KR20190100883A - 리소그래피 마스크를 측정하기 위한 이미징 광학 유닛의 이미징 수차 기여도를 결정하는 방법 - Google Patents

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Abstract

리소그래피 마스크를 측정하기 위한 이미징 광학 유닛의 이미징 수차 기여도를 결정하는 단계는 먼저, 이미징 광학 유닛에 의한 오브젝트의 이미징의 이미지 평면의 그리고 그에 평행하는 상이한 측정 평면의 2D 강도 분포의 시퀀스로서 이미징 광학 유닛의 3D 에어리얼 이미지를 포커스 의존적으로 측정하는 단계를 포함한다. 그 다음, 3D 에어리얼 이미지의 스펙클 패턴의 스펙트럼은 스펙클 패턴을 갖는 측정된 2D 강도 분포의 푸리에 변환에 의해 결정된다. 주파수 도메인에서의 다수의 스펙트럼 구성요소에 있어서, 상기 스펙트럼 구성요소의 실수부 RS(z) 및 허수부 IS(z)의 포커스 의존도가 결정된다. 실수부 RS(z) 및 허수부 IS(z)의 포커스 의존도의 결정된 값으로부터, 마스크 구조에 의해 스페클 패턴 스펙트럼에 대한 기여도 - 상기 기여도는 제거됨 - 는 이미징 광학 유닛에 의한 스펙클 패턴 스펙트럼에 대해 만들어지는 이미징 수차 기여도를 나타낸다. 그 다음, 이미지 수차 기여가 표현된다. 이는 각각의 리소그래피 마스크상의 측정 시간과 비교하여 추가 시간 소비가 거의없는 이미징 광학 유닛의 이미징 수차 기여를 결정하는 방법을 초래한다.

Description

리소그래피 마스크를 측정하기 위한 이미징 광학 유닛의 이미징 수차 기여도를 결정하는 방법{METHOD FOR DETERMINING AN IMAGING ABERRATION CONTRIBUTION OF AN IMAGING OPTICAL UNIT FOR MEASURING LITHOGRAPHY MASKS}
본 특허 출원은 독일 특허 출원 DE 10 2018 202 635.1의 우선권을 청구하며, 그 내용은 본원에 참조로서 통합된다.
본 발명은 리소그래피 마스크를 측정하기 위한 이미징 광학 유닛의 이미징 수차 기여도를 결정하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 유형의 결정 방법을 포함하는, 리소그래피 마스크를 측정하기 위한 계측 시스템의 이미징 광학 유닛의 이미징 수차를 교정하는 방법 및 이러한 타입의 방법들이 수행될 수 있는 계측 시스템에 관한 것이다.
WO 2016/012426 A1은 리소그래피 마스크의 3D 에어리얼 이미지를 3차원적으로 측정하는 방법을 개시한다.
스펙클(speckle) 측정에 의해 광학 유닛에서의 이미지 수차 기여도를 결정하는 방법은, 기술 논문 "정상적 스펙클을 사용한 EUV 마이크로스코프에서의 탈축 수차 산정(Shanker 외, 이미징 및 응용 광학 회의, 미국, 2016)", 기술 논문 "임의 동공 및 조명을 갖는 양적 위상 회복(R.A. Claus 외, 옵틱스 익스프레스 23권 20호, 2015년 10월 2일 발행)" 및 기술 논문 "EUV 마스크 거칠기를 사용한 수차 산정(R.A. Claus, 극자외선(EUV) 리소그래피 VI, O.R. Wood II 외. SPIE 9422, 942214의 기록)으로부터 알려져 있다.
본 발명의 목적은, 각각의 리소그래피 마스크상의 측정 시간과 비교하여 가능한 적은 추가 시간 소비로 리소그래피 마스크를 측정하기 위한 이미징 광학 유닛의 이미징 수차 기여도를 결정하는 것이다.
이 목적은 청구항 1에 명시된 단계들을 포함하는 방법에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명에 따르면, 리소그래피 마스크 측정 중에 규칙적으로 수행되는 3D 에어리얼 이미지 측정과 관련하여, 스페클 패턴 측정에 의해, 스페클 패턴에 대한 마스크 구조 기여도로부터 이미징 수차 기여도를 분리하는 것이 가능하다. 그 다음, 이미징 수차 기여도가 표현될 수 있고, 이로부터, 이미징 광학 유닛의 검증(qualification)이 수행될 수 있고, 특히 상기 이미징 수차 기여도가 예를 들어 계측 시스템의 이미징 광학 유닛의 재조절에 의해 감소될 수 있는 정도에 관한 결론이 도출될 수 있다. 분리는 각각의 스펙트럼 구성요소의 실수부와 허수부의 포커스 의존도의 프로파일의 교차점의 z-위치를 결정함으로써 수행될 수 있다. 상기 방법은 특히, 짝수 함수에 의해 기술될 수 있는 수차를 결정하는데 사용될 수 있다.
상기 이미징 광학 유닛은 계측 시스템의 일부분, 특히 리소그래피 마스크 및 여전히 구조화되지 않은 마스크 기판, 소위 마스크 블랭크의 검증을 위한 계측 시스템의 일부일 수 있다. 마스크 블랭크의 검증, 즉 아직 구조화되지 않은 마스크의 품질을 평가하는 것은 결정 방법을 사용하여 수행될 수도 있다.
디포커스 수차는 측정된 리소그래피 마스크의 조명 동안 알려진 조명 각도 분포(조명 설정) 및 또한 이미징 광학 유닛의 알려진 투과 함수로부터 계산될 수 있다. 상기 투과 함수는 동공 투과 함수(pupil transmission function)일 수 있다. 동공 투과 함수는 이진 함수일 수 있고, 이미징 광학 유닛의 개구수 내의 공간 주파수에 대해서는 1의 값이고 상기 개구수 외의 공간 주파수에 대해서는 0의 값을 갖는다.
청구항 3에 따른 표현의 준비는, 상이한 측정된 이미징 수차가 이 수단에 의해 체계적으로 표현될 수 있기 때문에 실제적으로 가치가 있는 것으로 판명되었다. 이 경우, 예를 들어 제르니케 다항식으로부터의 직교 다항식 세트로부터 계산되지만 그 자체가 직교 함수 세트를 구성하지 않는 한 세트의 전개 함수(expansion function)를 사용할 수 있다.
청구항 4에 따른 표현은 명확하다.
청구항 5에 따른 제르니케 함수는 이미징 광학 유닛의 대칭 조건에 유리하게 적응된다.
청구항 6에 따른 방법은 이미징 수차 기여도를 결정하는 방법 동안 간단한 방식으로 마스크 기여도를 분리하는 것을 가능하게 한다. 이러한 유형의 마스크 블랭크 측정은 리소그래피 마스크에 대한 측정 방법의 맥락에서 어쨌든 정기적으로 일어나므로, 결과적으로 측정 지연이 발생하지 않거나 또는 단지 짧은 측정 지연만이 발생한다.
청구항 7에 따른 방법은, 상기 이미징 수차를 교정하기 위한 이미징 수차 기여도 결정을 사용한다. 재조절은 계측 시스템의 작동 중에 수행될 수 있다. 재조절은 개 루프/폐 루프 제어 하에서 수행될 수 있다.
청구항 8에 따른 계측 시스템의 이점은 본 발명에 따른 방법을 참조하여 상기 설명된 이점에 상응한다.
청구항 9에 따른 변위 액추에이터는 재생 가능한 재조절을 가능하게 한다.
청구항 10의 결과로서의 신호 연결은 이미징 수차 기여도의 결정과 관련하여 자동화된 공정의 맥락에서 재조절을 수행하는 것을 가능하게 한다. 이 자동화된 공정은 개 루프/폐 루프 제어 하에 진행될 수 있다.
본 발명의 하나의 예시적인 실시예가 도면을 참조하여 이하에서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 입사 평면에 수직인 방향으로 보는 평면도에서, 조명 광학 유닛 및 이미징 광학 유닛 - 이들은 매우 개략적으로 도시됨 - 을 갖는, EUV 조명 및 이미징 광에 의한 리소그래피 마스크의 형태인 오브젝트의 검사를 위한 계측 시스템을 매우 개략적으로 도시한다.
도 2는 이미징 광학 유닛의 이미지 평면의 영역에서 에어리얼 이미지와 조명 동공 사이의 조명 및 이미징 광의 전파를 개략적으로 도시하며; 여기서, 스페클 패턴의 스펙트럼으로의 에어리얼 이미지의 변환이 추가적으로 도시된다.
도 3은 계측 시스템에 의해 측정될 수 있는 3D 에어리얼 이미지를 나타내는, 이미지 평면 영역 내의 상이한 포커스 측정 평면에서 2D 강도 분포의 시퀀스를 도시한다.
도 4는 도 3에 따른 시퀀스에 할당된 방식으로, 도 3에 따른 2D 강도 분포의 푸리에 변환에 의해 결정된 3D 에어리얼 이미지의 스페클 패턴의 스펙트럼의 시퀀스를 도시한다.
도 5는 도 4에 따른 스페클 패턴 스펙트럼의 선택된 스펙트럼 구성요소의 실수부 및 허수부의 개략적인 프로파일을 포커스 위치(이미지 평면에 수직인 z-방향)의 함수로서 도시한다.
도 6은 주파수 의존적 수차 함수로서 표현되는 계측 시스템의 이미징 광학 유닛의 확인된 이미징 수차를 예시로서 도시하며, 상기 이미징 수차는 도 5에 따른 스펙트럼 구성요소의 방식으로 스펙트럼 구성요소의 포커스 의존도의 특정 값으로부터의 분리의 결과로서 생성된다.
도 7은 제르니케 다항식에 관한 전개의 형태로, 도 6에 따른 이미징 수차 기여도의 표현을 도시한다.
위치 관계의 표현을 용이하게 하기 위해, 데카르트 xyz-좌표계가 이후에 사용된다. 도 1에서, x-축은 도면의 평면 내로 이에 수직으로 연장한다. 도 1에서, y-축은 우측으로 연장한다. z-축은 도 1에서 아래로 연장한다.
도 1은 EUV 조명 광(1)에 의해 레티클 또는 리소그래피 마스크의 형태인, 오브젝트 평면(4)의 오브젝트 필드(3)에 배치된 오브젝트(5)의 검사를 위한 계측 시스템(2)의 EUV 조명 광 및 이미징 광(1)의 빔 경로를 자오 단면에 상응하는 도면으로 도시한다. 계측 시스템(2)은 3차원(3D) 에어리얼 이미지를 분석하기 위하여 사용되고(에어리얼 이미지 계측 시스템), 투영 노광 장치내의 투영 광학 유닛에 의해 광학 이미징에서, 반도체 구성요소를 제조하기 위한 투영 노광 동안 사용되는 레티클로 알려진 리소그래피 마스크의 특성의 효과를 시뮬레이션하고 분석하는 역할을 한다. 이러한 시스템은 WO 2016/012426 A1(그의 도 1 참조), US 2013/0063716 A1(그의 도 3 참조), DE 102 20 815 A1(그의 도 9 참조) 및 DE 102 20 816 A1(그의 도 2 참조) 및 US 2013/0083321 A1로부터 알려져 있다.
조명광(1)은 오브젝트(5)에서 반사된다. 조명광(1)의 입사 평면은 yz-평면에 평행하다.
EUV 조명 광(1)은 EUV 광원(6)에 의해 생성된다. 광원(6)은 레이저 플라스마 소스(LPP; laser produced plasma) 또는 방전 소스(DPP; discharge produced plasma)일 수 있다. 원칙적으로, 예를 들어 자유 전자 레이저(FEL)와 같은 싱크로트론 기반 광원이 또한 사용될 수 있다. EUV 광원의 사용 파장은 5nm에서 30nm 사이의 범위일 수 있다. 원칙적으로, 계측 시스템(2)의 변형 예의 경우, 예를 들어 193nm의 사용 파장에 대한 광원과 같이, 또 다른 사용 광 파장에 대한 광원이 광원(6) 대신 사용될 수 있다.
계측 시스템(2)의 실시예에 따라, 광원은 반사 또는 투과 오브젝트(5)로 사용될 수 있다. 투과 오브젝트의 일 예는 위상 마스크이다.
계측 시스템(2)의 조명 광학 유닛(7)은 광원(6)과 오브젝트(5) 사이에 배치된다. 조명 광학 유닛(7)은 오브젝트 필드(3)에 대해 규정된 조명 강도 분포로 그리고 동시에 오브젝트 필드(3)의 필드 포인트가 조명되는 규정된 조명 각도 분포로 검사될 오브젝트(5)를 조명하는 역할을 한다.
계측 시스템(2)의 조명 및 이미징 광(1)의 개구수는 레티클 측 상에서 0.0825이다. 오브젝트 평면(4)의 오브젝트 필드(3)는 x-방향으로 8㎛ 그리고 y-방향으로 8㎛의 크기를 가지며, 즉, 정사각형이다.
오브젝트(5)에서 반사된 후에, 조명 및 이미징 광(1)은 계측 시스템(2)의 이미징 광학 유닛 또는 투영 광학 유닛(8)으로 들어가며, 이는 도 1에 마찬가지로 개략적으로 도시된다. 투영 광학 유닛(8)은 계측 시스템(2)의 공간적으로 분해하는 감지 장치(9)를 향해 오브젝트(5)를 이미징하는 역할을 한다. 감지 장치(9)는 예를 들어 CCD 감지기 또는 CMOS 감지기로 설계된다.
감지 장치(9)는 디지털 이미지 처리 장치(10)에 신호 연결된다.
오브젝트(5)는 오브젝트 홀더(미도시)에 의해 운반된다(carried). 상기 오브젝트 홀더는 한편으로는 xy-평면에 평행하게 그리고 다른 한편으로는 이 평면에 수직으로, 즉, z-방향으로 변위 드라이브에 의해 변위될 수 있다. 변위 드라이브 및 마찬가지로 계측 시스템(2)의 전체 작동은 중앙 제어 장치(11)에 의해 제어되고, 상기 제어 장치는, 더 구체적으로 상세히 도시되지 않는 방식으로, 제어될 구성요소들에 신호 연결된다.
예시로서, 도 1은 미러 또는, EUV 파장보다 긴 조명 광 파장의 사용을 동반하는 렌즈 요소일 수 있는 이미징 광학 유닛(8)의 이미징 구성 요소(12)를 도시한다. 이미징 소자(12)는 제어 장치(11)에 차례로 신호 연결된 변위 액추에이터(13)에 작동 가능하게 연결된다. 변위 액추에이터(13)에 의해, 이미징 구성요소(12)는 이미징 구성요소(12)의 정확한 정렬을 위해 x-방향 및/또는 y-방향 및/또는 z-방향으로 서로 독립적으로 변위될 수 있다. 이러한 변위의 공간 분해능은 10㎛보다 높고 특히 2㎛보다 높을 수 있다.
이미징 광학 유닛(8)의 배율 상수(magnification factor)는 500보다 크며, 도 1에 따른 예시적인 실시예에서는 850이다. 오브젝트(5)의 3D 에어리얼 이미지가 발생하는, 이미지 평면(14)의 영역에서의 생성된 이미지 측 개구수는 1·10-4의 영역이다.
감지 장치(9) 아래에서, 측정 평면(예를 들어, z=0)에서의 2D 강도 분포(15)의 평면도가 도 1에 예시로서 도시된다. 레티클(5) 상의 구조들(16)은 x-방향으로 나아가는 강도 최대값(17)으로서 도시된다.
도 2는 조명 광학 유닛(7)의 동공 평면(18)으로부터 우측으로 이미지 평면(14)의 영역으로의 조명 및 이미징 광(1)의 전파를 개략적으로 도시한다. 각각 고려되는 변수 또는 구성요소는 xyz-좌표계에서 투시적으로(perspectively) 표시된다. 조명 광(1)의 동공 강도 분포(19)는 동공면(18)에 존재하며, 상기 분포는 또한 조명 설정으로 지칭된다. 링형 또는 환형의 동공 강도 분포(19)가 예시로서 도시된다. 동공 강도 분포(19)는 수학적으로 σ(κ)로 표현된다.
이 경우, σ는 조명 강도이고, κ는 동공 좌표에서 상기 조명 강도가 존재하는 위치를 나타낸다.
조명 광(1)은 동공 평면(18)으로부터 오브젝트 평면(4)으로 전파하고, 조명 광(1)은 오브젝트(5) 상에 입사하고, 이는 도 2에서 과장된 방식으로 도시된 거칠기(roughness)를 갖는다. 이것은 파면
Figure pat00001
및 조명 광(1)의 필드 분포를 생성하며, 이는 이하와 같이 기록될 수 있다:
Figure pat00002
이하의 의미를 갖도록 지정된다:
Figure pat00003
: 좌표 xy를 갖는 공간 좌표 벡터;
Figure pat00004
: 조명 광의 파장;
Figure pat00005
: 오브젝트의 거칠기(z-에서의 시상 높이).
조명 광(1)은 오브젝트(5)에서 반사되거나 통과한 후에, 이미징 광학 유닛(8)의 입사 동공(20) - 그 이미징 구성요소는 도 2에서 21로 표시됨 - 을 통해 전파하며 후속하여 사출 동공(22)을 통해 전파한다. 이어서, 오브젝트(5)는 이미지 평면(14)의 영역에서 에어리얼 이미지(23)로 이미징된다. x-방향 및 y-방향으로의 각각의 2D 강도 분포의 푸리에 변환, 즉 에어리얼 이미지(23)의 "슬라이스(slice)"는 스페클 스펙트럼(24), 즉 에어리얼 이미지(23)의 스페클 패턴의 스펙트럼
Figure pat00006
을 생성한다. 다음은 상기 스페클 스펙트럼에 해당된다 :
Figure pat00007
여기서, 이하가 해당된다:
Figure pat00008
: 주파수 좌표
Figure pat00009
를 갖는 주파수 비례 파수 1/λ;
Figure pat00010
: 거칠기 스펙트럼, 즉 오브젝트 거칠기 h의 푸리에 변환;
Figure pat00011
: 광학 유닛의 수차 함수, 이는 이하와 같이 규정됨:
Figure pat00012
.
여기서, 이하가 해당된다:
σ : 동공 평면에서의 조명 세팅의 강도 분포;
P: 광학 유닛의 동공 투과 함수, 즉 예를 들어 어퍼쳐 및/또는 옵스큐레이션 스탑(obscuration stop)에 의한 동공 제한의 효과;
Figure pat00013
: 광학 유닛의 이븐(even) 파면 수차, 즉, 우함수(even function)에 의해 기재될 수 있는 수차 기여도.
이미징 광학 유닛(8)의 이미징 수차 기여도를 결정하는 방법은 도 3 이하를 참조하여 이하에 설명된다. 도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 그레이-스케일 값은 각각 고려되는 위치에 존재하는 광 강도의 측정치(measure)이다.
우선, 오브젝트(5)의 이미징의 이미지 평면(14)(z3=0)에 평행한 영역의 상이한 측정 평면(z1 내지 z7)의 2D 강도 분포(15z1 내지 15z7)의 시퀀스로서의 이미지 광학 유닛(8)의 3D 에어리얼 이미지(23)의 포커스 의존적인 측정이 수행된다. 이 경우에, 도 1에 따른 예시와 대조적으로, 이미징되는 것은 구조화된 객체가 아니라 오히려(여전히) 구조화되지 않은 마스크, 즉, 마스크의 구조화되지 않은 영역 또는 마스크 블랭크이다. 2D 강도 분포(15zi)들의 시퀀스에 걸쳐 기록된 에어리얼 이미지는, 먼저 이미징 광학 유닛(8)의 이미징 수차 기여도 및 마스크(나머지) 구조 기여도의 결과로서 먼저 이해될 수 있다.
이것에는, 이어서, 2D 강도 분포(15zi)들의 푸리에 변환에 의해 이전 단계에서 감지된 3D 에어리얼 이미지의 상기 스페클 패턴의 스펙트럼
Figure pat00014
을 결정하는 것이 이어진다. 이것은, 주파수 좌표(
Figure pat00015
Figure pat00016
)의 함수로서 2D 스페클 스펙트럼(24z1 내지 24z7)의 시퀀스를 생성한다.
이후, 주파수 도메인에서 복수의 스펙트럼 구성요소
Figure pat00017
에 있어서, 이러한 스페클 스펙트럼 구성요소
Figure pat00018
의 실수부(RS(z)) 및 허수부(IS(z))가 결정된다. 이는 도 4의 선택 포인트에 의해 강조된 하나의 스펙트럼 구성요소
Figure pat00019
에 대해 도시된다. 이 스펙트럼 구성요소 S에 대하여, 도 5는 이러한 스페클 스펙트럼 구성요소
Figure pat00020
의 실수부(RS(z))의 선형으로 근사된 프로파일(25) 및 이러한 스펙트럼 구성요소
Figure pat00021
의 허수부(IS(z))의 마찬가지로 선형으로 근사된 프로파일(26)을, z-좌표의 함수로서, 즉, 포커스 위치의 함수로서 개략적으로 도시한다.
이하가 스페클 스펙트럼 구성요소의 이러한 z-의존도에 해당된다:
Figure pat00022
여기서, 이하가 해당된다 :
H: 오브젝트의 거칠기의 기여도;
Figure pat00023
: 이미징 광학 유닛의 디포커스 수차;
Figure pat00024
: 이미징 광학 유닛의 다른 이미징 수차 기여도.
이미징 광학 유닛(8)의 디포커스 수차
Figure pat00025
는 광학 유닛의 알려진 투과 함수 및 알려진 조명 세팅으로부터 계산될 수 있다. 실수부(RS) 및 허수부(IS)의 프로파일(25 및 26)을 기초로, 상기 공식을 기초로, 거칠기 기여도 H로부터 이미징 수차 기여도
Figure pat00026
를 분리하는 것이 가능하고 이미징 광학 유닛(8)의 다른 이미징 수차
Figure pat00027
는 디포커스 수차의 독립적인 결정 후에 얻어진다.
특히, 실수부(RS)와 허수부(IS)의 프로파일들(25, 26) 사이의 교차점의 z-위치가 이러한 분리를 위해 사용될 수 있다.
이미징 수차 기여도
Figure pat00028
는 전계 계수(expansion coefficient)(zn)를 갖는 제르니케 수차 함수
Figure pat00029
에 관한 전개로서 주파수 의존적인 방식으로 기록될 수 있다.
Figure pat00030
여기서, 이하가 해당된다 :
제르니케 다항식
Figure pat00031
에 의한,
Figure pat00032
.
도 6은 예시로서, 분리된 이미징 수차 기여도
Figure pat00033
를 도시한다. 선택된 조명 세팅에 대해, 이 이미징 수차 기여도는 제르니케 함수(Z5)와 매우 유사하다.
도 7은 제르니케 함수(Z4 내지 Z18)에 대한 상기 전개 공식의 계수(
Figure pat00034
)의 시퀀스를 도시한다. 예상된 바와 같이, 주요 기여도는 제르니케 함수(Z5)의 계수(
Figure pat00035
)에서 드러난다.
따라서, 전체적으로, 계측에 있어서 규칙적으로 요구되는 마스크의 구조화되지 않은 위치의 측정에 기초하여, 이미징 광학 유닛(8)의 이미징 수차 기여도가 측정될 수 있다. 상기 이미징 수차 기여도는 이미징 광학 유닛(8)의 광학 구성 요소를 재조절함으로써 교정될 수 있다. 이를 위해, 제어 장치(11)는 이미징 구성 요소(12)의 대응하는 변위를 위해 변위 액추에이터(13)를 구동할 수 있다. 이러한 재조절은 계측 시스템(2)의 동작 정지 중에 또는 계측 시스템(2)의 동작 동안에 수행될 수 있다. 재조절은 폐쇄 루프 제어에 의한 각각의 이미징 수차 기여도의 설정 값과 실제 값 사이의 비교에 의해 개방 루프 제어 등에 의해 수행될 수 있다.
제르니케 함수(
Figure pat00036
)에 의한 이미징 수차 기여도의 이러한 전개는 직교 함수들의 한 세트의 선형 조합을 통한 이미징 수차 기여도의 전개의 일례가 된다.
계측 시스템(2)의 광학적 설정은 반도체 구성요소의 투영 리소그래픽적 제조 동안 오브젝트(5)의 투영 노광의 과정에서 조명 및 이미징의 가장 정확하고 가능한 에뮬레이션(the most exact possible emulation)의 역할을 한다.
2D 에어리얼 이미지(23)의 포커스 의존적인 측정에 관한 상세에 관하여 WO 2016/012426 A1가 참조된다. 푸리에 변환과 관련한 상세에 관하여, 마찬가지로, WO 2016/012426 A1 및 그에 언급된 내용이 참조된다.

Claims (10)

  1. 리소그래피 마스크를 측정하기 위한 이미징 광학 유닛(8)의 이미징 수차 기여도(imaging aberration contribution)를 결정하는 방법으로서,
    a) 상기 이미징 광학 유닛(8)에 의한 오브젝트(5)의 이미징의 이미지 평면(14)에 있으며 그리고 상기 이미지 평면(14)에 평행하는 영역의 상이한 측정 평면(Z1 내지 Z7)의 2D 강도 분포(15Z1, 15Z7)의 시퀀스로서 상기 이미징 광학 유닛(8)의 3D 에어리얼 이미지(aerial image)(23)를 포커스-의존적으로 측정하는 단계;
    b) 스페클 패턴(speckle pattern)을 갖는 측정된 2D 강도 분포(15zi)의 푸리에 변환(Fourier transformation)에 의해 상기 3D 에어리얼 이미지(23)의 스페클 패턴(24)의 스펙트럼
    Figure pat00037
    을 결정하는 단계;
    c) 주파수 도메인의 복수의 스펙트럼 구성요소
    Figure pat00038
    에 대해서, 상기 스펙트럼 구성요소의 실수부
    Figure pat00039
    와 허수부
    Figure pat00040
    의 포커스 의존도를 결정하는 단계;
    d) 상기 포커스 의존도의 결정된 값들로부터,
    aa) 마스크 구조에 의해 스페클 패턴의 스펙트럼(
    Figure pat00041
    )에 만들어지는 기여도(H) - 이 기여도는 제거될 것임 - 와 bb) 상기 이미징 광학 유닛(8)에 의해 상기 스페클 패턴 스펙트럼에 만들어지는 이미징 수차 기여도(
    Figure pat00042
    )를 분리하는 단계; 및
    e) 상기 이미징 수차 기여도(
    Figure pat00043
    )를 표현하는 단계를 포함하는, 이미징 수차 기여도를 결정하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 분리하는 단계는, 상기 2D 강도 분포(15zi)의 측정 동안 디포커스 수차(
    Figure pat00044
    d)에 의해 만들어진 추가 기여도를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미징 수차 기여도를 결정하는 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 이미징 수차 기여도(
    Figure pat00045
    )의 표현을 준비하기 위해, 상기 이미징 수차 기여도는 직교 함수(Zi)의 세트의 선형 조합에 의해 근사치가 계산되는 것을 특징으로 하는 이미징 수차 기여도를 결정하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 근사치를 계산하는 과정에서 발생하는 함수 전개의 계수(zn)가 표현되는 것을 특징으로 하는 이미징 수차 기여도를 결정하는 방법.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 제르니케 함수는 상기 표현의 준비 동안 함수의 세트로서 사용되는 것을 특징으로 하는 이미징 수차 기여도를 결정하는 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 리소그래피 마스크의 구조화되지 않은 섹션 상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 이미징 수차 기여도를 결정하는 방법.
  7. 리소그래피 마스크를 측정하기 위한 계측 시스템(2)의 이미징 광학 유닛(8)의 이미징 수차(
    Figure pat00046
    )를 교정하는 방법으로서:
    a) 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 상기 이미징 광학 유닛(8)의 이미징 수차 기여도(
    Figure pat00047
    )를 결정하는 단계; 및
    b) 결정된 상기 이미징 수차 기여도(
    Figure pat00048
    )를 기본으로 하여 상기 이미징 광학 유닛(8)의 광학 구성요소(12)를 재조절함으로써 상기 이미징 수차 기여도(
    Figure pat00049
    )를 교정하는 단계를 포함하는, 이미징 수차를 교정하는 방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 계측 시스템(2)으로서, 검사될 리소그래피 마스크를 조명하기 위한 조명 광학 유닛(7)을 포함하며, 공간적으로 분해하는(spatially resolving ) 감지 장치(9)를 향하여 상기 오브젝트를 이미징하기 위한 이미징 광학 유닛(8)을 포함하는, 계측 시스템(2).
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 이미징 광학 유닛(8)의 이미징 구성요소(12)를 변위시키기 위한 적어도 하나의 변위 액추에이터(13)를 특징으로 하는 계측 시스템(2).
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 변위 액추에이터(13)는 상기 계측 시스템(2)의 중앙 개 루프/폐 루프 제어 장치(11)에 신호 연결되는 것을 특징으로 하는 계측 시스템(2).
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