KR20210134381A - 센서 장치, 및 리소그래피 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 상의 정렬 마크의 매개변수를 측정하는 장치 및 방법이 제공되며, 여기에서 광학 시스템은 정렬 마크로부터 적어도 하나의 회절 차수를 받아들이도록 배열되고 회절 차수는 광학 시스템의 퓨필, 웨이퍼 공액 평면에서 변조되며 고체 상태 광학 디바이스는 변조된 회절 차수를 받아들이도록 배열되고, 스펙트로미터는 변조된 회절 차수를 고체 상태 광학 디바이스로부터 받아들이도록 그리고 변조된 회절 차수 내의 하나 이상의 스펙트럼 성분의 세기를 결정하도록 배열된다.

Description

센서 장치, 및 리소그래피 측정 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2019년 4월 8일에 출원된 미국 임시특허출원 제62/831,001호의 우선권을 주장하며, 이의 내용은 본 명세서에서 전체적으로 인용 참조된다.
본 발명은 센서 장치, 및 기판의 타겟으로부터 정보를 결정하는 방법에 관한 것이다. 센서 장치는 리소그래피 장치의 일부를 형성할 수 있다. 센서 장치는 계측 툴의 일부를 형성할 수 있다. 센서 장치는 독립형 디바이스일 수 있다.
리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판 상으로 적용시키도록 구성된 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)의 패턴 (또는 흔히 "디자인 레이아웃" 또는 "디자인"으로 지칭됨)을 기판 (예를 들어, 웨이퍼) 상에 제공된 방사선-감응 재료 (레지스트)의 층 상으로 투영시킬 수 있다.
반도체 제조 공정이 계속 발전함에 따라, 통상적으로 "무어(Moore)의 법칙"으로 지칭되는 추세에 따라 회로 요소의 치수는 지속적으로 감소되고 있는 반면, 디바이스마다 기능적 요소, 예를 들어 트랜지스터의 양은 수십 년 동안 꾸준히 증가하고 있다. 무어의 법칙을 따르기 위해 반도체 산업은 갈수록 더 작은 피처를 생성하는 것을 가능하게 하는 기술을 추구하고 있다. 패턴을 기판 상에 투영하기 위하여 리소그래피 장치는 전자기 방사선을 사용할 수 있다. 이 방사선의 파장은 기판 상에 패터닝되는 피처의 최소 크기를 적어도 부분적으로 결정한다. 현재 사용 중인 전형적인 파장은 365㎚(i-line), 248㎚, 193㎚ 및 13.5㎚이다. 4 내지 20㎚ 범위 내 (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.
기판 상에 디바이스 피처를 정확하게 배치하기 위해 리소그래피 공정을 제어하기 위하여, 정렬 마크가 일반적으로 기판 상에 제공되고, 리소그래피 장치는 하나 이상의 정렬 측정 시스템을 포함하며 이 정렬 측정 시스템에 의하여 기판 상의 정렬 마크의 위치는 정확하게 측정될 수 있다. 이 정렬 측정 시스템은 효과적인 위치 측정 장치이다. 정렬 마크는 이전에 형성된 공정 층에 대해 기판 상에 형성된 공정 층의 정확한 배치를 돕는다. 리소그래피 장치 내에서, 기판이 리소그래피 장치 내로 로딩될 때마다, 각 공정 층이 형성되기 전에 정렬 측정이 전형적으로 이루어진다.
본 발명의 목적은, 본 명세서에서 또는 다른 문헌에서 확인되든 종래 기술의 하나 이상의 문제를 적어도 부분적으로 해결하는, 기판 상의 타겟의 위치를 결정하는 센서 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
다음은 실시예의 기본적인 이해를 제공하기 위하여 하나 이상의 실시예의 단순화된 요약을 제시한다. 이 요약은 모든 고려된 실시예의 광범위한 개요가 아니며, 모든 실시예의 핵심 또는 중요한 요소를 식별하거나 임의의 또는 모든 실시예의 범위에 대한 제한을 설정하도록 의도되지 않는다. 다음 내용은 유일한 목적은 단순화된 형태의 하나 이상의 실시예의 일부 개념을 나중에 제시되는 보다 상세한 설명에 대한 서문(prelude)으로서 제시하는 것이다.
실시예의 일 양태에 따르면, 기판 상의 정렬 마크의 매개변수를 측정하기 위한 장치가 개시되며, 본 장치는 정렬 마크로부터 적어도 하나의 회절 차수를 받아들이도록 배열된 광학 시스템으로서, 변조된 회절 차수를 생성하기 위해, 광학 시스템의 퓨필 평면 및/또는 정렬 마크 평면에 공액인 평면에서 적어도 하나의 회절 차수의 방사조도 분포를 변조하기 위한 구성 가능한 공간 광 변조기를 포함하는 광학 시스템; 및 변조된 회절 차수를 받아들이도록 배열된 고체 상태 광학 디바이스를 포함한다. 본 장치는 변조된 회절 차수를 고체 상태 광학 디바이스로부터 받아들이도록 그리고 변조된 회절 차수 내의 하나 이상의 스펙트럼 성분의 세기를 결정하도록 배열된 스펙트로미터를 더 포함할 수 있다. 회절 차수는 1차 회절 차수일 수 있다. 구성 가능한 공간 광 변조기는 저차 다항식으로서 특성화되는 아포다이제이션을 수행하는 일정한 아포다이저(apodizer)를 포함할 수 있다. 구성 가능한 공간 광 변조기는 디지털 마이크로미러 디바이스를 포함할 수 있다. 구성 가능한 공간 광 변조기는 실리콘 액정 표시 디바이스(liquid crystal on silicon device)를 포함할 수 있다. 구성 가능한 공간 광 변조기는 액정 디바이스를 포함할 수 있다. 구성 가능한 공간 광 변조기는 미세 전자 기계 시스템을 포함할 수 있다. 구성 가능한 공간 광 변조기는 적어도 하나의 정규 기저 함수(normal basis function)에 따라 회절 차수를 성형할 수 있다. 스펙트로미터는 복수의 다이크로익 미러(dichroic mirror)와 광검출기를 포함할 수 있다. 스펙트로미터는 역다중화기를 포함할 수 있으며, 역다중화기는 적어도 하나의 기저 함수의 계수를 추출할 수 있다. 스펙트로미터는 역다중화기 및 광검출기를 포함할 수 있다. 고체 상태 광학 디바이스는 다중-모드 광섬유를 포함할 수 있다. 매개변수는 정렬 마크 내의 비대칭일 수 있다. 매개변수는 퓨필 또는 웨이퍼 공액 평면에서 측정된 회절 차수의 각도 함량(angular content)의 변화일 수 있다. 변화는 회절 차수 방사조도 분포의 무게 중심에서의 변위일 수 있다. 매개변수는 정렬 마크 내의 틸트(tilt)의 양일 수 있다. 매개변수는 정렬 마크의 위치의 높이 변화일 수 있다.
실시예의 또 다른 양태에 따르면, 기판 상의 정렬 마크의 매개변수를 측정하는 방법이 개시되며, 본 방법은 적어도 하나의 회절 차수를 생성하는 것 및 퓨필 또는 웨이퍼 공액 평면에서 회절 차수를 변조하는 것을 포함한다. 본 방법은 회절 차수를 통합하기 위해 고체 상태 광학 장치를 사용하는 단계 및 회절 차수의 스펙트럼 함량을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 회절 차수는 1차 회절 차수일 수 있다. 변조 단계는 공간 광 변조기에 의해 수행될 수 있다. 변조 단계는 디지털 마이크로미러 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 변조 단계는 액정 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 변조 단계는 실리콘 액정 표시 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 변조 단계는 미세 전자 기계 시스템에 의해 수행될 수 있다. 변조 단계는 적어도 하나의 정규 기저 함수에 따라 회절 차수를 성형하는 것을 포함할 수 있다. 회절 차수 고체 상태 광학 디바이스를 통합하기 위해 고체 상태 광학 디바이스를 사용하는 단계는 다중 모드 광섬유를 사용하여 수행될 수 있다. 회절 차수의 스펙트럼 함량을 결정하는 단계는 적어도 하나의 기저 함수의 계수를 추출하는 것을 포함할 수 있다. 회절 차수의 스펙트럼 함량을 결정하는 단계는 역다중화기와 광검출기를 포함하는 스펙트로미터에 의해 수행될 수 있다. 매개변수는 정렬 마크 내의 비대칭일 수 있다. 매개변수는 퓨필 또는 웨이퍼 공액 평면에서 측정된 회절 차수의 각도 함량의 변화일 수 있다. 변화는 회절 차수 방사조도 분포의 무게 중심에서의 변위일 수 있다. 매개변수는 정렬 마크 내의 틸트의 양일 수 있다. 매개변수는 정렬 마크의 위치의 높이 변화일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예의 구조 및 작동뿐만 아니라 본 발명의 추가 특징 및 이점이 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명된다. 본 발명은 본 명세서에서 설명된 특정 실시예로 제한되지 않는다는 점이 주목된다. 이러한 실시예는 예시 목적으로만 본 명세서에 제시된다. 부가적인 실시예는 본 명세서에 포함된 교시를 기반으로 관련 기술(들)의 숙련된 자에게 명백할 것이다.
본 명세서에 포함되고 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명을 예시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하고 관련 기술(들)의 통상의 기술자가 본 발명을 만들고 사용 가능하게 하는 역할을 한다.
도 1은 리소그래피 장치의 개략적인 개요를 도시하고 있다.
도 2는 공지된 센서 장치의 일부분을 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 실시예의 양태에 따른 초분광 감지 시스템의 도면이다.
도 4는 실시예의 양태에 따른 초분광 감지 시스템의 도면이다.
도 5는 실시예의 양태에 따른 초분광 감지 시스템의 도면이다.
도 6은 정렬 감지 시스템에서 초분광 감지 방법을 설명하는 흐름도이다.
이제 예시적인 실시예에 대하여 참조가 상세하게 이루어질 것이며, 이 실시예의 예가 첨부된 도면에 도시되어 있다. 다음의 설명은, 달리 표현되지 않는 한, 상이한 도면들에서 동일한 번호들이 동일한 또는 유사한 요소들을 나타내는 첨부 도면들을 참조한다. 예시적인 실시예의 다음 설명에서 제시된 구현 형태는 본 발명과 일치하는 모든 구현 형태를 나타내지 않는다. 그 대신, 이들은 단지 첨부된 청구범위에 열거된 바와 같은 본 발명에 관련된 양태와 일치하는 시스템, 장치, 및 방법의 예이다. 도면에서의 구성 요소들 및 구조체들의 상대적인 치수들은 명확함을 위해 과장될 수 있다.
본 발명에서, 용어 "방사선" 및 "빔"은 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126㎚의 파장을 갖는) 자외 방사선 및 (예를 들어, 약 5 내지 100㎚의 범위 내의 파장을 갖는) EUV 방사선 (극자외 방사선)을 포함하는 모든 유형의 전자기 방사선을 포함하도록 사용된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "레티클", "마스크" 또는 "패터닝 디바이스"는 기판의 타겟 부분에 생성될 패턴에 대응하는, 입사 방사선 빔에 패터닝된 횡단면을 부여하기 위하여 사용될 수 있는 포괄적인 패터닝 디바이스를 지칭하는 것으로 넓게 해석될 수 있다. 용어 "광 밸브(light valve)"가 또한 본 명세서에서 사용될 수 있다. 전형적인 마스크 (투과식 또는 반사식, 바이너리(binary), 위상-시프트, 하이브리드(hybrid) 등) 외에, 다른 이러한 패터닝 디바이스의 예는 프로그램 가능한 미러 어레이 및 프로그램 가능한 LCD 어레이를 포함한다
도 1 은 본 발명에 따른 센서 장치(100)를 포함하는 리소그래피 장치(LA)를 개략적으로 도시하고 있다. 리소그래피 장치(LA)는 방사선 빔(B) (예를 들어, UV 방사선, DUV 방사선 또는 EUV 방사선)을 조절하도록 구성된 조명 시스템 (또한 일루미네이터(illuminator)로 지칭됨)(IL), 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되며 특정 매개변수에 따라서 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치시키도록 구성된 제1 포지셔너(PM)에 연결되어 있는 마스크 지지체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT), 기판 (예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지시키도록 구성되며 특정 매개변수에 따라서 기판 지지체(WT)를 정확하게 위치시키도록 구성된 제2 포지셔너(PW)에 연결되어 있는 기판 지지체 (예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT), 및 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 (예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함하는) 타겟 부분(C) 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템 (예를 들어, 굴절식 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함하고 있다.
작동 시에, 조명 시스템(IL)은 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을, 예를 들어 빔 전달 시스템(BD)을 통해 받아들인다. 조명 시스템(IL)은 방사선을 지향시키고, 성형(shaping)하고 및/또는 제어하기 위하여, 굴절식, 반사식, 자기, 전자기, 정전기 및/또는 다른 유형의 광학 구성 요소 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 구성 요소를 포함할 수 있다. 일루미네이터(IL)는 패터닝 디바이스(MA)의 평면에서 횡단면에 원하는 공간 및 각도 세기 분포를 갖도록 방사선 빔(B)을 조정하기 위하여 사용될 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "투영 시스템"(PS)은 이용되고 있는 노광 방사선에 대하여 및/또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인에 대하여 적합한 것으로서, 굴절식, 반사식, 반사 굴절식(catadioptric), 애너모픽(anamorphic), 자기식, 전자기식, 및/또는 정전식 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다양한 유형의 투영 시스템을 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서의 용어 "투영 렌즈"의 임의의 사용은 더 일반적인 용어 "투영 시스템"(PS)과 같은 의미인 것으로 간주될 수 있다.
리소그래피 장치(LA)는, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간을 채우기 위해 기판의 적어도 일부분이 상대적으로 높은 굴절률을 가진 액체, 예를 들어 물로 덮일 수 있는 유형일 수 있다. 이 액체의 사용은 침지 리소그래피로 지칭될 수 있다. 침지 기술에 관한 더 많은 정보가 2003년 11월 12일에 출원되고 발명의 명칭이 "Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method"인 미국특허 제6,952,253호에 제공되며, 이는 본 명세서에서 인용 참조된다.
리소그래피 장치(LA)는 또한 2개 이상의 기판 지지체(WT) ("이중 스테이지" 또는 "다중 스테이지"로도 불림)를 갖는 유형일 수도 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기계에서, 기판 지지체(WT)들은 동시에 사용될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 기판(W)의 후속 노광의 준비에 관련된 단계는 기판 지지체(WT)들 중 하나의 기판 지지체 상에 위치된 기판(W)에서 수행될 수 있는 반면, 다른 기판 지지체(WT) 상의 또 다른 기판(W)은 다른 기판(W) 상의 패턴의 노광을 위하여 사용되고 있다. 예를 들어, 기판(W)의 후속 노광의 준비와 관련된 하나 이상의 단계는 센서 장치(100)를 사용하여 기판 지지체(WT)들 중 하나의 기판 지지체 상의 기판(W)의 타겟의 위치를 결정하는 것을 포함할 수 있는 반면, 다른 지지체 상의 또 다른 기판의 노광이 일어난다.
기판 지지체(WT)에 더하여, 리소그래피 장치(LA)는 측정 스테이지를 포함할 수 있다. 측정 스테이지는 센서 및/또는 세정 디바이스를 유지하도록 배열되어 있다. 센서는 투영 시스템(PS)의 특성 및/또는 방사선 빔(B)의 특성을 측정하도록 배열될 수 있다. 측정 스테이지는 다수의 센서를 유지시킬 수 있다. 측정 스테이지는, 예를 들어 센서 장치(100)를 유지시킬 수 있다. 세정 디바이스는 리소그래피 장치(LA)의 일부, 예를 들어 투영 시스템(PS)의 일부 또는 침지 액체를 제공하는 시스템의 일부를 세정하도록 배열될 수 있다. 기판 지지체(WT)가 투영 시스템(PS) 아래에 있지 않을 때, 측정 스테이지는 투영 시스템(PS) 아래로 이동할 수 있다.
작동 시에, 방사선 빔(B)은 마스크 지지체(MT) 상에서 유지되는 패터닝 디바이스(MA), 예를 들어 마스크 상에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA) 상에 존재하는 패턴 (즉, 디자인 레이아웃)에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 가로지른 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 투영 시스템은 방사선 빔(B)을 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 집속시킨다. 제2 포지셔너(PW) 및 위치 측정 시스템(IF)의 도움으로, 기판 지지체(WT)는, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내의 상이한 타겟 부분(C)들을 집속 및 정렬된 위치에 위치시키기 위하여 정확하게 이동될 수 있다. 마찬가지로, 제1 포지셔너(PM) 및 가능하게는 (도 1에는 명확히 도시되지는 않은) 또 다른 위치 센서가 사용되어 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시킬 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및/또는 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2)와 기판 정렬 마크(P1, P2)와 같은 타겟을 이용하여 정렬될 수 있다. 도 1의 예에서 보여지는 기판 정렬 마크(P1, P2)는 전용 타겟 부분(C)을 점유하고 있지만, 기판 정렬 마크(P1, P2)는 타겟 부분(C)들 사이의 공간 내에 위치될 수 있다. 이러한 정렬 마크(P1, P2)는 타겟 부분(C)들 사이에 위치될 때 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려져 있다.
설명을 명확히 하기 위해, 데카르트 좌표계가 사용된다. 데카르트 좌표계는 3개의 축, 즉 x-축, y-축 및 z-축을 갖고 있다. 3개의 축의 각각은 다른 2개의 축과 직교한다. x-축을 중심으로 하는 회전은 Rx-회전으로 지칭된다. y-축을 중심으로 하는 회전은 Ry-회전으로 지칭된다. z-축을 중심으로 하는 회전은 Rz-회전으로 지칭된다. x-축과 y-축은 수평 평면을 규정하는 것으로 설명될 수 있는 반면에, z-축은 수평 평면에 대하여 수직 방향인 것으로 설명될 수 있다. 데카르트 좌표계는 단지 명확함을 위하여 사용된다. 대안적으로, 원통 좌표계와 같은 또 다른 좌표계가 본 발명을 명확하게 하기 위하여 사용될 수 있다. 데카르트 좌표계의 배향은, 예를 들어 z-축이 수평 평면을 따른 성분을 갖도록 다를 수 있다.
도 2는 기판(W)의 타겟(205)의 위치를 결정하기 위한 공지된 센서 장치(200)의 일부분을 개략적으로 도시하고 있다. 타겟(205)은, 예를 들어 기판 정렬 마크 (예를 들어, 도 1에서 보여지는 기판 정렬 마크(P1, P2))일 수 있다. 도 2의 예에서, 타겟(205)은 기판(W)의 최상부 표면 상에 위치된 격자를 포함하고 있다.
타겟(205)은 기판(W) 상의 다른 곳에 위치할 수 있으며, 예를 들어 기판(W)의 하나 이상의 층 아래에 매립될 수 있다. 공지된 센서 장치(200)는 방사선 빔(215)을 기판(W) 상으로 투영하도록 구성된 투영 광학계를 포함하고 있다. 도 2의 예에서, 투영 광학계는 방사선 빔(215)을 렌즈(213)를 향하여 반사시키는 반사 요소(214)를 포함하고 있으며, 이 렌즈는 그후 방사선 빔(215)을 기판(W) 상으로 집속한다. 투영 광학계(20)는 다른 광학 요소를 포함하고 있다. 방사선 빔(215)은 타겟(205)으로부터 산란되어 측정 방사선(225)을 형성한다. 도 2의 예에서, 방사선 빔(215)은 타겟(205)으로부터 회절하여 복수의 회절 차수(226, 228)를 포함하는 측정 방사선(225)을 형성한다. 이해의 명확함을 위하여, 0차 회절 차수(226), +1 회절 차수(227) 및 -1 회절 차수(228)만이 도 2에서 보여지고 있다. 그러나 측정 방사선(225)은 더 많은 수의 회절 차수(226 내지 228)를 포함할 수 있다는 점이 인식될 것이다. 0차 회절 차수(226)는 투영 광학계로 복귀하며 센서 장치(200)로부터 멀어지게 지향된다. +1 및 -1 회절 차수(227, 228)는 대응하는 회절 각도(θ)로 타겟(205)으로부터 산란된다. 회절각(θ)들은 서로 상이할 수 있다. 센서 장치(200)는 타겟(205)으로부터 산란된 측정 방사선(225)을 수집하도록 구성된 수집 광학계를 더 포함하고 있다. 도 2의 예에서, 수집 광학계는 (또한 투영 광학계의 일부를 형성하는) 렌즈(213) 및 한 쌍의 반사 요소(220)를 포함하고 있다. +1 및 -1 회절 차수(227, 228)는 렌즈(213)에 의하여 시준되며 수집 광학계의 반사 요소(220)에 의하여 서로를 향해 반사된다.
센서 장치(200)는 수집된 측정 방사선(225)에 적어도 부분적으로 의존하여 타겟(205)의 위치를 결정하도록 구성된 측정 시스템(230)을 더 포함하고 있다. 도 2의 예에서, 측정 시스템(230)은 빔 스플리터(231), 한 쌍의 집속 요소(236, 237) 및 한 쌍의 광검출기(232, 234)를 포함하고 있다. 한 쌍의 광검출기(232, 234)는 프로세서(235)와 통신한다. 빔 스플리터(231)는 +1 회절 차수(227)의 적어도 일부가 제1 집속 요소(236) 및 제1 광검출기(232)에 입사하도록 그리고 +1 회절 차수(227)의 적어도 일부가 제2 집속 요소(237) 및 제2 광검출기(234)에 입사하도록 +1 회절 차수(227)를 분할한다. 빔 스플리터(231)는 또한 -1 회절 차수(228)의 적어도 일부가 제1 광검출기(232)에 입사하도록 그리고 -1 회절 차수(238)의 적어도 일부가 제2 광검출기(234)에 입사하도록 -1 회절 차수(228)를 분할한다.
따라서 빔 스플리터(231)는 +1 회절 차수(227)와 -1 회절 차수(228)의 각각의 일부를 제1 및 제2 광검출기(232, 234)의 각각으로 향하게 한다. 특히, 빔 스플리터(231)는 +1 회절 차수(227)와 -1 회절 차수(228)의 각각의 일부를 그들 사이에 제1 상대적 위상을 갖고 제1 광검출기(232)로 향하게 하며 또한 +1 회절 차수(227)와 -1 회절 차수(228)의 각각의 일부를 그들 사이에 제2 상대적 위상을 갖고 제2 광검출기(234)로 향하게 한다. 이렇게 하여, 측정 시스템(230)은 마하-젠더(Mach-Zehnder) 간섭계와 유사하게 거동한다. 광검출기(232, 234)는 +1 회절 차수(227)와 -1 회절 차수(228) 사이의 결과적인 간섭의 세기를 측정하고 대응하는 측정 신호를 생성하도록 구성되어 있다.
일반적으로, 회절 격자로부터의 산란으로 인하여 발생하는 각 개별 회절 빔의 위상은 회절 격자에 대한 입사 방사선 빔의 위치에 좌우된다. 입사 방사선 빔의 빔 스폿이 회절 격자에 걸쳐 스캔된다면, 형성된 회절 빔의 위상은 그러면 달라질 것이다.
작동 시스템(보이지 않음)은 방사선 빔(215)이 타겟(205)에 입사하는 동안 기판(W)과 센서 장치(200) 사이의 상대 이동을 생성하도록 구성되어 있다. 그 결과, 간섭 패턴(240)이 생성되며, 간섭 패턴은 기판(W)과 센서 장치(200) 사이의 상대적인 움직임에 따라 진동한다. 프로세서(235)는 간섭 패턴(240)을 나타내는 측정 신호를 수신하고 측정 신호에 의존하여 타겟(205)의 위치를 결정하도록 구성되어 있다. 프로세서(235)는, 예를 들어 간섭 패턴(240)의 위상 오프셋을 결정하고 그에 의하여 타겟(205)과 센서 장치(200) 사이의 위치 오프셋을 결정하도록 구성될 수 있다. 간섭 패턴(240)의 위상 오프셋을 결정하는 것은 간섭 패턴(240)에 대해 위상 피트(phase fit)를 수행하는 것을 포함할 수 있다. 위상 피트는, 예를 들어 최소 제곱 피트(least squares fit) 또는 푸리에 분해(Fourier decomposition)와 같은 임의의 적절한 피팅 방법을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 위상 오프셋은 타겟(205)의 위치를 결정하기 위해 사용된다.
기판(W)의 타겟(205)의 결정된 위치는 측정된 회절 차수(227, 228)의 위상 및 세기 분포에 의존한다. 회절 차수(227, 228)의 위상 및 세기 분포는 복수의 오차 소스의 영향을 받을 수 있다. 오차 소스는, 예를 들어 타겟(205)의 변형 및/또는 비대칭, 기판(W)의 두께 및/또는 재료 층의 변화, 국부 높이의 변화, 및 센서 장치(200)의 광학 요소(212, 220)의 기울기, 초점 오차 (예를 들어, 기판(W)의 의도되지 않은 틸트 및/또는 광학 시스템의 텔레센트리시티(telecentricity)) 및/또는 광학 수차를 포함할 수 있다. 오차 소스의 적어도 일부는 지남에 따라 변경될 수 있다. 오차 소스는 결과적인 간섭 패턴(240)의 시프트를 유발할 수 있다. 결과적으로, 이러한 시프트는 프로세서(235)에 의하여 타겟(205)의 위치 시프트로서 해석된다. 따라서, 오차 소스에 의하여 야기되는 간섭 패턴(240)의 시프트는 공지된 센서 장치(200)를 사용하여 수행되는 측정의 정확도에 부정적인 영향을 미친다. 예를 들어, 오차 소스에 의하여 야기되는 간섭 패턴(240)의 시프트는 타겟 위치 측정 오차를 초래할 수 있다. 타겟 위치 측정 오차는 기판(W)에서 그후에 수행되는 리소그래피 공정에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 기판(W)은 후속 리소그래피 노광 동안 리소그래피 장치의 노광 방사선과 오정렬될 수 있어, 결함이 있는 디바이스가 리소그래피 장치에 의해 제조되는 것을 초래한다.
본 시스템에 관한 제한은 공정 변화와 내부 센서 오차 간의 결합으로 인한 정확도에 관한 제한을 포함된다. 정렬 마크에서 반사된 회절 차수의 각도 함량(angular content)은 기판의 층을 만들기 위하여 사용되기 위해 재료의 두께 및/또는 재료에 의존한다. 기판의 두께 및/또는 재료 층의 변화는 회절 차수의 각도 함량의 재가중을 야기한다. 이는 퓨필 평면에서의 회절 차수의 변위로서 (제1 차수) 근사화될 수 있다. 변위된 회절 차수는 교정 중에 결정된 것과 상이한 센서 수차로 인하여 위상 오프셋을 픽업할 것이다. 이는 공정 종속적인(process dependent) 정렬된 위치 오차를 야기한다. 회절 차수의 각도 함량의 측정은 대응하는 정렬 위치 오차를 보정하기 위해 사용된다.
국부적 높이와 기울기의 변화는 교정될 수 없는 정렬 위치 오차의 부가적인 근원이다. 국부적인 높이와 기울기를 측정하는 것은 대응하는 정렬 위치 오차를 보정하기 위해 사용될 수 있다.
실시예의 일 양태에 따르면, 계측 시스템은 상이한 위치에서 광학 모듈 내부의 회절 차수 특성의 초분광 측정을 획득하도록 구성되어 있다. 다중 평면에서의 회절 차수의 공간 및 스펙트럼 함량의 측정은 공정 유도된 정렬 위치 오차를 보정하기 위하여 사용된다. 측정은 모든 스펙트럼 채널에 대해 동시에 수행된다.
실시예의 양태에 따르면, 초분광 계측 시스템은 구성 가능한 공간 광 변조기, 다중 모드 섬유, 및 스펙트럼 역다중화기를 포함하여 많은 스펙트럼 대역에 걸쳐 특정 공간 정보를 추출한다. 본 개념은 임의의 초분광 이미징 적용으로 확장될 수 있다. 적용에 따라, 방사조도 분포는, 제르니케(Zernike) 함수, 이진 웨이블릿 변환(binary wavelet transforms), HAAR 등과 같은 정규 직교 기저 함수(orthonormal basis function)를 사용하여 변조된다.
퓨필에서의 회절 차수 무게 중심 시프트의 초분광 검출은 센서 오차와 공정 변화 간의 결합으로 인해 유도된 정렬 오차의 보정을 가능하게 한다. ±1차 회절 차수 간의 비대칭적 시프트의 초분광 검출은 마크 비대칭에 대한 보정을 가능하게 할 수 있다.
회절 차수의 방사조도 분포는 일반적으로 방사상으로 대칭이다. 이는 제르니케 다항식을 사용하여 더 잘 설명된다. 제르니케 다항식은 단위 원에 대해 정규 직교적(orthonormal)이다. 제르니케 다항식은 일반적으로 극좌표(ρ,ψ)로 규정되며, 여기서 ρ는 범위가 0에서 1까지인 반경 좌표이고, ψ는 범위가 0에서 2π까지인 방위각 성분이다. 회절 차수의 방사조도 분포는 이 직교 다항식으로의 선형 확장으로 나타낼 수 있다. 표현은 연속적이어서 명시야(light field)를 통해 다양한 슬라이스를 재구성하는 데 필요한 적분의 계산을 용이하게 한다.
도 3에서, 숫자 500은 공간 및 스펙트럼 함량이 측정되어야 하는 방사조도 분포를 나타낸다. 렌즈(510)는 방사조도 분포를 구성 가능한 공간 광 변조기(530)에 재이미지화한다. 대상물(500)의 방사조도 분포가 I(ρ,ψ)이면, 곱(I(ρ,ψ,λ)Zi(ρ,ψ))은 그러면 구성 가능한 공간 광 변조기(530)에 의해 원래의 방사조도 분포(I)에 적용되는 아포다이제이션(Zi)과 동일하다. 렌즈(540)는 공간 광 변조기(530)에서의 변조된 방사조도 분포를 다중 모드 섬유(550)에 결합시킨다. 변조된 방사조도 분포를 다중 모드 섬유(550)로 재이미징하는 것은 통합 단계와 동일하다.
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스펙트로미터(560)는 방사조사 분포에 대한 각 스펙트럼 채널 (예를 들어, 제르니케 계수)의 기여도를 추출한다. 공간 광 변조기의 속도는 원래의 방사조도 분포를 많은 스펙트럼 성분으로 분해하는 것을 가능하게 한다. 구성 가능한 공간 광 변조기는, 예를 들어 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD), 액정 디바이스(LCD), 실리콘 액정 표시 디바이스(liquid crystal on silicon device)(LCoS), 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS) 또는 유사한 디지털 광 처리 시스템을 사용하여 구현될 수 있다. 특정 구현 형태에서, 공간 광 변조기는 일정한 아포다이저(apodizer)로 교체되며, 아포다이저의 아포다이제이션(apodization)은 저차 다항식으로서 설명된다.
단일 모드 광섬유(550)는 본질적으로 방사조도 분포를 통합한다. (예를 들어, 역다중화기 및 광검출기로서 구현되는) 스펙트로미터는 그후 통합된 방사조도 프로파일을 분해하여 각 스펙트럼 채널을 위한 프로파일에 대한 기여도를 추출할 수 있다. 예를 들어, 방사조도 분포는 정규 기저 함수들의 중첩(선형 조합)으로 간주될 수 있으며, 역다중화기는 각 기저 함수의 계수를 찾아 전체 분포에 대한 개별 기여도를 결정할 수 있다.
도 4는 회절 차수의 각도 스펙트럼의 변화를 검출하기 위한 계측 시스템을 보여주고 있다. 광원(600)은 스폿 미러(620)에 의해 반사되고 웨이퍼(W)에 충돌하는 조명 빔(610)을 생성한다. 조명 빔(610)은 웨이퍼(W) 상의 타겟에 의해 회절되며 회절 차수(227 및 228)는 렌즈(640)와 광학계(650)를 포함하는 대물렌즈 시스템(630)에 의해 수집된다. 빔 스플리터(660)는 광을 계측 채널로 전향시킨다. 릴레이 시스템(670)은 퓨필 평면을 회절 차수를 변조하는 공간 광 변조기(680)에 중계(relay)한다. 변조된 회절 차수는 그 후 퓨필 디바이더(pupil divider)(690)에 의해 분할된다. 광학계(700, 720)는 변조된 회절 차수를 시야 조리개(710 및 730) 뒤의 다중 모드 출력 섬유들에 각각 결합시킨다. 다중 모드 출력 섬유(740)는 광을 스펙트로미터(750)로 중계하며, 스펙트로미터는 광을 분광 분포(760)의 스펙트럼 성분으로 분리한다. 검출기 어레이(770)는 각 컬러로부터 세기를 검출한다. 측정된 회절 차수의 각도 스펙트럼은 다른 스펙트럼 채널에서 공정 변화 정렬 위치 오차를 수정하기 위해 사용된다.
도 5는 국부적 높이 및 경사를 측정하기 위한 계측 시스템을 보여주고 있다. 이전 실시예에서와 같이, 광원(600)은 스폿 미러(620)에 의해 반사되고 웨이퍼(W)에 충돌하는 조명 빔(610)을 생성한다. 조명 빔(610)은 웨이퍼(W) 상의 타겟에 의해 회절되며, ±1 회절 차수(227 및 228)는 렌즈(640)와 광학계(650)를 포함하는 대물렌즈 시스템(630)에 의해 수집된다. 빔 스플리터(660)는 렌즈(800), 공간 광 변조기(810), 렌즈(820), 및 회절 차수를 분할하는 퓨필 디바이더(630)를 포함하는 제1 계측 채널로 광을 전향시킨다. 광학계 시스템(840)은 변조된 회절 차수를 출력 시야 조리개(850 및 870) 뒤에 위치되어 있는 다중 모드 출력 섬유로 재이미지화한다. 섬유(740)는 위에서 설명된 바와 같이 광을 스펙터로미터(750)와 센서(760) 상으로 중계한다. 도 5의 배열체는 또한 직교 편광의 회절 차수를 제2 계측 채널(890)로 전환시키는 픽-오프(pick-off) 미러(880)를 포함하고 있다. 이러한 배열체를 사용하여 회절 차수 변위의 초분광 검출은 국부적인 높이 및 기울기(slope)와 관련된다. 국부적인 높이와 기울기의 정보(knowledge)는 대응하는 정렬 위치 오차에 대한 보정을 가능하게 한다.
실시예의 또 다른 양태에 따르면, 방사조도 분포로부터 스펙트럼 정보를 추출하는 방법이 도 6의 흐름도에서 보여지고 있다. 단계 S10에서, 타겟을 조사하는 것으로부터 회절 차수가 수집된다. 단계 S20에서, 회절 차수는 회절 차수를 수집하도록 배열된 광학 시스템의 퓨필 평면에서 변조된다. 단계 S30에서, 변조된 회절 차수는 다중 모드 광섬유와 같은 고체 상태 광학 디바이스에 결합시킴으로써 통합된다. 단계 S40에서, 통합 변조된 회절 차수의 스펙트럼 함량은, 예를 들어 역다중화기 및 광검출기로 구현될 수 있는 스펙트로미터에 의해 결정된다.
실시예가 다음 조항을 이용하여 더 설명될 수 있다:
1. 기판 상의 정렬 마크의 매개변수를 측정하기 위한 장치는;
정렬 마크로부터 적어도 하나의 회절 차수를 받아들이도록 배열된 광학 시스템으로서, 변조된 회절 차수를 생성하기 위해, 광학 시스템의 퓨필 평면 및/또는 정렬 마크 평면에 공액인 평면에서 적어도 하나의 회절 차수의 방사조도 분포를 변조하기 위한 구성 가능한 공간 광 변조기를 포함하는 광학 시스템; 및
변조된 회절 차수를 받아들이도록 배열된 고체 상태 광학 디바이스를 포함한다.
2. 조항 1의 장치는 변조된 회절 차수를 고체 상태 광학 디바이스로부터 받아들이도록 그리고 변조된 회절 차수 내의 하나 이상의 스펙트럼 성분의 세기를 결정하도록 배열된 스펙트로미터를 더 포함한다.
3. 조항 1 또는 2의 장치에서, 회절 차수는 1차 회절 차수이다.
4. 조항 1 내지 3 중 어느 한 조항의 장치에서, 구성 가능한 공간 광 변조기는 저차 다항식으로서 특성화되는 아포다이제이션을 수행하는 일정한 아포다이저(apodizer)를 포함한다.
5. 조항 1 내지 3 중 어느 한 조항의 장치에서, 구성 가능한 공간 광 변조기는 디지털 마이크로미러 디바이스를 포함한다.
6. 조항 1 내지 3 중 어느 한 조항의 장치에서, 구성 가능한 공간 광 변조기는 액정 디바이스를 포함한다.
7. 조항 1 내지 3 중 어느 한 조항의 장치에서, 구성 가능한 공간 광 변조기는 실리콘 액정 표시 디바이스를 포함한다.
8. 조항 1 내지 3 중 어느 한 조항의 장치에서, 구성 가능한 공간 광 변조기는 미세 전자 기계 시스템을 포함한다.
9. 조항 1 내지 3 중 어느 한 조항의 장치에서, 구성 가능한 공간 광 변조기는 적어도 하나의 정규 기저 함수에 따라 회절 차수를 성형한다.
10. 조항 2의 장치에서, 스펙트로미터는 복수의 다이크로익 미러와 복수의 광검출기를 포함한다.
11. 조항 2의 장치에서, 스펙트로미터는 역다중화기를 포함하며, 역다중화기는 적어도 하나의 기저 함수의 계수를 추출한다.
12. 조항 2의 장치에서, 스펙트로미터는 역다중화기 및 광검출기를 포함한다.
13. 조항 1 내지 12 중 어느 한 조항의 장치에서, 고체 상태 광학 디바이스는 다중-모드 광섬유를 포함한다.
14. 조항 1 내지 13 중 어느 한 조항의 장치에서, 매개변수는 정렬 마크 내의 비대칭이다.
15. 조항 1 내지 13 중 어느 한 조항의 장치에서, 매개변수는 퓨필 또는 웨이퍼 공액 평면에서 측정된 회절 차수의 각도 함량의 변화이다.
16. 조항 16의 장치에서, 변화는 회절 차수 방사조도 분포의 무게 중심에서의 변위이다.
17. 조항 1 내지 13 중 어느 한 조항의 장치에서, 매개변수는 정렬 마크 내의 틸트의 양이다.
18. 조항 1 내지 13 중 어느 한 조항의 장치에서, 매개변수는 정렬 마크의 위치의 높이 변화이다.
19. 기판 상의 정렬 마크의 매개변수를 측정하는 방법이 개시되며, 본 방법은:
적어도 하나의 회절 차수를 생성하는 것; 및
퓨필 또는 웨이퍼 공액 평면에서 회절 차수를 변조하는 것을 포함한다.
20. 조항 19의 방법은
회절 차수를 통합하기 위해 고체 상태 광학 장치를 사용하는 단계; 및
회절 차수의 스펙트럼 함량을 결정하는 단계를 더 포함한다.
21. 조항 19의 방법에서, 회절 차수는 1차 회절 차수이다.
22. 조항 19 내지 21 중 어느 한 조항의 방법에서, 변조 단계는 공간 광 변조기에 의해 수행된다.
23. 조항 19 내지 21 중 어느 한 조항의 방법에서, 변조 단계는 디지털 마이크로미러 디바이스에 의해 수행된다.
24. 조항 19 내지 21 중 어느 한 조항의 방법에서, 변조 단계는 액정 디바이스에 의해 수행된다.
25. 조항 19 내지 21 중 어느 한 조항의 방법에서, 변조 단계는 실리콘 액정 표시 디바이스에 의해 수행된다.
26. 조항 19 내지 21 중 어느 한 조항의 방법에서, 변조 단계는 미세 전자 기계 시스템에 의해 수행된다.
27. 조항 19 내지 21 중 어느 한 조항의 방법에서, 변조 단계는 적어도 하나의 정규 기저 함수에 따라 회절 차수를 성형하는 것을 포함한다.
28. 조항 17 내지 25 중 어느 한 조항의 방법에서, 회절 차수 고체 상태 광학 디바이스를 통합하기 위해 고체 상태 광학 디바이스를 사용하는 단계는 다중 모드 광섬유를 사용하여 수행된다.
29. 조항 20의 방법에서, 회절 차수의 스펙트럼 함량을 결정하는 단계는 적어도 하나의 기저 함수의 계수를 추출하는 것을 포함한다.
30. 조항 20의 방법에서, 회절 차수의 스펙트럼 함량을 결정하는 단계는 역다중화기와 광검출기를 포함하는 스펙트로미터에 의해 수행된다.
31. 조항 17 내지 30 중 어느 한 조항의 방법에서, 매개변수는 정렬 마크 내의 비대칭이다.
32. 조항 17 내지 30 중 어느 한 조항의 방법에서, 매개변수는 퓨필 또는 웨이퍼 공액 평면에서 측정된 회절 차수의 각도 함량의 변화이다.
33. 조항 32의 방법에서, 변화는 회절 차수 방사조도 분포의 무게 중심에서의 변위이다.
34. 조항 17 내지 30 중 어느 한 조항의 방법에서, 매개변수는 정렬 마크 내의 틸트의 양이다.
35. 조항 17 내지 30 중 어느 한 조항의 방법에서, 매개변수는 정렬 마크의 위치의 높이 변화이다.
본 명세서에서는 IC의 제조에서의 리소그래피 장치의 사용에 대하여 특정 참조가 이루어질 수 있지만, 본 명세서에서 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 대해 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 장치는 일반적으로 리소그래피 툴로 지칭될 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건 또는 대기 (비진공) 조건을 사용할 수 있다.
광학 리소그래피의 맥락에서 본 발명의 실시예의 사용에 대해 위에서 특정 참조가 이루어질 수 있지만, 문맥이 허용하는 경우 본 발명은 광학 리소그래피에 제한되지 않으며 다른 적용, 예를 들어 임프린트 리소그래피에서 사용될 수 있다는 점이 인식될 것이다.
문맥이 허용하는 경우, 본 발명의 실시예는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예는 또한 기계-판독 가능한 매체에 저장된 명령어로서 구현될 수 있으며, 이 매체는 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있다. 기계-판독 가능한 매체는 기계 (예를 들어, 컴퓨팅 디바이스)에 의해 판독 가능한 형태로 정보를 저장 또는 전송하기 위한 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독 가능한 매체는 판독 전용 메모리(ROM); 랜덤 액세스 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 명령어는 본 명세서에서 특정 동작을 수행하는 것으로서 설명될 수 있다. 그러나 이러한 설명은 단지 편의를 위한 것이라는 점 그리고 이러한 작동은 사실은 연산 디바이스, 프로세서, 컨트롤러, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스에 기인하며, 이렇게 하는 것은 액추에이터 또는 다른 디바이스를 물질계(physical world)와 상호 작용할 수 있게 한다는 점이 인식되어야 한다.
위에서 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 위의 설명은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 아래에 제시되는 청구범위의 범위를 벗어남이 없이 설명된 바와 같은 본 발명에 대한 변형이 이루어질 수 있다는 것이 당 업자에게 명백할 것이다.

Claims (18)

  1. 기판 상의 정렬 마크의 매개변수를 측정하기 위한 장치에 있어서;
    상기 정렬 마크로부터 적어도 하나의 회절 차수를 받아들이도록 배열된 광학 시스템으로서, 변조된 회절 차수를 생성하기 위해, 광학 시스템의 퓨필 평면 및/또는 정렬 마크 평면에 공액인 평면에서 상기 적어도 하나의 회절 차수의 방사조도 분포를 변조하기 위한 구성 가능한 공간 광 변조기를 포함하는, 광학 시스템; 및
    상기 변조된 회절 차수를 받아들이도록 배열된 고체 상태 광학 디바이스를 포함하는, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 변조된 회절 차수를 상기 고체 상태 광학 디바이스로부터 받아들이도록 그리고 상기 변조된 회절 차수 내의 하나 이상의 스펙트럼 성분의 세기를 결정하도록 배열된 스펙트로미터를 더 포함하는, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회절 차수는 1차 회절 차수인, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구성 가능한 공간 광 변조기는 저차 다항식으로서 특성화되는 아포다이제이션을 수행하는 일정한 아포다이저(apodizer)를 포함하는, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구성 가능한 공간 광 변조기는 디지털 마이크로미러 디바이스를 포함하는, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구성 가능한 공간 광 변조기는 액정 디바이스를 포함하는, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구성 가능한 공간 광 변조기는 실리콘 액정 표시 디바이스(liquid crystal on silicon device)를 포함하는, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구성 가능한 공간 광 변조기는 미세 전자 기계 시스템을 포함하는, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구성 가능한 공간 광 변조기는 적어도 하나의 정규 기저 함수(normal basis function)에 따라 회절 차수를 성형하는, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 스펙트로미터는 복수의 다이크로익 미러(dichroic mirror)와 복수의 광검출기를 포함하는, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  11. 제2항에 있어서, 상기 스펙트로미터는 역다중화기를 포함하며, 상기 역다중화기는 적어도 하나의 기저 함수의 계수를 추출하는, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  12. 제2항에 있어서, 상기 스펙트로미터는 역다중화기 및 광검출기를 포함하는,, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 상태 광학 디바이스는 다중 모드 광섬유를 포함하는, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매개변수는 정렬 마크 내의 비대칭인, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매개변수는 퓨필 또는 웨이퍼 공액 평면에서 측정된 회절 차수의 각도 함량(angular content)의 변화인, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  16. 제16항에 있어서, 상기 변화는 회절 차수 방사조도 분포의 무게 중심에서의 변위인, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매개변수는 상기 정렬 마크 내의 틸트(tilt)의 양인, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
  18. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매개변수는 상기 정렬 마크의 위치의 높이 변화인, 정렬 마크 매개변수 측정 장치.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024184017A1 (en) * 2023-03-06 2024-09-12 Asml Netherlands B.V. Broad spectrum metrology systems and methods for various metrology mark types

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006060214A (ja) * 2004-08-16 2006-03-02 Asml Netherlands Bv 角度分解した分光リソグラフィの特徴付けの方法および装置
KR20180045026A (ko) * 2015-09-23 2018-05-03 케이엘에이-텐코 코포레이션 분광 빔 프로파일 오버레이 계측
JP2018514807A (ja) * 2015-04-21 2018-06-07 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 傾斜デバイス設計のための計測ターゲット設計
KR20190094432A (ko) * 2016-12-19 2019-08-13 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 계측 센서, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3977324B2 (ja) 2002-11-12 2007-09-19 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置
DE102005013969A1 (de) * 2005-03-26 2006-10-05 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Verfahren zur mikroskopischen Untersuchung einer räumlichen Feinstruktur
US9228943B2 (en) * 2011-10-27 2016-01-05 Kla-Tencor Corporation Dynamically adjustable semiconductor metrology system
US9163935B2 (en) * 2011-12-12 2015-10-20 Asml Netherlands B.V. Device manufacturing method and associated lithographic apparatus, inspection apparatus, and lithographic processing cell
JP2018517933A (ja) * 2015-06-05 2018-07-05 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. アライメントシステム
JP6632252B2 (ja) 2015-08-21 2020-01-22 キヤノン株式会社 検出装置、インプリント装置、物品の製造方法及び照明光学系
US10241426B2 (en) * 2015-08-27 2019-03-26 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10078269B2 (en) * 2015-10-02 2018-09-18 Nikon Corporation Array of encoders for alignment measurement
EP3387481B1 (en) * 2015-12-07 2024-09-25 ASML Holding N.V. Objective lens system
WO2017108411A1 (en) 2015-12-23 2017-06-29 Asml Netherlands B.V. Metrology method and apparatus
WO2017125352A1 (en) * 2016-01-19 2017-07-27 Asml Netherlands B.V. Position sensing arrangement and lithographic apparatus including such an arrangement, position sensing method and device manufacturing method
WO2017148665A1 (en) * 2016-03-01 2017-09-08 Asml Netherlands B.V. Metrology apparatus, method of measuring a structure and lithographic apparatus
JP6618422B2 (ja) 2016-05-23 2019-12-11 パイロットインキ株式会社 ゲーム玩具
EP3467591A4 (en) * 2016-05-31 2020-02-12 Nikon Corporation MARKING DETECTION DEVICE, MARKING DETECTION METHOD, MEASURING DEVICE, EXPOSURE DEVICE, EXPOSURE METHOD AND DEVICE MANUFACTURING METHOD
EP3296723A1 (en) 2016-09-14 2018-03-21 ASML Netherlands B.V. Illumination source for an inspection apparatus, inspection apparatus and inspection method
US10551749B2 (en) * 2017-01-04 2020-02-04 Kla-Tencor Corporation Metrology targets with supplementary structures in an intermediate layer
US11175593B2 (en) * 2018-04-26 2021-11-16 Asml Netherlands B.V. Alignment sensor apparatus for process sensitivity compensation
EP3575875A1 (en) * 2018-05-31 2019-12-04 ASML Netherlands B.V. Measurement apparatus and method of measuring a target

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006060214A (ja) * 2004-08-16 2006-03-02 Asml Netherlands Bv 角度分解した分光リソグラフィの特徴付けの方法および装置
JP2018514807A (ja) * 2015-04-21 2018-06-07 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 傾斜デバイス設計のための計測ターゲット設計
KR20180045026A (ko) * 2015-09-23 2018-05-03 케이엘에이-텐코 코포레이션 분광 빔 프로파일 오버레이 계측
KR20190094432A (ko) * 2016-12-19 2019-08-13 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 계측 센서, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법

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