KR20200054207A - 웨이퍼 홀딩 디바이스 및 투영 마이크로리소그래피 시스템 - Google Patents

웨이퍼 홀딩 디바이스 및 투영 마이크로리소그래피 시스템 Download PDF

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칼 짜이스 에스엠테 게엠베하
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 홀딩 디바이스 및 투영 마이크로리소그래피 시스템에 관한 것이다. 투영 마이크로리소그래피 시스템의 작동 중에 웨이퍼(205, 416)를 홀딩하는 웨이퍼 홀딩 디바이스(200, 415)는 상이한 회전 위치에 위치될 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함한다.

Description

웨이퍼 홀딩 디바이스 및 투영 마이크로리소그래피 시스템
본 출원은 2017년 9월 20일 출원된 독일 특허 출원 DE 10 2017 216 679.7의 우선권을 주장한다. 이 독일 출원의 내용은 본 명세서에 참조로 또한 포함된다.
본 발명은 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 작동 중에 웨이퍼를 홀딩하는 웨이퍼 홀딩 디바이스 및 마이크로리소그래피 투영 노광 장치에 관한 것이다.
마이크로리소그래피는 집적 회로 또는 LCD와 같은 미세 구조화된 부품의 제조에 사용된다. 마이크로리소그래피 공정은 조명 디바이스 및 투영 렌즈를 포함하는 투영 노광 장치에서 수행된다. 이 경우 조명 디바이스에 의해 조명된 마스크(=레티클)의 화상은 투영 렌즈에 의해 감광성 층(포토레지스트)으로 코팅되고 투영 렌즈의 화상 평면에 배열된 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상에 투영되어, 마스크 구조를 기판의 감광성 코팅에 전사한다.
실제로, 투영 렌즈의 왜곡 및 파면 수차를 가능한 한 정확하게 결정해야 할 필요가 있다.
특히, 모아레 측정 기술은 왜곡을 측정하기 위해 공지되어 있으며, 상기 기술은 투영 렌즈의 대물 평면에 배열된 제1 격자를 투영 렌즈의 화상 평면에 배열된 제2 격자("모아레 마스크" 라고도 함) 상에 투영하는 것과 (예를 들어, 카메라 기반의) 검출기 배열체를 사용하여 이 배열체를 통해 각각 투과된 광 강도를 측정하는 것을 포함한다. 여기서, 실제로, 소위 아나모픽 촬상 시스템의 모아레 측정이 또한 필요하다. 여기서, 아나모픽 촬상은 물체의 왜곡된 화상을 생성하고 유사성 변환의 예가 아닌(즉, 변위, 회전, 미러링 및 스케일링의 조합에 의해 표현될 수 없는) 촬상을 의미하는 것으로 이해된다. 특별한 경우에, 이러한 아나모픽 촬상 시스템은, 예를 들어, 서로 다른 2개의 축선을 따라 상이한 촬상 스케일을 갖는 투영 렌즈일 수도 있다.
투영 렌즈의 파면 수차는 전단 간섭법을 사용하여 결정될 수 있다. 여기서, 2차원 전단 격자의 형태이고 측정될 투영 렌즈의 대물 평면에 배치되는 측정 마스크와, 투영 렌즈의 화상 평면에 배치되는 회절 격자는, 측정 마스크가 회절 격자 상에 촬상될 때, 공간 분해 검출기를 사용하여 포착 및 평가되는 인터페로그램 형태의 중첩 패턴이 발생하는 방식으로 서로 매칭된다.
투영 렌즈의 왜곡 및 파면 수차를 결정할 때 실제로 발생하는 문제는, 예를 들어, 웨이퍼 스테이지의 영역으로 변위 가능한 센서 배열체를 포함하는 공지된 측정 배열체의 절대 정밀도가 충분하지 않고, 그 결과, 예를 들어, 채용된 측정 기술의 일부에서의 제조 오차가 측정 오차를 직접적으로 초래한다는 것이다. 특히, 상술한 모아레 측정에서 획득한 측정 신호는 시험 구조를 갖는 제1 격자 및/또는 모아레 마스크를 형성하는 제2 격자의 제조 오차에 의해 또한 영향을 받으며, 그 결과, 적절한 교정이 필요하게 된다.
이 문제를 극복하기 위해, 소위 교정 방법을 수행하는 것이 공지되어 있는데, 도 6에 도시된 바와 같이, 시험 물체 또는 투영 렌즈(606)는 제1 격자(605) 및 제2 격자(608)로 이루어진 격자 배열체 또는 측정 시스템에 대한 시험 물체의 위치 결정에 관하여 서로 다른 복수의 상이한 측정 위치에서 측정된다. 원칙적으로, 이것은 획득한 측정 신호 또는 검출 평면에서 획득한 평가 결과에서 측정 시스템의 부품으로부터 시험 물체의 각각의 부품의 분리를 용이하게 한다. 그러나, 상술한 아나모픽 촬상 시스템을 측정할 때 발생하는 문제는, 교정 중에 야기되는 상이한 측정 위치에 있어서, 시험 구조의 왜곡된 촬상의 결과로서 특정의 측정 위치(예를 들어, 회전에 의해 야기됨)에서 모아레 마스크와 시험 구조 사이에 더 이상 원래의 일치 또는 대응이 없으며, 그 결과 측정 신호의 정확한 평가가 어려워지거나 심지어 불가능해져서, 상술한 교정 방법은 더 이상 적용될 수 없다는 것이다.
실제로 발생하는 또 다른 문제점은 투영 노광 장치의 광학적인 촬상 특성이 드리프트 효과, 방사선 관련 가열 및 이에 수반되는 광학 부품(특히, 미러)의 변형으로 인해 또한 오염 또는 층 제거의 결과로서 기존 층에서의 변화로 인해 시간에 따라 변하고, 그 결과, 투영 렌즈의 상술한 왜곡 및 파면 수차가 투영 노광 장치의 수명에 따라 변한다는 것이다.
종래 기술과 관련하여, 단지 예로서, WO 01/63233 A2, US 8,547,522 B2, US 6,753,534 B2, US 2011/0008734 A1, WO 2016/169890 A1, US 5,640,240 및 US 5,798,947이 참조된다.
상술한 배경기술에 대하여, 본 발명의 목적은 상술한 문제를 적어도 부분적으로 회피하면서, 아나모픽 촬상 시스템에서도 가능한, 향상된 정확도로 왜곡 및/또는 파면 수차의 측정을 용이하게 하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 작동 중에 웨이퍼를 홀딩하는 웨이퍼 홀딩 디바이스 및 마이크로리소그래피 투영 노광 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은 대안적인 독립 특허 청구항의 특징에 따른 웨이퍼 홀딩 디바이스 및 마이크로리소그래피 투영 노광 장치에 의해 각각 달성된다.
하나의 양태에 따르면, 본 발명은 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 작동 중에 웨이퍼를 홀딩하는 웨이퍼 홀딩 디바이스에 관한 것이며, 웨이퍼 홀딩 디바이스는 상이한 회전 위치에 위치될 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함한다.
하나의 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서는 왜곡 측정을 위한 적어도 하나의 라인 격자를 포함한다.
하나의 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서는 파면 측정을 위한 적어도 하나의 2차원 전단 격자를 포함한다.
하나의 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서는 적어도 하나의 타이코그래피(ptychography) 마스크를 포함한다. 전단 격자(라인 패턴을 포함함)에 더하여 또는 그 대신에, 복잡한 형상의 격자는 파면에 대하여 노이즈가 낮게 되도록 하기 위해 여기에서 복잡한 인터페로그램을 생성하는 데에 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 출판물[A. Wojdyla 등의 "고 NA EUV 검사 및 노출 도구를 위한 타이코그래픽 파면 센서" (Proc. of SPIE Vol. 9048, 904839 (2014) doi: 10.1117/12.2048386)]이 참조된다.
하나의 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서는 적어도 하나의 면적 측정 강도 검출기를 포함한다.
추가의 양태에 따르면, 본 발명은 조명 디바이스 및 투영 렌즈를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치에 관한 것이며,
- 조명 디바이스는 투영 노광 장치의 작동 중에 마스크를 조명하도록 설계되고, 상기 마스크는 촬상될 구조를 포함하며 투영 렌즈의 대물 평면에 배치되고,
- 투영 렌즈는 이 대물 평면을 화상 평면 상에 촬상하도록 설계되고,
- 투영 노광 장치는 전술한 특징을 갖는 웨이퍼 홀딩 디바이스를 포함한다.
하나의 실시예에 따르면, 병진 방식으로 화상 평면에서 변위 가능한 회전 스테이지는 웨이퍼 홀딩 디바이스 상에 배치되고, 적어도 하나의 센서는 상기 회전 스테이지에 의해 빔 경로에서 상이한 회전 위치에 위치될 수 있다.
본 발명은 또한 조명 디바이스 및 투영 렌즈를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치에 관한 것이며,
- 조명 디바이스는 투영 노광 장치의 작동 중에 마스크를 조명하도록 설계되고, 상기 마스크는 촬상될 구조를 포함하며 투영 렌즈의 대물 평면에 배치되고,
- 투영 렌즈는 이 대물 평면을 화상 평면 상에 촬상하도록 설계되고,
- 병진 방식으로 화상 평면에서 변위 가능한 적어도 하나의 회전 스테이지가 제공되고, 센서 군은 상기 회전 스테이지에 의해 빔 경로에서 상이한 회전 위치에 위치될 수 있고,
- 병진 방식으로 화상 평면에서 변위 가능한 적어도 하나의 회전 스테이지는 웨이퍼를 홀딩하도록 제공된 웨이퍼 홀딩 디바이스 상에 배치된다.
본 발명에 따른 회전 스테이지를 웨이퍼 홀딩 디바이스에 직접 부착하면 파면 및/또는 왜곡 측정이 비교적 신속하게 또는 빈번하게 수행될 수 있다는 이점이 있다.
특히, 본 발명은 투영 노광 장치에서 병진식의 변위를 용이하게 하기 위한 "변위 스테이지"와 회전 스테이지(회전을 용이하게 하기 위한)의 캐스케이드(직렬 연결 또는 링크의 관점에서)를 실현하는 개념을 포함한다. 이 경우, 특정의 시스템 측정 기술(특히, 파면 또는 왜곡 측정)에 적합한 각각의 구조 기반 측정 마스크는 실제의 (리소그래피) 마스크 대신에 빔 경로에 설치될 수 있다. 동시에, 적합한 검출기 및 평가 유닛(예를 들어, CCD 카메라 형태의 검출기와 함께, 왜곡 측정용 모아레 격자 또는 파면 측정용 2차원 전단 격자)은 웨이퍼 대신에 화상 평면에 설치될 수 있다. 여기에서, 입사광은 측정 마스크에 의해 목표로 향하는 방식으로 구조화되고, 이 구조는 검출기 상에 촬상되고 이에 따라 촬상된 구조가 관찰된다.
본 발명에 따른 투영 노광 장치의 구성에는, 실제로, 투영 노광 장치의 광학 촬상 특성이 드리프트 효과, 방사선 관련 가열, 및 이에 수반되는 광학 부품 (특히, 미러)의 변형 및 오염 또는 층 제거로 인한 기존 층의 변화에 의해 일시적으로 변동된다는 사실이 고려될 수 있다. 결과 생성된 파면 수차 및 적절한 경우 왜곡 효과를 고려하기 위해, 각각의 파면 및/또는 왜곡 측정은 투영 노광 장치의 수명에 걸쳐 반복적으로 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 설계에서 실현 가능한 회전에 의해, 특히, 파면 측정 중에 측정 시스템의 비회전 대칭 에러의 교정이 보다 용이하게 된다. 여기에서, 본 발명은 증가된 정확도로 파면에서 추가의 방향 의존적 비회전 대칭 텀(term) 또는 모드의 측정을 허용한다. 이는 방향 의존적 파면 오차를 교정하기 위한 변위에 더하여, 채용된 측정 마스크 및/또는 채용된 센서 배열체의 회전을 포함하는 교정 방법을 용이하게 한다.
더욱이, 본 발명에 따른 회전에 의해, 아나모픽 촬상 시스템을 갖는 투영 노광 장치에서도, 측정 시스템의 정확하고 가능한 제조 오차를 고려한 교정 방법의 아래에서 보다 상세히 설명되는 실제적인 구현이 용이하게 된다.
하나의 실시예에 따르면, 병진 방식으로 대물 평면에서 변위 가능한 추가의 회전 스테이지가 더 제공되고, 측정 마스크는 상기 추가의 회전 스테이지에 의해 마스크 대신에 빔 경로에서 상이한 회전 위치에 위치될 수 있는 적어도 하나의 측정 구조를 포함한다.
하나의 실시예에 따르면, 추가의 회전 스테이지는 마스크를 홀딩하도록 제공된 마스크 홀딩 디바이스 상에 배치된다. 이 추가의 회전 스테이지를 마스크 홀딩 디바이스에 직접 부착하면 파면 및/또는 왜곡 측정이 비교적 신속하게 또는 빈번하게 수행될 수 있다는 이점이 있다.
하나의 실시예에 따르면, 추가의 회전 스테이지는 마스크를 홀딩하도록 제공된 마스크 홀딩 디바이스와 분리되고 병진식으로 변위 가능한 홀딩 디바이스 상에 배열된다. 이 구성은 파면 또는 왜곡 측정에서 획득할 수 있는 비교적 높은 정확도를 제공한다는 이점이 있다.
하나의 실시예에 따르면, 측정 마스크는 왜곡 측정을 위한 적어도 하나의 라인 격자를 포함한다.
하나의 실시예에 따르면, 측정 마스크는 파면 측정을 위한 적어도 하나의 2차원 전단 격자를 포함한다.
하나의 실시예에 따르면, 측정 마스크는 타이코그래피를 위한 적어도 하나의 핀홀을 포함한다.
하나의 실시예에 따르면, 투영 렌즈는 아나모픽 촬상 시스템이다.
본 발명의 추가 구성은 상세한 설명 및 종속 청구항으로부터 수집될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면에 도시된 예시적인 실시예에 기초하여 아래에서 보다 상세하게 설명된다.
도면에서,
도 1 내지 도 4는 본 발명의 상이한 실시예를 설명하기 위한 개략도를 도시하고,
도 5 및 도 6은 본 발명의 예시적인 응용으로서 시험 물체의 모아레 측정을 위한 장치에서 교정 방법의 구현을 설명하기 위한 개략도를 도시한다.
실시예
도 4a는 본 발명에 따른 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 가능한 설계를 단지 개략적으로 도시한다. EUV를 위해 설계된 투영 노광 장치(400)는 조명 디바이스 및 투영 렌즈를 포함한다. 조명 디바이스는 필드 패싯 미러(field facet mirror)(402) 및 퓨필 패싯 미러(pupil facet mirror)(403)를 포함한다. 플라즈마 광원 및 컬렉터 미러를 포함하는 광원 유닛(401)으로부터의 광은 필드 패싯 미러(402) 상으로 조향된다. 제1 망원경 미러(404) 및 제2 망원경 미러(405)는 퓨필 패싯 미러(403)의 하류의 광로에 배열된다. 편향 미러(406)는 광로에서 하류에 배열되고, 상류 편향 미러는 이에 입사되는 방사선을 6개의 미러(431 내지 436)를 포함하는 투영 렌즈의 대물 평면 내의 대물 필드로 지향시킨다. 반사 구조를 갖는 마스크(409)는 대물 필드의 위치에 있는 마스크 스테이지 또는 마스크 홀딩 디바이스(408) 상에 배치되며, 마스크(409)는 투영 렌즈의 도움으로 화상 평면으로 촬상되고, 감광성 층(포토레지스트)으로 코팅된 기판(416)은 상기 화상 평면 내의 웨이퍼 스테이지 또는 웨이퍼 홀딩 디바이스(415) 상에 위치된다.
도 4a에 따르면, 투영 노광 장치(400)는 대물 평면에서 병진 방식으로 변위 가능한 제1 회전 스테이지(410)를 포함한다. 실제의 (리소그래피) 마스크(409) 대신에, 측정 마스크(411)가 제1 회전 스테이지(410)에 의해 빔 경로에서 상이한 회전 위치에 위치될 수 있다.
도 4b에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 예시적인 실시예의 측정 마스크(411)는 서로 다르고 상이한 목적을 제공하는 구조를 포함한다. 여기서, "411a"로 표시된 구조는 (필드 지점 분해되는) 파면 측정을 위해 제공되고, "411b"로 표시된 구조는 왜곡 측정을 위해 제공된다. 측정 마스크(411)의 변경을 회피하기 위해서는 상술한 측정 구조를 수용하는 것이 유리하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 따라서, 추가의 실시예에서, 하나의 측정 구조만을 각각 갖거나 그렇지 않으면 파면 측정 또는 왜곡 측정을 위해서만 각각 제공되는 복수의 측정 구조를 각각 갖는 하나 이상의 측정 마스크가 또한 사용될 수 있다.
더욱이, 도 4a에 따른 투영 노광 장치는 투영 렌즈의 화상 평면에서 병진 방식으로 변위 가능한 회전 스테이지(420)를 포함하며, 이 회전 스테이지에 의해 센서 군이 웨이퍼 대신에 빔 경로에서 상이한 회전 위치에 위치될 수 있다. 도 4c의 개략도에 따르면, 이 센서 군은 파면 측정용 센서(군 421a)와 왜곡 측정용 센서(군 421b) 모두를 포함한다.
도 4a 내지 4c의 예시적인 실시예에서, 제1 회전 스테이지(410)는 마스크 스테이지(409)를 홀딩하도록 제공된 마스크 스테이지 또는 마스크 홀딩 디바이스(408) 상에 배치되고, 제2 회전 스테이지(420)는 웨이퍼(416)를 홀딩하도록 제공된 웨이퍼 스테이지 또는 웨이퍼 홀딩 디바이스(415) 상에 배열된다. 본 개시내용의 추가의 실시예에서, 제1 회전 스테이지(410) 및 제2 회전 스테이지(420)는 마스크 홀딩 디바이스(408) 및 웨이퍼 홀딩 디바이스(415)와 분리되고 병진식으로 변위 가능한 홀딩 디바이스 상에 각각 배치될 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예를 추가적인 개략도로 도시하며, 이 경우 마스크 홀딩 디바이스와 분리되고 병진식으로 변위 가능한(화살표 방향으로) 홀딩 디바이스(100) 상에 회전 스테이지(110, 120)가 제공되며, 그 중 하나의 회전 스테이지(110)는 왜곡 측정용 라인 격자를 갖는 측정 마스크(111)를 포함하고, 다른 하나의 회전 스테이지(120)는 파면 측정용 2차원 전단 격자를 갖는 측정 마스크(121)를 포함한다.
도 2의 a) 및 도 2의 b)는 본 발명에 따라 웨이퍼 대신에 화상 평면에 위치될 수 있는 센서 군의 가능한 실시예의 추가적인 개략도를 도시한다.
도 2의 a)에 따르면, 회전 스테이지(210, 220 및 230)는 웨이퍼(205)를 홀딩하기 위해 제공된 웨이퍼 홀딩 디바이스(200) 상에 위치되며, 각각의 회전 스테이지(210 내지 230)는 왜곡 또는 파면 측정을 위해 적합한 센서 군을 구비할 수 있다. 도 2의 b)는 웨이퍼 홀딩 디바이스와 분리되고 회전 스테이지(250, 260 및 270)가 배치되는 병진식으로 변위 가능한 홀딩 디바이스(240)를 갖는 가능한 실시예를 도시하며, 파면 측정용 2차원 전단 격자(251)는 회전 스테이지(250) 상에 제공되고, 라인 격자는 왜곡 측정용 회전 스테이지(260) 상에 제공되고, 타이코그래피 마스크(271)는 회전 스테이지(270) 상에 제공된다.
도 3은 도시된 이중 화살표에 따라, 화상 평면 내에서 서로 직각인 2개의 방향으로 병진식으로 변위 가능한 홀딩 디바이스(300)의 추가적인 도면을 개략적으로 도시하며, 회전 스테이지(310)는 이 홀딩 디바이스(300) 상에 배치되고, 왜곡 측정용 라인 격자(311)는 상기 회전 스테이지 상에 제공된다.
시험 물체의 모아레 측정을 위한 장치의 설계 및 교정 방법의 구현은 본 발명의 예시적인 응용으로서 도 5를 참조하여 아래에 설명된다.
도 5에 따르면, 광학 시험 물체(512) 또는 투영 렌즈의 모아레 측정을 위한 장치는 시험 물체(512)의 상류의 광학 빔 경로에 위치될 수 있고 촬상될 시험 구조를 포함하는 제1 격자(511), 시험 물체(512)의 하류의 광학 빔 경로에 위치될 수 있는 제2 격자(514), 및 광학 빔 경로에서 제2 격자(514)의 하류에 위치된 검출 평면에서 2개의 격자를 중첩함으로써 생성된 모아레 구조를 평가하기 위해 적어도 하나의 검출기(515)를 포함하는 평가 유닛으로 이루어진 격자 배열체를 포함한다. 제1 격자(511)에 포함된 시험 구조의 생성된 화상은 "513"으로 표시된다. 일반적으로, 첫번째로는, 시험 구조 화상(513)과, 두번째로는, 제2 격자(514) 또는 모아레 마스크의 평면은 일치하고 더 나은 예시를 위해 공간적으로 분리하여 도시된다. 또한, 검출기(515)는 시험 구조 화상(513)이 생성되는 화상 평면의 하류의 광학 빔 경로에서 가능한 한 밀접하게 이어져야 한다.
제1 격자(511) 및 제2 격자(514)(즉, 모아레 마스크)로 이루어진 격자 배열체는 각각의 경우에 측정될 아나모픽 시험 물체 또는 투영 렌즈와 조합하여, 도 6에 기초하여 처음에 설명된 교정 방법이 용이하도록, 즉, 여기에서 획득한 신호의 정확한 모아레 측정 또는 평가가, 첫번째로는, 상기 격자 배열체를 포함하는 측정 배열체와, 두번째로는, 시험 물체 사이의 복수의 회전 및/또는 변위 위치에서 가능하도록 설계될 수 있다. 각각의 경우에, 이것은 제1 격자(511)와 제2 격자(514)가 검출 평면에서 평가 결과를 획득하는 방식으로 서로 매칭됨으로써 달성될 수 있으며, 격자 배열체와 시험 물체(512)의 상대적인 위치와 관련하여 상이한 적어도 2개의 측정 위치(교정의 목적을 위해 선택 가능함)에 대한 상기 평가 결과에서, 격자 배열체를 통해 투과된 광 강도는, 시험 물체(512)에 의한 촬상 수차가 없는 경우에 최대이고, 시험 물체(512)의 촬상 수차가 있는 경우에 감소된다. 이를 위해, 제1 격자(511) 및 제2 격자(514)의 각각의 격자 주기는 제2 격자(514)의 격자 주기가 2개의 상이한 측정 위치에서 촬상 시스템에 의해 생성된 제1 격자(511)의 시험 구조의 2개의 시험 구조 화상의 각각의 주기의 공배수 또는 공약수에 해당하도록 선택된다. 이를 위해, 상이한 회전 및/또는 변위 위치가, 첫번째로는, 상기 격자 배열체를 포함하는 측정 배열체와, 두번째로는, 시험 물체 사이에 설정될 수 있으며, 이는 본 발명에 따른 투영 노광 장치에서 전술한 병진식으로 변위 가능한 회전 스테이지를 사용하여 구현될 수 있다.
여기에서, 처음에 설명된 교정 방법은 첫번째로는, 상기 격자 배열체를 포함하는 측정 배열체와, 두번째로는, 시험 물체(512) 사이의 복수의 회전 및/또는 변위 위치에서 수행되는 공정에서 획득된 신호의 모아레 측정 또는 평가에 의해 시험 물체에 의한 아나모픽 촬상의 경우에도 용이하게 된다.
본 발명은 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 수많은 변형 및 대안 실시예가, 예를 들어, 개별 실시예의 특징의 조합 및/또는 교환을 통해 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 이러한 변형 및 대안적인 실시예가 또한 본 발명에 포함되며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 의미 내에서만 제한된다는 것은 본 기술분야의 통상의 기술자에게는 말할 것도 없다.

Claims (14)

  1. 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 작동 중에 웨이퍼(205, 416)를 홀딩하는 웨이퍼 홀딩 디바이스(200, 415)이며,
    상이한 회전 위치에 위치될 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함하는, 웨이퍼 홀딩 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 센서는 왜곡 측정을 위한 적어도 하나의 라인 격자(261, 311)를 포함하는, 웨이퍼 홀딩 디바이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 센서는 파면 측정을 위한 적어도 하나의 2차원 전단 격자(251)를 포함하는, 웨이퍼 홀딩 디바이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 센서는 적어도 하나의 타이코그래피 마스크(271)를 포함하는, 웨이퍼 홀딩 디바이스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 센서는 적어도 하나의 면적 측정 강도 검출기를 포함하는, 웨이퍼 홀딩 디바이스.
  6. 조명 디바이스 및 투영 렌즈를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치이며,
    · 조명 디바이스는 투영 노광 장치의 작동 중에 마스크(409)를 조명하도록 설계되고, 상기 마스크는 촬상될 구조를 포함하며 투영 렌즈의 대물 평면에 배치되고,
    · 투영 렌즈는 이 대물 평면을 화상 평면 상에 촬상하도록 설계되고,
    · 투영 노광 장치는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 웨이퍼 홀딩 디바이스(200, 415)를 포함하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
  7. 제6항에 있어서, 병진 방식으로 화상 평면에서 변위 가능한 회전 스테이지(210, 220, 230, 420)가 웨이퍼 홀딩 디바이스(200, 415) 상에 배치되고, 적어도 하나의 센서는 상기 회전 스테이지에 의해 빔 경로에서 상이한 회전 위치에 위치될 수 있는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 병진 방식으로 대물 평면에서 변위 가능한 추가의 회전 스테이지(110, 120, 410)가 더 제공되고, 측정 마스크(111, 121, 251, 261, 271, 311, 411)는 상기 추가의 회전 스테이지에 의해 마스크(409) 대신에 빔 경로에서 상이한 회전 위치에 위치될 수 있는 적어도 하나의 측정 구조를 포함하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
  9. 제8항에 있어서, 추가의 회전 스테이지(410)는 마스크(409)를 홀딩하도록 제공된 마스크 홀딩 디바이스(408) 상에 배치되는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
  10. 제8항에 있어서, 추가의 회전 스테이지(110, 120)는 마스크(409)를 홀딩하도록 제공된 마스크 홀딩 디바이스(408)와 분리되는, 병진식으로 변위 가능한 홀딩 디바이스(100) 상에 배열되는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 측정 마스크(111, 411)는 왜곡 측정을 위한 적어도 하나의 라인 격자를 포함하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 측정 마스크(121, 411)는 파면 측정을 위한 적어도 하나의 2차원 전단 격자를 포함하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 측정 마스크는 타이코그래피를 위한 적어도 하나의 핀홀을 포함하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
  14. 제6항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 투영 렌즈는 아나모픽 촬상 시스템인, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9116115D0 (en) 1991-07-25 1991-09-11 Nat Res Dev Fibre-optic probe for surface measurement
US5798947A (en) 1996-09-25 1998-08-25 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford, Jr. University Methods, apparatus and computer program products for self-calibrating two-dimensional metrology stages
TW550377B (en) 2000-02-23 2003-09-01 Zeiss Stiftung Apparatus for wave-front detection
US6573997B1 (en) * 2000-07-17 2003-06-03 The Regents Of California Hybrid shearing and phase-shifting point diffraction interferometer
US6753534B2 (en) 2000-12-08 2004-06-22 Nikon Corporation Positioning stage with stationary and movable magnet tracks
US6816247B1 (en) 2001-08-14 2004-11-09 Carl Zeiss Smt Ag Moiré method and a system for measuring the distortion of an optical imaging system
EP2853943B1 (en) 2003-07-08 2016-11-16 Nikon Corporation Wafer table for immersion lithography
JP2005135935A (ja) 2003-10-28 2005-05-26 Nikon Corp シアリング干渉計測装置
CN100461336C (zh) * 2003-10-31 2009-02-11 株式会社尼康 曝光装置以及器件制造方法
JP4387834B2 (ja) * 2004-02-27 2009-12-24 キヤノン株式会社 点回折干渉計、並びに、それを利用した露光装置及び方法
US8547522B2 (en) 2005-03-03 2013-10-01 Asml Netherlands B.V. Dedicated metrology stage for lithography applications
EP1869420A1 (en) 2005-03-17 2007-12-26 Carl Zeiss SMT AG Methods and apparatus for measuring wavefronts and for determining scattered light, and related devices and manufacturing methods
JP2007180152A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Canon Inc 測定方法及び装置、露光装置、並びに、デバイス製造方法
WO2008153023A1 (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Nikon Corporation 計測部材、センサ、計測方法、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法
US8692974B2 (en) 2007-06-14 2014-04-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method using pupil filling by telecentricity control
NL1036108A1 (nl) 2007-11-09 2009-05-12 Asml Netherlands Bv Device Manufacturing Method and Lithographic Apparatus, and Computer Program Product.
DE102008000709B3 (de) 2008-03-17 2009-11-26 Carl Zeiss Smt Ag Reinigungsmodul, EUV-Lithographievorrichtung und Verfahren zu seiner Reinigung
US20110008734A1 (en) 2009-06-19 2011-01-13 Nikon Corporation Exposure apparatus and device manufacturing method
EP2526373B1 (de) * 2010-01-22 2013-12-11 Universität Stuttgart Verfahren und anordnung zur robusten interferometrie
DE102011075371A1 (de) * 2011-05-05 2012-05-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Anordnung mit Projektionsobjektiv für die Mikrolithographie sowie Messvorrichtung zur Vermessung von Justageparametern
DE102011077223B4 (de) * 2011-06-08 2013-08-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Messsystem
DE102012204704A1 (de) 2012-03-23 2013-09-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Messvorrichtung zum Vermessen einer Abbildungsgüte eines EUV-Objektives
TWI646401B (zh) 2013-12-19 2019-01-01 美商應用材料股份有限公司 帶有簡化光學元件的極紫外線(euv)基板檢查系統及其製造方法
DE102014218474A1 (de) * 2014-09-15 2016-03-17 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsobjektiv, Projektionsbelichtungsanlage und Projektionsbelichtungsverfahren für die EUV-Mikrolithographie
CN107710076B (zh) 2015-04-20 2020-09-18 Asml荷兰有限公司 光刻方法和设备
CN106324995B (zh) 2015-05-12 2017-12-12 中国科学院上海光学精密机械研究所 光刻机原位快速高空间分辨率波像差检测装置及方法
DE102015226571B4 (de) * 2015-12-22 2019-10-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Wellenfrontanalyse
DE102016212477A1 (de) 2016-07-08 2018-01-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Messverfahren und Messsystem zur interferometrischen Vermessung der Abbildungsqualität eines optischen Abbildungssystems
DE102016212462A1 (de) 2016-07-08 2018-01-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Vorrichtung zur Moiré-Vermessung eines optischen Prüflings
DE102016215543A1 (de) 2016-08-18 2018-02-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage mit einer Messvorrichtung zur Überwachung einer lateralen Abbildungsstabilität
DE102017200428B3 (de) 2017-01-12 2018-06-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage sowie Verfahren zum Vermessen eines Abbildungsfehlers
DE102017200935A1 (de) 2017-01-20 2018-07-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildende Optik zur Führung von EUV-Abbildungslicht sowie Justageanordnung für eine derartige abbildende Optik

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