KR20180095605A - 스캐터로메트리에서의 편광 튜닝 - Google Patents

Abstract

방법은 기판상의 메트롤로지 타겟 상으로 방사선의 조명 빔을 투영하는 단계, 기판 상의 메트롤로지 타겟으로부터 반사된 방사선을 검출하는 단계, 및 검출된 방사선에 기초하여 기판 상의 피처의 특성을 결정하는 단계를 포함하며, 상기 검출된 방사선의 편광 상태는 검출된 방사선의 품질을 최적화하도록 제어 가능하게 선택된다.

Description

스캐터로메트리에서의 편광 튜닝

본 출원은 2015년 12월 17일자로 출원된 미국 특허 출원 제 62/269,004 호의 우선권을 주장하며, 본 명세서에 그 전체가 참조로 통합된다.

본 발명은 일반적으로 리소그래피 장치들에서 사용하기 위한 메트롤로지 방법들 및 툴들에 관한 것이고, 특히 메트롤로지 타겟들에 관한 정보를 얻기 위해 가변 조명 세팅들을 제공할 수 있는 시스템들을 포함하는 방법들 및 툴들에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 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, 다이의 부분, 한 개 또는 수 개의 다이를 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, 한 번에 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(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.

다수의 패턴화된 층이 기판 상에 위치될 수 있게 하기 위해, 방사선 빔 및 패터닝 디바이스에 대한 기판의 위치를 정확하게 설정하는 것이 바람직하다. 이것은 기판 테이블 상에 기판을 정확히 위치시키고 방사선 빔 및 패터닝 디바이스에 대해 기판 테이블을 위치시킴으로써 수행될 수 있다.

기판의 정렬이 수행될 수 있다. 하나의 정렬 시스템에서, 기판 상의 다수의 정렬 마크가 측정되어 좌표계를 도출하고, 이를 모델링된 그리드와 비교하여 기판 상의 피처의 위치를 도출한다. 기판 테이블 상의 기판의 클램핑 또는 비-리소그래피 공정 단계에서 발생하는 웨이퍼 왜곡은 기판의 왜곡을 초래할 수 있으며, 이는 그리드에 대한 측정치의 비교에 의해 모니터링될 수 있다. 왜곡을 보상하기 위해 웨이퍼를 노광하는데 사용되는 웨이퍼 그리드를 기술하는 모델이 생성될 수 있다.

특히 중요한 하나의 특성은 오버레이, 즉 기판 상에 형성된 연속적인 층들의 정렬이다. 오버레이의 측정은 상술한 바와 같이 모델링된 그리드를 사용하여 이루어질 수 있다. 이전 층과 관련하여 기판에 대한 오버레이 오차를 기술하는 그리드 모델이 생성되어 제어 루프에 사용되어 로트 일관성을 유지할 수 있다.

기판에 걸쳐 기판 특성에 대한 유용한 모델을 제공하기 위해, 측정이 수행될 수 있는 다수의 위치가 요구될 수 있다. 따라서, 기판의 레이아웃, 즉 기판 상에 형성될 패턴의 배치가 계획될 때, 다수의 샘플 위치가 제공된다. 필요한 기판 특성은 각각의 샘플 위치에서 측정되거나 각각의 샘플 위치에서 측정된 값으로부터 유도될 수 있다.

본 기재는 패터닝 디바이스 상의 하나 이상의 구조적 층들의 설계에서 및/또는 계산 리소그래피에서, 예를 들어 패터닝 디바이스 패턴의 최적화 및 패터닝 디바이스의 조명에 대한 하나 이상의 특성에서 패터닝 디바이스 유도 위상을 사용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

일 양태에서, 기판 상의 메트롤로지 타겟 상으로 방사선의 조명 빔을 투영하는 단계, 기판 상에서 메트롤로지 타겟으로부터 반사된 방사선을 검출하는 단계와, 검출된 방사선에 기초하여 기판 상의 피처의 특성을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 검출된 방사선의 편광 상태는 검출된 방사선의 품질을 최적화하도록 제어 가능하게 선택되는 방법이 있다.

일 양태에서, 리소그래피 공정을 사용하여 일련의 기판에 디바이스 패턴이 적용되는 디바이스 제조 방법이 제공되며, 상기 방법은 본 명세서에서 설명된 방법을 사용하여 상기 디바이스 패턴을 준비하고 상기 디바이스 패턴을 상기 기판 상에 노광시키는 단계를 포함한다.

일 양태에서, 프로세서로 하여금 본 명세서에서 설명된 방법의 수행을 야기하도록 구성된 기계 판독 가능 명령어들을 포함하는 비-일시적인 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.

일 양태에서, 리소그래피 공정을 사용하여 일련의 기판에 디바이스 패턴이 적용되는 디바이스 제조 방법이 제공되며, 상기 방법은 본 명세서에서 설명된 방법을 사용하여 패터닝 디바이스에 대한 디자인을 적응시키는 단계를 포함한다.

이하, 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시적으로 설명될 것이다:
도 1은 리소그래피 장치의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 리소그래피 셀 또는 클러스터의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 3은 메트롤로지 장치로서 사용하기 위한 스캐터로미터의 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 4는 메트롤로지 장치로서 사용하기 위한 스캐터로미터의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한다.
도 5는 기판 상에 형성된 복합 메트롤로지 타겟을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 튜닝에 응답하여 스택 감도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 가변 퓨필의 개략도이다.

실시예들을 상세히 설명하기에 앞서, 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다.

도 1은 리소그래피 장치(LA)를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:

- 방사선 빔(B)(예를 들어, DUV 방사선 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성되는 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 연결되는 지지 구조체(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 연결되는 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WTa); 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 구성되는 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.

조명 시스템은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.

지지 구조체는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 지지한다. 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. 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 것을 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 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입들, 및 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 여하한의 그 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, 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 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 테이블들[예를 들어, 2 이상의 기판 테이블들(WTa, WTb), 2 이상의 패터닝 디바이스 테이블들, 기판 테이블(WTa)과, 예를 들어 세정 및/또는 측정을 용이하게 하는 데 지정되는 기판이 없는 투영 시스템 아래의 테이블(WTb) 등]을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가적인 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.

또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 패터닝 디바이스와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 단지 액체가 노광 시 투영 시스템과 기판 사이에 놓인다는 것을 의미한다.

도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 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 소스가 수은 램프인 경우, 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 칭해질 수 있다.

일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하도록 구성되는 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 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.

방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로질렀으면, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이는 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 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(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 지지 구조체(가령, 마스크 테이블)(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다.

패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1, M2) 및 기판 정렬 마크들(P1, P2)을 사용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같은 기판 정렬 마크가 전용 타겟부를 차지하지만, 이들은 타겟부 사이의 공간에 위치할 수 있다(이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)로 알려져 있다). 유사하게, 하나 이상의 다이가 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 제공되는 상황에서, 마스크 정렬 마크는 다이 사이에 위치될 수 있다. 작은 정렬 마커는 또한 디바이스 피처들 사이에서 다이 내에 포함될 수 있으며, 이 경우 마커는 가능한 작고 인접한 피처와는 다른 이미징 또는 공정 조건을 필요로 하지 않는 것이 바람직하다. 정렬 마커를 검출하는 정렬 시스템은 이하에서 더 설명된다.

도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:

스텝 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴은 한 번에 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 노광 시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.

스캔 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광 시 타겟부(C)의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부(C)의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.

또 다른 모드에서, 지지 구조체(MT)는 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)의 매 이동 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.

리소그래피 장치(LA)는 2 개의 기판 테이블들(WTa, WTb), 및 기판 테이블들이 교환될 수 있는 2 개의 스테이션들 - 노광 스테이션(EXP) 및 측정 스테이션(MEA) - 을 갖는 소위 듀얼 스테이지 타입으로 이루어진다. 가령, 하나의 테이블 상의 기판이 노광 스테이션에서 노광되고 있는 동안, 또 다른 기판이 측정 스테이션에서 다른 기판 테이블 상으로 로딩(load)되고 다양한 준비작업 단계들이 수행될 수 있다. 준비작업 단계들은 레벨 센서(LS)를 이용하여 기판의 표면 높이 윤곽들을 매핑(map)하는 단계, 및 정렬 센서(AS)를 이용하여 기판 상의 정렬 마커들의 위치를 측정하는 단계를 포함할 수 있으며, 두 센서는 기준 프로임(RF)에 의해 지지된다. 위치 센서(IF)가 노광 스테이션뿐 아니라 측정 스테이션에 있는 동안 기판 테이블의 위치를 측정할 수 없는 경우, 기준 프레임(RF)에 대해 두 스테이션들에서 기판 테이블의 위치들이 추적될 수 있도록 제 2 위치 센서가 제공될 수 있다. 다른 예로서, 하나의 테이블 상의 기판이 노광 스테이션에서 노광되는 동안, 기판이 없는 다른 테이블은 측정 스테이션에서 대기한다(선택적으로 측정 활동이 발생할 수 있음). 이 다른 테이블은 하나 이상의 측정 장치를 가지며 선택적으로 다른 툴(예를 들어, 세정 장치)을 가질 수 있다. 기판이 노광을 완료하면 기판이 없는 테이블이 노광 스테이션으로 이동하여 측정을 수행하고 기판이 있는 테이블은 기판이 언로딩되고 다른 기판이 로딩되는 위치(예: 측정 스테이션)로 이동한다. 이들 다중-테이블 구성은 장치의 처리량을 실질적으로 증가시킬 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 리소그래피 장치(LA)는 때때로 리소셀(lithocell) 또는 클러스터라고도 칭하는 리소그래피 셀(LC)의 일부분을 형성할 수 있으며, 이는 기판 상에서 전-노광(pre-exposure) 및 후-노광(post-exposure) 공정들을 수행하는 장치를 포함한다. 통상적으로, 이들은 1 이상의 레지스트 층을 증착시키는 1 이상의 스핀 코터(spin coater: SC), 노광된 레지스트를 현상하는 1 이상의 디벨로퍼(developer: DE), 1 이상의 칠 플레이트(chill plate: CH) 및/또는 1 이상의 베이크 플레이트(bake plate: BK)를 포함한다. 기판 핸들러 또는 로봇(RO)이 입력/출력 포트(I/O1, I/O2)로부터 1 이상의 기판을 집어올리고, 이를 상이한 공정 장치들 사이에서 이동시킨 후, 리소그래피 장치의 로딩 베이(loading bay: LB)로 전달한다. 흔히 집합적으로 트랙이라고도 하는 이 장치들은, 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치를 제어하는 감독 제어 시스템(supervisory control system: SCS)에 의해 자체 제어되는 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어를 받는다. 따라서, 스루풋과 처리 효율성을 최대화하기 위해 상이한 장치들이 작동될 수 있다.

리소그래피 장치에 의해 노광되는 기판이 올바르고 일관성있게(consistently) 노광되기 위해서는, 후속한 층들 간의 오버레이 오차, 라인 두께, 임계 치수(CD) 등과 같은 1 이상의 속성을 측정하도록 노광된 기판을 검사하는 것이 바람직하다. 오차가 검출되는 경우, 하나 이상의 후속 기판들에 대해 조정이 행해질 수 있다. 이는, 가령, 검사가 동일 뱃치(batch)의 다른 기판이 여전히 노광되도록 충분히 빠르게 행해질 수 있다면, 특히 유용하다. 또한, 이미 노광된 기판은 (수율을 개선하도록) 벗겨져서(strip) 재작업(rework)되거나, 버려져서 결점이 있다고 알려진 기판에 또 다른 처리를 수행하는 것을 회피할 수 있다. 기판의 몇몇 타겟부들에만 결점이 있는 경우, 양호한 타겟부들 상에만 또 다른 노광들이 수행될 수 있다. 또 다른 가능성은, 예를 들어 트림 에칭 단계의 시간이 리소그래피 공정 단계로부터 기인한 기판 대 기판 CD 변동을 보상하도록 조정될 수 있는 것과 같이, 오차를 보상하기 위해 후속하는 공정 단계의 설정을 적용하는 것이다.

일 실시 예에서, 패터닝 디바이스(MA)는 기능 패턴(즉, 동작 디바이스의 일부를 형성하는 패턴)을 구비할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 패터닝 디바이스에는 기능 패턴의 일부를 형성하지 않는 측정 패턴이 제공될 수 있다. 측정 패턴은 예를 들어 기능 패턴의 한쪽에 위치할 수 있다. 측정 패턴은 예를 들어, 리소그래피 장치의 기판 테이블(WT)(도 1 참조)에 대한 패터닝 디바이스의 정렬을 측정하기 위해 사용될 수 있거나, 몇몇 다른 파라미터(예를 들어, 오버레이)를 측정하는데 사용될 수 있다. 여기에 설명된 기술들은 그러한 측정 패턴에 적용될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 성능을 향상시키기 위해 레티클에 대한 설계를 업데이트하기 위해, 측정되거나 시뮬레이션된 웨이퍼 피처 및 리소그래피 장치 속성이 사용될 수 있다. 일 예시에서, 메트롤로지 타겟(측정 패턴)의 위치는 웨이퍼의 피처 및 장치 속성의 영향이 감소되도록 웨이퍼의 측정된 및/또는 시뮬레이션된 피처에 따라 위치될 수 있다. 대안적으로, 웨이퍼 및/또는 리소그래피 시스템의 유사한 피처들이 기능 패턴에 대한 위치 및/또는 방향을 갱신하는데 사용될 수 있다.

소개의 방식으로 메트롤로지 타겟을 사용하는 검사 장치의 동작이 설명된다. 메트롤로지 시스템(MET) 내에서, 검사 장치는 기판의 1 이상의 속성을 결정하는 데 사용되며, 특히 상이한 기판들 또는 동일한 기판의 상이한 층들의 1 이상의 속성이 층마다 어떻게 변하는지를 결정하는 데 사용된다. 검사 장치는 리소그래피 장치(LA) 또는 리소셀(LC)에 통합될 수 있으며, 또는 독립형 디바이스(stand-alone device)일 수 있다. 신속한 측정을 가능하게 하기 위해, 검사 장치는 노광 직후에 노광된 레지스트 층에서 1 이상의 속성을 측정하는 것이 바람직하다. 하지만, 레지스트 내의 잠상(latent image)은 낮은 콘트라스트(contrast)를 갖고 - 방사선에 노광된 레지스트의 부분들과 노광되지 않은 레지스트의 부분들 사이에 굴절률에 있어서 매우 작은 차이만 존재하고 - 모든 검사 장치가 잠상의 유용한 측정들을 수행하기에 충분한 감도를 갖는 것은 아니다. 그러므로, 측정들은 통상적으로 노광된 기판 상에서 수행되는 제 1 단계이고 레지스트의 노광된 부분과 노광되지 않은 부분 간의 콘트라스트를 증가시키는 노광후 베이크 단계(PEB) 이후에 수행될 수 있다. 이 단계에서, 레지스트 내의 이미지는 반-잠상(semi-latent)이라고 칭해질 수 있다. 또한, 현상된 레지스트 이미지 - 이때, 레지스트의 노광된 부분 또는 노광되지 않은 부분 중 하나는 제거되었음 - 의 측정들을 수행하는 것이 가능하고, 또는 에칭과 같은 패턴 전사 단계 이후에 수행하는 것이 가능하다. 후자의 가능성은 결점이 있는 기판들의 재작업에 대한 가능성을 제한하지만, 가령 공정 제어의 목적에서 여전히 유용한 정보를 제공할 수 있다.

도 3은 스캐터로미터(SM1)의 일 실시예를 도시한다. 이는 기판(6) 상으로 방사선을 투영하는 광대역(백색 광) 방사선 투영기(2)를 포함한다. 반사된 방사선은 정반사된 방사선(specular reflected radiation)의 스펙트럼(10)(즉, 파장의 함수로서 세기의 측정)을 측정하는 분광계 검출기(spectrometer detector: 4)로 통과된다. 이 데이터로부터, 검출된 스펙트럼을 야기하는 프로파일 또는 구조체가, 예를 들어 RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis) 및 비-선형 회귀(non-linear regression)에 의해, 또는 도 3의 하단에 나타낸 바와 같은 시뮬레이션된 스펙트럼들의 라이브러리와 비교함으로써, 처리 유닛(PU)에 의해 재구성될 수 있다. 일반적으로, 재구성을 위해 상기 구조체의 일반적인 형태가 알려지며, 상기 구조체가 만들어진 공정의 정보로부터 일부 파라미터들이 가정되어, 스케터로메트리 데이터로부터 결정될 구조체의 몇몇 파라미터들만이 남게 된다. 이러한 스캐터로미터는 수직-입사(normal-incidence) 스캐터로미터 또는 경사-입사(oblique-incidence) 스캐터로미터로서 구성될 수 있다.

스캐터로미터(SM2)의 또 다른 실시예가 도 4에 도시된다. 이 디바이스에서, 방사선 소스(2)에 의해 방출된 방사선은 렌즈 시스템(12)을 이용하여 간섭 필터(interference filter: 13) 및 편광기(polarizer: 17)를 통해 포커스되며, 부분 반사면(partially reflective surface: 16)에 의해 반사되고, 바람직하게는 적어도 0.9 또는 적어도 0.95인 높은 개구수(NA)를 갖는 현미경 대물 렌즈(15)를 통해 기판(W) 상으로 포커스된다. 침지 스캐터로미터는, 심지어 개구수가 1이 넘는 렌즈를 구비할 수도 있다. 그 후, 반사된 방사선은 산란 스펙트럼(scatter spectrum)이 검출되게 하기 위해서, 부분 반사면(16)을 통해 검출기(18)로 전달된다. 검출기는 렌즈(15)의 초점 길이에 존재하는 배면-영사(back-projected)된 퓨필 평면(11) 내에 위치될 수 있지만, 그 대신에 퓨필 평면이 보조 광학기(도시되지 않음)를 이용하여 검출기(18) 상에 재-이미징(re-image)될 수도 있다. 퓨필 평면은, 방사선의 반경방향 위치(radial position)가 입사각을 정의하고 각도 위치가 방사선의 방위각(azimuth angle)을 정의하는 평면이다. 검출기는, 바람직하게는 기판 타겟의 2-차원 각도 산란 스펙트럼(즉, 산란각의 함수로서 세기의 측정)이 측정될 수 있도록 2-차원 검출기이다. 검출기(18)는, 예를 들어 CCD 또는 CMOS 센서들의 어레이일 수 있으며, 예를 들어 프레임당 40 밀리초(millisecond)의 통합 시간(integration time)을 가질 수 있다.

예를 들어, 입사 방사선의 세기를 측정하기 위해 기준 빔이 흔히 사용된다. 이를 위해, 방사선 빔이 부분 반사면(16)에 입사하는 경우, 그 일부분이 상기 반사면을 통해 기준 빔으로서 기준 거울(14)을 향하여 전달된다. 그 후, 기준 빔은 동일한 검출기(18)의 상이한 부분 상으로 투영된다.

가령 405 내지 790nm의 범위, 또는 200 내지 300nm와 같이 훨씬 낮은 범위에서 관심 파장(wavelength of interest)을 선택하기 위해, 1 이상의 간섭 필터(13)가 이용될 수 있다. 간섭 필터(들)는 상이한 필터들의 일 세트를 포함하기보다는 튜닝가능(tunable)할 수 있다. 1 이상의 간섭 필터 대신에, 또는 이에 추가하여 격자가 사용될 수 있다.

검출기(18)는 단파장(또는 협파장 범위)에서의 산란 방사선의 세기, 다수 파장들에서의 별도 세기, 또는 파장 범위에 걸쳐 통합된 세기를 측정할 수 있다. 또한, 검출기는 횡자기(transverse magnetic: TM)- 및 횡전기(transverse electric: TE)-편광 방사선의 세기, 및/또는 횡자기- 및 횡전기-편광 방사선 간의 위상차를 별도로 측정할 수 있다.

광대역 방사선 소스(2)(즉, 광범위한 방사선 주파수들 또는 파장들 - 및 이에 따른 컬러들을 갖는 방사선 소스)를 이용하는 것이 가능하며, 이는 큰 에텐듀(etendue)를 제공하여 다수 파장들의 혼합(mixing)을 허용한다. 광대역에서의 복수의 파장들은, 바람직하게는 각각 δλ의 대역폭 및 적어도 2δλ(즉, 파장 대역폭의 두 배)의 간격을 갖는다. 방사선의 수 개의 "소스들"은, 예를 들어 섬유 다발(fiber bundle)들을 이용하여 분할(split)되었던 연장된 방사선 소스의 상이한 부분들일 수 있다. 이러한 방식으로, 각도 분해된 산란 스펙트럼들이 다수 파장들에서 병렬로(in parallel) 측정될 수 있다. 2-D 스펙트럼보다 더 많은 정보를 포함하는 3-D 스펙트럼(파장 및 2 개의 상이한 각도들)이 측정될 수 있다. 이는 메트롤로지 공정 견실성(metrology process robustness)을 증가시키는 더 많은 정보가 측정되게 한다. 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조되는 미국 특허 출원 공개공보 US 2006-0066855호에서 더 상세히 설명된다.

상기 빔이 타겟에 의해 전향된 전후에 상기 빔의 1 이상의 특성을 비교함으로써, 기판의 1 이상의 특성이 결정될 수 있다. 이는, 예를 들어 전향된 빔을 기판의 모델을 이용하여 계산된 이론적인 전향된 빔과 비교하고, 측정된 전향된 빔과 계산된 전향된 빔 간의 최적 피트(best fit)를 제공하는 모델을 탐색함으로써 수행될 수 있다. 통상적으로, 파라미터화된 일반적인 모델이 사용되고, 최적 매칭이 얻어질 때까지 모델의 파라미터들, 예를 들어 패턴의 폭, 높이 및 측벽 각도가 변화된다.

스캐터로미터의 2 가지 주 형태가 사용된다. 분광 스캐터로미터(spectroscopic scatterometer)는 기판 상으로 광대역 방사선 빔을 지향하고, 특정한 좁은 각도 범위(particular narrow angular range)로 산란되는 방사선의 스펙트럼(파장의 함수로서 세기)을 측정한다. 각도 분해된 스캐터로미터(angularly resolved scatterometer)는 단색 방사선 빔(monochromatic radiation beam)을 사용하고, 각도의 함수로서 산란된 방사선의 세기[또는 엘립소메트리 구성(ellipsometric configuration)의 경우, 위상차 및 세기 비(intensity ratio)]를 측정한다. 대안적으로, 상이한 파장들의 측정 신호들이 개별적으로 측정되고 분석 스테이지에서 조합될 수 있다. 동일한 기판으로부터 1 이상의 스펙트럼을 발생시키기 위해 편광 방사선이 사용될 수 있다.

기판의 1 이상의 파라미터를 결정하기 위해, 통상적으로 파장(분광 스캐터로미터) 또는 각도(각도 분해된 스캐터로미터)의 함수로서 전향된 빔에 의해 생성되는 측정된 스펙트럼과 기판의 모델로부터 생성되는 이론적 스펙트럼 사이에서 최적 매칭이 발견된다. 최적 매칭을 발견하기 위해, 조합될 수 있는 다양한 방법들이 존재한다. 예를 들어, 제 1 방법은 반복 탐색 방법이며, 이때 모델 파라미터들의 제 1 세트가 측정된 스펙트럼과 비교되는 제 1 스펙트럼을 계산하는 데 사용된다. 그 후, 모델 파라미터들의 제 2 세트가 선택되며, 제 2 스펙트럼이 계산되고, 측정된 스펙트럼과 제 2 스펙트럼의 비교가 이루어진다. 이 단계들은 최적 매칭 스펙트럼을 제공하는 파라미터들의 세트를 발견하는 것을 목표로 반복된다. 통상적으로, 비교로부터의 정보가 파라미터들의 후속한 세트의 선택을 이끄는 데 사용된다. 이 공정은 반복 탐색 기술로서 알려져 있다. 최적 매칭을 제공하는 파라미터들의 세트를 갖는 모델이 측정된 기판을 가장 잘 설명하는 것(best description)으로 간주된다.

제 2 방법은 스펙트럼들의 라이브러리를 구성하는 것이며, 각각의 스펙트럼은 모델 파라미터들의 특정한 세트에 대응한다. 통상적으로 모델 파라미터들의 세트들은 기판 특성들의 모든 또는 거의 모든 가능한 변동들을 포함하도록 선택된다. 측정된 스펙트럼은 라이브러리 내의 스펙트럼들과 비교된다. 반복 탐색 방법과 유사하게, 최적 매칭을 제공하는 스펙트럼에 대응하는 파라미터들의 세트를 갖는 모델이 측정된 기판을 가장 잘 설명하는 것으로 간주된다. 이 라이브러리 탐색 기술에서 파라미터들의 최적 세트를 더 정확히 결정하기 위해 보간 기술(interpolation technique)들이 사용될 수 있다.

여하한의 방법에서, 정확한 매칭을 가능하게 하기 위하여 계산된 스펙트럼에서의 충분한 데이터 지점들(파장들 및/또는 각도들), 통상적으로 각각의 스펙트럼에 대해 80 내지 800 개의 데이터 지점들 또는 그 이상이 사용되어야 한다. 반복 방법을 이용하면, 각각의 파라미터 값에 대한 각각의 반복이 80 개 이상의 데이터 지점들에서의 계산을 수반할 것이다. 여기에 올바른 프로파일 파라미터들을 얻는 데 필요한 반복들의 수가 곱해진다. 따라서, 많은 계산이 요구될 수 있다. 실제로, 이는 처리 속도 및 정확성 간의 타협을 초래한다. 라이브러리 접근법에서는, 라이브러리를 설정하는 데 필요한 시간과 정확성 사이에 유사한 타협이 존재한다.

앞서 설명된 여하한의 스캐터로미터들에서, 기판(W) 상의 타겟은 현상 이후에 바아(bar)들이 솔리드 레지스트 라인들로 형성되도록 프린트되는 격자일 수 있다. 대안적으로, 상기 바아들은 기판 안으로 에칭될 수 있다. 타겟 패턴은 리소그래피 투영 장치 내의 색수차(chromatic aberration), 오버레이, 도즈, 포커스 등과 같은 관심 파라미터에 민감하도록 선택되어, 관련 파라미터의 변동이 프린트된 타겟의 변동으로서 나타날 것이다. 예를 들어, 타겟 패턴은 리소그래피 투영 장치, 특히 투영 시스템(PL) 내의 색수차 및 조명 대칭성에 민감할 수 있으며, 이러한 수차의 존재가 프린트된 타겟 패턴의 변동에서 드러날 것이다. 따라서, 프린트된 타겟 패턴의 스케터로메트리 데이터가 상기 타겟 패턴을 재구성하는 데 사용된다. 프린팅 단계 및/또는 다른 스케터로메트리 공정들의 정보로부터, 라인 폭 및 형상과 같은 타겟 패턴의 파라미터들이 처리 유닛(PU)에 의해 수행되는 재구성 공정에 입력될 수 있다. 미국 특허 제 7,466,413 호에 기재된 바와 같이, 타겟 내의 라인은 서브-유닛으로 구성될 수 있으며, 서브 - 유닛은, 격자의 라인을 함께 정의하는 근사 또는 서브-분해능 피처를 포함한다. .

본 명세서에서는 스캐터로미터의 실시예들이 설명되었지만, 다른 타입들의 메트롤로지 장치가 일 실시예에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 그 전문이 인용참조되는 미국 특허 제 8,797,554 호에서 설명되는 바와 같은 다크 필드 메트롤로지 장치(dark field metrology apparatus)가 사용될 수 있다. 또한, 이러한 다른 타입들의 메트롤로지 장치는 스캐터로메트리와 완전히 상이한 기술을 이용할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 바와 같은 메트롤로지 타겟들은, 예를 들어 Yieldstar 독립형 또는 통합 메트롤로지 툴과 같은 메트롤로지 툴과의 사용을 위해 디자인된 오버레이 타겟들, 및/또는 통상적으로 TwinScan 리소그래피 시스템과 사용되는 바와 같은 정렬 타겟들일 수 있으며, 둘 다 ASML로부터 이용가능하다.

일반적으로, 이러한 시스템들과의 사용을 위한 메트롤로지 타겟들은 기판 상에 이미징될 특정 마이크로전자 디바이스에 대한 설계 사양을 충족하는 치수들로 기판 상에 프린트되어야 한다. 공정들이 진보된 처리 노드(advanced process nodes)에서 리소그래피 디바이스 이미징 분해능의 한계들을 계속 압박함에 따라, 디자인 규칙 및 공정 적합성(process compatibility) 요건들은 적절한 타겟들의 선택을 강조한다. 타겟들이 자체로 더 진보됨에 따라, 흔히 광 근접성 보정(optical proximity correction) 및 위상-시프트 패터닝 디바이스들과 같은 분해능 향상 기술(resolution enhancement technology)의 사용을 요구하여, 공정 디자인 규칙들 내에서의 타겟의 프린트가능성(printability)은 덜 확실(certain)하게 된다. 결과로서, 제안된 메트롤로지 타겟 디자인이 테스팅 및/또는 시뮬레이션을 거쳐, 프린트가능성 및 검출가능성의 관점으로부터 그 적절성 및/또는 실행가능성을 확인할 수 있다. 상업적 환경에서, 우수한 오버레이 마크 검출가능성은 낮은 총 측정 불확실성 및 짧은 이동-획득-이동 시간(move-acquire-move time)의 조합인 것으로 간주될 수 있는데, 이는 느린 획득이 생산 라인에 대한 총 스루풋에 불리하기 때문이다. 현대의 마이크로-회절-기반-오버레이 타겟들(micro-diffraction-based-overlay targets: μDBO)은 일 측면이 약 10㎛일 수 있으며, 이는 모니터 기판들과 관련하여 사용되는 바와 같은 40x160㎛² 타겟들에 비해 본질적으로 낮은 검출 신호를 제공한다.

추가적으로, 일단 앞선 기준을 충족하는 메트롤로지 타겟들이 선택되면, 에칭 및/또는 연마 공정들에 의해 유도되는 필름 두께 변동, 다양한 에칭 바이어스(etch bias)들, 및 지오메트리 비대칭들과 같은 공정 변동들에 대해 검출가능성이 변할 가능성이 존재한다. 그러므로, 다양한 공정 변동들에 대해 낮은 검출가능성 변동 및 낮은 오버레이/정렬 변동을 갖는 타겟을 선택하는 것이 유용할 수 있다. 마찬가지로, 이미징될 마이크로전자 디바이스를 생성하는 데 사용되어야 하는 특정한 기계의 핑거프린트(fingerprint)(예를 들어, 렌즈 수차를 포함한 프린팅 특성들)가 일반적으로 메트롤로지 타겟들의 이미징 및 생성에 영향을 줄 것이다. 그러므로, 일부 패턴들이 특정 리소그래피 핑거프린트에 의해 다소 영향을 받을 것이기 때문에, 메트롤로지 타겟들이 핑거프린트 효과들에 저항적일 것을 보장하는 것이 유용할 수 있다.

도 5는 알려진 실무에 따라 기판 상에 형성된 복합 메트롤로지 타겟을 도시한다. 복합 타겟은 메트롤로지 장치의 조명 빔에 의해 형성된 측정 스폿(31) 내에 모두 존재하도록 함께 밀접하게 위치된 4 개의 격자들(32, 33, 34, 35)을 포함한다. 따라서 4 개의 타겟들은 모두 동시에 조명되고 센서(4, 18)에서 동시에 이미징된다. 오버레이 측정에 전용된 예에서, 격자들(32, 33, 34, 35)은 그 자체로 기판(W) 상에 형성된 반도체 디바이스의 상이한 층들에서 패터닝되는 격자들을 오버레이함으로써 형성된 복합 격자들이다. 격자(32, 33, 34, 35)는 복합 격자들의 상이한 부분들이 형성되는 층들 사이의 오버레이의 측정을 용이하게 하기 위해 상이한 바이어스된 오버레이 오프셋들을 가질 수 있다. 또한, 격자(32, 33, 34, 35)는 X 및 Y 방향으로 입사하는 방사선을 회절시키도록 도시된 바와 같이 그 배향이 다를 수 있다. 일 예시에서, 격자들(32 및 34)은 각각 +d 및 -d의 바이어스들을 갖는 X 방향 격자들이다. 이것은 격자(32)가 위에 놓여있는(overlying) 구성 요소를 가지므로 둘 모두가 공칭(nominal) 위치에 정확히 프린트되면 구성 요소 중 하나가 거리 d만큼 다른 구성 요소에 대해 오프셋될 수 있도록 배열됨을 의미한다. 격자(34)는, 완벽하게 인쇄된다면 d의 오프셋이 있지만 제 1 격자와 반대 방향에 있어야만 하는 등으로 배열된 구성 요소를 갖는다. 격자(33 및 35)는 각각 오프셋 +d 및 -d를 갖는 Y 방향 격자일 수 있다. 4 개의 격자가 도시되어 있지만, 다른 실시 예는 원하는 정확도를 얻기 위해 더 큰 매트릭스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 9 개의 복합 격자로 된 3x3 어레이는 -4d, -3d, -2d, -d, 0, +d, +2d, +3d, +4d의 바이어스를 가질 수 있다. 이들 격자의 개별 이미지는 센서(4, 18)에 의해 캡쳐된 이미지에서 식별될 수 있다.

제품 웨이퍼 상의 초점, 오버레이 및 CD를 측정하는 것은 제품 웨이퍼를 제조하는 공정 오차를 결정하는데 사용될 수 있다. 다른 한편, 마커 위치는 일반적으로 기능적 구조와 다른 위치에 위치하기 때문에 그 위치는 다른 처리를 거치며 마커 위치에서의 측정이 실제 기능적 구조 속성과 잘 일치하는지 확인하는 능력에 영향을 미치는 다른 속성을 갖는다. 예를 들어, 타겟이 스크라이브 레인에 위치하는 경우, 이는 생산되는 기능 회로의 현재 기능 층의 높이와 다른 높이에 있을 수 있다. 마찬가지로, 측정치가 임계 초점, 오버레이 또는 임계 치수 균일성 제약 조건에서 멀어지면 측정치에 의도한 정보가 반영되지 않을 수 있다.

전술한 바와 같이, 검출기는 TM 또는 TE 편광된 광을 사용하도록 구성될 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 추가 정보를 얻기 위해 2 개 편광의 조합을 사용할 수도 있다. 실제로, 광은 한 쌍의 광섬유를 사용하여 광원으로부터 전송될 수 있다. 섬유 중 하나의 광은 TE이고 다른 광은 TM이다. 두 섬유로부터의 광은 조합되어 두 상태의 조합을 갖는 광을 얻을 수 있다.

일 실시 예에서, 시스템은 추가적인 유연성을 제공하도록 설계될 수 있다. 이러한 접근법에서, 하나 또는 두 개의 섬유는 연관된 감쇠기를 포함할 수 있다. 감쇠기 또는 감쇠기들의 적절한 조정에 의해, 편광 상태 TE+TM은 다양한 상이한 상태를 제공하도록 변형될 수 있다. 조합된 상태는 α*TE+(1-α)*TM으로 파라미터화될 수 있다.

감쇠기는, 예를 들어, 섬유 전후에 배치될 수 있지만 두 섬유가 조합되기 전에 배치될 수 있는 감광 필터(neutral density filter)로서 구현될 수 있다. 이 감광 필터는 프로그래밍 가능한 그레이 필터일 수 있다.

알파를 결정하기 위해, 두 개의 신호가 개별적으로 측정되고 비율이 계산되거나, 하나 이상의 프로그래밍 가능 필터가 사용되는 경우, 비율은 필터의 프로그래밍된 상태에 기초하여 소프트웨어로 계산될 수 있다.

다른 실시 예에서, 감쇠기가 아니라, 한쪽 또는 양쪽 광섬유에 1/2 파장 판(half wave plate)이 도입될 수 있다. 플레이트를 회전시킴으로써, 조명의 편광 상태 또한 회전된다.

도 6은 시뮬레이션된 응답에 대한 편광 튜닝 효과의 예를 도시한다. 특히 스택 감도(선)와 오버레이 오류(점)가 다양한 알파 값에 대한 파장과 비교하여 표시된다. 당업자가 이해할 수있는 바와 같이, 안정성 대 파장과 같이 감도가 더 큰 것이 일반적으로 바람직하다. 충분히 민감하고 충분히 안정한 스택 감도의 선택은 일반적으로 이해되는 원리에 따라 이루어질 수 있다.

일반적으로, 알파는 결함에 의해 도입된 오버레이 오차의 영향을 최소화하도록 선택될 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서, 편광 상태는 잔류 에러의 감소를 위해 최적화된다. 인식할 수 있는 바와 같이, 다른 파라미터들은 동일한 편광 튜닝 접근법, 예컨대 격자 변형을 사용하여 최적화될 수 있다. 특정 측정 작업에 가장 적합한 알파를 선택하는 것은 원하는 측정을 가능하게하기 위해 충분히 높은 스택 감도와 충분한 안정성 대 파장 성능을 제공하는 알파의 선택을 수반할 것이다. 이해할 수 있는 바와 같이, 요구 사항은 웨이퍼 레이아웃 및 설계 사양에 따라 달라질 측정 작업에 대해 요구되는 성능에 따라 달라질 것이다. 이러한 최적화는 시뮬레이션에 기초하여 수행될 수 있거나, 레시피 선택을 위한 반복 설계 공정에서 중간 디자인 이미징으로부터 측정된 데이터를 사용하여 이루어질 수 있다. 스택 감도의 안정성 또한 예를 들어 선택 기준을 구성할 수 있다.

일 실시 예에서, 편광 조정은 "노브(knob)" 또는 소프트웨어 파라미터 선택과 같은 기계 파라미터 조정을 사용하여 구현될 수 있다. 일 실시 예에서, 특정 타겟 또는 타겟들은 이러한 타겟들을 구체적으로 보기 위하여 편광 노브를 조정하여 측정될 수 없다.

일 실시 예에서, 편광 중첩에 대한 상술한 하드웨어 솔루션들 중 어느 것도 필요하지 않을 수 있다. 그 대신, 제 1 편광 상태 및 제 2 편광 상태를 사용하여 연속적으로 획득된 측정치가 시스템 소프트웨어에서 조합되어, 타겟에 관한 부가적인 정보가 결정될 수 있는 중첩된 상태를 생성할 수 있다. 이 접근법에서, 측정을 수행하기 전에 편광을 혼합하여 새로운 편광 상태를 형성하기 보다는 각각의 측정으로부터의 정보를 중첩하여 중첩된 측정 정보를 생성한다.

전술한 바와 같이, 시스템의 퓨필 평면(11)은 검출기(18) 상의 보조 광학계(도시되지 않음)를 통해 디렉터 상으로 이미징될 수 있다. 일 실시 예에서, 보조 광학계는 프리노틱(plenoptic) 카메라의 사용없이 각도-분해된 이미지가 얻어질 수 있도록 퓨필을 변경하도록 구성된 어드레싱 가능 장치를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 이러한 어드레싱 가능 장치는 수직 및 수평 편광 상태의 분리 획득을 허용하도록 구성될 수 있다. 원칙적으로 일련의 측정에서 각각의 획득은 다른 퓨필 구성을 사용할 수 있다.

일 실시 예에서, 어드레싱 가능 장치는 도 7에 도시된 바와 같이 별도로 어드레싱 가능 영역을 갖는 액정 패널을 포함할 수 있다. 예시된 실시 예가 4×4 그리드의 프로그래밍 가능 영역을 포함하지만, 퓨필의 가변적으로 어드레싱 가능 부분의 더 일반적인 경우가 이해되어야 한다. 알 수 있는 바와 같이,도 7의 예는 도 5에 도시된 것과 같은 타겟과 함께 사용하는 것을 발견할 수 있으며, 여기서 타겟의 각각의 사분면은 높은 편광 의존 구조를 가져서, 각각의 사분면을 위한 적절한 편광을 선택함으로써 전체 이미지 품질이 개선될 수 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 어드레싱 가능 영역은 각 영역에 대해 선택된 편광 상태 H, V를 우선적으로 통과하도록 설정될 수 있다. 각 상태에 대한 더 큰 영역을 형성하기 위해 영역들이 상호 협력적으로 사용될 수 있다. 마찬가지로, 예시 된 4×4 격자의 각 영역은 복수의 더 작은 어드레스 가능 요소를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 액정 패널의 예에서, 각 영역은 결합되어 패널의 영역 내에 임의의 수의 영역을 형성할 수 있는 복수의 픽셀을 포함할 수 있다.

액정 패널은 50-60Hz 정도의 스위칭 시간으로 이용 가능하고, 측정 시간은 스케일면에서 유사하기 때문에, 이들은 특히 이 용도에 매우 적합하다.

알 수 있는 바와 같이, 시간-인접한 데이터 획득들 사이에서 어드레싱 가능 디바이스의 레이아웃을 변경하는 것이 가능하다. 즉, 제 1 획득은 제 1 조명 프로파일을 가질 수 있고 제 2 획득은 상이한 제 2 조명 프로파일을 가질 수 있다. 시간에 따른 일련의 획득에 대한 조명 프로파일을 변화시킴으로써, 상술한 가변 편광 조명을 사용하여 생성된 중첩과 유사하게, 다양한 편광 중첩을 생성하는 것이 가능할 수 있다. 일 실시 예에서, 상이한 편광들 간의 가중 평균은 2 개의 개별적인 편광 측정치로부터의 정보의 직접적인 조합에 대하여 개선된 성능을 제공하는데 사용될 수 있다.

또한, 프레노닉 카메라 디바이스에서 사용되는 바와 같이 이동 가능한 핀 홀 또는 마이크로 렌즈 어레이를 사용하지 않고 각도-분해된 이미지를 생성하는 것이 가능할 수 있다. 또한 시스템의 다른 측면을 재구성하지 않고도 0도 및 90도 편광 이미지를 빠르게 획득할 수 있다.

어드레싱 가능 퓨필 접근법을 사용함으로써, 타겟 재구성이 수행되어 타겟 프로파일의 근사를 허용하고 타겟 비대칭을 모델링하는데 사용될 수 있으며, 이는 오버레이 에러 상의 이러한 비대칭의 효과를 감소시키거나 제거하는데 사용될 수 있다.

인식할 수 있는 바와 같이, 어드레싱 가능 퓨필 접근법 및 가변 조명 접근법은 개별적으로 또는 조합되어 타겟 측정을 위한 다양한 조명 모드를 생성할 수 있다.

여기에서 논의되는 바와 같은 콘트라스트는, 에어리얼 이미지에 대해, 이미지 로그 슬로프(ILS) 및/또는 정규화된 이미지 로그 슬로프(NILS), 및 레지스트에 대해, 감도 및/또는 노광 관용도를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "최적화하는" 및 "최적화"라는 용어는 리소그래피의 결과들 및/또는 공정들이 기판 상의 디자인 레이아웃들의 더 정확한 투영, 더 큰 공정 윈도우 등과 같은 더 바람직한 특성들을 갖도록 리소그래피 투영 장치를 조정하는 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시예는 본 명세서에 기재된 바와 같은 방법을 설명하는 기계-판독가능한 명령어들의 1 이상의 시퀀스를 포함한 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다. 또한, 기계 판독가능한 명령어는 2 이상의 컴퓨터 프로그램들로 구현될 수 있다. 2 이상의 컴퓨터 프로그램들은 1 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체에 저장될 수 있다.

이 컴퓨터 프로그램은 예를 들어 도 1의 이미징 장치와 함께 또는 내부에 및/또는 도 2의 제어 유닛(LACU)과 함께 또는 내부에 포함될 수 있다. 예를 들어 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 예에 대해, 기존 장치가 이미 생산 및/또는 사용 중일 때, 실시 예는 장치의 프로세서가 본 명세서에서 설명된 방법을 수행하게 하는 업데이트된 컴퓨터 프로그램 제품의 제공에 의해 구현될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 여하한의 제어기들은 각각 또는 조합하여, 1 이상의 컴퓨터 프로그램이 리소그래피 장치의 적어도 하나의 구성요소 내에 위치되는 1 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 판독되는 경우에 작동가능할 수 있다. 제어기들은 각각 또는 조합하여, 신호들을 수신, 처리 및 송신하는 여하한의 적절한 구성을 가질 수 있다. 1 이상의 프로세서가 제어기들 중 적어도 하나와 통신하도록 구성된다. 예를 들어, 각각의 제어기가 앞서 설명된 방법들에 대한 기계-판독가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들을 실행하는 1 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 제어기들은 이러한 컴퓨터 프로그램들을 저장하는 데이터 저장 매체, 및/또는 이러한 매체를 수용하는 하드웨어를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제어기(들)는 1 이상의 컴퓨터 프로그램의 기계 판독가능한 명령어들에 따라 작동할 수 있다.

이상, 광학 리소그래피와 관련하여 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명의 일 실시예는 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.

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. 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 이해할 것이다. 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.

본 명세서에서 설명된 패터닝 디바이스는 리소그래픽 패터닝 디바이스로 지칭될 수 있다. 따라서, "리소그래픽 패터닝 디바이스"라는 용어는 리소그래피 장치에서 사용하기에 적합한 패터닝 디바이스를 의미하는 것으로 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔뿐만 아니라, (예를 들어, 365, 355, 248, 193, 157 또는 126nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV) 방사선을 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 그 조합으로 언급될 수 있다.

본 발명은 다음 항들을 이용하여 추가로 설명될 수 있다.

1. 기판 상의 메트롤로지 타겟 상으로 방사선의 조명 빔을 투영하는 단계;

상기 기판 상의 메트롤로지 타겟으로부터 반사된 방사선을 검출하는 단계; 및

상기 검출된 방사선에 기초하여 기판 상의 피처의 특성을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 검출된 방사선의 편광 상태는 검출된 방사선의 품질을 최적화하도록 제어 가능하게 선택되는 방법.

2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 가능하게 선택하는 단계는 상기 조명 빔 내의 TE 편광 대 TM 편광의 비율을 선택하는 단계를 포함하는 방법.

3. 제 2 항에 있어서, 상기 최적화 단계는 복수의 편광 상태들 각각에 대한 성능 특성을 결정하는 단계 및 상기 성능 특성이 가장 우수한 편광 상태를 선택하는 단계를 포함하는 방법.

4. 제 3 항에 있어서, 상기 성능 특성은 스택 감도, 오버레이 오차, 신호 대 잡음비 및 안정성 대 파장 중에서 선택되는 방법.

5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 가능하게 선택하는 단계는, 복수의 편광 상태를 사용하여 복수의 측정을 수행하고 상기 복수의 편광 상태의 중첩과 관련된 특성을 갖는 조합된 측정치를 얻기 위해 상기 측정치를 조합하는 단계를 포함하는 방법. .

6. 제 5 항에 있어서, 각각의 편광 상태는 TE 및 TM으로부터 선택되며, 각각의 편광 상태를 사용하는 각각의 측정 수는 상기 조명 빔 내의 TE 대 TM 편광의 비율을 정의하는 방법.

7. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, TE 편광 대 TM 편광의 비율의 선택은 TE 조명 및 TM 조명 중 하나 또는 모두를 제어 가능하게 감쇠시킴으로써 수행되는 방법.

8. 제 7 항에 있어서, 상기 제어 가능한 감쇠 단계는 감광 필터(neutral density filter)로 필터링하는 단계를 포함하는 방법.

9. 제 7 항에 있어서, 상기 제어 가능하게 감쇠시키는 단계는, 가변 비 광학 조합기를 사용하여 TM 조명과 TM 조명을 조합하는 단계를 포함하는 방법.

10. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, TE 편광 대 TM 편광의 비율의 선택은, 조명의 편광 상태를 변화시키도록 구성되고 배치된 1/2 파 플레이트의 회전에 의해 수행되는 방법.

11. 제 1 항에 있어서, 상기 검출된 방사선의 편광 상태를 제어 가능하게 선택하는 단계는, 상기 방법을 수행하기 위해 사용된 메트롤로지 장치의 퓨필 평면에서 상기 방사선의 선택된 부분들을 편광시키기 위해 편광 소자들의 어드레싱 가능한 어레이를 사용하여 상기 방사선을 필터링하는 단계를 포함하는 방법.

12. 제 11 항에 있어서, 상기 어드레싱 가능한 어레이의 편광 소자는 액정 패널을 포함하는 방법.

13. 프로세서로 하여금 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하게 하는 기계 판독 가능 명령어를 포함하는 비 일시적인 컴퓨터 프로그램 제품.

14. 리소그래피 공정을 이용하여 일련의 기판에 디바이스 패턴을 적용하는 디바이스 제조 방법으로서, 상기 디바이스 패턴을 상기 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 방법을 사용하여 적응시키는 단계 및 상기 패터닝 디바이스의 적어도 일부를 기판 상에 노광하는 단계를 포함하는 방법.

15. 제 14 항에 있어서, 상기 방법은 상기 패터닝 디바이스의 상기 적어도 일부를 노광하기 전에 이미징 파라미터를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.

16. 스캐터로미터로서,

기판 상의 메트롤로지 타겟 상으로 방사선의 조명 빔을 투영하도록 구성되고 배치된 방사선 소스;

상기 기판 상의 메트롤로지 타겟으로부터 반사된 방사선을 검출하도록 구성되고 배치된 검출기; 및

상기 검출된 방사선의 편광 상태를 제어 가능하게 선택하도록 구성된 편광 제어기를 포함하고, 상기 편광 제어기는 검출된 방사선에 기초하여 결정된 기판 상의 피처의 특성에 기초하여 상기 검출된 방사선의 품질을 최적화하도록 제어 가능하게 선택되는 스캐터로미터.

17. 제 16 항에 있어서,

상기 방사선 소스는,

한 쌍의 소스들 - 상기 한 쌍의 소스들 중 하나는 상기 방사선의 조명 빔 내에 TE 편광된 광을 생성하도록 구성되고 배치되며, 상기 한 쌍의 소스들 중 나머지는 상기 방사선 조명 빔 내의 TM 편광된 광을 생성하도록 구성되고 배치됨 -; 및

상기 조명 빔 내의 TE 편광 대 TM 편광의 비율을 제어 가능하게 선택하도록 구성되고 배치되는 광학 소자를 포함하는 스캐터로미터.

18. 제 17 항에 있어서,

상기 광학 소자는 상기 TE 및 TM 편광된 광의 상대적 감쇠를 조정하도록 구성되고 배치된 적어도 하나의 감쇠기를 포함하는 스캐터로미터.

19. 제 18 항에 있어서, 상기 감쇠기는 감광 필터를 포함하는 스캐터로미터.

20. 제 18 항에 있어서, 상기 감쇠기는 가변 비 광학 조합기를 포함하는 스캐터로미터.

21. 제 16 항에 있어서, 상기 광학 요소는 상기 조명의 편광 상태를 변화시키도록 구성되고 배치된 회전 가능한 1/2 파 플레이트를 포함하는 스캐터로미터.

22. 제 16 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 스캐터로미터를 포함하는 리소그래피 장치.

기술된 실시 예 및 명세서에서 "실시 예", "예시" 등은 기술된 실시 예(들)가 특정 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있음을 나타내지만, 모든 실시 예가 특정 특징, 구조 또는 특성을 반드시 포함하지는 않을 수 있다. 또한, 이러한 문구는 반드시 동일한 실시 예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조 또는 특성이 실시 예와 관련하여 설명될 때, 명시적으로 기재된지 여부에 상관없이 다른 실시 예와 관련하여 그러한 특징, 구조 또는 특성에 영향을 미치는지는 당업자의 지식 범위 내에 있는 것으로 이해된다.

앞선 설명은 예시적인 것으로 의도된 것이지 제한하는 것은 아니다. 따라서, 이하에 설명된 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 기술된 바와 같은 수정이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 하나 이상의 실시 형태의 하나 이상의 양상이 적절하게 하나 이상의 다른 실시 형태의 하나 이상의 양태와 결합되거나 대체될 수 있다. 그러므로, 그러한 적응 및 수정은 여기에 제시된 교시 및 지침에 기초하여 개시된 실시 예들의 등가물의 의미 및 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 본 명세서의 어구 또는 용어는 예시에 의한 설명을 위함이지 제한을 위한 것이 아니므로, 본 명세서의 용어 또는 어구는 교시 및 지침의 관점에서 숙련된 당업자에 의해 해석되어야 하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 폭 및 범위는 상술한 예시적인 실시 예들 중 어느 것에 의해서도 제한되어서는 안되며, 다음의 청구범위 및 그 등가물에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims (15)

1. 기판 상의 메트롤로지 타겟 상으로 방사선의 조명 빔을 투영하는 단계;
   상기 기판 상의 메트롤로지 타겟으로부터 반사된 방사선을 검출하는 단계; 및
   상기 검출된 방사선에 기초하여 기판 상의 피처의 특성을 결정하는 단계
   를 포함하고, 상기 검출된 방사선의 편광 상태는 검출된 방사선의 품질을 최적화하도록 제어 가능하게 선택되는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 가능하게 선택하는 단계는 상기 조명 빔 내의 TE 편광 대 TM 편광의 비율을 선택하는 단계를 포함하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 최적화 단계는 복수의 편광 상태들 각각에 대한 성능 특성을 결정하는 단계 및 상기 성능 특성이 가장 우수한 편광 상태를 선택하는 단계를 포함하는 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 성능 특성은 스택 감도, 오버레이 오차, 신호 대 잡음비 및 안정성 대 파장 중에서 선택되는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 가능하게 선택하는 단계는, 복수의 편광 상태를 사용하여 복수의 측정을 수행하고 상기 복수의 편광 상태의 중첩과 관련된 특성을 갖는 조합된 측정치를 얻기 위해 상기 측정치를 조합하는 단계를 포함하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 각각의 편광 상태는 TE 및 TM으로부터 선택되며, 각각의 편광 상태를 사용하는 각각의 측정 수는 상기 조명 빔 내의 TE 대 TM 편광의 비율을 정의하는 방법.
7. 제 2 항에 있어서, TE 편광 대 TM 편광의 비율의 선택은 TE 조명 및 TM 조명 중 하나 또는 모두를 제어 가능하게 감쇠시킴으로써 수행되는 방법.
8. 제 2 항에 있어서, TE 편광 대 TM 편광의 비율의 선택은, 조명의 편광 상태를 변화시키도록 구성되고 배치된 1/2 파 플레이트의 회전에 의해 수행되는 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 검출된 방사선의 편광 상태를 제어 가능하게 선택하는 단계는, 상기 방법을 수행하기 위해 사용된 메트롤로지 장치의 퓨필 평면에서 상기 방사선의 선택된 부분들을 편광시키기 위해 편광 소자들의 어드레싱 가능한 어레이를 사용하여 상기 방사선을 필터링하는 단계를 포함하는 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 어드레싱 가능한 어레이의 편광 소자는 액정 패널을 포함하는 방법.
11. 프로세서로 하여금 제 1 항에 따른 방법을 수행하게 하는 기계 판독 가능 명령어를 포함하는 비 일시적인 컴퓨터 프로그램 제품.
12. 리소그래피 공정을 이용하여 일련의 기판에 디바이스 패턴을 적용하는 디바이스 제조 방법으로서, 상기 디바이스 패턴을 상기 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 방법을 사용하여 적응시키는 단계 및 상기 패터닝 디바이스의 적어도 일부를 기판 상에 노광하는 단계를 포함하는 방법.
13. 스캐터로미터로서,
    기판 상의 메트롤로지 타겟 상으로 방사선의 조명 빔을 투영하도록 구성되고 배치된 방사선 소스;
    상기 기판 상의 메트롤로지 타겟으로부터 반사된 방사선을 검출하도록 구성되고 배치된 검출기; 및
    상기 검출된 방사선의 편광 상태를 제어 가능하게 선택하도록 구성된 편광 제어기
    를 포함하고, 상기 편광 제어기는 검출된 방사선에 기초하여 결정된 기판 상의 피처의 특성에 기초하여 상기 검출된 방사선의 품질을 최적화하도록 제어 가능하게 선택되는 스캐터로미터.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 방사선 소스는,
    한 쌍의 소스들 - 상기 한 쌍의 소스들 중 하나는 상기 방사선의 조명 빔 내에 TE 편광된 광을 생성하도록 구성되고 배치되며, 상기 한 쌍의 소스들 중 나머지는 상기 방사선 조명 빔 내의 TM 편광된 광을 생성하도록 구성되고 배치됨 -; 및
    상기 조명 빔 내의 TE 편광 대 TM 편광의 비율을 제어 가능하게 선택하도록 구성되고 배치되는 광학 소자를 포함하는 스캐터로미터.
15. 제 13 항에 있어서, 상기 광학 요소는 상기 조명의 편광 상태를 변화시키도록 구성되고 배치된 회전 가능한 1/2 파 플레이트를 포함하는 스캐터로미터.
    

Images