KR20200003193A

KR20200003193A - 정렬 시스템에서 2 차원 정렬을 위한 정렬 마크

Info

Publication number: KR20200003193A
Application number: KR1020197036257A
Authority: KR
Inventors: 게릿 요하네스 니메이어; 쥔치앙 저우; 피오트르 얀 메이어; 제프리 존 롬바르도; 이고르 마테우스 페트로넬라 아츠
Original assignee: 에이에스엠엘 홀딩 엔.브이.
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2018-05-02
Publication date: 2020-01-08
Also published as: WO2018215173A1; JP2020521159A; JP6873271B2; NL2020858A; KR102331099B1; US20200124995A1; US11156928B2

Abstract

기판의 2 차원 정렬 위치를 결정하기 위한 정렬 마크가 논의된다. 정렬 마크는 패턴의 어레이를 포함한다. 패턴의 어레이는 배열된 제 1 패턴 세트 및 제 2 패턴 세트를 포함한다. 제 1 패턴 세트는 제 1 방향을 따라 제 1 시퀀스로 배열된다. 제 2 패턴 세트는 제 1 방향을 따라 제 2 시퀀스로 배열된다. 제 2 시퀀스는 제 1 시퀀스와 상이하다. 패턴의 어레이의 각각의 패턴은 각각의 패턴에 인접한 패턴의 어레이의 다른 패턴과 상이하다.

Description

정렬 시스템에서 2 차원 정렬을 위한 정렬 마크

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2017년 5월 24일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제 62/510,504 호의 우선권을 주장하며, 이 출원은 원용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.

분야

본 개시는, 예를 들면, 리소그래피 장치에서 사용될 수 있는 정렬 시스템 및 정렬 마크에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판의 목표 부분 상에 원하는 패턴을 부여하는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들면, 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 그 상황에서, 마스크 또는 레티클이라고도 부르는 패터닝 디바이스를 사용하여 IC의 개별 층에 대응하는 회로 패턴을 생성할 수 있고, 이 패턴은 방사선 감수성 재료(레지스트)를 갖는 기판(예를 들면, 실리콘 웨이퍼) 상의 목표 부분(예를 들면, 하나 이상의 다이의 일부를 포함함) 상에 이미징될 수 있다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 노광되는 인접한 목표 부분의 네크워크를 포함한다. 공지된 리소그래피 장치는 목표 부분 상에 전체 패턴을 한번에 노광시킴으로써 각각의 목표 부분이 조사되는 소위 스테퍼(stepper), 및 주어진 방향("스캐닝" 방향)으로 빔을 통해 패턴을 스캐닝함과 동시에 이 방향에 평행하거나 반평행(anti parallel)한 기판을 스캐닝함으로써 각각의 목표 부분이 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 패턴을 기판 상에 인쇄함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사하는 것도 가능하다. 다른 리소그래피 시스템은 간섭 리소그래피 시스템이고, 여기서는 패터닝 디바이스가 없고, 광빔이 2 개의 빔으로 분할되고, 이 2 개의 빔은 반사 시스템의 사용을 통해 기판의 목표 부분에서 간섭을 일으킨다. 이 간섭에 의해 기판의 목표 부분 상에 라인이 형성된다.

리소그래피 작업 중에, 상이한 프로세싱 단계는 기판 상에 상이한 층을 연속적으로 형성할 필요가 있다. 따라서, 상면에 형성된 이전 패턴에 대해 기판을 고도의 정확도로 위치시킬 필요가 있을 수 있다. 일반적으로, 정렬 마크는 정렬될 기판 상에 배치되고, 제 2 물체(예를 들면, 도 1a 및 도 1b에 도시된 기판 테이블 또는 웨이퍼 스테이지(WT))을 참조하여 위치된다. 리소그래피 장치는 패터닝 디바이스로부터 정확한 노광을 보장하기 위해, 예를 들면, 투영 시스템 및/또는 패터닝 디바이스에 대해 기판을 정렬하기 위한 정렬 마크의 위치를 검출하기 위한 정렬 시스템을 사용한다.

정렬 프로세스는 개략적 웨이퍼 정렬(CWA) 프로세스 및 미세한 웨이퍼 정렬(FWA) 프로세스를 포함할 수 있다. FWA 프로세스에서, 다수의 미세한 정렬 마크가 매우 높은 정렬 정확도(예를 들면, 약 1 nm 미만의 정렬 정확도)로 측정될 수 있다. 이러한 높은 정렬 정확도를 보장하기 위해, FWA 프로세스 이전에, CWA 프로세스는 개략적 정렬 마크를 스캐닝하여 웨이퍼가 위치될 수 있는 양호한 표시를 얻을 수 있다. 이 정보는 FWA 프로세스에서 미세한 스캐닝이 실행될 수 있는 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. CWA 프로세스는 약 100nm 내의 정렬 정확도를 제공할 수 있다.

CWA 프로세스는 전형적으로 제 1 방향(예를 들면, X 축을 따름)으로의 위치를 결정하기 위해 제 1 개략적 정렬 마크(CAM)를 스캐닝하고, 제 2 방향(예를 들면, Y 축을 따름)으로의 위치를 결정하기 위해 제 2 CAM을 스캐닝한다. 이들 제 1 CAM 및 제 2 CAM은 서로 별도의 위치에 위치되고, 상이한 시간에 개별적으로 스캐닝된다. 상이한 시간 및 위치에서 2 개의 별개의 CAM을 검출하면 정렬 에러가 발생할 수 있고, 또한 2 개의 방향으로 기판을 정렬하는데 긴 시간이 필요할 수 있다. 또한, 2 개의 상이한 CAM의 사용에 의해, 예를 들면, 집적 회로의 디바이스 또는 다른 기능 요소의 제조에 사용될 수 있는 집적 회로의 "실리콘 가용공간"이 감소된다.

따라서, 단일 스캔으로 2 개의 방향(예를 들면, X 방향 및 Y 방향)으로 위치를 결정하는데 사용될 수 있는 개략적 정렬 마크(CAM)가 필요하다.

일 실시형태에 따르면, 기판의 2 차원 정렬 위치를 결정하기 위한 정렬 마크는 패턴의 어레이를 포함한다. 이 패턴의 어레이는 제 1 패턴 세트 및 제 2 패턴 세트를 포함한다. 제 1 패턴 세트는 제 1 방향을 따라 제 1 시퀀스로 배열된다. 제 2 패턴 세트는 제 1 방향을 따라 제 2 시퀀스로 배열된다. 제 2 시퀀스는 제 1 시퀀스와 상이하다. 패턴의 어레이의 각각의 패턴은 각각의 패턴에 인접한 패턴의 어레이의 다른 패턴과 상이하다.

다른 실시형태에서, 리소그래피 시스템은 기판 테이블, 패터닝 디바이스, 투영 시스템, 및 기판 정렬 시스템을 포함한다. 기판 테이블은 스캐닝 방향을 따라 기판을 유지하고 이동시키도록 구성된다. 패터닝 디바이스는 제 1 방사 빔에 정렬 마크의 패턴을 부여하도록 구성된다. 이 패턴은 스캐닝 방향을 따라 제 1 시퀀스로 배열된 제 1 패턴 세트 및 스캐닝 방향을 따라 제 2 시퀀스로 배열된 제 2 패턴 세트를 포함한다. 제 2 시퀀스는 제 1 시퀀스와 상이하다. 제 1 패턴 세트 및 제 2 패턴 세트의 각각의 패턴은 제 1 패턴 세트 및 제 2 패턴 세트의 다른 패턴과 각각 상이하다. 투영 시스템은 기판 상에 정렬 마크의 패턴의 이미지를 투영하도록 구성된다. 기판 정렬 시스템은 스캐닝 방향 및 스캐닝 방향에 수직인 비스캐닝(non-scanning) 방향을 따라 기판의 정렬 위치를 결정하기 위해 정렬 마크의 패턴을 사용하도록 구성된다.

또 다른 실시형태에서, 디바이스 제조 방법은 제 1 방향을 따라 이동가능한 기판 테이블을 사용하여 기판을 유지하는 단계 및 리소그래피 프로세스를 사용하여 기판 상에 패터닝 디바이스로부터의 정렬 마크의 패턴을 전사하는 단계를 포함한다. 이 패턴은 제 1 방향을 따라 제 1 시퀀스로 배열된 제 1 패턴 세트 및 제 1 방향을 따라 제 2 시퀀스로 배열된 제 2 패턴 세트를 포함한다. 제 2 시퀀스는 제 1 시퀀스와 상이하다. 이 방법은 제 1 방향을 따라 제 1 패턴 세트 또는 제 2 패턴 세트 상에 측정 빔을 스캐닝하는 단계, 스캐닝된 제 1 패턴 세트 또는 제 2 패턴 세트로부터 반사되거나 회절된 광으로부터 생성된 정렬 신호를 검출하는 단계, 및 정렬 신호에 기초하여 제 1 방향 및 제 1 방향에 수직인 제 2 방향을 따라 기판의 정렬 위치를 결정하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 추가의 특징 및 장점, 뿐만 아니라 본 발명의 다양한 실시형태의 구조 및 작용을 첨부한 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명한다. 본 발명이 본 명세서에 기재된 특정 실시형태에 제한되지 않음에 주의한다. 이러한 실시형태는 예시의 목적만을 위해 본 명세서에 제공된다. 추가의 실시형태는 본 명세서에 포함된 교시에 기초하여 당업자에게 명백할 것이다.

본 명세서에 포함되고, 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명을 예시하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하고, 당업자가 본 발명을 실시하고 사용하는 것을 가능하게 하는 역할을 한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 반사 리소그래피 장치의 개략도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 투과 리소그래피 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 반사 리소그래피 장치의 보다 상세한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 리소그래피 셀의 개략도이다.
도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 정렬 마크의 개략 평면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 정렬 마크의 패턴의 개략도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 정렬 마크의 개략 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정렬 시스템의 개략도이다.

본 발명의 특징 및 장점은 도면과 관련하여 아래에서 설명된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 도면에서 동일한 참조 문자는 전체에 걸쳐 대응하는 요소를 식별한다. 도면에서 동일한 참조 번호는 일반적으로 동일한, 기능적으로 유사한, 및/또는 구조적으로 유사한 요소를 나타낸다. 어떤 요소가 최초로 나타나는 도면은 해당 참조 번호의 좌단의 숫자(들)로 표시된다. 달리 지시되지 않는 한, 본 개시의 전체를 통해 제공된 도면은 축척에 따른 도면으로 해석되어서는 안된다.

상세한 설명

본 명세서는 본 발명의 특징을 포함하는 하나 이상의 실시형태를 개시한다. 개시된 실시형태(들)은 단지 본 발명의 예시이다. 본 발명의 범위는 이 개시된 실시형태(들)에 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.

기술된 실시형태(들), 및 본 명세서에서 "하나의 실시형태", "일 실시형태", "예시적 실시형태" 등의 언급은 개시된 실시형태(들)이 특정의 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수 있는 것을 나타내지만, 모든 실시형태가 반드시 특정의 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 필요는 없다. 또한, 이러한 어구가 반드시 동일한 실시형태를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 특정의 특징, 구조, 또는 특성이 일 실시형태와 관련하여 설명되는 경우, 명시적으로 설명되어 있는지의 여부에 무관하게 다른 실시형태와 관련하여 이와 같은 특징, 구조 또는 특성을 달성하는 것은 당업자의 지식의 범위 내에 있다는 것이 이해된다.

그러나, 이와 같은 실시형태를 보다 상세히 설명하기 전에 본 발명의 실시형태가 구현될 수 있는 예시적 환경을 제시하는 것이 유익하다.

예시적 반사 리소그래피 시스템 및 투과 리소그래피 시스템

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시형태가 구현될 수 있는 리소그래피 장치(100) 및 리소그래피 장치(100')의 개략도이다. 리소그래피 장치(100) 및 리소그래피 장치(100')은 각각 다음을 포함한다: 방사 빔(B)(예를 들면, 심자외선 또는 극자외선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝 디바이스(예를 들면, 마스크, 레티클, 또는 다이나믹 패터닝 디바이스)(MA)를 지지하도록 구성되고 이 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치시키도록 구성된 제 1 포지셔너(PM)에 연결된 지지 구조물(예를 들면, 마스크 테이블)(MT); 및 기판(예를 들면, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고 기판(W)을 정확하게 위치시키도록 구성된 제 2 포지셔너(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들면, 웨이퍼 테이블)(WT). 리소그래피 장치(100, 100')는 또한 기판(W)의 (예를 들면, 하나 이상의 다이를 포함하는) 목표 부분(C) 상에 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(PS)을 갖는다. 리소그래피 장치(100)에서, 패터닝 디바이스(MA) 및 투영 시스템(PS)은 반사성이다. 리소그래피 장치(100')에서, 패터닝 디바이스(MA) 및 투영 시스템(PS)은 투과성이다.

조명 시스템(IL)은 방사 빔을 지향, 셰이핑(shaping), 또는 제어하기 위한 굴절, 반사, 반사굴절, 자기, 전자기, 정전기, 또는 기타 유형의 광학 구성요소, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 구성요소를 포함할 수 있다.

지지 구조물(MT)은 기준 프레임에 대한 패터닝 디바이스(MA)의 배향, 리소그래피 장치(100, 100') 중 적어도 하나의 설계, 및 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경 중에 유지되어 있는지의 여부와 같은 다른 조건에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조물(MT)은 패터닝 디바이스(MA)를 유지하기 위한 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기법을 사용할 수 있다. 지지 구조물(MT)은, 예를 들면, 필요에 따라 고정되거나 이동가능한 프레임 또는 테이블일 수 있다. 센서를 사용함으로써, 지지 구조물(MT)은 패터닝 디바이스(MA)가, 예를 들면, 투영 시스템(PS)에 관하여 원하는 위치에 있도록 보장할 수 있다.

"패터닝 디바이스"(MA)는, 예를 들면, 기판(W)의 목표 부분(C)에 패턴을 생성하기 위해, 방사 빔(B)의 단면에 패턴을 부여하기 위해 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 지칭하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 방사 빔(B)에 부여된 패턴은 집적 회로를 형성하기 위해 목표 부분(C)에 생성되는 디바이스의 특정의 기능 층에 대응할 수 있다.

패터닝 디바이스(MA)는 (도 1b의 리소그래피 장치(100')에서와 같이) 투과성이거나 (도 1a의 리소그래피 장치(100)에서와 같이) 반사성일 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)의 실시례는 레티클, 마스크, 프로그램가능한 미러 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피에서 공지되어 있으며, 바이너리, 교번 위상 시프트, 및 감쇄 위상 시프트와 같은 마스크 유형 뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 유형을 포함한다. 프로그램가능한 미러 어레이의 일 실시례는 소형 미러의 매트릭스 배열을 사용하며, 각각의 미러는 입사 방사 빔을 상이한 방향으로 반사하도록 개별적으로 틸팅될 수 있다. 틸팅된 미러는 소형 미러의 매트릭스에 의해 반사되는 방사 빔(B)에 패턴을 부여한다.

"투영 시스템"(PS)이라는 용어는 사용되는 노광 방사선, 또는 기판(W) 상의 액침액의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인에 따라, 굴절, 반사, 반사굴절, 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 유형의 투영 시스템을 포함할 수 있다. 다른 가스들은 너무 많은 방사선 또는 전자를 흡수할 수 있으므로 EUV 또는 전자 빔 방사선에는 진공 환경이 사용될 수 있다. 따라서 진공 벽 및 진공 펌프를 사용하여 전체 빔 경로에 진공 환경이 제공될 수 있다.

리소그래피 장치(100) 및/또는 리소그래피 장치(100')는 2 개의 기판 테이블(WT)(듀얼 스테이지) 또는 더 많은 기판 테이블(WT)(및/또는 2 개 이상의 마스크 테이블)을 갖는 유형일 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기계에서, 추가의 기판 테이블(WT)은 병렬로 사용될 수 있고, 또는 하나 이상의 다른 기판 테이블(WT)이 노광을 위해 사용되고 있는 동안에 하나 이상의 테이블 상에서는 예비 단계가 실행될 수 있다. 상황에 따라, 추가의 테이블은 기판 테이블(WT)이 아닐 수 있다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사 빔을 수광한다. 소스(SO) 및 리소그래피 장치(100, 100')는, 예를 들면, 이 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우에, 별개의 물리적 실체일 수 있다. 이러한 경우, 소스(SO)는 리소그래피 장치(100 또는 100')의 일부를 형성하는 것으로 고려되지 않으며, 방사 빔(B)은 예를 들면, 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)(도 1b)을 사용하여 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 진행한다. 다른 경우, 예를 들면, 소스(SO)가 수은 램프인 경우, 소스(SO)는 리소그래피 장치(100, 100')의 일체 부분일 수 있다. 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요한 경우, 빔 전달 시스템(BD)과 함께, 방사선 시스템으로 지칭될 수 있다.

일루미네이터(IL)는 방사 빔의 각도 강도 분포를 조정하기 위한 조정기(AD)(도 1b)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 동공면의 강도 분포의 적어도 외측 및/또는 내측 반경 범위(통상적으로 "σ 외부" 및 "σ 내부"로 각각 지칭됨)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인테그레이터(integrator; IN) 및 컨덴서(CO)와 같은 다양한 다른 구성요소(도 1b)를 포함할 수 있다. 일루미네이터(IL)를 사용하여 방사 빔(B)을 컨디셔닝하여 그 단면에 원하는 균일성 및 강도 분포를 갖게 할 수 있다.

도 1a를 참조하면, 방사 빔(B)은 지지 구조물(예를 들면, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지된 패터닝 디바이스(예를 들면, 마스크)(MA) 상에 입사되고, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 리소그래피 장치(100)에서, 방사 빔(B)은 패터닝 디바이스(예를 들면, 마스크)(MA)로부터 반사된다. 패터닝 디바이스(예를 들면, 마스크)(MA)로부터 반사된 후, 방사 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하고, 투영 시스템(PS)은 방사 빔(B)을 기판(W)의 목표 부분(C) 상에 포커싱한다. 제 2 포지셔너(PW) 및 위치 센서(IF2)(예를 들면, 간섭 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량 센서)를 사용하여, 기판 테이블(WT)은 (예를 들면, 방사 빔(B)의 경로에 상이한 목표 부분(C)을 위치시키기 위해) 정확하게 이동될 수 있다. 유사하게, 제 1 포지셔너(PM) 및 다른 위치 센서(IF1)는 방사 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들면, 마스크)(MA)를 정확하게 위치시키기 위해 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들면, 마스크)(MA) 및 기판(W)는 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수 있다.

도 1b를 참조하면, 방사 빔(B)은 지지 구조물(예를 들면, 마스크 테이블(MT)) 상에 유지된 패터닝 디바이스(예를 들면, 마스크(MA)) 상에 입사되고, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 통과한 방사 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하고, 투영 시스템(PS)은 기판(W)의 목표 부분(C) 상에 빔을 포커싱한다. 투영 시스템은 조명 시스템 동공(IPU)에 공액인 동공 PPU를 갖는다. 방사선의 일부는 조명 시스템 동공(IPU)에서 강도 분포로부터 발산되고, 마스크 패턴에서 회절의 영향을 받지 않고 마스크 패턴을 횡단하고, 조명 시스템 동공(IPU)에서 강도 분포의 이미지를 생성한다.

제 2 포지셔너(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들면, 간섭 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량 센서)를 사용하여, 기판 테이블(WT)은 (예를 들면, 방사 빔(B)의 경로에 상이한 목표 부분(C)을 위치시키기 위해) 정확하게 이동될 수 있다. 유사하게, 제 1 포지셔너(PM) 및 다른 위치 센서(도 1b에 도시되지 않음)는 (예를 들면, 마스크 라이브러리로부터 기계적 검색 후에 또는 스캐닝 중에) 방사 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확하게 위치시키기 위해 사용될 수 있다.

일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은 제 1 포지셔너(PM)의 일부를 형성하는 롱 스트로크 모듈(개략적 위치결정) 및 쇼트 스트로크 모듈(미세한 위치결정)을 사용하여 실현될 수 있다. 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 제 2 포지셔너(PW)의 일부를 형성하는 롱 스트로크 모듈 및 쇼트 스트로크 모듈을 사용하여 실현될 수 있다. (스캐너와 대조적으로) 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 쇼트 스트로크 액츄에이터에만 연결될 수 있거나 고정될 수 있다. 마스트(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수 있다. (도시된 바와 같이) 기판 정렬 마크(P1, P2)가 전용 목표 부분을 점유하고 있으나, 이들은 (스크라이브 레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려진) 목표 부분들 사이의 공간 내에 위치될 수 있다. 유사하게, 2 개 이상의 다이가 마스크(MA) 상에 제공되는 상황에서, 마스크 정렬 마크는 다이들 사이에 위치될 수 있다.

마스크 테이블(MT) 및 패터닝 디바이스(MA)는 진공 체임버 내에 있을 수 있으며, 여기서 진공 내 로봇(in-vacuum robot; IVR)을 사용하여 진공 체임버의 내외로 마스크와 같은 패터닝 디바이스를 이동시킬 수 있다. 대안적으로, 마스크 테이블(MT) 및 패터닝 디바이스(MA)가 진공 체임버의 외부에 있을 때, 진공 내 로봇(IVR)과 유사한 다양한 수송 작업을 위해 진공 외 로봇(out-of-vacuum robot)이 사용될 수 있다. 진공 내 로봇 및 진공 외 로봇의 둘 모두는 이송 스테이션의 고정된 운동학적 마운트에 임의의 페이로드(payload)(예를 들면, 마스크)의 원활한 이송을 위해 교정될 필요가 있다.

리소그래피 장치(100, 100')는 다음의 모드 중 적어도 하나의 모드로 사용될 수 있다.

1. 스텝 모드에서, 지지 구조물(예를 들면, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 본질적으로 정지상태에 유지되고, 방사 빔(B)에 부여된 전체 패턴은 한번에 (즉, 단일의 정적 노광으로) 목표 부분(C) 상에 투영된다. 다음에 기판 테이블(WT)은 상이한 목표 부분(C)을 노광할 수 있도록 X 방향 및/또는 Y 방향으로 시프트된다.

2. 스캔 모드에서, 지지 구조물(예를 들면, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사 빔(B)에 부여된 패턴이 목표 부분(C) 상에 투영(즉, 단일 다이나믹 노광)되는 동안에 동시에 스캐닝된다. 지지 구조물(예를 들면, 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의해 결정될 수 있다.

3. 다른 모드에서, 지지 구조물(예를 들면, 마스크 테이블)(MT)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 실질적으로 정지상태에 유지되고, 방사 빔(B)에 부여된 패턴이 목표 부분(C) 상에 투영되는 동안에 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 펄스 방사선 소스(SO)가 사용될 수 있고, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)의 각각의 이동 후에 또는 스캐닝 중의 연속 방사선 펄스들 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 프로그램가능한 미러 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 사용하는 마스크리스 리소그래피에 쉽게 적용될 수 있다.

전술한 사용 모드의 조합 및/또는 변경 또는 완전히 상이한 사용 모드가 사용될 수도 있다.

추가의 실시형태에서, 리소그래피 장치(100)는 EUV 리소그래피용 EUV 방사선의 빔을 생성하도록 구성된 극자외선(EUV) 소스를 포함한다. 일반적으로, EUV 소스는 방사선 시스템 내에 구성되고, 대응하는 조명 시스템은 EUV 소스의 EUV 방사 빔을 컨디셔닝하도록 구성된다.

도 2는 소스 콜렉터 장치(SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)를 포함하는 리소그래피 장치(100)를 더 상세히 도시한다. 소스 콜렉터 장치(SO)는 소스 콜렉터 장치(SO)의 인클로저 구조물(220) 내에 진공 환경이 유지될 수 있도록 구축 및 배치된다. EUV 방사선 방출 플라즈마(210)는 방전 생성 플라즈마 소스에 의해 형성될 수 있다. EUV 방사선은 가스 또는 증기, 예를 들면, Xe 가스, Li 증기 또는 Sn 증기에 의해 생성될 수 있고, 여기서 매우 고온의 플라즈마(210)가 생성되어 전자기 스펙트럼의 EUV 범위의 방사선을 방출한다. 매우 고온의 플라즈마(210)은, 예를 들면, 적어도 부분적으로 이온화된 플라즈마를 유발하는 방전에 의해 생성된다. 방사선을 효율적으로 발생시키기 위해, 예를 들면, 10 Pa의 분압의 Xe, Li, Sn 증기 또는 임의의 다른 적합한 가스 또는 증기가 필요할 수 있다. 일 실시형태에서, EUV 방사선을 생성하기 위해 여기된 주석(Sn)의 플라즈마가 제공된다.

고온의 플라즈마(210)에 의해 방출된 방사선은 소형 체임버 내의 개구 내에 또는 개구 뒤에 위치되는 선택적 가스 장벽 또는 오염물 트랩(230)(경우에 따라 오염물 장벽 또는 포일 트랩이라고도 함)을 통해 소스 체임버(211)로부터 콜렉터 체임버(212) 내로 진행한다. 오염물 트랩(230)은 채널 구조를 포함할 수 있다. 오염물 트랩(230)은 또한 가스 장벽 또는 가스 장벽과 채널 구조의 조합을 포함할 수도 있다. 본 명세서에 추가로 표시된 오염물 트랩 또는 오염물 장벽(230)은 적어도 당업계에 공지된 바와 같은 채널 구조를 포함한다.

콜렉터 체임버(212)는 소위 그레이징 입사 콜렉터일 수 있는 방사선 콜렉터(CO)를 포함할 수 있다. 방사선 콜렉터(CO)는 방사선 콜렉터의 상류측(251) 및 방사선 콜렉터의 하류측(252)을 갖는다. 콜렉터(CO)를 횡단하는 방사선은 격자 스펙트럼 필터(240)에서 반사되어 가상 소스 포인트(IF)에 포커싱될 수 있다. 가상 소스 포인트(IF)는 일반적으로 중간 초점으로 지칭되고, 소스 콜렉터 장치는 인클로저 구조물(220) 내의 개구에 또는 그 부근에 중간 초점(IF)이 위치되도록 배치된다. 가상 소스 포인트(IF)는 방사선 방출 플라즈마(210)의 이미지이다. 격자 스펙트럼 필터(240)는 특히 적외선(IR)을 억제하기 위해 사용된다.

이어서 방사선은 패터닝 디바이스(MA)에서 방사 빔(221)의 원하는 각도 분포 뿐만 아니라 패터닝 디바이스(MA)에서 방사선 강도의 원하는 균일성을 제공하도록 배치된 다면형 필드 미러 디바이스(222) 및 다면형 동공 미러 디바이스(224)를 포함할 수 있는 조명 시스템(IL)을 횡단한다. 지지 구조물(MT)에 의해 유지된 패터닝 디바이스(MA)에서 방사 빔(221)이 반사되면, 패터닝된 빔(226)이 형성되고, 이 패터닝된 빔(226)은 웨이퍼 스테이지 또는 기판 테이블(WT)에 의해 유지된 기판(W) 상에 반사 요소(228, 230)를 경유하여 투영 시스템(PS)에 의해 이미징된다.

도시된 것보다 많은 요소들이 일반적으로 조명 광학 유닛(IL) 및 투영 시스템(PS) 내에 존재할 수 있다. 격자 스펙트럼 필터(240)는 리소그래피 장치(100)의 유형에 따라 선택적으로 존재할 수 있다. 또한, 도면에 도시된 것보다 많은 미러가 존재할 수 있으며, 예를 들면, 도 2에 도시된 것보다 1 내지 6 개 추가된 반사 요소가 투영 시스템(PS) 내에 존재할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 콜렉터 광학계(CO)는 콜렉터(또는 콜렉터 미러)의 일 실시례로서 그레이징 입사 반사기(253, 254, 255)를 갖는 중첩식 콜렉터로서 도시되어 있다. 그레이징 입사 반사기(253, 254, 255)는 광축(O)을 중심으로 축대칭으로 배치되고, 이러한 유형의 콜렉터 광학계(CO)는 종종 DPP 소스라고 부르는 방전 생성 플라즈마 소스방전 생성 플라즈마 소스와 조합되어 사용되는 것이 바람직하다.

예시적인 리소그래피 셀

도 3은 리소셀 또는 클러스터로 지칭되는 리소그래피 셀(300)을 도시한다. 리소그래피 장치(100 또는 100')는리소그래피 셀(300)의 일부를 형성할 수 있다. 리소그래피 셀(300)은 기판 상에서 노광전 프로세스 및 노광후 프로세스를 수행하기 위해 장치를 포함할 수도 있다. 전통적으로 이들은 레지스트 층을 퇴적시키는 스핀 코터(spin coater; SC), 노광된 레지스트를 현상하는 현상기(DE), 칠 플레이트(chill plate; CH) 및 베이크 플레이트(bake plate; BK)를 포함한다. 기판 조작기 또는 로봇(RO)은 입력/출력 포트(I/O1, I/O2)로부터 기판을 픽업하고, 이들을 상이한 처리 장치들 사이에서 이동시키고, 다음에 리소그래피 장치의 로딩 베이(LB)로 전달한다. 종종 총칭하여 트랙으로 지칭되는 이들 디바이스는 감독 제어 시스템(SCS)에 의해 자체가 제어되는, 그리고 리소그라피 제어 유닛(LACU)을 개재하여 리소그래피 장치를 제어하는 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어 하에 있다. 따라서, 상이한 장치를 조작하여 처리능력 및 처리 효율을 최대화할 수 있다.

개략적 정렬 마크의 예시적인 실시형태

본 개시는 기판(예를 들면, 웨이퍼(W)) 상에 개략적 정렬 마크(CAM)의 다양한 실시형태를 제공한다. CAM은 위에서 논의한 개략적 웨이퍼 정렬(CWA) 프로세스를 위한 정렬 시스템에서 사용될 수 있다. CAM의 이들 실시형태의 각각을 사용하여 CAM의 위치, 및 결과적으로 기판, 웨이퍼 스테이지의 기준 부분(fiducial part), 및/또는 정렬 시스템의 요소를 유지하는 웨이퍼 스테이지(예를 들면, 웨이퍼 스테이지(WT))에 관한 2 개의 방향으로 기판의 위치를 결정할 수 있다. 이들 2 개의 방향은 웨이퍼 스테이지의 스캐닝 방향(예를 들면, X 방향) 및 비스캐닝 방향(예를 들면, Y 방향)에 있을 수 있다. 이들 2 개의 방향에서의 위치는 정렬 시스템의 측정 빔 하에서 스캐닝 방향(예를 들면, X 방향)을 따라 웨이퍼 스테이지를 이동시킴으로써 CAM을 가로질러 수행되는 단일 측정 스캔으로부터 결정될 수 있다. 따라서, CAM의 이들 실시형태는 정렬 시스템에서 기판의 2D 위치를 결정하기 위해 2 개의 별개의 CAM을 사용하는 (위에서 논의한) 시간 및 공간 문제를 극복하는 것을 도울 수 있다. CAM의 이들 실시형태를 사용하여 달성되는 정렬 정확도는 약 100nm 내에 있을 수 있다.

일 실시형태에 따르면, 도 4a는 스캐닝 방향(예를 들면, X 방향) 및 비스캐닝 방향(예를 들면, Y 방향)의 두 방향에서 CAM(400)의 위치를 결정하는데 사용될 수 있는 CAM(400)의 개략 평면도를 도시한다. 이들 위치는 CAM(400)을 형성될 수 있는 기판(예를 들면, 웨이퍼(W))을 유지하는 웨이퍼 스테이지(예를 들면, 웨이퍼 스테이지(WT))에 대해 결정될 수 있다. CAM(400)은 예를 들면, 리소그래피 장치(100 또는 100')와 같은 리소그래피 장치를 이용하는 리소그래피 프로세스에서 기판 상에 형성될 수 있다. 리소그래피 프로세스는 패터닝 디바이스로부터 기판으로 CAM(400)의 패턴을 전사하는 것을 포함할 수 있다. 일부의 실시형태에서, CAM(400)은 스크라이브 레인(scribe lane) 내에 및/또는 기판 상의 디바이스 패턴 영역 내에 형성될 수 있다. 일부의 실시형태에서, CAM(400)은 웨이퍼 스테이지 상에 및/또는 웨이퍼 스테이지의 기준 부분 상에 형성될 수 있다.

일부의 실시형태에서, CAM(400)은 9 개의 세그먼트(402)의 어레이를 포함할 수 있다. 명확히 하기 위해, CAM(400)의 세그먼트(402)의 3x3 어레이를 도 4a에 도시하였다. 본 명세서의 개시에 기초하여, 당업자는 세그먼트(402)의 어레이에 대한 다른 크기가 본 개시의 범위 및 사상 내에 있음을 인식할 것이다. 다양한 실시형태에 따르면, CAM(400)은 세그먼트(402)의 어레이의 각 행(row) 및/또는 각 열(column) 내에 하나 이상의 세그먼트를 포함할 수 있다. 세그먼트(402)의 어레이의 크기는 특정의 정렬 정확도 및/또는 정렬 시스템에 기초하여 CAM(400)에 대하여 선택될 수 있고, 본 명세서에서 설명하는 세그먼트의 어레이의 특정의 크기에 한정되지 않는다.

일부의 실시형태에서, 세그먼트(402)의 어레이 내의 각 세그먼트는 도 4a에서 문자로 표시된 패턴을 가질 수 있다. 상이한 문자는 상이한 패턴을 나타내며, 유사한 문자는 유사한 패턴을 나타낸다. 세그먼트(402)의 어레이 내의 각 세그먼트는 세그먼트(402)의 어레이 내의 다른 세그먼트의 각각의 수직 치수 및 수평 치수와 실질적으로 동일한 수직 치수 및 수평 치수(예를 들면, 높이 및 길이)를 가질 수 있다.

일부의 실시형태에 따르면, 도 4a에 도시된 바와 같이, 세그먼트(402)의 어레이의 각 행은 세그먼트(402)의 어레이의 다른 행과 상이한 패턴의 시퀀스를 가질 수 있다. 예를 들면, CAM(400)은 행 1에서 패턴의 제 1 시퀀스(예를 들면, 시퀀스 ABC)를, 행 2에서 패턴의 제 2 시퀀스(예를 들면, DEF)를, 그리고 행 3에서 패턴의 제 3 시퀀스(예를 들면, GHI)를 가질 수 있으며, 여기서 제 1, 제 2, 및 제 3 시퀀스는 서로 다르다. 따라서, 세그먼트(402)의 어레이의 각 행은 다른 행에 대하여 상이한 그리고 구별되는 신호의 조합을 제공할 수 있다.

패턴의 시퀀스 내의 각각의 상이한 패턴은, 예를 들면, CWA 프로세스 중에 측정 방사 빔에 의해 조사될 때 다른 패턴에 의해 생성된 신호에 대해 상이한 그리고 구별되는 신호를 생성할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 이들 신호는 측정 빔에 의해 조사될 때 이미지, 회절 패턴 및/또는 패턴(예를 들면, 패턴 A 내지 I)으로부터 생성되는 반사광의 형태일 수 있다. 상이한 패턴으로부터 검출된 신호들 사이의 차이는, 예를 들면, 이미지들 사이의 차이, 이미지의 특성들(예를 들면, 강도 또는 콘트라스트) 사이의 차이, 회절 패턴들 사이의 차이, 회절 패턴의 특성들(예를 들면, 회절 차수, 강도, 편광 상태, 또는 위상) 사이의 차이, 및/또는 상이한 패턴의 반사 특성들 사이의 차이에 기인할 수 있다.

신호들의 상이한 그리고 구별되는 조합의 각각은 스캐닝 방향 및 비스캐닝 방향에서 웨이퍼 스테이지에 대한 CAM(400)의 특정 위치를 나타낼 수 있다. 따라서, CAM(400)과 같은 CAM을 스캐닝 방향 및 비스캐닝 방향의 두 방향을 따라 상이한 패턴으로 세그먼트화하면 단일의 측정 스캐닝으로 이들 두 방향에서의 CAM의 위치를 결정하는데 도움이 된다.

일부의 실시형태에서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 세그먼트(402)의 어레이 내의 각 세그먼트는 세그먼트(402)의 어레이 내의 다른 세그먼트의 패턴과는 상이한 패턴을 가질 수 있다. 대안적인 실시형태(미도시)에서, 각 세그먼트는 인접한 세그먼트 내의 패턴과는 상이하지만 세그먼트(402)의 어레이 내의 비인접 세그먼트 내의 패턴과는 유사한 패턴을 가질 수 있다.

CWA 프로세스 중에 CAM(400)과 같은 CAM의 정렬 위치를 결정하기 위해, 스캐닝 방향(예를 들면, X 방향)의 스캔 경로를 따라 CAM(400)을 가로질러 측정 스캔이 수행될 수 있다. 측정 스캔은 X 방향으로 웨이퍼 스테이지를 이동시키는 것, 스캔 경로를 측정 빔으로 조사하는 것, 및 스캔 경로를 따라 조사된 패턴으로부터 반사된 및/또는 회절된 광으로부터 신호를 검출하는 것을 포함할 수 있다. 스캔 경로는 기판 상의 측정 빔 스팟의 치수에 따라 세그먼트(402)의 어레이의 하나 이상의 행과 중첩될 수 있다. 측정 빔 스팟은 세그먼트(402)의 어레이의 각 세그먼트의 수직 치수(예를 들면, Y 축을 따른 치수) 이상인 치수(예를 들면, Y 축을 따른 직경 또는 치수)를 가질 수 있다.

다음에 검출된 신호를 CAM(400)의 사전에 측정된 신호 또는 시뮬레이션된 신호와 비교하여 이들 사이의 최적의 일치를 찾아낼 수 있다. CAM(400)의 사전에 측정된 신호 또는 시뮬레이션된 신호는 웨이퍼 스테이지에 대한 CAM(400)의 예상 위치에 대응할 수 있다. 최적의 일치가 결정되면, 사전에 측정되거나 시뮬레이션된 신호의 최적의 일치에 대응하는 스캐닝 방향 및 비스캐닝 방향의 양 방향에서의 CAM(400)의 예상 위치는 웨이퍼 스테이지에 대한 CAM(400)의 정렬 위치로 간주될 수 있다. 따라서, CAM(400)과 같은 CAM을 스캐닝 방향 및 비스캐닝 방향의 두 방향을 따라 상이한 패턴으로 세그먼트화하면 단일의 측정 스캐닝으로 이들 두 방향에서의 CAM의 정렬 위치를 결정하는데 도움이 된다.

일부의 실시형태에서, 비스캐닝 방향(예를 들면, Y 방향)에서 약 100 nm 내의 더 높은 정렬 정확도를 위해, 각 행의 수직 치수는 세그먼트(402)의 어레이의 2 개 이상의 인접한 행들이 측정 빔에 의해 조사될 수 있고 결과적으로 이들 2 개 이상의 인접한 행들로부터의 신호가 단일 측정 스캔 중에 검출될 수 있는 치수이다. 이러한 방식으로, 사전에 측정되거나 시뮬레이션된 신호와의 비교를 위해 그리고 100 nm의 정확도 내에서 비스캐닝 방향으로의 위치에 대한 최적의 일치를 찾기 위해 몇몇 데이터 포인트가 검출될 수 있다.

일부의 실시형태에서, 비스캐닝 방향(예를 들면, Y 방향)으로 약 100 nm 내의 더 높은 정렬 정확도를 위해, 상이한 행을 따라 CAM(400)을 가로질러 2 회 이상의 측정 스캔이 수행될 수 있다. 일부의 실시형태에서, 상이한 행은 비스캐닝 방향을 따라 서로 인접할 수 있다.

CAM(400)은 예를 들면, 셀프 레퍼런싱 간섭계 기반의 정렬 시스템, 회절 정렬 센서 기반의 정렬 시스템, 또는 카메라 기반의 정렬 시스템과 같은 임의의 적합한 정렬 시스템에서 사용될 수 있다.

도 4b는 CAM(400)의 대안적인 실시형태일 수 있는 CAM(400*)의 개략 평면도를 도시한다. 달리 언급되지 않는 한, CAM(400)에 대한 설명은 CAM(400*)에 적용된다. 일부의 실시형태에서, CAM(400*)은 9 개의 세그먼트(402*)의 어레이를 포함할 수 있다. 본 명세서의 개시에 기초하여, 당업자는 세그먼트(402**)의 어레이에 대한 다른 크기가 본 개시의 범위 및 사상 내에 있음을 인식할 것이다.

일부의 실시형태에서, 세그먼트(402*)의 어레이의 각 행은 세그먼트(402*)의 어레이의 다른 행과는 상이한 패턴의 시퀀스를 가질 수 있고, 각 패턴의 시퀀스는 비스캐닝 방향(예를 들면, Y 방향)에 대해 대칭일 수 있다. 예를 들면, CAM(400*)은 행 1에서 패턴의 제 1 시퀀스(예를 들면, 시퀀스 ABA)를, 행 2에서 패턴의 제 2 시퀀스(예를 들면, CDC)를, 그리고 행 3에서 패턴의 제 3 시퀀스(예를 들면, EFE)를 가질 수 있으며, 여기서 제 1, 제 2, 및 제 3 시퀀스는 서로 다르고, Y 축에 대해 대칭이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 세그먼트(402*)의 어레이의 각 열 내의 패턴의 시퀀스는 스캐닝 방향(예를 들면, X 방향)에 대해 대칭일 수 있다.

CAM(400*)은 예를 들면, 셀프 레퍼런싱 간섭계 기반의 정렬 시스템을 사용하여 더 높은 정렬 정확도를 달성하는데 도움이 될 수 있다. 전형적으로, 셀프 레퍼런싱 간섭계는 CAM(400*)과 같은 대칭 정렬 마크의 2 개의 이미지를 생성하고, 이 2 개의 이미지를 서로에 대해 180˚ 회전시키고, 이 2 개의 이미지가 서로 일치하는 시점을 결정하여 정렬 마크의 중심을 결정할 수 있다. 일부의 실시형태에서, CAM(400*)은 예를 들면, 회절 정렬 센서 기반의 정렬 시스템 또는 카메라 기반의 정렬 시스템과 같은 다른 적합한 정렬 시스템에서 사용될 수 있다.

도 4c는 CAM(400 및/또는 400*)의 대안적인 실시형태일 수 있는 CAM(400**)의 개략 평면도를 도시한다. 달리 언급되지 않는 한, CAM(400, 400*)에 대한 설명은 CAM(400**)에 적용된다. 일부의 실시형태에서, CAM(400**)은 18 개의 세그먼트(402**)의 어레이를 포함할 수 있다. 본 명세서의 개시에 기초하여, 당업자는 세그먼트(402**)의 어레이에 대한 다른 크기가 본 개시의 범위 및 사상 내에 있음을 인식할 것이다.

일부의 실시형태에서, 세그먼트(402**)의 어레이의 2 개 이상이 행은 서로 다를 수 있는 패턴의 시퀀스를 가질 수 있다(예를 들면, CAM(400**)의 행 1, 행 3, 행 4, 및 행 6). 또한, 세그먼트(402**)의 어레이의 2 개 이상의 행은 서로 유사할 수 있는 패턴의 시퀀스를 가질 수 있다(예를 들면, CAM(400**)의 행 2 및 행 5). 그러나, 유사한 패턴의 시퀀스를 가진 각 행(예를 들면, 행 2 및 행 5)은 한 쌍의 행들 사이에 삽입될 수 있고(예를 들면, 행 1과 행 3 사이의 행 2, 및 행 4와 행 6 사이의 행 5), 한 쌍의 행(예를 들면, 행 1과 행 3 및 행 4와 행 6) 내의 패턴의 시퀀스는 서로 다르다. 이러한 행의 배열은 유사한 패턴의 시퀀스를 갖는 행으로부터 검출된 신호를 구별하는 것을 도울 수 있다. 즉, 유사한 패턴의 시퀀스를 갖는 행에 인접한 행 내의 패턴으로부터의 신호는 CAM(400**)에서 행의 위치를 특정하는 것을, 그리고 결과적으로 비스캐닝 방향으로 정확하게 CAM(400**)의 위치를 결정하는 것을 도울 수 있다.

일부의 실시형태에서, 하나 이상의 행(예를 들면, 세그먼트(402**)의 어레이의 행 4 및 행 6)은 비스캐닝 방향(예를 들면, Y 방향)에 대해 대칭일 수 있는 패턴의 시퀀스를 가질 수 있다. 일부의 실시형태에서, 하나 이상의 행(예를 들면, 세그먼트(402**)의 어레이의 행 1 내지 행 3 및 행 5)은 비스캐닝 방향(예를 들면, Y 방향)에 대해 비대칭일 수 있는 패턴의 시퀀스를 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 세그먼트(402**)의 어레이의 하나 이상의 열 내의 패턴의 시퀀스는 스캐닝 방향(예를 들면, X 방향)에 대해 대칭일 수 있다.

일부의 실시형태에서, CAM(400, 400*, 및/또는 400**)의 각 세그먼트는 도 5에 도시된 바와 같이, 선(504), 공간(506), 및 피치(P)를 포함하는 패턴을 가질 수 있다. CAM(400**)의 상이한 패턴의 각각은 그 피치(P)의 값에 기초하여 서로 다를 수 있다. 예를 들면, 도 4a 내지 도 4c의 패턴(A 내지 I)은 선 및 공간(예를 들면, 선(504) 및 공간(506))을 포함할 수 있고, 각 패턴(A 내지 I)은 상이한 피치(P) 값을 가질 수 있다. 상이한 패턴 내의 상이한 피치(P) 값은 패턴이 위에서 논의한 측정 빔에 의해 조사되었을 때 상이한 이미지 및/또는 회절 차수를 갖는 신호를 생성할 수 있다.

본 명세서의 개시에 기초하여, 당업자는 CAM(400, 400*, 및/또는 400**)의 패턴이 도 5에 도시된 4 개의 선 및 공간과 다른 수의 선 및 공간을 가질 수 있음을 인식할 것이다. 본 명세서에서 사용되는 "피치"라는 용어는, 도 5에 도시된 바와 같이, 선(504) 중의 하나 위의 소정의 점으로부터 인접한 선(504) 상의 동일한 점까지의 거리를 지칭한다.

일부의 실시형태에 따르면, CAM(400, 400*, 및/또는 400**)의 패턴에서 위에서 논의한 선은 금속과 같은 제 1 재료로 형성될 수 있다. CAM(400, 400*, 및/또는 400**)의 패턴에서 위에서 논의한 공간은 공극일 수 있고, 또는 제 1 재료와는 다른 광학 특성을 가진 제 2 재료를 포함할 수 있다. 제 2 재료는 이산화규소를 포함할 수 있다. 제 1 재료와 제 2 재료의 적합한 조합은 반사율이 상이한 재료를 포함할 수 있다. 또한, 일부의 실시형태에 따르면, 선과 공간 사이의 위상 콘트라스트의 차이를 생성하는 특성을 갖는 제 1 재료 및 제 2 재료가 사용될 수 있다.

일부의 실시형태에서, CAM(400, 400*, 및/또는 400**) 내의 선(예를 들면, 선(504)) 및 공간(예를 들면, 공간(506))을 갖는 상이한 패턴의 각각은 그 피치(P) 값 및 듀티 사이클에 기초하여 서로 다를 수 있다. 선 및 공간을 갖는 패턴의 듀티 사이클은 선 두께와 공간 두께의 비율을 변화시킴으로써 변화될 수 있다. 예를 들면, 도 5의 패턴은 504t:506t의 제 1 듀티 사이클을 가지며, 여기서 504t 및 506t는 선(504) 및 공간(506)의 각각의 두께이다. 도 6의 패턴은 504t*:506t*의 제 2 듀티 사이클을 가지며, 여기서 504t* 및 506t*는 선(504*) 및 공간(506*)의 각각의 두께이다. CAM(400, 400*, 및/또는 400**)의 상이한 패턴에서 상이한 피치(P) 값 및 듀티 사이클은 패턴이 측정 빔에 의해 조사될 때 상이한 강도 및 회절 차수를 갖는 상이한 이미지 및/또는 회절 패턴을 갖는 신호를 생성할 수 있다.

대안적인 실시형태에서, CAM(400, 400*, 및/또는 400**) 내의 상이한 패턴의 각각은 동일한 피치(P)를, 그러나 동일한 듀티 사이클 값을 가질 수 있다. CAM(400, 400*, 및/또는 400**)의 상이한 패턴에서 동일한 피치(P) 및 상이한 듀티 사이클은 패턴이 측정 빔에 의해 조사될 때 동일한 회절 차수 및 상이한 강도를 갖는 상이한 이미지 및/또는 회절 패턴을 갖는 신호를 생성할 수 있다.

일부의 실시형태에 따르면, 도 7은 복수의 서브 세그먼트(710 내지 713)를 갖는 각 선(708)을 도시한다. 선(506)에 대해 추가적으로 또는 대안적으로, CAM(400, 400*, 및/또는 400**) 내의 상이한 패턴의 각각은 선(708)과 같은 선을 가질 수 있다. 상이한 패턴의 선은 선(708)으로서 서브 세그먼트화될 수 있다. 상이한 패턴의 각각은 그 선 내에 포함된 서브 세그먼트의 수에 기초하여 서로 다를 수 있다. CAM(400, 400*, 및/또는 400**)의 상이한 패턴 내의 서브 세그먼트의 상이한 수는 패턴이 측정 빔에 의해 조사되었을 때 상이한 이미지 및/또는 편광 상태를 갖는 신호를 생성할 수 있다.

일부의 실시형태에 따르면, 도 8은 도 4a의 행 1의 선 V-V에 따른 단면도를 도시한다. 일부의 실시형태에서, CAM(400, 400*, 및/또는 400**) 내의 상이한 패턴의 각각은 Z 축을 따른 이들의 높이에 기초하여 서로 다를 수 있다. 예를 들면, 패턴 A는 기판(820) 상의 제 1 높이를 갖는 반사 재료(822)를 포함할 수 있고, 패턴 B는 기판(820) 상의 제 2 높이를 갖는 반사 재료(824)를 포함할 수 있고, 패턴 C는 기판(820) 상의 제 3 높이를 갖는 반사 재료(826)를 포함할 수 있다. 제 1, 제 2, 및 제 3 높이는 서로 다를 수 있다. 일부의 실시형태에서, 반사 재료(822, 824, 826)는 서로 같거나 다를 수 있다. 기판(820)은 웨이퍼 스테이지(예를 들면, 웨이퍼 스테이지(WT)), 웨이퍼 스테이지의 표면, 및/또는 웨이퍼 스테이지의 기준 부분에 의해 유지된 기판(예를 들면, 웨이퍼(W))일 수 있다.

일부의 실시형태에서, 위에서 논의한 패턴(A 내지 I)은 그 패턴 선(예를 들면, 선(504))의 높이에 기초하여 서로 다를 수도 있다. 상이한 패턴의 선은 Z 축을 따라 상이한 높이를 가질 수 있다.

대안적인 실시형태에서, 상이한 높이는 기판(예를 들면, 웨이퍼(W)) 내로 상이한 깊이로 에칭하고, 에칭된 표면 상에 위에서 논의한 패턴 중 하나 이상을 형성함으로써 상이한 패턴으로 형성될 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 예를 들면, 도 9는 도 4a의 선 V-V를 따른 단면도를 도시한다. 명확히 하기 위해, 패턴 A, B, 및 C는 도 9에 도시되어 있지 않다. 패턴 A는 기판(920)의 상면(920s) 상에 형성될 수 있다. 패턴 B는 기판(920)의 에칭된 표면(920b) 상에 형성될 수 있다. 에칭된 표면(920b)은 표면(920a)보다 제 1 거리만큼 더 낮을 수 있다. 패턴 C는 기판(920)의 에칭된 표면(920c) 상에 형성될 수 있다. 에칭된 표면(920c)은 표면(920b)보다 제 2 거리만큼 더 낮을 수 있다. 일부의 실시형태에 따르면, 제 1 및 제 2 거리는 서로 같거나 다를 수 있다. 기판(820)은 웨이퍼 스테이지(예를 들면, 웨이퍼 스테이지(WT)), 웨이퍼 스테이지의 표면, 및/또는 웨이퍼 스테이지의 기준 부분에 의해 유지된 기판(예를 들면, 웨이퍼(W))일 수 있다.

상이한 패턴 내의 상이한 높이는 패턴이 측정 빔이 조사되었을 때 상이한 이미지 및/또는 상이한 강도를 갖는 회절 패턴을 갖는 신호를 생성할 수 있다.

본 명세서의 개시에 기초하여, 당업자는 CAM(400, 400*, 및/또는 400**)의 다른 패턴 및 패턴 특징의 변화가 본 개시의 범위 및 사상 내에 있음을 인식할 것이다.

일 실시형태에 따른 정렬 시스템

일 실시형태에 따르면, 도 10은 리소그래피 장치(100 또는 100')를 갖는 리소그래피 시스템의 일부로서 구현될 수 있는 정렬 시스템(1000)의 개략 단면도를 도시한다. 정렬 시스템(1000)은 본 발명의 개략적 정렬 마크(CAM)의 실시형태가 사용될 수 있는 예시적인 환경이다.

정렬 시스템(1000)은 패터닝 디바이스(예를 들면, 패터닝 디바이스(MA))에 대해 기판(예를 들면, 기판(W))을 정렬하도록 구성될 수 있다. 정렬 시스템(1000)은 기판 상의, 예를 들면, CAM(400, 400*, 및/또는 400**)과 같은 정렬 마크의 위치를 검출하고, 정렬 마크의 검출된 위치를 사용하여 리소그래피 장치(100 또는 100')의 패터닝 디바이스 또는 다른 구성요소에 대해 기판을 정렬하도록 더 구성될 수 있다. 기판의 이러한 정렬에 의해 기판 상의 하나 이상의 패턴의 정확한 노광이 보장될 수 있다.

일 실시형태에 따르면, 정렬 시스템(1000)은 조명 시스템(1012), 광학 시스템(1014), 대물 시스템(1017), 검출 시스템(1026), 및 분석기(1030)를 포함할 수 있다. 조명 시스템은 하나 이상의 통과대역을 갖는 전자기 협대역 방사 빔(1013)을 제공하도록 구성될 수 있다. 일 실시례에서, 하나 이상의 통과대역은 약 500 nm 내지 약 900 nm의 파장의 스펙트럼 내에 있을 수 있다. 다른 실시례에서, 하나 이상의 통과대역은 약 500 nm 내지 약 900 nm의 파장의 스펙트럼 내의 불연속의 좁은 통과대역일 수 있다. 또 다른 실시례에서, 방사 빔(1013)은, 예를 들면, 조명 시스템(1012)의 레이저 광원과 같은 단색 광원에 의해 제공되는 단색일 수 있다. 그러나 조명 시스템(1012)에서 LED와 같은 다색 광원을 사용하여 다색 방사 빔(1013)을 제공할 수도 있다.

광학 시스템(1014)은 방사 빔(1013)을 수광하여 방향(1024)을 따라 이동가능한 스테이지(1022) 상에 배열된 기판(1020) 상으로 방사 빔(1013)을 지향시키도록 구성될 수 있다. 광학 시스템(1014)은 기판(1020) 상의 측정 빔 스팟 내로 방사 빔(1013)을 집속하여 기판(1020) 상에 위치된 정렬 마크(1018)(예를 들면, CAM(400, 400*, 및/또는 400**))을 조사하도록 구성될 수 있다. 광학 시스템(1014)은 빔 스플리터(splitter)(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시례에서, 방사 빔(1013)은 방사선 서브 빔으로 분할된 후에 기판(1020)으로 지향될 수 있다.

일 실시형태에 따르면, 도 10에 도시된 바와 같이, 대물 시스템(1017)은 반사된 및/또는 회절된 방사 빔(1017)을 검출 시스템(1026)을 향해 지향시키도록 구성될 수 있다. 대물 시스템(1017)은 반사된 및/또는 회절된 방사 빔(1019)을 지향시키는데 적합한 임의의 적절한 수의 광학 요소를 포함할 수 있다. 방사 빔(1019)은 정렬 마크(1018)로부터 반사된 및/또는 회절된 방사 빔(1013)의 적어도 일부일 수 있다. 도 10에서는 방사 빔(1019)이 외부 광학 시스템(1014)을 통과하는 것으로 도시되어 있으나 본 개시는 이것에 한정되지 않음에 유의해야 한다. 광학 시스템(1014)은 방사 빔(1019)에 대하여 실질적으로 투명할 수 있고, 방사 빔(1019)의 특성을 실질적으로 변화시키지 않고 방사 빔(1013)의 통과를 허용할 수 있다. 대물 시스템(1017)이 방사 빔(1019)을 검출 시스템(1026)을 향해 지향시키는 것으로 도시되어 있으나 본 개시는 이것에 한정되지 않음에 또한 유의해야 한다. 정렬 마크(418)로부터의 신호를 검출하는 유사한 결과를 얻기 위해 다른 광학 배열을 사용할 수 있다는 것은 당업자에게는 명확하다.

일부의 실시형태에서, 검출 시스템(1026)은 임의의 적절한 세트의 광학 요소, 예를 들면, 수광된 방사 빔(1019)에 기초하여 정렬 마크(1018)의 2 개의 이미지를 형성하도록 구성될 수 있는 프리즘의 조합을 포함할 수 있는 셀프 레퍼런싱 간섭계(미도시)를 포함할 수 있다. 셀프 레퍼런싱 간섭계는 2 개의 이미지 중 다른 것에 대해 2 개의 이미지 중 하나를 180 도 회전시키고 회전된 이미지와 회전되지 않은 이미지를 간섭계로 재조합하도록 더 구성될 수 있다.

검출 시스템(1026)은 재조합된 이미지를 수신하고, 정렬 시스템(1000)의 정렬 축선(1021)이 정렬 마크(1018)의 대칭 중심(미도시)을 통과할 때 재조합된 이미지의 결과로서 간섭을 검출하도록 더 구성될 수 있다. 검출된 간섭에 기초하여, 검출 시스템(1026)은 정렬 마크(1018)의 중심의 위치를 결정하고, 결과적으로 스캐닝 방향(1024) 및 비스캐닝 방향(예를 들면, Y 방향)의 두 방향에서 정렬 마크(1018)의 정렬 위치를 검출하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시례에 따르면, 정렬 축선(1021)은 기판(1020)에 수직한 그리고 검출 시스템(1026)의 중심을 통과하는 광학 빔과 정렬될 수 있다.

대안적인 실시형태에서, 검출 시스템(1026)은 셀프 레퍼런싱 간섭계 대신, 예를 들면, 카메라(미도시)와 같은 이미징 디바이스를 포함할 수 있다. 이미징 디바이스는 수광된 방사 빔(1019)으로부터 정렬 마크(1018)의 조사된 영역의 하나 이상의 이미지를 캡처할 수 있다. 캡처된 하나 이상의 이미지에 기초하여, 검출 시스템(1026)은 스캐닝 방향(1024) 및 비스캐닝 방향(예를 들면, Y 방향)의 두 방향에서 정렬 마크(1018)의 정렬 위치를 결정하도록 더 구성될 수 있다.

대안적인 실시형태에서, 검출 시스템(1026)은 위에서 논의한 셀프 레퍼런싱 간섭계 또는 이미징 디바이스 대신 회절 정렬 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 회절 정렬 센서는 수광된 방사 빔(1019)으로부터 하나 이상의 회절 패턴을 검출할 수 있다. 검출된 하나 이상의 회절 패턴에 기초하여, 검출 시스템(1026)은 스캐닝 방향(1024) 및 비스캐닝 방향(예를 들면, Y 방향)의 두 방향에서 정렬 마크(1018)의 정렬 위치를 결정하도록 더 구성될 수 있다.

추가의 실시형태에서, 분석기(1030)는 정렬 마크(1018)의 정렬 위치의 정보를 포함하는 신호(1029)를 수신하도록 구성될 수 있다. 분석기(1030)는 스테이지(1022)의 위치를 결정하고, 이 스테이지(1022)의 위치를 정렬 마크(1018)의 결정된 정렬 위치와 관련시키도록 더 구성될 수 있다. 따라서, 정렬 마크(1018)의 위치 및 결과적으로 기판(1020)의 위치는 스테이지(1022)를 참조하여 정확하게 알 수 있다.

본 명세서에서는 특히 IC의 제조에서의 리소그래피 장치의 사용에 대해 언급하였으나, 본 명세서에 기재된 리소그래피 장치는 통합형 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 패턴의 안내 및 검출, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 다른 용도를 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 당업자는 이러한 대안적인 용도와 관련하여 본 명세서의 용어 웨이퍼" 또는 "다이"는 각각 보다 일반적인 용어인 "기판" 또는 "타겟 부분"의 동의어로 간주될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 명세서에 언급된 기판은, 예를 들면, 트랙(전형적으로 레지스트의 층을 기판에 도포하여 노광된 레지스트를 현상하는 도구), 계측 도구 및/또는 검사 도구로 노광 전 또는 후에 처리될 수 있다. 적용가능한 경우, 본 개시는 이러한 기판 처리 도구나 기타 기판 처리 도구에 적용될 수 있다. 또한, 기판은, 예를 들면, 다층 IC를 생성하기 위해 2 회 이상 처리될 수 있으므로 본 명세서에서 사용되는 용어인 기판은 이미 다수회 처리된 층을 포함하는 기판을 지칭할 수도 있다.

광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시형태를 사용하는 것에 대해 위에서 구체적으로 언급되었으나, 본 발명은 다른 용도, 예를 들면, 임프린트 리소그래피에서 사용될 수 있고, 문맥이 허용하는 경우, 광학 리소그래피에 한정되지 않는다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판 상에 생성되는 패턴을 결정한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판에 공급된 레지스트 층 내로 압입될 수 있고, 그러면 이 레지스트는 전자기 방사, 열, 압력 또는 이들의 조합을 가함으로써 경화된다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 패턴을 남기고 레지스트로부터 이동된다.

본 명세서 내의 용어 또는 전문 용어는 본 명세서 내의 용어 또는 전문 용어를 본 명세서의 교시에 비추어 당업자가 이해하도록 설명하기 위한 것이며 제한하기 위한 것이 아님을 이해해야 한다.

본 명세서에 기술된 실시형태에서, 문맥이 허용하는 경우에, "렌즈" 및 "렌즈 요소"는 굴절, 반사, 자기, 전자기, 및 정전기 광학 구성요소를 포함하는 다양한 유형의 광학 구성요소 중 임의의 하나 또는 조합을 지칭할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "방사선" 및 "빔"은 자외선(UV)(예를 들면, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장(λ)을 가짐), 극자외선(EUV 또는 소프트 X 선)(예를 들면, 5-20 nm 범위, 예를 들면, 13.5 nm의 파장을 가짐), 또는 5 nm 미만에서 동작하는 하드 X 선, 뿐만 아니라 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 유형의 전자기 방사선을 포함한다. 일반적으로, 약 400 내지 약 700의 파장을 갖는 방사선은 가시 방사선으로 간주되고, 약 780-3000 nm(또는 그 이상)의 파장을 갖는 방사선은 IR 방사선으로 간주된다. UV는 대략 100-400 nm의 파장을 갖는 방사선을 지칭한다. 리소그래피 내에서는, "UV"라는 용어가 수은 방전 램프에 의해 생성될 수 있는 파장, 즉 G-라인 436 nm; H-라인 405 nm; 및/또는, I-라인 365 nm에도 적용된다. 진공 UV, 또는 VUV(즉, 가스에 의해 흡수된 UV)는 대략 100-200 nm의 파장을 갖는 방사선을 지칭한다. 심 UV(DUV)는 일반적으로 126 nm 내지 428 nm 범위의 파장을 갖는 방사선을 지칭하며, 일 실시형태에서, 엑시머 레이저는 리소그래피 장치 내에서 사용되는 DUV 방사선을 생성할 수 있다. 예를 들면, 5-20 nm의 범위의 파장을 갖는 방사선은 적어도 일부가 5-20 nm 범위에 있는 특정 파장 대역을 갖는 방사선과 관련된다.

본 명세서에서 사용된 "기판"이라는 용어는 일반적으로 후속의 재료층이 추가되는 재료를 나타낸다. 실시형태에서, 기판 자체는 패터닝될 수 있고, 그 상면에 추가된 재료도 패터닝되거나 패터닝되지 않은 상태로 유지될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 "실질적 접촉"이라는 용어는 일반적으로 부정합 공차에 전형적으로 기인하는 서로 약간의 분리를 수반하여 서로 물리적으로 접촉하는 요소 또는 구조를 나타낸다. 본 명세서에서 사용된 하나 이상의 특정의 특징, 구조, 또는 특성(예를 들면, "수직 정렬", "실질적 접촉" 등) 사이의 상대적인 공간적 설명은 예시만을 목적으로 하고, 본 명세서에 기술된 구조의 실제적 구현형태는 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는 부정합 공차를 포함한다는 것을 이해해야 한다.

본 명세서에서 사용된 "광학적으로 결합"이라는 용어는 일반적으로 직접적으로 또는 간접적으로 다른 결합된 요소에 광을 부여하도록 구성된 하나의 결합된 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 "광학 재료"라는 용어는 일반적으로 광 또는 광 에너지가 그 중에서 또는 그것을 통과하여 전파할 수 있도록 하는 재료를 지칭한다.

본 발명의 특정 실시형태가 위에서 설명되었으나, 본 발명은 기술된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 설명은 본 발명을 제한하는 것을 의도하지 않는다.

개요 및 요약 부분이 아닌 상세한 설명 부분은 청구범위를 해석하기 위해 사용되도록 의도됨을 이해해야 한다. 개요 및 요약 부분은 발명자(들)에 의해 기도되는 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시형태의 전부는 아니지만 하나 이상을 설명할 수 있고, 따라서, 본 발명 및 첨부된 청구범위를 결코 제한하려고 의도하지 않는다.

본 발명은 위에서 특정 기능의 구현형태 및 그 관계를 예시하는 기능적 구성 요소를 이용하여 설명하였다. 이들 기능적 구성 요소의 경계는 설명의 편의상 본 명세서에서 의의로 정의되었다. 특정된 기능 및 그 관계가 적절히 수행되는 한 대안적인 경계가 정의될 수 있다.

상기 특정 실시형태의 설명은 본 발명의 일반적인 성질을 충분히 드러내므로, 당업자의 지식을 적용함으로써 과도한 실험을 하지 않고, 본 발명의 일반적인 개념으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 이러한 특정 실시형태를 다양한 용도에 대해 용이하게 변경 및/또는 적합시키는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 적합 및 수정은 본 명세서에 제시된 교시 및 안내에 기초하여 개시된 실시형태의 균등물의 의미 및 범위 내에 있는 것으로 의도된다.

본 발명의 폭 및 범위는 전술한 예시적인 실시형태 중 어느 것에 의해서도 제한되어서는 안되며, 다음의 청구범위 및 그 등가물에 따라서만 정의되어야 한다.

Claims

기판의 2 차원 정렬 위치를 결정하기 위한 정렬 마크로서,
상기 정렬 마크는,
패턴의 어레이를 포함하고, 상기 패턴의 어레이는,
제 1 방향을 따라 제 1 시퀀스로 배열된 제 1 패턴 세트; 및
상기 제 1 방향을 따라 상기 제 1 시퀀스와 상이한 제 2 시퀀스로 배열된 제 2 패턴 세트를 포함하고,
상기 패턴의 어레이의 각각의 패턴은 각각의 패턴에 인접한 상기 패턴의 어레이의 다른 패턴과 상이한, 정렬 마크.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트의 각각의 패턴은 상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트의 다른 패턴과 각각 상이한, 정렬 마크.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트의 각각의 패턴은 상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트의 다른 패턴의 패턴 피치(pitch)와 각각 상이한 패턴 피치를 포함하는, 정렬 마크.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트의 각각의 패턴은 상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트의 다른 패턴의 패턴 듀티 사이클과 각각 상이한 패턴 듀티 사이클을 포함하는, 정렬 마크.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트의 각각의 패턴은 상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트의 다른 패턴의 수직 치수와 각각 상이한 수직 치수를 갖는, 정렬 마크.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트의 패턴은 서브 패턴을 갖는, 정렬 마크.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트는 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향에 대해 대칭인, 정렬 마크.
제 1 항에 있어서,
상기 정렬 마크는 상기 제 1 방향을 따라 상기 제 1 시퀀스로 배열된 제 3 패턴 세트를 더 포함하고, 상기 제 3 패턴 세트는 상기 패턴의 어레이의 적어도 2 개의 패턴 세트에 의해 상기 제 1 패턴 세트로부터 분리되고, 상기 적어도 2 개의 패턴 세트의 각각은 서로 상이한 시퀀스로, 그리고 상기 제 1 시퀀스 및 상기 제 2 시퀀스와 상이한 시퀀스로 배열된, 정렬 마크.
제 1 항에 있어서,
상기 정렬 마크는 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향을 따라 제 3 시퀀스로 배열된 제 3 패턴 세트를 더 포함하는, 정렬 마크.
제 1 항에 있어서,
상기 패턴의 어레이는 기판 상에 있는, 정렬 마크.
제 1 항에 있어서,
상기 패턴의 어레이는 상기 기판의 2 차원 정렬 위치의 결정 중에 상기 기판을 유지하고 이동시키도록 구성된 기판 테이블 상에 있는, 정렬 마크.
리소그래피 시스템으로서,
스캐닝 방향을 따라 기판을 유지하고 이동시키도록 구성된 기판 테이블;
제 1 방사 빔에 정렬 마크의 패턴을 부여하도록 구성된 패터닝 디바이스 - 상기 패턴은 상기 스캐닝 방향을 따라 제 1 시퀀스로 배열된 제 1 패턴 세트, 및 상기 스캐닝 방향을 따라 상기 제 1 시퀀스와 상이한 제 2 시퀀스로 배열된 제 2 패턴 세트를 포함하고, 상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트의 각각의 패턴은 상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트의 다른 패턴과 각각 상이함 -;
상기 기판 상에 상기 정렬 마크의 패턴의 이미지를 투영하도록 구성된 투영 시스템; 및
상기 스캐닝 방향 및 상기 스캐닝 방향에 수직인 비스캐닝(non-scanning) 방향을 따라 상기 기판의 정렬 위치를 결정하기 위해 상기 정렬 마크의 패턴을 사용하도록 구성된 기판 정렬 시스템을 포함하는, 리소그래피 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 기판 정렬 시스템은 제 2 방사 빔을 상기 기판 상의 측정 빔 스팟(measurement beam spot)으로 집속시키도록 구성된 광학 시스템을 포함하고, 상기 측정 빔 스팟은 상기 기판 정렬 시스템의 동작 중에 상기 제 1 패턴 세트 또는 상기 제 2 패턴 세트를 조사(illuminating)하도록 구성된, 리소그래피 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 측정 빔 스팟의 치수는 상기 비스캐닝 방향을 따라 상기 제 1 패턴 세트 또는 상기 제 2 패턴 세트의 치수보다 큰, 리소그래피 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 기판 정렬 시스템은 검출 시스템을 포함하되, 상기 검출 시스템은:
상기 기판 정렬 시스템의 동작 중에 조사될 때 상기 제 1 패턴 세트 또는 상기 제 2 패턴 세트로부터 반사되거나 회절된 광으로부터 생성된 신호를 검출하도록; 그리고
상기 검출된 신호에 기초하여 상기 스캐닝 방향 및 상기 비스캐닝 방향을 따라 상기 기판의 정렬 위치를 결정하도록 구성된, 리소그래피 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 검출 시스템은 셀프 레퍼런싱(self-referencing) 간섭계를 포함하는, 리소그래피 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 검출 시스템은 카메라 기반의 이미징 디바이스를 포함하는, 리소그래피 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 검출 시스템은 회절 정렬 센서를 포함하는, 리소그래피 시스템.
디바이스 제조 방법으로서,
제 1 방향을 따라 이동가능한 기판 테이블을 사용하여 기판을 유지하는 단계;
리소그래피 프로세스를 사용하여 기판 상에 패터닝 디바이스로부터의 정렬 마크의 패턴을 전사하는 단계 - 상기 패턴은, 상기 제 1 방향을 따라 제 1 시퀀스로 배열된 제 1 패턴 세트, 및 상기 제 1 방향을 따라 상기 제 1 시퀀스와 상이한 제 2 시퀀스로 배열된 제 2 패턴 세트를 포함함 -;
상기 제 1 방향을 따라 상기 제 1 패턴 세트 또는 상기 제 2 패턴 세트 상에 측정 빔을 스캐닝하는 단계;
스캐닝된 상기 제 1 패턴 세트 또는 제 2 패턴 세트로부터 반사되거나 회절된 광으로부터 생성된 정렬 신호를 검출하는 단계; 및
상기 정렬 신호에 기초하여 상기 제 1 방향 및 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향을 따라 상기 기판의 정렬 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 정렬 신호는 스캐닝된 상기 제 1 패턴 세트 또는 상기 제 2 패턴 세트의 각각의 패턴으로부터의 신호를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 정렬 신호는 스캐닝된 상기 제 1 패턴 세트 또는 상기 제 2 패턴 세트의 각각의 패턴으로부터의 회절 신호를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 디바이스 제조 방법은,
상기 제 1 방향을 따라 상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트 상에 제 1 측정 빔 및 제 2 측정 빔을 각각 스캐닝하는 단계;
스캐닝된 상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트로부터 반사되거나 회절된 광으로부터 생성된 제 1 정렬 신호 및 제 2 정렬 신호를 각각 검출하는 단계; 및
상기 제 1 정렬 신호 및 상기 제 2 정렬 신호에 기초하여, 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향을 따라 상기 기판의 정렬 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
제 22 항에 있어서,
상기 제 1 패턴 세트 및 상기 제 2 패턴 세트는 상기 제 2 방향을 따라 서로 인접한, 디바이스 제조 방법.