KR20170013975A - 노광 공정에서 노광 오차를 보상하는 방법 - Google Patents

노광 공정에서 노광 오차를 보상하는 방법 Download PDF

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Abstract

기판 테이블을 포함하는 리소그래피 장치의 노광 공정에서 노광 오차를 보상하는 방법이 제공되고, 본 방법은: 기판 레벨에 도달하는 IR 방사선의 도즈를 나타내는 도즈 측정을 얻는 단계 - 도즈 측정은 노광 공정 시 리소그래피 장치에서 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양을 계산하는 데 사용될 수 있음 -; 및 노광 공정 시 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선과 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 도즈 측정을 이용하여 노광 공정을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

노광 공정에서 노광 오차를 보상하는 방법{METHOD FOR COMPENSATING AN EXPOSURE ERROR IN AN EXPOSURE PROCESS}
본 출원은 2014년 6월 3일에 출원된 EP 출원 14170954.3 및 2015년 3월 27일에 출원된 EP 출원 15161238.9의 이익을 주장하며, 이는 본 명세서에서 전문이 인용 참조된다.
본 발명은 노광 오차를 보상하는 방법, 디바이스 제조 방법, 기판 테이블, 리소그래피 장치, 제어 시스템, 반사율을 측정하는 방법, 및 EUV 방사선의 도즈(dose)를 측정하는 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상으로, 통상적으로는 기판의 타겟부 상으로 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)의 (예를 들어, 다이의 일부분, 한 개 또는 수 개의 다이를 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다.
리소그래피는 IC 및 다른 디바이스들 및/또는 구조체들을 제조하는 데 있어서 핵심 단계들 중 하나로서 널리 인식되어 있다. 하지만, 리소그래피를 이용하여 만들어지는 피처들의 치수가 더 작아짐에 따라, 리소그래피는 소형 IC 또는 다른 디바이스들 및/또는 구조체들이 제조될 수 있게 하는 더 결정적인 인자가 되고 있다.
패턴 프린팅 한계들의 이론적 추정은 수학식 (1)로 나타낸 바와 같은 분해능(resolution)에 대한 레일리 기준(Rayleigh criterion)에 의해 설명될 수 있다.
Figure pct00001
(1)
여기서, λ는 사용되는 방사선의 파장이고, NA는 패턴을 프린트하는 데 사용되는 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)이며, k1은 레일리 상수라고도 칭하는 공정 의존성 조정 인자이고, CD는 프린트된 피처의 피처 크기(또는 임계 치수)이다. 수학식 (1)에 따르면, 피처들의 프린트가능한 최소 크기의 감소는 세 가지 방식으로: 즉, 노광 파장 λ를 단축시키거나, 개구수 NA를 증가시키거나, k1의 값을 감소시킴으로써 얻어질 수 있다.
노광 파장을 단축시키고, 이에 따라 프린트가능한 최소 크기를 감소시키기 위해, 극자외(EUV) 방사선 소스를 사용하는 것이 제안되었다. EUV 방사선은 10 내지 20 nm의 범위 내의, 예를 들어 13 내지 14 nm의 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선이다. 또한, 10 nm 미만의, 예를 들어 6.7 nm 또는 6.8 nm와 같은 5 내지 10 nm의 범위 내의 파장을 갖는 EUV 방사선이 사용될 수 있음이 제안되었다. 이러한 방사선은 극자외 방사선 또는 소프트 x-레이 방사선이라 칭해진다. 가능한 소스들로는, 예를 들어 레이저-생성 플라즈마 소스(laser-produced plasma sources), 방전 플라즈마 소스(discharge plasma sources), 또는 전자 저장 링(electron storage ring)에 의해 제공되는 싱크로트론 방사선(synchrotron radiation)에 기초한 소스들을 포함한다.
EUV 방사선은 플라즈마를 이용하여 생성될 수 있다. EUV 방사선을 생성하는 방사선 시스템은 플라즈마를 제공하는 연료를 여기(excite)시키기 위한 레이저, 및 플라즈마를 수용하기 위한 소스 컬렉터 모듈을 포함할 수 있다. 플라즈마는, 예를 들어 적합한 재료(예를 들어, 주석)의 입자와 같은 연료, 또는 Xe 가스 또는 Li 증기와 같은 적합한 가스 또는 증기의 스트림에 레이저 빔을 지향시킴으로써 생성될 수 있다. 이로 인해 생성된 플라즈마는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이는 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다. 방사선 컬렉터는 방사선을 수용하고 방사선을 빔으로 포커싱하는 거울 수직 입사 방사선 컬렉터(mirrored normal incidence radiation collector)일 수 있다. 소스 컬렉터 모듈은 플라즈마를 지지하기 위한 진공 환경을 제공하도록 배치된 인클로징 구조체(enclosing structure) 또는 챔버를 포함할 수 있다. 이러한 방사선 시스템은 통상적으로 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스라 칭해진다. 레이저로부터의 방사선은 패턴에 의해 기판이 노광되는 노광 공정에 바람직하지 않은 영향을 줄 수 있다.
레이저로부터의 방사선의 여하한의 바람직하지 않은 효과들을 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판 테이블을 포함하는 리소그래피 장치의 노광 공정에서 노광 오차를 보상하는 방법이 제공되고, 본 방법은: 기판 레벨에 도달하는 IR 방사선의 도즈를 나타내는 도즈 측정을 얻는 단계 - 도즈 측정은 노광 공정 시 리소그래피 장치에서 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양을 계산하는 데 사용될 수 있음 -; 및 노광 공정 시 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선과 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 도즈 측정을 이용하여 노광 공정을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치를 위한 기판 테이블이 제공되고, 기판 테이블은 기판을 지지하도록 구성되고, 기판 테이블에 입사하는 IR 방사선의 도즈를 나타내는 도즈 측정을 얻도록 구성되는 IR 센서를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판 테이블을 포함하는 리소그래피 장치를 위한 제어 시스템이 제공되고, 제어 시스템은: 기판 레벨에 도달하는 IR 방사선의 도즈를 나타내는 도즈 측정을 얻도록 구성되는 도즈 측정 모듈 - 도즈 측정은 노광 공정 시 리소그래피 장치에서 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양을 계산하는 데 사용될 수 있음 -; 및 노광 공정 시 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선과 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 도즈 측정을 이용하여 노광 공정을 제어하도록 구성되는 보상 모듈을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판 테이블, 및 컨디셔닝 유체(conditioning fluid)에 의해 기판 테이블의 온도를 제어하도록 구성되는 컨디셔닝 시스템을 포함하는 리소그래피 장치의 노광 공정에서 노광 오차를 보상하는 방법이 제공되고, 본 방법은: 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 온도 변화 측정을 얻는 단계 - 온도 변화 측정은 노광 공정 시 노광되는 기판의 열 부하를 계산하는 데 사용될 수 있음 -; 및 노광 공정 시 기판의 열 부하와 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 온도 변화 측정을 이용하여 노광 공정을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판 테이블, 및 컨디셔닝 유체에 의해 기판 테이블의 온도를 제어하도록 구성되는 컨디셔닝 시스템을 포함하는 리소그래피 장치를 위한 제어 시스템이 제공되고, 제어 시스템은: 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 온도 변화 측정을 얻도록 구성되는 온도 변화 측정 모듈 - 온도 변화 측정은 노광 공정 시 노광되는 기판의 열 부하를 계산하는 데 사용될 수 있음 -; 및 노광 공정 시 기판의 열 부하와 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 온도 변화 측정을 이용하여 노광 공정을 제어하도록 구성되는 보상 모듈을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 방사선 빔을 방출하도록 구성되는 조명 시스템, 기판 테이블, 및 컨디셔닝 유체에 의해 기판 테이블의 온도를 제어하도록 구성되는 컨디셔닝 시스템을 포함하는 리소그래피 장치를 위한 노광 기판의 반사율을 측정하는 방법이 제공되고, 본 방법은: 기판 테이블이 방사선 빔의 IR 방사선에 대한 알려진 반사율을 갖는 툴 기판(tool substrate)을 지지하고 있을 때 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 제 1 온도 변화 측정을 얻는 단계; 기판 테이블이 노광 기판을 지지하고 있을 때 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 제 2 온도 변화 측정을 얻는 단계; 및 제 1 온도 변화 측정, 제 2 온도 변화 측정 및 알려진 반사율로부터 방사선 빔의 IR 방사선에 대한 노광 기판의 반사율을 계산하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 방사선 빔을 방출하도록 구성되는 조명 시스템, 기판 테이블, 및 컨디셔닝 유체에 의해 기판 테이블의 온도를 제어하도록 구성되는 컨디셔닝 시스템을 포함하는 리소그래피 장치를 위한 EUV 방사선의 도즈를 측정하는 방법이 제공되고, 본 방법은: 리소그래피 장치가 방사선 빔의 EUV 방사선의 제 1 기준 퍼센트(reference percentage)가 기판에 도달하게 하도록 구성되는 제 1 기준 패터닝 디바이스를 포함하는 경우 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 제 1 온도 변화 측정을 얻는 단계; 리소그래피 장치가 방사선 빔의 EUV 방사선의 제 2 기준 퍼센트가 기판에 도달하게 하도록 구성되는 제 2 기준 패터닝 디바이스를 포함하는 경우 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 제 2 온도 변화 측정을 얻는 단계; 및 제 1 온도 변화 측정, 제 2 온도 변화 측정, 제 1 기준 퍼센트 및 제 2 기준 퍼센트로부터 기판에 도달하게 되는 방사선 빔의 EUV 방사선의 퍼센트당 EUV 방사선의 도즈를 계산하는 단계를 포함한다.
이하, 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2는 리소그래피 장치의 상세도;
도 3은 도 1 및 도 2의 장치의 소스 컬렉터 모듈의 상세도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 테이블을 개략적으로 도시하는 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치의 일부분을 개략적으로 도시하는 도면;
도 6은 측정 장치를 개략적으로 도시하는 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치의 일부분을 개략적으로 도시하는 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 테이블 상의 기반을 개략적으로 도시하는 도면; 및
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 테이블을 개략적으로 도시한 평면도이다.
본 발명의 특징들 및 장점들은 도면들과 연계될 때 아래에 설명된 상세한 설명으로부터 더 잘 이해할 수 있을 것이며, 동일한 참조 부호들은 전반에 걸쳐 대응하는 요소들과 동일하게 취급된다. 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 일반적으로 동일한, 기능적으로 유사한, 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 컬렉터 모듈(SO)을 포함하는 리소그래피 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성되는 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)(MA)를 지지하도록 구성되고 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성되는 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 기판을 정확히 위치시키도록 구성되는 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
- 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 (예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템(예를 들어, 반사 투영 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 이의 여하한의 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 그리고 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다.
"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 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스의 특정 기능 층에 대응할 수 있다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스들의 예시로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들뿐만 아니라 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 이용하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
조명 시스템과 같이 투영 시스템은 사용되는 노광 방사선에 대하여 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 이의 여하한의 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다. 다른 가스들은 너무 많은 방사선을 흡수할 수 있기 때문에 EUV 방사선에 대해 진공을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 그러므로, 진공 벽 및 진공 펌프들의 도움으로 전체 빔 경로에 진공 환경이 제공될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 장치는 (예를 들어, 반사 마스크를 이용하는) 반사형으로 구성된다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있거나, 하나 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 하나 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 소스 컬렉터 모듈(SO)로부터 극자외 방사선 빔을 수용한다. EUV 광을 생성하기 위한 방법들은 EUV 범위에서 하나 이상의 방출 라인들을 갖는 적어도 하나의 원소, 예를 들어 크세논, 리튬 또는 주석을 갖는 플라즈마 상태로 재료를 전환시키는 단계를 포함한다(단, 이로 제한되지 않음). 흔히 레이저 생성 플라즈마("LPP")로 칭해지는 이러한 방법에서, 요구되는 플라즈마는 요구되는 라인-방출 요소를 갖는 재료의 액적(droplet), 스트림 또는 클러스터와 같은 연료를 레이저 빔으로 조사함으로써 생성될 수 있다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 연료를 여기시키는 레이저 빔을 제공하기 위해 도 1에는 도시되지 않은 레이저를 포함하는 EUV 방사선 시스템의 일부일 수 있다. 이로 인해 생성된 플라즈마는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이는 소스 컬렉터 모듈에 배치된 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다. 예를 들어, 연료 여기를 위해 레이저 빔을 제공하는 데 CO2 레이저가 사용되는 경우, 레이저 및 소스 컬렉터 모듈은 별도의 개체일 수 있다.
이러한 경우, 레이저는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템의 도움으로 레이저로부터 소스 컬렉터 모듈로 통과된다. 다른 경우들에서, 예를 들어 소스가 흔히 DPP 소스로 칭해지는 방전 생성 플라즈마 EUV 발생기인 경우, 소스는 소스 컬렉터 모듈의 통합부일 수 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 패싯 필드 및 퓨필 거울 디바이스(facetted field and pupil mirror device)들과 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(PS2)[예를 들어, 간섭계 디바이스(interferometric device), 리니어 인코더(linear encoder) 또는 용량성 센서(capacitive sensor)]의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟부들(C)을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(PS1)는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 하나에 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 본질적으로 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.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상으로 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 본질적으로 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 이용되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)의 매 이동 후에, 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.
제어기(500)는 리소그래피 장치의 전반적인 작동들을 제어하며, 특히 아래에 더 자세히 설명되는 작동 프로세스를 수행한다. 제어기(500)는 중앙 처리 유닛, 휘발성 및 비-휘발성 저장 수단, 키보드 및 스크린과 같은 하나 이상의 입력 및 출력 디바이스들, 하나 이상의 네트워크 연결부들, 및 리소그래피 장치의 다양한 부분들에 대한 하나 이상의 인터페이스들을 포함하는 적절히 프로그램된 범용 컴퓨터(general purpose computer)로서 구현될 수 있다. 제어하는 컴퓨터와 리소그래피 장치 간의 일-대-일 관계(one-to-one relationship)가 필수적이지 않음을 이해할 것이다. 본 발명의 일 실시예에서는, 하나의 컴퓨터가 다수의 리소그래피 장치들을 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 하나의 리소그래피 장치를 제어하기 위해 다수의 네크워크화 컴퓨터들(networked computers)이 사용될 수 있다. 또한, 제어기(500)는, 리소그래피 장치가 일부분을 형성하는 리소셀(lithocell) 또는 클러스터(cluster)에서 하나 이상의 연계된 프로세스 디바이스들 및 기판 핸들링 디바이스들을 제어하도록 구성될 수도 있다. 또한, 제어기(500)는 리소셀 또는 클러스터의 감독 제어 시스템(supervisory control system) 및/또는 팹(fab)의 전반적인 제어 시스템에 종속하도록(subordinate) 구성될 수도 있다. 일 실시예에서, 제어기(500)는 본 발명의 일 실시예를 수행하도록 장치를 작동시킨다. 일 실시예에서, 제어기(500)는 본 발명에 따른 제어 시스템을 구현한다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2는 소스 컬렉터 모듈(SO), 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)을 포함하는 장치(100)를 더 자세하게 도시한다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 소스 컬렉터 모듈(SO)의 인클로징 구조체(enclosing structure; 220)에 진공 환경이 유지될 수 있도록 구성되고 배치된다. EUV 방사선 방출 플라즈마(210)는 방전 생성 플라즈마 소스에 의해 형성될 수 있다. EUV 방사선은 전자기 스펙트럼의 EUV 범위의 방사선을 방출하기 위해 초고온 플라즈마(very hot plasma: 210)가 생성되는 가스 또는 증기, 예를 들어 Xe 가스, Li 증기, 또는 Sn 증기에 의해 생성될 수 있다. 초고온 플라즈마(210)는, 예를 들어 적어도 부분적으로 이온화된 플라즈마를 야기하는 전기 방전에 의해 생성된다. 방사선의 효율적인 생성을 위해서는 Xe, Li, Sn 증기 또는 여타 적합한 가스 또는 증기의, 예를 들어 10 Pa의 분압이 요구될 수 있다. 일 실시예에서는, EUV 방사선을 생성하기 위해 여기된 주석(Sn)의 플라즈마가 제공된다.
초고온 플라즈마(210)에 의해 방출되는 방사선은 소스 챔버(211)의 개구부 안이나 뒤에 위치되는 선택적 가스 방벽 또는 오염물 트랩(optional gas barrier or contaminant trap: 230)[몇몇 경우에는, 오염물 방벽 또는 포일 트랩(foil trap)이라 지칭되기도 함]을 통해 소스 챔버(211)로부터 컬렉터 챔버(212) 내로 전달된다. 오염물 트랩(230)은 채널 구조체를 포함할 수 있다. 또한, 오염물 트랩(230)은 가스 방벽, 또는 가스 방벽과 채널 구조체의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에 개시된 오염물 트랩 또는 오염물 방벽(230)은 적어도 해당 기술분야에 알려진 바와 같은 채널 구조체를 포함한다.
컬렉터 챔버(211)는 방사선 컬렉터(CO)를 포함할 수 있으며, 이는 소위 스침 입사 컬렉터(grazing incidence collector)일 수 있다. 방사선 컬렉터(CO)는 상류 방사선 컬렉터 측(251) 및 하류 방사선 컬렉터 측(252)을 갖는다. 컬렉터(CO)를 가로지르는(traverse) 방사선은 격자 스펙트럼 필터(240)에 의해 반사되어 가상 소스 지점(IF)에 포커싱될 수 있다. 가상 소스 지점(IF)은 통상적으로 중간 포커스라고도 칭해지며, 소스 컬렉터 모듈은 중간 포커스(IF)가 인클로징 구조체(220)의 개구부(221)에 또는 그 부근에 배치되도록 구성된다. 가상 소스 지점(IF)은 방사선 방출 플라즈마(210)의 이미지이다.
후속하여, 방사선은 조명 시스템(IL)을 가로지르며, 이는 패터닝 디바이스(MA)에서 방사선 세기의 원하는 균일성뿐만 아니라, 패터닝 디바이스(MA)에서 방사선 빔(21)의 원하는 각도 분포를 제공하도록 배치된 패싯 필드 거울 디바이스(facetted field mirror device: 22) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(facetted pupil mirror device: 24)를 포함할 수 있다. 지지 구조체(MT)에 의해 유지된 패터닝 디바이스(MA)에서 방사선 빔(21)이 반사될 때, 패터닝된 빔(26)이 형성되며, 패터닝된 빔(26)은 투영 시스템(PS)에 의해 반사 요소들(28, 30)을 거쳐 웨이퍼 스테이지 또는 기판 테이블(WT)에 의해 유지된 기판(W) 상으로 이미징된다.
일반적으로, 조명 광학 유닛(IL) 및 투영 시스템(PS)에는 도시된 것보다 많은 요소들이 존재할 수 있다. 리소그래피 장치의 타입에 따라, 선택적으로 격자 스펙트럼 필터(240)가 존재할 수 있다. 또한, 도면들에 도시된 것보다 더 많은 거울들이 존재할 수 있으며, 예를 들어 투영 시스템(PS)에는 추가 반사 요소들이 도 2에 도시된 것보다 1 내지 6 개 더 많이 존재할 수 있다.
도 2에 예시된 바와 같은 컬렉터 광학기(CO)는 컬렉터(또는 컬렉터 거울)의 단지 일 예시로서 스침 입사 반사기들(253, 254 및 255)을 갖는 네스티드 컬렉터(nested collector)로서 도시된다. 스침 입사 반사기들(253 254 및 255)은 광축(O)을 중심으로 축방향 대칭으로 배치되며, 이 타입의 컬렉터 광학기(CO)는 흔히 DPP 소스라 칭해지는 방전 생성 플라즈마 소스와 조합하여 사용되는 것이 바람직하다.
대안적으로, 소스 컬렉터 모듈(SO)은 도 3에 도시된 바와 같은 LPP 방사선 시스템의 일부분일 수 있다. 레이저(LA)는 크세논(Xe), 주석(Sn) 또는 리튬(Li)과 같은 연료 내로 레이저 에너지를 축적(deposit)하도록 배치되어, 수십 eV의 전자 온도를 갖는 고도로 이온화된 플라즈마(210)를 생성한다. 이러한 이온들의 탈-여기(de-excitation) 및 재조합(recombination) 동안 생성된 활성 방사선(energetic radiation)이 플라즈마로부터 방출되고, 근 수직 입사 컬렉터 광학기(near normal incidence collector optic: CO)에 의해 수집되며, 인클로징 구조체(220)의 개구부(221) 상으로 포커스된다.
EUV 소스에 사용되는 레이저로부터의 방사선은 리소그래피 장치(100)의 수 개의 부분들에 도달할 수 있다. 예를 들어, 방사선은 투영 시스템(PS)을 통해 기판(W) 또는 기판 테이블(WT)에 도달할 수 있다. 일 실시예에서, EUV 소스에 사용되는 레이저는 CO2 레이저이다. 일 실시예에서, 레이저는 적외선, 즉 IR 방사선을 생성한다. 레이저로부터의 방사선은 리소그래피 장치(100)의 성능에 바람직하지 않은 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 레이저로부터의 방사선은 리소그래피 장치(100)의 하나 이상의 구성요소들의 온도를 바람직하지 않게 상승시킬 수 있다. 구성요소의 온도가 상승되는 경우, 이는 구성요소의 바람직하지 않은 변형을 야기할 수 있다. 리소그래피 장치(100)의 구성요소의 여하한의 변형은 오버레이 및 포커스에 바람직하지 않은 영향을 줄 수 있다. 또한, 투영 시스템(PS)은 투영 시스템에 입사하는 IR 방사선에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 투영 시스템의 거울이 흡수하는 IR 방사선으로 인해, 투영 시스템(PS)의 거울이 변형될 수 있다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치(100)의 노광 공정에서 노광 오차를 보상하는 방법이 제공된다. 리소그래피 장치(100)는 기판 테이블(WT)을 포함한다.
일 실시예에서, 본 방법은 기판 레벨에 도달하는 IR 방사선의 도즈를 나타내는 도즈 측정을 얻는 단계를 포함한다. 예를 들어, 도즈 측정은 기판 테이블(WT)에 입사하는 IR 방사선의 도즈를 나타낼 수 있다. 도즈 측정은 노광 공정 시 기판 레벨에 도달하는 IR 방사선의 양을 나타낸다.
일 실시예에서, 도즈 측정은 노광 공정 시 리소그래피 장치(100)에서 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양을 계산하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 대상물은 노광 공정 시 노광되는 기판(W)이다. 도즈 측정은 노광 공정 시 기판(W)에 의해 흡수될 IR 방사선의 양을 계산하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 기판(W)의 흡수율[즉, 흡광도(absorbance)]이 IR 방사선에 대해 알려지는 경우, 기판(W)에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양이 도즈 측정으로부터 계산될 수 있다. 흡수율은 기판(W)에 의해 흡수되는 입사 IR 방사선의 분율(fraction)이다. 예를 들어, 0.4의 흡수율은 입사 IR 방사선의 40 %가 흡수됨을 암시하며, 방사선의 나머지 60 %는 반사되거나 투과된다.
대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양이 실제로 계산되는 것이 필수적인 것은 아니다. 도즈 측정이 얻어지고 피드-포워드 처리를 위해 사용되는 것으로 충분할 수 있다.
일 실시예에서, 대상물은 기판 테이블(WT)이다. 이 경우, 도즈 측정은 노광 공정 시 기판 테이블(WT)에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양을 계산하는 데 사용될 수 있다. 이는 기판 테이블(WT)의 흡수율이 알려지는 경우에 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 대상물은 노광 공정을 위한 방사선의 패턴 빔을 기판(W) 상으로 투영하는 투영 시스템(PS)의 반사 요소(28, 30) 또는 거울(51, 54)이다. 도 5는 투영 시스템(PS)의 일부분을 포함하는 리소그래피 장치(100)의 일부분을 개략적으로 도시한다. 도 5는 투영 시스템(PS)의 거울들(51, 54)을 도시한다. 도 2는 투영 시스템(PS)의 반사 요소들(28, 30)을 도시한다. 흡수된 IR 방사선은 투영 시스템(PS)의 모든 거울들 또는 반사 요소들에 관련된다. 일 실시예에서, 투영 시스템은 2 이상의 거울을 포함한다. 예를 들어, 투영 시스템(PS)에는 약 8 개의 거울이 존재할 수 있다. 도즈 측정은 노광 공정 시 거울(51, 54)에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양을 계산하는 데 사용될 수 있다. 이는, IR 방사선의 소스, 예를 들어 레이저와 기판 테이블(WT) 사이의 투영 시스템(PS)의 구성요소들의 흡수율이 알려지는 경우에 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 투영 시스템(PS)은 일련의 거울들(51, 54)을 포함한다. 예를 들어, 투영 시스템(PS)은 약 6 개의 거울(51, 54)을 포함할 수 있다. 기판 레벨에서의 도즈 측정으로, 투영 시스템(PS)의 거울들(51, 54)에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양이 거울(51, 54) 당 흡수율 값(또는 반사율 값)으로 계산될 수 있다.
일 실시예에서, 본 방법은 노광 공정 시 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선과 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 도즈 측정을 이용하여 노광 공정을 제어하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 대상물이 기판(W)인 경우, 기판(W)에 의한 IR 방사선의 흡수는 기판(W)의 가열을 야기할 수 있다. 결국, 기판(W)의 가열은 기판(W)의 변형을 야기할 수 있다. 이러한 기판(W)의 변형은, 예를 들어 오버레이 및 포커스에 영향을 줌으로써 리소그래피 장치(100)의 성능의 감소를 야기할 수 있다. 도즈 측정은 노광 공정 시 기판(W)에 의해 흡수되는 IR 방사선과 연계된 오버레이 오차를 보상하기 위해 노광 공정을 제어하는 데 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 노광 공정을 제어하는 단계는 도즈 측정에 기초하여 패터닝된 방사선 빔에 대한 기판 테이블(WT)의 위치를 제어하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 도즈 측정은 기판 테이블(WT)을 정확히 위치시키도록 구성되는 제 2 위치설정기(PW)를 제어하기 위해 제어기(500)에 의해 사용된다. 도즈 측정은 오버레이 및 포커스에 관한 기판(W)에서의 IR 방사선 흡수의 효과를 감소시키기 위해 노광 공정 시 기판(W)의 위치설정을 조정하는 데 사용될 수 있다. 이는 피드-포워드 보상의 일 예시이다.
대상물이 기판 테이블(WT)인 경우, IR 방사선 흡수로 인한 기판 테이블(WT)의 변형은 오버레이 및 포커스에 바람직하지 않은 영향을 줄 수 있다. 도즈 측정에 기초하여, 기판 테이블(WT)의 위치설정은 기판 테이블(WT)에서의 IR 방사선 흡수와 연계된 오버레이 오차 및 포커스 오차를 보상하기 위해 노광 공정 동안 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 노광 공정을 제어하는 단계는 IR 방사선 흡수와 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 투영 시스템(PS)의 포커스를 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 대상물은 투영 시스템(PS)의 반사 요소(28, 30) 또는 거울(51, 54)이다. 거울(51, 54)이 IR 방사선을 흡수하는 경우, 거울(51, 54)이 가열된다. 거울(51, 54)의 가열은 거울(51, 54)의 변형을 야기할 수 있다. 일 실시예에서, 거울(51, 54)은 가열로 인한 거울(51, 54)의 변형을 최소화하는 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 거울(51, 54)은 저팽창 유리로 형성될 수 있다. 그럼에도, 거울(51, 54)의 타겟 온도로부터의 여하한의 편차가 거울(51, 54)의 바람직하지 않은 변형을 유도할 수 있다. 이러한 변형은 리소그래피 장치(100)의 성능을 바람직하지 않게 감소시킬 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 리소그래피 장치(100)는 거울(51, 54)을 가열하도록 구성되는 가열기(52, 55)를 포함한다. 일 실시예에서, 각각의 거울(51, 54)에는 연계된 가열기(52, 55)가 제공된다. 하지만, 반드시 이와 같은 경우일 필요는 없다. 일 실시예에서, 단일 가열기가 복수의 거울들(51, 54)을 가열하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 거울(51, 54)은 적어도 하나의 연계된 가열기(52, 55)를 갖는다. 몇몇 거울들(51, 54)은 하나 이상의 연계된 가열기(52, 55)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 가열기(52, 55)는 거울(51, 54)로부터 이격될 수 있다. 하지만, 반드시 이와 같은 경우일 필요는 없다. 일 실시예에서, 가열기(52, 55)는 연계된 거울(51, 54)과 접촉하는 접촉 가열기이다.
일 실시예에서, 제어기(500)는 거울 예비가열 시스템(mirror preheating system)을 구현하도록 구성된다. 제어기(500)는 거울(51, 54)을 타겟 온도로 가열하기 위해 가열기(52, 55)를 제어하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 리소그래피 장치(100)는 거울(51, 54)의 온도를 감지하도록 구성되는 온도 센서(53, 56)를 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 각각의 거울(51, 54)에는 대응하는 온도 센서(53, 56)가 제공된다.
일 실시예에서, 온도 센서(53, 56)는 거울(51, 54)의 온도를 나타내는 신호를 제어기(50)로 보낸다. 제어기(500)는 거울(51, 54)을 제어하여 타겟 온도를 유지하기 위해 거울(51, 54)의 온도를 나타내는 신호에 기초하여 가열기(52, 55)를 제어한다.
일 실시예에서, 온도 센서(53, 56)는 거울(51, 54)로부터 먼 쪽에 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 온도 센서(53, 56)는 거울(51, 54)의 광학 표면으로부터 약 10 mm 이격될 수 있다. 온도 센서(53, 56)는 표면 변형을 최소화하기 위해 거울(51, 54)로부터 이격될 수 있다. 하지만, 온도 센서(53, 56)가 거울(51, 54)로부터 먼 쪽에 있는 것이 필수적인 것은 아니다. 일 실시예에서, 온도 센서(53, 56)는 거울(51, 54)과 접촉해 있다. 예를 들어, 거울(51, 54)에 대한 기계적인 왜곡이 온도 센서(53, 56)에 의해 실질적으로 유도되지 않는 방식으로, 온도 센서(53, 56)가 거울(51, 54)에 부착될 수 있다.
온도 센서(53, 56)와 거울(51, 54) 간의 이격의 결과로, 거울(51, 54)의 온도를 제어하는 데 사용하는 폐쇄 제어 루프에 시간 지연이 있을 수 있다. 온도 센서(53, 56)는 거울(51, 54)에 대한 IR 방사선 부하 또는 EUV 부하와 같은 여하한의 변동 부하(changing load)에 늦게 반응할 수 있다. 시간 지연은 거울(51, 54)에서 온도 오차를 유도할 수 있다. 온도 오차, 즉 타겟 온도로부터의 편차는 리소그래피 장치(100)에 의한 광학 성능의 손실을 유도할 수 있다.
본 발명에 따르면, 도즈 측정은 노광 공정 시 거울(51, 54)에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양과 관련된다. 도즈 측정을 제어기(500)로 피드 포워딩함으로써, 리소그래피 장치(100)의 광학 성능에 관한 거울(51, 54)에서의 온도 오차의 바람직하지 않은 효과가 감소될 수 있다.
도즈 측정은 노광 시 실시간으로 수행될 수 없다. 이는, 노광 시 방사선 빔이 도즈 측정을 수행할 수 있는 여하한의 IR 센서(42)에 포커싱되지 않고 기판(W)에 포커싱되기 때문이다. 일 실시예에서, 도즈 측정은 방사선 빔의 EUV 방사선에 대한 IR 방사선의 비와 관련된 캘리브레이션 값(calibration value)으로서 사용된다. 노광 시 방사선 빔의 EUV 방사선(즉, EUV 방사선 도즈)의 양이 계산될 수 있다. 일 실시예에서, 제어기(500)는 노광 시 계산된 EUV 방사선 도즈 및 측정된 캘리브레이션 값으로부터 방사선 빔의 IR 방사선의 양을 계산하도록 구성된다.
또한, IR 방사선 정보를 피드 포워딩하는 것에 더하여, EUV 방사선은 피드-포워드 모델에서 고려될 수 있다. 일 실시예에서, 리소그래피 장치(100)는 기판 레벨에서 EUV 방사선의 도즈를 측정하도록 구성되는 스폿 센서(spot sensor)를 포함한다. 기판 레벨에서의 측정된 EUV 방사선 및 거울(51, 54)당 EUV 방사선에 대한 흡수율 값들로, 거울(51, 54)당 흡수된 EUV 방사선을 역으로(back) 계산할 수 있다. 이에 따라, 스폿 센서에 의해 얻어진 측정은 리소그래피 장치(100)의 광학 성능에 관한 거울(51, 54)에 의해 흡수된 EUV 방사선의 효과들을 보상하기 위해 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 테이블(WT)을 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 기판 테이블(WT)은 기판(W)을 지지하도록 구성된다. 일 실시예에서, 기판 테이블(WT)은 IR 센서(42)를 포함한다. IR 센서(42)는 기판 테이블(WT)에 입사하는 IR 방사선의 도즈를 나타내는 도즈 측정을 얻도록 구성된다. 일 실시예에서, IR 센서(42)는 섬유-결합(fibre-couple)된다. IR 센서(42)를 섬유-결합함에 따른 장점은, 기판(W) 주위의 기판 테이블(WT)의 공간을 절약할 수 있다는 점이다.
일 실시예에서, 도즈 측정을 얻는 단계는 IR 센서(42)에 의해 수행된다. 일 실시예에서, IR 센서(42)는 기판 테이블(WT)의 주변부(peripheral part: 41)에 위치된다. 기판 테이블(WT)의 주변부(41)는 기판 테이블(WT)의 최상면이다. 기판 테이블(WT)의 주변부(41)는 기판(W)을 지지하지 않는 부분이다. 연속 기판들(W)을 노광하는 공정 시, IR 센서(42)는 노광되고 있는 기판에 의해 덮이지 않는다. 방사선 빔이 IR 센서(42)를 향해 지향될 때, 도즈 측정이 얻어질 수 있다. 하지만, 노광 시에는 방사선 빔이 기판(W)을 향해 지향되어, 도즈 측정이 얻어질 수 없다.
IR 방사선은 가시광의 파장보다 긴 파장을 갖는 방사선이다. IR 방사선은 약 0.7 ㎛ 내지 약 1000 ㎛ 범위의 파장을 갖는다. 일 실시예에서, 도즈 측정은 약 10.5 ㎛ 내지 약 10.6 ㎛ 범위의 파장을 갖는 IR 방사선의 도즈를 나타낸다. 일 실시예에서, IR 방사선은 약 10.5 ㎛의 파장을 갖는다. 일 실시예에서, IR 방사선은 약 10.6 ㎛의 파장을 갖는다. 일 실시예에서, IR 센서(42)는 약 10.5 ㎛ 내지 약 10.6 ㎛ 범위의 파장을 갖는 IR 방사선의 도즈를 나타내는 도즈 측정을 얻도록 구성된다. 하지만, 파장이 약 10.5 ㎛ 내지 약 10.6 ㎛ 범위인 것이 필수적인 것은 아니다. 본 발명은 더 광범위한 범위의 파장들에도 적용가능하다. 예를 들어, 일 실시예에서, 관련 파장은 약 1 ㎛ 내지 약 10.6 ㎛ 범위 또는 약 1 ㎛ 내지 약 2 ㎛ 범위이다.
일 실시예에서, IR 센서(42)는 EUV 도즈가 측정되는 영역에 가깝게, 예를 들어 스폿 센서에 가깝게 위치된다. EUV 도즈는 스폿 센서(도시되지 않음)에 의해 측정될 수 있다. 일 실시예에서, IR 센서(42)는 도즈 측정을 나타내는 신호를 제어기(500)에 보내도록 구성된다. 제어기(500)는 피드-포워드 공정에서 노광 공정을 제어하기 위해 도즈 측정을 이용할 수 있다.
일 실시예에서, IR 센서(42)는, 약 10.5 ㎛ 내지 약 10.6 ㎛ 범위의 파장을 갖는 IR 방사선에 실질적으로 투명하고, EUV 방사선과 같이 더 낮은 파장을 갖는 방사선에 실질적으로 불투명한 커버를 포함한다.
사용되는 IR 센서(42)의 타입은 특정적으로 제한되지 않는다. 일 실시예에서, IR 센서(42)는 서모파일 센서(thermopile sensor), 초-전기 센서(pyro-electric sensor) 및 광기전 검출기(photovoltaic detector)로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 서모파일 센서에 비해 초-전기 센서 및 광기전 검출기의 장점은 이들이 비교적 빠른 반응 시간을 갖는다는 점이다. 일 실시예에서, IR 센서(42)는 EUV 소스에 사용되는 펄스 에너지 측정 검출기와 유사한 펄스 에너지 측정 검출기를 포함한다.
일 실시예에서, IR 센서(42)는 분광 검출기(spectrometric detector)를 포함한다. 이러한 분광 검출기는, 10.5 ㎛ 내지 10.6 ㎛ 이외의 IR 방사선 파장이 리소그래피 장치(100)에 의해 수행되는 노광 공정에 우세한 것으로 예상되는 경우 특히 유익할 수 있다. 하지만, 이러한 분광 검출기는 통상적으로 IR 센서의 다른 타입들보다 크다. 따라서, 일 실시예에서 기판 레벨로부터의 IR 방사선을 기판 테이블 영역 외부에 배치된 분광 검출기로 도출하기 위해 거울 또는 도파관 시스템(waveguide system)이 제공된다.
일 실시예에서, 도즈 측정이 기판 테이블(WT)에서 얻어진다. 하지만, 도즈 측정이 기판 테이블(WT)에서 얻어지는 것이 필수적인 것은 아니다. 일 실시예에서, 도즈 측정은 광학 시스템 내의 다른 위치에서 얻어진다. 예를 들어, IR 센서는 기판 테이블(WT)의 광학적 상류 위치에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 제어기(500)는 기판 테이블(WT)의 광학적 상류의 IR 센서에 의해 얻어지는 측정으로부터 기판 레벨에 도달하는 IR 방사선의 도즈를 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 제어기(500)는 기판 레벨에 도달하는 IR 방사선의 도즈를 결정하기 위해 상류 측정으로부터 외삽(extrapolate)할 수 있다.
일 실시예에서, 기판 테이블(WT)은 열 컨디셔닝 시스템을 포함한다. 열 컨디셔닝 시스템은 기판 테이블(WT) 내에 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 컨디셔닝 유체, 예를 들어 물이 하나 이상의 채널을 통해 흐른다. 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)의 온도를 제어하기 위해 컨디셔닝 유체의 온도가 제어된다. 일 실시예에서, 열 컨디셔닝 시스템은 기판(W) 아래에 위치된다.
일 실시예에서, 도즈 측정은 기판 테이블(WT)을 열 컨디셔닝하는 데 사용되는 컨디셔닝 유체의 온도의 측정을 통해 얻어진다. 하나 이상의 채널의 하류 단부에서의 컨디셔닝 유체의 온도는 흡수되는 총(즉, EUV 및 IR) 방사선을 나타낸다. 흡수되는 EUV 방사선의 양이 알려지는 경우, 흡수되는 IR 방사선의 양이 계산될 수 있다. 대안적으로, 기판 레벨에서의 EUV 방사선에 대한 IR 방사선의 비율이 알려지는 경우, 흡수되는 IR 방사선의 양이 계산될 수 있다. 일 실시예에서, 기판 레벨에서의 EUV 방사선과 IR 방사선 간의 비를 결정하기 위해 상이한 레티클들이 사용될 수 있다.
IR 가열로 인한 오버레이 및 포커스 오차들을 계산하기 위해, 기판 테이블(WT)에 의한 방사선의 흡수로부터 기판(W)에 의한 방사선의 흡수를 분리하는 것이 도움이 된다. 기판(W) 상의 여하한의 층들을 포함하는 기판(W)의 흡수 특성이 변동할 수 있다. 하지만, 기판(W)에 의해 반사, 흡수 및 투과되는 방사선의 퍼센트가 알려지는 경우, 컨디셔닝 유체의 온도가 기판 레벨에 도달하는 IR 방사선의 도즈의 표시자(indicator)로서 사용될 수 있다. 컨디셔닝 유체의 온도는 도즈의 비교적 낮은 주파수 표시자이다.
본 발명은 리소그래피 장치(100)를 위한 제어 시스템으로서 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 제어 시스템은 기판 테이블(WT)에 입사하는 IR 방사선의 도즈를 나타내는 도즈 측정을 얻도록 구성되는 도즈 측정 모듈을 포함하고, 도즈 측정은 노광 공정 시 리소그래피 장치(100)에서 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양을 계산하는 데 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 제어 시스템은 노광 공정 시 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선과 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 도즈 측정을 이용하여 노광 공정을 제어하도록 구성되는 보상 모듈을 포함한다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치(100)는 컨디셔닝 유체에 의해 기판 테이블(WT)의 온도를 제어하도록 구성되는 컨디셔닝 시스템을 포함한다. 본 발명은 IR 방사선 가열 기여(radiation heating contribution)로 인한 오버레이 핑거프린트(overlay fingerprint)가 상당히 감소되게 한다.
IR 방사선에 대한 대상물의 흡수율은 대상물의 재료에 의존적이다. 예를 들어, IR 방사선에 대한 기판(W)의 흡수율은 기판(W)의 재료, 기판(W)의 여하한의 도핑 레벨 및 기판(W) 상의 여하한의 층 또는 층들에 의존적이다. 이러한 인자들은 기판(W)에서 흡수, 투과 또는 반사되는 IR 방사선의 양에 영향을 줄 수 있다. 기판(W)의 흡수율은 정확한 IC 디자인에 의존할 수 있다.
일 실시예에서, 본 방법은 대상물의 IR 방사선에 대한 흡수율을 나타내는 흡수율 측정을 얻는 단계를 포함한다. 예를 들어, 기판(W)에 의한 흡수가 측정될 수 있다. 일 실시예에서, IR 방사선에 대한 기판(W)의 흡수율의 측정은 리소그래피 단계 전에, 즉 기판들(W)의 뱃치(batch)가 리소그래피 장치(100)에 의해 노광되기 전에 수행된다. 일 실시예에서, 대상물의 흡수율 측정은 소스의 레이저에 의해 방출되는 방사선의 파장과 실질적으로 동일한 파장에서 수행된다.
예를 들어, 일 실시예에서 흡수율 측정은 노광 공정을 수행하는 리소그래피 장치(100) 이외의 측정 장치(60)에 의해 수행된다. 일 실시예에서, 흡수율 측정을 얻는 단계는 기판 핸들러에 의해 수행된다. 통상적으로, EUV 노광 공정은 실질적으로 진공 압력에서 수행된다. 하지만, 기판(W) 또는 다른 대상물의 흡수율의 측정이 진공에서 수행되어야만 하는 것은 아니다.
도 6은 흡수율 측정을 얻는 단계를 수행하도록 구성되는 측정 장치(60)를 도시한다. 일 실시예에서, 측정 장치(60)는 IR 방사선 소스(61)를 포함한다. IR 방사선 소스(61)의 타입은 특정적으로 제한되지 않는다. 일 실시예에서, IR 방사선 소스(61)는 CO2 레이저이다. 일 실시예에서, IR 방사선 소스(61)에 의해 출력되는 IR 방사선의 세기가 알려지며, 비교적 낮다. 예를 들어, IR 방사선 소스(61)에 의해 출력되는 방사선의 세기는 EUV 방사선 소스를 위해 사용되는 레이저에 의해 출력되는 IR 방사선의 세기보다 낮을 수 있다. IR 방사선 소스(61)의 파워(power)는, 검출기들의 신뢰가능한 신호를 가능하게 할 만큼 높아야 하지만, 기판(W)의 가열 또는 손상을 회피할 수 있을 만큼 낮아야 한다.
일 실시예에서, 측정 장치(60)는 적어도 하나의 IR 방사선 검출기(62)를 포함한다. IR 방사선 검출기(62)는 대상물, 예를 들어 기판(W)에 입사하는 IR 방사선의 반사된 부분을 측정하도록 구성된다. 일 실시예에서, IR 방사선 검출기(62)는 정반사된(specularly reflected) IR 방사선의 반사된 부분을 측정하도록 위치된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 추가 IR 방사선 검출기들(도시되지 않음)은 확산 반사된(diffusely reflected) IR 방사선의 반사된 부분을 측정하도록 제공될 수 있다.
IR 방사선 검출기(62)의 타입은 특정적으로 제한되지 않는다. 일 실시예에서, IR 방사선 검출기(62)는 서모파일 센서, 초-전기 센서 및 광기전 검출기로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.
일 실시예에서, 측정 장치(60)는 투과 센서(63)를 포함한다. 투과 센서(63)는 IR 방사선 소스(61)로부터 대상물, 예를 들어 기판(W)의 대향 측면에 위치된다. 투과 센서(63)는 IR 방사선 소스(61)로부터 기판(W)에 입사하는 IR 방사선의 투과된 부분을 측정하도록 구성된다. 투과된 부분 및 반사된 부분의 측정으로부터, 광의 잔여 부분이 기판(W)의 흡수율을 나타내는 흡수된 부분에 대응한다.
일 실시예에서, 투과된 부분 및 반사된 부분이 동시에 측정된다. 하지만, 반드시 이와 같은 경우일 필요는 없다. 일 실시예에서, 투과된 부분 및 반사된 부분이 순차적으로 수행될 수 있다. 투과된 부분 및 반사된 부분을 순차적으로 측정함에 따른 장점은 이것이 단일 센서만의 이용을 허용한다는 점이다. 하지만, 이는 IR 방사선 소스(61)로부터 IR 방사선의 입사각, 거울, 기판(W), 및/또는 센서의 이동을 요구할 것이다. 측정된 투과된 부분 또는 반사된 부분에 관한 효과가 보상될 수 있다.
일 실시예에서, 측정 장치(60)에는 투과 센서(63)가 제공되지 않는다. 투과된 부분은 반사된 부분 및 흡수된 부분에 비해 항상 낮을 수 있다. 이 경우, 반사된 부분의 측정은 기판(W)의 흡수율을 결정하기에 충분할 것이다. 예를 들어, 도핑된 기판들(W)에 대해 낮은 투과된 부분이 예상될 수 있다.
리소그래피 장치(100)에서 기판(W)에 도달하는 우세한 IR 파장은 약 10.5 ㎛ 내지 약 약 10.6 ㎛ 범위 내인 것으로 발견되었다. 기판(W)의 광학 특성들은 파장-의존적이다. 따라서, 측정 장치(60)의 IR 방사선 소스(61)가 EUV 방사선 소스에 사용되는 레이저에 의해 출력되는 IR 방사선의 파장과 유사하거나 동일한 파장을 갖는 IR 방사선을 출력하는 것이 바람직하다.
일 실시예에서, IR 방사선 소스(61)는 기판(W)을 향해 직접적으로 IR 방사선을 출력한다. 하지만, 일 실시예에서 광학기는 흡수율을 측정할 때 IR 방사선 소스(61)와 기판(W) 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 거울들, 렌즈들 및/또는 광섬유들이 이러한 광학기의 일부분을 형성할 수 있다. 광학기용 거울들은 은, 금 및 다이아몬드로 구성되는 그룹으로부터 선택된 재료로 형성될 수 있다. 광학 시스템 내의 여하한의 렌즈는 게르마늄, 아연 셀렌화물, 염화나트륨 및 염화칼륨으로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 광학 시스템의 여하한의 광섬유는 중공-코어 유리 섬유(hollow-core glass fibre), 중공-코어 세라믹 섬유 및 AgCl:AgBr 광학 섬유를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, IR 방사선 소스(61)는 광대역 IR 방사선 소스를 포함한다. 이 경우, 측정 장치(60)는 대역 통과 필터(bandpass filter)를 포함할 수 있다. 이러한 대역 통과 필터는 아연 셀렌화물로 형성될 수 있고, 선택적으로 반사-방지 코팅(anti-reflective coating)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, IR 방사선 검출기(62) 및/또는 투과 센서(63)는 사용되는 IR 방사선, 예를 들어 10.6 ㎛에서 사용하기 위해 특정화된다. 일 실시예에서, IR 방사선 검출기(62) 및/또는 투과 센서(63)가 섬유-결합된다. 센서들을 섬유-결합함에 따른 장점은, 기판(W) 주위의 기판 테이블(WT)의 공간을 절약할 수 있다는 점이다.
다수의 IR 파장이 중요한 경우, 더 광범위한 IR 방사선 소스 및 분광 검출기들이 사용될 수 있다. 가열된 기계 부분들의 방사선에 의해 다른 파장들이 야기될 수 있지만, EUV 방사선 소스에 사용되는 레이저로부터의 레이저 광보다 낮은 파워일 수 있다.
흡수율 측정에 대해, IR 방사선 소스(61), IR 방사선 검출기(62) 및 투과 센서(63)가 기판(W)에 대해 가능한 가깝게 위치될 수 있도록 입사, 반사 및 투과의 각도가 선택될 수 있다. 반사 프로브가 제공되는 경우 직교 배치가 가능하며, 이는 사용되는 특정 파장을 갖는 IR 방사선에 적합하다. 이러한 반사 프로브는 단일 프로브로 IR 방사선 소스(61) 및 IR 방사선 검출기(62)를 조합할 수 있다.
기판(W)의 흡수율은 기판(W) 상의 여하한의 층 또는 층들의 구조에 의존한다. 기판(W)의 흡수율은 위치-의존적일 수 있다. 일 실시예에서, 흡수율 측정은 위치-의존적이다. 예를 들어, 기판(W)의 흡수율은 기판(W) 상의 일련의 상이한 우치들, 예를 들어 기판(W) 상의 하나 이상의 다이 내의 일련의 위치들에 대해 측정될 수 있다. 노광 공정 시 기판 레벨에서 도즈 측정이 측정되면, 위치-의존적 흡수율 측정이 기판(W)에 의해 흡수된 IR 방사선의 위치-의존적 레벨을 결정하는 데 사용될 수 있다. 이 위치-의존적 정보는 본 발명의 피드-포워드 모델에 사용될 수 있다.
예를 들어, 기판(W)의 흡수율은 기판(W) 상의 각각의 다이에 대해 측정될 수 있다. 위치-의존적 흡수율 측정을 얻기 위해, 측정 장치(60)에서 기판 스캐닝 또는 회전 이동이 구현될 수 있다.
IR 방사선에 의해 발생된 열의 더 완전한 이해를 얻기 위해, 기판 테이블(WT)의 광학 특성들이 측정될 수 있다. 예를 들어, 앞서 언급된 바와 같이 대상물은 기판 테이블(WT)일 수 있다. 이 경우, 기판 테이블(WT)의 흡수율이 측정될 수 있다. 리소그래피 장치(100)의 현상 공정 시 기판 테이블(WT)[및 투영 시스템(PS)의 여하한의 반사 요소들(28, 30) 또는 거울들(51, 54)]의 흡수율이 한 번 측정될 수 있다. 리소그래피 장치(100) 또는 측정 장치(60)가, 예를 들어 기판 테이블(WT)의 흡수율을 측정하는 것이 필수적인 것은 아니다.
일 실시예에서, 대상물, 예를 들어 기판(W)의 결과적인 변형, 및/또는 오버레이 오차 및/또는 포커스 오차가 도즈 측정으로부터 계산될 수 있다. 일 실시예에서, 본 방법은 대상물의 변형, 노광 공정의 오버레이 오차, 대상물의 온도 및 포커스 오차[즉, 기판(W) 상으로의 투영 시스템(PS)의 포커스] 중 하나 이상에 관한, 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선의 효과를 계산하는 단계를 포함한다. 효과의 계산은 피드-포워드 제어로 효과를 보상하기 위해 리소그래피 장치(100)가 어떻게 제어되어 되어야 하는지를 결정하는 데 도움을 줄 수 있다. 하지만, 보상되지 않았다면, 열 부하가 가질 효과를 계산하는 것이 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, IR 방사선의 측정된 도즈에 의해 야기될 효과를 보상하기 위해 어떤 피드-포워드 제어가 요구되는지가 이미 알려질 수 있다. 이 경우, 도즈 측정 값이 제어기(500)에 입력될 수 있으며, 이는 IR 방사선이 가졌을 효과를 계산하지 않고 도즈 측정에 기초하여 피드-포워드 모델을 제어한다.
본 발명은 리소그래피 장치(100)를 이용하는 디바이스 제조 방법에서 구현될 수 있고, 노광 공정에서 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선과 연계된 노광 오차가 본 발명의 방법을 이용하여 보상된다.
도즈 측정은 노광 공정을 수행하는 리소그래피 장치(100)에 의해 얻어진다. 이는 노광 공정 시 거울(51, 54), 기판(W) 및 기판 테이블(WT)에 의해 흡수되는 IR 방사선의 레벨의 정확한 측정을 제공한다. 예를 들어, 기판 위치에서의 IR 방사선의 레벨이 기판 테이블(WT)에서의 IR 방사선의 레벨과 거의 동일하다고 가정될 수 있다. 이에 따라, 기판 테이블(WT)에서 도즈 측정을 얻음으로써, 노광 공정 시 기판(W)에서의 IR 방사선의 레벨이 계산될 수 있다. 또 다른 예시에서, IR 방사선의 레벨은 도즈 측정을 얻는 시간과 노광 공정을 수행하는 시간 사이에 실질적인 차이가 없다고 가정될 수 있다. 이에 따라, 도즈 측정을 얻음으로써, 후속 시간에서의 IR 방사선의 레벨이 계산될 수 있다. 더 빈번한 도즈 측정은 IR 방사선의 레벨의 계산의 정확성을 개선한다. 이는, 오버레이 오차 및/또는 포커스 오차를 감소시키고, 리소그래피 장치(100)의 성능을 증진시키는 정확한 피드-포워드 모델을 허용한다.
리소그래피 장치(100)의 사용 시 기판 레벨에 도달하는 IR 방사선이 변동할 수 있다. 이는 시간에 걸쳐 EUV 방사선 소스에서 사용되는 레이저의 정렬의 드리프팅(drifting) 때문일 수 있다. 예를 들어, 시간에 걸친 레이저의 정렬의 여하한의 드리프팅은, 예를 들어 주석의 입자로부터 반사되는 방사선의 변동적 통과를 유도할 수 있다. 이는 기판에 도달하는 상이한 양의 IR 방사선을 유도할 수 있다.
일 실시예에서, 도즈 측정은 리소그래피 장치(100)의 사용 시 반복된다. 예를 들어, 도즈 측정은 연속한 기판들(W)의 노광 공정들 사이에 수행될 수 있다. 하지만, 도즈 측정이 이러한 방식으로 각각의 기판(W)에 대해 별도로 수행되는 것이 필수적인 것은 아니다.
일 실시예에서, 도즈 측정은 기판들(W)의 뱃치에 대해 한 번 수행될 수 있다. 도즈 측정을 빈번히 수행함에 따른 장점은, 기판 레벨에서의 IR 방사선 레벨의 변동들이 피드-포워드 모델에서 설명된다는 점이다. 일 실시예에서, 도즈 측정은 단일 기판(W)의 연속한 다이들의 노광 사이에 반복된다. 이는 시간에 걸친 기판 레벨에서의 IR 방사선의 여하한의 변동을 더 정확히 설명하는 장점을 갖는다. 바람직하게는, 시간에 걸친 기판 레벨에서의 IR 방사선의 변동을 설명하는 것과, 노광 공정들 간에 소비되는 시간을 감소시킴으로써 높은 스루풋을 유지하는 것 사이에 균형이 이루어진다.
도 8에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 리소그래피 장치(100)는 컨디셔닝 시스템(81)을 포함한다. 컨디셔닝 시스템(81)은 컨디셔닝 유체에 의해 기판 테이블(WT)의 온도를 제어하도록 구성된다. 일 실시예에서, 컨디셔닝 시스템(81)은 기판 테이블(WT)에 열을 공급하고, 및/또는 기판 테이블(WT)로부터 열을 제거하도록 구성된다. 기판 테이블(WT)은 기판(W)의 열 부하로 인한 기판(W)의 변형을 감소시키기 위해 노광 시 기판(W)을 컨디셔닝할 수 있다. 컨디셔닝 시스템(81)은 기판 테이블(WT)을 컨디셔닝할 수 있다. 일 실시예에서, 컨디셔닝 시스템(81)은 기판 테이블(WT)의 잔여부에 열을 공급하고, 및/또는 기판 테이블(WT)의 잔여부로부터 열을 제거하도록 구성된다. 기판 테이블(WT)의 컨디셔닝은 기판 테이블(WT)의 변형을 감소시킬 수 있다. 기판 테이블(WT)의 변형의 감소는 기판(W) 변형의 감소를 유도할 수 있다.
도 9는 컨디셔닝 시스템(81)의 구성(arrangement)을 예시한다. 도 9는 기판 테이블(WT)의 기판 지지 영역의 평면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 컨디셔닝 시스템(81)은 채널(91)을 포함한다. 채널(91)은 기판 테이블(WT) 내에 있다. 채널(91)을 통해 흐르는 컨디셔닝 유체(예를 들어, 물)가 제공된다. 채널(91)은 기판(W)의 위치 아래의 경로를 따르도록 구성된다. 기판(91)의 경로는, 채널(91)을 통해 컨디셔닝 유체를 통과시킴으로써 고른 가열 또는 고른 냉각이 적용될 수 있도록 배치된다.
일 실시예에서, 컨디셔닝 시스템(81)은 제 1 온도 센서(93)를 포함한다. 채널(91)에 들어가는 컨디셔닝 유체의 온도는 제 1 온도 센서(93)에 의해 검출될 수 있다. 일 실시예에서, 컨디셔닝 시스템(81)은 제 2 온도 센서(94)를 포함한다. 채널(91)을 빠져나가는 컨디셔닝 유체의 온도는 제 2 온도 센서(94)에 의해 검출될 수 있다. 제 1 온도 센서(93) 및 제 2 온도 센서(94)의 위치는 특정적으로 제한되지 않는다. 제 2 온도 센서(94)는 제 1 온도 센서(93)의 하류에 있다.
일 실시예에서, 컨디셔닝 시스템(81)은 추가 온도 센서들을 포함한다. 추가 온도 센서들은 선택적이다. 예를 들어, 추가 온도 센서들은 채널(91) 내의 국부적 지점들에서의 온도를 검출하기 위해 채널(91)에 제공될 수 있다. 제 1 온도 센서(93) 및 제 2 온도 센서(94) 및 채널(91) 내의 여하한의 추가 온도 센서들로부터의 데이터가 제어기에 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 컨디셔닝 시스템(81)은 가열기(92)를 포함한다. 가열기(92)는 기판 테이블(WT)에 열을 제공하도록 구성된다. 제어기는 가열기(92)를 이용하여 컨디셔닝 유체의 온도를 제어할 수 있다. 컨디셔닝 시스템(81)의 가열기(92)는 컨디셔닝 유체가 채널(91)에 들어가기 전에 컨디셔닝 유체를 가열하도록 구성된다.
일 실시예에서, 도즈 측정을 얻는 단계는 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 온도 변화 측정을 얻음으로써 수행된다. 예를 들어, 일 실시예에서 온도 변화 측정을 얻는 단계는 컨디셔닝 유체가 채널(91)에 들어가기 전에 컨디셔닝 유체의 온도를 측정하는 단계, 및 컨디셔닝 유체가 채널(91)을 나온 후에 컨디셔닝 유체의 온도를 측정하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 제 1 온도 센서(93)는 컨디셔닝 유체가 채널(91)에 들어가기 전에 컨디셔닝 유체의 온도를 측정하는 데 사용된다. 제 2 온도 센서(94)는 컨디셔닝 유체가 채널(91)을 나온 후에 컨디셔닝 유체의 온도를 측정하는 데 사용될 수 있다. 제 1 온도 센서(93) 및 제 2 온도 센서(94)에 의해 측정되는 온도 간의 차이는 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타낸다.
컨디셔닝 유체의 온도 변화는 기판(W)에 의해 흡수되는 열 부하 및 기판(W)을 통해 투과되는 열 부하에 의존한다. 기판(W)에 의해 흡수되는 방사선은 방사(radiate)될 수 있고, 컨디셔닝 시스템(81)의 컨디셔닝 유체에 전도(conduct)될 수 있다.
예를 들어, 도 8은 기판 테이블(WT)이 복수의 버얼(burl: 80)들을 포함하는 구성을 나타낸다. 이는 기판(W)의 최하부면과 기판 테이블(WT)의 기저면(82) 사이에 갭을 생성한다. 기판(W)에 의해 흡수된 방사선은 갭을 가로질러 방사선에 의해 컨디셔닝 시스템(81) 내의 컨디셔닝 유체에 도달할 수 있다. 또한, 버얼들(80)을 통해 컨디셔닝 시스템(81) 쪽으로 열 부하가 전도될 수 있다.
기판(W)을 통해 투과된 방사선은 열 부하가 컨디셔닝 유체 상으로 전해질 수 있는 기판 테이블(WT)에 의해 흡수될 수 있다. 이에 따라, 컨디셔닝 유체의 온도 변화는 기판(W)에 의해 흡수되고 기판(W)을 통해 투과되는 방사선의 척도(measure)로서 사용될 수 있다.
기판(W) 및 기판 테이블(WT)의 열 부하는 피드-포워드 처리를 이용함으로써 보상될 수 있다. 기판(W) 및 기판 테이블(WT)에 의해 흡수된 IR 방사선의 양은 피드-포워드 처리에 사용되는 모델에 입력될 수 있는 파라미터들이다. 또한, 보상의 정확성을 개선하기 위해, 다른 파라미터들이 피드-포워드 처리를 위해 모델에 입력될 수 있다. 이러한 파라미터들은 컨디셔닝 시스템(81) 내의 컨디셔닝 유체의 온도 변화의 측정들을 수행함으로써 계산될 수 있다. 컨디셔닝 시스템(81)의 채널(91)을 통한 컨디셔닝 유체의 질량 유량(mass flow)이 측정 및/또는 제어될 수 있다. 컨디셔닝 유체(예를 들어, 물)의 관련 열적 특성이 알려질 수 있거나 측정될 수 있다. 예를 들어, 물의 비열용량(specific heat capacity)이 잘 알려져 있다. 이에 따라, 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 측정함으로써, 기판(W)에 의해 흡수되고, 기판(W)을 통해 투과되는 파워가 도출될 수 있다.
이 파워 신호는 특정 캘리브레이션 테스트 또는 로트(lot) 생산 시에 도출될 수 있다. 리소그래피 장치(100)가 오프-라인일 때, 즉 리소그래피 장치(100)가 기판(W)을 노광하는 데 사용되고 있지 않을 때 캘리브레이션 테스트가 수행될 수 있다. 로트 생산 시 파워 신호의 도출은 인-라인 사용(in-line usage)이라고 칭해질 수 있다. 파워 신호의 정확성은 컨디셔닝 시스템(81)의 채널(91)을 통한 컨디셔닝 유체의 질량 유량을 일시적으로 낮춤으로써 증가될 수 있다. 질량 유량을 낮춤에 의해, 컨디셔닝 유체의 온도는, 기판(W)에 의해 흡수되고 기판(W)을 통해 투과되는 파워에 더 민감하다. 파워 신호의 측정의 정확성을 증가시키기 위해 이동 평균 필터(moving average filter)들이 적용될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 피드-포워드 처리 모델을 위한 입력 파라미터들로서 유용한 파라미터들이 컨디셔닝 시스템(81) 내의 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 온도 변화 측정으로부터 도출될 수 있다. 이에 따라, 온도 변화 측정은 노광 공정 시 피드-포워드 처리를 제어하는 데 사용될 수 있다. 온도 변화 측정은 노광 공정 시 노광되는 기판(W)의 열 부하를 계산하는 데 사용될 수 있다. 온도 변화 측정은 노광 공정 시 기판(W)의 열 부하와 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 노광 공정을 제어하는 데 사용될 수 있다.
피드-포워드 모델의 유효성(effectiveness)을 개선하기 위한 입력 파라미터로서 유용한 하나의 파라미터는 동적 가스 록 열 부하(dynamic gas lock heat load)이다. 이는 아래에서 설명된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 리소그래피 장치(100)는 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)을 포함한다. 조명 시스템(IL)은 방사선 빔(B)을 방출하도록 구성된다. 투영 시스템(PS)은 개재 공간(intervening space)에 의해 기판 테이블(WT)로부터 이격된다. 투영 시스템(PS)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W) 상으로 투영하도록 구성된다. 패턴은 방사선 빔(B)의 EUV 방사선을 위한 패턴이다.
투영 시스템(PS)과 기판 테이블(WT) 사이에 개재하는 공간은 적어도 부분적으로 배기될 수 있다. 개재 공간은 채택된 방사선이 기판 테이블(WT)을 향해 지향되는 고체 표면(solid surface)에 의해 투영 시스템(PS)의 위치에서 확정(delimit)될 수 있다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치(100)는 중공부(72)를 포함한다. 중공부(72)는 개재 공간에 위치된다. 중공부(72)는 방사선의 경로 주위에 놓인다. 일 실시예에서, 리소그래피 장치(100)는 가스 블로어(gas blower: 74)를 포함한다. 가스 블로어(74)는 중공부(72)의 내부를 가스의 유동으로 씻어 내도록(flush) 구성된다. 이는 본 명세서에서 동적 가스 록이라고 칭해질 것이다.
일 실시예에서, 중공부(72)는 원뿔 형상이다. 일 실시예에서, 중공부(72)는 멤브레인(73)에 의해 덮인다. 방사선은 기판(W)에 닿기 전에 맴브레인(73)을 통해 진행한다.
동적 가스 록은 기판(W)에 열 부하를 야기할 수 있다. 다른 인자들(예를 들어, 방사선 빔 내의 EUV 방사선, 방사선 빔 내의 IR 방사선 등)에 의해 야기되는 열 부하로부터 동적 가스 록에 의해 야기되는 열 부하를 격리시키는 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 조명 시스템(IL)이 방사선 빔(B)을 방출하지 않을 때 온도 변화 측정이 얻어진다. 이에 따라, 온도 변화 측정은 가스 블로어(74)[즉, 동적 가스 록의 가스 블로어(74)]에 의해 야기되는 기판의 열 부하를 계산하는 데 사용될 수 있다. 조명 시스템(IL)이 방사선 빔(B)을 방출하지 않을 때, 기판(W)의 열 부하는 방사선 빔(B)의 EUV 방사선 또는 IR 방사선에 의해 야기될 수 없다. 이에 따라, 온도 변화 측정으로부터 도출된 파워 신호로부터 도출되는 측정된 열 부하는 동적 가스 록에 기인될 수 있다.
일 실시예에서, 동적 가스 록이 존재하지 않고, 조명 시스템(IL)이 여하한의 방사선 빔(B)을 방출하지 않을 때, 기준 측정이 만들어진다. 기준 측정은 다른 인자들에 의해 야기되는 더 작은 열 부하의 여하한의 노이즈(noise)를 필터링하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 기준 측정(즉, 동적 가스 록이 존재하지 않을 때 컨디셔닝 유체의 온도 변화의 기준 측정)은 기판(W)의 열 부하에 관한 동적 가스 록의 효과를 결정하기 위해 동적 가스 록이 존재할 때 만들어진 온도 변화 측정으로부터 감산될 수 있다.
동적 가스 록은 상이한 영역들에서 상이한 열 효과를 가질 수 있다. 온도 변화 측정은 동적 가스 록의 전체에 걸쳐 통합된 동적 가스 록에 의해 야기되는 열 부하를 나타낸다.
피드-포워드 모델에 대한 입력 파라미터로서 유용한 또 다른 파라미터는 방사선 빔(B)의 IR 방사선에 의해 야기되는 열 부하이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 리소그래피 장치(100)는 패터닝 디바이스(MA)를 포함한다. 패터닝 디바이스(MA)는 패턴에 조사 빔(B)을 부여하도록 구성된다. 패턴은 방사선 빔(B)의 EUV 방사선을 위한 패턴이다.
상이한 패터닝 디바이스들(MA)이 리소그래피 장치(100)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 기판(W) 상으로 특정 패턴을 투영하기 위해 노광 공정 시 제품 패터닝 디바이스(product patterning device)가 사용될 수 있다. 캘리브레이션 공정 시 툴 패터닝 디바이스들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 툴 패터닝 디바이스는 방사선 빔(B)의 실질적으로 모든 EUV 방사선이 투영 시스템(PS)에 도달[또한, 기판(W)에 도달]하는 것을 방지하도록 구성된다. 이러한 툴 패터닝 디바이스에 의해 부여된 패턴은 공백(blank)이다.
패터닝 디바이스(MA)는 반사 다층 부분 및 흡수재 부분(absorber part)을 포함한다. 반사 다층 부분은 EUV 방사선을 반사시키도록 구성된다. 흡수재 부분은 EUV 방사선을 흡수하도록 구성됨에 따라, EUV 패턴을 형성한다. 패터닝 디바이스(MA)는 IR 방사선에 실질적으로 균일하게 영향을 준다. 그러므로, 패터닝 디바이스(MA)는 IR 방사선의 여하한의 패턴을 생성하지 않는다. 실질적으로 모든 EUV 방사선이 투영 시스템(PS)에 도달[또한, 기판(W)에 도달]하는 것을 방지하도록 구성되는 패터닝 디바이스(MA)는 방사선 빔(B)의 IR 방사선에 실질적으로 영향을 주지 않는다. 실질적으로 모든 IR 방사선은 패터닝 디바이스(MA)에 의해 반사되고, 투영 시스템(PS)에 의해 기판(W) 상으로 투영된다. 이에 따라, 기판(W)의 열 부하는 (배경 잡음에 더해) IR 방사선으로부터의 열 부하와 동적 가스 록으로부터의 열 부하의 조합이다. 동적 가스 록으로 인한 열 부하가 알려지는 경우, IR 방사선으로 인한 열 부하는 격리된 파라미터로서 계산될 수 있다.
패터닝 디바이스(MA)가 리소그래피 장치(100)에 사용될 때 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 온도 변화 측정이 얻어질 수 있다. 이에 따라, 온도 변화 측정은 방사선 빔(B)의 IR 방사선에 의해 야기되는 기판(W)의 열 부하를 계산하는 데 사용될 수 있다. 이에 따라, IR 열 부하는 파라미터로서 피드-포워드 모델에 입력될 수 있다.
일 실시예에서, (기판 레벨에 도달하는 IR 방사선의 도즈를 나타내는) 도즈 측정을 얻는 단계는 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 온도 변화 측정을 얻음으로써 수행된다. 일 실시예에서, 실질적으로 모든 EUV 방사선이 투영 시스템(PS)에 도달하는 것을 방지하도록 구성되는 패터닝 디바이스(MA)가 사용될 때 온도 변화 측정이 얻어진다. 툴 기판은 IR 방사선에 대한 알려진 반사율[예를 들어, 반사도(reflectance)]을 갖는다. (IR 방사선에 대한 알려지지 않은 반사율의) 기판(W)일 때 또 다른 온도 변화 측정과 툴 기판이 로딩될 때 온도 변화 측정을 비교함으로써, 기판(W)의 반사율이 결정될 수 있다.
각각의 온도 변화 측정은 기판(W)에 의해 흡수되거나 기판(W)을 통해 투과되는 방사선의 양을 나타낸다. 기판(W)의 반사율이 알려지는 경우, 기판 레벨에 도달하는 방사선(예를 들어, 이 경우 IR 방사선)의 전체 양이 온도 변화 측정으로부터 계산될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 리소그래피 장치(100)는 마스킹 디바이스(masking device: 71)를 포함한다. 마스킹 디바이스(71)는 방사선 빔(B)에 의해 조명되는 패터닝 디바이스(MA)의 조명 영역을 정의하도록 구성된다. 일 실시예에서, 마스킹 디바이스(71)는 방사선 빔(B)의 일부분을 차단하는 소위 블레이드(blade)들을 포함한다. 일 실시예에서, 마스킹 디바이스(71)는 복수의 예를 들어 4 개의 블레이드를 포함하며, 방사선 빔(B)의 단면이 정의될 수 있도록, 예를 들어 스테퍼 노티스(stepper notice)와 같은 액추에이터들에 의해 이들의 위치가 제어가능하다. 마스킹 디바이스(71)가 패터닝 디바이스(MA)에 근접하여 위치될 필요는 없지만, 일반적으로 패터닝 디바이스(MA) 상으로 이미징되는 평면[패터닝 디바이스(MA)의 켤레면(conjugate plane)]에 위치될 것임을 유의하여야 한다. 마스킹 디바이스(71)의 개방 영역은 조명되는 패터닝 디바이스(MA)의 영역을 정의하지만, 개재 광학기가 1과 상이한 배율을 갖는 경우 그 영역과 정확히 동일하지 않을 수 있다.
마스킹 디바이스(71)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 제어가능하다. 폐쇄 위치에서, 마스킹 디바이스(71)는 실질적으로 모든 방사선 빔(B)이 패터닝 디바이스(MA)에 도달하는 것을 방지하도록 구성된다. 개방 위치에서, 실질적으로 모든 패터닝 디바이스(MA)가 방사선 빔(B)에 의해 조명된다.
일 실시예에서, 마스킹 디바이스(71)가 실질적으로 모든 방사선 빔(B)이 패터닝 디바이스(MA)에 도달하는 것을 방지하도록 구성될 때, 온도 변화 측정이 얻어진다. 이에 따라, EUV 방사선이 실질적으로 기판 레벨에 도달하지 않기 때문에 컨디셔닝 유체의 온도 변화가 EUV 방사선에 의해 야기되지 않는다. 컨디셔닝 유체의 온도 변화는 동적 가스 록의 열 부하 및 마스킹 디바이스(71)에서부터 반사되는 IR 방사선의 일부분의 열 부하에 기인한다. 예를 들어, 마스킹 디바이스(71)가 폐쇄 위치에 있을 때 방사선 빔(B)의 IR 방사선의 약 50 %가 마스킹 디바이스(71)에서부터 반사될 것으로 예상될 수 있다. 마스킹 디바이스(71)가 폐쇄 위치에 있을 때, 마스킹 디바이스(71)는 실질적으로 모든 EUV 방사선이 기판 레벨에 도달하는 것을 방지하고, IR 방사선의 약 50 %가 기판 레벨에 도달하는 것을 차단한다.
동적 가스 록으로부터의 열 부하가 알려지는(예를 들어, 사전에 측정되는) 경우, 컨디셔닝 유체의 온도 변화에 관한 마스킹 디바이스(71)로부터 반사되는 IR 방사선의 효과가 격리될 수 있다. 이에 따라, 마스킹 디바이스(71)로부터의 IR 방사선 반사도가 계산될 수 있다. 이는 리소그래피 장치(100)에서 열 부하를 보상하기 위해 노광 공정의 제어를 개선하도록 피드-포워드 모델에 입력될 수 있는 파라미터이다.
일 실시예에서, 리소그래피 장치(100)는 EUV 에너지 센서를 포함한다. 일 실시예에서, EUV 에너지 센서는 예를 들어 스폿 센서 또는 슬릿 센서이다. 충분히 정확한 EUV 에너지 센서를 제공하는 것은 어렵다. 특히, 절대 정도(absolute sense)로(즉, 4.2 Joule의 측정된 값이 1 g의 물을 1 ℃씩 가열하도록) 충분히 정확한 EUV 에너지 센서를 제공하는 것은 어렵다.
일 실시예에서, 온도 변화 측정은 EUV 방사선의 도즈의 척도를 제공하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, EUV 방사선의 상이한 비율을 반사시키는 2 개의 상이한 패터닝 디바이스들(MA)에 대응하는 2 개의 온도 변화 측정들이 얻어진다. 예를 들어, 일 실시예에서 리소그래피 장치(100)가 방사선 빔(B)의 EUV 방사선의 제 1 기준 퍼센트(예를 들어, 약 0 %)가 기판(W)에 도달하게 하도록 구성되는 제 1 기준 패터닝 디바이스(MA)를 포함하는 경우 제 1 온도 변화 측정이 얻어진다. 리소그래피 장치(100)가 방사선 빔(B)의 EUV 방사선의 제 2 기준 퍼센트(예를 들어, 약 100 %)가 기판(W)에 도달하게 하도록 구성되는 제 2 기준 패터닝 디바이스(MA)를 포함하는 경우, 제 2 온도 변화 측정이 얻어질 수 있다. 제 1 온도 변화 측정과 제 2 온도 변화 측정 간의 차이는 컨디셔닝 시스템(81) 내의 컨디셔닝 유체를 (직접적으로 또는 간접적으로) 가열하는 EUV 방사선의 효과를 나타낸다. 이에 따라, 기판(W)에 도달하게 되는 EUV 방사선의 도즈를 계산할 수 있다.
제 1 기준 퍼센트가 0 %이고, 제 2 기준 퍼센트가 100 %인 것이 필수적인 것은 아니다. 다른 퍼센트가 사용되는 경우(예를 들어, 2 % 및 70 %), EUV 방사선의 퍼센트당 EUV 방사선의 도즈가 계산될 수 있다. 노광 공정 시 패터닝 디바이스(MA)가 허용하는 EUV 방사선이 몇 퍼센트인지에 따라, EUV 방사선의 도즈가 확대 또는 감소(scale or down)될 수 있다.
EUV 방사선 도즈의 척도로서 온도 변화 측정을 이용함으로써, 절대 정도로 더 정확히 EUV 에너지를 측정할 수 있다. 예를 들어, 이 방식으로 4.2 Joule 척도의 값이 1 g의 물을 1 ℃씩 가열한다.
일 실시예에서, EUV 에너지 도즈는 스폿 센서 또는 슬릿 센서와 같은 EUV 에너지 센서에 의해 추가적으로 측정된다. 온도 변화 측정들을 통해 측정되는 값과 EUV 에너지 센서에 의해 측정되는 값을 비교함으로써, EUV 에너지 센서가 EUV 에너지 도즈를 더 정확히 측정할 수 있도록 EUV 에너지 센서를 캘리브레이션할 수 있다.
EUV 방사선의 몇 퍼센트가 패터닝 디바이스(MA)에 의해 반사되는지를 결정하는 것은 어려울 수 있다. 일 실시예에서, 온도 변화 측정들은 패터닝 디바이스(MA)의 퍼센트 EUV 반사 영역을 측정하는 데 사용될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 일 실시예에서 리소그래피 장치(100)가 약 0 %의 EUV 반사 영역을 갖는 패터닝 디바이스(MA)를 포함하는 경우 제 1 온도 변화 측정이 얻어진다. 리소그래피 장치(100)가 약 100 %의 EUV 반사 영역을 갖는 또 다른 패터닝 디바이스(MA)를 포함하는 경우 제 2 온도 변화 측정이 얻어질 수 있다. 2 개의 온도 변화 측정들 간의 차이는 패터닝 디바이스(MA)에 의해 반사되는 EUV 방사선에 기인한다.
리소그래피 장치(100)가 알려지지 않은 퍼센트 EUV 반사 영역을 갖는 패터닝 디바이스(MA)를 포함하는 경우 추가 온도 변화 측정을 얻음으로써, 각각 0 % 및 100 %의 EUV 반사 영역들로 만들어진 이전의 온도 변화 측정들로부터 외삽함으로써 퍼센트 EUV 반사 영역을 결정할 수 있다. EUV 반사 영역의 퍼센트 차이는 온도 변화 측정들의 차이에 선형으로 비례할 것으로 예상된다. 이에 따라, 온도 변화 측정으로부터 패터닝 디바이스(MA)의 개방도(openness)의 파라미터를 계산할 수 있다.
또한, 본 명세서에서는 IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다.
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 기재내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한 번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, IR 센서(42)는 기판 테이블(WT)로부터 멀리 위치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어들의 하나 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. 상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.

Claims (28)

  1. 기판 테이블을 포함하는 리소그래피 장치의 노광 공정에서 노광 오차를 보상하는 방법에 있어서,
    기판 레벨에 도달하는 IR 방사선의 도즈(dose)를 나타내는 도즈 측정을 얻는 단계 - 상기 도즈 측정은 노광 공정 시 상기 리소그래피 장치에서 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양을 계산하는 데 사용될 수 있음 -; 및
    상기 노광 공정 시 상기 대상물에 의해 흡수되는 상기 IR 방사선과 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 상기 도즈 측정을 이용하여 상기 노광 공정을 제어하는 단계를 포함하는 노광 오차 보상 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상물은 상기 노광 공정 시 노광되는 기판인 노광 오차 보상 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상물은 상기 기판 테이블인 노광 오차 보상 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 대상물은 상기 노광 공정을 위해 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 투영 시스템의 거울인 노광 오차 보상 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 노광 공정을 제어하는 단계는 상기 도즈 측정에 기초하여 가열기를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 가열기는 상기 거울을 가열하도록 구성되는 노광 오차 보상 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도즈 측정을 얻는 단계는 상기 기판 테이블의 주변부에 위치된 IR 센서에 의해 수행되는 노광 오차 보상 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도즈 측정은 약 1 ㎛ 내지 약 10.6 ㎛ 범위의 파장을 갖는 IR 방사선의 도즈를 나타내는 노광 오차 보상 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 IR 방사선에 대한 상기 대상물의 흡수율을 나타내는 흡수율 측정을 얻는 단계를 포함하는 노광 오차 보상 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 흡수율 측정을 얻는 단계는 상기 대상물에 의해 반사되는 IR 방사선을 나타내는 측정을 얻는 단계를 포함하는 노광 오차 보상 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 흡수율 측정을 얻는 단계는 상기 노광 공정을 수행하는 상기 리소그래피 장치 이외의 측정 장치에 의해 수행되는 노광 오차 보상 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상물의 변형, 상기 노광 공정의 오버레이 오차, 상기 대상물의 온도 및 포커스 오차 중 하나 이상에 관한, 상기 대상물에 의해 흡수되는 상기 IR 방사선의 효과를 계산하는 단계를 포함하는 노광 오차 보상 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리소그래피 장치는 컨디셔닝 유체(conditioning fluid)에 의해 상기 기판 테이블의 온도를 제어하도록 구성되는 컨디셔닝 시스템을 포함하고,
    상기 도즈 측정을 얻는 단계는 상기 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 온도 변화 측정을 얻음으로써 수행되는 노광 오차 보상 방법.
  13. 기판 테이블, 및 컨디셔닝 유체에 의해 상기 기판 테이블의 온도를 제어하도록 구성되는 컨디셔닝 시스템을 포함하는 리소그래피 장치의 노광 공정에서 노광 오차를 보상하는 방법에 있어서,
    상기 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 온도 변화 측정을 얻는 단계 - 상기 온도 변화 측정은 노광 공정 시 노광되는 기판의 열 부하를 계산하는 데 사용될 수 있음 -; 및
    상기 노광 공정 시 상기 기판의 열 부하와 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 상기 온도 변화 측정을 이용하여 상기 노광 공정을 제어하는 단계를 포함하는 노광 오차 보상 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 리소그래피 장치는:
    방사선 빔을 방출하도록 구성되는 조명 시스템;
    개재 공간(intervening space)에 의해 상기 기판 테이블로부터 이격되는 투영 시스템 - 상기 투영 시스템은 상기 방사선 빔에 부여된 패턴을 상기 기판 상으로 투영하도록 구성되고, 상기 패턴은 상기 방사선 빔의 EUV 방사선을 위한 패턴임 -;
    상기 개재 공간에 위치되고, 상기 방사선의 경로 주위에 놓인 중공부(hollow part); 및
    상기 중공부의 내부를 가스의 유동으로 씻어 내기(flush) 위한 가스 블로어(gas blower)를 포함하고,
    상기 조명 시스템이 상기 방사선 빔을 방출하지 않을 때 상기 온도 변화 측정이 얻어져, 상기 온도 변화 측정이 상기 가스 블로어에 의해 야기되는 상기 기판의 열 부하를 계산하는 데 사용될 수 있는 노광 오차 보상 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 리소그래피 장치는:
    방사선 빔을 방출하도록 구성되는 조명 시스템;
    상기 방사선 빔에 패턴을 부여하도록 구성되는 패터닝 디바이스 - 상기 패턴은 상기 방사선 빔의 EUV 방사선을 위한 패턴임; 및
    상기 패터닝 디바이스에 의해 상기 방사선 빔에 부여된 상기 패턴을 상기 기판 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템을 포함하고,
    상기 패터닝 디바이스는 상기 방사선 빔의 실질적으로 모든 EUV 방사선이 상기 투영 시스템에 도달하는 것을 방지하도록 구성되어, 상기 패턴이 공백(blank)이고, 상기 온도 변화 측정이 상기 방사선 빔의 IR 방사선에 의해 야기되는 상기 기판의 열 부하를 계산하는 데 사용될 수 있는 노광 오차 보상 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판 테이블이 상기 방사선 빔의 IR 방사선에 대한 알려진 반사율을 갖는 툴 기판(tool substrate)을 지지하고 있을 때, 상기 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 기준 온도 측정을 얻는 단계;
    상기 기판 테이블이 상기 방사선 빔의 상기 IR 방사선에 대한 알려지지 않은 반사율을 갖는 노광 기판을 지지하고 있을 때, 상기 온도 변화 측정을 얻는 단계;
    상기 방사선 빔의 상기 IR 방사선에 대한 상기 기판의 반사율을 계산할 수 있도록 상기 온도 변화 측정과 상기 기준 온도 측정을 비교하는 단계; 및
    상기 노광 공정 시 상기 기판의 열 부하와 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 상기 노광 기판의 반사율을 이용하여 상기 노광 공정을 제어하는 단계를 포함하는 노광 오차 보상 방법.
  17. 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리소그래피 장치는:
    방사선 빔을 방출하도록 구성되는 조명 시스템;
    상기 방사선 빔에 패턴을 부여하도록 구성되는 패터닝 디바이스 - 상기 패턴은 상기 방사선 빔의 EUV 방사선을 위한 패턴임; 및
    상기 방사선 빔에 의해 조명되는 상기 패터닝 디바이스의 조명 영역을 정의하도록 구성되는 마스킹 디바이스(masking device)를 포함하고,
    상기 마스킹 디바이스가 실질적으로 모든 방사선 빔이 상기 패터닝 디바이스에 도달하는 것을 방지하도록 구성되는 경우 상기 온도 변화 측정이 얻어져, 상기 온도 변화 측정이 상기 마스킹 디바이스에 의해 반사되는 IR 방사선에 의해 야기되는 상기 기판의 열 부하를 계산하는 데 사용될 수 있는 노광 오차 보상 방법.
  18. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리소그래피 장치는:
    방사선 빔을 방출하도록 구성되는 조명 시스템;
    상기 방사선 빔에 패턴을 부여하도록 구성되는 패터닝 디바이스 - 상기 패턴은 상기 방사선 빔의 EUV 방사선을 위한 패턴임; 및
    상기 방사선 빔에 의해 부여되는 상기 패턴을 상기 기판 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템;
    상기 패터닝 디바이스는 상기 방사선 빔의 사전결정된 퍼센트의 EUV 방사선이 상기 투영 시스템에 도달하도록 구성되어, 상기 온도 변화 측정이 상기 방사선 빔의 EUV 방사선에 의해 야기되는 상기 기판의 열 부하를 계산하는 데 사용될 수 있는 노광 오차 보상 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광 공정을 제어하는 단계는 상기 도즈 측정에 기초하여 상기 노광 공정을 위해 패터닝된 방사선 빔에 대한 상기 기판 테이블의 위치를 제어하는 단계를 포함하는 노광 오차 보상 방법.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광 오차는 상기 대상물의 변형, 상기 노광 공정의 오버레이 오차, 상기 대상물의 온도 및 포커스 오차 중 하나 이상을 포함하는 노광 오차 보상 방법.
  21. 리소그래피 장치를 이용하는 디바이스 제조 방법에 있어서,
    노광 공정에서 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선과 연계된 노광 오차가 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항의 방법을 이용하여 보상되는 디바이스 제조 방법.
  22. 리소그래피 장치를 위한 기판 테이블에 있어서,
    상기 기판 테이블은 기판을 지지하도록 구성되고, 상기 기판 테이블에 입사하는 IR 방사선의 도즈를 나타내는 도즈 측정을 얻도록 구성되는 IR 센서를 포함하는 기판 테이블.
  23. 제 22 항의 기판 테이블을 포함하는 리소그래피 장치.
  24. 기판 테이블을 포함하는 리소그래피 장치를 위한 제어 시스템에 있어서,
    기판 레벨에 도달하는 IR 방사선의 도즈를 나타내는 도즈 측정을 얻도록 구성되는 도즈 측정 모듈 - 상기 도즈 측정은 노광 공정 시 상기 리소그래피 장치에서 대상물에 의해 흡수되는 IR 방사선의 양을 계산하는 데 사용될 수 있음 -; 및
    상기 노광 공정 시 상기 대상물에 의해 흡수되는 상기 IR 방사선과 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 상기 도즈 측정을 이용하여 상기 노광 공정을 제어하도록 구성되는 보상 모듈을 포함하는 제어 시스템.
  25. 기판 테이블, 및 컨디셔닝 유체에 의해 상기 기판 테이블의 온도를 제어하도록 구성되는 컨디셔닝 시스템을 포함하는 리소그래피 장치를 위한 제어 시스템에 있어서,
    상기 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 온도 변화 측정을 얻도록 구성되는 온도 변화 측정 모듈 - 상기 온도 변화 측정은 노광 공정 시 노광되는 기판의 열 부하를 계산하는 데 사용될 수 있음 -; 및
    상기 노광 공정 시 상기 기판의 열 부하와 연계된 노광 오차를 보상하기 위해 상기 온도 변화 측정을 이용하여 상기 노광 공정을 제어하도록 구성되는 보상 모듈을 포함하는 제어 시스템.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항의 제어 시스템을 포함하는 리소그래피 장치.
  27. 방사선 빔을 방출하도록 구성되는 조명 시스템, 기판 테이블, 및 컨디셔닝 유체에 의해 상기 기판 테이블의 온도를 제어하도록 구성되는 컨디셔닝 시스템을 포함하는 리소그래피 장치를 위한 노광 기판의 반사율을 측정하는 방법에 있어서,
    상기 기판 테이블이 상기 방사선 빔의 IR 방사선에 대한 알려진 반사율을 갖는 툴 기판을 지지하고 있을 때 상기 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 제 1 온도 변화 측정을 얻는 단계;
    상기 기판 테이블이 노광 기판을 지지하고 있을 때 상기 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 제 2 온도 변화 측정을 얻는 단계; 및
    상기 제 1 온도 변화 측정, 상기 제 2 온도 변화 측정 및 상기 알려진 반사율로부터 상기 방사선 빔의 IR 방사선에 대한 상기 노광 기판의 반사율을 계산하는 단계를 포함하는 반사율 측정 방법.
  28. 방사선 빔을 방출하도록 구성되는 조명 시스템, 기판 테이블, 및 컨디셔닝 유체에 의해 상기 기판 테이블의 온도를 제어하도록 구성되는 컨디셔닝 시스템을 포함하는 리소그래피 장치를 위한 EUV 방사선의 도즈를 측정하는 방법에 있어서,
    상기 리소그래피 장치가 상기 방사선 빔의 EUV 방사선의 제 1 기준 퍼센트(reference percentage)가 상기 기판에 도달하게 하도록 구성되는 제 1 기준 패터닝 디바이스를 포함하는 경우 상기 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 제 1 온도 변화 측정을 얻는 단계;
    상기 리소그래피 장치가 상기 방사선 빔의 상기 EUV 방사선의 제 2 기준 퍼센트가 상기 기판에 도달하게 하도록 구성되는 제 2 기준 패터닝 디바이스를 포함하는 경우 상기 컨디셔닝 유체의 온도 변화를 나타내는 제 2 온도 변화 측정을 얻는 단계; 및
    상기 제 1 온도 변화 측정, 상기 제 2 온도 변화 측정, 상기 제 1 기준 퍼센트 및 상기 제 2 기준 퍼센트로부터 상기 기판에 도달하게 되는 상기 방사선 빔의 EUV 방사선의 퍼센트당 EUV 방사선의 도즈를 계산하는 단계를 포함하는 도즈 측정 방법.
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