방법.
  18. 디바이스 제조 방법에 있어서,
    패턴을 갖는 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계 - 상기 패턴은 복수의 생성 피처들을 포함하는 생성물, 및 복수의 마크 피처들을 포함하는 마크를 포함하고, 적어도 하나의 피처는 복수의 서브-피처들을 포함함 -; 및
    상기 기판에 상기 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 서브-피처들은 상기 생성 피처들의 피치와 동일한 최소 피치를 가지며, 상기 패턴이 형성되는 경우, 상기 마크 피처들 및 상기 생성 피처들의 윤곽이 형성되나, 상기 서브-피처들의 형상은 형성되지 않는 디바이스 제조 방법.
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CN (1) CN102472979A (ko)
IL (1) IL217388A0 (ko)
NL (1) NL2005044A (ko)
WO (1) WO2011012412A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160108368A (ko) * 2014-01-15 2016-09-19 케이엘에이-텐코 코포레이션 다중 패터닝된 타겟에서의 피치 워크의 오버레이 측정
KR20160120772A (ko) * 2014-02-17 2016-10-18 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 에지 배치 오차를 결정하는 방법, 검사 장치, 패터닝 디바이스, 기판 및 디바이스 제조 방법
KR20190101415A (ko) * 2016-12-28 2019-08-30 에이에스엠엘 홀딩 엔.브이. 다중-이미지 입자 검출 시스템 및 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9081287B2 (en) * 2012-12-20 2015-07-14 Kla-Tencor Corporation Methods of measuring overlay errors in area-imaging e-beam lithography
WO2015009619A1 (en) 2013-07-15 2015-01-22 Kla-Tencor Corporation Producing resist layers using fine segmentation
JP6312834B2 (ja) 2013-12-30 2018-04-18 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. メトロロジーターゲットの設計のための方法及び装置
WO2016206965A1 (en) 2015-06-23 2016-12-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3309865B2 (ja) * 1992-10-02 2002-07-29 株式会社ニコン 結像特性計測方法及び該方法で使用されるマスク
JP3505810B2 (ja) * 1993-10-29 2004-03-15 株式会社日立製作所 パターン露光方法及びその装置
KR0166612B1 (ko) * 1993-10-29 1999-02-01 가나이 쓰토무 패턴노광방법 및 그 장치와 그것에 이용되는 마스크와 그것을 이용하여 만들어진 반도체 집적회로
US5805290A (en) * 1996-05-02 1998-09-08 International Business Machines Corporation Method of optical metrology of unresolved pattern arrays
TW434686B (en) * 2000-03-01 2001-05-16 United Microelectronics Corp Alignment accuracy measuring cursor with multiple pitches
DE10021669A1 (de) * 2000-05-05 2001-11-08 Abb Research Ltd Faseroptischer Stromsensor
US7027156B2 (en) * 2002-08-01 2006-04-11 Molecular Imprints, Inc. Scatterometry alignment for imprint lithography
SG108975A1 (en) * 2003-07-11 2005-02-28 Asml Netherlands Bv Marker structure for alignment or overlay to correct pattern induced displacement, mask pattern for defining such a marker structure and lithographic projection apparatus using such a mask pattern
US7791727B2 (en) 2004-08-16 2010-09-07 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization
CN1928722B (zh) * 2006-09-27 2012-06-27 上海微电子装备有限公司 用于投影物镜像差检测的测试标记、掩模及检测方法
US7619737B2 (en) * 2007-01-22 2009-11-17 Asml Netherlands B.V Method of measurement, an inspection apparatus and a lithographic apparatus
JP4864776B2 (ja) * 2007-03-14 2012-02-01 株式会社東芝 フォトマスク
US7570358B2 (en) * 2007-03-30 2009-08-04 Asml Netherlands Bv Angularly resolved scatterometer, inspection method, lithographic apparatus, lithographic processing cell device manufacturing method and alignment sensor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160108368A (ko) * 2014-01-15 2016-09-19 케이엘에이-텐코 코포레이션 다중 패터닝된 타겟에서의 피치 워크의 오버레이 측정
KR20160120772A (ko) * 2014-02-17 2016-10-18 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 에지 배치 오차를 결정하는 방법, 검사 장치, 패터닝 디바이스, 기판 및 디바이스 제조 방법
US10156797B2 (en) 2014-02-17 2018-12-18 Asml Netherlands, B.V. Method of determining edge placement error, inspection apparatus, patterning device, substrate and device manufacturing method
KR20190101415A (ko) * 2016-12-28 2019-08-30 에이에스엠엘 홀딩 엔.브이. 다중-이미지 입자 검출 시스템 및 방법

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Publication number Publication date
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