KR20140104481A

KR20140104481A - 디바이스 제조 방법과 관련 리소그래피 장치, 검사 장치 및 리소그래피 처리 셀

Info

Publication number: KR20140104481A
Application number: KR1020147019122A
Authority: KR
Inventors: 보프 아리에 덴; 카우스투베 바타차리야; 마틴 야크; 마이클 쿠비스
Original assignee: 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-08-28
Also published as: WO2013087431A2; US9163935B2; NL2009920A; IL233037A0; US20130148121A1; WO2013087431A3; KR102109508B1

Abstract

디바이스 제조 방법 및 이에 동반되는 검사 장치와 리소그래피 장치가 개시되어 있다. 디바이스 제조 방법은, 제1 오버레이 마커의 비대칭도와 같은 특성을 기판 상에서 측정하는 단계와, 정렬 마커의 비대칭도와 같은 특성을 기판 상에서 측정하는 단계를 포함한다. 어느 쪽의 경우에도, 비대칭도가 결정된다. 그리고나서, 정렬 마커의 비대칭도 정보 및 정렬 시스템을 이용하여 기판 상의 정렬 마커의 위치가 결정되며, 이 측정된 위치를 이용하여 기판이 정렬된다. 그리고나서, 기판 상에 제2 오버레이 마커가 프린트되며, 제1 오버레이 마커의 결정된 비대칭도 정보를 이용하여 제1 오버레이 마커에 대한 제2 오버레이 마커의 기판 상의 측방 오버레이가 측정된다.

Description

디바이스 제조 방법과 관련 리소그래피 장치, 검사 장치 및 리소그래피 처리 셀{DEVICE MANUFACTURING METHOD AND ASSOCIATED LITHOGRAPHIC APPARATUS, INSPECTION APPARATUS, AND LITHOGRAPHIC PROCESSING CELL}

관련 출원과의 상호 참조

본 출원은 2011년 12월 12일자로 출원된 미국 가특허 출원 61/569,477의 이점을 주장하며, 이 특허 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에 원용되어 있다.

발명의 분야

본 발명은 예컨대 리소그래피 기술에 의한 디바이스의 제조에 이용할 수 있는 검사 방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 상에 통상적으로는 기판의 타겟 영역 상에 원하는 패턴을 부여하는 장치이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 마스크 또는 레티클(reticle)로도 지칭되는 패터닝 장치가 집적회로의 개개의 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟 영역(예컨대, 다이(die)의 일부분, 하나의 다이, 또는 여러 개의 다이를 포함하는) 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 위에의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 영역들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 타겟 영역 상에 패턴 전체를 한번에 노광함으로써 각각의 타겟 영역을 조사(照射)하는 소위 스테퍼(stepper), 및 소정의 방향("스캐닝"-방향)의 방사선 빔을 통해 패턴을 스캐닝하는 동시에, 이 방향과 평행한 방향(동일 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 스캐닝함으로써 각각의 타겟 영역을 조사하는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 장치로부터 기판으로 패턴을 전사할 수 있다.

리소그래피 공정을 모니터하기 위해서는 패터닝된 기판의 파라미터를 측정한다. 이러한 파라미터에는 예컨대 패터닝된 기판 내에 형성되거나 또는 패터닝된 기판 상에 형성된 연속하는 층들 간의 오버레이 오차 및 현상된 감광성 레지스트의 임계 라인폭(critical linewidth)이 포함될 수 있다. 이러한 측정은 제품 기판 및/또는 전용의 계측 타겟 상에서 수행될 수 있다. 리소그래피 공정으로 형성된 미세 구조체의 측정을 행하기 위한 다양한 기술이 존재하며, 이들 기술에는 주사 전자 현미경(scanning electron microscope) 및 다양한 특수 기기를 사용하는 것이 포함된다. 신속하고 비침투식 형태의 특수 검사 기기인 산란계(scatterometer)는 방사선의 빔을 기판의 표면 상의 타겟으로 향하게 하여 산란 또는 반사된 빔의 특성을 측정한다. 빔이 기판에 의해 반사되거나 산란되기 전과 후의 빔의 특성을 비교함으로써, 기판의 특성을 결정할 수 있다. 이것은 예컨대 반사 빔을 공지의 기판 특성과 연계된 공지의 측정치의 라이브러리에 저장된 데이터와 비교함으로써 행해질 수 있다. 2개의 주요 유형의 산란계가 알려져 있다. 분광 산란계(spectroscopic scatterometer)는 넓은 대역의 방사선 빔을 기판 상으로 지향시키고 특정한 좁은 각도 범위로 산란된 방사선의 스펙트럼(예컨대, 파장을 함수로 하는 세기)을 측정한다. 각도 분해 산란계(angularly resolved scatterometer)는 단색성 방사선 빔(monochromatic radiation beam)을 이용하고, 산란된 방사선의 세기를 각도를 함수로 하여 측정한다.

디바이스는 하나의 층씩(layer-by-layer) 만들어지며, 오버레이는 이들 층을 서로의 상단(top)에 정확하게 프린트하기 위한 리소그래피 장치의 성능에 대한 측정치이다. 연속적인 층 또는 동일한 층 상의 다수의 프로세스는 이전의 층에 대해 정확하게 정렬되어야 하며, 그렇지 않은 경우 구조체들 간의 전기 접촉이 좋지 않게 될 것이고, 그 결과의 디바이스가 사양대로 수행되지 않을 것이다. 오버레이는 이러한 정렬의 정확도에 대한 측정치이다. 적절한 오버레이는 디바이스 수율을 향상시키고, 더 적은 제품 패턴이 임프린트될 수 있게 한다. 패터닝된 기판에 또는 패터닝된 기판 상에 형성되는 연속하는 층들 간의 오버레이 오차는 노광 장치(리소그래피 장치의)의 다양한 부분에 의해 제어된다. 일반적으로 리소그래피 장치의 정렬 시스템이 기판의 정확한 부분 상으로의 방사선의 정렬을 담당한다. 정렬 시스템은 이러한 정렬을 수행하기 위해 웨이퍼 상의 하나 이상의 정렬 격자(또는 기타 구조)를 이용한다.

오버레이는 "이미지 기반"(박스-인-박스) 기술 또는 회절 기반 오버레이(Diffraction-Based Overlay, DBO) 계측을 이용하여 측정될 수도 있다. DBO는 "이미지 기반" 기술에 비하여 매우 뛰어난 TMU(Total Measurement Uncertainty) 때문에 사용되는 최근의 계측 기술이다. "이미지 기반"의 경우에, 오버레이는 더 일찍 형성된 제품 층에서의 마커 패턴(marker pattern)에 관련한 레지스트 마커 패턴의 위치의 측정으로부터 구해질 수도 있다. DBO 경우에는, 오버레이는 예컨대 제품 층 격자 위에 적층된 상단 레지스트 격자와 같은 2개의 중첩하는 주기적 구조체의 회절된 세기에서의 변동을 검출함으로써 간접적으로 측정된다.

그러나, 제품 층에서의 정렬 격자 및 오버레이 격자가 공정 영향으로 인해 비대칭이 될 수 있다는 문제가 있다. 정렬 격자 비대칭은 현저한 정렬 측정 오차를 발생하여, 오버레이 오차를 증가시킨다. 유사하게, 오버레이 격자 비대칭(공지의 DBO 기술로 직접 측정할 수 없는) 또한 상당히 클 수도 있는(nm's) 오버레이 측정 오차를 발생한다. 이 오차는 TMU 측정에서는 보이지 않는다는 것에 유의하는 것이 중요하며, 우수한 TMU(1 nm보다 훨씬 작은)를 가져도, 격자 비대칭 때문에 여전히 커다란 오버레이 오차를 가질 수 있다. "이미지 기반" 경우에, 제품 층 패턴의 비대칭 또한 오버레이 측정 오차를 발생할 수도 있다.

상기한 내용에 부가하여, 정렬 격자 및 오버레이 격자가 상이하게 변형되고, 그에 따라 각각 정렬 계측과 오버레이 계측에서 상이한 오차를 발생하는 것으로 나타나게 될 수 있다.

오버레이 격자 및 정렬 격자에서의 비대칭 또는 유사한 불완전성의 문제를 해소하는 시스템을 제공하는 것이 요망된다.

본 발명의 양태에 따라, 제1 오버레이 마커의 횡단 면(transverse profile of a first overlay marker)에 좌우되는 제1 오버레이 마커의 특성을 기판 상에서 측정하는 단계와, 정렬 마커(alignment marker)의 횡단 면에 좌우되는 정렬 마커의 특성을 기판 상에서 측정하는 단계와, 상기 제1 오버레이 마커의 측정된 특성으로부터, 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하는 단계와, 상기 정렬 마커의 측정된 특성으로부터, 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하는 단계와, 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보 및 정렬 시스템을 이용하여 상기 기판 상의 상기 정렬 마커의 위치를 측정하는 단계와, 상기 정렬 마커의 측정된 위치를 이용하여 상기 기판을 정렬하는 단계와, 상기 기판 상에 제2 오버레이 마커를 프린트하는 단계와, 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하여 상기 제1 오버레이 마커에 대한 제2 오버레이 마커의 기판 상의 측방 오버레이를 측정하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 제2 양태에 따라, 제1 오버레이 마커 및 제2 오버레이 마커의 기판 상의 측방 오버레이를 측정하는 검사 장치가 제공되며, 상기 검사 장치는, 방사선 빔을 상기 제1 오버레이 마커 및 정렬 마커 상으로 별도로 투영하도록 구성된 제1 투영 시스템과, 상기 제1 오버레이 마커와 상호작용한 방사선을 검출하고, 상기 정렬 마커와 상호작용한 방사선을 검출하도록 구성된 제1 검출기와, 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 좌우되는 상기 제1 오버레이 마커의 특성을 결정하고, 상기 정렬 마커의 횡단 면에 좌우되는 상기 정렬 마커의 특성을 결정하도록 구성된 제1 프로세서와, 오버레이된 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커 상으로 방사선 빔을 투영하도록 구성된 제2 투영 시스템과, 오버레이된 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커와 상호작용한 방사선을 검출하도록 구성된 제2 검출기와, 오버레이된 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커로부터 검출된 방사선을 이용하여 측방 오버레이를 결정하도록 구성된 제2 프로세서를 포함하며, 상기 검사 장치는 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하여 상기 제1 오버레이 마커에 대한 상기 제2 오버레이 마커의 상기 기판 상의 측방 오버레이를 측정하도록 구성된다.

본 발명의 제3 양태에 따라, 상기한 제2 양태의 검사 장치와, 정렬 시스템을 포함하는 리소그래피 장치로서, 상기 정렬 시스템이, 정렬 방사선 빔을 정렬 마커 상으로 투영하도록 구성된 정렬 투영 시스템과, 상기 정렬 마커와 상호작용한 정렬 방사선을 검출하도록 구성된 정렬 검출기와, 기판 상의 상기 정렬 마커의 정렬을 제어하도록 구성되고, 검출된 정렬 방사선으로부터의 정보 및 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하는, 정렬 프로세서를 포함한다.

본 발명의 추가의 특징 및 장점과 본 발명의 각종 실시예의 구조 및 동작이 첨부 도면을 참조하여 아래에 상세하게 설명되어 있다. 본 발명은 본 명세서에 개시된 특정 실시예로 한정되지 않는다. 이러한 실시예는 단지 예시를 위해 제공된 것이며, 본 명세서에 포함된 교시에 기초하여 추가의 실시예가 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게는 명백할 것이다.

본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 이루고 있는 첨부 도면은 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하여 당업자로 하여금 본 발명을 구성하고 이용할 수 있도록 한다.
도 1은 리소그래피 장치를 도시하고 있다.
도 2는 리소그래픽 셀 또는 클러스터를 도시하고 있다.
도 3은 제1 산란계를 도시하고 있다.
도 4는 제2 산란계를 도시하고 있다.
도 5는 산란계 측정치로부터 구조의 재구성을 위한 제1 예의 프로세스를 도시하고 있다.
도 6은 산란계 측정치로부터 구조의 재구성을 위한 제2 예의 프로세스를 도시하고 있다.
도 7은 비대칭을 나타내는 에칭된 격자의 측면을 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 시스템을 개략적으로 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 장치에서 사용될 수 있는 컴퓨터 어셈블리를 도시하고 있다.

본 발명의 실시예의 특징 및 장점은 도면 전반에 걸쳐 대응하는 구성요소에 유사한 도면 부호가 부여되어 있는 첨부 도면을 참조하고 있는 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. 이들 도면에서, 유사 도면 부호는 일반적으로 동일하거나, 기능적으로 유사하거나 및/또는 구조적으로 유사한 구성요소를 나타내고 있으며, 어떠한 구성요소를 최초로 도시하고 있는 도면의 번호가 해당 도면 부호의 가장 좌측의 숫자로 표기되어 있다.

본 명세서는 본 발명의 특징부를 포함하는 하나 이상의 실시예를 개시한다. 개시된 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 요지는 개시된 실시예로 한정되지 않는다. 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정해진다.

개시된 실시예 및 본 명세서에서의 "일실시예", "실시예", "일례의 실시예" 등의 지칭은, 개시된 실시예가 특정 특징부, 구조 또는 특징을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 그 특징 특징부, 구조 또는 특징을 반드시 포함하는 것은 아니라는 것을 나타낸다. 더욱이, 이러한 표현들은 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것도 아니다. 또한, 그 특정 특징부, 구조 또는 특징이 실시예와 관련하여 설명될 때에, 당해 기술 분야에 익숙한 사람의 지식 내에서, 명시적으로 기술되는지의 여부에 상관없이 다른 실시예에 관련하여 이러한 특징부, 구조 또는 특징이 행해질 것이다.

본 발명의 실시예는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 어떠한 조합으로 실시될 수 있다. 본 발명의 실시예는 또한 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되어 실행될 수 있는 기기 판독 가능한 매체 상에 기억된 명령어로서 실시될 수도 있다. 기기 판독 가능한 매체는 기기(예컨대, 컴퓨팅 디바이스)에 의해 판독할 수 있는 형태로 정보를 저장하거나 전송하는 어떠한 메카니즘도 포함할 수 있다. 예컨대, 기기 판독 가능한 매체는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래시 메모리 소자, 및 전기적, 광학적, 음향적, 또는 다른 형태의 전파된 신호(예컨대, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어는 특정 동작을 수행하는 것으로서 본 명세서에 설명될 수 있다. 그러나, 이러한 설명은 단지 편의를 위한 것이며, 이러한 동작은 실제로는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 컨트롤러, 또는 기타 디바이스로부터 이루어진다.

그러나, 이러한 실시예를 더욱 구체적으로 설명하기 전에, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있는 일례의 환경을 설명하는 것이 유익하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소스 콜렉터 모듈(SO)을 포함하는 리소그래피 장치(LA)를 개략적으로 도시하고 있다. 본 리소그래피 장치는, 방사선 빔(B)(예컨대, EUV 방사선)을 조절하도록 구성된 조명 시스템(조명기)(IL), 패터닝 장치(예컨대, 마스크 또는 레티클)(MA)를 지지하도록 구성되고, 또한 패터닝 장치를 정확히 위치시키도록 구성된 제1 위치 설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT), 기판(예컨대, 레지스트가 코팅된 기판)(W)을 유지하도록 구성되고, 기판(W)을 정확히 위치시키도록 구성된 제2 위치 설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예컨대, 웨이퍼 테이블)(WT), 및 패터닝 장치(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여한 패턴을 기판(W)의 타겟 영역(C)(예컨대, 하나 이상의 다이를 포함하는) 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템(예컨대, 반사형 투영 시스템)(PS)을 포함한다.

조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위한 굴절형, 반사형, 자기형, 전자기형, 정전형, 또는 다른 유형의 광학 요소들 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 요소들을 포함할 수 있다.

지지 구조체는 패터닝 장치를 지지, 즉 패터닝 장치의 무게를 지탱한다. 지지 구조체는 패터닝 장치의 배향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예컨대 패터닝 장치가 진공 분위기에서 유지되는지의 여부와 같은 기타 조건들에 좌우되는 방식으로 패터닝 장치를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 장치를 유지하기 위해 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동시킬 수 있는 프레임(frame) 또는 테이블일 수도 있다. 지지 구조체는 패터닝 장치가 예컨대 투영 시스템에 대하여 요구된 위치에 있도록 할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 장치"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "패터닝 장치"라는 용어는, 예컨대 기판의 타겟 영역에 패턴을 생성하기 위하여 방사선 빔의 단면에 패턴을 갖는 방사선 빔을 부여하기 위해 사용될 수 있는 어떠한 디바이스도 포함하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예컨대 그 패턴이 위상 반전 피처(phase shifting feature) 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)를 포함하는 경우, 기판의 타겟 영역 내의 요구된 패턴과 정확하게 대응하지 않을 수도 있다는 것에 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같은 타겟 영역 내에 생성되는 디바이스에서의 특정 기능층에 대응할 것이다.

패터닝 장치는 투과형 또는 반사형 모두 가능하다. 패터닝 장치의 예로는 마스크, 프로그래머블 미러 어레이, 및 프로그래머블 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상 반전형 및 감쇠 위상 반전형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 타입들을 포함한다. 프로그래머블 미러 어레이의 예는 소형 미러들의 매트릭스 배열을 채용하며, 그 각각의 미러들은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 경사지는 것이 가능하다. 경사진 미러들은 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.

본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되고 있는 노광 방사선에 대하여 적합하거나 또는 액침액(immersion liquid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대하여 적합하다면, 굴절형, 반사형, 반사 굴절형(catadioptric), 자기형, 전자기형, 및 정전형 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 "투영 렌즈"라는 용어는 "투영 시스템"이라는 좀더 일반적인 용어의 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에서 도시된 바와 같이, 리소그래피 장치는 투과형의 것(예컨대, 투과형 마스크를 채용함)이다. 이와 달리, 리소그래피 장치는 반사형의 것(예컨대, 전술한 바와 같은 유형의 프로그래머블 미러 어레이를 채용하거나, 또는 반사형 마스크를 채용함)이어도 된다.

리소그래피 장치는 2개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2개 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "복수 스테이지" 기계에서는, 추가의 테이블을 병행하여 사용하거나, 또는 하나 이상의 테이블 상에서 예비 공정을 수행하면서 다른 하나 이상의 테이블을 노광용으로 사용하는 것이 가능하다.

리소그래피 장치는 기판의 적어도 일부가 예컨대 물과 같은 비교적 굴절률이 높은 액체로 덮여지도록 하여 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우도록 하는 타입의 것일 수도 있다. 액침액은 예컨대 마스크와 투영 시스템 사이와 같이 리소그래피 장치 내의 다른 공간에도 가해질 수 있다. 액침 기술은 투영 시스템의 개구도를 증가시키기 위해 본 기술 분야에 널리 공지되어 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 "액침"이라는 표현은 기판과 같은 구조체가 액체 내에 잠겨줘야 하는 것을 의미하는 것이 아니라, 노광 동안에 투영 시스템과 기판 사이에 액체가 위치된다는 것을 의미한다.

도 1을 참조하면, 조명기(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수광한다. 예컨대, 방사선 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우, 방사선 소스와 리소그래피 장치는 별도의 구성요소일 수도 있다. 이러한 경우, 방사선 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔은 예컨대 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)을 이용하여 방사선 소스(SO)로부터 조명기(IL)에 전달된다. 다른 경우에, 예컨대 방사선 소스(SO)가 수은 램프인 경우에, 이 방사선 소스(SO)는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수도 있다. 방사선 소스(SO) 및 조명기(IL)는 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템으로 지칭될 수도 있다.

조명기(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포(angular intensity distribution)를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명기의 퓨필 평면(pupil plane)에서의 세기 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(IN)(integrator) 및 집광기(CO)(condenser)와 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 조명기는 방사선 빔의 단면에서 요구된 균일성 및 세기 분포를 갖도록 방사선 빔을 조절하는데 사용될 수 있다.

방사선 빔(B)은 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 장치에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 종단한 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하고, 투영 시스템(PS)이 방사선 빔을 기판(W)의 타겟 영역(C) 상에 집속시킨다. 제2 위치 설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예컨대, 간섭계 디바이스, 선형 인코더, 2-D 인코더, 또는 용량형 센서)를 이용하여, 예컨대 상이한 타겟 영역(C)을 방사선 빔(B)의 경로 내에 위치시키기 위해 기판 테이블(WT)을 정확하게 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 제1 위치 설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에 명시되어 도시되어 있지는 않음)를 이용하여, 예컨대 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적 인출 후에 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키는 것이 가능하다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은, 제1 위치 설정기(PM)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈(long-stroke module; 개략적 위치 설정) 및 숏-스트로크 모듈(short-stroke module; 미세 위치 설정)을 이용하여 실현될 것이다. 마찬가지로, 기판 테이블(WT)의 이동은 제2 위치 설정기(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수 있다. 스테퍼(스캐너와 반대되는 것으로서의)의 경우, 마스크 테이블(MT)은 숏-스트로크 액추에이터에만 연결될 수도 있고, 또는 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 전용의 타겟 영역에 위치하고 있지만, 이들 마크들은 타겟 영역 사이의 공간에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려져 있다). 마찬가지로, 마스크(MA) 상에 하나보다 많은 다이가 제공되는 상황에서는, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.

도시된 리소그래프 장치는 다음 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다:

1. 스텝 모드에서는, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)을 기본적으로 정지 상태로 유지한 채로, 방사선 빔(B)에 부여한 패턴 전체를 한 번에 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 정지 노광). 그리고나서, 상이한 타겟 영역(C)이 노광될 수 있도록 기판 테이블(WT)을 X 방향 및/또는 Y 방향으로 이동시킨다. 스텝 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 정지 노광에서 이미징되는 타겟 영역(C)의 크기가 한정된다.

2. 스캔 모드에서는, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)을 동기적으로 스캐닝하면서, 방사선 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(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 상 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 동적 노광에서의 타겟 영역의 폭(스캐닝되지 않는 방향에서의 폭)이 한정되는 한편, 스캐닝 동작의 길이에 의해 타겟 영역(C)의 높이(스캐닝 방향에서의 높이)가 결정된다.

3. 또 다른 모드에서는, 프로그래머블 패터닝 장치를 유지한 채로 마스크 테이블(MT)을 기본적으로 정지 상태로 하고, 또한 기판 테이블(WT)을 이동시키거나 스캐닝하면서, 방사선 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스 방사선 소스가 채용되며, 프로그래머블 패터닝 장치는 기판 테이블(WT)의 각각의 이동 후에 또는 스캔 동안의 연속적인 방사선 펄스의 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급한 바와 같은 타입의 프로그래머블 미러 어레이와 같은 프로그래머블 패터닝 장치를 이용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.

또한, 전술한 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전혀 다른 사용 모드들이 채용될 수도 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 리소그래피 장치(LA)는 리소셀(lithocell) 또는 클러스터로도 지칭되는 리소그래픽 셀(LC)의 일부를 형성하며, 리소셀은 또한 기판에 대해 노광 전 공정(pre-exposure process) 및 노광 후 공정(post-exposure process)을 수행하기 위한 장치를 포함한다. 종래에, 이러한 장치는 레지스트층을 증착하는 스핀 코터(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)이 입력/출력 포트(I/O1, I/O2)로부터 기판을 픽업하고, 이들을 상이한 공정 장치들 간에 이동시키며, 그 후 리소그래피 장치의 로딩 베이(loading bay, LB)에 전달한다. 통칭하여 트랙으로도 지칭되는 이들 장치는 감독 제어 시스템(supervisory control system, SCS)에 의해 제어되는 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어 하에 있으며, 감독 제어 시스템은 또한 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치를 제어한다. 그러므로, 처리량 및 처리 효율을 최대화하기 위해 상이한 장치가 작동될 수 있다.

리소그래피 장치에 의해 노광되는 기판이 정확하고 일정하게 노광되도록 하기 위해서는, 후속 층들 간의 오버레이 오차, 라인 두께, 크리티컬 디멘전(CD) 등과 같은 특성을 측정하기 위해 노광된 기판을 검사하는 것이 바람직할 수 있다. 오차가 검출되는 경우, 특히 동일 뱃치(batch)의 다른 기판이 여전히 노광되기에 충분한 정도로 검사가 곧바로 신속하게 행해질 수 있으면, 후속 기판의 노광에 대해 조정이 이루어질 수 있다. 또한, 이미 노광된 기판이 수율을 향상시키기 위해 벗겨지거나 재작업될 수 있거나 또는 폐기될 수도 있으며, 이에 의해 오류가 있는 것으로 알려진 기판에 대한 노광을 수행하는 것을 방지한다. 기판의 일부 타겟 영역만이 오류가 있는 경우, 양호한 것으로 간주되는 타겟 영역에만 추가의 노광이 수행될 수 있다.

기판의 특성, 구체적으로 상이한 기판들의 특성 또는 동일 기판의 상이한 층들의 특성이 각각의 층에서 어떻게 달라지는지를 결정하기 위해 검사 장치가 사용된다. 검사 장치는 리소그래픽 장치(LA) 또는 리소셀(LC)에 통합될 수도 있고, 또는 독립형 장치일 수도 있다. 가장 신속한 측정을 가능하게 하기 위해, 검사 장치는 노광 직후의 노광된 레지스트층에서의 특성을 측정하는 것이 바람직하다. 그러나, 레지스트 내의 잠상(latent image)은 매우 낮은 콘트래스트를 가지며 - 방사선에 노광된 레지스트의 부분과 방사선에 노광되지 않은 부분 간의 굴절률차가 매우 작게 됨, 모든 검사 장치가 잠상의 유용한 측정을 행하기에 충분한 감도를 갖지는 않는다. 따라서, 통상적으로 노광된 기판에 대해 수행되는 첫 번째 단계이고, 레지스트의 노광된 부분과 노광되지 않은 부분 간의 콘트래스트를 증가시키는 단계인, 노광 후 베이크 단계(post-exposure bake step, PEB) 후에 측정이 이루어질 수 있다. 이 스테이지에서, 레지스트 내의 이미지는 반잠상(semi-latent)으로 지칭될 수 있다. 또한, 레지스트의 노광된 부분 또는 노광되지 않은 부분 중의 하나를 제거한 지점에서의 또는 에칭과 같은 패턴 전사 단계 후의, 현상된 레지스트 이미지의 측정을 행하는 것도 가능하다. 후자의 가능성은 오류가 있는 기판의 재작업에 대한 가능성은 제한하지만, 여전히 유용한 정보를 제공할 수 있다.

도 3은 본 발명에서 사용될 수 있는 산란계를 도시한다. 산란계는 방사선을 기판(W) 상에 투영하는 넓은 대역(백색광)의 방사선 투영기(2)를 포함한다. 반사된 방사선은 분광계 검출기(spectrometer detector)(4)에 통과되며, 분광계 검출기(4)는 거울 반사 방사선(specular reflected radiation)의 스펙트럼(10)(파장을 함수로 하는 세기)을 측정한다. 이 데이터로부터, 검출된 스펙트럼에 의해 생성되는 프로파일 또는 구조가 처리 유닛(PU)에 의해, 예컨대, RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis) 및 비선형 회귀 분석(non-linear regression)에 의해 또는 도 3의 하단에 도시된 바와 같이 시뮬레이션된 스펙트럼의 라이브러리와의 비교에 의해, 재구성될 수 있다. 일반적으로, 재구성을 위해, 일반적인 형태의 구조가 알려져 있으며, 일부 파라미터는 이 구조가 이루어지게 된 공정에 대한 정보로부터 가정되어, 이 구조의 소수의 파라미터만이 산란 측정 데이터(scatterometry data)로부터 결정되게 된다. 이러한 산란계는 수직 입사 산란계(normal-incidence scatterometer) 또는 경사 입사 산란계(oblique-incidence scatterometer)로서 구성될 수 있다.

본 발명과 함께 이용될 수 있는 또 다른 산란계가 도 4에 도시되어 있다. 이 장치에서, 방사선 소스(2)에 의해 방출된 방사선은 렌즈 시스템(12)을 이용하여 시준되고, 간섭 필터(13) 및 편광기(polarizer)(17)를 투과하게 되며, 부분 반사 표면(16)에 의해 반사되고, 예컨대 바람직하게는 적어도 약 0.9, 더욱 바람직하게는 적어도 약 0.95의 높은 개구도(NA)를 갖는 마이크로스코프 대물 렌즈(15)를 통해 기판(W) 상에 포커스된다. 액침 산란계는 심지어는 1이 넘는 개구도를 갖는 렌즈를 포함하는 경우도 있다. 반사된 방사선은 그 후 부분 반사 표면(16)에서 검출기(18)로 투과되어 산란 스펙트럼(scatter spectrum)이 검출된다. 검출기는 렌즈 시스템(15)의 초점 거리에 있는 배면 투영 퓨필 평면(back-projected pupil plane)(11)에 위치될 수 있지만, 퓨필 평면은 보조 광학장치(도시하지 않음)를 이용하여 검출기 상에 재이미징(re-image)될 수 있다. 퓨필 평면은, 방사선의 방사 위치(radial position)가 입사각을 정하고, 각도 위치가 방사선의 방위각을 정하는 평면이다. 검출기는 기판 타겟(30)의 2차원 각도 산란 스펙트럼이 측정될 수 있도록 2차원 검출기인 것이 바람직하다. 검출기(18)는 예컨대 CCD 또는 CMOS 센서의 어레이일 수 있으며, 예컨대 프레임당 40 ms의 노출 시간(integration time)을 사용할 수 있다.

예컨대 입사 방사선의 세기를 측정하기 위해 기준 빔이 이용되는 경우가 있다. 이를 위해, 방사선 빔이 빔 스플리터(16)에 입사될 때, 방사선 빔의 일부가 빔 스플리터를 투과하여 기준 빔으로서 기준 미러(14)를 향하게 된다. 기준 빔은 그 후 동일한 검출기(18)의 상이한 부분 상에 투영되거나 또는 이와 달리 상이한 검출기(도시하지 않음) 상으로 투영된다.

일례를 들면 405∼790 nm 또는 그보다 낮은 200∼300 nm와 같은 범위의 대상 파장을 선택하기 위해 간섭 필터(13)의 세트가 이용될 수 있다. 간섭 필터는 상이한 필터의 세트를 포함하기보다는 튜닝 가능한 것이어도 된다. 간섭 필터 대신 격자(grating)가 이용될 수 있다.

검출기(18)는 단일 파장(또는 좁은 파장 범위)에서의 산란 광의 세기를 측정할 수도 있고, 여러 파장에서의 세기를 별도로 측정할 수도 있으며, 또는 일정 파장 범위에 걸쳐 통합된 세기를 측정할 수도 있다. 또한, 검출기는 횡자기 편광광(transverse magnetic-polarized light) 및 횡전기 편광광(transverse electric-polarized light)의 세기, 및/또는 횡자기 편광광과 횡전기 편광광 간의 위상차를 별도로 측정할 수도 있다.

넓은 대역의 광원(즉, 넓은 범위의 광 주파수 또는 파장 및 그에 따라 넓은 범위의 컬러를 갖는 광원)을 이용하는 것이 가능하여, 커다란 에텐듀(large etendue)를 제공함으로써 복수의 파장들의 혼합을 가능하게 한다. 넓은 대역에서의 복수의 파장은 각각 Δλ의 대역폭 및 적어도 2ㆍΔλ(즉, 대역폭의 2배)의 간격을 갖는 것이 바람직하다. 여러 개의 방사선의 "소스"는 섬유 다발(fiber bundle)을 이용하여 분할된 연장된 방사선 소스의 상이한 부분들일 수 있다. 이로써, 각도 분해 산란 스펙트럼이 복수의 파장에서 병렬로 측정될 수 있다. 3-D 스펙트럼(파장 및 2개의 상이한 각도)이 측정될 수 있으며, 이 3-D 스펙트럼은 2-D 스펙트럼보다 더 많은 정보를 담고 있다. 이것은 더 많은 정보가 측정될 수 있도록 하여, 계측 공정 정확성(metrology process robustness)을 증가시킨다. 이것은 유럽 특허 번호 1,628,164A에 더욱 상세하게 설명되어 있다.

기판(W) 상의 타겟(30)은 1-D 격자일 수도 있으며, 이 1-D 격자는, 현상 후에, 바(bar)가 실선의 레지스트 라인으로 형성되도록 프린트된다. 타겟(30)은 2-D 격자일 수도 있으며, 이 2-D 격자는, 현상 후에, 격자가 실선의 레지스트 필러(solid resist pillar) 또는 레지스트 내의 비아(via)로 형성되도록 프린트된다. 바, 필러 또는 비아는 이와 달리 기판 내로 에칭될 수도 있다. 이 패턴은 리소그래피 투영 장치, 구체적으로 투영 시스템(PS)에서의 색수차(chromatic aberration)에 감응하며, 이러한 수차의 존재 및 조명 대칭성은 그 자체가 프린트된 격자에서의 불균일(variation)로 나타날 것이다. 이에 따라, 프린트된 격자의 산란 측정 데이터가 격자를 재구성하는데 이용된다. 프린팅 단계 및/또는 다른 산란 측정 공정에 대한 정보로부터, 라인 폭 및 라인 형상과 같은 1-D 격자의 파라미터 또는 필러 또는 비아의 폭, 길이 또는 형상과 같은 2-D 격자의 파라미터가 처리 유닛(PU)에 의해 수행되는 재구성 공정에 입력될 수 있다.

전술한 바와 같이, 타겟은 기판의 표면 상에 있다. 이 타겟은 격자에서의 일련의 라인 또는 2-D 어레이에서의 실질적으로 직사각 구조의 형상을 취하는 경우가 있을 것이다. 계측학에서의 면밀한 광 회절 이론(rigorous optical diffraction theory)의 목적은 실질적으로는 타겟으로부터 반사되는 회절 스펙트럼의 계산이다. 즉, CD(크리티컬 디멘전) 균일성 및 오버레이 계측을 위해 타겟 형상 정보가 획득된다. 오버레이 계측은 기판 상의 2개의 층이 정렬되었는지의 여부를 판정하기 위해 2개의 타겟의 오버레이가 측정되는 측정 시스템이다. CD 균일성은 단순히 리소그래피 장치의 노광 시스템이 어떻게 기능하는지를 결정하기 위한 스펙트럼 상의 격자의 균일성의 측정치이다. 특히, CD 또는 크리티컬 디멘전은 기판 상에 "기록"되는 물체의 폭이며, 리소그래피 장치가 물리적으로 기판 상에 기록할 수 있는 한계치이다.

타겟(30)과 같은 타겟 구조체 및 그 회절 특성의 모델링과 조합하여 전술한 산란계 중의 하나를 이용하여, 그 구조체의 형상 및 기타 파라미터의 측정이 다수의 방법으로 수행될 수 있다. 도 5에 나타낸 제1 타입의 프로세스에서는, 타겟 형상(제1 후보 구조체)의 제1 근사치(estimate)에 기초한 회절 패턴이 계산되고, 관측된 회절 패턴과 비교된다. 새로운 후보 구조체를 생성하고, 그러므로 최적의 것에 도달하기 위해, 모델의 파라미터가 조직적으로(systematically) 바뀌게 되고, 회절이 일련의 반복으로 재계산된다. 도 6에 나타낸 제2 타입의 프로세스에서는, 회절 스펙트럼의 "라이브러리"를 생성하기 전에 다수의 상이한 후보 구조체에 대한 회절 스펙트럼이 계산된다. 그리고나서, 최적의 것을 찾기 위하여 측정 타겟으로부터 관측된 회절 패턴이 계산된 스펙트럼의 라이브러리와 비교된다. 두 가지 방법은 함께 이용될 수 있으며, 그 경우 라이브러리로부터는 개략적으로 적합한 것을 획득하고, 이에 후속하여 최적의 것을 찾기 위하여 반복 프로세스가 수행된다.

도 5를 보다 구체적으로 참조하면, 타겟 형상 및/또는 재료 특성의 측정을 수행하는 방식을 요약하여 설명할 것이다. 타겟은 본 설명을 위해서는 단지 하나의 방향에서 주기적인 것(1-D 구조체)으로 가정될 것이다. 실제로, 타겟은 2개의 방향에서 주기적인 것(2-차원 구조체)일 수도 있으며, 처리는 그에 따라서 적합화될 것이다.

단계 502: 기판 상의 실제 타겟의 회절 패턴을 전술한 것과 같은 산란계를 이용하여 측정한다. 이 측정된 회절 패턴은 컴퓨터와 같은 계산 시스템에 포워딩된다. 계산 시스템은 위에서 언급한 처리 유닛(PU)일 수도 있거나, 또는 별도의 장치이어도 된다.

단계 503: 다수의 파라미터 pi(p1, p2, p3 등등)에 관하여 타겟 구조체의 파라미터화된 모델을 정의하는 "모델 레시피(model recipe)"를 구축한다. 이들 파라미터는 예컨대 ID 주기적 구조(ID periodic structure), 측벽의 각도, 특징부의 높이 또는 깊이, 특징부의 폭으로 표현될 수 있다. 타겟 재료 및 그 아래의 층의 특성은 굴절률(산란 측정 방사선 빔에서 제공되는 특정 파장에서의)과 같은 파라미터에 의해서도 표현된다. 구체적인 예가 아래에 제공될 것이다. 타겟 구조체가 그 형상 및 재료 특성을 설명하는 수십 개의 파라미터에 의해 정의될 수도 있지만, 모델 레시피는 이들 중의 다수를 고정값을 갖도록 정의하면서, 다른 파라미터가 이하의 프로세스 단계의 목적을 위해 가변 또는 "유동(floating)" 파라미터가 되도록 할 것이다. 또한, 아래에서는, 고정 파라미터와 유동 파라미터 간의 선택이 이루어지는 프로세스를 설명한다. 더욱이, 완전하게 독립적인 유동 파라미터 없이 파라미터가 바뀔 수 있도록 허용될 수 있는 방식이 도입될 것이다. 도 5를 설명하기 위해, 단지 가변 파라미터만이 파라미터 pi로서 고려된다.

단계 504: 유동 파라미터에 대한 초기값 pi(0)(즉, p1(0), p2(0), p3(0) 등등)을 설정함으로써 모델 타겟 형상을 추정한다. 각각의 유동 파라미터는 레시피에서 정의된 바와 같이 특정한 미리 결정된 범위 내에서 발생될 것이다.

단계 506: 추정된 형상을 표현하는 파라미터는, 그 모델의 상이한 요소의 광학 특성과 함께, 예컨대 RCWA 또는 맥스웰 방정식의 임의의 기타 해결법(solver)과 같은 면밀한 광 회절 방법을 이용하여 산란 특성을 계산하기 위해 이용된다. 이것은 추정된 타겟 형상의 추정된 또는 모델링된 회절 패턴을 제공한다.

단계 508 및 510: 측정된 회절 패턴과 모델 회절 패턴을 비교하고, 이들의 유사성과 차이를 이용하여 모델 타겟 형상을 위한 "메리트 함수(merit function)"를 계산한다.

단계 512: 실제 타겟 형상을 정확하게 표현하기 전에 모델을 개선할 필요가 있는 것으로 메리트 함수가 나타내는 것으로 가정하면, 새로운 파라미터 p1(1), p2(1), p3(1) 등이 추정되고, 단계 506에 반복하여 피드백된다. 단계 506 내지 512가 반복된다.

검색을 보조하기 위해, 단계 506에서의 계산은, 파라미터 공간(parameter space)에서의 이 특정 영역에서, 파라미터를 증가시키거나 감소시키는 것이 메리트 함수를 증가시키거나 감소시키는 민감도를 나타내는, 메리트 함수의 편도함수(partial derivative)를 추가로 생성할 수 있다. 메리트 함수의 계산 및 도함수의 이용은 당해 기술 분야에 전반적으로 알려져 있으며, 여기에서는 상세하게 설명하지 않을 것이다.

단계 514: 이 반복 프로세스가 원하는 정확도를 갖는 해법에 수렴하는 것으로 메리트 함수가 나타낼 때, 현재 추정된 파라미터가 실제 타겟 구조의 측정치로서 보고된다.

이 반복 프로세스의 컴퓨터 계산 시간(computation time)은 그 대부분이 이용된 포워드 회절 모델, 즉 추정 타겟 구조로부터의 면밀한 광 회절 이론을 이용한 추정 모델 회절 패턴의 계산에 의해 결정된다. 더 많은 파라미터가 요구되면, 더 많은 자유도가 있게 된다. 계산 시간은 원칙적으로 자유도의 개수의 파워로 증가한다. 단계 506에서 계산된 추정 회절 패턴 또는 모델 회절 패턴은 다양한 형태로 표현될 수 있다. 계산된 패턴이 단계 502에서 발생된 측정된 패턴과 동일한 형태로 표현되면, 비교가 간략화된다. 예컨대, 모델링된 스펙트럼은 도 3의 장치에 의해 측정된 스펙트럼과 용이하게 비교될 수 있으며, 모델링된 퓨필 패턴이 도 4의 장치에 의해 측정된 퓨필 패턴과 용이하게 비교될 수 있다.

앞에서부터의 도 5에 대한 설명 전반에 걸쳐, "회절 패턴"이라는 표현은 도 4의 산란계가 사용된다는 가정하에서 이용될 것이다. 당업자는 본 발명의 교시를 상이한 타입의 산란계 또는 심지어는 다른 타입의 측정 기기에 용이하게 적합화할 수 있을 것이다.

도 6은 상이한 추정된 타겟 형상(후보 구조)에 대한 복수의 모델 회절 패턴이 미리 계산되어 실제 측정치와의 비교를 위해 라이브러리에 저장되는 대안의 일례의 프로세스를 도시하고 있다. 아래의 원리 및 용어는 도 5의 프로세스에 대한 것과 동일하다. 도 6의 프로세스의 단계들은 다음과 같다:

단계 602: 라이브러리를 생성하는 프로세스를 개시한다. 타겟 구조의 각각의 타입에 대해 별도의 라이브러리가 생성될 수도 있다. 라이브러리는 필요에 따라 측정 장치의 사용자에 의해 생성될 수도 있고, 또는 장치의 공급자에 의해 사전에 생성될 수도 있다.

단계 603: 다수의 파라미터 pi(p1, p2, p3 등등)에 관하여 타겟 구조체의 파라미터화된 모델을 정의하는 "모델 레시피"를 구축한다. 고려 사항은 반복 프로세스의 단계 503에서의 고려 사항과 유사하다.

단계 604: 예컨대 모든 파라미터의 랜덤한 값 - 각각의 랜덤한 값이 그 기대 값의 범위 내에 있음 - 을 생성함으로써 제1 세트의 파라미터 p1(0), p2(0), p3(0) 등을 생성한다.

단계 606: 파라미터에 의해 표현된 타겟 형상으로부터 기대된 회절 패턴을 표현하는 모델 회절 패턴을 계산하고, 라이브러리에 저장한다.

단계 608: 새로운 세트의 파라미터 p1(1), p2(1), p3(1) 등을 생성한다. 단계 606 내지 608은 모든 저장된 모델링된 회절 패턴을 포함하는 라이브러리가 충분히 완전하게 판단될 때까지 수십 회, 수백 회 또는 수천 회 반복된다. 각각의 저장된 패턴은 다차원 파라미터 공간에서의 샘플 포인트를 표현한다. 라이브러리 내의 샘플은 임의의 실제 회절 패턴이 충분히 가깝게 표현될 충분한 밀도로 샘플 공간을 팝퓰레이트(populate)하여야 한다.

단계 610: 라이브러리가 생성된 후(그 전에 될 수도 있지만), 실제 타겟(30)이 산란계에 위치되고, 그 회절 패턴이 측정된다.

단계 612: 측정된 패턴은 최상의 매칭 패턴을 찾기 위해 라이브러리에 저장된 모델링된 패턴과 비교된다. 이러한 비교는 라이브러리 내의 모든 샘플과 이루어질 수도 있고, 또는 컴퓨터 계산 부하를 감소시키기 위해 더욱 체계적인 검색 방안이 채용될 수도 있다.

단계 614: 매칭이 발견되면, 매칭 라이브러리 패턴을 생성하기 위해 사용된 추정된 타겟 형상은 대략적인 물체 구조일 것으로 판정될 수 있다. 매칭 샘플에 대응하는 형상 파라미터는 측정된 형상 파라미터로서 출력된다. 매칭 프로세스는 모델 회절 신호에 대해 직접 수행될 수도 있고, 고속의 평가를 위해 최적화되는 대체 모델에 대해 수행될 수도 있다.

단계 616: 필요한 경우, 가장 근접한 매칭 샘플이 개시점(starting point)으로서 이용되며, 보고를 위한 최종 파라미터를 획득하기 위해 세분 프로세스(refinement process)가 이용된다. 이 세분 프로세스는 예컨대 도 5에 도시된 것과 매우 유사한 반복 프로세스를 포함할 수 있다.

세분 단계 616이 요구되는지의 여부는 도구(implementer)에 대한 선택의 문제이다. 라이브러리가 매우 조립하게 샘플링되면, 우수한 매치가 항상 발견될 것이기 때문에, 반복적인 세분은 요구되지 않을 수도 있다. 한편, 이러한 라이브러리는 실질적인 사용을 위해서는 너무 클 수도 있다. 그러므로, 실질적인 해법은 조밀하지 않은(coarse) 세트의 파라미터에 대한 라이브러리 검색을 이용하고, 이에 후속하여 원하는 정확도를 갖는 타겟 기판의 파라미터를 보고하기 위해 더욱 정확한 세트의 파라미터를 결정하도록 메리트 함수를 이용한 하나 이상의 반복을 행하는 것이다. 추가의 반복이 수행되는 경우, 계산된 회절 패턴과 이에 연관된 세분된 파라미터 세트를 라이브러리에 신규 엔트리로서 추가하는 것은 선택 사항이 될 것이다. 이러한 방식에서, 비교적 적은 양의 컴퓨터 계산 노력(computational effort)을 기반으로 하지만 세분 단계 616의 컴퓨터 계산 노력을 이용하여 더 큰 라이브러리로 구축되는 라이브러리가 처음에 이용될 수 있다. 어느 쪽 방식이 사용되든, 보고된 변수 파라미터 중의 하나 이상의 파라미터의 값의 추가의 세분은, 복수의 후보 구조의 매칭의 양호함에 기초하여 획득될 수 있다. 예컨대, 2개 또는 그보다 많은 후보 구조의 모두가 높은 매칭 점수를 갖는 것으로 가정하면, 2개 또는 그보다 많은 후보 구조의 파라미터 값 사이를 보간함으로써, 최종적으로 보고되는 파라미터 값이 생성될 수 있다.

반복 프로세스의 컴퓨터 계산 시간은 그 대부분이 단계 506 및 606에서의 포워드 회절 모델, 즉 추정 타겟 형상으로부터의 면밀한 광 회절 이론을 이용한 추정 모델 회절 패턴의 계산에 의해 결정된다.

리소그래피에서, 새로운 패터닝된 층은 그 아래의 제품 층의 상단에 프린트될 필요가 있다. 이들 층들 간의 측방 정렬(lateral alignment)(오버레이)은 중요한 요소이다. 새로운 층의 정렬은 제품층 상에 제공되는 "정렬 격자"의 위치를 측정하는 정렬 센서를 이용함으로써 달성된다.

이 패터닝 단계 후, 실제 오버레이가 오버레이 측정으로 검증된다. 일실시예에서, 오버레이 측정은 제1 마커 및 제2 마커를 갖는 "오버레이 격자"와 같은 구조체 상에서 이루어진다. 다양한 파장에 대한 위치 변동과 같은 제1 마커의 특성은 산란 측정에 의해 측정된다. 이 특성은 제1 마커의 횡단 면에 좌우되는 특성이다. 횡단 면은 비대칭도, 또는 측정된 특성에 영향을 주는 형상을 가질 수 있다. 비대칭도 정보와 같은 제1 마커의 횡단 면에 관한 정보는 측정된 특성으로부터 결정된다(이것은 격자의 재구성에 의해 행해질 수 있다). 제2 마커의 프린팅 후, 오버레이 측정은 결정된 정보를 이용하여 수행된다. 이것은 제1 마커의 횡단 면의 영향에 대해 측정된 오버레이를 보정하는 작용을 갖는다. 예컨대, 오버레이 오차는 제1 마커 비대칭도의 영향에 대해 보정된다.

유사하게, 정렬 격자는 또한 비대칭도 또는 유사한 결함을 나타낼 수도 있다. 일실시예에서, 다양한 파장에 대한 위치 변동과 같은 정렬 격자의 특성은 산란 측정에 의해 측정된다. 오버레이 격자와 마찬가지로, 특성은 정렬 격자의 횡단 면에 좌우되는 특성이다. 비대칭도 정보와 같은 정렬 격자의 횡단 면에 관한 정보는 측정된 특성으로부터 결정된다(이것은 격자의 재구성에 의해 행해질 수 있다). 이 정보는 정렬 격자 비대칭도의 영향을 보정함으로써 정렬 측정을 수행할 때에 이용될 수 있다.

도 7은 피치 P를 갖는 격자 구조를 도시하고 있다. 격자 구조는 복수의 평행 에칭된 채널(700)을 포함한다. 격자 구조는 오버레이 격자에서의 제1 마커일 수도 있고, 또는 정렬 격자일 수도 있다. 이 예에서, 격자는 에칭된 패턴에서 하단 비대칭도 A를 나타내고 있다. 하단 비대칭도 A는 채널 바닥에서의 경사에 기인하며, 채널 측면들 사이의 채널 깊이에서의 차이이다.

정렬 격자와 오버레이 격자는 예컨대 각각 2200 nm와 500 nm의 상이한 피치를 갖는 경우가 있다. 이들이 상이하게 처리되는 결과, 2개의 타입의 격자에서 상이한 비대칭도가 발생하여, 상이한 정렬 및 계측 오차를 초래할 수 있다. 더욱이, 정렬 센서 및 오버레이 계측 센서는 비대칭도에 대해 상이하게 응답한다. 그에 따라, 본 발명의 발명자들은, 오버레이 오차와 정렬 오차 둘 모두를 보정하기 위해, 정렬 격자와 오버레이 격자 둘 모두가 재구성되어야 하는 것으로 판정하였다. 일실시예에서, 이것은 웨이퍼가 정렬되고 새로운 층으로 노광되기 전에 산란 측정에 의해 웨이퍼 상에서 수행된다.

도 8을 참조하면, 노광 또는 리소그래피 장치(LA) 및 리소그래픽 셀(LC)은 입력 웨이퍼(80)의 뱃치(batch)를 다양한 단계(82∼87)를 통해 한 세트의 출력 웨이퍼(88)로 처리한다. 웨이퍼(81)가 트랙에 도입된다. 그리고나서, 단계 82에서, 산란계(101)와 같은 계측 장비 또는 검사 장치가 광의 빔을 웨이퍼 위의 오버레이 격자(100')의 제1 마커(100) 상으로 투영한다. 산란계는 산란에 의해 오버레이 격자와 상호작용한 광을 검출한다. 산란계(101)는 또한 광의 빔을 웨이퍼 위의 정렬 격자(90) 상으로 투영하고, 산란에 의해 정렬 격자와 상호작용한 광을 검출한다. 오버레이 격자 및 정렬 격자를 단수 표현으로 언급하였지만, 각각의 타입의 다수의 격자가 하나의 웨이퍼 상에 제공될 수 있다는(그리고 보편적으로 그와 같이 이루어짐) 것은 자명하다.

비대칭도 프로세서(91)는 오버레이 격자(100')의 제1 마커(100)의 비대칭도와 정렬 격자(90)의 비대칭도를 산란계(101)로부터 획득된 산란광의 특성으로부터 결정한다. 오버레이 격자(100')의 제1 마커(100)에 대한 비대칭도 정보는 정렬 격자(90)의 비대칭도 정보와 상이할 수도 있으며, 그에 따라 별도로 결정되어야 한다. 비대칭도 프로세서(91)는 정렬 격자(90) 비대칭도에 관한 정보를 후속의 정렬 측정에 피드 포워드한다. 비대칭도 프로세서(91)는 또한 오버레이 격자(100')의 제1 마커(100)의 비대칭도에 관한 정보를 후속의 오버레이 측정에 피드 포워드한다.

웨이퍼는 노광 장치(LA)에 넘겨지기 전에 스핀 코팅 단계(83)를 통해 처리된다. 정렬 단계(84)에서, 위상 격자 정렬 센서(89)가 광의 빔을 웨이퍼 위의 정렬 격자(90) 상으로 투영하고, 격자에 의해 산란된 광을 검출한다. 위상 격자 정렬 센서는 기판 상의 패턴에 의해 회절되는 회절 차수(diffraction order)들 간의 위상차를 측정함으로써 위치 정보를 구한다는 점에서 특수한 종류의 산란계이다. 실제로는, 단계 82와 단계 83이 서로 바뀌어도 된다.

정렬 센서(89)로부터의 정렬 정보는 정렬 계산 프로세서(102)에 보내진다. 정렬 격자 비대칭도 정보는 비대칭도 프로세서(91)로부터 정렬 계산 프로세서(102)의 수신 모듈(103)에서 수신된다. 이 정보는 비대칭도 프로세서(91)에 의해 구축된 정렬 격자 프로파일의 모델을 포함할 수 있다. 이와 달리, 정렬 계산 프로세서(102)는 그 자체가 정렬 격자 비대칭도에 대한 수신된 정보를 이용하여 제1 마커 격자 프로파일의 모델을 구축할 수도 있다. 둘 중 어떠한 경우에도, 정렬 계산 프로세서(92)는 정렬 격자 프로파일의 모델을 구축한다. 정렬 격자 비대칭도 정보의 사용은 비대칭도가 정렬 측정에 미치는 영향을 최소화한다.

일실시예에서, 정렬 센서 하드웨어(89)는 정렬 계산 프로세서(102)로부터 제어 신호를 수신하는 인터페이스(104)를 갖는다. 정렬 센서(89)는 지시에 의해 자신의 측정 설정을 조정하게 된다. 그러므로, 비대칭도 정보는 정렬 측정에 대한 비대칭도의 작용을 최소화하도록 광의 빔의 파장 및/또는 편광을 구성하기 위해 정렬 계산 프로세서(102)에 의해 이용될 수 있다. 이에 부가하여 또는 이와 달리, 정보는 동일한 목적으로 정렬 센서(89)에서의 검출기를 구성하도록 이용될 수 있다.

정렬에 후속하여, 웨이퍼는 제품 패턴과 함께 제1 마커의 상단 상에 제2 마커로 노광된다(85). 그리고나서, 제1 마커(100)의 상단 상에 적층된 제2 마커를 포함하는 오버레이 마커(100')를 프린트하기 위해 레지스트가 현상된다(86).

전술한 바와 같이, 제1 마커 비대칭도 정보는 비대칭도 프로세서(91)로부터 오버레이 계산 프로세서(92)에 피드 포워드된다. 오버레이 계산 프로세서(92)는 제1 마커 격자 비대칭도에 대한 정보를 수신하는 수신 모듈(93)을 갖는다. 정보는 비대칭도 프로세서(91)에 의해 구축된 제1 마커 격자 프로파일의 모델을 포함할 수 있다. 이와 달리, 오버레이 계산 프로세서(92)는 그 자체가 제1 마커 격자 비대칭도에 대한 수신된 정보를 이용하여 제1 마커 격자 프로파일의 모델을 구축할 수 있다. 둘 중 어떠한 경우에도, 오버레이 계산 프로세서(92)는 제1 마커 격자 프로파일의 모델을 이용하거나 통합하는 적층된 오버레이 격자 프로파일의 모델을 구축한다. 그 후, 적층 모델은 오버레이 오프셋을 결정하기 위해 이용되며, 제1 마커 비대칭도 정보의 사용은 오버레이 오프셋 측정에 대한 비대칭도의 영향을 최소화한다.

산란계(94)와 같은 제2 계측 장비 또는 검사 장치가 광의 빔을 웨이퍼 위의 오버레이 격자(100') 상으로 투영한다. 검사 장치는 산란에 의해 오버레이 격자와 상호작용한 광을 검출한다. 일실시예에서, 산란계 센서 하드웨어(94)는 오버레이 계산 프로세서(92)로부터 제어 신호를 수신하는 인터페이스(95)를 갖는다. 산란계 센서(94)는 지시에 의해 자신의 측정 설정을 조정하게 된다. 그러므로, 비대칭도 정보는 오버레이 측정에 미치는 비대칭도의 영향을 최소화하도록 광의 빔의 파장 및/또는 편광을 구성하기 위해 이용된다. 이에 부가하여 또는 이와 달리, 정보는 동일한 목적을 위해 산란계(94)에서의 검출기를 구성하도록 이용될 수도 있다.

오버레이 계산 프로세서(92)는 산란계 센서 하드웨어(92)에서 검출된 산란광의 특성으로부터 오버레이를 결정한다. 오버레이 오프셋 데이터가 컨트롤러(96)에 공급되고, 이 컨트롤러(96)가 예컨대 정렬 시스템에 보정치를 공급함으로써와 같이 오버레이에서의 오차의 보정을 위해 노광 장치(LA)의 피드백 수신 모듈(97)에 보정치를 피드백한다.

그러므로, 웨이퍼 상의 제1 마커 격자(100) 및 정렬 격자(90)는 레지스트가 단계 85에서 노광되기 전에 측정된다.

측정된 비대칭도 데이터에 부가하여, 산란계(101)는 또한 격자(90, 100)에서 존재하는 비대칭도의 타입 및 양의 식별을 가능하게 하는 기타 정보, 예컨대 (1) 복수의 입력 편광에 대한 것을 포함한 회절각/회절 차수를 함수로 하는 회절 세기 및/또는 편광 상태, 및 (2) 조사광(illumination light)의 복수의 편광에 대한 것을 포함한 파장을 함수로 하는 회절 세기 및/또는 편광 상태를 획득할 수도 있다.

이 측정된 정보는 오버레이 격자와 정렬 격자 둘 모두에서의 격자 비대칭도의 특징을 별도로 파악하기 위해 이용된다. 둘 중 어떠한 경우에도, 이 특징 파악은 산란 측정에서 이용되고 도 5 및 도 6에 예시된 바와 같은 것과 동일하거나 유사한 기술을 이용한 격자 프로파일의 재구축이어도 된다.

오버레이는 정렬 센서로부터 획득되는 정보를 이용하여 처리된 격자(제1 마커)의 상단 상의 레지스트 격자(제2 마커)의 복합 격자 적층으로부터 산란된 광으로부터 획득될 수 있다. 이것은 처리된 격자에 의해 도입되는 비대칭도가 정확하게 고려될 수 있기 때문에 오버레이의 보다 견고한 측정을 발생한다.

오버레이 계산 프로세서(92)는 산란계(94)를 갖는 계측 장비에 통합될 수도 있다. 정렬 계산 프로세서(102)는 리소그래피 장치 안에 통합될 수도 있고, 또는 리소그래피 장치에 대해 분리될 수도 있다. 본 발명의 대안의 실시예는 비대칭도 프로세서(91)가 통합되는 리소그래피 장치 또는 계측 장비이다. 오버레이 격자 비대칭도 및 정렬 격자 비대칭도의 결정을 위해 별도의 비대칭도 프로세서가 제공될 수도 있다. 또한, 산란계 94와 산란계 101이 동일한 물리적 기기이어도 된다. 다른 실시예는 산란계 101이 없으며, 그 대신에 제1 마커 및 정렬 격자를 검사하고 이 정보를 비대칭도 프로세서(91)에 공급하기 위해 그 위치에 정렬 센서(89)를 이용한다.

또 다른 실시예는, 예컨대 산란계 101로부터 제1 마커의 측정치를 수신하기 위한 모듈(98) 및 예컨대 산란계 94로부터의 제1 및 제2 마커의 오버레이 측정치를 수신하기 위한 모듈(99)을 갖고, 종래의 리소그래피 장치 및 계측 장비와 함께 사용하기 위한 오버레이 프로세서와, 비대칭도 프로세서(91) 및 오버레이 계산 프로세서(92)의 기능들을 수행하기 위한 프로세서를 이용한다. 유사하게, 또 다른 실시예는, 예컨대 산란계 101로부터의 정렬 격자의 측정치를 수신하기 위한 모듈(98) 및 오버레이에서의 오차를 보정하기 위해 오버레이 측정치로부터의 보정 데이터 피드백을 수신하기 위한 모듈(97)을 갖고, 종래의 리소그래피 장치와 함께 사용하기 위한 정렬 프로세서와, 비대칭도 프로세서(91) 및 정렬 계산 프로세서(102)의 기능들을 수행하기 위한 프로세서를 이용한다. 이들 실시예 또는 본 명세서에 개시된 임의의 다른 실시예에서, 별도의 비대칭도 프로세서가 오버레이 격자 비대칭도 및 정렬 격자 비대칭도의 결정을 위해 제공될 수도 있다.

비대칭도를 측정하는 것은 격자로 한정되지 않고 다른 1-차원의 주기적 구조체에 대해 이루어진다. 비대칭도 측정은 또한 컨택 홀과 같은 2개의 치수에서 주기성을 나타내는 구조체에 적용될 수도 있다.

비대칭도 프로세서(91), 오버레이 계산 프로세서(92), 정렬 계산 프로세서(102), 및 컨트롤러(96)는 도 9에 도시된 바와 같이 하나 이상의 컴퓨터 어셈블리(60)에서 구현될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 컴퓨터 어셈블리(60)는 본 발명에 따른 실시예에서는 비대칭도 프로세서(91) 또는 오버레이 계산 프로세서(92) 형태의 전용 컴퓨터일 수도 있고, 또는 리소그래피 장치를 제어하는 중앙 컴퓨터일 수도 있다. 컴퓨터 어셈블리(60)는 컴퓨터 실행 가능 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 로딩하도록 구성될 수 있다. 이것은 컴퓨터 어셈블리(60)로 하여금 컴퓨터 프로그램 제품이 다운로드될 때에 리소그래피 장치 및 검사 장치의 전술한 사용을 제어할 수 있도록 할 수 있다.

프로세서(27)에 연결된 메모리(29)는 하드 디스크(61), 판독 전용 메모리(ROM)(62), 전기적으로 소거 가능한 프로그래머블 판독 전용 메모리(EEPROM)(63) 또는 랜덤 액세스 메모리(RAM)(64)를 포함할 수 있다. 전술한 메모리 부품 전부가 제공될 필요는 없다. 더욱이, 전술한 메모리 부품은 물리적으로 프로세서(27)에 근접하거나 또는 서로에 대해 근접하지 않아도 된다. 이들 메모리 부품은 떨어진 거리에 위치될 수도 있다.

프로세서(27)는 또한 예컨대 키보드(65) 또는 마우스(66)와 같은 몇몇 종류의 사용자 인터페이스에 연결될 수도 있다. 당업자에게 공지되어 있는 터치 스크린, 트랙 볼, 스피치 컨버터, 또는 기타 인터페이스 또한 이용될 수 있다.

프로세서(27)는 예컨대 컴퓨터 실행 가능 코드 형태의 데이터를 판독하고 몇몇 환경 하에서는 플로피 디스크(68) 또는 CDROM(69)과 같은 데이터 운반체 상에 데이터를 저장하도록 구성되는 판독 유닛(67)에 연결될 수도 있다. 또한, 당업자에게 공지되어 있는 DVD 또는 기타 데이터 운반체가 이용될 수도 있다.

프로세서(27)는 또한 출력 데이터를 용지 상에 프린트하기 위한 프린터(70)와 예컨대 당업자에게 공지되어 있는 임의의 타입의 디스플레이의 모니터 또는 LCD(액정 디스플레이)와 같은 디스플레이(71)에 연결될 수도 있다.

프로세서(27)는 입력/출력(I/O)을 당담하는 송신기/수신기(73)를 통해 예컨대 공중 교환 전화망(PSTN), 근거리 통신망(LAN), 광역 통신망(WAN) 등과 같은 통신 네트워크(72)에 연결될 수도 있다. 프로세서(27)는 통신 네트워크(72)를 통해 다른 통신 시스템과 통신하도록 구성될 수도 있다. 본 발명의 실시예에서, 예컨대 조작자의 개인용 컴퓨터와 같은 외부 컴퓨터(도시하지 않음)가 통신 네트워크(72)를 통해 프로세서(27)에 로그할 수 있다.

프로세서(27)는 독립 시스템으로서 구현될 수도 있고, 또는 병렬로 작동하는 복수의 처리 유닛으로서 구현될 수도 있으며, 여기서 각각의 처리 유닛이 더 큰 프로그램의 서브 태스크(sub-task)를 실행하도록 배열된다. 처리 유닛은 또한 여러 개의 부분 처리 유닛을 갖는 하나 이상의 메인 처리 유닛으로 분할될 수도 있다. 프로세서(27)의 몇몇 처리 유닛은 심지어는 다른 처리 유닛으로부터 떨어진 거리에 위치되고, 통신 네트워크(72)를 통해 통신할 수도 있다.

본 발명에 따른 실시예는 이하의 번호로 표기된 단락에 제공되어 있다:

1. 디바이스 제조 방법은,

제1 오버레이 마커의 횡단 면(transverse profile)에 좌우되는 제1 오버레이 마커의 특성을 기판 상에서 측정하는 단계;

정렬 마커의 횡단 면에 좌우되는 정렬 마커의 특성을 기판 상에서 측정하는 단계;

상기 제1 오버레이 마커의 측정된 특성으로부터, 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하는 단계;

상기 정렬 마커의 측정된 특성으로부터, 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하는 단계;

상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보 및 정렬 시스템을 이용하여 상기 기판 상의 상기 정렬 마커의 위치를 측정하는 단계;

상기 정렬 마커의 측정된 위치를 이용하여 상기 기판을 정렬하는 단계;

상기 기판 상에 제2 오버레이 마커를 프린트하는 단계; 및

상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하여 상기 제1 오버레이 마커에 대한 제2 오버레이 마커의 기판 상의 측방 오버레이를 측정하는 단계를 포함한다.

2. 상기한 1의 방법에서, 측정된 측방 오버레이가 상기 기판 상의 상기 정렬 마커의 위치의 후속 측정에 이용된다.

3. 상기한 1 또는 2의 방법은, 상기 정렬 마커의 측정된 위치를 이용하여 상기 기판을 정렬하는 단계 후에, 패터닝 장치로부터의 패턴을 기판 상으로 전사하는 단계를 더 포함한다.

4. 상기한 1, 2 또는 3의 방법에서, 상기 정렬 마커의 위치를 측정하는 단계는, 상기 정렬 시스템을 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하도록 구성하는 단계를 포함한다.

5. 상기한 1 내지 4 중 어느 하나의 방법에서, 상기 제1 오버레이 마커의 특성을 측정하는 단계 및 상기 정렬 마커의 특성을 측정하는 단계는, 별도로,

상기 제1 오버레이 마커 상으로 방사선 빔을 투영하고, 상기 제1 오버레이 마커로부터의 방사선을 검출하며, 상기 제1 오버레이 마커로부터의 검출된 방사선을 이용하여 상기 제1 오버레이 마커의 특성을 결정하는 단계; 및

상기 정렬 마커 상으로 방사선 빔을 투영하고, 상기 정렬 마커로부터의 방사선을 검출하며, 상기 정렬 마커로부터의 검출된 방사선을 이용하여 상기 정렬 마커의 특성을 결정하는 단계를 포함한다.

6. 상기한 1 내지 5 중 어느 하나의 방법에서,

상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하는 단계가, 상기 제1 오버레이 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 구축하는 단계를 포함하며,

상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하는 단계가, 상기 정렬 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 구축하는 단계를 포함한다.

7. 상기한 6의 방법에서, 상기 측방 오버레이를 측정하는 단계는, 상기 제1 오버레이 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 이용하여 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커의 적어도 일부분을 포함하는 기판의 일부분에 대한 모델을 구축하는 단계를 포함한다.

8. 상기한 1 내지 7 중 어느 하나의 방법에서, 상기 측방 오버레이를 측정하는 단계는,

상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커 상으로 제2 방사선 빔을 투영하는 단계;

상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커와 상호작용한 상기 제2 방사선을 검출하는 단계; 및

검출된 상기 제2 방사선을 이용하여 상기 측방 오버레이를 결정하는 단계를 포함한다.

9. 상기한 8의 방법에서, 상기 제2 방사선 빔을 투영하는 단계는, 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하는 제2 방사선 빔을 구성하는 단계, 및/또는 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하는 제2 방사선 빔의 검출을 구성하는 단계를 포함한다.

10. 상기한 1 내지 9 중 어느 하나의 방법에서, 상기 정렬 마커의 위치를 측정하는 단계는, 상기 정렬 시스템을 결정된 측방 오버레이에 응답하도록 구성하는 단계를 포함한다.

11. 상기한 1 내지 10 중 어느 하나의 방법에서, 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 정렬 마커는 격자를 포함하며, 상기 마커의 횡단 면에 좌우되는 각각의 상기 마커의 특성은 각각의 격자에서의 비대칭도의 측정치에 좌우된다.

12. 제1 오버레이 마커 및 제2 오버레이 마커의 기판 상의 측방 오버레이를 측정하는 검사 장치는,

방사선 빔을 상기 제1 오버레이 마커 및 정렬 마커 상으로 별도로 투영하도록 구성된 제1 투영 시스템;

상기 제1 오버레이 마커와 상호작용한 방사선을 검출하고 상기 정렬 마커와 상호작용한 방사선을 검출하도록 구성된 제1 검출기;

상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 좌우되는 상기 제1 오버레이 마커의 특성을 결정하고, 상기 정렬 마커의 횡단 면에 좌우되는 상기 정렬 마커의 특성을 결정하도록 구성된 제1 프로세서;

오버레이된 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커 상으로 방사선 빔을 투영하도록 구성된 제2 투영 시스템;

오버레이된 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커와 상호작용한 방사선을 검출하도록 구성된 제2 검출기; 및

오버레이된 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커로부터 검출된 방사선을 이용하여 측방 오버레이를 결정하도록 구성된 제2 프로세서

를 포함하며, 상기 검사 장치는 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하여 상기 제1 오버레이 마커에 대한 상기 제2 오버레이 마커의 상기 기판 상의 측방 오버레이를 측정하도록 구성된다.

13. 상기한 12의 검사 장치는, 상기 제2 투영 시스템을 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하도록 구성하거나 및/또는 상기 제2 검출기를 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하도록 구성하도록 동작할 수 있다.

14. 상기한 12 또는 13의 검사 장치는, 상기 제1 오버레이 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 구축함으로써 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하도록 동작할 수 있다.

15. 상기한 14의 검사 장치는, 상기 제1 오버레이 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 이용하여 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커의 적어도 일부분을 포함하는 기판의 일부분에 대한 모델을 구축하도록 동작할 수 있다.

16. 상기한 12 내지 15 중 어느 하나의 검사 장치에서, 상기 제1 프로세서와 상기 제2 프로세서는 하나의 프로세서로서 구성된다.

17. 상기한 12 내지 16 중 어느 하나의 검사 장치에서, 상기 제1 투영 시스템과 상기 제2 투영 시스템은 하나의 투영 시스템으로서 구성되며, 상기 제1 검출기와 상기 제2 검출기는 하나의 검출기로서 구성된다.

18. 리소그래피 장치는, 상기한 12 내지 17 중 어느 하나의 검사 장치와, 정렬 시스템을 포함하며, 상기 정렬 시스템이,

정렬 방사선 빔을 정렬 마커 상으로 투영하도록 구성된 정렬 투영 시스템;

상기 정렬 마커와 상호작용한 정렬 방사선을 검출하도록 구성된 정렬 검출기; 및

기판 상의 상기 정렬 마커의 정렬을 제어하도록 구성되고, 검출된 정렬 방사선으로부터의 정보 및 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하는, 정렬 프로세서를 포함한다.

19. 상기한 18의 리소그래피 장치는, 상기 기판 상에 상기 제2 오버레이 마커를 프린트하도록 동작할 수 있는 리소그래피 투영 시스템을 더 포함한다.

20. 상기한 18 또는 19의 리소그래피 장치는, 상기 정렬 프로세서가 상기 기판 상의 상기 정렬 마커의 정렬을 제어함에 있어서 측정된 측방 오버레이를 이용하도록 동작할 수 있다.

21. 상기한 18 내지 20 중 어느 하나의 리소그래피 장치는, 상기 정렬 시스템이 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하여, 상기 정렬 투영 시스템 및/또는 상기 정렬 검출기를 그에 따라 구성하도록, 동작할 수 있다.

22. 상기한 18 내지 21 중 어느 하나의 리소그래피 장치에서, 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 정렬 마커는 격자를 포함하며, 상기 마커의 횡단 면에 좌우되는 각각의 상기 마커의 특성이 각각의 상기 격자에서의 비대칭도의 측정치에 좌우된다.

23. 기기 판독 가능한 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품은, 상기 명령어가 상기한 1 내지 11 중 어느 하나에서 한정된 바와 같은 방법의 측정 단계 및 결정 단계를 제어하기 위해 적합화되어 있다.

24. 디바이스 제조 방법은, 상기한 1 내지 11 중 어느 하나에서 한정된 바와 같은 방법을 포함하고, 추가로, 기판 상에 제2 오버레이 마커를 프린트하는 단계 동안 리소그래피 장치를 이용하여 상기 기판 상에 제품 구조를 프린트하는 단계를 포함한다.

25. 디바이스 제조 방법은,

제1 오버레이 마커의 횡단 면에 좌우되는 제1 오버레이 마커의 특성을 기판 상에서 측정하는 단계;

상기 기판 상에 제2 오버레이 마커를 프린트하는 단계; 및

26. 상기한 25의 방법에서, 측정된 측방 오버레이가 상기 기판 상의 상기 정렬 마커의 위치의 후속 측정에 이용된다.

27. 상기한 25의 방법은, 상기 정렬 마커의 측정된 위치를 이용하여 상기 기판을 정렬하는 단계 후에, 패터닝 장치로부터의 패턴을 상기 기판 상으로 전사하는 단계를 더 포함한다.

28. 상기한 25의 방법에서, 상기 정렬 마커의 위치를 측정하는 단계는, 상기 정렬 시스템을 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하게 되도록 구성하는 단계를 포함한다.

29. 상기한 25의 방법에서, 상기 제1 오버레이 마커의 특성을 측정하는 단계 및 상기 정렬 마커의 특성을 측정하는 단계는, 별도로,

30. 상기한 25의 방법에서,

31. 상기한 30의 방법에서, 상기 측방 오버레이를 측정하는 단계는, 상기 제1 오버레이 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 이용하여 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커의 적어도 일부분을 포함하는 기판의 일부분에 대한 모델을 구축하는 단계를 포함한다.

32. 상기한 25의 방법에서, 상기 측방 오버레이를 측정하는 단계는,

33. 상기한 32의 방법에서, 상기 제2 방사선 빔을 투영하는 단계는, 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하는 제2 방사선 빔을 구성하는 단계, 및/또는 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하는 제2 방사선 빔의 검출을 구성하는 단계를 포함한다.

34. 상기한 25의 방법에서, 상기 정렬 마커의 위치를 측정하는 단계는, 상기 정렬 시스템을 결정된 측방 오버레이에 응답하도록 구성하는 단계를 포함한다.

35. 상기한 25의 방법에서, 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 정렬 마커는 격자를 포함하며, 상기 마커의 횡단 면에 좌우되는 각각의 상기 마커의 특성은 각각의 격자에서의 비대칭도의 측정치에 좌우된다.

36. 검사 장치는,

방사선 빔을 제1 오버레이 마커 및 정렬 마커 상으로 별도로 투영하도록 구성된 제1 투영 시스템;

37. 상기한 36의 검사 장치에서, 상기 제2 투영 시스템이 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하거나, 또는 상기 제2 검출기가 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답한다.

38. 상기한 36의 검사 장치에서, 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 정보는 상기 제1 오버레이 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 구축함으로써 결정된다.

39. 상기한 38의 검사 장치에서, 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커의 적어도 일부분을 포함하는 기판의 일부분에 대한 모델이 상기 제1 오버레이 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 이용하여 구축된다.

40. 상기한 36의 검사 장치에서, 상기 제1 프로세서와 상기 제2 프로세서는 하나의 프로세서로서 구성된다.

41. 상기한 36의 검사 장치에서, 상기 제1 투영 시스템과 상기 제2 투영 시스템은 하나의 투영 시스템으로서 구성되며, 상기 제1 검출기와 상기 제2 검출기는 하나의 검출기로서 구성된다.

42. 상기한 36의 검사 장치는 정렬 시스템을 포함하며, 상기 정렬 시스템이,

정렬 방사선 빔을 상기 정렬 마커 상으로 투영하도록 구성된 정렬 투영 시스템;

상기 기판 상의 상기 정렬 마커의 정렬을 제어하도록 구성되고, 검출된 정렬 방사선으로부터의 정보 및 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하는, 정렬 프로세서를 포함한다.

43. 상기한 42의 검사 장치는, 상기 기판 상에 상기 제2 오버레이 마커를 프린트하도록 동작할 수 있는 리소그래피 투영 시스템을 포함한다.

44. 상기한 42의 검사 장치에서, 상기 정렬 프로세서는 상기 기판 상의 상기 정렬 마커의 정렬을 제어함에 있어서 측정된 측방 오버레이를 이용한다.

45. 상기한 42의 리소그래피 장치에서, 상기 정렬 시스템은, 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하여, 상기 정렬 투영 시스템 및/또는 상기 정렬 검출기를 그에 따라 구성한다.

46. 상기한 42의 리소그래피 장치에서, 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 정렬 마커는 격자를 포함하며, 상기 마커의 횡단 면에 좌우되는 각각의 상기 마커의 특성이 각각의 상기 격자에서의 비대칭도의 측정치에 좌우된다.

47. 기기 판독 가능한 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품은, 상기 명령어가,

제1 오버레이 마커의 횡단 면에 좌우되는 제1 오버레이 마커의 특성을 기판 상에서 측정하고,

정렬 마커의 횡단 면에 좌우되는 정렬 마커의 특성을 기판 상에서 측정하고,

상기 제1 오버레이 마커의 측정된 특성으로부터, 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하고,

상기 정렬 마커의 측정된 특성으로부터, 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하고,

상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보 및 정렬 시스템을 이용하여 상기 기판 상의 상기 정렬 마커의 위치를 측정하고,

상기 정렬 마커의 측정된 위치를 이용하여 상기 기판을 정렬하고,

상기 기판 상에 제2 오버레이 마커를 프린트하고,

상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하여 상기 제1 오버레이 마커에 대한 제2 오버레이 마커의 기판 상의 측방 오버레이를 측정하는

동작을 수행하도록 구성된다.

48. 디바이스 제조 방법은,

상기 기판 상에 제2 오버레이 마커를 프린트하는 단계;

상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하여 상기 제1 오버레이 마커에 대한 제2 오버레이 마커의 기판 상의 측방 오버레이를 측정하는 단계; 및

상기 기판 상에 제2 오버레이 마커를 프린트하는 단계 동안 리소그래피 장치를 이용하여 상기 기판 상에 제품 구조를 프린트하는 단계를 포함한다.

본 명세서에서는, 집적회로(IC)의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 사용예에 대해 특정하게 언급하였지만, 본 명세서에서 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. 당업자라면, 이러한 다른 응용예와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟 영역"과 같은 좀더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예컨대 트랙(전형적으로 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 장치), 계측 장비, 및/또는 검사 장치에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 곳에서, 상기한 기판 처리 장치와 여타 기판 처리 장치에 본 명세서의 개시 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 집적회로를 생성하기 위하여 기판이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 지칭할 수도 있다.

광학 리소그래피의 맥락에서 본 발명의 실시예를 이용하는 것에 대해 구체적으로 언급하였지만, 본 발명은 예컨대 임프린트 리소그래피와 같은 다른 응용에도 이용될 수 있음을 이해할 것이며, 문맥이 허용하는 한 본 발명은 광학 리소그래피로 제한되지 않는다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 장치의 토포그래피는 기판 상에 형성된 패턴을 정한다. 패터닝 장치의 토포그래피는 기판에 공급된 레지스트의 층에 프레스된 후에, 이 레지스트를 전자기 방사선, 열, 압력 또는 이들의 조합을 가함으로써 경화시킨다. 패터닝 장치는 레지스트가 경화된 후에 레지스트를 벗겨냄으로써 기판에 패턴을 잔류시킨다.

본 명세서에 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는, 자외(UV) 방사선(예컨대, 365, 355, 248, 193, 157, 또는 126 nm의 파장 또는 그 부근의 파장을 가짐) 및 EUV 방사선(예컨대, 5 nm와 20 nm 사이의 파장을 가짐)을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선뿐만 아니라 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포괄한다.

문맥이 허용하는 곳에서의 "렌즈"라는 용어는 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 및 정전식 광학 요소들을 포함하는 다양한 타입의 광학 요소들 중 어느 하나 또는 그 조합을 지칭할 수도 있다.

이상에서 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명은 전술한 바와 같은 방법을 기술하는 컴퓨터 판독 가능한 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램을 그 안에 저장하고 있는 데이터 저장 매체(예컨대, 반도체 메모리, 자기 디스크, 또는 광디스크)의 형태를 취할 수 있다.

상기한 설명은 본 발명을 한정하려는 것이 아니라 본 발명을 예시하기 위한 것이다. 그러므로, 당업자라면 아래에 포함되어 있는 청구범위의 요지에서 벗어나지 않고서도 본 발명의 실시예에 대한 수정이 이루어질 수 있다는 이해할 것이다.

청구범위의 해석은 본 명세서의 과제의 해결 수단 부분 및 요약서 부분보다는 상세한 설명 부분을 통해 이루어져야 할 것이다. 과제의 해결 수단 부분 및 요약서 부분은 본 발명의 발명자에 의해 고려된 본 발명의 모든 실시예가 아닌 하나 이상의 실시예를 설명하므로, 본 발명 및 첨부된 청구범위를 어떠한 방식으로든 제한하려는 것은 아니다.

본 발명의 실시예는 특정 기능부 및 이들의 관계에 대한 구현을 예시하는 기능 블록들을 이용하여 개시되어 있다. 이들 기능 블록들의 경계는 설명의 편의를 위해 본 명세서 내에서 임의적으로 정해진 것이다. 구체적인 기능 및 관계가 적합하게 수행되는 한 다른 대안의 경계가 정해질 수 있다.

특정 실시예에 대한 전술한 설명은 본 발명의 전반적인 특성을 완전하게 보여주어, 당해 기술 분야에 익숙한 사람이 갖고 있는 지식을 적용함으로써 본 발명의 전반적인 개념으로부터 벗어나지 않고서도 불필요한 실험 없이 이러한 구체적인 실시예에 대한 다양한 응용을 용이하게 수정 및/또는 적합화할 수 있을 것이다. 따라서, 이러한 수정 및 적합화는 본 명세서에 제공된 교시 및 지침을 기반으로 하는 개시 실시예의 등가물의 범위 내에 있는 것이다. 본 명세서 내의 전문 용어 또는 기술 용어는 해당 부분을 그 표현으로 한정하려는 것이 아니라 그 부분을 설명하기 위한 것이므로, 본 명세서의 전문 용어 또는 기술 용어는 교시 및 지침의 관점으로 당업자에 의해 이해되어야 한다.

본 발명의 실시예의 범위 및 요지는 전술한 예의 실시예로 한정되지 않고, 이하의 청구범위 및 그 등가 구성에 따라서만 정해져야 한다.

Claims

디바이스 제조 방법에 있어서,
제1 오버레이 마커의 횡단 면(transverse profile)에 좌우되는 제1 오버레이 마커의 특성을 기판 상에서 측정하는 단계;
정렬 마커의 횡단 면에 좌우되는 정렬 마커의 특성을 기판 상에서 측정하는 단계;
상기 제1 오버레이 마커의 측정된 특성으로부터, 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하는 단계;
상기 정렬 마커의 측정된 특성으로부터, 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하는 단계;
상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보 및 정렬 시스템을 이용하여 상기 기판 상의 상기 정렬 마커의 위치를 측정하는 단계;
상기 정렬 마커의 측정된 위치를 이용하여 상기 기판을 정렬하는 단계;
상기 기판 상에 제2 오버레이 마커를 프린트하는 단계; 및
상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하여 상기 제1 오버레이 마커에 대한 제2 오버레이 마커의 기판 상의 측방 오버레이를 측정하는 단계
를 포함하는 디바이스 제조 방법.
제1항에 있어서,
측정된 측방 오버레이가 상기 기판 상의 상기 정렬 마커의 위치의 후속 측정에 이용되는, 디바이스 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 정렬 마커의 측정된 위치를 이용하여 상기 기판을 정렬하는 단계 후에, 패터닝 장치로부터의 패턴을 상기 기판 상으로 전사하는 단계를 더 포함하는, 디바이스 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정렬 마커의 위치를 측정하는 단계는, 상기 정렬 시스템을 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하도록 구성하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 오버레이 마커의 특성을 측정하는 단계 및 상기 정렬 마커의 특성을 측정하는 단계는, 별도로,
상기 제1 오버레이 마커 상으로 방사선 빔을 투영하고, 상기 제1 오버레이 마커로부터의 방사선을 검출하며, 상기 제1 오버레이 마커로부터의 검출된 방사선을 이용하여 상기 제1 오버레이 마커의 특성을 결정하는 단계; 및
상기 정렬 마커 상으로 방사선 빔을 투영하고, 상기 정렬 마커로부터의 방사선을 검출하며, 상기 정렬 마커로부터의 검출된 방사선을 이용하여 상기 정렬 마커의 특성을 결정하는 단계
를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하는 단계가, 상기 제1 오버레이 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 구축하는 단계를 포함하며,
상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하는 단계가, 상기 정렬 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 구축하는 단계를 포함하는,
디바이스 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 측방 오버레이를 측정하는 단계는, 상기 제1 오버레이 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 이용하여 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커의 적어도 일부분을 포함하는 기판의 일부분에 대한 모델을 구축하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 측방 오버레이를 측정하는 단계는,
상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커 상으로 제2 방사선 빔을 투영하는 단계;
상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커와 상호작용한 상기 제2 방사선을 검출하는 단계; 및
검출된 상기 제2 방사선을 이용하여 상기 측방 오버레이를 결정하는 단계
를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 제2 방사선 빔을 투영하는 단계는, 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하는 제2 방사선 빔을 구성하는 단계, 및/또는 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하는 제2 방사선 빔의 검출을 구성하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정렬 마커의 위치를 측정하는 단계는, 상기 정렬 시스템을 결정된 측방 오버레이에 응답하도록 구성하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 오버레이 마커 및 상기 정렬 마커는 격자를 포함하며, 상기 마커의 횡단 면에 좌우되는 각각의 상기 마커의 특성은 각각의 격자에서의 비대칭도의 측정치에 좌우되는, 디바이스 제조 방법.
제1 오버레이 마커 및 제2 오버레이 마커의 기판 상의 측방 오버레이를 측정하는 검사 장치에 있어서,
방사선 빔을 상기 제1 오버레이 마커 및 정렬 마커 상으로 별도로 투영하도록 구성된 제1 투영 시스템;
상기 제1 오버레이 마커와 상호작용한 방사선을 검출하고, 상기 정렬 마커와 상호작용한 방사선을 검출하도록 구성된 제1 검출기;
상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 좌우되는 상기 제1 오버레이 마커의 특성을 결정하고, 상기 정렬 마커의 횡단 면에 좌우되는 상기 정렬 마커의 특성을 결정하도록 구성된 제1 프로세서;
오버레이된 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커 상으로 방사선 빔을 투영하도록 구성된 제2 투영 시스템;
오버레이된 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커와 상호작용한 방사선을 검출하도록 구성된 제2 검출기; 및
오버레이된 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커로부터 검출된 방사선을 이용하여 측방 오버레이를 결정하도록 구성된 제2 프로세서
를 포함하며,
상기 검사 장치는 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하여 상기 제1 오버레이 마커에 대한 상기 제2 오버레이 마커의 상기 기판 상의 측방 오버레이를 측정하도록 구성되는,
검사 장치.
제12항에 있어서,
상기 제2 투영 시스템을 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하도록 구성하거나 및/또는 상기 제2 검출기를 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보에 응답하도록 구성하도록 동작할 수 있는, 검사 장치.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 제1 오버레이 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 구축함으로써 상기 제1 오버레이 마커의 횡단 면에 관한 정보를 결정하도록 동작할 수 있는, 검사 장치.
제14항에 있어서,
상기 제1 오버레이 마커의 적어도 일부분에 대한 모델을 이용하여 상기 제1 오버레이 마커 및 상기 제2 오버레이 마커의 적어도 일부분을 포함하는 기판의 일부분에 대한 모델을 구축하도록 동작할 수 있는, 검사 장치.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 프로세서와 상기 제2 프로세서는 하나의 프로세서로서 구성되는, 검사 장치.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 투영 시스템과 상기 제2 투영 시스템은 하나의 투영 시스템으로서 구성되며, 상기 제1 검출기와 상기 제2 검출기는 하나의 검출기로서 구성되는, 검사 장치.
청구항 12 내지 청구항 17 중 어느 하나의 청구항의 검사 장치와, 정렬 시스템을 포함하는 리소그래피 장치로서, 상기 정렬 시스템이,
정렬 방사선 빔을 정렬 마커 상으로 투영하도록 구성된 정렬 투영 시스템;
상기 정렬 마커와 상호작용한 정렬 방사선을 검출하도록 구성된 정렬 검출기; 및
기판 상의 상기 정렬 마커의 정렬을 제어하도록 구성되고, 검출된 정렬 방사선으로부터의 정보 및 상기 정렬 마커의 횡단 면에 관한 결정된 정보를 이용하는, 정렬 프로세서
를 포함하는, 리소그래피 장치.
기기 판독 가능한 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 명령어가 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 하나에서 청구된 바와 같은 방법의 측정 단계 및 결정 단계를 제어하기 위해 적합화되어 있는, 컴퓨터 프로그램 제품.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 하나에서 청구된 바와 같은 방법을 포함하고, 추가로, 기판 상에 제2 오버레이 마커를 프린트하는 단계 동안 리소그래피 장치를 이용하여 상기 기판 상에 제품 구조를 프린트하는 단계를 더 포함하는, 디바이스 제조 방법.