KR20210049928A - 리소그래피 방법 - Google Patents

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KR20210049928A
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 발명은 리소그래피 장치 내에서 펠리클의 이동 중에 발생할 펠리클의 편향을 예측하는 방법으로서, 본 방법은 펠리클의 특성에 관한 매개변수를 받아들이는 것 및 펠리클의 예상되는 이동에 관한 매개변수를 받아들이는 것을 포함한다. 매개변수는 이 매개변수의 함수로서 펠리클의 편향을 예측하는 모델에 적용된다. 모델은 펠리클의 편향의 상이한 성분과 관련된 복수의 서브-모델을 포함한다. 모델의 출력이 사용되어 펠리클의 예측된 편향과 연관된 리소그래피 오차를 예측할 수 있고 감소시킬 수 있다.

Description

리소그래피 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 10월 9일에 출원된 EP 출원 18199310.6의 우선권을 주장하며, 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용 참조된다.
본 발명은 리소그래피 장치 내에서 펠리클의 이동 중에 발생할 펠리클의 편향을 예측하는 방법에 관한 것이다. 펠리클의 예측된 편향은 그후 그렇지 않으면 리소그래피 노광 동안 펠리클의 편향으로부터 발생할 리소그래피 오차, 예를 들어 오버레이 오차를 보정하는 데 사용될 수 있다.
리소그래피 장치는 기판 상으로 원하는 패턴을 적용하도록 구성된 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크 또는 레티클)의 패턴 (또한 흔히 "설계 레이아웃" 또는 "설계""로 지칭됨)을 기판 (예를 들어, 웨이퍼) 상에 제공된 방사선-감응 물질(레지스트)의 층 상으로 투영할 수 있다.
반도체 제조 공정이 계속 발전함에 따라 회로 소자의 크기는 지속적으로 감소하고 있는 반면에, 일반적으로 "무어의 법칙(Moore's law)"으로 지칭되는 추세에 따라 트랜지스터와 같은, 디바이스 당 기능 요소의 양은 수십 년 동안 끊임없이 증가하고 있다. 무어의 법칙을 따라가기 위해 반도체 산업은 더욱더 더 작은 피처를 생성할 수 있는 기술을 추구하고 있다. 패턴을 기판에 투영하기 위하여 리소그래피 장치는 전자기 방사선을 사용할 수 있다. 이 방사선의 파장은 기판 상에 패터닝되는 피처의 최소 크기를 결정한다. 현재 사용 중인 전형적인 파장은 365㎚, 248㎚, 193㎚ 및 13.5㎚이다. 4㎚ 내지 20㎚ 범위 내의, 예를 들어 6.7㎚ 또는 13.5㎚의 파장을 갖는 극자외(EUV) 방사선을 사용하는 리소그래피 장치는 예를 들어, 193㎚의 파장을 갖는 방사선을 사용하는 리소그래피 장치보다 더 작은 피처를 기판 상에 형성하기 위해 사용될 수 있다.
레티클이 오염되는 것을 방지하기 위하여 펠리클을 레티클에 부착하는 것은 심자외선(DUV) 리소그래피 장치에서 일반적이다. 펠리클은 투과성 필름이며, 이는 레티클의 패터닝된 영역에서 수 ㎜, 예를 들어 약 5㎜ 이격되어 있다. 펠리클에 수용된 오염 입자는 마스크의 패턴에 대하여 원시야(far field)에 있으며, 결과적으로 리소그래피 장치에 의하여 기판 상으로 투영되는 이미지의 품질에 큰 영향을 주지 않는다. 펠리클이 존재하지 않는다면, 그러면 오염 입자는 레티클의 패턴에 놓일 것이며 패턴의 일부를 가릴 것이다. 이에 의하여, 오염 입자는 패턴이 기판 상으로 정확하게 투영되는 것을 막는다. 따라서 펠리클은 오염 입자가 리소그래피 장치에 의한 기판 상으로의 패턴의 투영에 악영향을 미치는 것을 방지하는 데 중요한 역할을 한다.
펠리클이 유용하고 가치 있는 기능을 제공할지라도, 펠리클은 그 자체가 리소그래피 장치에 의하여 기판 상으로 투영되는 이미지에 영향을 미칠 것이라는 점에서 바람직하지 않은 부작용을 야기한다. 이는 펠리클이 유한 두께 및 그의 환경 가스, 예를 들어 공기보다 큰 굴절률을 가지고 있으며 따라서 펠리클에 수직으로 입사하지 않는 임의의 방사선의 일부 편향을 야기할 것이기 때문이다. 예를 들어, 본 명세서에서 또는 다른 곳에서 확인되었는지 여부와 상관없이, 종래 기술의 하나 이상의 문제를 제거하거나 완화시키는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 양태에 따라, 리소그래피 장치 내에서 펠리클의 이동 중에 발생할 펠리클의 편향을 예측하는 방법이 제공되며, 본 방법은 펠리클의 특성에 관한 제1 매개변수를 받아들이는 것, 펠리클의 예상되는 이동에 관한 제2 매개변수를 받아들이는 것, 및 제1 및 제2 매개변수의 함수로서 펠리클의 편향을 예측하는 모델에 제1 및 제2 매개변수를 적용하는 것을 포함하며, 모델은 펠리클의 편향의 상이한 성분들과 관련된 복수의 서브-모델을 포함한다.
펠리클의 편향의 예측은 펠리클의 편향과 연관된 리소그래피 오차의 결정 및 선제적 보정을 가능하게 한다. 편향을 예측하는 방법은 리소그래피 오차를 측정하는 데 필요한 시간 감소로 인하여 리소그래피 장치의 가용성을 유리하게 증가시킨다. 편향을 예측하는 방법은 유리하게는 리소그래피 장치를 사용하여 상이한 노광이 수행될 때마다 측정을 수행할 필요성을 방지한다. 예측된 펠리클 편향과 연관된 리소그래피 오차는 상이한 리소그래피 장치들 (예를 들어, DUV 및 EUV 리소그래피 장치)를 사용하여 단일 기판을 노광시키는 것과 연관된 매칭 오차를 줄이기 위해 사용될 수 있다. 서브-모델에 대해 입력 역할을 하는 매개변수는 리소그래피 노출 유형마다 보다는 펠리클 유형마다 교정될 수 있으며, 그에 의하여 공지된 방법과 비교하여 더 큰 융통성을 가능하게 한다.
복수의 서브-모델로부터의 출력은 모델에 의해 조합될 수 있다. 모델은 복수의 서브 모델이 서로 독립적이라는 가정을 포함할 수 있다.
복수의 서브-모델 중 적어도 하나는 펠리클의 이동의 다음의 제1 세트의 양태들 중 적어도 하나로부터 발생하는 펠리클의 편향의 성분과 관련될 수 있다: 펠리클의 가속도의 변화율이 0이 아닌 시간; 펠리클의 가속도의 변화율; 및 펠리클의 가속도.
제1 서브-모델은 펠리클의 진동으로부터 발생하는 감쇠된 파동으로서 펠리클의 편향을 모델링하기 위해 제1 세트의 양태들 중 적어도 하나를 이용하도록 배열될 수 있다.
제2 서브-모델은 펠리클과 연통하는 가스의 관성으로부터 발생하는 지수함수형 붕괴로서 펠리클의 편향을 모델링하기 위해 제1 세트의 양태들 중 적어도 하나를 사용하도록 배열될 수 있다.
복수의 서브-모델 중 적어도 하나는 펠리클의 이동의 다음의 제2 세트의 양태들 중 적어도 하나로부터 발생하는 펠리클의 편향의 성분과 관련될 수 있다: 펠리클의 속도; 및 펠리클의 위치.
제3 서브-모델은 펠리클의 이동 중에 펠리클과 연통하는 가스의 압력 변화로부터 발생하는 변형으로서 펠리클의 편향을 모델링하기 위해 제2 세트의 양태들 중 적어도 하나를 사용하도록 배열될 수 있다.
제2 서브-모델은 펠리클과 연통하는 가스의 관성으로부터 발생하는 지수함수형 붕괴로서 펠리클의 편향을 모델링하기 위해 제1 세트의 양태들 중 적어도 하나를 사용하도록 배열될 수 있으며, 복수의 서브-모델 중 적어도 하나는 펠리클의 이동의 다음의 제2 세트의 양태들 중 적어도 하나로부터 발생하는 펠리클의 편향의 성분과 관련된다: 펠리클의 속도; 및 펠리클의 위치. 제3 서브-모델은 펠리클의 이동 동안 펠리클과 연통하는 가스의 압력 변화로부터 발생하는 변형으로서 펠리클의 편향을 모델링하기 위해 제2 세트의 양태들 중 적어도 하나를 사용하도록 배열될 수 있다. 제3 서브-모델은 제1 및 제2 서브-모델에 의해 수용되지 않는 펠리클의 편향을 모델링하도록 더 배열될 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따라, 리소그래피 장치를 이용하여 기판의 타겟 부분의 스캐닝 노광을 수행하는 방법이 제공되며, 본 방법은 레티클과 펠리클을 리소그래피 장치 내로 로딩하는 것, 레티클과 펠리클의 스캐닝 이동 동안 그리고 기판의 스캐닝 이동 동안에 방사선 빔을 레티클을 통과시키고 펠리클을 통과시키는 것, 기판의 타겟 부분 상으로 방사선 빔을 투영하기 위해 리소그래피 장치의 투영 시스템을 이용하는 것, 및 펠리클의 편향으로 인한 리소그래피 오차를 보상하기 위해, 스캐닝 노광 동안 투영 시스템의 렌즈, 기판의 스캐닝 이동 및 레티클과 펠리클의 스캐닝 이동 중 적어도 하나를 조정하는 것을 포함하며, 펠리클의 편향은 본 발명의 제1 양태에 따른 방법을 이용하여 예측된다.
리소그래피 오차를 보상하기 위해 스캐닝 노광 동안 투영 시스템의 렌즈, 기판의 스캐닝 이동 및 레티클과 펠리클의 스캐닝 이동 중 적어도 하나를 조정하는 것은 노광 조건의 의도된 변화와 의도하지 않은 변화 모두에 대한 견실성을 제공하며 노광마다 추가적인 보정 시간을 필요로 하지 않는다.
본 발명의 제3 양태에 따라, 본 발명의 제1 양태 및/또는 본 발명의 제2 양태에 따른 방법을 수행하기 위해 컴퓨터를 제어하도록 구성된 컴퓨터 판독 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
본 발명의 제4 양태에 따라, 본 발명의 제3 양태에 따른 컴퓨터 프로그램을 지니는 컴퓨터 판독 가능한 매체가 제공된다.
본 발명의 제5 양태에 따라, 프로세서 판독 가능한 명령어를 저장하는 메모리 및 메모리에 저장된 명령어를 판독 및 실행하도록 배열된 프로세서를 포함하는, 리소그래피 장치 내에서의 펠리클의 이동 동안 발생할 펠리클의 편향을 예측하기 위한 컴퓨터 장치가 제공되며, 프로세서 판독 가능한 명령어는 본 발명의 제1 양태 및/또는 본 발명의 제2 양태에 따른 방법을 수행하기 위해 컴퓨터를 제어하도록 배열된 명령어를 포함한다.
본 발명의 제6 양태에 따라, 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영하도록 배열된 리소그래피 장치가 제공되며, 이 리소그래피 장치는 본 발명의 제5 양태에 따른 컴퓨터 장치를 포함한다.
본 발명의 제7 양태에 따라, 본 발명의 제5 양태에 따른 컴퓨터 장치를 포함하는 계측 디바이스가 제공된다.
본 발명의 제8 양태에 따라, 리소그래피 장치 내에서의 펠리클의 이동 동안에 발생할 펠리클의 편향을 예측하기 위한 모델을 생성하는 방법이 제공되며, 본 방법은 펠리클의 편향으로부터 발생하는 리소그래피 오차를 결정하는 것; 결정된 리소그래피 오차를 대응하는 편향된 펠리클 형상으로 변환시키는 것; 펠리클의 편향의 상이한 성분들과 관련된 복수의 서브-모델을 형성하는 것; 및 복수의 서브-모델을 편향된 펠리클 형상에 피팅(fitting)함으로써 각 서브-모델을 교정하는 것을 포함한다.
본 발명의 실시예가 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이며, 도면에서:
도 1은 리소그래피 장치의 개략적인 개요를 도시하고 있다.
도 2는 펠리클의 편향에 의해 야기된 방사선 빔의 오프셋을 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 펠리클을 포함하는 도 1의 리소그래피 장치의 일부를 더욱 상세하게 개략적으로 도시하고 있다.
도 4a 및 도 4b로 구성된 도 4는 스캐닝 노광 동안 펠리클의 이동으로 발생한 펠리클 편향으로 인해 발생하는 오버레이 오차를 보여주고 있다.
도 5는 전형적인 노광 스캔 사이클에 관련된 상이한 기간들을 보여주고 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치에서 펠리클의 이동 중에 발생할 펠리클의 편향을 예측하는 방법을 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 사용하여 기판의 타겟 부분의 스캐닝 노광을 수행하는 방법을 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 펠리클의 편향을 예측하기 위한 모델을 생성하는 방법을 도시하고 있다.
본 문헌에서, 용어 "방사선" 및 "빔"은 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126㎚의 파장을 갖는) 자외 방사선 및 EUV (예를 들어, 약 5 내지 100㎚의 범위 내의 파장을 갖는, 극자외 방사선)를 포함하는 모든 유형의 전자기 방사선을 포함하도록 사용된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "레티클", "마스크" 또는 "패터닝 디바이스"는 입사 방사선 빔에 기판의 타겟 부분에 생성될 패턴에 대응하는 패터닝된 횡단면을 부여하기 위하여 사용될 수 있는 포괄적인 패터닝 디바이스를 지칭하는 것으로 넓게 해석될 수 있다. 용어 "광 밸브(light valve)"가 또한 이와 관련하여 사용될 수 있다. 전형적인 마스크 (투과형 또는 반사형, 바이너리(binary), 위상-시프팅, 하이브리드(hybrid) 등) 외에, 다른 이러한 패터닝 디바이스의 예는 프로그램 가능한 미러 어레이 및 프로그램 가능한 LCD 어레이를 포함하고 있다.
도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 리소그래피 장치는 방사선 (예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)의 빔(PB)을 조정하도록 구성된 조명 시스템 ("일루미네이터")(IL); 마스크(MA)를 지지하며, 투영 시스템(PS)에 대하여 마스크(MA)를 정확하게 위치시키도록 위치 설정 디바이스(도시되지 않음)에 연결되어 있는 지지 구조체(MT); 기판 (예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하기 위한 것으로서, 투영 시스템(PS)의 아이템에 대하여 기판을 정확하게 위치시키기 위하여 위치 설정 디바이스(PW)에 연결되어 있는 기판 테이블 (예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및 마스크(MA)에 의하여 방사선 빔(PB)에 부여된 패턴을 기판(W)의 (예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함하는) 타겟 부분(C) 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템 (예를 들어, 굴절형 투영 렌즈)(PS)을 포함하고 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 리소그래피 장치는 (예를 들어, 투과성 마스크를 사용하는) 투과형이다. 대안적으로, 리소그래피 장치는 (예를 들어, 프로그램 가능한 미러 어레이를 사용하는) 반사형일 수 있다.
펠리클(P)은, 결과적으로 마스크(MA)에 부착되는 프레임(F)에 부착된다. 펠리클(P)은 마스크(MA) 상의 패턴으로부터 이격된 투과성 막이다. 펠리클(P)은 오염 입자가 마스크(MA)의 패턴에 입사하는 것을 방지하며, 이러한 오염 입자를 마스크 패턴으로부터 떨어지게 유지시킨다. 펠리클(P)은, 예를 들어 마스크 패턴으로부터 수 ㎜, 예를 들어 약 5㎜만큼 분리될 수 있다. 마스크(MA), 프레임(F) 및 펠리클(P)은 모두 하우징(20)에 의해 규정된 환경 내에 위치되어 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 소스(보이지 않음)로부터 방사선의 빔을 받아들인다. 방사선 소스와 리소그래피 장치는, 예를 들어 소스가 엑시머 레이저인 경우 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우에, 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며 방사선 빔은, 예를 들어 적절한 지향 미러 및/또는 빔 확장기를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로 소스에서 일루미네이터(IL)로 나아간다. 다른 경우에, 예를 들어 소스가 수은 램프인 경우 소스는 리소그래피 장치의 통합 부분일 수 있다. 필요한 경우 소스 및 일루미네이터(IL)는 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템으로 지칭될 수 있다.
일루미네이터(IL)는 빔의 각도 세기 분포를 조정하기 위한 조정 수단(AM)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외측 및/또는 내측 반경 범위 (일반적으로 각각 σ-외측 및 σ-내측으로 지칭됨)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 일반적으로 적분기(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 다양한 다른 구성 요소를 포함하고 있다. 일루미네이터(IL)는 횡단면에 원하는 균일성과 세기 분포를 갖는 조정된 방사선의 빔(PB)을 제공한다.
방사선 빔(PB)은 마스크(MA)에 입사되며, 마스크는 지지 구조체(MT)에 의해 유지되어 있다. 마스크(MA)를 가로지른 방사선 빔(PB)은 펠리클(P)을 통과하며 그후 투영 시스템(PS)으로 나아간다. 투영 시스템(PS)은 빔(PB)을 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 집속시킨다. 예를 들어, 빔(PB)의 경로 내에 상이한 타겟 부분(C)들을 위치시키기 위하여, 위치 설정 디바이스(PW) 및 위치 센서(IF) (예를 들어, 간섭계 디바이스)의 도움으로 기판 테이블(WT)은 정확하게 이동될 수 있다. 유사하게, 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 스캐닝 노광 동안에 빔(PB)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확하게 위치시키기 위해 사용될 수 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크 (M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수 있다.
리소그래피 장치는 스캐닝 노광을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 스캐닝 노광에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 스캐닝되는 동시에 빔(PB)에 부여된 패턴은 타겟 부분(C) 상으로 투영된다 (즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 축소 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정된다.
리소그래피 장치는 컨트롤러(CT)를 더 포함하고 있다. 컨트롤러(CT)는 스캐닝 노광 동안 리소그래피 장치에 적용될 조정을 출력하도록 구성되어 있다. 조정은 스캐닝 노광 동안에 투영 시스템(PS)의 렌즈, 기판(W)의 스캐닝 이동, 및 레티클(MA)과 펠리클(P)의 스캐닝 이동 중 적어도 하나를 조정하는 것을 포함할 수 있다. 컨트롤러(CT)에 의하여 수행되는 조정은 펠리클(P)의 편향에 의해 야기되는 리소그래피 오차를 적어도 부분적으로 보상할 수 있다. 펠리클(P)의 편향은 본 발명의 실시예에 따른 방법, 예를 들어 아래에 설명되는 바와 같은 방법을 사용하여 예측될 수 있다.
펠리클(P)은 그것을 통과하는 패터닝된 방사선 빔(PB)에 영향을 미칠 것이다. 펠리클(P)은 스캐닝 노광 동안 동적으로 편향된다. 이 동적 편향은 리소그래피 장치에 의해 기판(W) 상으로 투영된 이미지에 원치 않는 수차를 도입하며, 이는 결국 오버레이 오차와 같은 리소그래피 오차로 이어진다. 본 발명의 실시예는 이 문제를 해결하고 리소그래피 오차가 감소되는 것을 허용한다.
도 2는 펠리클(P) (또는 펠리클의 일부)이 리소그래피 장치의 광학 축에 대해 어떠한 각도를 이루고 있을 때 펠리클(P)에 의해 야기될 방사선 빔(PB)의 오프셋을 개략적으로 도시하고 있다. 오프셋의 설명을 돕기 위해 직교 좌표(Cartesian coordinates)가 도 2에 포함되어 있다. 다른 도면에서도 사용되는 직교 좌표는 스캐닝 리소그래피 장치에 대한 규약에 따른다. y-방향은 스캐닝 방향, 즉 스캐닝 노광 동안의 이동 방향이고, x-방향은 비-스캐닝 방향으로의 마스크의 평면에 있으며, z-방향은 리소그래피 장치의 광학 축이다.
펠리클(P)은 펠리클(P)의 양쪽에 있는 가스, 예를 들어 공기의 굴절률(n1, n2)보다 큰 굴절률(np)을 갖고 있다. 펠리클(P)은 두께(d)를 갖고 있다. 펠리클(P)에 의해 도입된 오프셋은 스넬의 법칙을 따르며 또한 부분적으로 펠리클(P)의 두께(d)와 펠리클(P)의 굴절률(np)에 의해 결정된다. 또한, 펠리클(P)이 XY-평면에 대해 각도(θn)를 이루고 있기 때문에, XY 오프셋은 XY 평면에 대한 펠리클(P)의 각도에 의해 더 결정된다. 시스템의 주 광선(Rp)은 점선과 파선으로서 보여지며, 주 광선(Rp)에 대하여 각도(θa)를 이루고 있는 광선(R) 또한 보여지고 있다. 파선(R1)은 광선(R)이 존재하는 펠리클(P) 없이 어떻게 전파되는지 보여주고 있다. 실선(R2)은 펠리클(P)이 존재할 때 광선(R)이 어떻게 전파되는지를 보여주고 있다. 알 수 있는 바와 같이, 펠리클(P)이 존재하지 않는 경우 보여질 광선(R1)과 비교하여 y-방향으로의 광선(R2)의 상당한 시프트(Δy)가 있다. 도 2로부터 또한 이해될 수 있는 바와 같이, 광선(R)의 변위는 XY-평면에 대한 펠리클(P)의 각도(θn)에 부분적으로 의존한다. 주 광선(Rp)은 광선(R)보다 적은 양만큼 시프트될 것이다. 펠리클(P)에 수직인 광선(보이지 않음)은 시프트되지 않는다.
도 3은 도 1의 리소그래피 장치의 일부를 더 상세하게 개략적으로 도시하고 있다. 도 1에서와 같이, 펠리클(P)은 결과적으로 마스크(MA)에 부착되어 있는 펠리클 프레임(F)에 고정되어 있다. 마스크(MA)는 지지 구조체(MT)에 부착되어 있다. 펠리클(P), 펠리클 프레임(F) 및 마스크(MA)는 마스크 조립체(MS)로 지칭될 수 있다. 마스크 조립체(MS) 및 지지 구조체(MT)는 하우징(20)에 의해 규정된 환경(18) 내에 위치되어 있다. 하우징(20)에 의해 규정된 환경(18)은 마스크 조립체 환경(18)으로 지칭될 수 있다.
하우징(20)은 마스크(MA) 맞은 편의 상부 말단(21)에서 개방되어 방사선 빔(PB)을 받아들이며(도 1 참조), 펠리클(P) 맞은 편의 하부 말단(22)에서 개방되어 패터닝된 방사선 빔이 리소그래피 장치의 투영 시스템(PS)으로 이동하는 것을 허용한다(도 1 참조). 하부 개구(22)는 노광 슬릿(22)으로 지칭될 수 있다. 투영 시스템(PS) (도 1 참조)의 최상부 렌즈(24)가 도 3에 개략적으로 도시되어 있다.
가스, 예를 들어 공기가 마스크 조립체 환경(18) 내에 존재할 수 있다. 가스는 오염 입자가 투영 시스템(PS)으로부터 마스크 조립체 환경(18) 내로 이동하는 것을 방지하기 위하여 투영 시스템(PS) 내의 압력보다 높은 압력에서 제공될 수 있다.
체적부(26)는 펠리클(P), 마스크(MA) 그리고 프레임(F)으로 둘러싸여 있다. 가스는 체적부(26) 내에 포함될 수 있다. 체적부(26)는 누출 경로 (도시되지 않음)에 의하여 마스크 조립체 환경(18)에 연결되어 있으며, 이 누출 경로는 가스 (예를 들어 공기)가 체적부와 마스크 조립체 환경 사이에서 흐르도록 한다. 누출 경로는 가스가 체적부(26)와 마스크 조립체 환경(18) 사이를 이동할 수 있는 속도가 한정되도록 제한된다. 가스의 흐름 속도는 스캐닝 노광 동안 체적부(26) 내의 가스의 양이 고정되는 것으로 간주될 수 있도록 충분히 낮다.
스캐닝 노광 동안, 지지 구조체(MT) 및 마스크 조립체(MS)는 (도 3에서 화살표로 표시된 바와 같이) y-방향으로 하우징(20)의 한 측면에서 다른 측면으로 빠르게 이동한다. 스캐닝 노광은, 예를 들어 약 100 밀리초 내에 수행될 수 있다.
도 3에서 개략적으로 도시된 바와 같이, 좌측에서 우측으로의 마스크 조립체(MS)의 스캐닝 이동 동안, 마스크 조립체(MS) 및 지지 구조체(MT)의 우측에서의 가스의 압력은 그 가스를 포함하고 있는 체적부가 감소하고 있기 때문에 증가할 것이다. 동시에, 마스크 조립체(MS) 및 지지 구조체(MT)의 좌측의 압력은 그 가스를 포함하는 체적부가 증가하기 때문에 감소된다. 그 결과, 가스 압력이 마스크 조립체 환경(18)에서 균등해질 때까지 가스는 마스크 조립체(MS)와 지지 구조체(MT) 주위에서 흐른다. 가스의 이 흐름은 펠리클(P)의 편향의 원인의 한 예이다. 편향은 펠리클(P)의 스캐닝 이동 중에 변화될 수 있다. 편향은 펠리클 표면의 굽힘으로 이루어지며, 이는 리소그래피 장치에 의하여 기판(W) 상으로 투영되는 이미지에 수차를 도입한다. 도 2와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이, 펠리클(P)이 마스크(MA)에 대해 0이 아닌 각도에 있을 때, 이는 투영된 이미지에 오프셋을 도입한다. 펠리클(P)이 구부러지고 따라서 마스크(MA)에 대한 각도 범위를 갖고 있기 때문에, 펠리클은 단순한 오프셋을 도입하지 않으며 대신 투영된 이미지에 수차를 도입한다. 더욱이, 펠리클(P)에 의해 도입된 수차는 스캐닝 노광 동안 변화한다. 이는 마스크 조립체(MS)의 스캐닝 이동 동안 패터닝된 방사선 빔이 펠리클(P)을 따라 스캔하고 펠리클(P)의 상이한 부분들이 다른 방식으로 구부러질 것이기 때문이다.
도 4는 스캐닝 노광 동안 펠리클(P)의 이동으로 인해 발생하는 펠리클 편향으로 인하여 야기된 노광 필드 내의 오버레이 오차를 보여주고 있다. 도 4a는 펠리클(P)이 양의 y-방향으로 이동하는 스캐닝 노광의 일부분, 즉 스캐닝 노광의 "스캔-업(scan-up)" 부분과 연관된 오버레이 오차를 보여주고 있다. 도 4b는 펠리클(P)이 음의 y-방향으로 이동하는 스캐닝 노광의 일부분, 즉 스캐닝 노광의 "스캔-다운(scan-down)" 부분과 연관된 오버레이 오차를 보여주고 있다. 도 4의 예에서, 오버레이 오차는 흑색 화살표들의 변형된 격자로서 표현되며, 그에 의하여 화살표의 크기는 기판(W)의 타겟 부분(C) 상의 주어진 위치에서의 오버레이 오차의 크기를 나타낸다. 주어진 화살표의 끝부분(tail)은 투영된 이미지의 일부의 의도된 위치를 나타내며 또한 화살표의 헤드는 편향된 펠리클(P)에 의해 투영된 이미지에 수차가 도입된 후의 투영된 이미지의 일부의 실제 위치를 나타낸다.
지지 구조체(MT) (또는 레티클 스테이지)가 기판(W)의 노광 동안 스캐닝 방향 (예를 들어, y-방향)을 따라 앞뒤로 이동함에 따라 도 4에서 보여지는 오버레이 오차는 펠리클(P)의 편향에 의해 트리거된다. 도 4a와 도 4b의 비교에서 볼 수 있듯이, 스캔-업 및 스캔-다운 이동에 의해 야기된 오버레이 오차들은 서로 상이하다. 펠리클(P)의 편향은 스캔-업 및 스캔-다운 이동 모두에서 실질적으로 동일할 수 있으며, 이는 단지 스캔-업에서 스캔-다운으로 전환할 때 타겟 부분에 대한 펠리클(P)의 배향이 변경된다는 것이다. 즉, 스캐닝 노광의 스캔-업 부분(도 4a)에서의 펠리클(P)의 편향은 실질적으로 스캐닝 노광의 스캔-다운 부분(도 4b)에서의 펠리클(P)의 편향의 미러 이미지일 수 있다. 대안적으로, 스캔-업 이동 동안의 펠리클(P)의 편향은 스캔-다운 이동 동안의 펠리클(P)의 편향과 다를 수 있다. 스캔-업 이동 대 스캔-다운 이동 동안 펠리클이 겪는 편향 간의 차이에 기여할 수 있는 요인은, 예를 들어 펠리클을 통하여 투영될 이미지, 펠리클(P) 및/또는 레티클(MA)의 국부적인 환경(18)의 특성 (예를 들어, 레티클 스테이지 환경(18)의 기하학적 구조 및/또는 국부적 압력 변화) 등을 포함할 수 있다.
레티클 스테이지(MT)의 움직임이 관련있기 때문에, 기판(W)의 모든 타겟 부분이 동일한 오버레이 오차를 겪지 않을 것이다. 이는 부분 노광을 겪는 기판(W)의 타겟 부분(C)에 대해 특히 사실이다. 이는 또한 노광되고 있는 타겟 부분(C)의 행 및/또는 열이 변경된 후에 노광을 겪는 제1 타겟 부분(C)에 대해서도 특히 사실이다. 예를 들어, 타겟 부분의 제1 열(column)이 방사선에 노출되었을 때, 노광이 다시 시작되기 전에 기판 테이블(WT)은 타겟 부분(C)의 인접한 열로 이동할 수 있다. 이 이동은 열의 하나의 타겟 부분(C)으로부터 동일 열의 또 다른 타겟 부분(C)으로의 기판 테이블(WT)의 이동과 비교하여 추가 시간이 걸린다. 이 추가 시간은 노광 사이에 행/열이 변경되지 않은 경우와 비교하여 노광되고 있는 타겟 부분(C)들의 행 및/또는 열이 노광들 사이에서 변경된 후 펠리클(P)의 거동의 차이를 야기할 수 있다.
펠리클의 환경(18) 내의 압력 변화는 펠리클 편향의 유일한 원인이 아니다. 펠리클(P)의 이동의 상이한 양태는 노광 스캔 동안 펠리클(P)이 겪는 전체 편향에 기여한다. 도 5는 전형적인 노광 스캔 사이클과 관련된 상이한 기간들을 보여주고 있다. 노광 스캔은 레티클 스테이지(MT)와 펠리클(P)의 상이한 이동 기간들로 나누어질 수 있다. 도 5의 예에서, 레티클 스테이지(MT)와 펠리클(P)의 제1 이동 기간(T1)은 기판(W)의 타겟 부분(C)의 이전 노광의 종료이다. 즉, 기판(W)의 이전 타겟 부분(C) 상으로의 이미지의 투영이 방금 종료되었다. 이전 노광의 종료 동안, 레티클과 펠리클은 일정한 속도로 이동한다. 레티클(MA)과 펠리클(P)은 약 0.5㎧보다 큰 속도로 스캐닝 방향을 따라 이동할 수 있다. 레티클(MA)과 펠리클(P)은 약 10㎧ 미만의 속도로 스캐닝 방향을 따라 이동할 수 있다. 도 5의 노광 스캔 사이클 내의 다음 기간은 제1 저크 기간(jerk period)(T2)이며, 제1 저크 기간 동안 펠리클(P)의 가속도의 변화율은 0이 아니다. 예를 들어, 제1 저크 기간(T2)은 약 0.001초보다 큰 지속 기간을 가질 수 있다. 제1 저크 기간(T2)은 약 0.03초 미만의 지속 기간을 가질 수 있다. 감속 기간(T3)이 제1 저크 기간(T2)에 뒤이을 수 있으며, 이 감속 기간 동안에 레티클 스테이지(MT)와 펠리클(P)은 일정한 감속도를 겪는다. 레티클(MA)과 펠리클(P)은, 예를 들어 감속 기간(T3) 동안에 약 50㎨보다 큰 절대 가속도를 겪을 수 있다. 레티클(MA)과 펠리클(P)은, 예를 들어 감속 기간(T3) 동안에 약 200㎨ 미만의 절대 가속도를 겪을 수 있다. 감속 기간(T3)은, 예를 들어 약 1㎳보다 긴 지속 시간을 가질 수 있다. 감속 기간(T3)은, 예를 들어 약 50㎳ 미만의 지속 시간을 가질 수 있다. 제2 저크 기간(T4)이 감속 기간(T3)에 뒤이을 수 있으며, 이 제2 저크 기간 동안에 펠리클의 가속도의 변화율은 0이 아니다. 제2 저크 기간(T4)은, 예를 들어 약 0.001초보다 긴 지속 기간을 가질 수 있다. 제2 저크 기간(T4)은, 예를 들어 약 0.03초 미만의 지속 시간을 가질 수 있다. 제1 저크 기간(T2), 감속도 단계(T3) 및 제2 저크 기간(T4)은 조합되어 레티클과 펠리클의 제1 가속도 프로파일을 형성할 수 있다. 레티클(MA)과 펠리클(P)의 제1 가속도 프로파일은 기판(W)의 노광 동안에 펠리클(P)이 겪는 편향에 비교적 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 제1 가속도 프로파일은 펠리클(P)의 편향을 모델링할 때 고려하기 위해 하나 이상의 중요한 매개변수를 포함할 수 있다. 제1 가속도 프로파일은, 예를 들어 약 1㎳보다 긴 지속 시간을 가질 수 있다. 제1 가속도 프로파일은, 예를 들어 약 1㎳ 미만의 지속 시간을 가질 수 있다.
레티클 스테이지(MT) 및 펠리클(P)의 스캐닝 방향으로의 이동의 종료(T5)가 제2 저크 기간(T4)에 뒤이을 수 있다. 즉, 레티클 스테이지(MT)는 스캐닝 방향을 따라 그의 최대 거리에 도달하며 정지된다. 이동 기간의 종료(T5)에서, 펠리클(P)은 반대 스캐닝 방향으로 이동하기 시작한다. 다음 기간은 제3 저크 기간(T6)일 수 있으며 제3 저크 기간 동안 펠리클(P)의 가속도의 변화율은 0이 아니다. 제3 저크 기간(T6)은, 예를 들어 약 1㎳보다 긴 지속 기간을 가질 수 있다. 제3 저크 기간(T6)은, 예를 들어 약 30㎳ 미만의 지속 기간을 가질 수 있다. 가속 기간(T7)이 제3 저크 기간(T6)에 뒤이을 수 있으며 이 가속 기간 중에 펠리클은 일정한 가속도를 겪는다. 레티클(MA)과 펠리클(P)은, 예를 들어 가속 기간(T7) 동안에 약 50㎨보다 큰 절대 가속도를 겪을 수 있다. 레티클(MA)과 펠리클(P)은, 예를 들어 가속 기간(T7) 동안에 약 200㎨ 미만의 절대 가속도를 경험할 수 있다. 가속 기간(T7)은, 예를 들어 약 1㎳보다 긴 지속 시간을 가질 수 있다. 가속 기간(T7)은, 예를 들어 약 50㎳ 미만의 지속 시간을 가질 수 있다. 펠리클(P)은 가속 기간(T7)과 가속 기간 동안 일정한 크기의 가속도를 겪으며, 이는 이 기간들 사이에서 변하는 펠리클의 이동 방향일 뿐이다. 제4 저크 기간(T8)이 가속 기간(T7)에 뒤이을 수 있으며, 제4 저크 기간 동안에 펠리클(P)의 가속도의 변화율은 0이 아니다. 제4 저크 기간(T8)은, 예를 들어 약 1㎳보다 긴 지속 시간을 가질 수 있다. 제4 저크 기간(T8)은, 예를 들어 약 30㎳ 미만의 지속 시간을 가질 수 있다. 제3 저크 기간(T6), 가속 기간(T7) 및 제4 저크 기간(T8)은 조합되어 레티클(MA)과 펠리클(P)의 제2 가속도 프로파일을 형성할 수 있다. 레티클(MA)과 펠리클(P)의 제2 가속도 프로파일은 기판(W)의 노광 동안에 펠리클(P)이 겪는 편향에 상대적으로 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 제2 가속도 프로파일은 펠리클(P)의 편향을 모델링할 때 고려하기 위해 하나 이상의 중요한 매개변수를 포함할 수 있다. 제2 가속도 프로파일은, 예를 들어 약 1㎳보다 긴 지속 시간을 가질 수 있다. 제2 가속도 프로파일은, 예를 들어 약 10㎳ 미만의 지속 시간을 가질 수 있다.
정착 기간(settling period)이 제4 저크 기간(T8)에 뒤이을 수 있으며, 이 정착 기간 동안에 펠리클(P)은 일정한 속도를 겪는다. 레티클(MA)과 펠리클(P)은 약 0.5㎧보다 큰 속도로 스캐닝 방향을 따라 이동할 수 있다. 레티클(MA)과 펠리클(P)은 약 10㎧ 미만의 속도로 스캐닝 방향을 따라 이동할 수 있다. 기판(W)의 타겟 부분(C)은 정착 기간(T9) 동안에 방사선에 노출되지 않는다. 정착 기간(T9)은 기판(W)의 다음 타겟 부분(C)의 노광이 발생하기 전에 펠리클(P)의 편향이 부분적으로 정착되도록 약간의 시간을 허용할 수 있다. 노광 기간(T10)이 정착 기간(T9)에 뒤이을 수 있으며, 노광 기간 동안 레티클 스테이지(MT) (및 펠리클(P))가 일정한 속도로 이동하는 동안 이미지는 펠리클(P)을 통해 그리고 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 투영된다. 레티클(MA)과 펠리클(P)은 약 0.5㎧보다 큰 속도로 스캐닝 방향을 따라 이동할 수 있다. 레티클(MA)과 펠리클(P)은 약 10㎧ 미만의 속도로 스캐닝 방향을 따라 이동할 수 있다. 이미지가 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 투영되면, 노광 기간이 종료되며 또한 기판(W)의 상이한 타겟 부분(C)의 노광에 대비하여 이전 노광의 종료와 함께 노광 스캔 사이클이 다시 시작될 수 있다. 정착 기간(T9), 노광 기간(T10) 및 이전 노광의 종료는, 예를 들어 약 10㎳보다 큰 총 지속 시간을 가질 수 있다. 정착 기간(T9), 노광 기간(T10) 및 이전 노광의 종료는, 예를 들어 약 100㎳ 미만의 총 지속 시간을 가질 수 있다. 노광 스캔 사이클의 총 지속 시간은 기판(W)의 타겟 부분(C)의 크기 및/또는 레티클 스테이지(MT)의 스캔 속도에 적어도 부분적으로 의존할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 노광 기간은 3개의 서브-기간; 초기 스캔 서브-기간(41), 중간 스캔 서브-기간(42) 및 최종 스캔 서브-기간(43)을 포함하는 것으로 생각될 수 있다. 이 3개의 서브-기간(41 내지 43)은 도 4a (스캔-업) 및 도 4b (스캔-다운)에 나타나 있다. 초기 스캔 서브-기간(41)은 도 5와 관련하여 위에서 논의된 제2 가속도 프로파일과 일치할 수 있다. 중간 스캔 서브-기간(42)은 도 5와 관련하여 위에서 논의된 정착 기간(T9), 노광 기간(T10) 및 이전 노광의 종료와 일치할 수 있다. 최종 스캔 기간(43)은 도 5와 관련하여 위에서 논의된 제1 가속도 프로파일과 일치할 수 있다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 노광 기간(T10)의 상이한 서브-기간(41 내지 43)들은 상이한 오버레이 오차들과 연관되어 있다. 펠리클(P)의 편향과 연관된 오버레이 오차는 예를 들어 약 0.1㎚보다 클 수 있다. 펠리클(P)의 편향과 연관된 오버레이 오차는, 예를 들어 약 6㎚ 미만일 수 있다.
펠리클(P)의 순(net) 편향은 상이한 소스들, 예를 들어 펠리클(P)의 환경의 압력 변화에 의해 야기되는 편향과 펠리클(P)의 움직임의 변화에 의해 야기되는 편향의 조합인 것으로서 이해될 수 있다. 홀리스틱 모델(holistic model)은 정확하게 모델링하기 위해 많은 양의 데이터와 처리 능력을 필요로 하는 많은 수의 상호 의존적 변수를 포함할 수 있기 때문에 펠리클 편향을 통합적(holistically)으로 모델링하는 것이 어려울 수 있다. 본 발명자들은 펠리클(P)이 겪는 총 편향이 펠리클(P)의 이동의 상이한 양태에 응답하여 펠리클(P)의 편향의 상이한 성분들의 조합인 것으로서 이해될 수 있다는 것을 인식하였다. 즉, 본 발명자들은 펠리클(P)의 편향 응답이 그들의 소스, 즉 펠리클의 편향에 기여하는 펠리클의 이동의 양태에 따라 나누어질 수 있으며 모델에 의해 별도로 처리될 수 있다는 것을 인식하였다. 펠리클의 편향의 각 성분은 그 자신의 서브-모델에 의해 모델링될 수 있다. 각 서브-모델은 총 펠리클 편향에 대한 펠리클의 편향의 주어진 성분의 기여도를 예측하도록 구성될 수 있다. 각 서브-모델의 예측들은 그후 조합되어 예를 들어 서브-모델들이 서로 독립적이라는 것을 가정하면서 각 서브-모델의 출력들을 결합함으로써 펠리클(P)의 총 편향을 예측할 수 있다. 펠리클(P)의 편향에 기여하는 매개변수는 서브-모델별로 교정될 수 있으며 총 펠리클 편향에 대한 기여도는 서브-모델별로 계산될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치에서 펠리클(P)의 이동 동안 발생할 펠리클(P)의 편향을 예측하는 방법을 보여주고 있다. 도 6의 예에서, 모델이 이미 생성되어 있다. 모델이 어떻게 생성될 수 있는가에 대한 논의는 도 8과 관련하여 아래에서 찾아질 수 있다. 본 방법의 제1 단계(S1)는 펠리클(P)의 특성에 관한 매개변수를 받아들이는 것 및 펠리클(P)의 예상되는 이동에 관한 매개변수를 받아들이는 것을 포함하고 있다.
펠리클(P)의 특성에 관한 제1 매개변수는, 예를 들어 펠리클 유형, 펠리클 프레임(F) 내에서 펠리클(P)이 유지되는 장력 또는 인장 응력, 펠리클의 두께(d), 펠리클(P)이 펠리클 프레임(F)에 의하여 유지될 때의 펠리클(P)의 공진 주파수 등을 포함할 수 있다. 펠리클(P)의 특성에 관한 제1 매개변수가 측정 및/또는 모델링될 수 있다. 예를 들어, 펠리클(P)이 펠리클 프레임(F)에 의하여 유지될 때 펠리클(P)의 공진 주파수는 실험실에서 측정될 수 있다. 펠리클 프레임(F) 내에서 펠리클(P)이 유지되는 장력은, 예를 들어 약 1㎫보다 클 수 있다. 펠리클 프레임(F)에서 펠리클(P)이 유지되는 장력은, 예를 들어 약 15㎫ 미만일 수 있다. 펠리클(P)의 두께(d)는, 예를 들어 약 100㎚보다 클 수 있다. 펠리클(P)의 두께(d)는, 예를 들어 약 1000㎚ 미만일 수 있다. 펠리클(P)이 펠리클 프레임(F)에 의하여 유지될 때 펠리클(P)의 공진 주파수는, 예를 들어 약 5㎐보다 클 수 있다. 펠리클(P)이 펠리클 프레임(F)에 의하여 유지될 때 펠리클(P)의 공진 주파수는, 예를 들어 약 50㎐ 미만일 수 있다.
펠리클(P)의 예상되는 이동에 관한 제2 매개변수는, 예를 들어 펠리클의 가속도의 변화율이 0이 아닌 시간, 펠리클(P)의 가속도의 변화율, 즉, 저크, 펠리클(P)의 가속도, 펠리클(P)의 속도, 펠리클(P)의 위치 등을 포함할 수 있다. 펠리클(P)의 예상되는 이동에 관한 제2 매개변수는 측정 및/또는 모델링될 수 있다. 펠리클(P)의 저크는, 예를 들어 10000ms-3보다 클 수 있다. 펠리클(P)의 저크는, 예를 들어 20000ms-3 미만일 수 있다. 펠리클(P)의 가속도는, 예를 들어 50㎨보다 클 수 있다. 펠리클(P)의 가속도는, 예를 들어 200㎨ 미만일 수 있다. 펠리클(P)의 속도는, 예를 들어 0.5㎧보다 클 수 있다. 펠리클(P)의 속도는, 예를 들어 10㎧ 미만일 수 있다.
본 방법의 제2 단계(S2)는 제1 및 제2 매개변수의 함수로서 펠리클(P)의 편향을 예측하는 모델에 제1 및 제2 매개변수를 적용하는 것을 포함하고 있다. 모델은 펠리클(P)의 편향의 상이한 성분들과 관련된 복수의 서브-모델을 포함하고 있다. 도 6의 예에서, 모델은 3개의 서브-모델로 이루어지며, 각 서브-모델은 서브-모델로 나타내어지는 펠리클(P)의 편향의 성분의 결과로 펠리클이 어떻게 편향되는지를 보여주는 그래프로 표현된다.
제1 서브-모델(51)은 펠리클(P)의 편향의 진동 성분으로부터 발생하는 감쇠된 파동으로서 펠리클(P)의 편향을 모델링한다. 제1 서브-모델(51)은 진동 서브-모델로 지칭될 수 있다. 펠리클(P)의 움직임의 기간 (이 기간 동안 펠리클(P)의 가속도의 변화율은 0이 아님)은 펠리클(P)의 공진 주파수에서, 즉 진동의 경계가 펠리클 프레임(F)과의 접촉 영역에 의하여 규정되는 펠리클의 고유 주파수 또는 공진 주파수에서 펠리클의 진동을 여기할 수 있다. 예를 들어, 전형적인 노광 스캔 사이클에 관하여 위에서 논의된 제1 저크 기간(T2), 제2 저크 기간(T4) 및 제3 저크 기간(T6)의 각각은 펠리클(P)의 진동을 유도할 수 있다. 노광 기간(T10) 동안 타겟 부분(C)이 방사선에 노출되기 전에, 유도된 진동은 가라앉지 않았을 수 있다. 따라서, 유도된 진동은 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 투영되는 이미지로의 수차의 도입에 기여할 수 있다.
펠리클(P)의 상이한 이동들은 제1 서브-모델(51)에 의해 모델링된 펠리클(P)의 편향의 진동 성분에 기여할 수 있다. 예를 들어, 저크 기간에 의해 유도되는 펠리클(P)의 진동의 크기는 펠리클(P)의 가속도 및/또는 펠리클(P)의 가속도의 변화율에 적어도 부분적으로 의존할 수 있다. 펠리클(P)의 이동 전반에 걸쳐 상이한 시간들에서 유도된 펠리클(P)의 진동들은 서로 간섭할 수 있으며, 그에 의하여 펠리클(P)이 겪는 총 편향에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 주어진 진동의 위상은 0이 아닌 저크가 주어진 진동을 유도한 시간에 적어도 부분적으로 의존할 수 있다. 진동의 위상은 저크 기간이 종료되는 시간에 적어도 부분적으로 의존할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 노광 스캔 사이클은 4개의 저크 기간을 포함하고 있다. 제1 서브-모델(51)은 적어도 부분적으로 작용하여 이 4개의 진동을 함께 추가할 수 있으며, 이에 의하여 펠리클(P)의 총 진동 여기를 결정할 수 있다. 4개의 진동의 상대적 위상은 각 저크 기간이 종료되는 시간에 적어도 부분적으로 의존할 수 있다. 각 진동의 기간은 펠리클(P)이 펠리클 프레임(F)에 의해 유지될 때 펠리클(P)의 공진 주파수에 적어도 부분적으로 의존할 수 있다. 제1 서브-모델(51)에 의하여 모델링된 펠리클(P)의 편향은, 예를 들어 펠리클(P)의 진동의 총 여기와 펠리클-프레임 시스템(F) 내의 펠리클(P)의 고조파, 예를 들어 2차 고조파의 조합, 예를 들어 콘볼루션(convolution)에 의하여 적어도 부분적으로 결정될 수 있다. 따라서, 제1 서브-모델(51)은 펠리클(P)의 예상되는 이동에 관한 다음의 매개변수 세트 중 적어도 하나를 받아들일 수 있다: 펠리클의 가속도의 변화율이 0이 아닌 시간, 즉 도 5에 관하여 논의된 제1 저크 기간(T2) 및/또는 제2 저크 기간(T4)과 같은, 노광 스캔에서 0이 아닌 저크의 하나 이상의 기간; 펠리클(P)의 가속도의 변화율; 및 펠리클(P)의 가속도. 이 매개변수들의 각각은 펠리클(P)의 유도된 진동 및 펠리클(P)의 연관된 편향에 기여할 수 있다.
저크 기간 동안 유도된 후, 펠리클(P)의 진동은, 예를 들어 펠리클(P)과 연통하는 가스에 의해 야기된 펠리클 이동에 대한 저항과 같은 손실로 인하여 시간이 지남에 따라 감쇠되거나 약화된다. 제1 서브-모델(51)을 사용하여 교정될 수 있는 펠리클(P)의 편향에 관련된 매개변수는 펠리클(P)의 유도된 진동의 주파수, 유도된 진동에 작용하는 댐핑의 세기, 공지된 가속도에서의 진동의 진폭 및/또는 공지된 가속도의 변화율 등을 포함하고 있다. 이 매개변수들은 도 6의 방법에서 사용되기 전에, 예를 들어 전산 유체 역학을 사용하여 모델링될 수 있다.
제2 서브-모델(52)은 펠리클(P)의 편향을, 펠리클(P)과 연통하는 가스, 즉 도 3에 관하여 논의된 바와 같이 펠리클(P), 마스크(MA) 그리고 프레임(F)으로 둘러싸여 있는 가스의 관성에서 발생하는 지수함수형 붕괴 성분(exponential decay component)으로서 모델링한다. 제2 서브-모델(52)은 관성 서브-모델로 지칭될 수 있다. 펠리클(P)의 스캐닝 움직임이 시작될 때 펠리클(P)을 따른 압력 구배(pressure gradient)가 유도된다. 압력 구배의 크기는 펠리클(P)의 가속도 및/또는 펠리클(P)의 가속도의 변화율에 적어도 부분적으로 의존할 수 있다. 압력 구배에 의해 야기된 펠리클(P)의 편향과 펠리클(P)의 다른 편향 사이의 간섭은 압력 구배가 유도되는 시간, 예를 들어 펠리클이 0이 아닌 저크를 겪는 시간에 적어도 부분적으로 의존할 수 있다. 제2 서브-모델(52)은 적어도 부분적으로 지수함수형 붕괴 성분을 펠리클(P)의 하나 이상의 가속도 프로파일, 예를 들어 도 5와 관련하여 논의된 제1 및 제2 가속 프로파일과 연관된 매개변수와 조합시키도록 작용한다. 제2 서브-모델(52)에 의하여 모델링된 펠리클(P)의 편향은, 예를 들어 펠리클-프레임 시스템(F) 내의 펠리클(P)의 고조파, 예를 들어 2차 고조파와의 지수함수형 붕괴 성분의 조합, 예를 들어 콘볼루션에 의하여 적어도 부분적으로 결정될 수 있다. 따라서, 제2 서브-모델(51)은 펠리클(P)의 예상되는 이동에 관한 다음의 매개변수 세트 중 적어도 하나를 받아들일 수 있다: 1) 펠리클의 가속도의 변화율이 0이 아닌 시간, 즉 도 5에 관하여 논의된 제1 저크 기간 및/또는 제2 저크 기간과 같은, 노광 스캔에서 0이 아닌 저크의 하나 이상의 기간; 2) 펠리클(P)의 가속도의 변화율; 및 3) 펠리클(P)의 가속도.
유도된 압력 구배는 기하급수적으로 완화된다. 압력 구배의 지수함수형 붕괴의 시상수는, 예를 들어 약 5㎳ 내지 약 50㎳, 예를 들어 약 20㎳일 수 있다. 제2 서브-모델(52)을 사용하여 교정될 수 있는 매개변수는 압력 구배의 감쇠율, 공지된 가속도에서의 오버레이 오차의 진폭 및/또는 압력 구배로 인해 발생하는 가속도의 공지된 변화 등을 포함하고 있다. 이 매개변수는 도 6의 방법에서 사용되기 전에, 예를 들어 전산 유체 역학을 사용하여 모델링될 수 있다.
제3 서브-모델(53)은 펠리클(P)의 이동 중에 펠리클(P)과 연통하는 가스의 압력 변화로부터 발생하는 변형 성분으로서 펠리클(P)의 편향을 모델링한다. 제3 서브-모델(53)은 압력 변화 모델로 지칭될 수 있다. 도 3에 관하여 위에서 논의된 바와 같이, 가스는 마스크 조립체(MS) 및 지지 구조체(MT) 주위로 유동하여 펠리클(P)의 편향을 야기한다. 도 6의 예에서, 제3 서브-모델(53)과 연관된 펠리클 편향은 3차 함수의 형태로 모델링된다. 제3 서브-모델(53)과 연관된 펠리클 편향은 다른 형태, 예를 들어 2차 함수를 취할 수 있다. 펠리클(P)의 이 편향 성분의 크기는 펠리클(P)의 증가하는 속도가 따라 증가한다. 펠리클 편향의 크기는 펠리클(P)의 속도가 약 1.5보다 크거나 같은 값의 거듭제곱으로 증가하면서 스케일 조정(scale)될 수 있다. 펠리클 편향의 크기는 펠리클(P)의 속도가 약 2.5 이하인 값의 거듭제곱으로 증가하면서 스케일 조정될 수 있다. 예를 들어, 펠리클 편향의 크기는 펠리클(P)의 속도가 제곱되면서 스케일 조정될 수 있다. 모델의 정확성을 조정하고 개선하기 위하여, 펠리클(P)의 속도가 상승되는 값이 조정될 수 있다. 따라서, 제3 서브-모델(53)은 펠리클(P)의 예상되는 이동에 관한 다음 매개변수 중 적어도 하나를 받아들일 수 있다: 펠리클(P)의 속도; 및 펠리클(P)의 위치. 제3 서브-모델(53)을 사용하여 교정될 수 있는 매개변수는, 압력 변화로 인한 공지된 속도에서의, 예를 들어 노광 스캔 동안 펠리클(P)의 최대 속도에서의 펠리클(P)의 편향에 의하여 유도되는 오버레이 오차이다.
제3 서브-모델(53)은 제1 및 제2 서브-모델(51, 52)에 의해 수용되지 않는 펠리클(P)의 편향을 모델링하도록 더 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 서브-모델(51, 52)에 의해 설명된 펠리클 편향과 연관된 리소그래피 오차는 모든 펠리클 편향과 연관된 총 리소그래피 오차, 예를 들어 도 4에서 보여지는 오버레이 오차에서 공제될 수 있으며, 임의의 나머지 리소그래피 오차는 제3 서브-모델(53)에 적합할 수 있다. 또 다른 예로서, 제1 서브-모델(51)에 의해 예측된 펠리클 편향과 제2 서브-모델(52)에 의해 예측된 펠리클 편향의 조합된 진폭은 펠리클의 나머지 편향을 모델링하기 위해 펠리클(P)의 전체 편향으로부터 공제될 수 있다.
펠리클(P)의 특성에 관한 제1 매개변수는 또한 3개의 서브-모델(51 내지 53)에 의해 설명된 펠리클 편향에 기여할 수 있다. 예를 들어, 펠리클 프레임(F)에서 펠리클(P)이 유지되는 장력은 제1 서브-모델(51)에 의하여 설명된 유도된 진동의 주파수, 제2 서브-모델(52)에 의하여 설명된 압력 구배의 지수함수형 붕괴의 시상수 및/또는 제3 서브-모델(53)에 의하여 설명된 편향의 정도를 적어도 부분적으로 결정할 수 있다. 따라서 모델은 펠리클(P)의 편향 및 결과적인 리소그래피 오차를 정확하게 예측하기 위해 이 매개변수를 받아들인다.
도 6의 예에서, 본 방법은 서브-모델(51 내지 53)들로부터의 출력을 조합하는 선택적인 제3 단계(S3)를 포함하고 있다. 서브-모델(51 내지 53)의 출력은 서브-모델들이 서로로부터 독립적이다라는 가정 하에서 조합될 수 있다. 즉, 각 서브-모델(51 내지 53)에 의해 예측되는 펠리클 편향에 대한 기여도들은 그들의 기여도가 충분히 독립적이라 하면 함께 추가될 수 있다. 당업자는 실제로 서브-모델들의 각각으로부터의 펠리클(P)의 편향에 대한 기여도들이 사실은 상호 의존적이라는 점을 인식할 것이다. 예를 들어, 제2 서브-모델(52) 및 제3 서브-모델(53)에 의해 설명된 펠리클(P)의 편향은 펠리클(P)이 겪는 장력에 영향을 미치며, 이는 결국 제1 서브-모델(51)에 의해 설명된 바와 같이 펠리클(P)이 겪는 진동에 영향을 미친다. 그러나 본 발명자들은 서브-모델(51 내지 53)들의 상호 의존성으로 인해 발생하는 펠리클 편향은 사소하며 또한 펠리클 편향 모델의 정확도에 크게 나쁜 영향을 미치지 않으면서 무시될 수 있다는 점을 인식하였다. 이 가정은 유리하게는 이전에 언급된 바와 같이, 그렇지 않으면 펠리클 편향의 복잡한 모델이 될 것을 단순화시키는 것을 돕는다.
본 방법은 스캔-업 이동 동안 및/또는 스캔-다운 이동 동안 펠리클 편향을 예측하는데 사용될 수 있다. 즉, 예를 들어 펠리클(P)의 예상되는 이동에 관한 제2 매개변수들이 스캔-업 이동과 스캔-다운 움직임 사이에서 다르다면, 본 방법은 2번 사용될 수 있다. 본 방법의 제1 사용은 스캔-업 이동 동안 펠리클(P)의 편향을 예측하기 위해 스캔-업 이동과 연관된 제1 세트의 제2 매개변수를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 본 방법의 제2 사용은 스캔-다운 이동 동안 펠리클(P)의 편향을 예측하기 위해 스캔-다운 이동과 연관된 상이한 제2 매개변수 세트를 이용하는 것을 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 사용하여 기판(W)의 타겟 부분(C)의 스캐닝 노광을 수행하는 방법을 보여주고 있다. 본 방법의 제1 단계(S11)는 레티클(MA)과 펠리클(P)을 리소그래피 장치 내로 로딩하는 것을 포함하고 있다. 본 방법의 제2 단계(S12)는 레티클(MA) 및 펠리클(P)의 스캐닝 이동 동안 그리고 기판(W)의 스캐닝 이동 동안에 방사선 빔(PB)을 레티클(MA)과 펠리클(P)을 통과시키는 것을 포함하고 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 펠리클(P)의 이동은 펠리클(P)의 편향을 유도할 것이다. 본 방법의 제3 단계(S13)는 방사선 빔(PB)을 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 투영하기 위하여 리소그래피 장치의 투영 시스템(PS)을 이용하는 것을 포함하고 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 펠리클(P)의 편향은 투영된 방사선 빔(PB)에 의해 전달되는 이미지에 수차를 도입할 것이다. 본 방법의 제4 단계(S14)는 펠리클(P)의 특성에 관한 제1 매개변수를 받아들이는 것과 펠리클(P)의 예상되는 이동에 관한 제2 매개변수를 받아들이는 것을 포함하고 있다. 이전에 논의된 바와 같이, 스캔-업 이동 및 스캔-다운 이동에 대해 상이한 제1 및 제2 매개변수가 받아들여질 수 있다. 본 방법의 제5 단계(S15)는 제1 및 제2 매개변수의 함수로서 펠리클(P)의 편향을 예측하는 모델에 제1 및 제2 매개변수를 적용하는 것을 포함하고 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 스캔-업 이동과 연관된 제2 매개변수는 스캔-업 이동 동안 펠리클 편향을 예측하기 위해 적용될 수 있으며, 스캔-다운 이동과 연관된 제2 매개변수는 스캔-다운 이동 동안 펠리클 편향을 예측하기 위해 적용될 수 있다. 도 7의 방법의 제4 및 제5 단계(S14 및 S15)는 도 6의 방법의 제1 및 제2 단계(S1 및 S2)와 일치한다. 예측된 펠리클 편향은, 예를 들어 광학 수차 모델을 통해 물리학을 사용하여 리소그래피 오차로 변환될 수 있다. 펠리클 편향을 리소그래피 오차로 변환할 때 사용될 수 있는 매개변수는, 예를 들어 펠리클(P)과 레티클(MA) 사이의 거리, 펠리클(P)의 굴절률 등을 포함할 수 있다. 펠리클(P)과 레티클(MA) 간의 거리는, 예를 들어 약 1㎜보다 클 수 있다. 펠리클(P)과 레티클(MA) 간의 거리는, 예를 들어 약 2㎜ 미만일 수 있다. 펠리클(P)의 굴절률은, 예를 들어 약 0.5보다 클 수 있다. 펠리클(P)의 굴절률은, 예를 들어 약 2 미만일 수 있다.
본 방법의 제6 단계(S16)는 리소그래피 오차를 보상하기 위해 투영 시스템(PS)의 렌즈, 기판(W)의 이동 및 레티클(MA)과 펠리클(P)의 이동 중 적어도 하나를 조정하는 것을 포함하고 있다. 조정의 유형 및/또는 조정의 범위는 스캔 중에 달라질 수 있다. 예를 들어, 투영 시스템(PS) 내에서 렌즈의 위치는 레티클(MA)에 대해 조정될 수 있으며, 압력이 투영 시스템(PS)의 하나 이상의 렌즈에 적용될 수 있고, 투영 시스템(PS)의 하나 이상의 렌즈는 가열 또는 냉각될 수 있다.
일부 리소그래피 공정은 펠리클(P)을 포함하는 리소그래피 장치, 예를 들어 DUV 리소그래피 장치를 사용하여 기판(W)의 제1 세트의 노광을 수행하는 것 및 펠리클(P)을 포함하지 않는 리소그래피 장치를 사용하여 기판(W)의 또 다른 세트의 노광을 수행하는 것을 포함하고 있다. 펠리클 편향의 효과는 한 세트의 노광에 대해 존재하지만 다른 세트의 노광에 대해서는 존재하지 않는다. 이 차이는 매칭 오차로 지칭될 수 있는 것으로 이어질 수 있다. 매칭 오차는 특히 단일 기판(W) 상의 펠리클(P)로 노광된 패턴과 펠리클(P) 없이 노광된 패턴 사이의 현저한 리소그래피 오차, 예를 들어 오버레이 오차를 초래할 수 있다. 펠리클(P)이 존재하는 노광 동안 도 7의 방법을 사용하여 펠리클 편향을 예측하고 연관된 리소그래피 오차를 보상함으로써, 매칭 오차가 상당히 감소될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 펠리클(P)의 편향을 예측하기 위한 모델을 생성하는 방법을 도시하고 있다. 본 방법의 제1 단계(S21)는 펠리클(P)의 편향으로 인해 발생하는 리소그래피 오차를 결정하는 것을 포함하고 있다. 제1 단계(S21)는 펠리클(P)을 통해 영상을 투영하는 동안 펠리클(P)의 편향을 유도하기 위해 펠리클(P)을 스캐닝 방향으로 이동시키는 것 및 펠리클(P)의 편향으로 인해 발생하는 리소그래피 오차를 결정하기 위해 투영된 이미지를 측정하는 것을 포함할 수 있다. 리소그래피 오차는 센서에 의하여, 예를 들어 펠리클(P)을 통과한 후 투영된 이미지를 수신하는 간섭계를 이용함으로써 및/또는 레지스트를 투영된 이미지로 노광하고 레지스트 상에 형성된 이미지를 의도된 이미지와 비교함으로써 측정될 수 있다. 결과적인 리소그래피 오차를 결정할 때, 리소그래피 장치의 투영 시스템(PS)의 축소 및/또는 이미지 반전 특성이 설명될 수 있다. 복수의 리소그래피 오차가 결정될 수 있다. 예를 들어, 상이한 가속도 프로파일들과 연관된 상이한 오버레이 오차들이 결정될 수 있다. 펠리클(P)의 편향 및 결과적인 리소그래피 오차를 모두 변화시키기 위해 펠리클(P)의 움직임은 변화될 수 있다. 예를 들어, 펠리클(P)의 이동은 펠리클(P)이 노광 스캔 전체에 걸쳐 상이한 시간들 및/또는 위치들에서 상이한 가속도의 변화율들, 상이한 가속도들 및 상이한 속도들을 겪도록 변경될 수 있다. 일반적으로, 펠리클(P)의 이동이 변화되는 양을 증가시키고 결과적인 리소그래피 오차를 결정하는 것은 모델의 정확도를 향상시키며, 이는 모델은 예측을 하기 위해 더 많은 양의 관련 정보를 갖게 될 것이기 때문이다.
본 방법의 제2 단계(S22)는 리소그래피 오차를 대응하는 편향된 펠리클 형상으로 변환시키는 것을 포함하고 있다. 제2 단계(S22)는 결정된 리소그래피 오차를 펠리클의 대응하는 편향된 형상으로 변환하기 위해 물리 방정식을 이용하는 것, 예를 들어 도 2와 관련하여 논의된 바와 같이 스넬의 법칙(Snell's law)을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 레티클 스테이지(MT)의 스캐닝 방향을 따른 펠리클(P)의 z-위치 (또는 펠리클의 "높이")의 변화가 결정될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 레티클 스테이지(MT)의 스캐닝 축을 따른, 펠리클(P)의 표면 법선(surface normal)과 리소그래피 장치의 광학 축, 즉 z-축 사이의 각도의 변화가 결정될 수 있다. 펠리클(P)의 편향에 영향을 미치는 관련 물리적 매개변수는 독립형 디바이스 및/또는 리소그래피 장치를 이용하여 결정될 수 있다.
본 방법의 제3 단계(S23)는 펠리클(P)의 이동의 상이한 양태들과 관련된 복수의 서브-모델을 형성하는 것을 포함하고 있다. 복수의 서브-모델은, 예를 들어 도 6과 관련하여 논의된 3개의 서브-모델, 예를 들어 진동 서브-모델(51), 관성 서브-모델(52) 및 압력 변화 모델(53)과 일치할 수 있다.
본 방법의 제4 단계(S24)는 서브-모델들을 편향된 펠리클 형상에 피팅(fitting)함으로써 각 서브-모델을 교정하는 것을 포함하고 있다. 제4 단계(S24)는, 예를 들어 서브-모델에 의해 예측된 펠리클(P)의 편향과 제1 단계(S21)에서 논의된 리소그래피 오차를 사용하여 결정된 펠리클(P)의 편향 간의 차이를 감소(또는 최소화)시키기 위해 비선형 카이-제곱 피팅(chi-square fitting)을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 피트(fit)의 결과는, 예를 들어 펠리클(P) 및 레티클 스테이지(MT)의 스캐닝 방향의 함수로서, 펠리클 편향을 예측하기 위한 정확한 모델을 제공할 수 있다.
제4 단계(S24)가 완료되면, 생성된 모델은 그후 모델 입력으로서, 즉 도 6에서 보여진 방법의 제1 단계(S1)로서 펠리클(P)의 특성에 관한 매개변수와 펠리클의 예상되는 움직임에 관한 매개변수의 임의의 주어진 조합을 받아들임으로써 펠리클(P)의 편향을 예측하기 위해 사용될 수 있다. 도 8의 방법은 여러 번 수행되어 상이한 모델들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 방법은 스캔-업 이동 동안 펠리클(P)의 편향을 예측하기 위한 모델을 생성하기 위하여 스캔-업 이동과 연관된 매개변수를 사용하여 수행될 수 있다. 또 다른 예로서, 도 8의 방법은 스캔-다운 이동 동안 펠리클(P)의 편향을 예측하기 위한 모델을 생성하기 위하여 스캔-다운 이동과 연관된 매개변수를 사용하여 수행될 수 있다. 도 8의 방법에 의해 생성된 모델은 그후 다양한 스캐닝 이동에 대한 펠리클 편향을 예측하기 위해 사용될 수 있으며, 모델의 결과는 이 상이한 스캐닝 이동과 연관된 리소그래피 오차를 적어도 부분적으로 예측하기 위해 사용될 수 있다. 예측된 리소그래피 오차는 그후, 예를 들어 투영 시스템(PS)의 렌즈, 기판(W)의 이동, 및 레티클(MA)과 펠리클(P)의 이동 중 적어도 하나를 조정함으로써 적어도 부분적으로 설명될 수 있다. 이에 의하여, 실제 리소그래피 오차는 감소될 수 있다.
본 명세서에서는 IC의 제조에서의 리소그래피 장치의 사용에 대하여 특정 참조가 이루어질 수 있지만, 본 명세서에 설명된 리소그래피 장치는 다른 적용을 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 가능한 다른 적용은 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 플랫 패널 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조를 포함한다.
본 명세서에서는 리소그래피 장치와 관련하여 본 발명의 실시예에 대한 특정 참조가 이루어질 수 있지만, 본 발명의 실시예는 다른 장치에서 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예는 마스크 검사 장치, 계측 장치, 또는 웨이퍼 (또는 다른 기판) 또는 마스크 (또는 다른 패터닝 디바이스)와 같은 대상물을 측정하거나 처리하는 임의의 장치의 일부를 형성할 수 있다. 이 장치들은 일반적으로 리소그래피 툴로 지칭될 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건 또는 대기 (비진공) 조건을 사용할 수 있다.
문맥이 허용하는 경우, 본 발명의 실시예는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예는 또한 기계-판독 가능한 매체 상에 저장된 명령어로서 구현될 수 있으며, 이는 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있다. 기계-판독 가능한 매체는 기계, 예를 들어 연산 디바이스에 의한 판독 가능한 형태로 정보를 저장 또는 전송하는 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독 가능한 매체는 판독 전용 메모리(ROM); 랜덤 억세스 메모리(RAM); 자기 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스; 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파 신호(propagated signal)(예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴(routine), 및 명령어가 본 명세서에서 소정 동작을 수행하는 것으로서 설명될 수 있다. 하지만, 이러한 설명은 단지 편의를 위한 것이라는 점 및 이러한 동작은 사실상 연산 디바이스, 프로세서, 컨트롤러, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스로부터 일어나며 그렇게 하는 것은 액추에이터 또는 다른 디바이스를 물질계(physical world)와 상호 작용할 수 있게 한다는 점이 인식되어야 한다.
본 발명의 특정 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 위의 설명은 예시를 위한 것이지, 제한하는 것으로 의도된 것이 아니다. 따라서, 아래에서 제시된 청구범위의 범위를 벗어남이 없이 설명된 바와 같은 본 발명에 대한 변형이 이루어질 수 있다는 점은 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (15)

  1. 리소그래피 장치 내에서의 펠리클의 이동으로 인해 발생하는 펠리클의 편향을 예측하는 방법에 있어서,
    상기 펠리클의 특성을 포함하는 제1 매개변수를 받아들이는 것;
    상기 펠리클의 예상되는 이동의 특성을 포함하는 제2 매개변수를 받아들이는 것; 및
    상기 제1 및 제2 매개변수의 함수로서 상기 펠리클의 편향을 예측하도록 배열된 모델에 상기 제1 및 제2 매개변수를 적용하는 것을 포함하며,
    상기 모델은 복수의 서브-모델을 포함하며, 각 서브-모델은 상기 펠리클의 편향의 상이한 성분과 관련된 것이고, 각 서브-모델은 출력을 제공하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모델은 상기 복수의 서브-모델의 출력들을 조합하도록 배열되며, 상기 모델은 상기 복수의 서브-모델이 서로 독립적이라는 가정을 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 서브-모델 중 적어도 하나는:
    상기 펠리클의 가속도의 변화율이 0이 아닌 시간;
    상기 펠리클의 가속도의 변화율; 및
    상기 펠리클의 가속도
    를 포함하는 펠리클의 이동의 제1 세트의 양태들 중 적어도 하나에 의존하는 상기 펠리클의 편향의 성분과 관련된 것인 방법.
  4. 제3항에 있어서, 제1 서브-모델은 상기 펠리클의 진동에 의존하는 감쇠된 파동으로서 펠리클의 편향을 모델링하기 위해 상기 제1 세트의 양태들 중 적어도 하나를 이용하도록 배열된 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 제2 서브-모델은 상기 펠리클과 연통하는 가스의 관성에 의존하는 지수함수형 붕괴(exponential decay)로서 상기 펠리클의 편향을 모델링하기 위해 상기 제1 세트의 양태들 중 적어도 하나를 사용하도록 배열된 방법.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 서브-모델 중 적어도 하나는:
    상기 펠리클의 속도; 및
    상기 펠리클의 위치
    를 포함하는 펠리클의 이동의 제2 세트의 양태들 중 적어도 하나에 의존하는 상기 펠리클의 편향의 성분과 관련된 것인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 제3 서브-모델은 상기 펠리클의 이동 중에 상기 펠리클과 연통하는 가스의 압력 변화에 의존하는 변형으로서 상기 펠리클의 편향을 모델링하기 위해 상기 제2 세트의 양태들 중 적어도 하나를 사용하도록 배열된 방법.
  8. 제4항에 있어서, 제2 서브-모델은 상기 펠리클과 연통하는 가스의 관성에 의존하는 지수함수형 붕괴로서 상기 펠리클의 편향을 모델링하기 위해 상기 제1 세트의 양태들 중 적어도 하나를 사용하도록 배열되고,
    상기 복수의 서브-모델 중 적어도 하나는:
    상기 펠리클의 속도; 및
    상기 펠리클의 위치
    를 포함하는 펠리클의 이동의 제2 세트의 양태들 중 적어도 하나에 의존하는 상기 펠리클의 편향의 성분과 관련된 것이며:
    제3 서브-모델은 상기 펠리클의 이동 중에 상기 펠리클과 연통하는 가스의 압력 변화에 의존하는 변형으로서 상기 펠리클의 편향을 모델링하기 위해 상기 제2 세트의 양태들 중 적어도 하나를 사용하며,
    상기 제3 서브-모델은 상기 제1 및 제2 서브-모델에 의해 수용되지 않는 상기 펠리클의 편향을 추가로 모델링하는 방법.
  9. 리소그래피 장치 내에서 기판의 타겟 부분의 스캐닝 노광을 수행하는 방법에 있어서,
    레티클과 펠리클을 상기 리소그래피 장치 내로 로딩하는 것;
    상기 레티클과 상기 펠리클의 스캐닝 이동 동안 그리고 상기 기판의 스캐닝 이동 동안에 방사선 빔을 상기 레티클을 통과시키고 상기 펠리클을 통과시키는 것;
    상기 기판의 상기 타겟 부분 상으로 상기 방사선 빔을 투영하기 위해 상기 리소그래피 장치의 투영 시스템을 이용하는 것; 및
    상기 펠리클의 편향으로 인한 리소그래피 오차를 보상하기 위해, 스캐닝 노광 동안 상기 투영 시스템의 렌즈, 상기 기판의 스캐닝 이동 및 상기 레티클과 상기 펠리클의 스캐닝 이동 중 적어도 하나를 조정하는 것을 포함하며,
    상기 펠리클의 편향은 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의하여 예측되는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위해 컴퓨터를 제어하도록 구성된 컴퓨터 판독 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
  11. 제10항에 따른 컴퓨터 프로그램을 지니는 컴퓨터 판독 가능한 매체.
  12. 프로세서 판독 가능한 명령어를 저장하는 메모리 및 상기 메모리에 저장된 명령어를 판독 및 실행하도록 배열된 프로세서를 포함하는, 리소그래피 장치 내에서의 펠리클의 이동으로부터 발생하는 펠리클의 편향을 예측하기 위한 컴퓨터 장치로서, 상기 프로세서 판독 가능한 명령어는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위해 컴퓨터를 제어하도록 배열된 명령어를 포함하는 컴퓨터 장치.
  13. 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영하도록 배열되며, 제12항에 따른 컴퓨터 장치를 포함하는 리소그래피 장치.
  14. 제12항에 따른 컴퓨터 장치를 포함하는 계측 디바이스.
  15. 리소그래피 장치 내에서의 펠리클의 이동으로부터 발생하는 펠리클의 편향을 예측하기 위한 모델을 생성하는 방법에 있어서,
    상기 펠리클의 편향으로부터 발생하는 리소그래피 오차를 결정하는 것;
    상기 결정된 리소그래피 오차를 대응하는 편향된 펠리클 형상으로 변환시키는 것;
    상기 펠리클의 편향의 상이한 성분들과 관련된 복수의 서브-모델을 형성하는 것; 및,
    상기 복수의 서브-모델을 상기 편향된 펠리클 형상에 피팅(fitting)함으로써 각 서브-모델을 교정하는 것을 포함하는 방법.
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