KR20160018716A

KR20160018716A - 웨이퍼 기반 광원 파라미터 제어

Info

Publication number: KR20160018716A
Application number: KR1020167000379A
Authority: KR
Inventors: 이반 라로빅; 오마르 주리타; 그레고리 알렌 레히트슈타이너; 파올로 알라냐; 사이먼 셰이; 제이슨 제이. 리; 로스티슬라브 로키츠키; 루이 장
Original assignee: 사이머 엘엘씨
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2016-02-17
Also published as: TW201500862A; US10036960B2; WO2014200821A1; US9715180B2; JP2019091064A; JP2016526697A; JP7077243B2; KR102257749B1; CN105393169A; US20180011409A1; JP2022058902A; CN105393169B; US20150070673A1; TWI631427B; JP7434382B2

Abstract

포토리소그래피 방법은, 펄스형 광빔을 생성하도록 광원에 지시하는 단계; 펄스형 광빔으로 리소그래피 노광 장치의 웨이퍼를 노광하기 위해 웨이퍼에 걸쳐 펄스형 광빔을 스캐닝하는 단계; 웨이퍼에 걸친 펄스형 광빔의 스캐닝 중에, 웨이퍼에서의 펄스형 광빔의 특성을 수신하는 단계; 특정한 펄스형 광빔 특성에 대해 웨이퍼의 물리적 속성의 결정 값을 수신하는 단계; 및 스캐닝 중에 수신되는 펄스형 광빔 특성과 물리적 속성의 수신된 결정 값에 기초하여, 웨이퍼에 걸친 스캐닝 중에 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 수정하는 단계를 포함한다.

Description

웨이퍼 기반 광원 파라미터 제어{WAFER-BASED LIGHT SOURCE PARAMETER CONTROL}

본 발명은 웨이퍼 기반 광원 파라미터 제어에 관한 것이다.

포토리소그래피는 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에 반도체 회로가 패터닝되는 공정이다. 포토리소그래피 광원은 웨이퍼 상의 포토레지스트를 노광하는데 이용되는 심자외선(DUV)을 제공한다. 포토리소그래피를 위한 DUV 광은 엑시머 광원에 의해 생성된다. 종종 이러한 광원은 레이저 소스이며, 펄스형 광빔은 펄스형 레이저 빔이다. 광빔은 빔 전달 유닛을 통해 전달되어, 레티클(또는 마스크)를 통해 필터링된 다음, 준비된 실리콘 웨이퍼 상에 투영된다. 이런 방식으로, 포토레지스트 상에 칩 디자인이 패터닝되고, 그 후 포토레지스트는 에칭 및 세정되며, 공정이 반복된다.

몇몇의 일반적인 양태에 따르면, 포토리소그래피 방법은, 펄스형 광빔을 생성하도록 광원에 지시하는 단계; 상기 펄스형 광빔으로 리소그래피 노광 장치의 웨이퍼를 노광하기 위해 상기 웨이퍼에 걸쳐 상기 펄스형 광빔을 스캐닝하는 단계; 상기 웨이퍼에 걸친 상기 펄스형 광빔의 스캐닝 중에, 상기 웨이퍼에서의 상기 펄스형 광빔의 특성을 수신하는 단계; 특정한 펄스형 광빔 특성에 대해 웨이퍼의 물리적 속성의 결정 값을 수신하는 단계; 및 스캐닝 중에 수신되는 상기 펄스형 광빔의 특성과 상기 물리적 속성의 수신된 결정 값에 기초하여, 상기 웨이퍼에 걸친 스캐닝 중에 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 수정하는 단계를 포함한다.

구현예는 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 물리적 속성의 결정 값은 상기 웨이퍼의 물리적 속성에 있어서의 오차를 포함할 수 있다. 상기 물리적 속성은 상기 웨이퍼에 형성되는 피처의 컨트라스트, 상기 펄스형 광빔에 노광되는 웨이퍼 영역에서의 임계 치수, 상기 펄스형 광빔에 노광되는 웨이퍼 영역에서의 포토레지스트 프로파일, 웨이퍼 상에 형성되는 층들 간의 오버레이, 및 상기 펄스형 광빔에 노광되는 웨이퍼 영역에서의 측벽 각 중 하나 이상일 수 있다.

특정한 광빔 특성에 대한 상기 웨이퍼의 물리적 속성의 결정 값은, 이전에 노광된 웨이퍼 상에서의 광빔 특성들의 세트에 대하여 상기 광원의 광빔에 의해 이전에 노광된 웨이퍼에 대한 상기 물리적 속성의 결정 값들의 세트를 수신함으로써 수신될 수 있다.

상기 웨이퍼에 걸친 상기 펄스형 광빔의 스캐닝 중에 상기 웨이퍼에서의 상기 광빔의 특성은, 상기 광빔이 상기 웨이퍼를 노광하는 위치를 수신함으로써 수신될 수 있다.

상기 웨이퍼에 걸친 상기 펄스형 광빔의 스캐닝 중에 상기 웨이퍼에서의 상기 광빔의 특성은, 상기 광빔이 상기 웨이퍼를 노광할 때의 상기 광빔의 에너지를 수신함으로써 수신될 수 있다.

상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터는 상기 펄스형 광빔의 타겟 성능 파라미터를 수정함으로써 수정될 수 있다. 방법은 또한, 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터의 측정치를 수신하는 단계; 측정된 성능 파라미터가 수정된 상기 타겟 성능 파라미터와 매칭되는지를 결정하는 단계; 및 측정된 성능 파라미터가 수정된 상기 타겟 성능 파라미터와 매칭되지 않는다고 결정되는 경우, 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 수정하기 위한 신호를 상기 광원에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 웨이퍼에서의 상기 광빔 특성은, 상기 리소그래피 노광 장치로부터 상기 광원으로의 제어 신호를 수신하고; 수신된 상기 제어 신호에 기초하여 상기 웨이퍼에서의 상기 광빔 특성을 결정함으로써 수신될 수 있다.

이러한 방법은 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터에 대한 수정을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터에 대한 수정은, 상기 웨이퍼에서의 광빔 특성의 함수로서 성능 파라미터들의 저장된 세트에 액세스하고, 액세스된 세트 내에서, 현재 웨이퍼에서의 상기 광빔의 수신된 특성에 대응되는 상기 성능 파라미터에 대한 값을 선택하며, 상기 성능 파라미터의 선택된 값을 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터의 현재 값과 비교함으로써 결정될 수 있다. 이러한 방법은, 상기 성능 파라미터의 선택된 값이 현재 값과 매칭되지 않는 경우, 상기 선택된 값과 매칭되도록 현재 성능 파라미터를 조정해야 한다고 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 광빔 특성에 대한 웨이퍼의 물리적 속성의 결정 값은, 상기 광빔의 수신된 특성에 기초하여 상기 특정한 광빔 특성에 대해 상기 웨이퍼의 물리적 속성의 값을 선택함으로써 수신될 수 있다.

상기 웨이퍼의 물리적 속성의 결정 값은, 상기 웨이퍼에서의 광빔 특성들의 세트에서 상기 웨이퍼의 측정된 물리적 속성들의 세트를 수신함으로써 수신될 수 있다. 방법은 또한, 상기 세트에서 상기 웨이퍼에서의 각각의 광빔 특성에 대하여, 상기 측정된 물리적 속성에 기초하여 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 결정하는 단계; 및 상기 세트 내에 각각의 광빔 특성에서의 결정된 성능 파라미터를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 펄스형 광빔은, 상기 웨이퍼의 필드에 걸쳐 상기 펄스형 광빔을 스캐닝함으로써 상기 웨이퍼에 걸쳐 스캐닝될 수 있고, 상기 필드는 노광되는 웨이퍼의 전체 영역 중 일부분이며, 상기 광빔의 특성은 상기 필드에 걸친 스캐닝 중에 상기 특성을 수신함으로써 수신될 수 있다.

상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터는, 스펙트럼 특징, 스펙트럼 특징의 오차, 상기 펄스형 광빔의 에너지, 상기 펄스형 광빔의 선량, 상기 펄스형 광빔의 파장에 있어서의 오차, 상기 펄스형 광빔의 대역폭, 및 상기 펄스형 광빔의 스펙트럼 형상 중 하나 이상을 수정함으로써 수정될 수 있다.

이러한 방법은 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 수정하는 것에 기초하여 상기 웨이퍼에서의 패터닝에 있어서 오차를 교정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 리소그래피 노광 장치를 수정하지 않고도 웨이퍼 패터닝에 있어서의 오차가 교정될 수 있다. 상기 리소그래피 노광 장치 내의 광학적 특징 또는 컴포넌트를 수정하지 않고도 웨이퍼 패터닝에 있어서의 오차가 교정될 수 있다.

상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터는, 상기 펄스형 광빔의 스펙트럼 특징을 수정함으로써 수정될 수 있고, 이러한 방법은 상기 광빔 특성이 수신될 때마다 스펙트럼 특징의 추정치를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 광빔 특성이 상기 웨이퍼의 각각의 필드에서 수신될 수 있고, 상기 필드는 노광되는 웨이퍼의 전체 영역 중 일부분이고 노광 윈도우의 1회 스캔으로 노광되는 웨이퍼의 영역이다.

상기 펄스형 광빔은, 펄스별로 상기 펄스형 광빔의 스펙트럼 형상을 교란(perturb)시킴으로써 생성될 수 있다. 상기 펄스형 광빔의 스펙트럼 형상은, 상기 광빔의 각각의 펄스의 중심 파장을, 미리규정된 반복 패턴으로 베이스라인 파장으로부터 시프트시킴으로써 펄스별로 교란될 수 있다. 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터는, 상기 광빔의 각각의 펄스의 중심 파장이 상기 베이스라인 파장으로부터 시프트되는 양을 수정함으로써 수정될 수 있다.

이러한 방법은 또한, 상기 웨이퍼를 스캐닝하기 전에: 이전에 노광된 하나 이상의 웨이퍼의 각각의 노광 필드에서의 1회 스캔 내에 상기 물리적 속성을 측정하는 단계; 및 상기 펄스형 광빔으로 노광되는 전체 웨이퍼에 걸쳐 각각의 노광 필드에 대하여 각각의 측정된 물리적 속성을 상관시키는 테이블을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 물리적 속성의 결정 값은, 생성된 상기 테이블로부터 현재 노광 필드에 대해 측정된 물리적 속성을 수신함으로써 수신될 수 있다. 상기 광빔 특성은, 상기 웨이퍼의 노광의 시작의 검출을 수신하고 상기 웨이퍼의 노광의 종료의 검출을 수신함으로써 수신될 수 있다.

다른 일반적인 양태로서, 포토리소그래피 시스템은, 펄스형 광빔을 생성하는 광원; 상기 펄스형 광빔을 포토리소그래피 노광 장치의 웨이퍼로 지향시킴으로써 상기 펄스형 광빔으로 상기 웨이퍼를 노광하는 광학 컴포넌트들의 세트; 상기 웨이퍼에 걸쳐 상기 펄스형 광빔을 스캐닝하도록 구성되는, 리소그래피 노광 장치 내의 스캐닝 광학 시스템; 상기 웨이퍼의 스캐닝 중에 상기 웨이퍼에서의 상기 펄스형 광빔의 특성을 출력하는, 상기 리소그래피 노광 장치 내의 모니터링 모듈; 웨이퍼에서의 펄스형 광빔 특성들의 세트에 대해 상기 웨이퍼에 대한 물리적 속성의 측정 값들의 세트를 수신하고, 수신된 결정 값들에 기초하여 상기 펄스형 광빔의 타겟 성능 파라미터와 상기 웨이퍼에서의 상기 펄스형 광빔 특성 사이의 상관을 출력하는 상관 모듈; 상기 웨이퍼에서의 상기 펄스형 광빔 특성의 출력을 수신하도록 상기 모니터링 모듈에 연결되고, 상관 레시피를 수신하도록 상기 상관 모듈에 연결되는 성능 파라미터 모듈로서, 수신된 광빔 특성과 상관 레시피에 기초하여 상기 성능 파라미터에 대한 값을 출력하도록 구성되는 성능 파라미터 모듈; 및 상기 성능 파라미터에 대한 출력 값을 수신하도록 상기 성능 파라미터 모듈에 연결되고, 수신된 출력 값에 기초하여 상기 광원의 하나 이상의 성능 파라미터를 수정하도록 상기 광원의 하나 이상의 물리적 특징부를 작동시키는 광원 작동 시스템에 연결되는 광원 모듈을 포함한다.

구현예는 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 포토리소그래피 시스템은, 하나 이상의 웨이퍼를 받아들이는 웨이퍼 홀더; 및 상기 웨이퍼에서의 각각의 광빔 특성에 대해 상기 웨이퍼의 물리적 속성을 측정하고 상기 웨이퍼에서의 각각의 광빔 특성에 대해 측정된 물리적 속성을 출력하는 검출 시스템을 포함하는 계측 모듈을 더 포함할 수 있다. 상기 상관 모듈은, 상기 계측 모듈로부터 출력을 수신하고 상기 계측 모듈로부터의 출력에 기초하여 상관 레시피를 생성하도록 연결될 수 있다. 상기 웨이퍼에서의 상기 광빔 특성은 펄스형 광빔이 상기 웨이퍼를 노광할 때의 상기 펄스형 광빔의 위치를 포함할 수 있다.

도 1은 리소그래피 노광 장치 및 계측 장치를 포함하는 포토리소그래피 시스템의 블록도이다.
도 2a는 도 1의 시스템의 예시적인 리소그래피 노광 장치의 블록도이다.
도 2b 및 2c는 노광 중의 예시적인 단계를 보여주는 도 2a의 예시적인 리소그래피 노광 장치의 블록도이다.
도 3은 도 1의 리소그래피 노광 장치의 내부 컨트롤러에 의해 생성되는 에시적인 신호 대 시간의 그래프이다.
도 4는 도 1의 포토리소그래피 시스템의 광원에 의해 생성되는 예시적인 광학 스펙트럼의 그래프이다.
도 5는 도 1의 포토리소그래피 시스템의 예시적인 광원의 블록도이다.
도 6은 도 1의 포토리소그래피 시스템의 예시적인 성능 파라미터 시스템의 블록도이다.
도 7a는 도 6의 성능 파라미터 시스템의 예시적인 성능 파라미터 모듈의 블록도이다.
도 7b는 도 7a의 성능 파라미터 모듈의 예시적인 컴포넌트들의 블록도이다.
도 8a 및 8b는 도 1의 리소그래피 노광 장치에서 이용될 수 있는 예시적인 모니터링 모듈의 블록도이다.
도 9는 도 1의 포토리소그래피 시스템의 예시적인 제어 시스템의 블록도이다.
도 10은 도 9의 제어 시스템 내에서 상관 모듈에 의해 수신되는 예시적인 리스트와 상관 모듈에 의해 출력되는 예시적인 리스트를 나타낸다.
도 11은 도 1의 포토레지스트 시스템을 이용하여 이미징될 수 있는 예시적인 웨이퍼의 도면이다.
도 12는 도 1의 포토레지스트 시스템의 광원으로부터 출력되는 성능을 조정함으로써 웨이퍼에서의 물리적 속성을 조정하기 위한 절차의 흐름도이다.
도 13은 웨이퍼에서의 광빔의 수신된 특성 및 특정한 광빔 특성에 대한 웨이퍼의 측정된 물리적 속성에 기초하여 광빔의 성능 파라미터를 수정해야 하는지를 결정하고 어떻게 수정해야 하는지를 결정하는 절차의 흐름도이다.
도 14는 광빔의 성능 파라미터를 수정하기 위한 절차의 흐름도이다.
도 15a는 도 12의 절차를 이용하여 광빔 성능 파라미터(대역폭)가 제어되는 방식을 보여주는 그래프이다.
도 15b는 각각의 필드에서 대역폭이 수정됨에 따라 웨이퍼 상의 측정된 물리적 속성이 어떻게 변화하는지는 보여주는 차트이다.
도 16의 그래프의 세트에서 위쪽 그래프는 도 12의 절차를 이용하여 각각의 슬릿 번호에 대해 광빔 성능 파라미터가 어떻게 변화하는지를 보여주고, 아래쪽 그래프는 도 12의 절차를 이용하여 변화하지 않는 광빔 성능 파라미터를 보여준다.
도 17a는 도 12의 절차를 이용하여 광빔 성능 파라미터(에너지)가 어떻게 제어되는지를 나타내는 그래프이다.
도 17b-17d는 별개의 대역폭 범위 각각에 대하여 각각의 필드에서 대역폭이 수정됨에 따라 웨이퍼 상의 측정된 물리적 속성이 어떻게 변화하는지를 보여주는 차트이다.
도 18은 도 12의 절차를 이용하여 웨이퍼의 각각의 필드 번호에 대하여 광빔 성능 파라미터(파장 오차)가 어떻게 변화하는지를 보여주는 그래프이다.
도 19는 도 12의 절차를 이용하여 웨이퍼에서의 광빔의 각각의 펄스에 대해 광빔 성능 파라미터(파장 오차)가 어떻게 변화하는지를 보여주는 그래프이다.
도 20a 및 20b는 광빔으로 웨이퍼를 노광하는 동안 별개의 위치 또는 시간에 취해지는 광빔의 스펙트럼 형상을 그래프로 나타낸 것이다.
도 21은 광빔의 광학 스펙트럼의 위상이 수정되어 광빔의 스펙트럼 형상을 필드별로 수정하는 예시적인 웨이퍼 맵이다.
도 22a 및 22b는 광빔의 성능 파라미터(포커스)에 따라 웨이퍼의 물리적 속성(임계 치수)이 어떻게 변화하는지를 나타내는 그래프이다.

도 1을 참조하면, 포토리소그래피 시스템(100)은 펄스형 광빔(110)을 웨이퍼(120)로 지향시키는 광원(105)을 포함한다. 포토리소그래피 시스템(100)은 또한, 웨이퍼(120)를 받아들이는 리소그래피 노광 장치(115), 및 이러한 리소그래피 노광 장치(115)와 광원(105)에 연결되는 제어 시스템(185)을 포함한다. 리소그래피 노광 장치(115)는 스캐닝 광학 시스템(125), 모니터링 모듈(140), 및 내부 컨트롤러(117)를 포함한다. 모니터링 모듈(140)은 웨이퍼(120)가 펄스형 광빔(110)으로 노광되는 동안 웨이퍼(120)에서의 펄스형 광빔(110)의 특성(예컨대, 위치)을 검출 또는 측정한다.

포토리소그래피 시스템(100)은 웨이퍼(120)를 받아들이는 웨이퍼 홀더(122)와 검출 시스템(155)을 포함하는 계측 장치(145)를 포함한다. 일부 구현예에서 웨이퍼 홀더(122)는 이전에 노광된 하나 이상의 웨이퍼(120)를 받아들인다. 다른 구현예에서 웨이퍼 홀더(122)는 또한 광빔이 웨이퍼(120)를 스캐닝하는 동안 웨이퍼(120)를 유지하고, 따라서 이러한 구현예에서는 계측 장치(145)가 실시간(즉, 웨이퍼의 노광 중에) 계측을 할 수 있다.

검출 시스템(155)은 웨이퍼에서의 특정한 광빔 특성에 대응되는 웨이퍼(120)의 물리적 속성을 측정한다. 예를 들어, 웨이퍼(120)의 물리적 속성은 리소그래피 도중에 웨이퍼 상에 형성되는 물리적 피처의 컨트라스트, 리소그래피 도중에 광빔(110)에 노광되는 웨이퍼 영역에서의 임계 치수, 리소그래피 도중에 광빔(110)에 노광되는 웨이퍼 영역에서의 포토레지스트 프로파일, 리소그래피 도중에 웨이퍼 상에 형성되는 각각의 층의 오버레이, 또는 리소그래피 도중에 광빔(110)에 노광되는 웨이퍼 영역에서의 피처의 측벽 각 등일 수 있다. 예를 들어, 광빔 특성은 리소그래피 도중에 광빔이 웨이퍼(120)를 노광하는 특정 위치일 수 있다. 이러한 예에서 검출 시스템(155)은 광빔이 웨이퍼를 노광하는 각각의 웨이퍼 위치에 대해 물리적 속성을 측정한다. 검출 시스템(155)은 웨이퍼에서의 각각의 광빔 특성에 대해 하나 이상의 측정된 물리적 속성을 포함하는 데이터 세트(160)를 출력한다. 검출 시스템(155)에 의해 측정되는 웨이퍼에서의 광빔 특성들의 수는, 필요한 제어의 양에 기초하여 선택될 수 있거나, 또는 측정되는 특정 물리적 속성에 기초할 수 있다.

제어 시스템(185)은 계측 장치(145)의 검출 시스템(155)으로부터 웨이퍼에서의 각각의 광빔 특성에 대한 측정된 물리적 속성의 출력(160)을 수신한다. 이러한 수신된 정보에 기초하여, 제어 시스템(185)은 웨이퍼(120) 상에서 각각의 광빔 특성에 대해 (포토리소그래피 시스템(100)을 이용하여) 이전에 처리된 웨이퍼(120)의 물리적 형상에 있어서 오차가 있는지를 결정할 수 있고, 웨이퍼 형상에 있어서의 이러한 오차를 보상하기 위해서 펄스형 광빔(110)의 성능 파라미터를 어떻게 조정해야 할지를 결정할 수 있다. 또는, 제어 시스템(185)은 웨이퍼 형상을 조정하기 위해 광빔(110)의 성능 파라미터를 어떻게 조정해야 할지를 결정할 수 있다. 웨이퍼 형상은 웨이퍼(120)가 광빔(110)에 노광되는 동안 발생하는 패터닝으로 인하여 웨이퍼(120) 상에 형성되는 기하학적 패턴이다. 따라서, 이러한 기하학적 패턴은 필요한 패턴으로의 웨이퍼에서의 일련의 인각(engraving)이거나 새로운 재료의 일련의 증착일 수 있고, 이러한 기하학적 패턴은 웨이퍼 및 이러한 웨이퍼로부터 형성되는 칩의 이용을 가능하게 하도록 고유하게 형상화된다.

포토리소그래피 시스템(100)의 다른 컴포넌트, 예컨대 성능 파라미터 시스템(150) 및 하나 이상의 계측 시스템(180) 등이 제어 시스템(185)에 연결된다. 예를 들어, 성능 파라미터 시스템(150)은 광원(105)으로부터 광빔을 수광하고 제어 시스템(185)으로부터의 입력에 기초하여 광원(105)의 스펙트럼 출력을 미세하게 튜닝하는 스펙트럼 특징 모듈을 포함할 수 있다. 하나 이상의 측정 시스템(180)은 예를 들어 광원(105)으로부터 출력되는 광빔(110)의 스펙트럼 특징(예컨대, 대역폭 및 파장) 또는 에너지 등의 속성을 측정한다.

리소그래피 노광 장치(115)에서 현재 웨이퍼(120)의 스캐닝 중에, 제어 시스템(185)은 광빔(110)이 웨이퍼(120)를 어떻게 스캐닝하는지를 나타내는 정보(165)를 모니터링 모듈(140)로부터 수신한다. 이러한 정보는 광빔이 웨이퍼(120)를 노광할 때의 광빔(110)의 특성(예컨대, 공간적 위치 또는 에너지)이다. 예를 들어, 이러한 정보는 광빔(110)이 웨이퍼(120)를 노광하고 있는 위치를 결정하는데 이용될 수 있다.

제어 시스템(185)은 모니터링 모듈(140)로부터의 정보(165)와 검출 시스템(155)으로부터의 출력(160)을 모두 이용하여 광원(105)에 의해 생성되는 펄스형 광빔(110)의 하나 이상의 광학 성능 파라미터를 어떻게 수정해야 할지 결정할 수 있다. 이런 식으로 펄스형 광빔(110)의 하나 이상의 광학 성능 파라미터의 변화 또는 교란이 이용되어, 리소그래피 노광 장치(115) 내에서 웨이퍼의 스캐닝 중에 지속적으로 발생하는 웨이퍼(120)의 물리적 속성 또는 이러한 물리적 속성에 있어서의 오차를 수정할 수 있다.

이러한 이유로 인하여, 광원(105)은 웨이퍼(120)를 노광하는 동안 리소그래피 노광 장치(115)에 변경을 가하지 않고도 웨이퍼내(intra-wafer) 단위로(예컨대, 필드별로) 또는 필드내(intra-field) 단위로(예를 들면, 슬릿별로) 구동될 수 있다. 개시된 기술은 웨이퍼별로, 필드별로, 또는 슬릿별로 실시간으로 임의의 스펙트럼 생성을 가능하게 할 수 있다. 이는 웨이퍼 노광 및 데이터 로깅의 능력과 유연성을 향상시킬 수 있다.

또한 도 2a를 참조하면, 웨이퍼(120)의 노광에 관해 논의가 이루어진다. 컨트롤러(117)는 특정한 특성과 타이밍을 갖는 광빔(110)을 공급하도록 하는 명령을 광원(105)에 제공함으로써(예컨대, 제어 시스템(185)을 통해) 층들이 웨이퍼(120) 상에 인쇄되는 방식을 제어한다.

리소그래피 노광 장치(115)는 광빔(110)으로부터의 노광 중에 웨이퍼(120)가 이동될 수 있도록 하기 위해 웨이퍼(120)가 운송되는 스테이지(220)를 포함한다. 리소그래피 노광 장치(115)는 예를 들어 하나 이상의 집속 렌즈, 마스크(234), 및 대물 요소(232)를 구비하는 조명 시스템을 포함하는 광학 요소(210)를 포함한다. 마스크(234)는 하나 이상의 방향을 따라서, 예를 들면 광빔(110)의 광축(238)을 따라 또는 광축(238)에 수직인 평면에서 이동가능하다. 대물 요소(232)는 투영 렌즈를 포함하며 마스크(234)로부터 웨이퍼(120) 상의 포토레지스트로 이미지 전사가 일어날 수 있게 한다. 조명 시스템은 또한 마스크(234) 상에 충돌하는 광빔(110)에 대한 각도 범위를 조정한다.

"필드"는 웨이퍼(120)의 노광 필드(210)를 지칭하며, 이러한 노광 필드(210)는 노광 슬릿 또는 윈도우(200)의 1회 스캔으로 노광되는 웨이퍼(120)의 영역이고, 노광 윈도우(200)는 1회 조명 선량으로 노광되는 웨이퍼(120)의 조명 영역이다. 동일한 영역(노광 윈도우)을 조명하는 광빔(110)의 펄스들의 수는 리소그래피 노광 장치(115) 내에서 하나 이상의 노광 슬릿에 의해 제어된다.

노광 중에, 웨이퍼(120)는 광빔(110)에 의해 조사된다. 공정 프로그램 또는 레시피에 의해, 웨이퍼(120) 상에서의 노광의 길이, 사용되는 마스크(234), 및 노광에 영향을 미치는 다른 요인이 결정된다.

컨트롤러(117)는 특정한 특성과 타이밍을 갖는 광빔(110)을 공급하도록 하는 명령을 광원(105)에 제공함으로써(예컨대, 제어 시스템(185)을 통해) 층들이 웨이퍼(120) 상에 인쇄되는 방식을 제어한다. 특히, 컨트롤러(117)는 광원(105)에 하나 이상의 신호를 전송함으로써 광원(105)이 펄스 또는 펄스들의 버스트를 방출하는 시기를 제어한다.

이와 같이, 웨이퍼(120)에서의 광빔 특성이 광빔이 웨이퍼(120)를 노광하는 위치인 예에서는, 검출 시스템(155)이 각각의 필드에 대해서, 각각의 슬릿에 대해서, 또는 광빔의 특정 수의 펄스들에 대해서 웨이퍼의 물리적 속성을 측정할 수 있다; 따라서 웨이퍼 위치들의 수는 웨이퍼 필드당 1-10개의 위치 또는 웨이퍼당 1-10개의 위치만큼이나 적을 수 있고, 웨이퍼 필드당 100-300개의 위치만큼이나 많을 수도 있다(또는 슬릿별로 또는 펄스별로도 가능하다).

예를 들어 도 3을 참조하면, 컨트롤러(117)는 새로운 웨이퍼(120)가 스테이지(220) 상에 놓였다고 결정하는 경우 광원(105)에 웨이퍼 노광의 시작을 지시하는 웨이퍼 노광 신호(300)를 광원(105)에 전송하도록 구성될 수 있다. 웨이퍼 노광 신호(300)는 웨이퍼가 노광되는 중에는 높은 값(305)(예컨대, 5 등의 정수값)을 가질 수 있고, 웨이퍼 노광의 종료 시에는 낮은 값(310)(예컨대, 0)으로 스위칭할 수 있다. 부가적으로, 컨트롤러(117)는 게이트 신호(315)를 광원(105)에 전송한다; 게이트 신호(315)는 펄스들의 전체 버스트 동안에는 높은 값(320)(예컨대, 1)을 가지고 버스트들 사이의 시간 동안에는 낮은 값(325)(예컨대, 0)을 가진다. 버스트 내의 펄스들의 수는 동일한 노광 윈도우를 조명하는 광빔(110)의 동일한 수의 펄스들일 수 있고, 따라서 필드와 동일할 수 있다. 일부 구현예로서, 버스트(또는 필드)의 값은 수백, 예컨대 100-400개의 펄스들이다. 컨트롤러(117)는 또한 트리거 신호(330)를 광원(105)에 전송한다; 트리거 신호(330)는 광원(105)의 각각의 펄스에 대해 높은 값(예컨대, 1)을 가지고, 각각의 연속하는 펄스들 사이의 시간 동안 낮은 값(예컨대, 0)을 가진다.

리소그래피 도중에, 광빔(110)의 복수의 펄스들이 웨이퍼(120)의 동일한 영역을 조명하여 조명 선량을 형성하게 된다. 슬릿(200)의 사이즈는 마스크(234) 앞에 놓인 노광 슬릿(205)에 의해 제어된다. 슬릿(205)은 셔터와 유사하게 설계될 수 있고, 개폐가능한 복수의 블레이드를 포함할 수 있다; 그러면 노광된 영역의 사이즈는 스캐닝 및 비-스캐닝 방향으로 블레이드들 간의 거리에 의해 결정된다. 일부 구현예에서, N의 값은 수십, 예를 들면 10-100개의 펄스, 10-70개의 펄스, 또는 10-50개의 펄스이다. 다른 구현예로서, N의 값은 수백, 예컨대 100-400개의 펄스이다.

노광 필드(210)에 걸쳐 노광 윈도우(200)를 스캐닝하기 위해 노광 중에 마스크(234), 대물 요소(232), 및 웨이퍼(120) 중 하나 이상이 서로에 대해 이동될 수 있다. 예를 들면, 도 2b 및 2c에는 스캐닝 시에 예시적인 두 단계가 나타나 있다.

펄스형 광빔(110)의 광학 성능 파라미터는 광빔(110)의 에너지, 광빔(110)의 스펙트럼 속성, 예컨대 파장 또는 대역폭, 그리고 광빔(110)의 에너지 또는 스펙트럼 속성에 있어서의 오차를 포함한다. 이하에서는 광원(105) 및 광빔(110)의 스펙트럼 속성에 관해 논의가 이루어질 것이다.

도 4를 참조하면, 광원(105)에 의해 생성되는 펄스형 광빔(110)의 광학 스펙트럼(또는 방출 스펙트럼)(400)은 광학 에너지 또는 파워가 상이한 파장에 걸쳐 어떻게 분포하고 있는지에 관한 정보를 포함한다. 광빔(110)의 광학 스펙트럼(400)은, 스펙트럼 세기(405)(반드시 절대적인 캘리브레이션이 적용된 것은 아님)가 파장 또는 광학 주파수(410)의 함수로 도시되어 있는 다이어그램의 형태로 제시되어 있다. 광학 스펙트럼(400)은 광빔(110)의 스펙트럼 형상 또는 세기 스펙트럼으로 지칭될 수 있다. 광빔(110)의 스펙트럼 속성 또는 특징은 세기 스펙트럼의 임의의 양상 또는 표현을 포함한다. 예를 들어, 대역폭이 한 가지 스펙트럼 특징이다. 광빔의 대역폭은 이러한 스펙트럼 형상의 폭의 척도이며, 이러한 폭은 레이저 광의 파장 또는 주파수로 주어질 수 있다. 광학 스펙트럼(400)에 관한 세부사항과 관련된 임의의 적합한 수학적 구성(즉, 메트릭)이 이용되어 광빔의 대역폭을 특징짓는 값을 추정할 수 있다. 예를 들면, 광빔 대역폭을 특징짓기 위해 스펙트럼 형상의 최대 피크 세기 중 일정 비율(X)로 스펙트럼의 전체 폭(FWXM라 칭해짐)이 이용될 수 있다. 다른 예로서, 광빔 대역폭을 특징짓기 위해 통합된 스펙트럼 세기 중 일정 비율(Y)을 포함하는 스펙트럼의 폭(EY라 칭해짐)이 이용될 수 있다.

도 5를 참조하면, 예시적인 광원(505)은 광빔(110)으로서 펄스형 광빔을 생성하는 펄스형 레이저 소스이다. 도 5의 예에 도시된 바와 같이, 광원(505)은 시드 광빔(502)을 파워 증폭기(PA)(510)에 제공하는 주 발진기(MO)(500)를 포함하는 2-단계 레이저 시스템이다. 주 발진기(500)는 통상적으로 증폭이 일어나는 이득 매질과 광학 공진기 등의 광학 피드백 메커니즘을 포함한다. 파워 증폭기(510)는 통상적으로 주 발진기(500)로부터의 시드 레이저 빔으로 시드될 때 증폭이 발생하는 이득 매질을 포함한다. 파워 증폭기(510)가 재생 링 공진기로 설계되는 경우, 파워 링 증폭기(PRA)라 칭해지고, 이 경우 충분한 광학 피드백이 링 설계로부터 제공될 수 있다. 주 발진기(500)는 비교적 낮은 출력 펄스 에너지에서 중심 파장 및 대역폭 등의 스펙트럼 파라미터의 미세 튜닝을 가능하게 한다. 파워 증폭기(510)는 주 발진기(500)로부터 출력을 수신하고, 이러한 출력을 증폭하여 포토리소그래피에 이용하기 위한 출력을 위해 필요한 파워를 얻게 된다.

이러한 예에서, 성능 파라미터 시스템(150)은 스펙트럼 특징 선택 모듈(551)을 포함하고, 하나 이상의 측정 시스템(180)은 제어 시스템(185)에 연결되는 측정 시스템(580', 580")을 포함한다. 측정 시스템(180')은 출력 커플러(515)로부터 출력을 수신하는 라인 중심 분석 모듈(LAM)이다.

주 발진기(500)는 두 개의 기다란 전극들을 갖는 방전 챔버, 이득 매질로 기능하는 레이저 가스, 전극들 사이에서 가스를 순환시키기 위한 팬을 포함하고, 방전 챔버의 일측의 스펙트럼 특징 선택 시스템(550)과 방전 챔버의 다른 측의 출력 커플러(515) 사이에 레이저 공진기가 형성된다. 하나 이상의 빔 수정 광학 시스템(525)이 필요한 경우 레이저 빔의 사이즈 및/또는 형상을 수정한다. 라인 중심 분석 모듈(580')은 시드 광빔(502)의 파장을 측정 또는 모니터링하는데 이용될 수 있는 측정 시스템(180)의 한 가지 예시적인 유형이다. 라인 중심 분석 모듈은 광원(505) 내의 다른 위치에 놓일 수도 있거나, 광원(505)의 출력부에 놓일 수도 있다.

방전 챔버에서 이용되는 레이저 가스는 필요한 파장 및 대역폭 근방에서 레이저 빔을 생성하기 위한 임의의 적합한 가스일 수 있고, 예를 들면 레이저 가스는 약 193nm의 파장으로 광을 방출하는 아르곤 플루오라이드(ArF) 또는 약 248nm의 파장으로 광을 방출하는 크립톤 플루오라이드(KrF)일 수 있다.

파워 증폭기(510)는 파워 증폭기 방전 챔버를 포함하고, 이러한 증폭기가 재생(재순환) 링 증폭기인 경우, 파워 증폭기는 또한 빔 반사체(530)를 포함하며, 빔 반사체는 광빔을 다시 방전 챔버 내로 반사하여 순환 경로를 형성하게 된다. 파워 증폭기 방전 챔버는 한 쌍의 기다란 전극들, 이득 매질로 기능하는 레이저 가스, 및 전극들 사이에서 가스를 순환시키기 위한 팬을 포함한다. 시드 레이저 빔(502)은 파워 증폭기(510)를 반복적으로 통과함으로써 증폭된다. 빔 수정 광학 시스템(525)은 시드 광빔을 인커플링(in-coupling)하고 증폭된 방사선의 일부를 파워 증폭기로부터 아웃커플링(out-coupling)하기 위한 방법(예컨대, 부분 반사 미러)을 제공하여 출력 광빔(110)을 형성하게 된다.

측정 시스템(580")은 광빔(110)의 베이스라인 광학 스펙트럼을 생성하는데 이용된다. 일부 구현예에서는, 측정 시스템(580")이 독일 베를린 소재의 LTB Lasertechnik Berlin GmbH에서 생산한 ELIAS 에셸 분광기 등의 격자 분광기를 포함할 수 있다. 다른 구성으로서, 측정 시스템(580")은 스펙트럼 속성의 온보드 실시간 측정을 위해 이용될 수 있고, 광빔(110)의 경로를 따라 놓이는 빔 분할 장치로부터 재지향되는 광빔(110) 중 일부를 수광하는 에탈론 분광기를 포함할 수 있다. 에탈론 분광기는 광빔 부분이 통과하게 되는 에탈론을 포함하는 광학 요소, 및 이러한 광학 요소로부터의 출력 광을 수광하는 검출기를 포함한다. 검출기의 출력은 제어 시스템(185)에 연결된다; 이런 식으로, 제어 시스템(185)은 검출기에 의해 기록되는 각각의 광학 스펙트럼(400)을 수신한다.

다시 도 2a를 참조하면, 예를 들어 웨이퍼 상에 방사선 감응 포토레지스트 재료의 층을 증착한 다음, 포토레지스트 층 위에 패터닝된 마스크(234)를 배치하고, 그 후 선택된 방사선(즉, 광빔(110))에 마스크 포토레지스트 층을 노광함으로써 웨이퍼(120) 상에 미세전자 피처가 형성될 수 있다. 그 후 웨이퍼(120)는 수용액 또는 용제 등의 현상액에 노출된다. 그리고 현상액에 저항성이 있는 포토레지스트 층의 부분이 웨이퍼(120) 상에 남게 되고, 포토레지스트 층의 나머지는 현상액에 의해 제거되어 아래의 웨이퍼(120) 재료를 노출시키게 된다.

웨이퍼(120)는 부가적인 공정 단계를 이용하여 처리될 수 있고, 이러한 단계는 웨이퍼(120)의 재료 또는 웨이퍼(120) 상에 증착되는 재료에 개구(예컨대, 그루브, 채널, 또는 홀)의 패턴을 생성하기 위해 상이한 마스크(234)를 이용하는 에칭, 증착, 및 리소그래피 공정 등의 공정 단계의 조합 중 하나 이상일 수 있다. 이러한 개구는 웨이퍼(120) 상에 미세전자 피처의 층을 만들기 위해 절연성, 도전성, 또는 반도체 재료로 채워질 수 있다. 그 다음에 웨이퍼(120)는 하나씩 분리되어 개개의 칩을 형성하게 되고, 이는 컴퓨터 및 기타 다른 소비자 또는 산업 전자 디바이스 등의 다양한 전자 제품으로 통합될 수 있다.

웨이퍼(120)에 형성된 미세전자 피처의 사이즈가 작아짐에 따라(예컨대, 웨이퍼(120)에 의해 형성되는 칩의 사이즈가 감소), 포토레지스트 층에 형성되는 피처의 사이즈 또한 작아져야 한다. 임계 치수(CD)는 반도체 기판(웨이퍼(120)) 상에 인쇄되어야 하는 피처 사이즈이고, 따라서 CD는 정밀한 사이즈 제어를 요할 수 있다.

CD를 줄이는 한 가지 방법은 대물 요소(232)에서 투영 렌즈의 개구수(NA)를 높이는 것이다. 그러나, 투영 렌즈의 NA가 높아짐에 따라 웨이퍼(120) 상의 마스크(234)의 투영된 이미지는 분리된 피처들에서 초점 심도(DOF)를 잃게 된다. 처리된 웨이퍼의 보다 높은 수율을 얻기 위해 DOF가 필요한데, 이는 제조 공정이 포커스 변화를 필요로 하기 때문이다. 낮은 DOF의 결과로서, 처리된 웨이퍼의 수율은 수용불가할 정도로 낮을 수 있다.

대부분의 투영 렌즈(대물 요소(232)에서 이용됨)는 색수차를 갖는데, 이는 광원(105)의 파장 오차가 있는 경우 웨이퍼(120) 상에 이미징 오차를 발생시킨다. 색수차에 의해 유발되는 한 가지 오차는 포커스 오차이며 다른 오차들은 훨씬 더 작은 경향이 있다. 예를 들어, 광빔(110)의 파장이 타겟 파장에서 벗어나는 경우, 웨이퍼(120) 상의 이미지는 상당한 포커스 평면 오차를 가질 것이다.

도 6을 참조하면, 예시적인 성능 파라미터 시스템(650)이 도시되어 있고, 이는 광원(105)과 연관되는 하나 이상의 성능 파라미터를 제어 또는 수정하기 위해 제어 시스템(185)으로부터의 출력을 수신한다. 성능 파라미터 시스템(650)은 하나 이상의 성능 파라미터 모듈(651)(예컨대, 651A, 651B, 651C, ... 651x)을 포함한다. 제어되어야 하는 성능 파라미터에 따라, 광원(105)의 그러한 성능 파라미터를 수정 또는 변경하기 위해 특정한 성능 파라미터 모듈(651)이 선택될 수 있다. 각각의 성능 파라미터 모듈(651)은 자신의 컨트롤러(652A, 652B, 652C, ... 652x)를 포함할 수 있고, 이러한 컨트롤러는 펌웨어와 소프트웨어의 임의의 조합 형태로 전자기기들을 포함한다. 각각의 성능 파라미터 모듈(651)은 자신의 작동 시스템들의 세트(654A, 654B, 654C, ... 654x)를 포함할 수 있고, 이러한 작동 시스템들은 광원(105)의 각각의 특징부(666A, 666B, 666C, ... 666x)에 커플링되는 액추에이터를 포함한다. 이러한 액추에이터는, 예를 들면 제어되어야 하는 광원의 특징에 따라 기계식, 전기적, 광학적, 열적, 유압식 액추에이터의 임의의 조합일 수 있다. 광원(105)의 이러한 각각의 특징부(666A, 666B, 666C, ... 666x)를 제어함으로써, 각각의 성능 파라미터가 조정될 수 있다.

성능 파라미터 모듈(651)의 세트가 도 6에 도시되어 있지만, 성능 파라미터 시스템(650)이 단지 하나의 성능 파라미터 모듈을 포함하거나 임의의 수의 성능 파라미터 모듈을 포함하는 것도 가능하다.

도 7a를 참조하면, 성능 파라미터 모듈(651)의 일례로서 스펙트럼 특징 모듈(751)이 블록도로 도시되어 있다. 이러한 예시적인 스펙트럼 특징 모듈(751)은 광원(105)으로부터의 광에 커플링된다. 일부 구현예로서, 스펙트럼 특징 모듈(751)은 주 발진기(500)로부터 광을 수광하여 주 발진기(500) 내에서 파장 및 대역폭 등의 파라미터의 미세 튜닝을 가능하게 한다.

스펙트럼 특징 모듈(751)은 스펙트럼 특징 컨트롤러(752) 등의 컨트롤러를 포함할 수 있고, 이러한 컨트롤러는 펌웨어와 소프트웨어의 임의의 조합 형태로 전자기기들을 포함한다. 컨트롤러(752)는 스펙트럼 특징 작동 시스템(754, 756, 758) 등의 하나 이상의 작동 시스템에 연결된다. 3개의 작동 시스템이 도시되어 있지만, 이보다 적거나 또는 이보다 많은 작동 시스템이 제공될 수 있다. 각각의 작동 시스템(754, 756, 758)은 광학 시스템(766)의 각각의 광학적 특징부(760, 762, 764)에 연결되는 하나 이상의 액추에이터를 포함할 수 있다. 이러한 광학적 특징부(760, 762, 764)는 생성된 광빔(110)의 특정한 특성을 조정하여 광빔(110)의 스펙트럼 특징을 조정하도록 구성된다. 컨트롤러(752)는 제어 시스템(185)으로부터 제어 신호를 수신하며(이하 논의함), 이러한 제어 신호는 하나 이상의 작동 시스템(754, 756, 758)을 작동시키거나 제어하기 위한 특정 명령을 포함한다. 작동 시스템(754, 756, 758)은 서로 함께, 즉 협력하여 동작하도록 선택되고 설계될 수 있다. 나아가, 각각의 작동 시스템(754, 756, 758)은 스펙트럼 특징에 대한 특정한 부류의 교란(disturbance) 또는 수정에 응하도록 최적화될 수 있다. 제어 시스템(185)에 의해 이러한 조율과 협력이 이루어져, 광원(105)이 광범위한 배열의 교란을 받게 되더라도 스펙트럼 특징(예컨대, 파장 또는 대역폭)을 소정의 설정값으로 또는 적어도 설정값 근방의 소정 범위 내에서 유지 또는 보유하게 될 수 있다. 또는, 제어 시스템(185)에 의해 조율과 협력이 이루어져, 이하 논의하는 바와 같이, 광빔(110)의 스펙트럼 형상을 합성하여 합성된 스펙트럼 형상을 형성하도록 스펙트럼 특징(예컨대, 파장)을 수정할 수 있다. 또는, 제어 시스템(185)에 의해 이러한 조율과 협력이 이루어져, 웨이퍼(120) 상에 형성된 물리적 피처에 있어서의 오차를 교정하도록 스펙트럼 특징(예컨대, 대역폭)을 수정할 수 있다.

각각의 광학적 특징부(760, 762, 764)는 광원(105)에 의해 생성된 광빔(110)에 광학적으로 커플링된다. 일부 구현예로서, 광학 시스템(766)은 라인 협소화 모듈이며, 이는 예를 들어 도 7a의 스펙트럼 특징 모듈(751)의 예시적인 광학 컴포넌트들의 블록도인 도 7b에 도시된 것과 같다. 이러한 라인 협소화 모듈은 광학적 특징부(760, 762, 764)로서 반사성 격자(780) 등의 분산형 광학 요소와 프리즘(782, 784, 786, 788) 등의 굴절형 광학 요소를 포함하고, 이들 중 하나 이상은 회전가능할 수 있다. 이러한 라인 협소화 모듈의 일례는 2012년 3월 27일에 발행되고 발명의 명칭이 "System Method and Apparatus for Selecting and Controlling Light Source Bandwidth"인 미국 특허 제8,144,739호('739 특허)에서 찾을 수 있으며, 이러한 문헌은 원용에 의해 전체로서 본원에 포함된다. 739' 특허에서는, 빔 확장기(하나 이상의 프리즘(782, 784, 786, 788)을 포함) 및 격자(780) 등의 분산형 요소를 포함하는 라인 협소화 모듈에 대해 기술하고 있다. 격자(780) 등의 작동가능한 광학적 특징부에 대한 각각의 작동 시스템, 및 하나 이상의 프리즘(782, 784, 786, 788)은 도 7b에 도시되어 있지 않다.

작동 시스템(754, 756, 758)의 각각의 액추에이터는 광학 시스템의 각각의 광학적 특징부(760, 762, 764)를 이동시키거나 제어하기 위한 기계적 디바이스이다. 액추에이터는 모듈(752)로부터 에너지를 받아들이며, 이러한 에너지를 광학 시스템의 광학적 특징부(760, 762, 764)에 부여되는 일종의 운동으로 변환한다. 예를 들면 '739 특허에서는, 빔 확장기의 하나 이상의 프리즘을 회전시키기 위한 회전 스테이지 및 구동 장치(격자의 영역들에 힘을 가하기 위한 장치)와 같은 작동 시스템에 관해 기술하고 있다. 작동 시스템(754, 756, 758)은 예를 들어, 스텝퍼 모터, 밸브, 압력 제어형 디바이스, 압전 소자, 리니어 모터, 유압식 액추에이터, 보이스 코일 등의 모터를 포함할 수 있다.

스펙트럼 특징 선택 시스템(750)이 광학 시스템의 하나의 광학적 특징부에 커플링된 단지 하나의 작동 시스템을 포함하고 광학 시스템의 나머지 광학적 특징부는 작동되지 않은 상태로 남아 있는 것도 가능하다. 예를 들어 도 7b에서는, 단지 하나의 프리즘(예컨대, 프리즘(782))만이 작동 시스템과 커플링되어 작동되고 프리즘(782)은 압전 소자의 제어 하에서 이동가능할 수 있도록 라인 협소화 모듈이 설정될 수 있다. 예를 들어, 프리즘(782)은 압전 소자의 제어 하에 이동가능한 스테이지 상에 장착될 수 있고, 압전 소자는 모듈(752)에 의해 제어된다.

또 다른 유형의 성능 파라미터 모듈(651)은 예를 들어, 광원(105)으로부터 출력되는 광빔(110)의 에너지를 제어하는 에너지 모듈일 수 있다. 일부 구현예로서, 하나 이상의 가스 방전 챔버(예컨대, 주 발진기(500) 내의 가스 방전 챔버 또는 파워 증폭기(510)의 가스 방전 챔버)에 대한 전압을 제어함으로써 에너지가 제어된다. 다른 구현예로서, 주 발진기(500) 및 파워 증폭기(510) 각각에서의 방전 사이의 상대적인 타이밍을 조정함으로써 에너지가 제어된다. 이러한 경우, 제어 시스템(185)은 에너지의 타겟 값을 수신한다. 또는, 모니터링 모듈(140)이 타겟 값으로부터의 성능 파라미터의 편차를 모니터링하고, 컨트롤러(117)는 광빔(110)의 에너지를 수정 및 제어하기 위해 광원(105) 내에서 전압 및 타이밍 또는 기타 다른 특징을 조정한다.

도 1을 다시 참조하면, 계측 장치(145)는 고 분해능 이미징을 위해 예를 들어 1 nm 미만의 피처 사이즈를 표시할 수 있도록 설계된 고 분해능 주사 전자 현미경(SEM) 등의 자체 내장형 시스템일 수 있다. SEM은 전자의 포커싱된 빔으로 웨이퍼(120)를 스캐닝함으로써 샘플(이 경우, 웨이퍼(120))의 이미지를 생성하는 전자 현미경의 한 유형이다. 전자는 웨이퍼(120) 내의 원자와 상호작용하여, 웨이퍼의 표면 토폴로지 및 조성에 관한 정보를 함유하는 검출가능한 다양한 신호를 생성하게 된다. 전자 빔은 래스터 스캔 패턴으로 스캐닝될 수 있고, 전자 빔의 위치가 검출된 신호와 조합되어 이미지를 생성하게 된다. SEM은 1 나노미터(nm)보다 양호한 분해능을 달성할 수 있다. 웨이퍼(120)는 임의의 적합한 환경, 예를 들면 높은 진공상태, 낮은 진공상태, (environmental SEM에 있어서) 습식 조건에서 다양한 범위의 초저온 또는 상승된 온도에서 관찰될 수 있다. 가장 일반적인 검출 모드는 전자 빔에 의해 여기되는 원자에 의해서 방출되는 2차 전자에 의한 것이다. 2차 전자의 수는 웨이퍼(120)의 표면과 전자 빔 간의 각도의 함수이다. 다른 시스템에서는, 후방 산란 전자 또는 x-선이 검출될 수 있다.

예를 들어, SEM은 웨이퍼를 이미징하도록 특별하게 설계된 CD-SEM일 수 있다. 계측 장치(145)로 이용될 수 있는 적합한 자체 내장형 시스템은 미국 캘리포니아 Santa Clara 소재의 Applied Materials 사에서 제조된 VeritySEM™ 또는 일본 도쿄 Minato-ku 소재의 Hitachi High-Technologies 사에서 제조된 CG 시리즈 CDSEM(예컨대, CG5000)이다.

다른 구현예로서, 계측 장치(145)는 웨이퍼(120)를 향해 에너지의 펄스를 전송하고 웨이퍼(120)로부터 반사 또는 회절된 에너지를 측정하는 스캐터로미터이다. 스캐터로미터는 하나의 센서에서 오버레이, 포커스 및 CD의 측정을 조합할 수 있다. 일부 구현예로서, 계측 장치(145)는 (네덜란드 Veldhoven 소재의 ASML Netherlands B.V.에서 제조된) YieldStar S-250D 이고, 이는 CD를 측정하기 위한 선택적인 능력뿐만 아니라, 회절 기반 오버레이 및 회절 기반 포커스 기술을 이용하여 온-프로덕트 오버레이 및 포커스의 측정을 가능하게 하는 독립형 계측 기구이다.

일부 구현예로서, 계측 장치(145)는 웨이퍼(120)의 각각의 층에 배치된 재료의 별개 패턴들이 정확히 정렬되었는지 여부를 결정하는 오버레이 계측 장치이다. 예를 들어, 오버레이 계측 장치는 웨이퍼의 각각의 층의 컨택, 라인, 및 트랜지스터가 서로에 대해 정렬되었는지 판정한다. 패턴 간 임의의 종류의 오정렬은 단락 회로 및 접속 장애를 유발할 수 있고, 이는 수율 및 이익률에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 실제로는 웨이퍼(120) 상에 각각의 층이 형성된 후, 그러나 제2의 층이 형성된 후에 오버레이 계측 장치가 이용된다. 오버레이 계측 장치는 웨이퍼 상의 이전에 형성된 층에 대한 웨이퍼 상의 가장 최근에 형성된(즉, 현재의) 층의 상대적인 위치를 측정하는데, 여기서 가장 최근에 형성된 층은 이전에 형성된 층 위에 형성된다. 현재 웨이퍼 층과 이전에 형성된 웨이퍼 층 사이의 상대적인 위치는 광빔이 웨이퍼를 노광하는 각각의 장소에 대해 측정된다(웨이퍼(120)에서 측정된 광빔(110)의 특성이 이러한 장소에 대응되는 경우). 예시적인 오버레이 계측 장치는 미국 캘리포니아 Milpitas 소재의 KLA-Tencor 사에서 제조한 Archer™ 500 시리즈이다.

위에서 논의한 바와 같이, 모니터링 모듈(140)은 광빔(110)이 웨이퍼(120)를 스캐닝하는 방식을 나타내는 정보를 실시간으로 제어 시스템(185)에 제공한다. 이러한 정보는 광빔이 웨이퍼(120)를 노광할 때의 광빔(110)의 특성이다. 일부 구현예에서는, 노광 스캔 중에 따라서 실시간으로 광빔(110)이 웨이퍼(120)를 노광하고 있는 위치를 결정하기 위해 이러한 정보가 이용될 수 있다; 이러한 정보는 웨이퍼의 스캔 중에 주기적으로 제공될 수 있고, 예를 들면 웨이퍼의 각각의 필드에 대하여, 웨이퍼의 스캔 중에 설정된 횟수 동안, 또는 웨이퍼의 하나의 필드 내에서 설정된 횟수 동안 정보가 제공될 수 있다.

도 8a를 참조하면, 일부 구현예로서 모니터링 모듈(140)은 (리소그래피 노광 장치(115)의) 컨트롤러(117)로부터 광원(105)으로 전송되는 하나 이상의 신호를 모니터링 또는 관측하도록 배치되는 신호 모니터(840')를 포함한다. 예를 들어 다시 도 3을 참조하면, 신호 모니터(840')는 다음의 예시적인 신호 중 하나 이상의 검출하도록 구성될 수 있다: 웨이퍼 노광 신호(300)가 높은 값(305) 상태인 시기; 게이트 신호(315)가 낮은 값(325) 상태인 시기; 트리거 신호(330)가 낮은 값 상태이고 게이트 신호(315)가 높은 값(320) 상태인 시기; 웨이퍼 노광 신호(300)가 높은 값(305)으로부터 낮은 값(310)으로 스위칭하는 시기; 또는 트리거 신호(330)가 일정 횟수(예를 들면, 슬릿에 대응하는 횟수) 높은 값 상태인 이후에 낮은 값으로 스위칭하는 시기.

도 8b를 참조하면, 다른 구현예로서 모니터링 모듈(140)은, 광빔이 웨이퍼(120)를 노광한 직후에 광빔(110)의 에너지를 검출하기 위해 리소그래피 노광 장치(115) 내에 배치된 에너지 또는 파워 센서(840")를 포함한다. 센서(840")는 예컨대 포토다이오드 파워 센서, 열 파워 센서, 또는 초전성 에너지 센서일 수 있다. 센서(840")는 광원(105)과 웨이퍼(120) 사이의 경로 상에서 광빔(110)이 반사되는 광학 요소에 위치할 수 있다.

도 9를 참조하면, 본 명세서에서 기술되는 시스템 및 방법의 양태에 관련된 제어 시스템(185)에 대한 세부사항이 제공된다. 제어 시스템(185)은 도 9에 도시되지 않은 다른 특징을 포함할 수 있다. 일반적으로, 제어 시스템(185)은 디지털 전자 회로, 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 및 소프트웨어 중 하나 이상을 포함한다.

특히 제어 시스템(185)은 메모리(900)를 포함하며 이러한 메모리는 ROM 및/또는 RAM일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령 및 데이터를 유형적으로 구현하는데 적합한 저장 디바이스는 예를 들면 EPROM, EEPROM, 및 플래시 메모리 디바이스 등의 반도체 메모리 디바이스를 포함하는 모든 형태의 비휘발성 메모리; 내장 하드 디스크 및 착탈식 디스크 등의 자기 디스크; 자기-광학 디스크; 및 CD-ROM 디스크를 포함한다. 제어 시스템(185)은 또한 하나 이상의 입력 디바이스(905)(예를 들어, 키보드, 터치 스크린, 마이크로폰, 마우스, 핸드핼드 입력 디바이스 등), 및 하나 이상의 출력 디바이스(910)(스피커 또는 모니터 등)를 포함할 수 있다.

일반적으로, 제어 시스템(185)은 하나 이상의 프로그램가능 프로세서(915), 및 프로그램가능 프로세서(예컨대, 프로세서(915))에 의해 실행되도록 기계 판독가능 저장 디바이스에 유형적으로 구현되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품(920)을 포함한다. 하나 이상의 프로그램가능 프로세서(915)는 각각, 입력 데이터를 운용하여 적절한 출력을 생성함으로써 필요한 기능을 수행하도록 명령들의 프로그램을 실행할 수 있다. 일반적으로, 프로세서(915)는 메모리(900)로부터 명령 및 데이터를 수신한다. 앞서 언급한 임의의 것들은 전용 설계된 ASIC(주문형 집적 회로)로 보강되거나 이러한 ASIC에 통합될 수 있다.

특히, 제어 시스템(185)은 상관 모듈(925)(프로세서(915)와 같은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 제품의 세트일 수 있음) 및 성능 파라미터 모듈(930)(프로세서(915)와 같은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 제품의 세트일 수 있음)을 포함한다. 상관 모듈(925)은 계측 장치(145) 내에서 검출 시스템(155)으로부터 출력(160)을 수신한다. 성능 파라미터 모듈(930)은, 광빔(110)이 웨이퍼(120)를 스캐닝하는 방식에 관한 실시간 정보(165)를 모니터링 모듈(140)로부터 수신하고, 상관 모듈(925)로부터 출력된 정보(935), 및 성능 파라미터의 타겟 값(937)을 수신한다. 제어 시스템은 또한, 광원 모듈(945) 및 광원 작동 시스템(950)을 포함한다. 광원 모듈(945)은 성능 파라미터 모듈(930)로부터 타겟 성능 파라미터(940)를 수신하고, 측정 시스템(180)으로부터 성능 파라미터의 측정 값을 수신한다. 광원 모듈(945)의 출력은 광원 작동 시스템(950)에게 광원(105)의 특징을 어떻게 조정해야 할지 표시한다. 광원 작동 시스템(950)은 광원(105) 및 성능 파라미터 시스템(150)에 연결된다.

도 9에서는 제어 시스템(185)을 모든 컴포넌트들이 물리적으로 함께 위치하는 것처럼 보이는 박스로 표현하였지만, 제어 시스템(185)이 서로 물리적으로 떨어져 있는 컴포넌트들로 이루어지는 것도 가능하다. 예를 들어, 광원 모듈(945) 및 광원 작동 시스템(950)은 광원(110)과 물리적으로 함께 위치할 수 있고; 상관 모듈(925)은 광원(945), 메모리(900), 및 프로세서(915)로부터 떨어져 있는 별개 내장된 컴퓨터일 수 있다.

도 10을 참조하면, 상관 모듈(925)에 의해 수신된 출력(160)은 웨이퍼에서의 각각의 펄스형 광빔 특성(1004)에 대한 웨이퍼(120)의 측정된 물리적 속성(1002)의 리스트(1000)이다. 웨이퍼(120)의 측정된 물리적 속성(1002)의 예에는, 웨이퍼에 형성되는 피처의 컨트라스트, 웨이퍼 영역에서의 선폭 또는 임계 치수(CD), 포토레지스트 프로파일, 측벽 각, 및 최종 레지스트 두께 등이 포함된다. 물리적 속성(1002)은, 웨이퍼(120)를 노광하는 광빔의 속성(예컨대, 포커스 또는 선량)에 따라 물리적 속성의 곡선 또는 플롯(예컨대, 보쑹 곡선)의 맥락으로 분석될 수 있다.

웨이퍼에서의 펄스형 광빔 특성(1004)은 광빔이 웨이퍼(120)를 노광하는 위치일 수 있다. 이러한 경우, 출력(160)은 웨이퍼 상의 각각의 위치(1004)에 대해 웨이퍼(120)의 측정된 물리적 속성(1002)의 리스트(100)이다. 도 11을 또한 참조하면, 이러한 위치는 예시적인 웨이퍼(1120)의 각각의 노광 필드에서 취해질 수 있고, 이 경우 각각의 노광 필드는 연속하는 번호로 표기되어 웨이퍼(1120) 상에 42개의 필드가 존재하게 된다. 따라서, 검출 시스템(155)은 계측 장치(145) 내에서 웨이퍼(1120) 상의 각각의 필드에서의 물리적 속성(1002)을 측정한다. 상관 모듈(925)은 각각의 펄스형 광빔 특성(1004)과 광빔(110)의 성능 파라미터(1012)를 상관시키는 리스트(1010)를 출력한다. 상관 모듈(925)은 특정한 펄스형 광빔 특성(1004)에서 물리적 속성(1002)을 수정 또는 교정하게 될 광빔(110)의 성능 파라미터(1012)를 결정한다. 예를 들어 특성(1004)이 웨이퍼(1120) 상의 위치이고 측정된 물리적 속성(1002)이 CD 오차인 경우, 상관 모듈(925)은 웨이퍼(1120) 상의 각각의 위치에서 CD 오차를 보상하기 위해 광빔(110)의 대역폭(성능 파라미터)을 어떻게 조정해야 할지 결정할 수 있다. 생성된 리스트(1010)는 성능 파라미터 모듈(930)에 전송되는 정보(935)이다. 그러므로 상관 모듈(925)은, 리소그래피 노광 장치(115) 내의 특성(예컨대, 광학적 특성) 또는 컴포넌트를 수정하지 않고도 웨이퍼(120) 상에 나타나는 물리적 오차를 보상하기 위해 펄스형 광빔의 하나 이상의 성능 파라미터를 어떻게 조정해야 할지 결정할 수 있다.

도 12를 참조하면, 포토리소그래피 시스템(100)은 웨이퍼내 단위로(예컨대, 필드별로) 또는 필드내 단위로(예컨대, 펄스별로) 광원으로부터 출력되는 성능을 수정 또는 조정함으로써 웨이퍼에서의 물리적 속성을 조정하기 위한 절차(1200)를 수행한다. 이러한 절차(1200)의 하나 이상의 단계는 제어 시스템(185) 및/또는 컨트롤러(117)에 의해 수행될 수 있다.

처음에, 펄스들의 세트로 광빔(110)을 생성하기 위한 신호가 광원(105)에 전송된다(1205). 예를 들어, 광원 모듈(945)은 웨이퍼 노광 신호(300), 게이트 신호(315), 및 트리거 신호(330) 중 하나 이상의 신호를 컨트롤러(117)로부터 수신하고, 이러한 신호의 값에 기초하여 광원(105)의 특징부를 작동시키고 펄스의 버스트로 광빔(110)을 생성하도록 광원 작동 시스템(950)에 지시하도록 구성될 수 있다. 생성된 광빔(110)은 웨이퍼(120)에 걸쳐 스캐닝된다(1210). 예를 들어 컨트롤러(117) 및 제어 시스템(185)은, N개의 펄스들이 웨이퍼(120)의 각각의 필드를 조명하도록 웨이퍼(120)의 노광 필드(210)에 걸쳐 노광 윈도우(200)를 스캐닝하기 위해 마스크(234), 대물 요소(232), 및 웨이퍼(120) 중 하나 이상을 서로에 대해 상대적으로 이동시키도록 리소그래피 노광 장치(115) 내의 컴포넌트들과 펄스형 광빔(110)의 생성을 조화시킬 수 있다.

광빔(110)이 웨이퍼(120)에 걸쳐 스캐닝되는 동안(1210), 제어 시스템(185)(특히, 성능 파라미터 모듈(930))은 모니터링 모듈(140)로부터 정보(165)를 수신하고, 이러한 정보는 스캐닝 도중 적시의(in time) 단계에서 웨이퍼(120)에서의 펄스형 광빔(110)의 특성이다(1215). 따라서, 예를 들면 제어 시스템(185)은, 예컨대 노광 필드 내의 특정 펄스에 대해 또는 웨이퍼의 특정한 노광 필드에 대해, 스캐닝 도중 적시의 이러한 단계에서 펄스형 광빔(110)의 위치를 나타내는 값을 수신한다. 적시의 단계는 성능 파라미터를 펄스별로 제어하는 것이 요구되는 경우 단일 펄스의 시간 이내일 수 있다. 적시의 단계는 단일 노광 필드의 시간 이내일 수 있다(따라서, N개의 펄스들 동안 지속될 수 있고, 이는 약 100개의 펄스일 수 있다). 적시의 단계는, 복수의 펄스를 포함하지만 노광 필드의 사이즈보다는 작은 단일 슬릿의 시간 이내일 수 있고, 따라서 필드 내의 N개의 펄스 중 일부분인 소정 개수와 1개 사이의 특정 값 동안 지속될 수 있다.

필드별로 제어가 이루어지는 예에서, 모니터링 모듈(140)이 도 8a의 모니터링 모듈(840')과 유사하게 설계되는 경우, 제어 시스템(185)은 게이트 신호(315)가 높은 값(320)으로부터 낮은 값(325)으로 스위칭되었음을 나타내는 신호를 모니터링 모듈(840')로부터 수신할 수 있다. 이러한 정보는, 광빔(110)이 웨이퍼(120) 상의 노광 필드의 단부에 있음을 의미하며, 따라서 웨이퍼(120)에 대한 광빔(110)의 상대적인 위치에 관한 정보를 제어 시스템(185)에 제공하게 된다. 펄스별로 제어가 이루어지는 다른 예로서, 제어 시스템(185)은 트리거 신호(330)가 높은 값으로부터 낮은 값으로 방금 스위칭되었고 게이트 신호(315)가 높은 값(320) 상태에 있음을 나타내는 신호를 모니터링 모듈(840')로부터 수신할 수 있다. 이러한 정보는 광빔(110)의 펄스가 현재 노광 필드 내에서 종료되었음을 의미한다.

제어 시스템(185)(특히, 상관 모듈(925))은 검출 시스템(155)으로부터 출력(160)을 수신하고, 즉 특정한 광빔 특성(1004)에 대해 웨이퍼(120)의 물리적 속성의 결정 값(1002)을 수신한다(1220). 일반적으로, 각각의 광빔 특성(1004)에 대해 웨이퍼(120)의 물리적 속성의 결정 값(1002)은 리스트(100)로서 수신되며, 이러한 리스트는 계측 장치(145)로부터의 출력(160) 내에 있고 이전에 노광된 웨이퍼의 분석 및 측정에 기초한다. 계측 장치(145)가 리소그래피 노광 장치(115) 내에 통합되어 스테이지(220) 상에 장착된 현재 웨이퍼의 노광 중에 실시간으로 웨이퍼(120)의 물리적 속성을 측정하는 것도 가능하다.

제어 시스템(185)(특히, 성능 파라미터 모듈(930))은, 모니터링 모듈(140)로부터 수신된 정보(165)(웨이퍼(120)에서의 펄스형 광빔(110)의 특성)(1215)와 검출 시스템(155)으로부터의 특정한 광빔 특성(1004)에 대한 웨이퍼(120)의 물리적 속성의 수신된 결정 값(1002)(1220)에 기초하여 광빔(110)의 성능 파라미터를 수정해야 할지 여부 및 수정해야 할 양을 결정한다(1225). 제어 시스템(185)은, 성능 파라미터가 수정될 필요가 있다고 결정된 경우(1225), 웨이퍼(120)에 걸친 스캐닝 도중에 펄스형 광빔(110)의 성능 파라미터를 수정한다(1230). 특히, 제어 시스템(185)은 현재 시간 단계 이후 다음 시간 단계 이전에 펄스형 광빔(110)의 성능 파라미터를 수정할 수 있다. 이러한 시간 단계가 광빔(110)의 전체 펄스인 경우, 성능 파라미터의 수정은 현재 펄스 이후, 광빔(110)의 다음 펄스가 방출되기 전에 일어날 수 있다. 시간 단계가 전체 필드인 경우, 성능 파라미터의 수정은 현재 노광 필드가 완료된 이후, 다음 노광 필드가 개시되기 전에 일어날 수 있다. 따라서, 예를 들어 도 3을 참조하면, 시간 단계가 전체 필드(F)인 경우, 수정은 시간 T(mod)에서 일어날 수 있고, 이는 웨이퍼(120)의 2개의 노광 필드들 사이의 시간이다.

제어 시스템(185)은 웨이퍼(120)의 스캐닝이 완료되었는지 여부를 결정한다(1235). 예를 들어, 제어 시스템(185)(특히, 성능 파라미터 모듈(930))은 웨이퍼 노광 신호(300)가 높은 값(305)(웨이퍼가 노광 중임을 나타냄)으로부터 낮은 값(310)(웨이퍼 노광의 종료를 나타냄)으로 스위칭되었음을 나타내는 신호를 모니터링 모듈(840')로부터 수신할 수 있다. 모니터링 모듈(840')로부터의 신호가 높은 값(305) 상태인 경우, 웨이퍼(120)의 스캐닝은 완료되지 않은 것이며(1235) 스캐닝은 계속된다(1210). 모니터링 모듈(840')로부터의 신호가, 웨이퍼 노광 신호(300)가 낮은 값(310)으로부터 높은 값(305)으로 스위칭하였음을 나타내는 경우, 웨이퍼(120)의 스캐닝은 완료된 것이며(1235) 웨이퍼(120)의 후처리가 오프라인으로 수행된다(1240).

도 13을 참조하면, 제어 시스템(185)은, 웨이퍼(120)에서의 펄스형 광빔(110)의 수신된 특성(1215)과 특정한 광빔 특성(1004)에 대한 웨이퍼(120)의 물리적 속성의 수신된 결정 값(1002)(1220)에 기초하여 광빔(110)의 성능 파라미터를 수정해야 할지 여부 및 수정해야 하는 양을 결정하기 위한 절차(1225)를 수행할 수 있다. 제어 시스템(185)(특히, 성능 파라미터 모듈(930))은 (상관 모듈(925)에 의해 생성된) 웨이퍼에서의 광빔 특성의 함수로서의 성능 파라미터의 리스트 또는 세트에 액세스하고(1300); 이렇게 액세스된 세트 내에서 현재 웨이퍼(120)에서의 (모니터링 모듈(140)로부터의) 광빔의 수신된 특성에 대응되는 성능 파라미터에 대한 값을 선택하고(1305); 펄스형 광빔(110)의 성능 파라미터의 현재 측정 값(937)과 성능 파라미터의 선택된 값을 비교한다(1310). 부가적으로, 성능 파라미터의 선택된 값이 현재 값과 매칭되지 않는 경우, 제어 시스템(185)(특히, 성능 파라미터 모듈(930))은 현재 타겟 성능 파라미터가 성능 파라미터의 선택된 값과 매칭되도록 조정되어야 한다고 결정한다(1315).

도 14를 참조하면, 절차(1230)를 수행함으로써 펄스형 광빔의 성능 파라미터가 수정될 수 있다(1230). 제어 시스템(185)(특히, 성능 파라미터 모듈(930))은 광빔(110)의 타겟 성능 파라미터를 수정한다(1400). 제어 시스템(185)(특히, 광원 모듈(945))은 측정 시스템(180)으로부터 펄스형 광빔(110)의 성능 파라미터의 측정치를 수신하고(1405), 측정된 성능 파라미터가 수정된 타겟 성능 파라미터(940)와 매칭되는지 여부를 결정한다(1410). 측정된 성능 파라미터는, 수정된 타겟 성능 파라미터와 동일하거나 측정된 성능 파라미터와 수정된 타겟 성능 파라미터 간의 차이가 미리정해진 임계치보다 작은 경우 수정된 타겟 성능 파라미터와 매칭된다고 여겨질 수 있다.

예를 들어, 성능 파라미터가 광빔(110)의 대역폭인 특정 응용예에서, 이러한 대역폭(E95 메트릭을 이용하여 측정)은 타겟 대역폭 근방 ±30 펨토미터(fm) 이내로 제어될 수 있다. 다른 예로서, 성능 파라미터가 광빔(110)의 평균 파장 오차인 특정 응용예에서, 이러한 파장 오차는 타겟 파장 오차 근방 ±6 fm 이내로 제어될 수 있다. 추가적인 예로서, 성능 파라미터가 광빔(110)의 에너지 안정성(예컨대 에너지 오차)인 특정 응용예에서, 이러한 에너지 오차는 타겟 에너지 오차의 4% 이내로 제어될 수 있다.

측정된 성능 파라미터가 수정된 타겟 성능 파라미터와 매칭되지 않는다고 제어 시스템(185)(특히, 광원 모듈(945))이 결정하는 경우(1410), 제어 시스템(185)은 펄스형 광빔(110)의 성능 파라미터를 수정하기 위한 신호를 광원 작동 시스템(950)을 통해 광원(105)에 전송한다(1415).

절차(1200)를 수행함으로써, 웨이퍼(120)에서의 패터닝 오차는, 리소그래피 노광 장치(115)의 특징 또는 장치 내의 광학 컴포넌트를 수정하지 않고도 광빔(110)의 성능 파라미터를 수정함으로써 교정될 수 있다.

도 15a 및 15b를 참조하면, 일부 구현예로서, 절차(1200)를 이용하여 제어되는 광빔 성능 파라미터는 광빔(110)의 대역폭(레이저 펄스 에너지의 통합 에너지 중 X%(여기서 X는 95일 수 있음)를 포함하는 스펙트럼 폭 또는 EX와 같은 적합한 메트릭을 이용하여 측정되거나 특성화된 대역폭)이고 이는 필드별로 제어된다(즉, 이러한 절차에서 시간 단계는 각각의 노광 필드에 대해 일어남). 이러한 예에서, 광빔(110)의 대역폭은 웨이퍼(120)의 각각의 필드에 대해 조정된다. 도 15a에서는, 상관 모듈(925)로부터 출력되는, 노광 필드(1004)에 상관되는 대역폭(1012)의 예시적인 리스트(1010)가 그래프(1510)로 도시되어 있다. 도 15b에서는, 이전에 노광된 웨이퍼(120)의 각각의 노광 필드(1004)에 대해 측정된 물리적 속성(예컨대, 임계 치수)이 웨이퍼 개략도로 도시되어 있고, 여기서 색상은 임계 치수의 값에 대응하며, 이는 각각의 노광 필드에 대해 제로의 공칭 값, 0, 녹색의 색상으로부터 변화한다. 도 15b에 대한 데이터는, 300 fm 내지 1600 fm 범위의 대역폭으로 동작하는 광원(110)으로 노광된 웨이퍼(120)에 대하여 계측 장치(145)에 의해 취득되었으며, 이러한 대역폭의 값은 도 15a에 도시된 것과 같은 웨이퍼의 각각의 필드에 따라 변화한다. 적색 또는 청색인 필드의 경우, 임계 치수는 공칭 값으로부터 벗어나 있다. 웨이퍼에서의 측정된 물리적 속성을 벌충(offset)하기 위해 대역폭을 어떻게 조정해야 할지를 결정하는데 이러한 정보가 이용될 수 있다. (도 15a에 표현된) 리스트(1010)에 따르면, 웨이퍼(120)의 각각의 필드에서 임계 치수(1002)를 수정 또는 교정하기 위해 대역폭(1012)이 각각의 노광 필드에 대해 어떻게 조정되어야 하는지가 나타나 있다.

도 16을 참조하면, 일부 구현예로서, 절차(1200)를 이용하여 제어되는 광빔 성능 파라미터는 광빔(110)의 대역폭이고, 이는 필드내 단위로(예컨대, 슬릿별로) 제어되며, 다시 말해서 절차에 있어서 시간 단계가 필드의 각각의 슬릿에서 일어나게 된다. 위쪽 그래프는 상관 모듈(925)로부터 출력되는 예시적인 리스트(1010)를 나타내는 그래프(1610)이고, 아래쪽 그래프(1620)는 성능 파라미터 모듈(930)로부터 어떠한 수정 또는 조정도 없는 상태의 대역폭 반응을 나타낸다. 이러한 그래프(1610)에서, 대역폭(1012)의 성능 파라미터는 웨이퍼(120)의 필드의 각각의 노광 슬릿과 상관된다. 이에 따르면, 웨이퍼(120)의 각각의 필드에서 특정 물리적 속성(1002)을 수정 또는 교정하기 위해 대역폭(1012)이 각각의 노광 필드에 대해 어떻게 조정되어야 하는지가 나타나 있다.

도 17a를 참조하면, 일부 구현예로서, 절차(1200)를 이용하여 제어되는 광빔 성능 파라미터는 광빔(110)의 에너지이며, 이는 필드별로 제어된다(즉, 절차에 있어서 시간 단계는 각각의 노광 필드에 대해 일어남). 이러한 에에서, 광빔(110)의 에너지는 웨이퍼(120)의 각각의 필드에 대해 조정된다. 도 17a에는, 상관 모듈(925)로부터 출력되는, 노광 필드(1004)에 상관되는 에너지(1012)의 예시적인 리스트(1010)가 그래프(1710)로 도시되어 있다. 이러한 리스트(1010)에 따르면, 웨이퍼(120)의 각각의 필드에서 임계 치수(1002)를 수정 또는 교정하기 위해 에너지(1012)가 각각의 노광 필드에 대해 어떻게 조정되어야 하는지가 나타나 있다.

도 17b, 17c, 17d에는, 이전에 노광된 웨이퍼(120)의 각각의 노광 필드(1004)에 대해 측정된 물리적 속성(예컨대, 임계 치수)이 웨이퍼 개략도의 세트로 나타나 있으며, 여기서 색상은 임계 치수의 값에 대응하며, 이는 각각의 노광 필드에 대해 제로의 공칭 값, 0, 녹색의 색상으로부터 변화한다. 도 17b에 대한 데이터는, (E95 메트릭을 이용하여 측정된) 300 fm 내지 600 fm 범위의 대역폭으로 동작하는 광원(110)으로 이전에 노광된 웨이퍼(120)에 대하여 계측 장치(145)에 의해 취득되었고; 도 17c에 대한 데이터는, (E95 메트릭을 이용하여 측정된) 300 fm 내지 800 fm 범위의 대역폭으로 동작하는 광원으로 이전에 노광된 웨이퍼(120)에 대하여 계측 장치(145)에 의해 취득되었으며; 도 17d에 대한 데이터는, (E95 메트릭을 이용하여 측정된) 300 fm 내지 900 fm 범위의 대역폭으로 동작하는 광원으로 이전에 노광된 웨이퍼(120)에 대하여 계측 장치(145)에 의해 취득되었다. 이러한 대역폭의 값은 도 15a에 도시된 것과 같은 웨이퍼의 각각의 필드에 따라 변화한다. 적색 또는 청색인 필드의 경우, 임계 치수는 공칭 값으로부터 벗어나 있다.

도 18을 참조하면, 그래프(1810)는 절차(1200)를 이용하여 필드별로(또는 웨이퍼내 단위로) 광빔(110)의 파장(fm 등의 임의 단위) 오차의 성능 파라미터의 조정 또는 변화를 나타낸다. 그래프(1800)의 각각의 데이터 포인트는 버스트 또는 필드를 나타내며, 웨이퍼(120)에서의 물리적 속성(예컨대, 임계 치수)의 오차를 교정하기 위해 파장 오차가 어떻게 수정되는지를 보여준다.

도 19를 참조하면, 그래프(1910)는 펄스별로(또는 필드내 단위로) 광빔(110)의 파장 오차의 성능 파라미터의 조정 또는 변화를 나타낸다. 수직축은 필드 내의 펄스 수를 나타내며, 수평축은 파장 오차를 나타낸다(중심의 0 값으로부터). 그래프(1910)의 각각의 데이터 포인트는 펄스를 나타내며, 웨이퍼(120)에 있어서의 물리적 속성(예컨대, 임계 치수)의 오차를 교정하기 위해 파장 오차가 어떻게 수정되는지를 보여준다. 그래프(1910)로부터 알 수 있는 바와 같이, 이러한 파장 오차는 필드의 제1 반부에 형성되는 펄스에 대해서 더 큰 경향이 있지만, 필드의 제2 반부에 대해서는 줄어드는 경향이 있다.

도 20a 및 20b를 참조하면, 각각의 그래프(2000, 2050)는, 웨이퍼(120)에서 물리적 속성의 특정 변화를 다루기 위해 광원(110)의 스펙트럼 형상(하나의 성능 파라미터)가 웨이퍼 스캔을 통하여 어떻게 수정 또는 조정되는지를 나타낸다. 예를 들어, 이러한 스펙트럼 형상은 하나의 버스트를 통하여 유지될 수 있거나, 각각의 버스트에 따라 변화될 수 있거나, 각각의 펄스 또는 각각의 슬릿에 따라 변화될 수 있다. 그래프(2000, 2050)는 스펙트럼 형상의 두 가지 예를 나타내지만, 많은 다른 예가 가능하다. 스펙트럼 형상은 광학 스펙트럼(400)의 위상을 변경함으로써 조정될 수 있다; 위상은 스펙트럼 합성에 의해 생성되는 파장의 피크들 간의 거리이다. 파장 피크들 간의 거리를 변경함으로써, 스펙트럼의 형상이 웨이퍼(120)에 걸쳐 수정될 수 있다.

도 21을 또한 참조하면, 스펙트럼의 위상이 수정되는 예시적인 웨이퍼 맵이 도시되어 있다. 웨이퍼 노광의 시작 시에, 레이저는 제1 버스트(필드)의 제1 트리거 신호(330) 이전에 (리소그래피 노광 장치(115) 내의) 컨트롤러(117)로부터 리셋 비트(웨이퍼 노광 신호(300))를 수신한다. 각각의 노광 필드(버스트)의 시작 시에, 광원(110)은 이러한 버스트의 제1 트리거 신호(330) 이전에 컨트롤러(117)로부터 펄스 수 정보를 수신한다. 그 다음에 레이저 소프트웨어(제어 시스템(185) 내에 있을 수 있음)는 웨이퍼(120)에서의 조명 요구사항에 기하여 바로 다음 필드에 대해 최적의 스펙트럼을 생성하도록 파장 수정의 진폭(A), 위상 오프셋(φ), 및 디더 기간(dither period; N)을 계산하고 결정할 수 있다.

정보의 수신과 제1 트리거 신호 간의 타이밍은 제어 시스템(185)이 계산과 분석을 완료하기에 충분한 시간을 허용하도록 적절히 책정된다. 이런 식으로, 각각의 필드(예컨대, 도 21에서 i 및 i+1)는 완전히 상이한 스펙트럼을 가질 수 있고, 펄스별 또는 필드별로 조명 유연성을 제공하게 된다. 각각의 필드의 종료 시에, 예를 들면 T(mod) 초 이내에, 광원(110)에 관한 모든 정보, 및 필드 내에서 광원(110)을 트리거링하기 위한 조건이 광원 모듈(945)에 전송되고, 적절히 처리되며 예를 들면 메모리(900) 내에 기록된다. 기록된 정보는 또한 온라인 또는 오프라인의 웨이퍼내(intra-wafer) 및 웨이퍼간(inter-wafer) 특성화를 위해 이용될 수 있다.

절차(1200)는 제어 시스템(185)을 통해 또는 광원(105)에 전용화된 제어 시스템(185)의 일부를 통해 활성화 및 비활성화될 수 있다. 이러한 절차(1200)는 웨이퍼 특성화 및 웨이퍼별 스펙트럼 트렌드 제어를 위해 이용될 수 있다. 이러한 절차(1200)는 필드내 또는 필드간 폐쇄 루프 스펙트럼 제어를 위해 이용될 수 있다. 현재의 버스트의 스펙트럼은 지난 마지막 버스트의 정보의 계산에 기초하여 적응될 수 있다.

이런 식으로, 스펙트럼은 필드별로 또는 웨이퍼별로 생성된다. 그리고 필드별 및 웨이퍼별로 스펙트럼 형상의 적응 제어가 이루어진다.

도 22a를 또한 참조하면, 그래프(2200)는 광빔(110)의 포커스(광빔 파라미터(1012))에 따른 웨이퍼(120)에서의 임계 치수(물리적 속성(1002))를 나타낸다. 이러한 그래프(2200)는 통상 보쑹 곡선이라 지칭되며, 이는 포커스 허용범위 및 노광 허용범위에 따른 인쇄된 피처의 임계 치수의 변화를 분석할 수 있게 한다. 그래프(2200)는 (정사각형 또는 원 등의) 심볼을 포함하는 플롯들의 세트를 나타내며, 이러한 플롯들은 대칭적인 광학 스펙트럼(400)으로 생성되었다. 한편, 심볼이 없는 그래프(2200)에 도시된 플롯들의 세트는 비대칭적인 광학 스펙트럼(400)으로 생성되었다. 그래프(2200)는 도 22b에 반복되어 있지만, 비대칭적인 광학 스펙트럼(400)으로 생성된 플롯들이 기울어져 있음을 나타내기 위해 라인(2230)이 부가되었다. 이런 식으로, 광학 스펙트럼(400)의 형상을 수정함으로써 보쑹 기울기 또는 시프트가 유도된다.

Claims

포토리소그래피 방법으로서,
펄스형 광빔을 생성하도록 광원에 지시하는 단계;
상기 펄스형 광빔으로 리소그래피 노광 장치의 웨이퍼를 노광하기 위해 상기 웨이퍼에 걸쳐 상기 펄스형 광빔을 스캐닝하는 단계;
상기 웨이퍼에 걸친 상기 펄스형 광빔의 스캐닝 중에, 상기 웨이퍼에서의 상기 펄스형 광빔의 특성을 수신하는 단계;
특정한 펄스형 광빔 특성에 대해 웨이퍼의 물리적 속성의 결정 값을 수신하는 단계; 및
스캐닝 중에 수신되는 상기 펄스형 광빔 특성과 상기 물리적 속성의 수신된 결정 값에 기초하여, 상기 웨이퍼에 걸친 스캐닝 중에 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 수정하는 단계
를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 물리적 속성의 결정 값은 상기 웨이퍼의 물리적 속성에 있어서의 오차를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 물리적 속성은 상기 웨이퍼에 형성되는 피처의 컨트라스트, 상기 펄스형 광빔에 노광되는 웨이퍼 영역에서의 임계 치수, 상기 펄스형 광빔에 노광되는 웨이퍼 영역에서의 포토레지스트 프로파일, 및 상기 펄스형 광빔에 노광되는 웨이퍼 영역에서의 측벽 각 중 하나 이상인, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
특정한 광빔 특성에 대해 상기 웨이퍼의 물리적 속성의 결정 값을 수신하는 단계는, 이전에 노광된 웨이퍼 상에서의 광빔 특성들의 세트에 대하여 상기 광원의 광빔에 의해 이전에 노광된 웨이퍼에 대한 상기 물리적 속성의 결정 값들의 세트를 수신하는 단계를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 웨이퍼에 걸친 상기 펄스형 광빔의 스캐닝 중에 상기 웨이퍼에서의 광빔의 특성을 수신하는 단계는, 상기 광빔이 상기 웨이퍼를 노광하는 위치를 수신하는 단계를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 웨이퍼에 걸친 상기 펄스형 광빔의 스캐닝 중에 상기 웨이퍼에서의 광빔의 특성을 수신하는 단계는, 상기 광빔이 상기 웨이퍼를 노광할 때의 상기 광빔의 에너지를 수신하는 단계를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 수정하는 단계는 상기 펄스형 광빔의 타겟 성능 파라미터를 수정하는 단계를 포함하고, 상기 방법은:
상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터의 측정치를 수신하는 단계;
측정된 성능 파라미터가 수정된 상기 타겟 성능 파라미터와 매칭되는지를 결정하는 단계; 및
측정된 성능 파라미터가 수정된 상기 타겟 성능 파라미터와 매칭되지 않는다고 결정되는 경우, 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 수정하기 위한 신호를 상기 광원에 전송하는 단계
를 더 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 웨이퍼에서의 상기 광빔 특성을 수신하는 단계는:
상기 리소그래피 노광 장치로부터 상기 광원으로의 제어 신호를 수신하는 단계; 및
수신된 상기 제어 신호에 기초하여 상기 웨이퍼에서의 상기 광빔 특성을 결정하는 단계
를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터에 대한 수정을 결정하는 단계를 더 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제9항에 있어서,
상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터에 대한 수정을 결정하는 단계는:
상기 웨이퍼에서의 광빔 특성의 함수로서 성능 파라미터들의 저장된 세트에 액세스하는 단계;
액세스된 세트 내에서, 현재 웨이퍼에서의 상기 광빔의 수신된 특성에 대응되는 상기 성능 파라미터에 대한 값을 선택하는 단계; 및
상기 성능 파라미터의 선택된 값을 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터의 현재 값과 비교하는 단계
를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제10항에 있어서,
상기 성능 파라미터의 선택된 값이 현재 값과 매칭되지 않는 경우, 상기 선택된 값과 매칭되도록 현재 성능 파라미터를 조정해야 한다고 결정하는 단계를 더 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 광빔 특성에 대해 웨이퍼의 물리적 속성의 결정 값을 수신하는 단계는, 상기 광빔의 수신된 특성에 기초하여 상기 특정한 광빔 특성에 대해 상기 웨이퍼의 물리적 속성의 값을 선택하는 단계를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제10항에 있어서,
상기 물리적 속성의 결정 값을 수신하는 단계는, 상기 웨이퍼에서의 광빔 특성들의 세트에서 상기 웨이퍼의 측정된 물리적 속성들의 세트를 수신하는 단계를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제13항에 있어서,
상기 세트에서 상기 웨이퍼에서의 각각의 광빔 특성에 대해, 상기 측정된 물리적 속성에 기초하여 상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 결정하는 단계; 및
상기 세트 내에 각각의 광빔 특성에서의 결정된 성능 파라미터를 저장하는 단계
를 더 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 웨이퍼에 걸쳐 상기 펄스형 광빔을 스캐닝하는 단계는, 상기 웨이퍼의 필드에 걸쳐 상기 펄스형 광빔을 스캐닝하는 단계를 포함하고, 상기 필드는 노광되는 웨이퍼의 전체 영역 중 일부분이며,
상기 광빔의 특성을 수신하는 단계는 상기 필드에 걸친 스캐닝 중에 상기 특성을 수신하는 단계를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 수정하는 단계는, 스펙트럼 특징, 스펙트럼 특징의 오차, 상기 펄스형 광빔의 에너지, 상기 펄스형 광빔의 선량, 상기 펄스형 광빔의 파장에 있어서의 오차, 상기 펄스형 광빔의 대역폭, 및 상기 펄스형 광빔의 스펙트럼 형상 중 하나 이상을 수정하는 단계를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 수정하는 것에 기초하여 상기 웨이퍼에서의 패터닝에 있어서 오차를 교정하는 단계를 더 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제17항에 있어서,
상기 리소그래피 노광 장치를 수정하지 않고도 웨이퍼 패터닝에 있어서의 오차가 교정되는, 포토리소그래피 방법.
제17항에 있어서,
상기 리소그래피 노광 장치 내의 광학적 특징 또는 컴포넌트를 수정하지 않고도 웨이퍼 패터닝에 있어서의 오차가 교정되는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 수정하는 단계는 상기 펄스형 광빔의 스펙트럼 특징을 수정하는 단계를 포함하고, 상기 방법은 상기 광빔 특성이 수신될 때마다 스펙트럼 특징의 추정치를 생성하는 단계를 더 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 광빔 특성이 상기 웨이퍼의 각각의 필드에서 수신되고, 상기 필드는 노광되는 웨이퍼의 전체 영역 중 일부분이고 노광 윈도우의 1회 스캔으로 노광되는 웨이퍼의 영역인, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 펄스형 광빔을 생성하는 단계는 펄스별로 상기 펄스형 광빔의 스펙트럼 형상을 교란(perturb)시키는 단계를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제22항에 있어서,
상기 펄스별로 상기 펄스형 광빔의 스펙트럼 형상을 교란시키는 단계는, 상기 광빔의 각각의 펄스의 중심 파장을, 미리규정된 반복 패턴으로 베이스라인 파장으로부터 시프트시키는 단계를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제23항에 있어서,
상기 펄스형 광빔의 성능 파라미터를 수정하는 단계는, 상기 광빔의 각각의 펄스의 중심 파장이 상기 베이스라인 파장으로부터 시프트되는 양을 수정하는 단계를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제1항에 있어서,
상기 웨이퍼를 스캐닝하기 전에:
이전에 노광된 하나 이상의 웨이퍼의 각각의 노광 필드에서의 1회 스캔 내에 상기 물리적 속성을 측정하는 단계; 및
상기 펄스형 광빔으로 노광되는 전체 웨이퍼에 걸쳐 각각의 노광 필드에 대하여 각각의 측정된 물리적 속성을 상관시키는 테이블을 생성하는 단계
를 더 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제25항에 있어서,
상기 물리적 속성의 결정 값을 수신하는 단계는, 생성된 상기 테이블로부터 현재 노광 필드에 대해 측정된 물리적 속성을 수신하는 단계를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
제25항에 있어서,
상기 광빔 특성을 수신하는 단계는:
상기 웨이퍼의 노광의 시작의 검출을 수신하는 단계; 및
상기 웨이퍼의 노광의 종료의 검출을 수신하는 단계
를 포함하는, 포토리소그래피 방법.
포토리소그래피 시스템으로서,
펄스형 광빔을 생성하는 광원;
상기 펄스형 광빔을 포토리소그래피 노광 장치의 웨이퍼로 지향시킴으로써 상기 펄스형 광빔으로 상기 웨이퍼를 노광하는 광학 컴포넌트들의 세트;
상기 웨이퍼에 걸쳐 상기 펄스형 광빔을 스캐닝하도록 구성되는, 리소그래피 노광 장치 내의 스캐닝 광학 시스템;
상기 웨이퍼의 스캐닝 중에 상기 웨이퍼에서의 상기 펄스형 광빔의 특성을 출력하는, 상기 리소그래피 노광 장치 내의 모니터링 모듈;
웨이퍼에서의 펄스형 광빔 특성들의 세트에 대해 상기 웨이퍼에 대한 물리적 속성의 측정 값들의 세트를 수신하고, 수신된 결정 값들에 기초하여 상기 펄스형 광빔의 타겟 성능 파라미터와 상기 웨이퍼에서의 상기 펄스형 광빔 특성 사이의 상관을 출력하는 상관 모듈;
상기 웨이퍼에서의 상기 펄스형 광빔 특성의 출력을 수신하도록 상기 모니터링 모듈에 연결되고, 상관 레시피를 수신하도록 상기 상관 모듈에 연결되는 성능 파라미터 모듈로서, 수신된 광빔 특성과 상기 상관 레시피에 기초하여 상기 성능 파라미터에 대한 값을 출력하도록 구성되는 성능 파라미터 모듈; 및
상기 성능 파라미터에 대한 출력 값을 수신하도록 상기 성능 파라미터 모듈에 연결되고, 수신된 출력 값에 기초하여 상기 광원의 하나 이상의 성능 파라미터를 수정하도록 상기 광원의 하나 이상의 물리적 특징부를 작동시키는 광원 작동 시스템에 연결되는 광원 모듈
을 포함하는, 포토리소그래피 시스템.
제28항에 있어서,
하나 이상의 웨이퍼를 받아들이는 웨이퍼 홀더; 및
상기 웨이퍼에서의 각각의 광빔 특성에 대해 상기 웨이퍼의 물리적 속성을 측정하고 상기 웨이퍼에서의 각각의 광빔 특성에 대해 측정된 물리적 속성을 출력하는 검출 시스템
을 포함하는 계측 모듈을 더 포함하는, 포토리소그래피 시스템.
제29항에 있어서,
상기 상관 모듈은, 상기 계측 모듈로부터 출력을 수신하고 상기 계측 모듈로부터의 출력에 기초하여 상기 상관 레시피를 생성하도록 연결되는, 포토리소그래피 시스템.
제28항에 있어서,
상기 웨이퍼에서의 상기 광빔 특성은 펄스형 광빔이 상기 웨이퍼를 노광할 때의 상기 펄스형 광빔의 위치를 포함하는, 포토리소그래피 시스템.