KR20120044376A - 대상물 검사 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
대상물의 검사를 위한 방법 및 시스템은, 검사될 대상물과 비교할 때 원치 않는 입자의 상이한 재료에 기인하는 이러한 입자의 상이한 응답에 기초하여, 대상물 표면 상에서 원치 않는 입자의 검출을 위한 분광 기술의 이용을 포함한다. 라만(Raman) 및 광발광(photoluminescence) 스펙트럼을 획득하기 위해 대상물 표면으로부터의 2차 광자 방출의 시간 분해 분광 및/또는 에너지 분해 분광이 이용될 수 있다. 검사될 대상물은 예를 들어 리소그래피 공정에서 이용되는 패터닝 디바이스, 예를 들어 레티클일 수 있고, 이러한 경우 예를 들어 금속, 금속 산화물 또는 유기 입자의 존재가 검출될 수 있다. 이러한 방법 및 장치는 고도로 감응성이 있어, 예를 들어 EUV 레티클의 패터닝된 측에서의 작은 입자(100nm 이하, 특히 50nm 이하)를 검출할 수 있다.
Description
본 출원은 2009년 8월 4일 출원된 미국 임시 출원 제61/231,161호에 우선권을 주장하고, 이러한 출원은 참조에 의해 전체로서 본원에 통합된다.
본 발명의 실시예는 일반적으로 대상물 검사 시스템 및 방법에 관한 것이고, 특히 리소그래피 분야에서의 대상물 검사 시스템 및 방법에 관한 것이며, 여기서 검사될 대상물은 예를 들어 레티클 또는 다른 패터닝 디바이스일 수 있다.
리소그래피는 집적 회로(IC) 및 다른 디바이스 및/또는 구조의 제조에 있어서 주요한 단계 중 하나로 널리 인식되어 있다. 그러나, 리소그래피를 이용하여 제조되는 요소의 치수가 더 작아짐에 따라, 리소그래피는 소형 IC 또는 다른 디바이스 및/또는 구조를 제조 가능하게 하기 위해 점점 더 중요한 인자가 되고 있다.
리소그래피 장치는 기판, 통상적으로 기판의 타겟부 상에 요구되는 패턴을 부여하는 기기이다. 리소그래피 장치는 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 이용될 수 있다. 이러한 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클로 지칭되는 패터닝 디바이스가 IC의 개별 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 패턴은 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟부(예를 들어, 다이의 일부, 하나 또는 몇몇 다이들을 포함) 상으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사 감응성 재료(레지스트)의 층 상으로 이미징을 통해 이루어진다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부의 네트워크를 포함할 것이다.
현재의 리소그래피 시스템은 극도로 작은 마스크 패턴 요소를 투영한다. 레티클 표면 상에 나타나는 먼지 또는 관련없는 미립자 물질은 결과적인 생산물에 악영향을 끼칠 수 있다. 리소그래피 공정 이전에 또는 공정 중에 레티클 상에 증착되는 임의의 미립자 물질은 기판 상으로 투영되는 패턴의 요소를 왜곡할 가능성이 있다. 그러므로, 요소 크기가 작아질수록, 레티클로부터 제거되어야 할 입자의 크기도 작아진다.
펠리클(pellicle)은 종종 레티클과 함께 이용된다. 펠리클은 레티클 표면 위에서 프레임 위로 신장(stretch)될 수 있는 얇은 투명 층이다. 펠리클은 레티클 표면의 패터닝된 측에 입자가 도달하는 것을 차단하기 위해 이용된다. 펠리클 표면 상의 입자가 초점 평면으로부터 벗어나서 노광되는 웨이퍼 상에 이미지를 형성해서는 안되지만, 펠리클 표면을 가능한 입자가 없는 상태(particle-free)로 유지하는 것이 바람직하다.
패턴 프린팅의 한계에 대한 이론적 근사치는 다음의 식 (1)에서 알 수 있는 것처럼 분해능에 대한 레일리(Rayleigh) 기준에 의해 주어질 수 있다:
여기서, λ는 이용되는 방사선의 파장이고, NAPS는 패턴을 프린트하는데 이용되는 투영 시스템의 개구수이고, k1은 또한 레일리 상수로도 지칭되는 공정 종속 조정 인자이며, CD는 프린트된 요소의 요소 크기(또는 임계 치수)이다. 식 (1)로부터 알 수 있는 것처럼, 요소의 최소 프린트가능 크기의 감소는 다음의 3가지 방법으로 달성될 수 있다: 노광 파장 λ를 짧게 하거나, 개구수 NAPS를 늘리거나, 또는 k1 값을 줄임에 의해서.
노광 파장을 짧게 하여 최소 프린트가능 크기를 줄이기 위해서, 극 자외(EUV) 방사 소스의 이용이 제안되었다. EUV 방사 소스는 통상적으로 약 5-20nm, 예를 들어 13.5nm 또는 약 13nm의 방사선 파장을 출력하도록 구성된다. 따라서, EUV 방사 소스는 소형 요소 프린팅을 달성하기 위해 중요한 단계를 구성할 수 있다. 이러한 방사선은 극 자외선 또는 소프트 X-선으로 지칭되고, 가능한 소스는 예를 들어 레이저 생성 플라즈마 소스, 방전 플라즈마 소스, 또는 전자 스토리지 링으로부터의 싱크로트론 방사선을 포함한다.
그러나 특정 유형의 리소그래피(예를 들어, 대부분의 극 자외선(EUV) 리소그래피 공정)에 대해서는, 펠리클이 이용되지 않는다. 레티클이 커버되지 않는 경우, 이들은 입자 오염에 취약하고, 이는 리소그래피 공정에서 결함을 유발할 수 있다. EUV 레티클 상의 입자는 이미징 결함의 주요 원인 중 하나이다. EUV 레티클(또는 어떠한 펠리클도 채용되지 않는 다른 레티클)은 유기 및 무기 입자 오염의 대상이 될 가능성이 있다. 20nm만한 입자 크기는 웨이퍼 상에 치명적인 결함을 유발할 수 있어 수율 0에 이를 수 있다.
레티클을 노광 위치로 이동시키기 전에 EUV 레티클의 검사 및 세정은 레티클 핸들링 공정의 중요한 양상일 수 있다. 검사의 결과로서 또는 히스토리 통계(historical statistics)에 기초하여, 오염이 의심될 때 레티클은 통상 세정된다.
레티클은 통상 광학 기술로 검사된다. 그러나, 패턴은 입자와 정확히 동일한 방식으로 빛을 산란시킨다. 레티클 표면의 패턴은 임의적이고(즉, 비주기적), 따라서 산란된 빛을 단순히 분석함으로써 패턴과 입자를 구별하는 방법은 없다. 이러한 광학 기술에는 기준이 항상 요구된다(다이-대-다이, 또는 다이-대-데이터베이스). 또한, 기존 검사 툴은 고가이며 비교적 속도가 느리다.
결합의 존재를 나타내는 것으로서 광발광(photoluminescence; PL) 신호의 존재 또는 부존재를 이용하는 것이 제안되었다(예를 들어, JP 2007/258567 또는 JP 11304717 참조). 그러나 이러한 기술의 입자 검출 능력에 대해 개선이 필요할 것이다.
고속으로 동작할 수 있고 작은 크기의 입자, 예를 들어 100nm 이하, 50nm 이하, 또는 20nm 이하의 입자를 검출할 수 있는 대상물 검사 시스템이 제공된다. 리소그래피 장치에서 이용되는, 레티클과 같은 패터닝 디바이스의 패터닝된 측 상에 존재하는 입자를 검출할 수 있는 기술 또한 제공된다.
본 개시내용의 제1 양상에 따르면, 대상물의 검사를 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은: 방사 빔으로 상기 대상물을 조명하는 단계, 시간 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하는 단계, 및 입자의 부재 시에 상기 대상물에 의해 방출될 신호와는 상이한 시간 분해 분광 신호가 검출되는 경우 입자가 존재한다고 결정하는 단계를 포함한다.
본 개시내용의 제2 양상에 따르면, 대상물의 검사를 위한 장치가 제공되고, 상기 장치는, 상기 대상물 상으로 방사 빔을 방출하도록 구성된 방사 소스, 및 시간 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하고 입자의 부재 시에 상기 대상물에 의해 방출될 신호와는 상이한 시간 분해 분광 신호가 검출되는 경우 입자가 존재한다고 결정하도록 구성된 분광기를 포함한다.
본 개시내용의 제3 양상에 따르면, 대상물의 검사를 위한 장치를 포함하는 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 대상물의 검사를 위한 장치는 상기 대상물 상으로 방사 빔을 방출하도록 구성된 방사 소스, 및 시간 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하고 입자의 부재 시에 상기 대상물에 의해 방출될 신호와는 상이한 시간 분해 분광 신호가 검출되는 경우 입자가 존재한다고 결정하도록 구성된 분광기를 포함한다.
본 개시내용의 제4 양상에 따르면, 컴퓨터 프로그램 물건이 제공되고, 상기 프로그램 물건은 컴퓨터 상에서 실행될 때 제1 양상의 방법에 이용하기 위한 데이터 분석 방법을 수행할 수 있게 하는 명령을 포함한다.
본 발명의 다양한 실시예의 구조 및 동작뿐만 아니라 본 발명의 추가적인 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 이하 상세하게 기술된다. 본 발명은 본원에서 기술된 특정 실시예로 제한되지 않음에 주목해야 한다. 이러한 실시예는 본원에서 단지 예시적인 목적으로 제시된다. 추가적인 실시예는 본원에 포함된 교시에 기초하여 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
본원에 통합되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명을 예시하고, 상세한 설명과 함께 추가로 본 발명의 원리를 설명하고 당업자가 본 발명을 실시 및 이용할 수 있게 한다. 본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예로서 기술된다.
도 1은 오염 입자를 갖는 EUV 레티클을 도시한다.
도 2는 다양한 유형의 프로세스 및 입자의 전형적인 2차 방출 스펙트럼을 도시한다.
도 3은 실리콘 기판 상의 다양한 Al2O3 샘플의 광발광 스펙트럼을 보여주는 실험 결과를 도시한다.
도 4는 폴리스티렌 라텍스 샘플 및 Al2O3 샘플로부터의 광발광 스펙트럼을 보여주는 실험 결과를 도시한다.
도 5는 레이저 라인, Al2O3 샘플에 대한 라만(Raman) 시프트 및 금속 표면으로부터의 표면 증강 라만 산란(SERS)을 보여주는 실험 결과를 도시한다.
도 6은 폴리스티렌 라텍스 샘플 및 Al2O3 샘플의 시간 도메인 응답을 보여주는 실험 결과를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 검사를 위한 일반적인 장치를 도시한다.
도 8은 대상물의 수직 입사 검사를 위한 구성을 도시한다.
도 9는 그림자 효과 및 2개의 상이한 방향으로부터의 조명을 이용한 이의 해결책을 도시한다.
도 10은 4개의 상이한 방향으로부터 그리고 환형 빔을 이용한 대상물의 조명을 도시한다.
도 11은 방사선이 다수의 각으로 대상물에 입사되는 "다중빔" 구성을 도시한다.
도 12는 도 11의 다중빔 구성과 함께 이용하기 위한 광학 요소를 도시한다.
도 13은 결함 검출의 위치 정확도를 개선하기 위해 영역을 서브샘플링하는 방법을 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 검사를 위한 장치의 제1 예를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 검사를 위한 장치의 제2 예를 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 검사를 위한 장치의 제3 예를 도시한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 검사를 위한 장치의 제4 예를 도시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 리소그래피 장치를 도시한다.
도 19은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과형 리소그래피 장치를 도시한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 EUV 리소그래피 장치를 도시한다.
본 발명의 특징 및 장점은 도면과 함께 고려될 때 이하 제시되는 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이고, 도면에서는 유사한 도면 부호가 대응하는 요소를 식별한다. 도면에서, 유사한 도면 번호는 일반적으로 동일, 기능적으로 유사, 및/또는 구조적으로 유사한 요소를 나타낸다.
도 1은 오염 입자를 갖는 EUV 레티클을 도시한다.
도 2는 다양한 유형의 프로세스 및 입자의 전형적인 2차 방출 스펙트럼을 도시한다.
도 3은 실리콘 기판 상의 다양한 Al2O3 샘플의 광발광 스펙트럼을 보여주는 실험 결과를 도시한다.
도 4는 폴리스티렌 라텍스 샘플 및 Al2O3 샘플로부터의 광발광 스펙트럼을 보여주는 실험 결과를 도시한다.
도 5는 레이저 라인, Al2O3 샘플에 대한 라만(Raman) 시프트 및 금속 표면으로부터의 표면 증강 라만 산란(SERS)을 보여주는 실험 결과를 도시한다.
도 6은 폴리스티렌 라텍스 샘플 및 Al2O3 샘플의 시간 도메인 응답을 보여주는 실험 결과를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 검사를 위한 일반적인 장치를 도시한다.
도 8은 대상물의 수직 입사 검사를 위한 구성을 도시한다.
도 9는 그림자 효과 및 2개의 상이한 방향으로부터의 조명을 이용한 이의 해결책을 도시한다.
도 10은 4개의 상이한 방향으로부터 그리고 환형 빔을 이용한 대상물의 조명을 도시한다.
도 11은 방사선이 다수의 각으로 대상물에 입사되는 "다중빔" 구성을 도시한다.
도 12는 도 11의 다중빔 구성과 함께 이용하기 위한 광학 요소를 도시한다.
도 13은 결함 검출의 위치 정확도를 개선하기 위해 영역을 서브샘플링하는 방법을 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 검사를 위한 장치의 제1 예를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 검사를 위한 장치의 제2 예를 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 검사를 위한 장치의 제3 예를 도시한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 검사를 위한 장치의 제4 예를 도시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 리소그래피 장치를 도시한다.
도 19은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과형 리소그래피 장치를 도시한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 EUV 리소그래피 장치를 도시한다.
본 발명의 특징 및 장점은 도면과 함께 고려될 때 이하 제시되는 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이고, 도면에서는 유사한 도면 부호가 대응하는 요소를 식별한다. 도면에서, 유사한 도면 번호는 일반적으로 동일, 기능적으로 유사, 및/또는 구조적으로 유사한 요소를 나타낸다.
본 발명의 실시예는 대상물 검사 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 명세서는 본 발명의 요소를 통합하는 하나 이상의 실시예를 개시한다. 개시된 실시예(들)은 단지 본 발명을 예시하는 것이다. 본 발명의 범위는 개시된 실시예(들)로 제한되지 않는다. 본 발명은 이에 첨부된 청구범위에 의해 규정된다.
기술된 실시예(들) 및 명세서에서 "하나의 실시예", "실시예", "예시적인 실시예" 등에 대한 언급은 기술된 실시예(들)가 특정 요소, 구조, 또는 특징을 포함할 수 있지만, 각각의 실시예가 이러한 특정 요소, 구조, 또는 특징을 반드시 포함하지는 않을 수도 있음을 뜻한다. 또한, 이러한 표현은 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 나아가, 특정 요소, 구조, 또는 특징이 실시예와 관련하여 기술될 때, 명시적으로 기술되든 아니든, 다른 실시예와 관련하여 이러한 요소, 구조, 또는 특징을 구현하는 것도 당업자의 지식 범위 내에 속한다고 이해될 것이다.
본 발명 또는 본 발명의 다양한 요소 부분에 대한 실시예는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명 또는 본 발명의 다양한 요소 부분에 대한 실시예는 또한 기계 판독가능 매체 상에 저장된 명령으로서 구현될 수 있고, 이러한 매체는 하나 이상의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수 있다. 기계 판독가능 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장 또는 송신하기 위한 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계 판독가능 매체는 ROM(read only memory); RAM(random access memory); 자기 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 소자; 전기적, 광학적, 음향 또는 다른 형태의 전파되는 신호(예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴 또는 명령은 본원에서 특정 동작을 수행하는 것으로 기술될 수 있다. 그러나, 이러한 설명은 단지 편의를 위한 것이며 실제로 이러한 동작은 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 제어기, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령 등을 실행하는 다른 디바이스로부터 기인하게 됨을 인식할 것이다.
다음의 설명은 대상물 상의 입자의 검출을 가능하게 하는 대상물 검사 시스템 및 방법을 제시한다. 검사될 대상물은 예를 들어, 집적 회로에서 개별 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위한 리소그래피 패터닝 디바이스일 수 있다. 예시적인 패터닝 디바이스는 마스크, 레티클, 또는 동적 패터닝 디바이스를 포함한다. 시스템이 이용될 수 있는 레티클은 예를 들어 주기적 패턴을 갖는 레티클 및 비주기적 패턴을 갖는 레티클을 포함한다. 레티클은 또한, 예를 들어 EUV 리소그래피 및 임프린트 리소그래피와 같은 임의의 리소그래피 공정 내에서 이용될 수 있다.
도 1은 전형적인 EUV 레티클(100)의 단면을 도시하고, 여기에는 기판(102), 다중층 코팅(104) 및 패턴층(106)이 포함된다. 이러한 도면은 또한 입자(108, 110 및 112)를 도시한다. 이들은 레티클(100)의 일부가 아니며 몇몇 상황에서 레티클(100) 상에 흡수되거나 증착될 수 있다.
리소그래피 장치는 복잡하고 많은 상이한 재료를 이용하기 때문에, 임의의 유형의 입자가 원칙적으로 레티클(100) 상에 증착될 수 있다. 입자는 도전성이 있거나 절연체일 수 있고, 이들은 임의의 형태 또는 크기일 수 있으며 도전성 코팅(104) 또는 패턴층(106) 상에 증착될 수 있다. 증착될 수 있는 예시적인 입자 유형은 유기 입자, 금속 입자 및 금속 산화물 입자를 포함한다.
일례에서 레티클(100)은 수정 또는 다른 낮은 열팽창 재료로 형성된 기판(102), 및 교번하는 몰레브덴 및 실리콘 층을 포함하는 반사성 다중층 코팅(104)을 포함하는 EUV 레티클일 수 있다. 다중층 코팅(104)은 예를 들어 수십 개의 층을 포함할 수 있고, 일례에서 약 200nm의 두께를 가질 수 있다. 캡핑 층(미도시) 또한 다중층의 최상부 표면에 제공될 수 있고, 이는 예를 들어 루테늄 또는 실리콘으로 형성된다.
패턴층(106)은 레티클(100)에 대해 패턴을 형성한다. EUV 레티클의 경우, 패턴층(106)은 흡수층이다. 유사하게, EUV 레티클 내의 다중층(104)은 반사성이 있다.
EUV 레티클 내의 패턴층(106)은 예를 들어 탄탈 질화물(TaN) 또는 TaNO로 형성될 수 있다. 흡수체의 높이는 일례에서 대략 70nm일 수 있고, 대략 100nm의 폭을 가질 수 있다(이는 리소그래피 시스템의 임계 치수(CD)의 대략 4배에 해당하고, 크기조정은 웨이퍼와 레티클 간의 축소율에 기인한다.
패턴층에 의해 형성된 패턴은 원칙적으로 임의적이며 라인, 접촉 홀, 주기적 및 비주기적 패턴으로 이루어질 수 있다.
전자기 방사선이 고체 표면 상에 입사될 때, 방사선의 통상적인 반사 이외에도 광자의 2차 방사선이 발생한다. 고체 표면상에서 2차 광자 방사선의 3가지 주요 프로세스가 존재한다: 광발광(PL; photoluminescence), 비탄성 광 산란 프로세스(예를 들어, 라만(Raman) 산란, 및 표면 증강 라만 산란(SERS)), 및 탄성 광 산란. 각각의 이러한 현상의 효율은 관계된 재료의 유형에 의존한다.
리소그래피 장치에 이용되는 레티클과 같은 패터닝 디바이스의 표면상에 모이는 입자는 일반적으로 패터닝 디바이스가 형성되는 재료와는 상이한 유형의 재료일 것이다. 본 발명자는 상이한 재료의 상이한 응답을 분석하기 위해 라만 분광 기술을 이용하였다. 전형적인 2차 방출 스펙트럼이 도 2에 도시되어 있고, 여기서는 세기(I) 대 파장(여기서는 에너지 시프트 E0-E로 도시됨)이 도시되며, 세기(I)는 y축 상에 임의의 단위(arbitrary unit)로, 파장은 x축 상에 임의의 단위로 도시된다. 도 2는 최초 레이저 펄스(200) 및 공지된 Mie(202), 레일리(204) 및 브릴루앙(206) 산란을 도시한다. 부가적으로, 도 2는 전형적인 유기 입자(212) 및 전형적인 금속 산화물(214)에 대한 전형적인 라만 스펙트럼(208), 자이언트 라만 스펙트럼(210) 및 광발광 스펙트럼을 도시한다.
패턴으로부터의 주요 산란 신호는 레이저와 동일한 파장의 Mie(202), 레일리(204), 브릴루앙(206) 산란이고, 이는 손쉽게 필터링된다. 흡수체로부터의 라만 스펙트럼은 이러한 접근법에 있어서 실제로 "노이즈"일 수 있다. 임의의 입자로부터의 신호는 자이언트 라만(210), 유기 광발광(212) 또는 금속 산화물 광발광(214) 스펙트럼에 의해 제공될 것이다.
이러한 기술의 산업상 이용가능성을 추가로 예시하기 위해서, 실리콘 웨이퍼 상의 오염물의 광발광이 검사되었다.
PSL(폴리스티렌 라텍스), Al2O3, 및 Fe2O3 샘플의 광발광(PL) 스펙트럼이 상온에서 연구되었다. 샘플은 스펙트럼 범위 220-500nm에서 광학적 파라미터 발진기(OPO)의 방출에 의해 여기(excite)되었다. 방출은, CCD 이미지 검출기 및 시간 상관 단일 광자 계수(counting) 시스템이 장착된 광대역 단일 분산 회절 분광사진기/단색화장치(monochromator)에 기초한 광학 분광기에 의해 분석 및 검출되었다. 검출의 스펙트럼 대역은 200-1100nm의 범위로 제한되었다.
3가지 샘플 Al2O3가 준비되었다: 약 10nm의 두께를 갖는 층, 약 2nm의 두께를 갖는 층, 및 실리콘 웨이퍼 상에 증착된 Al2O3의 도트(dot)를 갖는 샘플 ? 도트의 추정된 밀도는 약 106cm-1이었다. 이러한 샘플은 상온에서 전력 밀도 15kW/cm2로 430nm의 여기(excitation)의 대상이 되었다.
도 3은 Al2O3 샘플 각각에 대해 파장(λ)에 대한 광발광 세기(I)를 도시하고 있고, 광발광 세기(I)는 y축 상에, 파장(λ)은 x축 상에 도시된다. 그래프(302)는 2nm 층에 대한 결과를 도시하고, 그래프(304)는 10nm 층에 대한 결과를 도시하며, 그래프(306)는 실리콘 웨이퍼 상에 증착된 Al2O3의 도트를 갖는 샘플에 대한 결과를 도시한다. 도 3으로부터, Al2O3 샘플은 693 및 695nm에서 Cr3 + 이온의 특정한 방출을 나타냄을 알 수 있다. 이러한 방출의 세기는 백그라운드 불순물로서 Al2O3에 함유된 Cr 이온의 밀도에 의해 결정된다.
제2 실험에서, PSL 샘플로부터의 방출은 UV 여기 223nm 하에서 넓은 스펙트럼 대역에서 검출되었다. 샘플은 전력 밀도 52kW/cm2으로 0.2초 동안 노출되었다. 도 4에 결과가 도시되어 있고, 이는 광발광 세기(I) 대 파장(λ)을 도시하고, 광발광 세기(I)는 로그스케일(logarithmic) y축 상에 임의의 단위로, 파장(λ)은 x축 상에 도시된다. PSL(402)에 대한 레이저 여기 파장이 도시되고 그래프(404)는 PL 샘플의 광발광에 대한 결과를 나타낸다.
추가적인 실험에 대한 결과 또한 도 4에 도시되어 있다. Al2O3에 대한 레이저 여기 파장(406)이 도시되어 있고 그래프(408)는 Al2O3 샘플의 광발광에 대한 결과를 나타낸다. 데이터는 그래프 간에 세기 축 상에서 비교될 수는 없다.
추가적인 라만 시프트 실험에 대한 결과는 도 5에 도시되어 있고, 이는 광발광 세기(I) 대 라만 시프트(R)를 도시하고, 광발광 세기(I)는 y축 상에 매 초당 카운트로, 라만 시프트(R)는 x축 상에 나노미터 단위로 도시된다. 여기 레이저 라인(502)이 도시되고 그래프(504)는 Al2O3 샘플에 대한 라만 시프트 결과를 나타낸다. 그래프(506)는 금속 표면으로부터의 표면 증강 라만 산란(SERS) 결과를 나타낸다.
추가적인 시간 도메인 실험의 결과가 도 6에 도시되고, 이는 광발광 세기(I) 대 시간(t)을 도시하고, 광발광 세기(I)는 로그스케일 y축 상에 임의의 단위로, 시간(t)은 로그스케일 x축 상에 초 단위로 도시된다. 여기 레이저 응답(602)이 좌측에 도시되어 있고 그래프(604)는 산란 응답을 나타낸다. 그래프(606)는 시간 도메인에서 PL 샘플의 광발광에 대한 결과를 나타낸다. 그래프(608)는 시간 도메인에서 Al2O3 샘플의 광발광에 대한 결과를 나타낸다. 데이터는 그래프 간에 세기 축 상에서 비교될 수는 없다.
이러한 방법에서는, 미리 결정된 파장, 예를 들어 자외선 파장의 짧은 레이저 펄스, 예를 들어 피코초 레이저 펄스가 프로브로 이용된다. 산란되고 방출된 빛은 이하 논의되는 것처럼 집광 및 분석된다. 패턴으로부터의 주요 신호는 프로브의 동일 파장에서 산란된 광에 상응하고 손쉽게 필터링될 수 있다.
프로브 레이저 펄스의 파장 근처의 파장을 살펴봄으로써, 라만 스펙트럼이 기록될 수 있고, 보다 넓은 범위의 파장을 살펴봄으로써, 표면의 광발광이 기록될 수 있다.
입자가 존재하는 경우, 입자의 재료가 검사될 대상물의 재료와 다르다면, 광발광 또는 라만 스펙트럼 중 하나 또는 양자 모두에서 대상물의 표면과는 다른 2차 방출의 스펙트럼이 방출될 것이다. 상이한 분광 응답은 입자의 존재를 결정하기 위한 기초를 제공한다.
예상치 못하거나 상이한 분광 응답의 존재는 그 자체로 입자의 부존재/존재를 결정하기 위한 테스트로 이용될 수 있다. 이는 대상물이 입자 오염되지 않도록 하는데 있어서 1차적인 관심사이다. 그러나, 대안적 실시예에서, 획득된 스펙트럼에 관한 추가적인 정보는 적어도 입자의 유형, 또는 나아가 입자가 형성되는 특정 재료 또는 재료들을 특징 짓는데 이용될 수 있다.
그러므로, 에너지 도메인에서의 분광 분석이 레티클 표면상의 입자의 검출을 위해 이용될 수 있음을 알 수 있다.
입자의 검출을 위해 대상물의 표면으로부터의 2차 광자 방출의 시간 분해 분광을 수행하는 것도 가능하고, 용어 "시간 분해 분광"은 일반적으로 시간 도메인에서의 신호의 분석을 지칭하며, 대안적으로 "시간 분해 측정"으로 지칭된다. 이러한 대상물은 리소그래피 장치에서 이용되는 패터닝 디바이스, 예를 들어 레티클일 수 있다. 시간 분해 분광은 에너지 분해 분광에 대한 대안으로서 이용될 수 있거나, 2가지 기술이 조합 이용되어, 동시에 수행되거나 임의의 순서로 순차적으로 수행될 수 있다.
산란되고 방출된 빛은 시간 도메인에서 집광 및 분석될 수 있다. 시간 분해 측정은 라만 및 광발광 스펙트럼 양자 모두에 대해 가능하다. 라만 스펙트럼의 경우, 시간 분해는 통상 매우 신속하다 － 약 피코 초 단위로. 광발광의 프로세스는 유사한 짧은 시간 척도로 발생하거나, 훨씬 긴 기간, 마이크로초 또는 밀리초에 걸쳐 발생할 수 있다.
입자는 대상물의 무-입자(particle-free) 영역의 응답과는 상이한 시간 도메인에서의 특정 응답을 나타낼 것이다. 예를 들어 유기 입자는 (약 밀리초 단위의) 긴 시간 척도 광발광 방출에 특징이 있다. 금속 산화물은 광발광 스펙트럼에서 선명한(strong) 라인(측정된 신호는 금속 산화물 내부의 불순물, 예를 들어 Al2O3 내의 Cr3+ 이온으로부터 유래됨) 및 마이크로초 규모의 광발광 방출에 특징이 있는 한편, 금속 입자로부터의 시변 방출은 미세 분해된 시간 분해 기술에 의해 검출될 수 있다.
도 2에 도시된 에너지 도메인 스펙트럼 또한 시간에 있어서 차이가 있게 될 것이다.
에너지 분해 분광 방법 및 시간 분해 분광 방법 중 하나 또는 양자 모두는 노이즈 감소 기술을 이용함으로써 선택적으로 더 강화될 수 있다.
제1 예에서, 노이즈 감소 기술은 상호 상관 또는 자기 상관 기술을 포함할 수 있다.
이러한 기술은 노이즈가 있는 백그라운드로부터 필요한 신호를 구별하기 위해 이용되고, 레티클에서 발견되는 다양한 재료에 기인하여 레티클이 나타내는 복잡한 광 응답 때문에 유리할 수 있다.
상관 함수 G(τ)는 다음과 같이 정의된다:
이러한 식에서, I(t) 및 J(t)는 시간에 의존하는 신호이다. I(t) 및 J(t)가 동일한 신호인 경우 G(τ)는 자기 상관 함수라 지칭되고, I(t) 및 J(t)가 상이한 신호인 경우 G(τ)는 상호 상관 함수라 지칭된다.
디지털 상관기는 샘플링된 기간들 중 기간 Δt 동안 상관 함수의 값의 변화가 작을 때마다 정확한(true) 상관 함수에 대한 양호한 근사치를 제공한다. 디지털 상관 함수는 다음의 식으로 주어진다.
식 (3)에서, G(kΔτ)는 k번째 채널의 상관 함수를 나타내고, nk는 시프트 레지스터의 각 스테이지의 내용(content)이 각각의 상관 함수 메모리 채널에 부가되는 횟수를 나타내며, 숫자 
는 시프트 레지스터에 저장된 숫자이다.
본 시스템의 실시예에서 상호 상관은 레이저 안정성의 편차와 같은 원치 않는 효과를 필터링하는데 이용된다.
일반적으로, 광대역 신호의 자기 상관은 신호의 전력 스펙트럼의 단순한 푸리에 변환이다. 그러나, 본 개시내용에서, 자기 상관은 비-마르코프(non-Markovian) 프로세스인 산란된 빛으로부터의 프로세스로부터 마르코프 프로세스인 빛 반사와 관련된 프로세스를 분리할 수 있게 한다.
제2 예시적인 노이즈 감소 기술에서, 카오스 이론에 의해 발전된 툴 킷이 이용될 수 있다. 이러한 기술은 노이즈 있는 백그라운드로부터 필요한 신호를 구별하는데 이용될 수 있고, 레티클에서 발견되는 다양한 재료에 기인하여 레티클이 나타내는 복잡한 광 응답 때문에 유리할 수 있다.
CCD와 같은 센서는 레티클의 표면을 통해 이동될 때 레티클의 주파수 분해된 공간 이미지를 생성한다. 가능한 오염물의 특징적 광자 시그니처(photonic signiture)에 관해 실험적으로 수집된 데이터에 기초하여, 상관기는 관심 있는 주파수 및 시간 간격으로 데이터 재선택을 수행할 수 있다. 그 다음에 파형요소(wavelet) 분석이 데이터에 대해 수행될 수 있고, 이에 의해 어트랙터(attractor)를 재구성하는데 카오스 이론의 원칙이 이용될 수 있게 된다. 그 후, 이러한 획득된 어트랙터는 오염물과 연관된 어트랙터의 라이브러리와 비교될 수 있다. 대응 또는 근접 유사한 경우, 레티클은 오염된 것으로 간주된다.
라만 방출 및 PL 양자 모두가 확연한 기억(well pronounced memory)을 갖는 비-마르코프 프로세스이기 때문에, 즉 이러한 프로세스는 광 방출 대상물의 사전 히스토리에 강한 종속성을 갖기 때문에, 이러한 접근법은 제대로 기능할 수 있다.
도 7은 위에서 기술된 방법, 즉 에너지 분해 분광, 시간 분해 분광 또는 양자 모두를 수행하기 위한 예시적인 장치를 도시한다. 본 발명의 동작 원칙을 보다 잘 이해하기 위한 일례로서 이러한 특정 셋업이 제공되고, 당업자는 유사한 기능을 수행할 수 있는 많은 대안적인 구성을 예상할 수 있음이 인식된다.
도 7에서는 레이저 소스(700)가 제공되고, 이러한 소스는 선택적으로, 프로브 빔에 대한 최상의 파장을 선택하는데 이용될 수 있는 튜너(702)와 함께 동작될 수 있다. 그 다음에, 레이저 프로브 빔은 검사될 대상물을 홀딩하는 샘플 스테이지(704) 상에 입사된다. 샘플 스테이지(704)로부터 반사 및/또는 산란된 빛은 광학 시스템(706)을 통과하고, 그 다음에 전하 결합 소자(CCD), 예를 들어 게이트 CCD일 수 있는 방사선 검출기를 포함할 수 있는 분광기 모듈(708)에 의해 처리된다.
일 실시예에서, 광학 시스템(706)은 빔 스플리터, 및 샘플(704)로부터의 빔을 2개의 광로로 분할(split)하는 다른 광학 요소를 포함할 수 있다. 그 다음 분광기 모듈(708)은 이하 보다 상세히 기술되는 것처럼, 제1 브랜치를 분석하기 위한 제1 분광기, 및 제2 브랜치를 분석하기 위한 제2 분광기, 및 2개의 브랜치 간에 상관을 수행하기 위한 상관기를 포함한다.
대안으로서, 단일 브랜치가 분광기 모듈(708)에서 단일 분광기에 의해 분석될 수 있거나, 셋 이상의 브랜치가 추가적인 분석을 위해 제공될 수 있다.
레이저 소스(700)의 출력은 또한 시간 기준 신호로서 분광기 모듈(708)에 제공된다. 분광기 모듈(708)로부터의 데이터(또는 대응하는 방사선 검출기로부터의 데이터)는 컴퓨터(712)에 제공된다.
컴퓨터(712)는 기능, 예를 들어 샘플 스테이지의 이동 등을 수행하기 위해 샘플 스테이지(704)와 통신할 수 있다.
도 7의 다양한 컴포넌트 간의 연결은 적절히, 광로 또는 논리 링크 또는 데이터 링크를 표현할 수 있다.
나아가 자기 상관 또는 상호 상관을 수행하기 위한 상관기가 시스템에 부가될 수 있다. 도 7의 예에서(이하 논의될 도 8 및 9와 함께), 상관기에 대한 입력은 예를 들면 슬레이브 및 마스터 게이트 CCD를 포함할 수 있고, 이러한 각각의 CCD에는 신호의 스펙트럼 사전선택을 수행하기 위해 단색화장치가 장착된다. 상호 상관기는 특정 신호가 마스터 CCD로부터 수집된 후 슬레이브 CCD 상에서 신호의 수집을 시작할 수 있다.
위에서 논의된 것처럼, 도 7은 단지 개략도이다. 이러한 도면은 방사선이 일정 각도로 샘플 스테이지(704) 상에 입사되는 것을 도시하지만, 이는 단지 설명의 편의를 위한 것임이 인식될 것이다. 몇몇 실시예에서, 입사되는 방사선은 실제로 일정 각도로 입사될 것이다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 방사선은 수직 입사로 샘플 스테이지(704) 상에 입사될 수 있다. 이러한 유형의 구성은 검사 중인 대상물의 표면에 존재하는 트렌치(trench)에서의 입자 검출에 특히 적합하다.
도 8은 분광기/검출기 유닛(708)의 일부를 형성할 수 있는 검출기(8000)에 의한 샘플 스테이지(704)의 수직 입사 검사를 위한 예시적인 구성을 도시한다. 광학 시스템(도 7에서는 일반적으로 706으로 도시됨)은 본 예에서, 산란된 방사선(8004)을 집광하고 산란된 방사선(8006)을 제2 반사성 표면(8008)을 향해 반사시키는 제1 미러 표면(8002)을 포함하는 슈바르츠실트(Schwarzschild) 유형 집광기를 포함하고, 이러한 제2 반사성 표면(8008)의 형상은 제1 반사성 표면(8002)과 협력하여 시준된 방사 빔(8010)을 형성하도록 설계되며, 이러한 시준된 방사 빔(8010)은 개구(8012) 및 대물 광학기(8014)를 통과하게 되고, 검출기(8000) 상으로 빔(8010)을 집속(focus)하게 된다. 필터링 또는 추가적인 개구를 위한 추가적인 중간 집속 또한 가능하다. 산란된 방사선(8004)은, 예를 들어 반사성 표면(8018)으로부터 반사시킴으로써, 표면(704) 상에 수직 입사되는 프로브 빔(8016)으로부터 산란된 것이다.
다른 유형의 집광 광학기도 적절하게 이용될 수 있음이 인식될 것이다.
도 8에 도시된 실시예 및 이의 균등물에서, 신호 경로에는 빔 스플리터가 없고, 이는 집광된 신호의 양을 최대화한다.
대안적인 실시예에서, 둘 이상의 방향으로부터의 오프-액시스(off-axis) 조명이 이용될 수 있다. 몇몇 마스크 검사 기준은 레이저 또는 다른 광원이 표면에 일정 각도로 입사되는 다크 필드(dark field) 유형의 조명을 이용한다. 이는 0차 (반사된) 빔의 집광을 피하기 위해 수행된다. 이러한 접근은 일반적으로 양호한 효과가 있지만, 검출되어야 할 입자 크기가 표면 패턴의 일부를 형성하는 요소의 높이와 대등한 크기이거나 이러한 높이보다 작은 경우 문제가 발생하고, EUV 레티클 상의 입자 검출이 일례가 될 수 있으며, 여기서는 검출될 입자 크기가 약 20nm일 수 있고 흡수체 패턴 높이는 약 70nm일 수 있다. 이는 그림자 효과를 발생시키고, 이러한 효과는 도 9a에 도시되어 있다. 여기서 알 수 있는 것처럼, 입사 조명(970) 중 일부는 표면 상의 패턴의 요소(974) 때문에 입자(972)에 도달하는 것이 차단된다. 이는 976으로 도시된 그림자 효과를 발생시키고, 즉 입사 조명에 의해 조명되지 않는 영역이 생성된다. 이러한 영역(976)은 전체 입자가 시야로부터 실질적으로 완전히 숨게 되거나 적어도 부분적으로 모호해질 만큼 충분히 클 수 있어, 결과적으로 이러한 입자로부터 검출될 수 있는 신호 세기가 감소되고 이를 검출하지 못할 위험이 증가된다.
이러한 문제에 대한 해결책이 도 9b에 도시되어 있다. 여기서는, 하나의 방향으로부터의 조명이 2개의 방향으로부터의 조명(978, 980)으로 대체된다. 제2 방향으로부터의 조명(980)이 요소(974)에 의해 입자(972)에 입사되는 것이 차단되는 것은 아니므로, 입자(972)는 이제 검출될 수 있음을 알 수 있다.
도 10a는 도 9의 도시를 3차원으로 확장한 것을 보여준다. 패턴은 원칙적으로 임의적이기 때문에, 수직 및 수평 라인이 동일한 대상물 상에 존재할 수 있다. 이러한 이유로, 도 10a에 도시된 것처럼, 적어도 4개의 방향으로부터 조명(1070)을 제공하는 것이 유리하다. 도 10b에 도시된 것처럼, 환형의 조명(1072)을 이용함으로서 훨씬 더 나은 성능을 얻을 수 있다.
빔 스플리터를 이용하여 빔을 분할하고 이렇게 발생된 빔들을 (미러를 이용하여) 상이한 방향으로부터 동일한 스팟으로 재지향시킴으로써, 또는 다크 필드 유형의 조명을 이용함으로써(즉, 퓨필 평면에서 중심 차광(central obscuration)을 이용하거나 예를 들어 회절 광학 요소를 이용함으로써), 둘 이상의 방향으로부터의 오프-액시스 조명이 획득될 수 있다.
예시적인 이러한 구성은 도 11에 도시되고, 여기서는 방사선이 다수의 각으로 샘플 스테이지(704) 상에 입사될 수 있도록 프로브 빔이 분할될 수 있다. 이러한 실시예는 또한 검사 중인 대상물 표면에 존재하는 트렌치에서 입자를 검출하는데 유용하다. 그 다음에, 상이한 각으로부터의 신호가 비교되어, 검출 결과를 검증하게 되고, 하나의 각으로부터는 검출되지만, 다른 각으로부터는 검출되지 않는 입자를 식별할 수 있다.
도 11의 예시적인 구성에서, 4개의 상이한 방향에서 검출 포인트에 입사되는 4개의 분할된 빔을 생성하는 구성에 있어서, 프로브 빔(9000)은 빔 스플리터(9002) 및 반사성 표면(9004)에 의해 처리된다.
유사한 결과를 달성하기 위해 빔 스플리터, 반사성 표면 및 다른 광학 컴포넌트의 다른 구성도 이용될 수 있고, 방사선의 상이한 각들의 수는 4일 필요는 없고, 2 이상의 임의의 수일 수 있음이 인식된다. 또한, 방사선의 상이한 각은 수직할 필요가 없고, 도시된 예는 단지 하나의 특정한 경우이다.
도 12는 도 11에 도시된 것과 같은 다중빔 구성으로부터 방사선의 검출을 위해 이용될 수 있거나, 또는 도 8에서 일반적으로 8014로 도시된 대물 광학기의 일부를 형성할 수 있는 광학 요소의 일례를 도시한다. 입사된 방사선(10000)은 도시된 것처럼 중간에 개재된 렌즈와 함께 필터(10002) 및 개구(10004)를 통과한다. 이러한 방사선은 검출기(9000) 상에 집속된다.
본 개시내용의 검사 방법 및 장치는 테스트 중인 대상물의 주어진 영역을 조명하도록 방사선을 지향시키는 것을 수반한다. 그 다음에 전체 대상물을 커버하기 위해 스캐닝 프로세스가 수행된다. 선호되는 실시예에서, 테스트 중인 대상물은 관측된 에너지 범위에서 어떠한 실질적인 스펙트럼 응답도 가지지 않을 것이다. 이는, 예를 들어 리소그래피 레티클이 UV 레이저에 의해 검사되는 경우 그러하다. 입자의 신호(및 따라서 신호 대 잡음비)는 본질적으로 집광 영역과는 독립적이다. 이러한 이유로, 집광 영역이 클수록, 전체 검사 시간은 짧아진다. 그러나, 위치 정확도 또한 영역이 넓어짐에 따라 감소한다.
검사 시간을 불합리하게 증가시키지 않고 검출의 정확도를 높이기 위해서, 다음과 같은 스캐닝 전략을 채용하는 것이 가능하다. 첫째로, 대상물의 제1 영역이 스캔된다. 하나 이상의 입자가 검출되는 경우, 이러한 제1 영역은 둘 이상의 부분으로 분할된다. 그 다음 이러한 부분들은 별개로 스캔되고, 입자의 존재가 분할된 부분들 각각에서 검출될 수 있다. 검출 프로세스는 거기서 중지되거나, 추가적인 분할 및 스캐닝 프로세스가 수행될 수 있다. 이는, 미리 결정된 정확도로 입자 검출을 획득하기 위해서 필요한 만큼 빈번하게 반복될 수 있다.
도 13은 제1 스캔의 영역에 하나의 입자가 존재하는 경우에 대한, 이러한 스캐닝 전략의 운용을 도시한다. 이러한 제1 스캔(11000)은, 입자(11002)를 포함할 수 있는, 예를 들어 1mm2 인 영역에 걸쳐 수행될 수 있다. 제1 스캔은 입자의 존재를 나타내는 결과를 제공할 것이다. 그러나, 제1 스캔(11000)의 영역 내에서의 이러한 입자의 위치에 관해서는 어떠한 정보도 제공되지 않는다. 검출 결과가 획득되기 때문에, 제2 스캔(11004)이 수행된다. 제1 스캔(11000)의 영역은 4개의 사분원으로 분할되고, 이러한 사분원 각각은 개별적으로 스캔된다. 이러한 예에서, 오른쪽 위 사분원은 양성의(positive) 검출 결과를 제공한다. 그러면, 이러한 사분원은 제3 스캔(11006)에서 4개의 추가적인 서브-사분원으로 분할될 수 있다. 이러한 예에서, 이제 왼쪽 위 사분원이 양성의 검출 결과를 제공한다. 그러면, 이러한 사분원은 제4 스캔(11008)에서 4개의 추가적인 서브-사분원으로 분할될 수 있다.
도 13에 도시되어 있는 제4 스캔 이후, 결함(11102)의 위치는 1/8 평방 밀리미터의 정확도 이내로 발견된다. 보다 높은 정확도로 결함의 위치를 획득하기 위해서 추가적인 반복이 수행될 수 있다. 대안적으로, 검출은 하나의 분할이 수행된 후 중지될 수 있다.
4등분 이외의 다른 분할이 이용될 수 있음 또한 인식될 것이다. 예를 들어, 스캔되는 영역은 각각의 반복으로 1/2, 1/9, 1/16, 또는 임의의 다른 임의적인 개수의 부분들로 분할될 수 있다.
부분들의 재-스캐닝은 집광 광학기에 개구를 넣어 집광 영역을 감소시킴으로써(적절한 인수만큼 ? 도 13의 예에서는 4), 그리고 레티클을 적절하게 배치함으로써 달성될 수 있다.
최초 스캔에서 둘 이상의 입자가 존재하는 경우, 필요한 분해능 한계에 도달할 때까지, 이후 검출 결과를 생성하는 각 사분원은 분할 및 스캔될 필요가 있다.
이러한 프로세스를 이용하면 임의의 정확도 이내로 입자의 위치를 찾아낼 수 있고, 단지 스테이지 정확도와 같은 측정 시스템의 물리적 제약, 및 달성될 수 있는 최소 개구 크기에 의해 제한된다. 수율에 대해서는, 1mm의 최초 스캔 영역에 대해 특정한 정확도, 말하자면 200nm로 입자의 위치를 찾아내기 위해 얼마나 많은 반복이 필요한지를 계산할 수 있다: 1mm/2N = 200nm; N=(1/ln2).ln(1mm/200nm)~13. 즉, 필요한 200nm의 정확도에 도달하기 위해 13번의 추가적인 반복(또는 13x4=52 획득)이 필요하다. ~1s의 획득 시간을 가정한다면, 이는 필요한 정확도에 도달하기 위해 각 입자에 대해 추가적인 여분의 1분이 필요함을 의미한다. 추정된 검사 시간(1mm 정확도, 20nm 입자 크기)은 약 30분이다. 따라서, 전체 검사 시간은 ~30분 + 1분/입자당 일 것이다.
이러한 접근은 비교적 적은 수의 입자에 대해서만 효과가 있을 것이고, 아마도 레티클 당 약 10개의 입자 등에 대해서만 실행가능할 것이다. 그러나, 입자의 수는 실제로 대략 이 정도의 범위 이내일 것이다. 10개 이상의 입자가 레티클 상에 존재하는 경우, 이는 통상적으로 리소그래피 장치의 다른 곳에 주요 결함이 있어 레티클이 세정되어야 함을 의미한다.
도 14는 예시의 목적으로 제1 예시적인 셋업을 도시한다. 레이저 소스(800)가 제공되고, 이러한 레이저 소스는 본 예에서 2차 고조파 생성기와 함께 Nd:YAG 레이저일 수 있다. 임의의 다른 유형의 펄스형 레이저도 이용될 수 있음이 인식될 것이다. 레이저 튜너는 3차 및 4차 고조파 생성기(804, 806)와 함께 광학적 파라미터 발진기(802); 예를 들어 미러 또는 빔 스플리터와 같은 반사성 표면일 수 있는 다양한 반사성 요소(808), 및 감쇠기(810)를 포함한다.
레이저(800)로부터의 출력은 기준 신호로서 분광기(812)에 제공된다. 한편 레이저 및 튜너로부터의 튜닝된 출력은 프로브 빔(814)을 형성하고, 이러한 빔은 검사될 대상물을 지탱하고 있는 샘플 스테이지(816)를 향해 지향된다. 예를 들어, 이러한 샘플 스테이지는 검사를 위해 레티클을 홀딩하는 레티클 스테이지일 수 있다. 도시된 광로에서, 프리즘(817) 및 반사성 요소(818)가 도시되어 있다; 그러나, 컴포넌트의 물리적 레이아웃에 따른 임의의 특정 구성에서 공지된 방식으로 프로브 빔(814)을 지향시키기 위해 임의의 적합한 컴포넌트가 이용될 수 있음을 인식할 것이다.
그 다음 반사된 프로브 빔(814)은 컨덴서(819), 핀 홀 필터(820) 및 시준기(822)를 포함하는 광학 시스템을 통과하여, 분광기(812)로 입력되도록 광 섬유 케이블(824)로 공급된다. 분광기는 센서(826)와 함께 동작하고, 본 예에서 이러한 센서(826)는 게이트 CCD일 수 있다.
센서(826)의 출력은 데이터 분석을 위해 컴퓨터(828)에 제공된다. 컴퓨터(828)는 또한 이동 등을 위해 샘플 스테이지(816)와 통신한다.
에너지 및 시간 도메인에서 신호의 분석은 단색화장치 및 CCD를 포함할 수 있는 분광기에 의해서, 그리고 예를 들어 시간 상관 검출 시스템, 예를 들어 단일-광자 계수 검출 시스템에 의해서 수행될 수 있다.
도 15는 예시의 목적으로 제2 예시적인 셋업을 도시한다. 이는 도 14에 도시된 셋업의 변형예이다. 유사한 요소는 유사한 도면 부호로 도시되고 위에서 언급한 것과 동일한 방식으로 기능한다. 따라서 이들에 관해서는 다시 상세하게 설명하지 않을 것이다.
도 15의 예시적인 셋업에서, 광학 시스템(도 7에서 일반적으로 도면 부호 706으로 도시됨)은 샘플 스테이지(816)로부터 반사되는 빔을 제1 광로, 또는 브랜치(902) 및 제2 광로, 또는 브랜치(904)로 분할하는 빔 스플리터(900)를 포함한다. 제1 브랜치(902)로부터의 데이터는 센서(919)와 함께 동작하는 제1 분광기(918)에 의해 분석되고, 제2 브랜치(904)로부터의 데이터는 센서(922)와 함께 동작하는 제2 분광기(920)에 의해 분석된다. 센서(912, 922)는 본 예에서 게이트 CCD일 수 있다. 각 센서(919, 922)로부터의 출력은 이하 기술되는 것처럼 비교를 위해 상관기(924)에 입력된다. 상관기(924)와 함께 2개의 분광기(918, 920)는 도 7에 도시된 유형의 "분광기 모듈"을 포함한다. 용어 "분광기 모듈"은 대안적으로 분광기 자체로 지칭되고, 상관기(924)는 별개의 유닛으로 제공된다. 2개의 분광기(918, 920) 및/또는 상관기(924)는 동일한 하우징 내에 또는 별개의 하우징 내에, 적절하게 제공된다.
상관기(924)는 위에서 기술된 것처럼 노이즈 있는 백그라운드로부터 필요한 신호를 구별하도록 기능한다.
샘플 스테이지(816)로부터 반사되는 빔은 렌즈 요소(906)에 의해 빔 스플리터(900) 상으로 집속된다. 제1 브랜치(902)는 렌즈 요소(908), 편광기(910), 핀 홀 필터(912) 및 시준기(914)를 포함하고, 따라서 데이터는 제1 분광기(918)에 입력되도록 광섬유 케이블(916)로 제공된다; 한편 제2 브랜치(904)는 렌즈 요소(926), 편광기(928), 핀 홀 필터(930) 및 시준기(932)를 포함하고, 따라서 데이터는 제2 분광기(920)에 입력되도록 광섬유 케이블(934)로 제공된다.
분광기(918, 920) 및 상관기(924)로부터의 출력은 데이터 분석을 위해 컴퓨터(828)에 제공된다.
도 16은 예시의 목적으로 제3 예시적인 셋업을 도시한다. 이는 도 15에 도시된 셋업의 변형예이다.
도 16은 반도체/금속 표면의 오염물 검출을 위한 시스템을 도시한다. 광학 시스템(도 7에서 일반적으로 도면 부호 706으로 도시됨)은 다음을 포함한다: 피코초 레이저(1002), 빔 스플리터(1004), 광자 계수기(1006), 광학적 지연 라인(1008), 빔 스플리터(1010), 고속 p-i-n 포토다이오드(1012), 홀더(1014) 상의 샘플, 미러(1016), 광자 계수기(1018), 자기 상관기 유닛(1020), 디지털 지연 생성기(1022), 2차 방출 컨덴싱 광학 유닛(렌즈(1024) 및 무색(achromatic) 빔 스플리터(1026)를 포함), 각각 EDCCD(전자 증배 전하 결합 소자) 게이트 이미지 검출기(1030, 1034)가 장착된 2개의 분광기(1028, 1032), 시간 상관 스펙트럼분석기 유닛(1036) 및 컴퓨터(1038).
동작 시에, 광학적 지연 라인(1008)을 통과하는 레이저 빔은 샘플(1014)에 도달하여 반사한다. 광자 계수기(1006 및 1008) 및 자기 상관기 유닛(1020)을 이용하여, 레이저 빔의 자기 상관 기능이 측정된다. 오염물로부터의 2차 자발적 방출(광발광 및 산란된 빛)은 컨덴싱되어 게이트 EMCCD 유닛(1030, 1034)이 장착된 광학적 분광기(1028, 1032)로 지향된다. 2차 방출 프로세스의 검출은 레이저 방출에 대해 일시적으로 분광학적으로 분리된다. 따라서, "노이즈" 즉 레이저 소스의 변형(strain) 광은 무시될 것이다.
2차 방사선 신호는 분광기(1028, 1032)에 의해 검출되고 레이저 펄스에 대해 시간에 맞춰 지연된다. 레이저와는 상이한 분포를 갖는 이러한 신호의 변동(fluctuation)은 샘플 표면 상의 오염물의 존재를 나타낸다. 변동 비교는 신호의 상관 분석에 기초하여 수행된다. 디지털 지연 생성기(1022)는 포토다이오드(1012)로부터 스트로브 신호를 수신하고, EMCCD(1030)에 스트로브 신호를 출력하고 EMCCD(1034)에 스트로브+t 신호를 출력한다. 자기 상관기 유닛(1020)은 광자 계수기(1018)로부터 중지 신호를 수신한다.
도 17은 예시의 목적으로 제4 예시적인 셋업을 도시한다. 이는 도 16에 도시된 셋업의 변형예이다. 유사한 요소는 유사한 도면 부호로 도시되고 위에서 언급한 것과 동일한 방식으로 기능한다. 따라서 이들에 관해서는 다시 상세하게 설명하지 않을 것이다.
도 17은 반도체/금속 표면의 오염물 검출을 위한 시스템을 도시한다. 광학 시스템(도 7에서 일반적으로 도면 부호 706으로 도시됨)은 도 16의 빔 스플리터(1010) 대신에 미러(1102), 도 16의 무색 빔 스플리터(1026) 대신에 편광 빔 스플리터(1104)를 포함한다. 2개의 분광기(1028, 1032)에는 광자 계수기(1106, 1108)가 각각 장착된다.
동작 시에, 광학적 지연 라인(1008)을 통과하는 레이저 빔은 샘플(1014)에 도달하여 반사한다. 오염물로부터의 2차 자발적 방출(광발광 및 산란된 빛)은 컨덴싱되어 광자 계수기(1106, 1108)가 장착된 광학적 분광기(1028, 1032)로 지향된다. 상관기 유닛(1110)은 광자 계수기(1018)로부터 레이저 중지 신호를, 광자 계수기(1106, 1108)로부터 중지/시작 신호를, 광자 계수기(1006)로부터 레이저 시작 신호를 각각 수신한다.
본 발명의 실시예는 몇몇 장점을 제공한다. 다양한 유형의 입자 오염물로부터의 2차 광자 방출의 시간 분해 분광은 입자를 검출하는 능력에 있어 개선을 가능하게 한다. 입자가 검사되는 대상물과 유사한 크기의 광발광 응답을 나타내는 경우, 시간 분해 스펙트럼의 분석은 대상물로부터 이러한 입자를 구별하는 방법을 제공한다. 검사되는 대상물과 상이한 크기의 광발광 응답을 나타내는 입자에 대해서는, 시간 분해 분광이 검출에 있어서 추가적인 정확도를 발생시킨다.
또한, 시간 및 에너지 분해 분광 기술이 조합될 때, 검사될 대상물과 구별될 수 있는 입자의 범위는 증가한다. 입자가 시간 또는 에너지 분해 도메인 중 어느 하나의 도메인에서 대상물과 유사한 응답을 나타내는 경우, 시간 또는 에너지 분해 도메인 중 나머지 도메인에서 대상물과 동일한 응답을 나타낼 가능성이 작다. 에너지 분해 분광이 먼저 수행되는 경우, 이 결과가 관심 있는 신호를 식별하는데 이용될 수 있고, 여기에 시간 분해 분광이 적용될 수 있다. 동일하게, 시간 분해 분광이 먼저 수행되는 경우, 이 결과가 관심 있는 신호를 식별하는데 이용될 수 있고, 여기에 에너지 분해 분광이 적용될 수 있다.
본 개시내용의 방법 및 장치의 실시예는 또한 패턴을 분해할 필요 없이, 그리고 기준 신호와 신호를 비교하지 않고, 패터닝된 레티클 상의 입자 검출을 가능하게 한다. 이는 복잡한 다이-대-데이터베이스(die-to-database) 검사가 요구되지 않으므로 "단일 다이" 레티클의 검사를 가능하게 한다.
부가적으로, 2개의 기준 대상물의 비교를 피하게 되면 연관된 이미지 정렬 이슈를 피하게 된다.
본 개시내용의 방법 및 장치의 실시에는 원칙적으로 임의의 유형의 패턴 또는 마스크의 검사를 위해 이용될 수 있다. 이러한 방법은 또한 예를 들어 100nm 이하, 50nm 이하, 또는 20nm 이하인 보다 작은 입자를 검출하는데 이용될 수 있고, EUV 레티클과 같은 기판의 패터닝된 측 상에서 이러한 모든 입자를 검출하는데 이용될 수 있다.
기존 (산란-기반) 검출 시스템과 비교되는 또 다른 장점은 신호가 입자에 의해 "방출"되고 "산란"되지 않는다는 점이다. 반지름 R의 입자에 의해 산란된 빛은 ~R6으로 크기 변화되고, 따라서 입자가 작아짐에 따라 이를 검출하는 것이 훨씬 어려워진다. 본 개시내용의 기술에서, 신호는 다음과 같이 크기가 변화하는 2차 "방출"로부터 유래한다: 유기에 대해서는 ~R3의 PL, 금속 산화물에 대해서는 불순물이 검출된다(따라서 또한 ~R3). 금속 입자에 대해서는 표면 상의 흡수된 분자가 검출된다(따라서 이론적으로 ~R2). 그러나, 이러한 유형의 검출은 파장 및/또는 시간 분해되므로, 매우 양호한 신호 대 잡음비를 달성할 수 있고, 따라서 단일 분자 및/또는 원자가 검출될 수 있어, 극도로 작은 입자까지, 예를 들어 크기가 약 20nm 이하인 입자까지 감도를 확장시킨다.
검사 시간 또한 매우 빠르고, 예를 들어 15 분 이내일 수 있다.
더욱이, 위에서 기술된 상관 기술의 이용은 표면 상의 분자 탄소 오염물에 의해 유발된 노이즈 스펙트럼으로부터 입자 스펙트럼을 구별하는데 도움이 될 수 있다.
또한, 상기 실시예는 반사형 대상물/레티클, 또는 투과형 대상물/레티클과 함께 이용될 수 있음을 인식할 것이다.
상기 실시예는 별개의 디바이스로 도시되어 있다. 대안으로서, 이들은 즉 리소그래피 시스템 내의 인-툴(in-tool) 디바이스로 선택적으로 제공될 수 있다. 별개의 장치로서, (예를 들어, 출하(shipping) 이전에) 레티클 검사의 목적으로 이용될 수 있다. 인-툴 디바이스로서, 리소그래피 공정 용도로 레티클을 이용하기 전에 레티클의 신속한 검사를 수행할 수 있다. 도 18 내지 20은 인-툴 디바이스로서 레티클 검사 시스템(1200)을 통합할 수 있는 리소그래피 시스템의 예를 도시한다. 도 18 내지 20에서, 레티클 검사 시스템(1200)은 각각의 리소그래피 시스템과 함께 도시된다. 레티클 검사 시스템(1200)은 도 1 내지 17에 도시된 임의의 실시예, 또는 이들의 변형예의 대상물 검사 시스템일 수 있다.
다음의 설명은 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 상세한 예시적인 환경을 제시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 장치는 다음을 포함한다:
- 방사 소스(SO)로부터 방사 빔을 수신하고 방사 빔(B)(예를 들어, EUV 방사선)을 조절(condition)하도록 구성된 조명 시스템(조명기)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)(MA)를 지지하도록 구성되고 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키도록 구성되는 제 1 위치 설정기(PM)에 연결된 지지 구조(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(W)(예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)을 유지하도록 구성되고 기판(WT)을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치 설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
- 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(PS)(예를 들어, 반사형 투영 렌즈 시스템).
조명 시스템은 방사선을 지향시키거나, 형상화(shape)하거나, 또는 제어하기 위한 다양한 유형의 광학 컴포넌트, 예를 들어, 굴절형, 반사형, 자기형, 전자기형, 정전기형 또는 다른 유형의 광학 컴포넌트, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
지지 구조(MT 및 WT)는 패터닝 디바이스(MA) 및 지지 구조(WT)를 각각 포함하는 대상물을 유지한다. 각각의 지지 구조(MT, WT)는 대상물(MA, W)의 배향, 리소그래피 장치의 설계, 및 다른 조건, 예를 들어 대상물(MA, W)이 진공 환경에서 유지되는지 여부와 같은 조건에 종속되는 방식으로 대상물(MA, W)을 유지한다. 각각의 지지 구조(MT, WT)는 대상물(MA, W)을 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기 또는 다른 클램핑 기술을 이용할 수 있다. 지지 구조(MT, WT)는 예를 들어, 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조(MT, WT)는 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대하여 각각의 대상물(MA, W)이 필요한 위치에 있도록 보장할 수 있다.
제2 위치 설정기(PW) 및 위치 센서(IF2)(예컨대, 간섭계 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량형 센서)를 이용하여, 예컨대 상이한 타겟부(C)를 방사 빔(B)의 경로 내에 위치시키도록 기판 테이블(WT)을 정확하게 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 방사 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크; MA)를 정확하게 위치시키기 위해 제1 위치 설정기(PM) 및 다른 위치 센서(IF1)가 이용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크; MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하는 것과 같이, 방사 빔의 단면에 패턴을 부여하기 위해 사용될 수 있는 어떠한 장치도 지칭하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같은, 타겟부에 생성되는 디바이스 내의 특정 기능 층에 대응할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형 모두 가능하다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능 미러 어레이, 및 프로그램가능 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상 반전형 및 감쇠 위상 반전형과 같은 마스크 유형뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 유형들을 포함한다. 프로그램가능 미러 어레이의 예는 소형 미러들의 매트릭스 배열을 채용하며, 그 각각의 미러들은 입사하는 방사 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어지는 것이 가능하다. 기울어진 미러(tilted mirror)는 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되고 있는 노광 방사선에 적합하거나 또는 액침액의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 적합한, 굴절형, 반사형, 반사 굴절형(catadioptric), 자기형, 전자기형, 및 정전형 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 유형의 투영 시스템도 포함하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 다른 가스가 너무 많은 방사선 또는 전자를 흡수할 수 있기 때문에 EUV 또는 전자 빔 방사선을 위해 진공을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 그러므로 진공 벽 및 진공 펌프를 이용하여 전체 빔 경로에 진공 환경이 제공될 수 있다.
리소그래피 장치는 둘(이중 스테이지) 이상의 테이블(및/또는 둘 이상의 마스크 테이블)을 갖는 유형일 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기기에서는, 부가적인 테이블을 병행하여 사용하거나, 또는 하나 이상의 테이블 상에서 예비 공정을 수행하면서 하나 이상의 기판 테이블을 노광용으로 사용하는 것이 가능하다.
도 18에 도시된 것처럼, 장치는 반사형이다(예를 들어, 반사형 마스크를 채용). 대안적으로, 장치는 투과형일 수 있다(예를 들어, 투과형 마스크를 채용). 투과형 장치는 도 13에 도시된다.
도 19를 참조하면, 조명기(IL)는 방사 소스(SO)로부터 방사 빔을 수신한다. 예컨대, 방사 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우, 방사 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 구성요소일 수도 있다. 이러한 경우, 방사 소스(SO)는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사 빔은 예컨대 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)을 이용하여 방사 소스(SO)로부터 조명기(IL)로 전달된다. 다른 경우에, 예컨대 방사 소스(SO)가 수은 램프인 경우에, 이러한 방사 소스(SO)는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수도 있다. 방사 소스(SO) 및 조명기(IL)는 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사 시스템으로 지칭될 수도 있다.
조명기(IL)는 방사 빔의 각도 강도 분포(angular intensity distribution)를 조정하기 위한 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명기의 퓨필 평면(pupil plane) 내의 강도 분포의 적어도 외측 반경 및/또는 내측 반경 범위(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 조명기(IL)는 집속기(integrator)(IN) 및 집광기(condenser)(CO)와 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 방사 빔의 단면에 요구된 균일성 및 강도 분포를 갖도록 방사 빔을 조절하는데 사용될 수 있다.
방사 빔(B)은 지지 구조(MT)(예를 들어, 마스크 테이블) 상에 유지된 패터닝 디바이스(MA)(예를 들어, 마스크) 상에 입사되고, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 횡단한 후, 방사 빔(B)은 투영 시스템(PS)를 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 빔을 집속(focus)시킨다. 제2 위치 설정기(PW) 및 위치 센서(IF2)(예컨대, 간섭계 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량형 센서)를 이용하여, 예컨대 상이한 타겟부(C)를 방사 빔(B)의 경로 내에 위치시키도록 기판 테이블(WT)을 정확하게 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 방사 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확하게 위치시키기 위해 제1 위치 설정기(PM) 및 다른 위치 센서(미도시)가 이용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다.
도 19는 또한 투과형 리소그래피 장치에 이용되는 다수의 다른 컴포넌트를 도시하고, 이러한 장치의 형태 및 동작은 통상의 기술자에게 익숙할 것이다.
도 18 및 19의 도시된 장치는 다음 중 적어도 하나의 모드로 이용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서는, 기판 구조(예를 들어, 마스크 테이블; MT) 및 기판 테이블(WT)을 기본적으로 정지 상태로 유지하면서, 방사 빔(B)에 부여된 패턴 전체를 한 번에 타겟부(C) 상에 투영한다(즉, 단일 정지 노광). 그리고나서, 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 기판 테이블(WT)을 X 방향 및/또는 Y 방향으로 이동시킨다.
2. 스캔 모드에서는, 기판 구조(예를 들어, 마스크 테이블; MT) 및 기판 테이블(WT)을 동기적으로 스캐닝하면서, 방사 빔(B)에 부여된 패턴을 타겟부(C) 상에 투영한다(즉, 단일 동적 노광). 마스크 테이블(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대율(축소율) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.
3. 또다른 모드에서는, 프로그램가능 패터닝 디바이스를 유지한 채로 기판 구조(예를 들어, 마스크 테이블; MT)를 실질적으로 정지 상태로 하고, 또한 기판 테이블(WT)을 이동시키거나 스캐닝하면서, 방사 빔에 부여된 패턴을 타겟부(C) 상에 투영한다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스형 방사 소스가 채용되고, 프로그램가능 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)의 각각의 이동 후에 또는 스캔 동안의 연속적인 방사 펄스들의 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 본원에서 언급된 것과 같은 유형의 프로그램가능 미러 어레이와 같은 프로그래머블 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 전술한 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전혀 다른 사용 모드들도 채용될 수 있다.
도 20은 도 18의 장치를 더 상세하게 도시하고, 이는 방사 시스템(42), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)을 포함한다. 방사 시스템(42)은 방전 플라즈마에 의해 형성될 수 있는 방사 소스(SO)를 포함한다. EUV 방사선은 예를 들어 Xe 가스, Li 증기, 또는 Sn 증기로부터의 가스 또는 증기에 의해 생성될 수 있고, 여기서 전자기 스펙트럼의 EUV 범위에서의 방사선을 방출하기 위해서 매우 높은 온도의 플라즈마가 생성된다. 이러한 매우 높은 온도의 플라즈마는 예를 들어 방전에 의해 적어도 부분적으로 이온화된 플라즈마를 생성함으로써 생성될 수 있다. 예를 들어, 10 Pa 부분압의 Xe, Li, Sn 증기 또는 임의의 다른 적합한 가스 또는 증기가 이러한 방사선을 효율적으로 생성하는데 요구될 수 있다. 일 실시예에서, Sn 소스는 EUV 소스로서 적용된다. 방사 소스(SO)에 의해 방출된 방사선은 소스 챔버(47)의 개구부에 또는 이러한 개구부 뒤에 위치된 선택적인 가스 배리어 또는 오염물 트랩(49)(몇몇 경우에서 오염물 배리어 또는 호일 트랩으로 지칭됨)을 통해 소스 챔버(47)로부터 집광 챔버(48) 내로 전달된다. 오염물 트랩(49)은 채널 구조를 포함할 수 있다. 오염물 트랩(49)은 또한 가스 배리어 또는 가스 배리어 및 채널 구조의 조합을 포함할 수 있다. 본원에서 추가로 표시된 오염물 트랩 또는 오염물 배리어(49)는 공지된 것처럼 채널 구조를 적어도 포함한다.
집광 챔버(48)는 접선 입사 집광기(grazing incidence collector)일 수 있는 방사선 집광기(50)(이는 이른바 접선 입사 반사체를 포함)를 포함한다. 방사선 집광기(50)는 상류 방사선 집광 측(50a) 및 하류 방사선 집광 측(50b)을 갖는다. 집광기(50)에 의해 전달된 방사선은 격자 스펙트럼 필터(51)로부터 반사되어 집광 챔버(48)의 개구부에서 중간 집속 포인트(52)에 집속될 수 있다. 집광 챔버(48)로부터 나온 방사 빔은 방사 빔(56)에 의해 도 20에 표시된 것처럼 이른바 수직 입사 반사체(53, 54)를 통해 조명 시스템(IL)을 통과한다. 수직 입사 반사체는 빔(56)을 지지부(예를 들어, 레티클 또는 마스크 테이블; MT) 상에 위치된 패터닝 디바이스(레티클 또는 마스크) 상으로 빔(56)을 지향시킨다. 패터닝된 빔(57)이 형성되고, 이는 투영 시스템(PS)에 의해 반사성 요소(58 및 59)를 통해 기판 테이블(WT) 또는 웨이퍼 스테이지에 의해 지지된 기판 상으로 이미징된다. 도시된 것보다 많은 요소가 일반적으로 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)에 존재할 수 있다. 격자 스펙트럼 필터(51)가 리소그래피 장치의 유형에 따라 선택적으로 존재할 수 있다. 또한, 도 20에 도시된 요소(58, 59)보다 많은 1-4개의 반사성 요소가 제공될 수 있다. 방사선 집광기(50)와 유사한 방사선 집광기는 당업자에게 알려져 있다.
방사선 집광기(50)는 본원에서 반사체(142, 143 및 146)를 갖는 내포형(nested) 집광기로서 기술된다. 도 20에 개략적으로 도시된 내포형 집광기(50)는 본원에서 접선 입사 집광기(또는 접선 입사 집광기 미러)의 예로서 추가로 이용된다. 그러나, 접선 입사 미러를 포함하는 방사선 집광기(50) 대신에, 수직 입사 집광기를 포함하는 방사선 집광기가 적용될 수 있다. 따라서, 적용가능한 경우, 접선 입사 집광기로서의 집광기 미러(50) 또한 일반적으로 집광기로 해석될 수 있고, 특정 실시예에서는 또한 수직 입사 집광기로서 해석될 수도 있다.
또한 도 20에 개략적으로 도시된 것처럼 격자(51) 대신에 투과형 광학 필터 또한 적용될 수 있다. EUV에 투과성이 있는 광학 필터뿐만 아니라, UV 방사선에 투과성이 덜하거나 UV 방사선을 실질적으로 흡수하는 광학 필터는 당업자에게 알려져 있다. 따라서, "격자 스펙트럼 순도 필터"는 또한 본원에서 "스펙트럼 순도 필터"로서 표시되고, 이는 격자 또는 투과형 필터를 포함한다. 도 20에 도시되지는 않지만, EUV 투과형 광학 필터가 선택적인 광학 요소로서 포함될 수 있고, 이는 예를 들어 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS)에서 집광기 미러(50) 또는 광학 EUV 투과형 필터의 상류에 배열된다.
방사선 집광기(50)는 소스(SO) 또는 소스(SO)의 이미지 근방에 보통 배치된다. 각 반사체(142, 143, 146)는 적어도 2개의 인접 반사성 표면을 포함할 수 있고, 소스(SO)로부터 멀리 떨어진 반사성 표면은 소스(SO)에 보다 가까운 반사성 표면보다 광축(O)에 대해 더 작은 각으로 배치된다. 이런 식으로, 접선 입사 집광기(50)는 광축(O)을 따라 전파되는 (E)UV 방사 빔을 생성하도록 구성된다. 적어도 2개의 반사체가 실질적으로 동축상으로 배치될 수 있고 광축(O) 주위에서 실질적으로 회전 대칭으로 연장된다. 방사선 집광기(50)는 외측 반사체(146)의 외부 표면 상에 추가적인 요소를 갖거나 외측 반사체(146) 주변에 추가적인 요소를 가질 수 있음이 인식될 것이다. 예를 들어, 추가적인 요소는 보호용 홀더, 또는 히터일 수 있다. 도면 부호(180)는 2개의 반사체들, 예를 들어 반사체들(142 및 143) 간의 공간을 나타낸다.
사용 중에, 외측 반사체(146) 및 내측 반사체(142) 중 하나 이상의 반사체 상에서 증착이 발견될 수 있다. 방사선 집광기(50)는 이러한 증착에 의해 열화(잔해, 예를 들어 소스(SO)로부터의 전자, 클러스터, 액적, 전극 부식에 의한 열화)될 수 있다. 예를 들어 Sn 소스에 기인하는 Sn의 증착은, 몇몇의 단층(mono-layer) 이후에, 방사선 집광기(50) 또는 다른 광학 요소의 반사에 유해할 수 있고, 이러한 광학 요소의 세정이 필요할 수 있다.
본 명세서에서는, 집적회로(IC)의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 사용예에 대해 특정하게 언급하였지만, 본원에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리(magnetic domain memory)용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 기타 응용예들을 가질 수 있음을 이해하여야 한다.
광학 리소그래피의 맥락에서 본 발명의 실시예를 이용하는 것에 대해 특정하게 언급하였지만, 본 발명은 다른 응용예, 예를 들어 임프린트 리소그래피에서도 이용될 수 있고, 문맥이 허용하는 한 광학 리소그래피로 제한되지 않음이 인식될 것이다.
본원에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는, 자외(UV)선(예컨대, 365, 355, 248, 193, 157, 또는 126 nm의 파장을 가짐) 및 극자외(EUV)선(예컨대, 5-20 nm 범위의 파장을 가짐)뿐만 아니라 이온 빔 또는 전자 빔을 포함하는 모든 유형의 전자기 방사선을 포괄한다.
상기 실시예에서, 조명 소스로부터 검출기로의 제1 광로와 조명 소스로부터 검출기로의 제2 광로 간의 광로 길이 차이는 조명 소스의 간섭성 길이보다 작아야 함이 인식될 것이다. 광로(또는 광로 길이)는 다음의 식에서 알 수 있는 것처럼 기하학적 길이(s)와 굴절률(n)의 곱이다: OPL=c∫n(s)ds, 여기서 적분은 광선을 따라 계산된다. 균일한 매체를 갖는 2개의 브랜치(광원으로부터 검출기까지)에 있어서 직선 광선의 예시적인 경우, 광로 차이(OPD)는 (n1*s1)-(n2*s2)와 같다.
이상에서 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 본 발명은 위에서 개시된 것과 같은 방법을 기술하는 기계 판독가능 명령의 하나 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 내부에 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
상기 설명은 예시적인 것이고 제한적이지 않도록 의도된다. 따라서, 이하 제시되는 청구 범위로부터 벗어남이 없이 기술된 본 발명에 수정이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 발명의 내용 및 요약서 부분이 아닌 상세한 설명 부분이 청구 범위를 해석하는데 이용되도록 의도되고 있음을 인식해야 한다. 발명의 내용 및 요약서 부분은 본 발명자에 의해 예상되는 본 발명의 하나 이상의 실시예들을 제시할 수 있지만 모든 예시적인 실시예를 제시하는 것은 아니고, 따라서 본 발명 및 첨부된 청구 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명의 실시예는 특정 기능 및 이들의 관계의 구현을 예시하는 기능적 구성 블록을 이용하여 기술되었다. 이러한 기능적 구성 블록의 경계는 설명의 편의를 위해 본원에서 임의로 규정되었다. 특정 기능 및 이들의 관계가 적절하게 수행되는 한 대안적인 경계가 규정될 수 있다.
특정 실시예에 대한 상기 설명은 본 발명의 일반적 특성을 전적으로 드러낼 것이므로, 기술 분야 내의 지식을 적용함으로써, 본 발명의 일반적인 개념을 벗어나지 않고 과도한 실험 없이 이러한 특정 실시예를 다양한 응용예를 위해 손쉽게 수정 및/또는 적응시킬 수 있을 것이다. 그러므로, 이러한 적응 및 수정은 본원에서 제시된 교시 및 안내에 기초하여 개시된 실시예의 균등물의 의미 및 범위 내에 있도록 의도된다. 본원의 용어는 제한이 아닌 설명의 목적을 위한 것이므로, 본 명세서의 용어는 교시 및 안내를 고려하여 당업자에 의해 해석되어야 함을 이해하여야 한다.
본 발명의 폭 및 범위는 상기 예시적인 실시예 중 어느 것에 의해서도 제한되어서는 안되고, 뒤따르는 청구 범위 및 이들의 균등물에 따라서만 규정되어야 한다.
Claims (70)
- 대상물의 검사를 위한 방법으로서,
방사 빔으로 상기 대상물을 조명하는 단계,
시간 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하는 단계, 및
입자의 부재 시에 상기 대상물에 의해 방출될 신호와는 상이한 시간 분해 분광 신호가 검출되는 경우 입자가 존재한다고 결정하는 단계
를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 시간 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하는 단계는 광발광(photoluminescence) 신호를 기록하는 단계를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 검사된 대상물은 패터닝 디바이스를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제3항에 있어서,
상기 패터닝 디바이스는 레티클 또는 EUV 레티클인, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
에너지 분해 분광 분석을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하는 단계를 더 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 상기 대상물의 표면상의 금속, 금속 산화물, 또는 유기 입자의 존재를 결정하는데 이용되는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
노이즈 감소 기술을 더 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제7항에 있어서,
상기 노이즈 감소 기술은 방출된 스펙트럼로부터 노이즈를 제거하기 위한 상관(correlation) 기술을 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제7항에 있어서,
상기 노이즈 감소 기술은 카오스 이론 방법을 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방사 빔으로 상기 대상물을 조명하는 단계는 수직 입사로 상기 대상물을 조명하는 단계를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제10항에 있어서,
방사선은 슈바르츠실트(Schwarzschild) 유형 집광기를 이용하여 집광되는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방사 빔으로 상기 대상물을 조명하는 단계는 둘 이상의 방향으로부터 오프-액시스(off-axis) 조명을 제공하는 단계를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제12항에 있어서,
상기 오프-액시스 조명은 4개의 상이한 방향으로부터 제공되는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 오프-액시스 조명은 환형 방사 빔으로서 제공되는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방사 빔으로 상기 대상물을 조명하는 단계는 상기 방사 빔을 복수의 분할된 빔으로 분할하는 단계를 포함하고, 상기 분할된 빔 각각은 나머지 분할된 빔과는 상이한 각도로 상기 대상물에 입사되는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 상기 대상물의 제1 영역에 걸쳐 수행되고; 입자가 검출되는 경우 상기 제1 영역의 하위-부분(sub-portion)에 대해 반복되는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제16항에 있어서,
필요한 공간 분해능 한계에 도달할 때까지 추가적인 반복을 수행하는 단계를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 대상물의 검사를 위한 장치로서,
상기 대상물 상으로 방사 빔을 방출하도록 구성된 방사 소스, 및 시간 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하고 입자의 부재 시에 상기 대상물에 의해 방출될 신호와는 상이한 시간 분해 분광 신호가 검출되는 경우 입자가 존재한다고 결정하도록 구성된 분광기를 포함하는,
대상물의 검사를 위한 장치. - 제18항에 있어서,
상기 분광기는 광발광 신호에 대하여 시간 분해 분광을 분석하도록 구성되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제18항 또는 제19항에 있어서,
상기 검사된 대상물은 패터닝 디바이스를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제20항에 있어서,
상기 패터닝 디바이스는 레티클 또는 EUV 레티클인, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분광기는 에너지 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하도록 더 구성되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
노이즈 감소 모듈을 더 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제23항에 있어서,
상기 노이즈 감소 모듈은 상관기(correlator)를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제23항에 있어서,
상기 노이즈 감소 모듈은 카오스 이론 모듈을 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제18항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방사 소스는 수직 입사하는 방사 빔으로 상기 대상물을 조명하도록 구성되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제26항에 있어서,
방사선을 집광하기 위한 슈바르츠실트 유형 집광기를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제18항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
둘 이상의 방향으로부터 상기 대상물 상으로 방사선을 지향시키기 위한 수단을 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제28항에 있어서,
4개의 상이한 방향으로부터 오프-액시스 조명이 제공되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제28항 또는 제29항에 있어서,
오프-액시스 조명은 환형 방사 빔으로서 제공되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 상기 방사 빔을 복수의 분할된 빔으로 분할하기 위한 하나 이상의 빔 스플리터를 포함하고, 상기 분할된 빔 각각은 나머지 분할된 빔과는 상이한 각도로 상기 대상물에 입사되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제18항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대상물의 제1 영역에 걸쳐 검출을 수행하고; 그 후 입자가 검출되는 경우 상기 제1 영역의 하위-부분에 대해 상기 검출을 반복하기 위한 제어 수단을 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제32항에 있어서,
상기 제어 수단은 필요한 공간 분해능 한계에 도달할 때까지 추가적인 반복을 수행하도록 구성되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 대상물의 검사를 위한 장치를 포함하는 리소그래피 장치로서,
상기 대상물의 검사를 위한 장치는 상기 대상물 상으로 방사 빔을 방출하도록 구성된 방사 소스, 및 시간 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하고 입자의 부재 시에 상기 대상물에 의해 방출될 신호와는 상이한 시간 분해 분광 신호가 검출되는 경우 입자가 존재한다고 결정하도록 구성된 분광기를 포함하는,
대상물의 검사를 위한 장치를 포함하는 리소그래피 장치. - 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
컴퓨터 상에서 실행될 때 제1항 내지 제17항의 방법에 이용하기 위한 데이터 분석 방법을 수행할 수 있게 하는 명령
을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건. - 대상물의 검사를 위한 방법으로서,
방사 빔으로 상기 대상물을 조명하는 단계,
시간 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하는 단계, 및
입자의 부재 시에 상기 대상물에 의해 방출될 신호와는 상이한 시간 분해 분광 신호가 검출되는 경우 입자가 존재한다고 결정하는 단계
를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제36항에 있어서,
상기 시간 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하는 단계는 광발광(photoluminescence) 신호를 기록하는 단계를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제36항에 있어서,
상기 검사된 대상물은 패터닝 디바이스를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제38항에 있어서,
상기 패터닝 디바이스는 레티클 또는 EUV 레티클인, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제36항에 있어서,
에너지 분해 분광 분석을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하는 단계를 더 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제36항에 있어서,
상기 결정하는 단계는 상기 대상물의 표면상의 금속, 금속 산화물, 또는 유기 입자의 존재를 결정하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제36항에 있어서,
노이즈 감소 기술에 따라 노이즈를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제42항에 있어서,
상기 노이즈 감소 기술은 방출된 스펙트럼로부터 노이즈를 제거하기 위한 상관 기술을 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제42항에 있어서,
상기 노이즈 감소 기술은 카오스 이론 방법을 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제36항에 있어서,
상기 방사 빔으로 상기 대상물을 조명하는 단계는 수직 입사로 상기 대상물을 조명하는 단계를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제45항에 있어서,
방사선은 슈바르츠실트 유형 집광기를 이용하여 집광되는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제36항에 있어서,
상기 방사 빔으로 상기 대상물을 조명하는 단계는 둘 이상의 방향으로부터 오프-액시스 조명을 제공하는 단계를 포함하는,
대상물의 검사를 위한 방법. - 제47항에 있어서,
상기 오프-액시스 조명은 4개의 상이한 방향으로부터 제공되는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제48항에 있어서,
상기 오프-액시스 조명은 환형 방사 빔으로서 제공되는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제47항에 있어서,
상기 방사 빔으로 상기 대상물을 조명하는 단계는 상기 방사 빔을 복수의 분할된 빔으로 분할하는 단계를 포함하고, 상기 분할된 빔 각각은 나머지 분할된 빔과는 상이한 각도로 상기 대상물에 입사되는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제36항에 있어서,
상기 방법은 상기 대상물의 제1 영역에 걸쳐 수행되고; 입자가 검출되는 경우 상기 제1 영역의 하위-부분에 대해 반복되는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 제51항에 있어서,
필요한 공간 분해능 한계에 도달할 때까지 추가적인 반복을 수행하는 단계를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 방법. - 대상물의 검사를 위한 장치로서,
상기 대상물 상으로 방사 빔을 방출하도록 구성된 방사 소스, 및
시간 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하고 입자의 부재 시에 상기 대상물에 의해 방출될 신호와는 상이한 시간 분해 분광 신호가 검출되는 경우 입자가 존재한다고 결정하도록 구성된 분광기
를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제53항에 있어서,
상기 분광기는 광발광 신호에 대하여 시간 분해 분광을 분석하도록 구성되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제53항에 있어서,
상기 검사된 대상물은 패터닝 디바이스를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제55항에 있어서,
상기 패터닝 디바이스는 레티클 또는 EUV 레티클인, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제53항에 있어서,
상기 분광기는 에너지 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하도록 더 구성되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제53항에 있어서,
노이즈 감소 모듈을 더 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제58항에 있어서,
상기 노이즈 감소 모듈은 상관기를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제58항에 있어서,
상기 노이즈 감소 모듈은 카오스 이론 모듈을 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제53항에 있어서,
상기 방사 소스는 수직 입사하는 방사 빔으로 상기 대상물을 조명하도록 구성되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제61항에 있어서,
방사선을 집광하기 위한 슈바르츠실트 유형 집광기를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제53항에 있어서,
둘 이상의 방향으로부터 상기 대상물 상으로 방사선을 지향시키기 위한 수단을 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제63항에 있어서,
4개의 상이한 방향으로부터 오프-액시스 조명이 제공되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제63항에 있어서,
상기 오프-액시스 조명은 환형 방사 빔으로서 제공되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제63항에 있어서,
상기 장치는 상기 방사 빔을 복수의 분할된 빔으로 분할하기 위한 하나 이상의 빔 스플리터를 포함하고, 상기 분할된 빔 각각은 나머지 분할된 빔과는 상이한 각도로 상기 대상물에 입사되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제53항에 있어서,
상기 대상물의 제1 영역에 걸쳐 검출을 수행하고; 그 후 입자가 검출되는 경우 상기 제1 영역의 하위-부분에 대해 상기 검출을 반복하기 위한 제어 수단을 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 제67항에 있어서,
상기 제어 수단은 필요한 공간 분해능 한계에 도달할 때까지 추가적인 반복을 수행하도록 구성되는, 대상물의 검사를 위한 장치. - 대상물의 검사를 위한 장치를 포함하는 리소그래피 장치로서,
상기 대상물의 검사를 위한 장치는:
상기 대상물 상으로 방사 빔을 방출하도록 구성된 방사 소스; 및
시간 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하고 입자의 부재 시에 상기 대상물에 의해 방출될 신호와는 상이한 시간 분해 분광 신호가 검출되는 경우 입자가 존재한다고 결정하도록 구성된 분광기
를 포함하는, 대상물의 검사를 위한 장치를 포함하는 리소그래피 장치. - 컴퓨터 실행가능한 명령을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령은 컴퓨터에 의해 실행되는 경우 상기 컴퓨터로 하여금:
방사 빔으로 대상물을 조명하는 것,
시간 분해 분광을 이용하여 상기 대상물로부터의 2차 광자 방출을 분석하는 것, 및
입자의 부재 시에 상기 대상물에 의해 방출될 신호와는 상이한 시간 분해 분광 신호가 검출되는 경우 입자가 존재한다고 결정하는 것
을 포함하는 데이터 분석 방법을 수행하도록 하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
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