KR20160140983A - 패턴 내에 위치된 타겟을 검출하는 리소그래피용 검사 장치 - Google Patents

패턴 내에 위치된 타겟을 검출하는 리소그래피용 검사 장치 Download PDF

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KR20160140983A
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 발명은 패턴들 내에 배치되는 타겟들의 검출에 관한 것이다. 본 발명은 주변 패턴으로부터 푸리에 변환을 필터링함으로써 퓨필 평면 내에서 운용된다. 특히, 상기 방법은 반사된 방사선 데이터에 관한 푸리에 변환을 수행하여 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계; 타겟에 대응되는 푸리에 변환 데이터의 부분들을 제거하여 저감된 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계; 제거되는 저감된 푸리에 변환 데이터의 부분들을 보간하여 프로덕트 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계; 및 상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 프로덕트 푸리에 변환 데이터를 차감하는 단계를 포함한다.

Description

패턴 내에 위치된 타겟을 검출하는 리소그래피용 검사 장치{INSPECTION APPARATUS TO DETECT A TARGET LOCATED WITHIN A PATTERN FOR LITHOGRAPHY}
본 출원은 2007년 11월 8일에 출원되었고 본 명세서에서 인용 참조되는 미국 가출원 60/996,281의 이익을 주장한다.
본 발명은, 예를 들어 리소그래피 기술들에 의한 디바이스들의 제조에 이용가능한 검사 방법들 및 리소그래피 기술들을 이용하여 디바이스들을 제조하는 방법들에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 한 개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 알려진 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"-방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향 또는 역-평행 방향으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 프로세스를 모니터링하기 위해서는, 패터닝된 기판의 파라미터들, 예를 들어 상기 기판 내에 또는 상기 기판 상에 형성되는 연속하는 층들 간의 오버레이 오차를 측정하는 것이 바람직하다. 주사 전자 현미경 및 다양한 특수 툴들을 포함하는, 리소그래피 프로세스에서 형성되는 현미경 구조(microscopic structure)들의 측정을 수행하는 다양한 기술들이 존재한다. 특수 검사 툴의 일 형태로는 스케터로미터(scatterometer)가 있으며, 상기 스케터로미터에서 방사선 빔이 기판 표면 상의 타겟부 상으로 지향되고 스케터링되거나 반사된 빔의 특성들이 측정된다. 기판에 의하여 반사되거나 스케터링되기 전 또는 반사되거나 스캐터링된 후의 빔의 특성들을 비교함으로써, 기판의 특성들이 결정될 수 있다. 이는 반사된 빔을, 예를 들어 알려진 기판 특성들과 연관된 알려진 측정치들의 라이브러리(library) 내에 저장된 테이터와 비교함으로써 이행될 수 있다. 2 가지 주요 타입의 스케터로미터가 알려져 있다. 분광 스케터로미터들은 광대역 방사선 빔을 기판 상으로 지향시키고 특히 좁은 각도 범위로 스케터링된 방사선의 스펙트럼(파장의 함수로서의 세기)을 측정한다. 각도 분해된(angularly resolved) 스케터로미터들은 단색(monochromatic) 방사선 빔을 이용하며 스케터링된 방사선의 세기를 각도의 함수로서 측정한다.
스케터로미터들 및 리소그래피 장치에서는, 오버레이 오차들의 결정에 타겟들이 이용된다. 이들은 패턴들 사이의 스크라이브 레인(scribe lane)들 내에 통상적으로 위치된다. 따라서, 타겟 사이트에서의 오버레이 오차가 측정된다. 하지만, 상기 패턴의 위치에서의 오버레이 오차는 패턴을 둘러싸는 상이한 지점들에서의 오버레이 간의 보간치(interpolation)이다.
타겟들은 패턴들 자체 내에 위치될 수도 있으나, 이는 이용되는 타겟들이 상대적으로 크며, 따라서 프로덕트(product) 패턴들을 위해 설계되는 영역 중 너무 많은 부분을 차지하여 제품의 기능성을 저하시키기 때문에 바람직하지 않다.
패턴 내에서 기판 상에 배치될 충분히 작은 타겟을 측정하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 검사 장치, 리소그래피 장치 또는 기판의 특성을 측정하도록 구성되는 리소그래피 셀이 제공된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판 상의 타겟을 측정하는 방법이 제공되며, 상기 방법은, 방사선을 기판 상으로 투영하는 단계; 상기 기판에 의하여 반사된 방사선을 검출하고 검출된 방사선을 기초로 푸리에 변환 데이터의 세트를 형성하는 단계; 상기 타겟에 대응되는 푸리에 변환 데이터의 부분들을 제거하여 저감된 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계; 제거되는 상기 저감된 푸리에 변환 데이터의 부분들을 보간하여 프로덕트 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계; 및 상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 프로덕트 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 상의 타겟을 측정하도록 구성되는 검사 장치가 제공되며, 상기 검사 장치는, 상기 기판을 방사선으로 조명하도록 구성되는 방사선 프로젝터; 고 개구수 렌즈; 상기 기판의 표면으로부터 반사되는 방사선을 검출하도록 구성되는 검출기 - 검출된 방사선은 푸리에 변환 데이터를 형성하는 데 이용됨 - ; 및 데이터 프로세서 - 상기 데이터 프로세서는 상기 타겟에 대응되는 상기 푸리에 변환 데이터의 부분들을 제거하여 저감된 푸리에 변환 데이터를 형성하고, 제거되는 저감된 푸리에 변환 데이터의 부분들을 보간하여 프로덕트 푸리에 변환 데이터를 형성하며, 상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 프로덕트 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하도록 구성됨 - 을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 패턴의 이미지를 기판 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템; 및 상기 기판 상의 타겟을 측정하도록 구성되는 검사 장치를 포함하는 리소그래피 장치가 제공되며, 상기 검사 장치는, 상기 기판을 방사선으로 조명하도록 구성되는 방사선 프로젝터; 고 개구수 렌즈; 상기 기판의 표면으로부터 반사되는 방사선을 검출하도록 구성되는 검출기 - 상기 검출된 방사선은 푸리에 변환 데이터를 형성하는 데 이용됨 - ; 및 데이터 프로세서 - 상기 데이터 프로세서는 상기 타겟에 대응되는 상기 푸리에 변환 데이터의 부분들을 제거하여 저감된 푸리에 변환 데이터를 형성하고, 제거되는 저감된 푸리에 변환 데이터의 부분들을 보간하여 프로덕트 푸리에 변환 데이터를 형성하며, 상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 프로덕트 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하도록 구성됨 - 을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판 상의 타겟을 측정하는 방법이 제공되며, 상기 기판은 알려진 패턴 및 상기 타겟을 포함하고, 상기 방법은, 상기 기판을 방사선으로 조명하는 단계; 푸리에 변환 데이터를 형성하기 위해 상기 기판에 의하여 반사된 방사선을 검출하는 단계; 알려진 패턴에 관한 푸리에 변환을 수행하여 패턴 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계; 및 상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 패턴 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판 상의 타겟을 측정하도록 구성되는 검사 장치가 제공되며, 상기 기판은 알려진 패턴 및 상기 타겟을 포함하고, 상기 검사 장치는, 상기 기판을 방사선으로 조명하도록 구성되는 방사선 프로젝터; 고 개구수 렌즈; 상기 기판의 표면으로부터 반사되는 방사선을 검출하도록 구성되는 검출기 - 상기 검출된 방사선은 푸리에 변환 데이터를 형성하는 데 이용됨 - ; 및 데이터 프로세서 - 상기 데이터 프로세서는 상기 알려진 패턴을 기초로 푸리에 변환을 수행하여 패턴 푸리에 변환 데이터를 형성하고, 상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 프로덕트 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하도록 구성됨 - 을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판 상의 타겟을 측정하도록 구성되는 검사 장치가 제공되며, 상기 기판은 알려진 패턴 및 상기 타겟을 포함하고, 상기 검사 장치는, 상기 기판을 방사선으로 조명하도록 구성되는 방사선 프로젝터; 고 개구수 렌즈; 상기 기판의 표면으로부터 반사되는 방사선을 검출하도록 구성되는 검출기 - 상기 검출된 방사선은 푸리에 변환 데이터를 형성하는 데 이용됨 - ; 및 데이터 프로세서 - 상기 데이터 프로세서는 상기 알려진 패턴을 기초로 푸리에 변환을 수행하여 패턴 푸리에 변환 데이터를 형성하고, 상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 프로덕트 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하도록 구성됨 - 을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 패턴의 이미지를 기판 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템; 및 상기 기판 상의 타겟을 측정하도록 구성되는 검사 장치를 포함하는 리소그래피 장치가 제공되며, 상기 기판은 알려진 패턴 및 상기 타겟을 포함하고, 상기 검사 장치는, 상기 기판을 방사선으로 조명하도록 구성되는 방사선 프로젝터; 고 개구수 렌즈; 상기 기판의 표면으로부터 반사되는 방사선을 검출하도록 구성되는 검출기 - 상기 검출된 방사선은 푸리에 변환 데이터를 형성하는 데 이용됨 - ; 및 데이터 프로세서 - 상기 데이터 프로세서는 상기 알려진 패턴을 기초로 푸리에 변환을 수행하여 패턴 푸리에 변환 데이터를 형성하고, 상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 패턴 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하도록 구성됨 - 을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 희생 피처(sacrificial feature)를 포함하는 기판 상의 컨포멀 코팅(conformal coating)의 대칭성을 결정하는 방법이 제공되며, 상기 방법은, 상기 희생 피처를 포함하는 기판에 컨포멀 코팅을 적용하는 단계; 상기 희생 피처가 드러나도록(reveal) 상기 컨포멀 코팅을 에칭하는 단계; 컨포멀 피처가 남도록 상기 희생 피처를 제거하는 단계; 상기 기판을 방사선으로 조명하는 단계; 상기 기판에 의하여 반사된 방사선을 검출하여 반사된 방사선 데이터를 형성하는 단계; 상기 반사된 방사선 데이터에 관한 푸리에 변환을 수행하여 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계; 상기 컨포멀 피처에 대응되는 상기 푸리에 변환 데이터의 부분들을 제거하여 저감된 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계; 제거되는 저감된 푸리에 변환 데이터의 부분들을 보간하여 프로덕트 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계; 및 상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 프로덕트 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 알려진 패턴 및 희생 피처를 포함하는 기판 상의 컨포멀 코팅의 대칭성을 결정하는 방법이 제공되며, 상기 방법은, 상기 희생 피처를 포함하는 기판에 컨포멀 코팅을 적용하는 단계; 상기 희생 피처가 드러나도록 상기 컨포멀 코팅을 에칭하는 단계; 컨포멀 피처가 남도록 상기 희생 피처를 제거하는 단계; 상기 기판을 방사선으로 조명하는 단계; 상기 기판에 의하여 반사된 방사선을 검출하는 단계 - 상기 반사된 방사선은 푸리에 변환 데이터의 세트를 형성하는 데 이용됨 - ; 상기 알려진 패턴에 관한 푸리에 변환을 수행하여 패턴 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계; 및 상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 패턴 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 대응되는 참조 부호들이 대응되는 부분들을 나타내는 개략적인 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 나타낸 도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 셀 또는 클러스터를 나타낸 도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케터로미터를 나타낸 도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케터로미터를 나타낸 도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우 다이어그램;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우 다이어그램;
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 포함되는 절차들의 부분들을 나타낸 도이다.
도 1은 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 장치는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 패터닝 디바이스 지지체 또는 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블 또는 지지체(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PL)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 형태의 광학 구성요소들, 또는 그들의 여하한의 조합과 같은 다양한 형태의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
패터닝 디바이스 지지체는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 패터닝 디바이스 지지체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 패터닝 디바이스 지지체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 패터닝 디바이스 지지체는, 패터닝 디바이스가, 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는 데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 데 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들이 포함된다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 그들의 여하한의 조합을 포함하는 여하한 타입의 투영 시스템을 포괄하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
리소그래피 장치는, 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위하여 기판의 적어도 일 부분이 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 액체, 예를 들어 물로 덮이는 타입으로 구성될 수도 있다. 또한, 리소그래피 장치의 다른 공간들, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에 침지(immersion) 액체가 적용될 수도 있다. 침지 액체는 투영 시스템의 개구수를 증가시키는 것으로 당업계에서 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 이용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 잠겨야 한다는 것을 의미한다기 보다, 노광 동안 투영 시스템과 기판 사이에 액체가 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스(SO) 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스(SO)는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면이 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖도록 하기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 방사선 빔(B)은 상기 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 가로지른 후, 투영 시스템(PS)을 통과하며, 상기 투영 시스템은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더, 2-D 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 일반적으로, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 패터닝 디바이스 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PL)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 리소그래피 장치(LA)는, 흔히 리소셀 또는 클러스터라 불리기도 하는 리소그래피 셀(LC)의 일부를 형성하고 있으며, 이는 또한 기판 상에서의 노광-전 프로세스 및 노광-후 프로세스를 수행하기 위한 장치를 포함한다. 통상적으로, 이들은 레지스트 층들을 증착시키기 위한 스핀 코터(spin coater; SC)들, 노광된 레지스트를 현상하기 위한 디벨로퍼(DE)들, 칠 플레이트(chill plate; CH)들 및 베이크 플레이트(BK)들을 포함한다. 기판 핸들러(또는 로봇)(RO)는 입력/출력 포트들(I/O1, I/O2)로부터 기판들을 집어 올려 상이한 프로세스 장치들 사이로 이동시킨 다음, 리소그래피 장치의 로딩 베이(loading bay: LB)로 이송시킨다. 흔히 집합적으로 트랙이라 언급되기도 하는 이들 디바이스들은 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어 하에 있고, 상기 트랙 제어 유닛 자체는 감독 제어 시스템(supervisory control system; SCS)에 의해 제어되며, 상기 감독 제어 시스템은 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치도 제어한다. 따라서, 상이한 장치가 작동되어 스루풋 및 프로세싱 효율을 극대화시킬 수 있다.
리소그래피 장치에 의하여 노광되는 기판들이 정확하고 지속적으로 노광될 수 있도록 하기 위해서는, 연이은 층들 간의 오버레이 오차들, 라인 두께, 임계 치수(CD) 등과 같은 특성들을 측정하기 위해 노광된 기판들을 검사하는 것이 바람직하다. 오차들이 검출되면, 특히 동일한 뱃치(batch) 중의 다른 기판들이 계속해서 노광될 수 있도록 충분히 빠르고 신속하게 검사가 이행될 수 있는 경우 연이은 기판들의 노광에 대한 조정들이 가해질 수 있다. 또한, 이미 노광된 기판들이 - 수율을 높이기 위해 - 벗겨지거나(strip) 재가공되거나 또는 폐기되어 결함이 있는 것으로 알려진 기판들 상에서의 노광들의 수행을 피할 수 있다. 기판의 단지 몇몇 타겟부들에만 결함이 있는 경우에는, 양호한 타겟부들 상에서만 추가적인 노광들이 수행될 수 있다.
검사 장치는 기판의 특성들을 결정하는 데 이용되며, 특히 상이한 기판들의 특성 또는 동일 기판의 상이한 층들의 특성이 층과 층 간에 어떻게 변하는지를 결정하는 데 이용된다. 검사 장치는 리소그래피 장치(LA) 또는 리소셀(LC) 내에 통합되거나 또는 단독 디바이스일 수 있다. 가장 신속한 측정을 가능하게 하기 위해서는, 검사 장치가 노광 직후에 노광된 레지스트 층의 특성들을 측정하는 것이 바람직하다. 하지만, 레지스트의 잠상은 매우 작은 콘트라스트를 가지며 - 방사선에 노출된 레지스트의 부분들과 노출되지 않은 부분들 간의 굴절률의 매우 작은 차이만이 존재하며 - 모든 검사 장치가 잠상의 유용한 측정들을 수행하기에 충분한 감도를 갖는 것은 아니다. 따라서, 통상적으로 노광된 기판들 상에서 수행되는 제 1 단계이며 레시스트의 노광된 부분과 노광되지 않은 부분 간의 콘트라스트를 증대시키는 노광-후 베이크 단계 후에 측정들이 수행될 수 있다. 이 스테이지에서, 레지스트의 이미지는 반-잠상(semi-latent)이라 언급될 수 있다. 또한, - 레지스트의 노광된 부분이나 노광되지 않은 부분이 제거된 지점에서 또는 - 에칭과 같은 패턴 전사 단계 후에 현상된 레지스트의 측정들을 수행하는 것이 가능하다. 후자의 가능성은 결함이 있는 기판들의 재가공을 위한 가능성들을 제한하지만 여전히 유용한 정보를 제공할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 이용될 수 있는 스케터로미터(SM1)를 도시하고 있다. 이는 기판(W) 상으로 방사선을 투영하는 광대역(백색 광) 방사선 프로젝터(2)를 포함한다. 반사된 방사선은 스펙트로미터 검출기(spectrometer detector; 4)로 전달되고, 상기 스펙트로미터 검출기는 정반사된 방사선의 스펙트럼(10)(파장의 함수로서의 세기)을 측정한다. 이 데이터로부터, 검출된 스펙트럼을 발생시키는 구조 또는 프로파일이, 프로세스 유닛(PU), 예를 들어 RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis) 및 비선형 회귀에 의하여 또는 도 3의 아래에 도시된 시뮬레이트된 스펙트럼들이 라이브러리와의 비교에 의하여 재구성될 수 있다. 일반적으로, 재구성을 위해 상기 구조의 일반적인 형태가 알려져 있고, 몇몇 파라미터들이 상기 구조를 만든 프로세스의 정보로부터 추정되어, 스케터로미터 데이터로부터 결정되어야 할 것으로서 상기 구조의 단지 수 개의 파라미터만이 남게 된다. 이러한 스케터로미터는 수직-입사 스케터로미터 또는 사각-입사(oblique-incidence) 스케터로미터로서 구성될 수 있다.
도 4에는 본 발명의 일 실시예로 이용될 수 있는 다른 스케터로미터(SM2)가 도시되어 있다. 이 디바이스에서, 방사선 소스(2)에 의하여 방출되는 방사선은 렌즈 시스템(12)을 이용하여 간섭 필터(interference filter; 13) 및 편광기(polarizer; 17)를 통해 포커스되고, 부분 반사면(16)에 의하여 반사되며 현미경 대물 렌즈(15) - 상기 현미경 대물 렌즈는 높은 개구수(NA), 바람직하게는 적어도 0.9 이상, 보다 바람직하게는 적어도 0.95 이상의 개구수를 가짐 - 를 통해 기판(W) 상에 포커스된다. 침지 스케터로미터들은 심지어 1이 넘는 개구수를 갖는 렌즈들을 가질 수도 있다. 그 다음, 반사된 방사선은 스캐터 스펙트럼을 검출하기 위해 부분 반사면(16)을 통해 검출기(18)로 전달된다. 검출기는 렌즈 시스템(15)의 초점 거리에 있는 후방-투영(back-projected) 퓨필 평면(11) 내에 배치될 수도 있으나, 그 대신 퓨필 평면이 보조 광학기(도시 안됨)를 이용하여 검출기 상에 재-이미징될 수도 있다. 퓨필 평면은 방사선의 반경방향 위치가 입사각을 정의하고 각 위치가 방사선의 방위각을 정의하는 평면이다. 검출기는 기판 타겟(30)의 2-차원 각도 스캐터 스펙트럼이 측정될 수 있도록 2-차원 검출기인 것이 바람직하다. 예를 들어, 검출기(18)는 CCD 또는 CMOS 센서들의 어레이일 수 있으며, 예를 들어, 프레임 당 40 밀리초(millisecond)의 적분 시간을 이용할 수 있다.
예를 들어, 입사 방사선의 세기를 측정하기 위해 기준 빔이 이용된다. 이를 수행하기 위해, 방사선 빔이 빔 스플리터(16) 상에 입사되는 경우, 그 중 일부는 빔 스플리터를 통해 기준 빔으로서 기준 거울(14)을 향해 전달된다. 그 다음, 기준 빔은 동일 검출기(18)의 상이한 부분 상에 투영된다.
해당 범위의 파장, 가령 405 내지 790 nm 또는 그보다 더 작은, 예컨대 200 내지 300 nm 범위의 파장을 선택하기 위하여 간섭 필터(13)들의 세트가 이용될 수 있다. 간섭 필터는 상이한 필터들의 세트를 포함하기보다는 조정될 수 있다. 간섭 필터들을 대신하여 격자가 이용될 수도 있다.
검출기(18)는 단일 파장에서(또는 좁은 파장 범위에서) 스캐터링된 광의 세기, 즉 여러 파장에서의 개별적인 세기 또는 파장 범위에 걸쳐 적분된 세기를 측정할 수 있다. 또한, 검출기는 횡방향 자기-편광 광 및 횡방향 전기-편광 광의 세기 및/또는 횡방향 자기-편광 광과 횡방향 전기-편광 광 간의 위상 차를 개별적으로 측정할 수 있다.
광대역 광 소스(즉, 넓은 범위의 광 주파수들 또는 파장들을 가지며, 따라서 넓은 범위의 칼라들로 이루어진 광 소스)를 이용하는 것이 가능하며, 이는 큰 에텐듀(etendue)를 부여하여 여러 파장들의 혼합을 가능하게 한다. 광대역 내의 복수의 파장들 각각은 δλ의 대역폭과 적어도 2δλ의 간격을 갖는 것이 바람직하다. 방사선의 몇몇 "소스들"은 광섬유 묶음(fiber bundle)들을 이용하여 나누어지는 확장된 방사선 소스의 상이한 부분들일 수 있다. 이러한 방식으로, 각도 분해된 스캐터 스펙트럼들이 여러 파장에서 병렬로 측정될 수 있다. 3-D 스펙트럼(파장과 2 개의 상이한 각들)이 측정될 수 있으며, 이는 2-D보다 많은 정보를 포함한다. 이는 보다 많은 정보가 측정될 수 있도록 하여 메트롤로지 프로세스의 강건성(metrology process robustness)을 증대시킨다. 이에 대해서는 EP 1,628,164 A에 보다 상세히 기술되어 있다.
기판(W) 상의 타겟(30)은 격자일 수 있으며, 이는 현상 후에 바아(bar)들이 솔리드 레지스트 라인들로 형성되도록 프린트된다. 대안적으로, 바아들은 기판 내로 에칭될 수도 있다. 이 패턴은 리소그래피 투영 장치, 특히 투영 시스템(PL)에서의 색수차(chromatic aberration)에 민감하며, 이러한 수차들의 존재 및 조명 대칭성은 그 자체로서 프린트된 격자의 변화를 입증한다. 따라서, 프린트된 격자들의 스케터로미터 데이터가 격자들을 재구성하는 데 이용된다. 격자의 파라미터들, 예컨대 라인 폭 및 형상들이 프로세싱 유닛(PU)에 의하여 프린팅 단계의 정보 및/또는 다른 스케터로미터 프로세스로부터 수행되는 재구성 프로세스로 입력될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 보다 작은 타겟들이 보다 정확하게 측정될 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예와 연계하여 이용되는 타겟들은 대략 10㎛ × 10㎛이다. 방사선이 상기 타겟 상에 포커스될 때, 추가적으로 주변 패턴으로부터 회절이 존재할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, (퓨필 평면에서의) 주변 패턴으로부터의 회절은 필터링되어 타겟으로부터의 부분들만 남는다.
본 발명의 일 실시예는 퓨필 평면에서 운용되며 도 5에 도시된 바와 같이 다음의 단계들:
a) 푸리에 변환 데이터를 얻는 단계(S1);
b) 상기 타겟에 대응되는 푸리에 변환의 부분들을 제거하는 단계(S2);
c) 제거된 부분들에 걸쳐 나머지 푸리에 변환을 보간하는 단계(S3);
d) (a) 단계의 푸리에 변환으로부터 (c) 단계의 푸리에 변환을 차감하는 단계(S4)를 포함한다.
(a) 단계는 퓨필 평면 내에 검출기를 배치시킴으로써(또는 대안적으로 데이터를 검출하고 푸리에 변환을 수행함으로써) 달성될 수 있다. 그 다음, 타겟의 어퍼처, 피치 및 방위를 기초로 하여, 타겟에 대응되는 푸리에 변환 데이터의 부분들이 제거될 수 있다. 변환 데이터를 얻고 푸리에 변환의 부분들을 제거하는 단계는 스케터로미터(SM1 또는 SM2)에 제공되는 연산기에 의하여 수행될 수 있다. 일반적으로, 타겟들은 대략 500 내지 1000 nm의 피치를 갖는 반면, 주변 패턴은 훨씬 더 작은 피치를 갖는다. 따라서, 적합한 파장의 방사선이 이용되고 적합한 개구수와 조합되는 경우, 일차적으로 단지 타겟으로부터의 1 차 컨트리뷰션(contribution)들 이 존재할 것이다. 추가적으로 주변 패턴들로부터 스캐터링되는 소정의 보다 작은 세기가 존재하며, (c) 단계가 이를 평가하기 위한 것이다. 주변 패턴으로부터의 정보는 (c) 단계의 보간을 개선하는 데 이용될 수 있다. (c) 단계는 주변 패턴으로부터의 크로스 토크(corss talk)를 평가한다. 원 푸리에 변환 데이터로부터 (평가된 크로스 토크를 포함하는) 주변 패턴의 푸리에 변환을 차감함으로써, 타겟의 푸리에 변환이 남게 된다. 그 다음, 남아 있는 타겟 데이터가 오버레이 오차를 계산하는 데 이용되거나, 또는 다른 목적을 위해 이용될 수 있다. a) 내지 d) 단계 또는 그 중 일부는 데이터 프로세서를 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 기판 상의 (타겟을 뺀) 패턴의 푸리에 변환이 알려진다. 본 발명의 일 실시예는 도 6에 나타낸 것과 같은 다음의 단계들:
a) 푸리에 변환 데이터를 얻는 단계(S11);
b) 알려진 패턴으로부터 푸리에 변환을 수행하는 단계(S12); 및
c) (a) 단계의 푸리에 변환으로부터 (b) 단계의 푸리에 변환을 차감하는 단계(S14)를 포함한다.
이 방법은 패턴으로부터의 크로스 토크 및 알려진 패턴의 푸리에 변환을 이용함으로써 스캐터링되는 보다 작은 세기를 근사화시킬 필요성을 제거한다. 따라서, 이 실시예에서는 보다 큰 각도 퍼짐(angular spread)이 이용될 수 있으며 보다 큰 오버레이 범위를 갖는 타겟이 검출될 수 있다. 하지만, 이 방법은 알려진 주변 패턴의 구조에 의존적이다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면, 컨포멀 코팅들의 대칭성을 결정하기 위한 방법이 이용된다. 이 실시예에 따르면, 도 7a에 도시된 바와 같이 희생 피처(21)가 생성되며, 도 7b에 도시된 바와 같이 코팅(22)이 적용된다. 피처의 최상부가 드러날 수 있도록 컨포멀 코팅이 거꾸로 에칭된다(도 7c). 그 다음, 통상적으로 에칭에 의해 원 피처보다 작은 피치로 컨포멀 층 피처(23)(도 7d)가 남도록 상기 피처가 제거된다. 그 후, 기판 상에 방사선이 투영되고 반사된 방사선이 검출된다. 이 때, 상기 방법은 다음의 단계들:
a) (반사된 방사선 데이터로부터) 푸리에 변환 데이터를 얻는 단계;
b) 컨포멀 층 피처에 대응되는 푸리에 변환의 부분들을 제거하는 단계;
c) 제거된 부분들에 걸쳐 나머지 푸리에 변환을 보간하는 단계; 및
d) (a) 단계의 푸리에 변환으로부터 (c) 단계의 푸리에 변환을 차감하는 단계를 포함한다.
그 다음, 결과적인 데이터가 이용되어 코팅과 기판 자체의 특징들을 결정할 수 있다.
대안적으로, 주변 패턴이 알려져 있는 경우, 상기 방법은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 단계들, 즉:
a) 푸리에 변환 데이터를 얻는 단계;
b) 알려진 패턴으로부터 푸리에 변환을 수행하는 단계; 및
c) (a) 단계의 푸리에 변환으로부터 (b) 단계의 푸리에 변환을 차감하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예는, 예를 들어 분광 스케터로미터(spectroscopic scatterometer) 또는 엘립소미터(ellipsometer)와 연계하여 이용될 수도 있으나, 주로 각도 분해 스케터로미터(angle resolved scatterometer)와 연계하여 기술되었다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급하였으나, 본 명세서에 기술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해하여야 한다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
광학 리소그래피와 관련된 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 상술하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그들의 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트를 벗어나 이동하며, 레지스트가 경화된 후에는 그 안에 패턴이 남게 된다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 355, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV)방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV)방사선뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그들의 조합으로 언급될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들에 대해 상술하였으나, 본 발명은 설명된 것과는 달리 실행될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
상술된 설명들은 예시에 지나지 않으며, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 후속 청구항들의 범위를 벗어나지 않는, 기술된 바와 같은 본 발명에 대한 수정들이 가해질 수도 있음을 이해하여야 한다.

Claims (7)

  1. 기판 상의 타겟을 측정하는 방법으로서,
    상기 기판은 상기 타겟을 측정하기 이전에 구성된 사전결정된 구조의 패턴 및 상기 타겟을 포함하고,
    상기 기판 상의 타겟을 측정하는 방법은,
    상기 사전결정된 구조의 패턴 및 상기 타겟을 방사선으로 조명하는 단계;
    상기 사전결정된 구조의 패턴 및 상기 타겟에 의하여 반사된 방사선을 검출하는 단계;
    상기 검출된 방사선에 대한 제 1 푸리에 변환을 수행하여 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계;
    상기 푸리에 변환 데이터의 형성 후에, 상기 사전결정된 구조의 패턴으로부터 반사된 방사선에 대한 제 2 푸리에 변환을 수행하여 패턴 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계; 및
    상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 패턴 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하는 단계를 포함하는 기판 상의 타겟을 측정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟 데이터를 분석하여 오버레이 오차 또는 임계 치수나 피처의 형상, 또는 이들의 조합을 결정하는 단계를 더 포함하는 기판 상의 타겟을 측정하는 방법.
  3. 기판 상의 타겟을 측정하도록 구성되는 검사 장치로서,
    상기 기판은 상기 타겟을 측정하기 이전에 구성된 사전결정된 구조의 패턴 및 상기 타겟을 포함하고,
    상기 검사 장치는,
    상기 사전결정된 구조의 패턴 및 상기 타겟을 방사선으로 조명하도록 구성되는 방사선 프로젝터;
    고 개구수 렌즈;
    상기 사전결정된 구조의 패턴 및 상기 타겟으로부터 반사되는 방사선을 검출하도록 구성되는 검출기; 및
    데이터 프로세서 - 상기 데이터 프로세서는 검출된 방사선에 관한 제 1 푸리에 변환을 수행하여 푸리에 변환 데이터를 형성하고;
    상기 푸리에 변환 데이터의 형성 후에, 상기 사전결정된 구조의 패턴으로부터 반사된 방사선에 대한 제 2 푸리에 변환을 수행하여 패턴 푸리에 변환 데이터를 형성하며;
    상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 패턴 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하도록 구성됨 - 를 포함하는 기판 상의 타겟을 측정하도록 구성되는 검사 장치.
  4. 리소그래피 장치로서,
    패턴의 이미지를 기판 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템; 및
    상기 기판 상의 타겟을 측정하도록 구성되는 검사 장치를 포함하며,
    상기 기판은 상기 타겟을 측정하기 이전에 구성된 사전결정된 구조의 패턴 및 상기 타겟을 포함하고,
    상기 검사 장치는,
    상기 사전결정된 구조의 패턴 및 상기 타겟을 방사선으로 조명하도록 구성되는 방사선 프로젝터;
    고 개구수 렌즈;
    상기 사전결정된 구조의 패턴 및 상기 타겟으로부터 반사되는 방사선을 검출하도록 구성되는 검출기; 및
    데이터 프로세서 - 상기 데이터 프로세서는 검출된 방사선에 관한 제 1 푸리에 변환을 수행하여 푸리에 변환 데이터를 형성하고;
    상기 푸리에 변환 데이터의 형성 후에, 상기 사전결정된 구조의 패턴으로부터 반사된 방사선에 대한 제 2푸리에 변환을 수행하여 패턴 푸리에 변환 데이터를 형성하며;
    상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 패턴 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하도록 구성됨 - 를 포함하는 리소그래피 장치.
  5. 기판 상의 타겟을 측정하기 위한 푸리에 변환 데이터를 프로세싱하도록 구성되는 데이터 프로세서로서,
    상기 기판은 상기 타겟을 측정하기 이전에 구성된 사전결정된 구조의 패턴 및 상기 타겟을 포함하고,
    상기 데이터 프로세서는,
    상기 사전결정된 구조의 패턴 및 상기 타겟으로부터 검출된 방사선에 관한 제 1 푸리에 변환을 수행하여 푸리에 변환 데이터를 형성하고;
    상기 푸리에 변환 데이터의 형성 후에, 상기 사전결정된 구조의 패턴으로부터 반사된 방사선에 대한 제 2 푸리에 변환을 수행하여 패턴 푸리에 변환 데이터를 형성하고;
    상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 패턴 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하도록 구성되는 데이터 프로세서.
  6. 패턴 및 희생 피처를 포함하는 기판 상의 컨포멀 코팅의 대칭성을 결정하는 방법으로서, 상기 패턴은 상기 컨포멀 코팅의 대칭성을 결정하기 이전에 구성된 사전결정된 구조의 패턴이고,
    상기 대칭성을 결정하는 방법은,
    상기 희생 피처를 포함하는 상기 기판에 컨포멀 코팅을 적용하는 단계;
    상기 희생 피처가 드러나도록 상기 컨포멀 코팅을 에칭하는 단계;
    컨포멀 피처가 남도록 상기 희생 피처를 제거하는 단계;
    상기 기판을 방사선으로 조명하는 단계;
    상기 기판에 의하여 반사된 방사선을 검출하는 단계;
    검출된 방사선에 관한 제 1 푸리에 변환을 수행하여 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계;
    상기 사전결정된 구조의 패턴으로부터 반사된 방사선에 대한 제 2 푸리에 변환을 수행하여 패턴 푸리에 변환 데이터를 형성하는 단계; 및
    상기 푸리에 변환 데이터로부터 상기 패턴 푸리에 변환 데이터를 차감하여 타겟 데이터를 형성하는 단계를 포함하는 대칭성을 결정하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판 상에 상기 희생 피처를 형성하는 것을 더 포함하는 대칭성을 결정하는 방법.
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