KR20230021002A - 내장 동축 조명부를 갖는 리소그래피 사전-정렬 이미징 센서 - Google Patents
내장 동축 조명부를 갖는 리소그래피 사전-정렬 이미징 센서 Download PDFInfo
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Abstract
패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템이 개시된다. 본 시스템은 패터닝 디바이스를 향하여 법선 방향을 따라 입사 빔을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 조명 소스를 포함한다. 본 시스템은 패터닝 디바이스로부터 0차 굴절 빔을 받아들이도록 구성된, 법선 방향을 따른 대물 렌즈 그룹 채널을 더 포함한다. 본 시스템은 제1 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제1 광 리플렉터를 더 포함한다. 본 시스템은 제1 재귀반사된 빔을 제1 광 센서로 투과시키도록 구성된 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 더 포함한다. 제1 광 센서는 패터닝 디바이스의 위치 특징을 결정하기 위해 제1 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 6월 9일에 출원된 미국 예비 특허 출원 제63/036,645호의 우선권을 주장하며, 이는 원용에 의해 전체적으로 본 명세서에 포함된다.
본 발명은, 예를 들어 리소그래피 장치에서 사용될 수 있는 내장 동축 조명부를 갖는 사전-정렬 이미징 센서에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판 상으로, 일반적으로 기판의 타겟 부분 상으로 적용하는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC) 또는 기능적이 되도록 디자인된 다른 디바이스의 제조에 사용될 수 있다. 그 예에서, 마스크 또는 레티클로 대안적으로 지칭될 수 있는 패터닝 디바이스는 기능적이 되도록 디자인된 디바이스의 개별 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판 (예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 다이의 일부, 하나 또는 여러 다이를 포함하는) 타겟 부분 상으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 전형적으로 기판 상에 제공된 방사선 민감성 재료 (레지스트)의 층 상으로의 이미징을 통해 이루어진다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접 타겟 부분들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는 전체 패턴을 타겟 부분 상으로 한 번에 노광시킴으로써 각 타겟 부분이 조사되는 소위 스테퍼, 및 패턴을 주어진 방향 ("스캐닝" 방향)으로 방사선 빔을 통해 스캔하면서 동시에 기판을 이 방향에 평행하게 또는 역평행하게 스캔함으로써 각 타겟 부분이 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 패턴을 기판 상으로 임프린팅함으로써 패턴을 패터닝 디바이스로부터 기판으로 전사하는 것이 또한 가능하다.
반도체 디바이스와 같은 디바이스를 제조하는 것은 전형적으로 다수의 제조 공정을 이용하여 기판 (예를 들어, 반도체 웨이퍼)을 처리하는 것을 포함하여 디바이스의 다양한 피처 그리고 종종 다수의 층을 형성한다. 이러한 층 및/또는 피처는 전형적으로, 예를 들어 증착, 리소그래피, 에칭, 화학적-기계적 연마 및 이온 주입을 사용하여 제조 및 처리된다. 다수의 디바이스는 기판 상의 복수의 다이 상에 제조될 수 있으며 그후 개별 디바이스들로 분리될 수 있다. 이 디바이스 제조 공정은 패터닝 공정으로 간주될 수 있다. 패터닝 공정은 기판 상에 패턴을 제공하기 위해, 리소그래피 장치를 사용하는 광학 및/또는 나노임프린트 리소그래피와 같은 패턴 전사 단계를 포함하며, 그리고 전형적으로 그러나 선택적으로, 현상 장치에 의한 레지스트 현상, 베이크 툴을 사용한 기판의 베이킹, 에칭 장치에 의하여 패턴을 에칭하는 것 등과 같은 하나 이상의 관련된 패턴 처리 단계를 포함한다. 또한, 하나 이상의 계측 공정이 패터닝 공정에 포함된다.
계측 공정은 패터닝 공정 동안 다양한 단계에서 사용되어 공정을 모니터링 및/또는 제어할 수 있다. 예를 들어, 계측 공정은 패터닝 공정 동안 기판 상에 형성된 피처의 상대적인 위치 (예를 들어, 레지스트레이션(registration), 오버레이, 정렬 등) 또는 치수 (예를 들어, 선 폭, 임계 치수(CD), 두께, 등)아 같은 기판의 하나 이상의 특성을 측정하기 위하여 사용될 수 있으며, 따라서 예를 들어 패터닝 공정의 성능은 하나 이상의 특성으로부터 결정될 수 있다. 하나 이상의 특성이 받아들여질 수 없다면 (예를 들어, 특성(들)에 대한 사전 결정된 범위 밖), 패터닝 공정의 하나 이상의 변수는, 예를 들어 하나 이상의 특성의 측정을 기반으로 디자인되고 변경될 수 있으며, 따라서 패터닝 공정에 의해 제조된 기판은 허용 가능한 특성(들)을 갖는다.
리소그래피 및 기타 패터닝 공정 기술의 발전으로 기능적 요소의 크기는 지속적으로 감소하는 반면 디바이스 당, 트랜지스터와 같은 기능 요소의 양은 수십 년 동안 꾸준히 증가하였다. 한편, 오버레이, 임계 치수(CD) 등의 측면에서 있어서 정확성의 요구 사항은 점점 더 엄격해지고 있다. 오버레이 오차, CD 오차 등의 오차는 패터닝 공정에서 필연적으로 생성될 것이다. 예를 들어, 이미징 오차는 광학 수차, 패터닝 디바이스 가열, 패터닝 디바이스 오차 및/또는 기판 가열로 인해 생성될 수 있으며 또한, 예를 들어 오버레이, CD 등의 측면에서 특징지어질 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 오차는 에칭, 현상, 베이크 등에서와 같은 패터닝 공정의 다른 부분에서 도입될 수 있으며, 또한 유사하게 예를 들어 오버레이, CD 등의 측면에서 특징지어질 수 있다. 오차는, 디바이스의 기능 장애 또는 기능하는 디바이스의 하나 이상의 전기적 문제를 포함하는, 장치의 기능 측면에서 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 이 오차를 특징화하고 또한 이 오차들 중 하나 이상을 줄이거나 최소화하기 위해 패터닝 공정을 디자인, 수정, 제어하기 위한 조치를 취할 수 있는 것이 바람직하다.
생성될 수 있는 이러한 오차는 하나는 패터닝 디바이스를 대응하는 패터닝 디바이스 정전 척으로 그리고 그와 함께 이송하는 것을 수반한다. 이러한 이송은 패터닝 디바이스와 패터닝 디바이스 정전 척의 상대적 기울기가 부적절할 경우 패터닝 디바이스, 척, 또는 둘 모두에 대한 잠재적인 손상을 초래할 수 있다. 예를 들어, 패터닝 디바이스의 기계적 및 위치 설정 허용 오차의 변화는 높은 코너 충격 및 정전 척과의 예측할 수 없는 첫 번째 접촉점으로 이어질 수 있으며 따라서 잠재적으로 하나 또는 둘 모두를 손상시킬 수 있다.
더욱이, 패터닝 디바이스의 상대적 기울기 및/또는 패터닝 디바이스가 정전 척으로 이송될 때 기울어진 패터닝 디바이스에 의해 야기되는 손상은 또한 패터닝 공정에서 잠재적인 부정확성을 야기할 수 있으며, 이는 손상된 또는 작동하지 않는 회로를 초래할 수 있다. 이와 같이, 이 오차는 또한 장비의 손상, 비효율적인 처리, 낭비 및 처리 지연으로 인한 추가 비용에 기여할 수 있다.
따라서, 이송 작동시 패터닝 디바이스와 정전 척을 보호하고 나아가 패터닝 정확도를 보장하기 위해 패터닝 디바이스의 사전-정렬 이미지 센서를 제공할 필요가 있다.
일부 실시예에서, 개시된 패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템은, 패터닝 디바이스를 향하여 법선 방향을 따라 입사 빔을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 조명 소스; 패터닝 디바이스로부터 0차 굴절 빔을 받아들이도록 구성된, 법선 방향을 따른 대물 렌즈 그룹 채널; 제1 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제1 광 리플렉터; 및 제1 재귀반사된 빔을 제1 광 센서로 투과시키도록 구성된 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 포함한다. 제1 광 센서는 패터닝 디바이스의 위치 특징을 결정하기 위해 제1 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 조명 소스는 제1 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 입사 빔을 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 방출하도록 구성된 제1 조명 소스를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 조명 소스는 제1 이미지 렌즈 그룹 채널의 가까이에 배열된 제1 조명 소스를 포함하며; 그리고 제1 이미지 렌즈 그룹 채널은 제1 조명 소스로부터 방출된 입사 광을 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 따른 방향으로 전향시키도록 구성된 제1 소스 리플렉터를 포함한다.
일부 실시예에서, 제1 광 리플렉터는 제1 빔 스플리터를 포함하며; 그리고 시스템은 제1 빔 스플리터로부터 0차 굴절 빔을 받아들이도록 구성된 하부 대물 렌즈 그룹 채널, 제2 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제2 광 리플렉터, 및 제2 재귀반사된 빔을 제2 광 센서로 투과시키도록 구성된 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 더 포함한다. 제2 광 센서는 패터닝 디바이스의 추가 위치 특징을 결정하기 위해 제2 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 제1 및 제2 광 센서는 패터닝 디바이스의 X-Y 평면 위치 특징 및 회전 특징을 결정하기 위해 제1 및 제2 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 조명 소스는 제2 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 입사 빔을 하부 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 방출하도록 구성된 제1 조명 소스를 포함한다.
일부 실시예에서, 제1 조명 소스는 제1 및 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 동시에 조명한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 조명 소스는 제2 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 입사 빔을 하부 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 방출하도록 구성된 제2 조명 소스를 더 포함하며; 그리고 제1 조명 소스와 제2 조명 소스는 상이한 파장들을 생성한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 조명 소스는, 제1 이미지 렌즈 그룹 채널의 가까이에 배열된 제1 조명 소스; 및 제2 이미지 렌즈 그룹 채널의 가까이에 배열된 제2 조명 소스를 포함한다. 제1 이미지 렌즈 그룹 채널은 제1 조명 소스로부터 방출된 입사 광을 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제1 방향으로 전향시키도록 구성된 제1 소스 리플렉터를 포함하며, 그리고 제2 이미지 렌즈 그룹 채널은 제2 조명 소스로부터 방출된 입사 광을 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제2 방향으로 전향시키도록 구성된 제2 소스 리플렉터를 포함한다.
일부 실시예에서, 제1 조명 소스와 제2 조명 소스는 상이한 파장들을 생성한다.
일부 실시예에서, 본 시스템은 제3 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제3 광 리플렉터, 및 제3 재귀반사된 빔을 제3 광 센서에 집속시키도록 구성된 콜리메이터를 포함하는 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 더 포함한다. 제3 광 센서는 패터닝 디바이스의 상대적인 기울기를 결정하기 위해 집속된 제3 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 조명 소스는 제2 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 제1, 제2 및 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 동시에 조명하기 위하여 하부 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 입사 빔을 방출하도록 구성된 제1조명 소스를 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 조명 소스는 제2 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 하부 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 입사 빔을 방출하도록 구성된 제2 조명 소스를 더 포함하며; 제1 조명 소스와 제2 조명 소스는 상이한 파장들을 생성한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 조명 소스는 시준된 빔을 생성하는 제3 광원을 포함하고, 시준된 빔은 상기 패터닝 디바이스를 조명하며; 제3 광 센서는 제3 광 센서의 초점과 집속된 제3 재귀반사된 빔에 의해 생성된 지점 사이의 변위 측정을 기반으로 패터닝 디바이스의 상대적인 기울기를 측정하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 제3 광원은 패터닝 디바이스의 균일한 조명을 제공하도록 구성된 동축 쾰러(Kohler) 조명 소스이다.
일부 실시예에서, 제3 광원은 제3 이미지 렌즈 그룹 채널의 가까이에 배열된다. 제3 이미지 렌즈 그룹 채널은 제3 조명 소스로부터 방출된 시준된 빔을 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제3 방향으로 전향시키도록 구성된 제3 소스 리플렉터를 포함한다.
일부 실시예에서, 제3 광원은 대물 렌즈 그룹 채널 내에 배치된다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 조명 소스는, 제1 이미지 렌즈 그룹 채널에 인접하게 배열된 제1 조명 소스; 제2 이미지 렌즈 그룹 채널에 인접하게 배열된 제2 조명 소스; 및 제3 이미지 렌즈 그룹 채널에 인접하게 배열된 제3 조명 소스를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 이미지 렌즈 그룹 채널은 제1 조명 소스로부터 방출된 입사 광을 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제1 방향으로 전향시키도록 구성된 제1 소스 리플렉터를 포함하고, 제2 이미지 렌즈 그룹 채널은 제2 조명 소스로부터 방출된 입사 광을 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제2 방향으로 전향시키도록 구성된 제2 소스 리플렉터를 포함하며, 그리고 제3 이미지 렌즈 그룹 채널은 제3 조명 소스로부터 방출된 입사 광을 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제3 방향으로 전향시키도록 구성된 제3 소스 리플렉터를 포함한다.
일부 실시예에서, 본 발명은 또한 개시된 패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템을 포함하는 리소그래피 장치를 제공한다.
본 발명의 다양한 실시예의 구조 및 작동뿐만 아니라 본 발명의 추가적인 특징 및 이점이 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명된다. 본 발명은 본 명세서에서 설명된 특정 실시예에 제한되지 않는다는 점이 주목된다. 이러한 실시예는 단지 예시의 목적으로 본 명세서에 제시된다. 추가 실시예는 본 명세서에 포함된 교시를 기반으로 관련 기술 분야(들)의 숙련된 자에게 명백할 것이다.
본 명세서에 포함되고 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명을 도시하며, 더 나아가 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하고 관련 기술 분야(들)의 숙련된 자가 본 발명을 만들고 사용하는 것을 가능하게 하는 역할을 한다.
도 1은 일부 실시예에 따른 반사형 리소그래피 장치의 개략도를 보여주고 있다.
도 2는 일부 실시예에 따른 투과형 리소그래피 장치의 개략도를 보여주고 있다.
도 3은 일부 실시예에 따른 반사형 리소그래피 장치의 상세한 개략도를 보여주고 있다.
도 4는 일부 실시예에 따른 리소그래피 셀의 개략도를 보여주고 있다.
도 5 내지 도 10은 다양한 실시예에 따른 다양한 사전-정렬 센서 시스템의 개략도를 보여주고 있다.
본 발명의 특징 및 이점은 도면과 함께 취해질 때 아래에서 제시되는 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이며, 도면에서 동일한 참조 문자들은 그 전반에 걸쳐 대응하는 요소를 식별한다. 도면에서, 유사한 참조 번호는 전반적으로 동일하고, 기능적으로 유사하며, 및/또는 구조적으로 유사한 요소를 나타낸다. 부가적으로, 전반적으로 참조 번호의 가장 좌측의 숫자(들)는 참조 번호가 처음 나타나는 도면을 식별한다. 달리 명시되지 않는 한, 본 명세서의 전체에 걸쳐 제공된 도면은 축척대로 그려진 도면(to-scale drawings)으로서 해석되어서는 안된다.
도 1은 일부 실시예에 따른 반사형 리소그래피 장치의 개략도를 보여주고 있다.
도 2는 일부 실시예에 따른 투과형 리소그래피 장치의 개략도를 보여주고 있다.
도 3은 일부 실시예에 따른 반사형 리소그래피 장치의 상세한 개략도를 보여주고 있다.
도 4는 일부 실시예에 따른 리소그래피 셀의 개략도를 보여주고 있다.
도 5 내지 도 10은 다양한 실시예에 따른 다양한 사전-정렬 센서 시스템의 개략도를 보여주고 있다.
본 발명의 특징 및 이점은 도면과 함께 취해질 때 아래에서 제시되는 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이며, 도면에서 동일한 참조 문자들은 그 전반에 걸쳐 대응하는 요소를 식별한다. 도면에서, 유사한 참조 번호는 전반적으로 동일하고, 기능적으로 유사하며, 및/또는 구조적으로 유사한 요소를 나타낸다. 부가적으로, 전반적으로 참조 번호의 가장 좌측의 숫자(들)는 참조 번호가 처음 나타나는 도면을 식별한다. 달리 명시되지 않는 한, 본 명세서의 전체에 걸쳐 제공된 도면은 축척대로 그려진 도면(to-scale drawings)으로서 해석되어서는 안된다.
본 명세서는 본 발명의 특징을 포함하는 하나 이상의 실시예를 개시한다. 개시된 실시예(들)는 단지 본 발명을 예시한다. 본 발명의 범위는 개시된 실시예(들)에 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구범위에 의해 규정된다.
설명된 실시예(들) 그리고 "일 실시예", "실시예", "예 실시예", "예시적인 실시예", 등에 대한 본 명세서에서의 언급은 설명된 실시예(들)가 특정 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 특정 특징, 구조 또는 특성을 반드시 포함하지 않을 수 있다는 점을 나타낸다. 더욱이, 이러한 어구들이 반드시 동일한 실시예를 언급하는 것은 아니다. 또한, 특정 특징, 구조 또는 특성이 실시예와 관련하여 설명될 때, 명확하게 설명되었는지의 여부에 관계없이 다른 실시예와 관련하여 이러한 특징, 구조 또는 특성에 영향을 미치는 것이 본 기술 분야의 숙련된 자의 지식 내에 있다는 점이 이해된다.
"밑에(beneath)", "아래에(below)", "하부(lower)", "위에(above)", "상에(on)", "상부(upper)" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는 설명의 용이함을 위하여 본 명세서에서 사용되어 도면에 도시된 바와 같은 또 다른 요소(들) 또는 특징(들)에 대한 하나의 요소 또는 특징의 관계를 설명할 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향에 더하여 사용 또는 작동 중인 디바이스의 상이한 배향을 포함하도록 의도된다. 본 장치는 달리 (90도 회전된 또는 다른 배향에서) 배향될 수 있으며, 그에 따라서 본 명세서에서 사용되는 공간적으로 상대적인 설명어(descriptor)는 마찬가지로 해석될 수 있다.
용어 "약"은 특정 기술을 기반으로 달라질 수 있는 주어진 양의 값을 나타내기 위하여 본 명세서에서 사용될 수 있다. 특정 기술을 기반으로, 용어 "약"은, 예를 들어 값의 10 내지 30% (예를 들어, 값의 ±10%, ±20% 또는 ±30%) 내에서 달라지는 주어진 양의 값을 나타낼 수 있다.
본 발명의 실시예는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예는 또한 하나 이상의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수 있는 기계-판독 가능한 매체에 저장된 명령어로서 구현될 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 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스; 전기적, 광학적, 음향적 또는 다른 형태의 전파 신호 (예를 들어, 반송파, 적외 신호, 디지털 신호 등) 및 기타를 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴 및/또는 명령은 특정 작용을 수행하는 것으로 본 명세서에서 설명될 수 있다. 그러나 이러한 설명은 단지 편의를 위한 것이라는 점 그리고 그러한 동작은 실제로 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 명령 등을 실행하는 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 컨트롤러 또는 기타 디바이스에 기인한다는 점이 인식되어야 한다.
그러나 이러한 실시예를 더 상세히 설명하기 전에, 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 환경을 제시하는 것이 유익하다.
예시적인 리소그래피 시스템
도 1 및 도 2는 일부 실시예에 따른 리소그래피 장치(100) 및 리소그래피 장치(200)의 개략도를 각각 보여주고 있다. 일부 실시예에서, 리소그래피 장치(100)와 리소그래피 장치(200) 각각은 다음의; 방사선 빔(B) (예를 들어, 심자외 또는 극자외(EUV) 방사선)을 조정하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크, 레티클 또는 동적 패터닝 디바이스)(MA)를 지지하도록 구성되며 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치시키도록 구성된 제1 포지셔너(PM)에 연결되어 있는 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 및, 기판 (예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지시키도록 구성되며 기판(W)을 정확하게 위치시키도록 구성된 제2 포지셔너(PW)에 연결되어 있는 기판 테이블 (예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT)을 포함하고 있다. 본 명세서에서 추가로 설명될 바와 같이, 일루미네이터의 다른 구성이 개선된 조명 및 디자인의 압축성(compactness)을 위해 구현될 수 있다.
리소그래피 장치(100 및 200)는 또한 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 (예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함하는) 타겟 부분(C) 상으로 투영시키도록 구성된 투영 시스템(PS)을 갖고 있다. 리소그래피 장치(100)에서, 패터닝 디바이스(MA)와 투영 시스템(PS)은 반사형이다. 리소그래피 장치(200)에서, 패터닝 디바이스(MA)와 투영 시스템(PS)은 투과형이다.
조명 시스템(IL)은 방사선 빔(B)을 지향시키고, 성형(shaping)하고 또는 제어하기 위하여, 굴절식, 반사식, 반사 굴절식(catadioptric), 자기식, 전자기식, 정전식 또는 다른 유형의 광학 구성 요소 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 유형의 광학 구성 요소를 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 기준 프레임에 대한 패터닝 디바이스(MA)의 배향, 리소그래피 장치(100 및 200)들 중 적어도 하나의 디자인, 및 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지 여부와 같은 다른 조건에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지시킨다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지시키기 위해 기계적, 진공, 정전 또는 기타 클램핑 기술을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정될 수 있거나 이동 가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 센서를 이용함으로써, 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)가, 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있다는 것을 보장할 수 있다.
용어 "패터닝 디바이스"(MA)는 패턴을 기판(W)의 타겟 부분(C)에 생성하기 위한 것과 같은, 방사선 빔(B)의 횡단면에 패턴을 부여하기 위하여 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 지칭하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔(B)에 부여되는 패턴은 타겟 부분(C)에 생성되는 디바이스 내의 특정 기능 층에 대응하여 집적 회로를 생성할 수 있다.
패터닝 디바이스(MA)는 (도 2의 리소그래피 장치(200)에서와 같이) 투과식 또는 반사식 (도 1의 리소그래피 장치(100)에서와 같이) 일 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)의 예는 레티클, 마스크, 프로그램 가능한 미러 어레이, 및 프로그램 가능한 LCD 패널을 포함하고 있다. 마스크는 리소그래피에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary), 교번 위상-시프트 및 감쇠 위상-시프트와 같은 마스크 유형뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 유형을 포함한다. 프로그램 가능한 미러 어레이의 예는 소형 미러들의 매트릭스 배열체를 사용하며, 미러들의 각각은 들어오는 방사선 빔을 상이한 방향들로 반사시키기 위해 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진(tilted) 미러는 소형 미러의 매트릭스에 의하여 반사되는 방사선 빔(B)에 패턴을 부여한다.
용어 "투영 시스템"(PS)은 이용되고 있는 노광 방사선에 대해 또는 기판(W) 상에서의 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인에 대해 적합한, 굴절식, 반사식, 반사 굴절식, 자기식, 전자기식, 정전식 광학 시스템 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의 유형의 광학 시스템을 포함할 수 있다. 다른 가스는 너무 많은 방사선 또는 전자를 흡수할 수 있기 때문에 EUV 또는 전자 빔 방사선을 위해 진공 환경이 사용될 수 있다. 따라서 진공 벽 및 진공 펌프의 도움으로 전체 빔 경로에 진공 환경이 제공될 수 있다.
리소그래피 장치(100) 및/또는 리소그래피 장치(200)는 2개 (이중 스테이지) 이상의 기판 테이블(WT) (및/또는 2개 이상의 마스크 테이블)을 갖는 유형일 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기계에서, 부가적인 기판 테이블(WT)들이 동시에 사용될 수 있거나, 하나 이상의 다른 테이블(WT)이 노광을 위하여 사용되고 있는 동안 하나 이상의 테이블 상에서 준비 단계가 수행될 수 있다. 일부 상황에서, 부가적인 테이블은 기판 테이블(WT)이 아닐 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 받아들인다. 예를 들어 소스(SO)가 엑시머 레이저일 때 소스(SO)와 리소그래피 장치(100, 200)는 별개의 물리적 개체일 수 있다. 이러한 경우에, 소스(SO)는 리소그래피 장치(100 또는 200)의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔(B)은, 예를 들어 적절한 지향 미러 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 (도 2 내의) 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 나아간다. 다른 경우에, 예를 들어 소스(SO)가 수은 램프일 때, 소스(SO)는 리소그래피 장치(100, 200)의 필수 부분일 수 있다. 소스(SO)와 일루미네이터(IL)는 필요하다면 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템으로 지칭될 수 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하기 위하여 (도 2 내의) 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내에서의 세기 분포의 적어도 외측 및/또는 내측 반경 방향 범위 (일반적으로 "σ-외측" 및 "σ-내측"으로 각각 지칭됨)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 집속기(IN) 및 집광기(CO)와 같은 (도 2 내의) 다양한 다른 구성 요소를 포함할 수 있다. 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 횡단면에 원하는 균일성과 세기 분포를 갖도록 방사선 빔을 조정하기 위해 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 방사선 빔(B)은 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에서 유지되는 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA)에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 리소그래피 장치(100)에서 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA)에서 반사된다. 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA)에서 반사된 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 투영 시스템은 빔(B)을 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 집속시킨다. 제2 포지셔너(PW) 및 위치 센서(IF2) (예를 들어, 간섭계 디바이스, 선형 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, (예를 들어, 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟 부분(C)들을 위치시키기 위하여) 기판 테이블(WT)은 정확하게 이동될 수 있다. 유사하게, 제1 포지셔너(PM) 및 또 다른 위치 센서(IF1)는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA)를 정확하게 위치시키기 위해 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다.
도 2를 참조하면, 방사선 빔(B)은 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블(MT) 상에서 유지되는 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크(MA))에 입사되며 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 가로지른 방사선 빔(B)은 빔을 투영 시스템(PS)을 통과하며, 투영 시스템은 빔을 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 집속시킨다. 투영 시스템은 조명 시스템 퓨필(IPU)에 공액인 퓨필(PPU)을 갖는다. 방사선의 일부는 조명 시스템 퓨필(IPU)에서의 세기 분포에서 나오며 마스크 패턴에서의 회절에 의해 영향을 받지 않고 마스크 패턴을 가로지르며 조명 시스템 퓨필(IPU)에서의 세기 분포의 이미지를 생성한다.
제2 포지셔너(PW) 및 위치 센서(IF) (예를 들어, 간섭계 디바이스, 선형 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, (예를 들어, 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟 부분(C)들을 위치시키기 위하여) 기판 테이블(WT)은 정확하게 이동될 수 있다. 유사하게, 제1 포지셔너(PM) 및 (도 2에서는 보이지 않는) 또 다른 위치 센서는 (예를 들어, 마스크 라이브러리로부터의 기계적 인출 후 또는 스캔 동안) 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확하게 위치시키기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 마스크 테이블(MT)의 이동은 장-스트로크 모듈 (개략적인 위치 설정) 및 단-스트로크 모듈 (세밀한 위치 설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이들은 제1 포지셔너(PM)의 일부를 형성한다. 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-스트로크 모듈 및 단-스트로크 모듈을 사용하여 실현될 수 있으며, 이들은 제2 포지셔너(PW)의 일부를 형성한다. (스캐너와 대조적으로) 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 단-스트로크 액추에이터에만 연결될 수 있거나, 고정될 수 있다. 마스크(MA)와 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2)와 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수 있다. (도시된 바와 같이) 기판 정렬 마크들은 전용 타겟 부분을 차지하고 있지만, 이들은 (스크라이브 레인 정렬 마크로 알려진) 타겟 부분들 사이의 공간에 위치될 수 있다. 유사하게, 하나보다 많은 다이가 마스크(MA)에 제공되는 상황에서, 마스크 정렬 마크는 다이들 사이에 위치될 수 있다.
마스크 테이블(MT)과 패터닝 디바이스(MA)는 진공 챔버에 있을 수 있으며, 진공 챔버 내부와 외부로 마스크와 같은 패터닝 디바이스를 이동시키기 위해 진공 내 로봇(IVR)이 사용될 수 있다. 대안적으로, 마스크 테이블(MT)과 패터닝 디바이스(MA)가 진공 챔버 외부에 있다면, 진공 내 로봇(IVR)과 유사하게 진공 외 로봇이 다양한 운송 작동을 위하여 사용될 수 있다. 진공 내 로봇과 진공 외 로봇 모두 이송 스테이션의 고정식 운동학적 마운트로의 임의의 페이로드 (예를 들어, 마스크)의 원활한 이송을 위하여 교정될 필요가 있다.
리소그래피 장치(200)는 패터닝 디바이스 이송 시스템을 포함할 수 있다. 예시적인 패터닝 디바이스 이송 시스템은, 예를 들어 진공 내 로봇(IVR), 마스크 테이블(MT), 제1 포지셔너(PM) 및 패터닝 디바이스를 이송 및 위치시키기 위한 다른 유사한 구성 요소를 포함하는 패터닝 디바이스 교환 장치(V)일 수 있다. 패터닝 디바이스 교환 장치(V)는 패터닝 디바이스 운반 컨테이너와 처리 툴 (예를 들어, 리소그래피 장치(200)) 사이에서 패터닝 디바이스를 이송시키도록 구성될 수 있다.
리소그래피 장치(100 및 200)는 다음의 모드들 중 적어도 하나의 모드에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT)와 기판 테이블(WT)은 기본적으로 고정된 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔(B)에 부여된 전체 패턴은 한 번에 타겟 부분(C) 상으로 투영된다 (즉, 단일 정적 노광). 그 후 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟 부분(C)이 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT)와 기판 테이블(WT)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟 부분(C) 상으로 투영되는 동안에 동시에 스캔된다 (즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 기본적으로 고정된 상태로 유지되어 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 유지시키며, 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟 부분(C) 상으로 투영되는 동안 기판 테이블(WT)은 이동되거나 스캔된다. 펄스형 방사선 소스(SO)가 이용될 수 있으며 프로그램 가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)의 각 이동 후에, 또는 스캔 동안의 연속적인 방사선 펄스들 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 프로그램 가능한 미러 어레이와 같은, 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크 없는(maskless) 리소그래피에 용이하게 적용될 수 있다.
설명된 사용 모드 또는 완전히 상이한 사용 모드에 대한 조합 및/또는 변형이 또한 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 리소그래피 장치(100)는 극자외(EUV) 소스를 포함하며, 이 소스는 EUV 리소그래피를 위한 EUV 방사선의 빔을 생성하도록 구성되어 있다. 일반적으로, EUV 소스는 방사선 시스템에 구성되며, 대응하는 조명 시스템은 EUV 소스의 EUV 방사선 빔을 조정하도록 구성된다.
도 3은 소스 컬렉터 장치(SO), 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)을 포함하는 리소그래피 장치(300)를 더욱 상세히 보여주고 있다. 소스 컬렉터 장치(SO)는 진공 환경이 소스 컬렉터 장치(SO)의 외함 구조체(220) 내에서 유지될 수 있도록 구성되고 배치되어 있다. EUV 방사선 방출 플라즈마(210)는 방전 생성 플라즈마 소스에 의해 형성될 수 있다. EUV 방사선은, 전자기 스펙트럼의 EUV 범위에서 방사선을 방출하도록 초고온 플라즈마(210)가 생성되는 가스 또는 증기, 예를 들어 Xe 가스, Li 증기 또는 Sn 증기에 의해 생성될 수 있다. 초고온 플라즈마(210)는, 예를 들어 적어도 부분적으로 이온화된 플라즈마를 야기하는 전기 방전에 의해 생성된다. 예를 들어, 10㎩의 Xe, Li, Sn 증기 또는 임의의 다른 적합한 가스 또는 증기의 부분 압력이 방사선의 효율적인 생성을 위해 요구될 수 있다. 일부 실시예에서, 여기된 주석(Sn)의 플라즈마가 제공되어 EUV 방사선을 생성한다.
고온 플라즈마(210)에 의해 방출된 방사선은 소스 챔버(211)로부터, 소스 챔버(211)의 개구 내 또는 뒤에 위치된 선택적 가스 배리어 또는 오염물 트랩(230) (일부 경우에 오염물 배리어 또는 포일 트랩으로도 지칭됨)을 통해 컬렉터 챔버(212) 내로 나아간다. 오염물 트랩(230)은 채널 구조체를 포함할 수 있다. 오염물 트랩(230)은 또한 가스 배리어, 또는 가스 배리어와 채널 구조체의 조합을 포함할 수 있다. 본 명세서에 추가로 표시된 오염물 트랩 또는 오염물 배리어(230)는 본 기술 분야에서 공지된 바와 같이 적어도 채널 구조체를 포함한다.
컬렉터 챔버(212)는 소위 그레이징(grazing) 입사 컬렉터일 수 있는 방사선 컬렉터(CO)를 포함할 수 있다. 방사선 컬렉터(CO)는 상류 방사선 컬렉터 측(251) 및 하류 방사선 컬렉터 측(252)을 갖고 있다. 컬렉터(CO)를 가로지르는 방사선은 격자 스펙트럼 필터(240)에서 반사되어 가상 소스 포인트(IF)에 집속될 수 있다. 가상 소스 포인트(IF)는 일반적으로 중간 초점(intermediate focus)으로 지칭되며, 소스 컬렉터 장치는 중간 초점(IF)이 외함 구조체(220)의 개구(219)에 또는 그 근처에 위치하도록 배열되어 있다. 가상 소스 포인트(IF)는 방사선 방출 플라즈마(210)의 이미지이다. 격자 스펙트럼 필터(240)는 특히 적외(IR) 방사선을 억제하기 위해 사용된다.
그 후에, 방사선은 조명 시스템(IL)을 가로지르며, 조명 시스템은 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 세기의 원하는 균일성뿐만 아니라 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(221)의 원하는 각도 분포를 제공하도록 배열된 패싯 필드 미러 디바이스(222) 및 패싯 퓨필 미러 디바이스(224)를 포함할 수 있다. 지지 구조체(MT)에 의해 유지되는 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선의 빔(221)의 반사시, 패터닝된 빔(226)이 형성되며, 패터닝된 빔(226)은 투영 시스템(PS)에 의하여 반사 요소(228, 230)를 통해, 웨이퍼 스테이지 또는 기판 테이블(WT)에 의해 유지되는 기판(W) 상으로 이미지화된다.
보여지는 것보다 더 많은 요소가 일반적으로 조명 광학계 유닛(IL) 및 투영 시스템(PS)에 존재할 수 있다. 격자 스펙트럼 필터(240)는 리소그래피 장치의 유형에 따라 선택적으로 존재할 수 있다. 또한, 도면에서 보여지는 것보다 더 많은 미러가 존재할 수 있으며, 예를 들어 도 2에서 보여지는 것보다 투영 시스템(PS)에 1 내지 6개의 부가적인 반사 요소가 존재할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 컬렉터 광학계(CO)는 단지 컬렉터 (또는 컬렉터 미러)의 예로서 그레이징 입사 리플렉터(253, 254 및 255)를 갖는 네스티드(nested) 컬렉터로서 도시되어 있다. 그레이징 입사 리플렉터(253, 254 및 255)는 광학 축(O) 주위에 축 대칭적으로 배치되어 있으며, 이 유형의 컬렉터 광학계(CO)는 바람직하게는, 흔히 DPP 소스로 불리는 방전 생성 플라즈마 소스와 조합하여 사용된다.
예시적인 리소그래피 셀
도 4는 또한 때로는 리소셀 또는 클러스터로도 지칭되는 리소그래피 셀(300)의 개략도를 보여주고 있다. 리소그래피 장치(100 또는 200)는 리소그래피 셀(400)의 일부를 형성할 수 있다. 리소그래피 셀(300)은 또한 기판 상에 노광 전 및 노광 후 공정을 수행하기 위하여 장치를 포함할 수 있다. 일반적으로, 이 장치들은 레지스트 층을 증착하기 위한 스핀 코터(SC), 노광된 레지스트를 현상하기 위한 현상기(DE), 냉각 플레이트(CH) 및 베이크 플레이트(BK)를 포함하고 있다. 기판 핸들러, 또는 로봇(RO)은 기판들을 입력/출력 포트(I/O1 및 I/O2)로부터 픽업하고, 이들을 상이한 공정 장치들 사이에서 이동시키며, 그리고 이들을 리소그래피 장치의 로딩 베이(LB)로 전달한다. 흔히 통칭적으로 트랙으로서 지칭되는 이 디바이스들은 감독 제어 시스템(supervisory control system)(SCS)에 의해 자체 제어되는 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어 하에 있으며, 감독 제어 시스템은 또한 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치를 제어한다. 따라서, 처리량 및 처리 효율을 최대화하기 위해 상이한 장치들이 작동될 수 있다.
사전-정렬 시스템의 예시적인 실시예
도 5는 일부 실시예에 따른 내장 동축 조명부를 사용하여 X-위치, Y-위치 및 Rx 배향에서 패터닝 디바이스의 위치 설정을 측정하는 사전-정렬 시스템(500)의 개략도를 보여주고 있다.
실시예에서, 사전-정렬 시스템(500)은 동축 조명 소스(518)와 단일 경로 감각 시스템(502)을 포함하는 패터닝 디바이스 (예를 들어, 레티클) 사전-정렬 시스템일 수 있다. 일부 실시예에서, 동축 조명 소스(518)는 LED, 또는 레이저 생성 플라즈마일 수 있으며 또한 패터닝 디바이스(516)를 향하여 법선 방향을 따라 입사 빔을 제공하기 위하여 구성될 수 있다. 단일 경로 감각 시스템(502)은 대상물 광 경로(또는 대물 렌즈 그룹 채널)를 형성하기 위한 대물 렌즈 그룹(512), 및 이미지 광 경로 (또는 이미지 렌즈 그룹 채널)를 형성하기 위한 이미지 렌즈 그룹(514)을 포함할 수 있다. 광학 시스템, 렌즈 시스템, 렌즈 그룹, 광학 경로, 광 경로, 및 렌즈 채널의 용어들은 상호교환적으로 사용될 수 있다는 점이 본 명세서 내에서 이해된다.
일부 실시예에서, 패터닝 디바이스(516)의 존재를 검출하면, 사전-정렬 시스템(500)은 패터닝 디바이스를 조명하여 필요한 검사 측정을 수행할 수 있다. 도 5에서 보여지는 바와 같이, 사전-정렬 시스템(500)은 대물 렌즈 그룹(512)과 동축이며 또한 조명 및 입사 빔(520)을 패터닝 디바이스(516) 상에 제공하도록 구성된 동축 조명 소스(518)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 동축 조명 소스(518)로부터의 입사 빔(520)은 광 리플렉터 (예를 들어, 미러, 빔 스플리터 등)(510) 및 대상물 광 경로 그룹(512)을 통과하여 패터닝 디바이스(516)를 조명할 수 있다.
입사 빔(520)은 패터닝 디바이스로부터 반사, 회절, 산란 등이 될 수 있으며, 0차 회절 빔(522) 및 ±1차 회절 빔(524)을 생성할 수 있다. 생성된 0차 회절빔(522)은 대물 렌즈 그룹(512)을 통과할 수 있으며 그후 리플렉터(510)에 의해 반사되어 재귀반사된 빔(retroreflected beam)을 형성할 수 있다.
재귀반사된 빔은 이미지 렌즈 그룹(514)을 통과할 수 있으며 광 검출기 (또는 센서)(508)에 도달할 수 있다. 광 검출기(508)와 리플렉터(510)는 각각 이미지 렌즈 그룹(514)에서 서로의 대향 종단에 위치되어 있다. 도 5에서 보여지는 바와 같이, 광 리플렉터(510)는 대물 렌즈 그룹(512)과 이미지 렌즈 그룹(514) 사이에 위치되어 조명된 패터닝 디바이스로부터의 0차 회절 빔(522)을 반사시켜 광 검출기(508)를 향하여 재귀반사된 빔을 형성한다.
광 검출기(508)는 용량성일 수 있거나 하나 이상의 평면 전극을 포함할 수 있는 센서 또는 센서들의 어레이로 형성될 수 있다. 각 센서 또는 어레이는 광학적일 수 있으며 또한 포토다이오드 (예를 들어, 쿼드런트 애벌런치 포토다이오드(quadrant avalanche photodiode) 등)와 같은 광 검출기를 포함할 수 있다. 광 검출기(508)는 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성되어 패터닝 디바이스의 X-Y 위치 및 패터닝 디바이스의 배향 (예를 들어, Rz 배향)을 측정할 수 있다.
일부 실시예에서, 패터닝 디바이스 이송 장치 (예를 들어, 도 2의 패터닝 디바이스 교환 장치(V))는 패터닝 디바이스/레티클 교환 시간과 입자 생성을 최소화하고 척 및/또는 패터닝 디바이스(516)와 같은 패터닝 디바이스로부터의 접촉력 및 응력을 최소화하도록 구성될 수 있다. 패터닝 디바이스 교환 장치(V)는 또한 패터닝 디바이스 교환 공정, 예를 들어 리소그래피 장치(LA)에서 전체 처리량을 증가시킬 수 있다.
일부 기존의 사전-정렬 시스템에서, 일련의 일루미네이터들이 경사식 조명 스킴(tilted illumination scheme)으로 배열되어 입사 빔을 패터닝 디바이스 상으로 투영시킨다. 조명에 따라, 1차 회절 빔이 대물 렌즈 그룹에 의해 수집된다. 즉, 일련의 일루미네이터들은 0차 회절 빔과 1차 회절 빔 사이의 회절 각도(526)와 동일한 각도로 기울어져 있다. 굴절 광의 에너지의 높은 비율 (예를 들어, 약 99% 이상)이 0차 빔(522)을 구성한다. 따라서, 경사식 조명 스킴을 사용할 때, 1차 회절 빔의 세기가 광 검출기 또는 센서에 의해 검출될 만큼 충분히 강하다는 것을 보장하기 위하여 다수의 광원이 사용된다. 예를 들어 기존의 EUV 사전-정렬 센서는 4개의 발광 다이오드(LED)를 사용한다. 개시된 동축 조명을 이용함으로써, 타겟으로부터의 0차 회절 빔이 감지 목적을 위하여 대물 렌즈 그룹에 의해 수집되기 때문에, 하나의 LDE만이 사용되어 0차 회절 빔을 검출하기에 충분한 세기를 제공할 수 있다.
사전-정렬 시스템의 원하는 크기 및 성능 고려 사항에 따라 동축 조명 소스가 사전-정렬 시스템 내의 다른 위치에 장착될 수 있다는 점이 주목된다. 예를 들어, 도 6은 일부 다른 실시예에 따른, 동축 조명을 사용하여 X-, Y-위치 및 Rx 배향에서 패터닝 디바이스의 위치 설정을 측정하는 사전-정렬 센서(600)의 개략도를 보여주고 있다. 사전-정렬 센서(600)는 구성 및 구성 요소가 사전-정렬 센서(500)의 그것과 동일할 수 있지만, 차이점은; 동축 조명 소스(638)가 이미지 렌즈 그룹(514)에 가까운 위치에 배열된다는 것이다. 광원 리플렉터(630)는 동축 조명 소스(638)으로부터 생성된 조명 빔을 이미지 렌즈 그룹(514)의 광학 축 방향 (도 6에 도시된 바와 같은 수평 방향)으로 반사시키도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 동축 조명 소스는 이미징 및/또는 다른 적용을 위하여 다수의 광학 채널/경로 (예를 들어, 상부 광 경로 및 복수의 하부 광 경로 중 하나)를 동시에 조명하기 위해 사용될 수 있다. 도 7은 일부 다른 실시예에 따라 내장 동축 조명을 사용하여 X-, Y-위치 및 Rx 배향에서 패터닝 디바이스의 위치 설정을 측정하는 사전-정렬 시스템(700)의 개략도를 보여주고 있다.
일 실시예에서, 사전-정렬 시스템(700)은 동축 조명 소스(718) 및 다수의 렌즈 그룹을 포함하는 다중 경로 감각 어레이(702)를 포함하는 패터닝 디바이스 (예를 들어, 레티클) 사전-정렬 시스템일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 다중 경로 감각 어레이(702)는 공통 대상물 광 경로(726), 하부 대상물 광 경로(728), 상부 이미지 광 경로(704), 및 하부 이미지 광 경로(706)를 포함하고 있다.
일부 실시예에서, 패터닝 디바이스(516)의 존재를 검출하면, 사전-정렬 시스템(700)은 필요한 검사 측정을 수행하기 위해 패터닝 디바이스를 조명할 수 있다. 도 7에서 보여지는 바와 같이, 사전-정렬 시스템(700)은 공통 대상물 광 경로(726) 및 하부 대상물 광 경로(728)와 동축적이고 조명 및 입사 빔(520)을 패터닝 디바이스(516) 상으로 제공하도록 구성된 동축 조명 소스(718)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 동축 조명 소스(518)로부터의 입사 빔(520)은 하부 대상물 광 경로(728) 및 공통 대상물 광 경로(726)를 통과하여 패터닝 디바이스(516)를 조명할 수 있다.
입사 빔(520)은 패터닝 디바이스로부터 반사, 회절, 산란 등이 될 수 있으며, 0차 회절 빔(522) 및 ±1차 회절 빔(524)을 생성할 수 있다. 생성된 0차 회절 빔(522)은 공통 대상물 광 경로(726) 및 하부 대상물 광 경로(728)를 통과할 수 있으며, 상부 리플렉터(710)와 하부 리플렉터(712)에 의해 반사되어 2개의 재귀반사된 빔을 형성할 수 있다.
상부 빔 스플리터(710)는 수신된 0차 회절 빔을 2개의 빔으로 분리할 수 있으며, 제1 빔은 상부 광 검출기(708) 상으로 지향될 수 있고, 제2 빔은 하부 이미지 광 경로(706)로 향할 수 있다. 하부 이미지 광 경로(706)는 (부가적인 하부 채널이 이용되는지 여부에 따라) 하부 빔 스플리터 또는 미러(712)를 포함할 수 있다. 2개의 재귀반사된 빔은 상부 이미지 광 경로(704) 및 하부 이미지 광 경로(706)를 통과할 수 있으며, 상부 광 검출기(708)와 하부 광 검출기(714)에 각각 도달할 수 있다. 상부 광 검출기(708)와 상부 리플렉터(710)는 각각 상부 이미지 렌즈 그룹(704)에서 서로의 대향 종단에 위치되어 있다. 하부 광 검출기(714) 및 하부 리플렉터(712)는 각각 하부 이미지 렌즈 그룹(706)에서 서로의 대향 종단에 위치되어 있다.
상부 광 검출기(708)와 하부 광 검출기(714)는 각각 용량성일 수 있거나 하나 이상의 평면 전극을 포함할 수 있는 센서 또는 센서들의 어레이로 형성될 수 있다. 각 센서 또는 어레이는 광학적일 수 있으며 포토다이오드 (예를 들어, 쿼드런트 애벌런치 포토다이오드 등)와 같은 광 검출기를 포함할 수 있다. 각각의 센서 또는 어레이는 광학적일 수 있으며 또한 포토다이오드(예를 들어, 사분면 애벌런치 포토다이오드 등)와 같은 광 검출기를 포함할 수 있다. 도 7에서 보여지는 바와 같이, 상부 리플렉터(710)는 공통 대물 렌즈 그룹(726)과 상부 이미지 렌즈 그룹(704) 사이에 위치되며 또한 0차 회절 빔(522)의 일부분을 상부 광 검출기(708)를 향하여 전향시키도록 구성된다. 유사하게, 하부 리플렉터(712)는 하부 대물 렌즈 그룹(728)과 하부 이미지 렌즈 그룹(706) 사이에 위치되며 또한 0차 회절 빔(522)의 일부분을 하부 광 검출기(714)를 향하여 전향시키도록 구성된다.
일부 실시예에서, 사전-정렬 시스템(700)은 도 7에서 설명된 2-채널 구성을 이용하여 패터닝 디바이스 위치 오프셋을 측정한다. 예를 들어, 사전-정렬 시스템(700)은 상부 이미지 광 경로(704) 및 하부 이미지 광 경로(706)를 이용하여 패터닝 디바이스의 X-Y 위치 및 패터닝 디바이스의 배향 (예를 들어, Rz 배향)을 측정할 수 있다.
일부 실시예에서, 상부 이미지 광 경로(704)와 하부 이미지 광 경로(706)는 반사 빔의 상이한 특성을 측정하기 위해 상이한 구성으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 패터닝 디바이스(516)가 조명될 때, 입사 광은 반사 (또는 이 경우에서는 굴절)될 수 있으며 패터닝 디바이스에서 발견되는 패턴에 의해 부분적으로 수정될 수 있다. 굴절 빔을 수신할 때, 상부 이미지 광 경로(704)와 하부 이미지 광 경로(706)는 동일한 빔 신호를 수신하며, 이들의 설정에 따라 패터닝 디바이스(516)의 상이한 광학 특성에 대한 분석 및 측정을 제공할 수 있다.
일 예에서, 상부 이미지 광 경로(704)는 빔을 받아들일 수 있으며 또한 패터닝 디바이스의 이미지를 처리하고 패터닝 디바이스 상의 다바이스 마커를 검출함으로써 패터닝 디바이스의 X-및 Y-위치를 측정하기 위하여 패터닝 디바이스의 이미지를 상부 광 검출기(708) 상으로 투영시킬 수 있다. 부가적으로, 상부 광 검출기(708)는 바 코드(bar code) 판독기로서 구성될 수 있으며, 또한 패터닝 디바이스 이미지 내의 바 코드를 판독하도록 구성되어 패터닝 디바이스를 식별할 수 있다. 마찬가지로, 하부 이미지 광 경로(706)는 빔을 받아들일 수 있으며 패터닝 디바이스의 이미지를 반전시키기 위하여 패터닝 디바이스의 이미지를 하부 광 검출기(714) 상으로 투영시켜 상이한 정렬 및/또는 위치 설정 속성을 측정할 수 있다. 상부 이미지 광 경로(704)와 하부 이미지 광 경로(706)는 그들의 각각의 센서와 함께 패터닝 디바이스 이미지의 다른 광학적 측정을 수행하도록 구성될 수 있다는 점이 주목된다.
위에서 설명된 바와 같이, 기존의 경사식 조명 스킴에서는, 다수의 광원이 정렬 마크의 요소에 형성된 2D 회절 격자에 의해 부과되는 회절 요건을 만족시키도록 디자인된 각도로 배열되어 있다. 이와 관련하여, 일루미네이터 경사각은 사용된 조명 파장 및 패터닝 디바이스 내의 정렬 마크의 피처에서의 격자 주기에 특정될 수 있다. 2-채널 구성 또는 다채널 구성은 반사 빔의 상이한 특성들을 측정하기 위해 상이한 다른 파장을 필요로 할 수 있기 때문에, 기존의 경사식 조명 스킴은 반사 빔들의 상이한 파장들을 기반으로 상이한 회절 요구 사항을 충족하도록 디자인된 상이한 각도들로 배열될 더 많은 수의 광원을 필요로 한다. 예를 들어, 기존 EUV 사전-정렬 센서는 2-채널 구성을 위하여 8개의 발광 다이오드(LED)를 사용할 수 있다.
개시된 동축 조명의 사용은 경사식 조명에서 조명 소스를 설정하는 것의 복잡성을 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 일부 실시예에서, 동축 조명 소스(718)는 이미징 및/또는 다른 적용을 위하여 모든 광학 채널/경로 (예를 들어, 상부 광 경로 및 복수의 하부 광 경로 중 하나)를 동시에 조명하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 공통 대물 렌즈 그룹(726) 및 하부 대물 렌즈 그룹(728)과 동축적인 동일한 위치에 상이한 파장들을 갖는 상이한 광원들이 장착될 수 있다. 따라서, 동축 조명은 일루미네이터 장착 및 정렬의 용이함, 조명의 파장으로부터의 독립성, 일루미네이터 교체의 용이함, 양 채널 모두에 대한 단일 일루미네이터의 잠재적 사용 및 조명 균일성을 포함하는 추가적인 이점을 제공할 수 있다.
상이한 파장을 갖는 동축 조명 소스들은 사전-정렬 시스템의 원하는 크기 및 성능 고려 사항에 따라 사전-정렬 시스템 내의 상이한 위치들에 개별적으로 장착될 수 있다는 점 또한 주목된다. 예를 들어, 도 8은 일부 다른 실시예에 따른, 동축 조명을 사용하여 X-, Y-위치 및 Rx 배향에서 패터닝 디바이스의 위치 설정을 측정하는 사전-정렬 센서(800)의 개략도를 보여주고 있다. 사전-정렬 센서(800)는 구성 및 구성 요소가 사전-정렬 센서(700)의 그것과 동일할 수 있지만, 차이점은; 2개의 별개의 동축 조명 소스(818 및 828)가 상부 이미지 렌즈 그룹(704)과 하부 이미지 렌즈 그룹(706)의 가까이에 각각 배열된다는 것이다. 동축 조명 소스(818 및 828)는 상이한 파장들을 가질 수 있다. 상부 광원 리플렉터(823)는 상부 동축 조명 소스(828)로부터 생성된 조명 빔을 상부 이미지 렌즈 그룹(704)의 광학 축의 방향으로 반사시키도록 구성될 수 있다. 하부 광원 리플렉터(813)는 하부 동축 조명 소스(818)로부터 생성된 조명 빔을 하부 이미지 렌즈 그룹(706)의 광학 축의 방향으로 반사시키도록 구성된다.
일부 실시예에서, 다중 경로 센서 어레이는 패터닝 디바이스 이미지의 상이한 특성 및/또는 속성을 측정하기 위해 갖춰질 수 있는 더 많은 광 경로를 포함할 수 있다. 도 9는 일부 실시예에 따른, 레벨 센서로서의 시준 광학 분기부(branch)를 포함하는 사전-정렬 시스템(900)의 개략도를 보여주고 있다. 이전에 지적된 바와 같이, (X 및 Y 방향으로의) 패터닝 디바이스 레벨 정렬은 리소그래피의 패터닝 디바이스 이송 단계에서 중요하다. 수평이 아니거나 오정렬된 패터닝 디바이스는, 예를 들어 정전 척으로의 이송에서 손상될 수 있다. 이러한 오정렬은 또한 정전 척 자체의 손상으로 이어져 추가 비용과 처리 지연을 야기할 수 있다. 또한, 이러한 손상은 리소그래피 공정의 정확성에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 추가로 설명되는 바와 같이, 사전-정렬 시스템(700)은 콤팩트하고 효율적인 디자인 내에서 패터닝 디바이스 위치, 배향 및 경사를 기울어짐을 측정하는 다중 채널 (예를 들어, 다중 분기부, 다중 광 경로) 시스템에 대한 개략적인 사항을 보여주고 있다.
일부 실시예에서, 사전-정렬 시스템(900)은 도 8 및 도 9에 설명된 사전-정렬 시스템으로부터의 추가적인 감각 어레이 채널(902)을 포함하는 3-채널(분기부) 감각 어레이를 포함한다. 감각 어레이 채널(902)은 채널 내에서의 콜리메이터(collimator)(904)의 포함에 의하여 시준 채널로서 구성될 수 있다. 감각 어레이 채널(902)은 시준 광 경로(902)로 상호교환적으로 지칭될 수 있다. 일부 실시예에서, 시준 광 경로(902)는 빔 스플리터(908)에 연결된 동축 조명 소스(906)를 포함할 수 있다. 동축 조명 소스(906)는 패터닝 디바이스(516) 상으로 입사 조명을 제공한다. 조명된 후, 패터닝 디바이스(516)는 광을 반사 및/또는 굴절시킬 수 있으며, 따라서 0차 굴절 빔(910)을 제공한다.
일부 실시예에서, 동축 조명은 균일한 조명을 생성하도록 작용하고 또한 조명 소스의 이미지가 결과적인 이미지에서 보이지 않는 것을 보장하는 쾰러(Kohler) 조명일 수 있다. 예를 들어, 쾰러 조명은 대상물, 예를 들어 패터닝 디바이스 또는 레티클의 균일한 조명을 생성하도록 작용할 수 있으며, 또한 조명 소스의 이미지가 결과적인 이미지에서 보이지 않는 것을 보장할 수 있다. 쾰러 동축 조명은 눈부심(glare)과 불균일한 조명을 줄이는 추가적인 이점을 제공할 수 있다. 이는 조명 소스가 보이지 않을 것이기 때문에 생성된 패터닝 디바이스 이미지와의 감소된 간섭의 결과를 야기할 것이다.
일부 실시예에서, 0차 굴절 빔(910)은 빔 스플리터(912)를 통해 분리되며, (a) (패터닝 디바이스의 위치 설정 및 Rx를 측정하기 위한) 하부 감각 어레이 광 경로(702) 및 (b) 시준 광 경로(902) 내의 콜리메이터(904)에 투영된다. 빔 스플리터(912)에서 반사된 재귀반사 빔을 받아들이면, 콜리메이터(904)는 검출기(716)와 같은 광학 센서 상으로 투영된 시준 빔(914)을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 다중 경로 감각 어레이는 하부 다중 경로 감각 어레이 (예를 들어, 상부 광 경로(704)와 하부 광 경로(706)를 포함하는 감각 어레이(702))와 조합된 시준 광 경로(902)의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 조합은 성능 및 패키징 이점을 제공한다. 예를 들어, 패터닝 디바이스의 레벨 게이지를 검출하도록 그리고 또한 패터닝 디바이스 기울기를 측정하도록 디자인된 시준 광 경로(902)를 (패터닝 디바이스 이미지를 처리하는) 다중 경로 감각 어레이(702)와 결합하는 것은 간섭 측정을 분리하는 간략화된 패키징을 제공한다. 이 구현 형태는 콤팩트한 패키징을 포함하는 단일 사전-정렬 센서 디바이스에서 시준 광 신호의 특성을 측정하는 것과 패터닝 디바이스의 이미지 데이터의 특성을 측정하는 것은 물론 패터닝 디바이스의 다수의 측정을 수행하는 것의 결합을 가능하게 할 수 있다.
일 예에서, 사전-정렬 시스템(900)은 시준 광 경로(902)가 하부의 2개의 광 경로 중 임의의 것과 동시에 사용되는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 이는 광 경로와 연관된 센서에서만 데이터를 추출함으로써 측정 시간, 처리 파워 사용량, 처리 용량 등을 줄일 수 있다.
도 10은 일부 실시예에 따른, 레벨 센서 아래의 시준 광학 분기부 및 일루미네이터 블록을 포함하는 사전-정렬 시스템(1000)의 개략도를 보여주고 있다. 일부 실시예에서, 사전-정렬 시스템(1000)의 모듈형 구성은 다중 채널/다중 경로 구성뿐만 아니라 사전-정렬 시스템 자체의 크기 요구 사항을 기반으로 상이한 위치들에서의 동축 조명 소스(1006)의 배치를 허용한다. 예를 들어, 일루미네이터는 2개 이상의 채널 (광 경로)에 속하는 공통 공간에 배치될 수 있다. 이는 광원과 패터닝 디바이스 사이의 광학 요소의 최소 개수로 인한 광 손실의 감소의 결과로 이어질 수 있다. 부가적으로, 일루미네이터는 공통 공간 내에 제공되는 추가 공간으로부터 이점을 얻을 수 있다.
일부 실시예에서, 동축 조명 소스(1006)는 전체 사전-정렬 시스템(1000)에 대한 유일한 조명 소스로서 구현될 수 있다. 이 구성은 모듈 압축성 및 패터닝 디바이스 샘플의 균일한 조명과 같은 추가 이점을 제공할 수 있다. 대안적으로, 동축 조명 소스(1006)는 광 경로(902)를 시준하기 위한 조명 소스로서 구현될 수 있으며, 반면에 상이한 동축 조명 소스/메커니즘 (예를 들어, 도 7 및 도 8에서 보여지는 바와 같은 동축 조명 소스(718, 818, 828))는 하부 분기부 (예를 들어, 다중 경로 감각 어레이(702))를 위하여 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 패터닝 디바이스는 센서에 대한 조립 조정을 요구하지 않고 센서로부터 떨어진 상이한 거리들을 두고 위치될 수 있다. 이는 동축 조명 소스(1006)에 추가적인 이점을 제공하며, 이는 (외부/경사식 조명 소스의 경우와 같이) 임의의 추가 조명/센서 조정을 필요로 하지 않기 때문이다.
예시적인 실시예에서, 동축 조명 소스(1006)의 작동 시, 입사 빔은 빔 스플리터(1018) 상으로 투영되며, 빔 스플리터는 입사 광을 시준 광 경로(902)와 패터닝 디바이스(516)를 향하여 위로 그리고 다중 경로 센서 어레이(702)를 향하여 아래로 분리한다. 시준 광 경로(902)는 초기에 입사 광을 받아들이며 그리고 광원의 시준된 이미지를 기준 지점(예를 들어, 제1 지점)으로서 검출기(916) 상으로 투영시킨다. 입사 광이 패터닝 디바이스(516)에서 반사될 때, 0차 반사 빔은 빔 스플리터(912) 상으로 뒤로 투영되며 그후 시준 광 경로(902)와 다중 경로 센서 어레이(702) 상으로 투영된다.
앞서 지적된 바와 같이, 시준 광 경로(902)와 함께 다중 경로 감각 어레이(702)의 조합은 사전-정렬 시스템(1000)이 패터닝 디바이스의 조정 및 이송에 필요한 다양한 측정을 수행하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 일 실시예에서, 빔 스플리터(912)는 받아들여진 패터닝 디바이스 이미지를 시준 광 경로(902)와 다중 경로 감각 어레이(702) 상으로 투영시킨다. 이 지점에서, 시준 광 경로(902)는 받아들여진 이미지를 시준하고 이를 시준된 빔(예를 들어, 제2 지점)으로서 검출기(916) 상으로 투영시킨다. 따라서, 센서(916)는 차이 (제1 지점과 제2 지점 사이의 편차 거리)를 측정함으로써 패터닝 디바이스의 상대적인 기울기(tilt)를 측정한다. 센서(916)의 작동의 대한 설명은 아래에서 더 설명된다. 시준된 이미지가 시준되어 단일 투영 지점이 되기 때문에, 이미지의 내용은 검출기(916)에 의해 수행된 측정과 관련이 없다.
위에서 설명된 바와 같이, 기존의 EUV 레티클 사전-정렬 센서는 여러 단점을 갖고 있는 경사식 조명 스킴을 사용한다. 예를 들어, 정렬 마크의 요소에 형성된 2D 회절 격자에 의해 부과되는 회절 요구 사항을 만족시키기 위하여 각도 디자인으로 기울어진 다수의 LED가 요구된다. 다수의 조명 LED는 높은 정밀도로 장착되어 기계적 디자인 및 정렬에 과도한 부담을 지운다. 또한, 일루미네이터 경사 각도는 사용된 파장과 정렬 마크의 피처의 격자 주기에 특정되기 때문에, 조명 파장을 변경하는 것은 기계적 재디자인 및/또는 피처의 회절 패턴의 변화를 필요로 할 수 있다. 부가적인 단점은 다중 채널 시스템을 위한 일루미네이터의 부가 세트의 장착 문제 및 조명 균일성을 유지하기 위한 어려움을 포함한다.
본 명세서에 설명된 사전-정렬 센서는 경사식 조명을 내장된 동축 조명으로 대체하며, 따라서 패터닝 디바이스의 측정에서 콤팩트한 디자인과 향상된 정확도를 제공한다. 이러한 내장 동축 조명 배열체는 단일 분기부, 이중 분기분 또는 다중 분기부 사전-정렬 센서 시스템에 적용될 수 있다. 하나 이상의 동축 일루미네이터의 배치는 도 5 내지 도 10과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 이용 가능한 공간 기계적 레이아웃에 따라 선택될 수 있다.
개시된 내장 동축 조명 스킴의 이점은 일루미네이터 장착 및 정렬의 용이함, 조명의 파장으로부터의 독립성, 일루미네이터 교체의 용이함, 다중 채널 사전-정렬 센서의 2개 이상의 분기부에 대한 단일 일루미네이터의 사용, 개선된 조명 균일성 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 개시된 동축 조명 배열체의 명시야(bright field) 조명은 센서의 동적 범위의 더 우수한 사용을 제공할 수 있다. 이와 같이 패터닝 디바이스의 잘못된 피처는 밝게 나타나 배경과 병합될 수 있으며 이미지 처리를 통해 더 쉽게 제거된다. 또한 경사식 조명을 내장 동축 조명으로 대체함으로써, 대상물 공간 (레티클 근처)으로부터의 기울어진 일루미네이터의 제거는 기울어진 일루미네이터가 점유하는 공간을 근접 센서, 기울기 센서와 기타 센서, 또는 그들의 조합과 같은 추가 센서를 위하여 사용 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 다양한 실시예에서, 패터닝 디바이스의 상이한 특성을 측정하기 위하여 다중 채널 사전-정렬 센서 시스템의 상이한 분기부에서 상이한 파장 일루미네이터가 사용될 수 있다는 점이 또한 주목된다. 상이한 파장 일루미네이터가 또한 다중 채널 사전-정렬 센서 시스템의 단일 분기부에서 사용되어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 레벨 검출기로서 기능을 하는 시준 채널과의 동축 쾰러 조명의 조합은 개선된 조명 기술의 두 가지 주요 기능을 제공하면서 또한 패터닝 디바이스 기울기를 검출하기 위한 측정 채널을 제공한다. 동축 쾰러 조명 소스는 보다 콤팩트한 모듈식 디자인을 위해 측정 채널 내에 포함될 수 있다. 또한, 쾰러 동축 조명 소스에 의하여 제공되는 조명은 다중 채널 시스템을 위한 공통 광원으로서 사용될 수 있으며 또한 모듈 압축성(module compactness), 샘플 패터닝 디바이스의 균일한 조명, 및 이미지 아티팩트(artifact)와 고대비(high contrast)의 감소와 같은 이점을 제공한다. 또한, 공통 소스 조명 접근 방식은 시스템 디자인을 단순화하며 사전-정렬 시스템의 모듈식 디자인을 허용한다. 이러한 모듈식 디자인은 압축성과 정확성을 유지하면서, 패터닝 디바이스의 다른 측정을 수행하기 위해 추가 모듈식 채널의 포함을 가능하게 할 수 있다.
실시예는 다음의 조항을 이용하여 더 설명될 수 있다:
1. 패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템은,
패터닝 디바이스를 향하여 법선 방향을 따라 입사 빔을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 조명 소스;
패터닝 디바이스로부터 0차 굴절 빔을 받아들이도록 구성된, 법선 방향을 따른 대물 렌즈 그룹 채널;
제1 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제1 광 리플렉터; 및
제1 재귀반사된 빔을 제1 광 센서로 투과시키도록 구성된 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 포함하며,
제1 광 센서는 패터닝 디바이스의 위치 특징을 결정하기 위해 제1 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된다.
2. 조항 1의 시스템에서, 적어도 하나의 조명 소스는 제1 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 입사 빔을 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 방출하도록 구성된 제1 조명 소스를 포함한다.
3. 조항 1의 시스템에서,
적어도 하나의 조명 소스는 제1 이미지 렌즈 그룹 채널의 가까이에 배열된 제1 조명 소스를 포함하며; 그리고
제1 이미지 렌즈 그룹 채널은 제1 조명 소스로부터 방출된 입사 광을 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 따른 방향으로 전향시키도록 구성된 제1 소스 리플렉터를 포함한다.
4. 조항 1의 시스템에서,
제1 광 리플렉터는 제1 빔 스플리터를 포함하며; 그리고
시스템은,
제1 빔 스플리터로부터 0차 굴절 빔을 받아들이도록 구성된 하부 대물 렌즈 그룹 채널,
제2 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제2 광 리플렉터, 및
제2 재귀반사된 빔을 제2 광 센서로 투과시키도록 구성된 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 더 포함하며;
제2 광 센서는 패터닝 디바이스의 추가 위치 특징을 결정하기 위해 제2 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된다.
5. 조항 4의 시스템에서, 제1 및 제2 광 센서는 패터닝 디바이스의 X-Y 평면 위치 특징 및 회전 특징을 결정하기 위해 제1 및 제2 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된다.
6. 조항 4의 시스템에서, 적어도 하나의 조명 소스는 제2 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 입사 빔을 하부 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 방출하도록 구성된 제1 조명 소스를 포함한다.
7. 조항 6의 시스템에서, 제1 조명 소스는 제1 및 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 동시에 조명한다.
8. 조항 6의 시스템에서,
적어도 하나의 조명 소스는 제2 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 입사 빔을 하부 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 방출하도록 구성된 제2 조명 소스를 더 포함하며; 그리고
제1 조명 소스와 제2 조명 소스는 상이한 파장들을 생성한다.
9. 조항 4의 시스템에서,
적어도 하나의 조명 소스는,
제1 이미지 렌즈 그룹 채널의 가까이에 배열된 제1 조명 소스; 및
제2 이미지 렌즈 그룹 채널의 가까이에 배열된 제2 조명 소스를 포함하며,
제1 이미지 렌즈 그룹 채널은 제1 조명 소스로부터 방출된 입사 광을 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제1 방향으로 전향시키도록 구성된 제1 소스 리플렉터를 포함하고, 그리고
제2 이미지 렌즈 그룹 채널은 제2 조명 소스로부터 방출된 입사 광을 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제2 방향으로 전향시키도록 구성된 제2 소스 리플렉터를 포함한다.
10. 조항 9의 시스템에서, 제1 조명 소스와 제2 조명 소스는 상이한 파장들을 생성한다.
11. 조항 4의 시스템은,
제3 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제3 광 리플렉터, 및
제3 재귀반사된 빔을 제3 광 센서에 집속시키도록 구성된 콜리메이터를 포함하는 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 더 포함하며;
제3 광 센서는 패터닝 디바이스의 상대적인 기울기를 결정하기 위해 집속된 제3 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된다.
12. 조항 11의 시스템에서, 적어도 하나의 조명 소스는 제2 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 제1, 제2 및 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 동시에 조명하기 위하여 하부 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 입사 빔을 방출하도록 구성된 제1조명 소스를 포함한다.
13. 조항 12의 시스템에서, 적어도 하나의 조명 소스는 제2 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 하부 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 입사 빔을 방출하도록 구성된 제2 조명 소스를 더 포함하며,
제1 조명 소스와 제2 조명 소스는 상이한 파장들을 생성한다.
14. 조항 12의 시스템에서,
적어도 하나의 조명 소스는 시준된 빔을 생성하는 제3 광원을 포함하고, 시준된 빔은 패터닝 디바이스를 조명하며;
제3 광 센서는 제3 광 센서의 초점과 집속된 제3 재귀반사된 빔에 의해 생성된 지점 사이의 변위 측정을 기반으로 패터닝 디바이스의 상대적인 기울기를 측정하도록 구성된다.
15. 조항 14의 시스템에서, 제3 광원은 패터닝 디바이스의 균일한 조명을 제공하도록 구성된 동축 쾰러(Kohler) 조명 소스이다.
16. 조항 14의 시스템에서,
제3 광원은 제3 이미지 렌즈 그룹 채널의 가까이에 배열되며;
제3 이미지 렌즈 그룹 채널은 제3 조명 소스로부터 방출된 시준된 빔을 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제3 방향으로 전향시키도록 구성된 제3 소스 리플렉터를 포함한다.
17. 조항 14의 시스템에서, 제3 광원은 대물 렌즈 그룹 채널 내에 배치된다.
18. 조항 11의 시스템에서, 적어도 하나의 조명 소스는,
제1 이미지 렌즈 그룹 채널에 인접하게 배열된 제1 조명 소스;
제2 이미지 렌즈 그룹 채널에 인접하게 배열된 제2 조명 소스; 및
제3 이미지 렌즈 그룹 채널에 인접하게 배열된 제3 조명 소스를 포함하며,
제1 이미지 렌즈 그룹 채널은 제1 조명 소스로부터 방출된 입사 광을 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제1 방향으로 전향시키도록 구성된 제1 소스 리플렉터를 포함하고,
제2 이미지 렌즈 그룹 채널은 제2 조명 소스로부터 방출된 입사 광을 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제2 방향으로 전향시키도록 구성된 제2 소스 리플렉터를 포함하며, 그리고
제3 이미지 렌즈 그룹 채널은 제3 조명 소스로부터 방출된 입사 광을 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제3 방향으로 전향시키도록 구성된 제3 소스 리플렉터를 포함한다.
19. 리소그래피 장치는,
패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템을 포함하며,
패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템은,
패터닝 디바이스를 향하여 법선 방향을 따라 입사 빔을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 조명 소스;
패터닝 디바이스로부터 0차 굴절 빔을 받아들이도록 구성된, 법선 방향을 따른 대물 렌즈 그룹 채널;
제1 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제1 광 리플렉터; 및
제1 재귀반사된 빔을 제1 광 센서로 투과시키도록 구성된 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 포함하며,
제1 광 센서는 패터닝 디바이스의 위치 특징을 결정하기 위해 제1 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된다.
20. 조항 19의 리소그래피 장치에서, 패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템은,
제1 광 리플렉터로부터 0차 굴절 빔을 받아들이도록 구성된 하부 대물 렌즈 그룹 채널,
제2 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제2 광 리플렉터, 및
제2 재귀반사된 빔을 제2 광 센서로 투과시키도록 구성된 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 더 포함하며;
제2 광 센서는 패터닝 디바이스의 추가 위치 특징을 결정하기 위해 제2 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된다.
21. 조항 20의 리소그래피 장치에서, 패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템은,
제3 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제3 광 리플렉터, 및
제3 재귀반사된 빔을 제3 광 센서로 집속시키도록 구성된 콜리메이터를 포함하는 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 더 포함하며;
제3 광 센서는 패터닝 디바이스의 상대적인 기울기를 결정하기 위해 집속된 제3 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된다.
본 명세서에서는 IC의 제조에서의 리소그래피 장치의 사용에 대한 특정 참조가 이루어질 수 있지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 플랫-패널 디스플레이, LCD, 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 다른 적용을 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 숙련된 자는 이러한 대안적인 적용의 맥락에서 본 명세서 내에서의 용어 "웨이퍼" 또는 "다이"의 임의의 사용이 더욱 일반적인 용어 "기판" 또는 "타겟 부분"과 각각 동의어로 간주될 수 있다는 점을 인식할 것이다. 본 명세서에서 언급된 기판은, 예를 들어 트랙 유닛 (전형적으로 기판에 레지스트의 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 계측 유닛 및/또는 검사 유닛에서 노광 전 또는 후에 처리될 수 있다. 적용 가능한 경우, 본 명세서 내의 본 발명은 이러한 그리고 다른 기판 처리 툴에 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으며, 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어 "기판"은 또한 이미 다수의 처리된 층을 포함하는 기판을 지칭할 수 있다.
광학 리소그래피의 맥락에서 본 발명의 실시예의 사용에 대한 특정 참조가 위에서 이루어질 수 있지만, 본 발명은 다른 적용, 예를 들어 임프린트 리소그래피에서 사용될 수 있으며, 문맥이 허용하는 경우에는 광학 리소그래피에 제한되지 않는다는 점이 인식될 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판에 생성된 패턴을 규정한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판에 공급되는 레지스트 층으로 압입될 수 있으며, 여기서 레지스트는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 이들의 조합을 적용함으로써 경화된다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후 레지스트에 패턴을 남기고 레지스트 밖으로 이동된다.
본 명세서 내의 어구 또는 전문 용어는 설명의 목적을 위한 것이지 제한의 목적이 아니라는 점이 이해되어야 하며, 따라서 본 발명 내의 전문 용어 또는 어구는 본 명세서 내의 교시를 고려하여 관련 분야(들)의 숙련된 자에 의하여 해석되어야 한다.
본 명세서에 설명된 실시예에서, 문맥이 허용하는 경우 용어 "렌즈" 및 "렌즈 요소"는 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식 및 정전식 광학 구성 요소를 포함하는 다양한 유형의 광학 구성 요소 중 임의의 하나 또는 그의 조합을 지칭할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어 "방사선", "빔" 및 "광"은 모든 유형의 전자기 방사선, 예를 들어 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126㎚의 파장(λ)을 갖는 자외(UV) 방사선, (예를 들어, 5 내지 20㎚ 범위 내, 예를 들어 13.5㎚와 같은 파장을 갖는) 극자외 (EUV 또는 연질 X-선) 방사선, 또는 이온 빔이나 전자 빔과 같은 입자 빔뿐만 아니라 5㎚ 미만에서 작동하는 경질 X-선을 포함할 수 있다. 일반적으로, 약 400 내지 약 700㎚의 파장을 갖는 방사선은 가시광선으로 간주되며; 약 780 내지 3000㎚ (또는 그 이상)의 파장을 갖는 방사선은 IR 방사선으로 간주된다. UV는 약 100 내지 400㎚의 파장을 갖는 방사선을 지칭한다. 리소그래피 내에서 용어 "UV"는 또한 수은 방전 램프에 의하여 생성될 수 있는 파장에도 적용된다: G-라인 436㎚; H-라인 405㎚; 및/또는 I-라인 365㎚. 진공 UV 또는 VUV (즉, 가스에 의해 흡수된 UV)는 대략 100 내지 200㎚의 파장을 갖는 방사선을 지칭한다. 심자외 (DUV)은 일반적으로 126㎚ 내지 428㎚ 범위에 이르는 파장을 갖는 방사선을 지칭하며, 말하며, 일부 실시예에서 엑시머 레이저는 리소그래피 장치 내에서 사용되는 DUV 방사선을 생성할 수 있다. 예를 들어, 5 내지 20㎚ 범위의 파장을 갖는 방사선은 특정 파장 대역을 갖는 방사선에 관한 것이며, 그 중 적어도 일부는 5 내지 20㎚ 범위에 있다는 점이 인식되어야 한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "기판"은 재료 층이 부가된 재료를 설명할 수 있다. 일부 실시예에서, 기판 자체는 패터닝될 수 있으며, 그의 최상부에 추가되는 재료 또한 패터닝될 수 있거나 패터닝 없이 남아 있을 수 있다.
본 명세서에서 IC 제조에 있어서 본 발명에 따른 장치 및/또는 시스템의 사용에 대해 특정 참조가 이루어질 수 있지만, 이러한 장치 및/또는 시스템은 많은 다른 적용을 갖는다는 점이 명확하게 이해되어야 한다. 예를 들어, 이는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, LCD 패널, 박막 자기 헤드 등의 제조에 사용될 수 있다. 숙련된 자는 이러한 대안적 적용의 맥락에서 본 명세서 내의 용어 "패터닝 디바이스", "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"의 임의의 사용이 보다 일반적인 용어 "마스크", "기판" 및 "타겟 부분"으로 대체되는 것으로 간주되어야 한다는 점을 인식할 것이다.
본 발명의 특정 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명이 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 설명은 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는다.
요약 및 초록 부분이 아닌 상세한 설명 부분은 청구범위를 해석하기 위하여 사용되도록 의도되었다는 점이 인식되어야 한다. 요약 및 초록 부분은 발명자(들)에 의해 고려된 바와 같이 본 발명의 모든 예시적인 실시예가 아닌 하나 이상을 제시할 수 있으며, 따라서 본 발명 및 첨부된 청구범위를 어떤 식으로든 제한하도록 의도되지 않는다.
본 발명이 특정 기능들 및 이들의 관계의 구현 형태를 예시하는 기능적 구성 요소(building block)의 도움으로 위에서 설명되었다. 이 기능적 구성 요소의 경계는 설명의 편의를 위해 본 명세서에서 임의로 규정되었다. 특정된 기능들과 그들의 관계가 적절하게 수행되는 한 대체 경계가 규정될 수 있다.
특정 실시예의 전술한 설명은 다른 사람이 본 분야의 기술 내에서 지식을 적용함으로써 과도한 실험 없이 실시예의 전반적인 개념을 벗어남이 없이 특정 실시예와 같은 다양한 적용에 대해 쉽게 수정 및/또는 조정할 수 있도록 본 발명의 전반적인 특성을 완전히 드러낼 것이다. 따라서, 이러한 조정 및 수정은 본 명세서에 제시된 교시 및 지침을 기반으로, 개시된 실시예의 균등물의 의미 및 범위 내에 있도록 의도된다.
본 발명의 폭과 범위는 위에서 설명된 예시적인 실시예들 중 임의의 실시예에 의하여 제한되어서는 안되며, 다음 청구범위 및 그 등가물에 따라서만 규정되어야 한다.
Claims (20)
- 패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템에 있어서,
패터닝 디바이스를 향하여 법선 방향을 따라 입사 빔을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 조명 소스;
상기 패터닝 디바이스로부터 0차 굴절 빔을 받아들이도록 구성된, 상기 법선 방향을 따른 대물 렌즈 그룹 채널;
제1 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 상기 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제1 광 리플렉터; 및
상기 제1 재귀반사된 빔을 제1 광 센서로 투과시키도록 구성된 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 포함하며,
상기 제1 광 센서는 상기 패터닝 디바이스의 위치 특징을 결정하기 위해 상기 제1 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된 패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 조명 소스는 상기 제1 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 상기 입사 빔을 상기 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 방출하도록 구성된 제1 조명 소스를 포함하는 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조명 소스는 상기 제1 이미지 렌즈 그룹 채널의 가까이에 배열된 제1 조명 소스를 포함하며; 그리고
상기 제1 이미지 렌즈 그룹 채널은 상기 제1 조명 소스로부터 방출된 상기 입사 광을 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 따른 방향으로 전향시키도록 구성된 제1 소스 리플렉터를 포함하는 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 광 리플렉터는 제1 빔 스플리터를 포함하며; 그리고
상기 시스템은,
상기 제1 빔 스플리터로부터 상기 0차 굴절 빔을 받아들이도록 구성된 하부 대물 렌즈 그룹 채널,
제2 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 상기 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제2 광 리플렉터, 및
상기 제2 재귀반사된 빔을 제2 광 센서로 투과시키도록 구성된 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 더 포함하며;
상기 제2 광 센서는 상기 패터닝 디바이스의 추가 위치 특징을 결정하기 위해 상기 제2 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된 시스템. - 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광 센서는 상기 패터닝 디바이스의 X-Y 평면 위치 특징 및 회전 특징을 결정하기 위해 상기 제1 및 제2 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 조명 소스는 상기 제2 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 상기 입사 빔을 상기 하부 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 방출하도록 구성된 제1 조명 소스를 포함하는 시스템.
- 제6항에 있어서, 상기 제1 조명 소스는 상기 제1 및 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 동시에 조명하는 시스템.
- 제6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조명 소스는 상기 제2 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 상기 입사 빔을 상기 하부 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 방출하도록 구성된 제2 조명 소스를 더 포함하며; 그리고
상기 제1 조명 소스와 상기 제2 조명 소스는 상이한 파장들을 생성하는 시스템. - 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 조명 소스는,
상기 제1 이미지 렌즈 그룹 채널의 가까이에 배열된 제1 조명 소스; 및
상기 제2 이미지 렌즈 그룹 채널의 가까이에 배열된 제2 조명 소스를 포함하며,
상기 제1 이미지 렌즈 그룹 채널은 상기 제1 조명 소스로부터 방출된 상기 입사 광을 상기 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제1 방향으로 전향시키도록 구성된 제1 소스 리플렉터를 포함하고, 그리고
상기 제2 이미지 렌즈 그룹 채널은 상기 제2 조명 소스로부터 방출된 상기 입사 광을 상기 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제2 방향으로 전향시키도록 구성된 제2 소스 리플렉터를 포함하는 시스템. - 제9항에 있어서, 상기 제1 조명 소스와 상기 제2 조명 소스는 상이한 파장들을 생성하는 시스템.
- 제4항에 있어서,
제3 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 상기 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제3 광 리플렉터, 및
상기 제3 재귀반사된 빔을 제3 광 센서에 집속시키도록 구성된 콜리메이터를 포함하는 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 더 포함하며;
상기 제3 광 센서는 상기 패터닝 디바이스의 상대적인 기울기를 결정하기 위해 상기 집속된 제3 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된 시스템. - 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 조명 소스는 상기 제2 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 상기 제1, 제2 및 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 동시에 조명하기 위하여 상기 입사 빔을 상기 하부 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 방출하도록 구성된 제1조명 소스를 포함하는 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 조명 소스는 상기 제2 리플렉터 광 리플렉터의 가까이에 배열되고 상기 입사 빔을 상기 하부 대물 렌즈 그룹 채널을 따라 방출하도록 구성된 제2 조명 소스를 더 포함하며,
상기 제1 조명 소스와 상기 제2 조명 소스는 상이한 파장들을 생성하는 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 조명 소스는 시준된 빔을 생성하는 제3 광원을 포함하고, 상기 시준된 빔은 상기 패터닝 디바이스를 조명하며;
상기 제3 광 센서는 상기 제3 광 센서의 초점과 상기 집속된 제3 재귀반사된 빔에 의해 생성된 지점 사이의 변위 측정을 기반으로 상기 패터닝 디바이스의 상대적인 기울기를 측정하도록 구성된 시스템. - 제14항에 있어서, 제3 광원은 상기 패터닝 디바이스의 균일한 조명을 제공하도록 구성된 동축 쾰러(Kohler) 조명 소스인 시스템.
- 제14항에 있어서,
상기 제3 광원은 상기 제3 이미지 렌즈 그룹 채널의 가까이에 배열되며;
상기 제3 이미지 렌즈 그룹 채널은 상기 제3 조명 소스로부터 방출된 상기 시준된 빔을 상기 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제3 방향으로 전향시키도록 구성된 제3 소스 리플렉터를 포함하는 시스템. - 제14항에 있어서, 상기 제3 광원은 상기 대물 렌즈 그룹 채널 내에 배치된 시스템.
- 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 조명 소스는,
상기 제1 이미지 렌즈 그룹 채널에 인접하게 배열된 제1 조명 소스;
상기 제2 이미지 렌즈 그룹 채널에 인접하게 배열된 제2 조명 소스; 및
상기 제3 이미지 렌즈 그룹 채널에 인접하게 배열된 제3 조명 소스를 포함하며,
상기 제1 이미지 렌즈 그룹 채널은 상기 제1 조명 소스로부터 방출된 상기 입사 광을 상기 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제1 방향으로 전향시키도록 구성된 제1 소스 리플렉터를 포함하고,
상기 제2 이미지 렌즈 그룹 채널은 상기 제2 조명 소스로부터 방출된 상기 입사 광을 상기 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제2 방향으로 전향시키도록 구성된 제2 소스 리플렉터를 포함하며, 그리고
상기 제3 이미지 렌즈 그룹 채널은 상기 제3 조명 소스로부터 방출된 상기 입사 광을 상기 제3 이미지 렌즈 그룹 채널을 따라 제3 방향으로 전향시키도록 구성된 제3 소스 리플렉터를 포함하는 시스템. - 리소그래피 장치에 있어서,
패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템을 포함하며,
상기 패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템은,
패터닝 디바이스를 향하여 법선 방향을 따라 입사 빔을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 조명 소스;
상기 패터닝 디바이스로부터 0차 굴절 빔을 받아들이도록 구성된, 상기 법선 방향을 따른 대물 렌즈 그룹 채널;
제1 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 상기 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제1 광 리플렉터; 및
상기 제1 재귀반사된 빔을 제1 광 센서로 투과시키도록 구성된 제1 이미지 렌즈 그룹 채널을 포함하며,
상기 제1 광 센서는 상기 패터닝 디바이스의 위치 특징을 결정하기 위해 상기 제1 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된 리소그래피 장치. - 제19항에 있어서, 상기 패터닝 디바이스 사전-정렬 센서 시스템은,
상기 제1 광 리플렉터로부터 상기 0차 굴절 빔을 받아들이도록 구성된 하부 대물 렌즈 그룹 채널,
제2 재귀반사된 빔을 형성하기 위해 상기 0차 굴절 빔을 전향시키도록 구성된 제2 광 리플렉터, 및
상기 제2 재귀반사된 빔을 제2 광 센서로 투과시키도록 구성된 제2 이미지 렌즈 그룹 채널을 더 포함하며;
상기 제2 광 센서는 상기 패터닝 디바이스의 추가 위치 특징을 결정하기 위해 상기 제2 재귀반사된 빔을 검출하도록 구성된 리소그래피 장치.
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