KR20230069214A - 리소그래피 장치에서의 기판 레벨 감지 - Google Patents

Abstract

리소그래피 장치가 제공된다. 리소그래피 장치는 리소그래피 장치는, 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블; 기판의 표면에 실질적으로 평행한 평면에서 기판 테이블을 이동시키도록 구성 가능한 액추에이터들; 스캐닝 노광 방향으로 정렬된 필드들로 기판을 패터닝하도록 구성된 투영 시스템; 복수의 측정 스폿을 이용하여 기판의 높이를 감지하도록 구성된 레벨 센서; 및 기판의 높이를 맵핑하기 위하여 기판과 레벨 센서 사이의 상대적 이동의 스트로크-스트로크는 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도를 이루고 있음-를 생성하기 위해 액추에이터를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함한다. 기판의 높이를 맵핑하는 연관된 방법이 또한 제공된다.

Description

리소그래피 장치에서의 기판 레벨 감지

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2020년 10월 20일에 출원되고 원용에 의해 전체적으로 본 명세서에 포함된 EP 출원 제20202724.9호의 우선권을 주장한다.

본 발명은 리소그래피 장치에서의 기판의 레벨 감지에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판 상으로 적용하도록 구성된 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)의 패턴(또한 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 회로 요소의 크기는 지속적으로 감소되고 있는 반면에, 일반적으로 "무어의 법칙(Moore's law)"으로 지칭되는 추세에 따라, 디바이스 당 트랜지스터와 같은 기능 요소의 양은 수십 년 동안 끊임없이 증가되고 있다. 무어의 법칙을 따르기 위해 반도체 산업은 더욱더 더 작은 피처를 생성할 수 있는 기술을 추구하고 있다. 패턴을 기판 상에 투영하기 위해 리소그래피 장치는 전자기 방사선을 이용할 수 있다. 이 방사선의 파장은 기판 상에 형성되는 피처의 최소 크기를 결정한다. 현재 사용되는 전형적인 파장은 365㎚ (i-라인), 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 193㎚의 파장을 갖는 방사선을 이용하는 리소그래피 장치보다 더 작은 피처를 기판 상에 형성하기 위해 사용될 수 있다.

리소그래피의 반도체 제조 공정에서의 하나 이상의 단계에서 기판의 편평도가 측정될 수 있다. 이러한 측정은 기판 상의 복수의 위치에서 수행될 수 있으며 높이 맵(height map)으로서 저장될 수 있다. 높이 맵은 기판의 관련 타겟 부분을 적절한 높이에 위치시키기 위해 사용될 수 있으며, 따라서 패턴을 기판의 타겟 부분 상으로 투영할 때, 상기 타겟 부분은 리소그래피 장치의 투영 시스템, 예를 들어 투영 렌즈의 요구되는 초점 범위 내에 위치된다.

높이 맵을 결정하는 것은 본 기술 분야에서 "레벨 감지"로 알려져 있을 수 있다. 레벨 감지는 레벨 센서를 이용하여 수행될 수 있다. 레벨 센서는 리소그래피 장치에 필수적인 것일 수 있거나 별도의 측정 장치일 수 있다. 예를 들어, 레벨 센서는 측정 빔을 기판 상으로 측정 빔을 투사하고 그의 반사를 검출함으로써 광학 측정을 이용할 수 있다.

감지될 기판은 기판의 표면의 높이가 복수의 위치에서 측정되는 것을 가능하게 하도록 레벨 센서에 대해 이동될 수 있으며, 따라서 높이 맵으로 저장될 수 있다. 전형적으로, 기판은 적어도 x-방향으로 그리고 x-방향에 직교하는 y-방향으로 이동될 수 있으며, 여기서 x-방향과 y-방향은 기판의 표면과 실질적으로 평행한 평면에 있다. 이 경우에서, 높이는 z-방향으로 가변적이다.

그러나 높이 맵은 적어도 한 방향, 예를 들어 x-방향으로 제한된 분해능을 갖고 있다. 예를 들어, x-방향으로의 높이 맵의 분해능은 레벨 센서의 측정 스폿들 사이의 피치 및 측정 스폿의 크기에 의해 결정될 수 있다. 이와 같이, 레벨 센서는 이웃하는 측정 스폿들 사이의 공간 내에 존재하는 임의의 토폴로지 피처를 효과적으로 보지 못할 수 있다. 레벨 감지에 의해 검출되지 않는 기판의 중요한 토폴로지 피처는 요구되는 초점 범위 내에서 타겟 부분 상으로 패턴을 투영하기 위한 기판의 계산된 높이에 오차를 초래할 수 있다.

또한, 레벨 감지 및 기판의 임의의 후속 높이 조정은 대량 생산 반도체 제조 공정의 일부이기 때문에, 상기 레벨 감지는 비교적 단시간이어야 한다.

따라서 모든 중요한 토폴로지 피처를 검출할 수 있고 대량 생산 반도체 제조 공정으로의 통합에 적합한 고감도 레벨 감지 수단을 제공하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 적어도 하나의 양태의 적어도 하나의 실시예의 목적은 선행 기술의 위에서 식별된 단점들 중 적어도 하나를 제거하거나 적어도 완화하는 것이다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블; 기판의 표면에 실질적으로 평행한 평면에서 기판 테이블을 이동시키도록 구성 가능한 액추에이터들; 스캐닝 노광 방향으로 정렬된 필드들로 기판을 패터닝하도록 구성된 투영 시스템; 복수의 측정 스폿을 이용하여 기판의 높이를 감지하도록 구성된 레벨 센서; 및 기판의 높이를 맵핑하기 위하여 기판과 레벨 센서 사이의 상대적 이동의 스트로크-스트로크는 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도를 이루고 있음-를 생성하기 위해 액추에이터를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.

유리하게는, 스캐닝 노광 방향에 대해 각도를 이루는 레벨 센서의 스트로크를 가짐으로써, 스캐닝 노광 방향에 평행하게 나아가는, 필드의 스크라이브 라인 및/또는 중요한 토폴로지 피처가 검출될 수 있다. 즉, 종래 기술의 레벨 감지 기술로, 이러한 토폴로지 피처는 이러한 피처에 평행하게 스캐닝하는 레벨 센서의 측정 스폿에 의해 누락될 수 있었지만, 스캐닝 노광 방향에 직교하는 방향으로 피처의 좌측 또는 우측으로 시프트된다. 그러나 스캐닝 노광 방향에 대한 레벨 센서 스트로크의 개시된 각도로 인하여, 필드의 반복하는 디바이스 토폴로지는 적어도 하나의 레벨 센서 측정 스폿에 의해 복수의 상이한 x-위치에서 측정된다. 이와 같이, 기판의 높이 맵이 결정될 수 있으며, 여기서 스캐닝 노광 방향에 평행하게 나아가는 딥 스크라이브 라인(deep scribe line) 또는 중요한 토폴로지 피처는 더 확실하게 검출된다.

또한, 이러한 기울어진 측정 스폿을 사용함으로써 그리고 모든 필드의 측정을 조합함으로써 LS 스폿들 사이의 피치보다 작은 피치를 갖는 분해능을 갖는 디바이스 토폴로지, 예를 들어 높이 맵을 재구성하는 것이 가능하다.

유리하게는, 스캐닝 노광 방향에 대하여 레벨 센서의 스트로크에 효과적인 기울기(slant)를 적용하는 것은 스캐닝 노광 방향에 직교하는 방향으로 스트로크를 교대로 조정 또는 변조하는 것보다 기판의 높이를 맵핑하기 위한 더 빠른 수단을 제공하여, 기판의 전체 표면이 맵핑된다는 것, 예를 들어 측정 스폿들 사이의 임의의 피치가 또한 맵핑된다는 것을 보장한다.

20도 미만의 상대적으로 작은 각도를 적용함으로써, 기판 테이블 및 액추에이터 하드웨어는 본 발명을 구현하기 위해 상당한 하드웨어 수정을 필요로 하지 않을 수 있으며, 기판 테이블이 전형적으로 기판 테이블 상의 기판의 배치 오차를 설명하기 위해 기판의 위치에 대한 작은 회전 조정을 수행하기 위한 수단을 가질 수 있기 때문이다.

유리하게는, 기판의 높이를 맵핑하기 위하여 걸리는 전체 시간은 최소한으로 영향을 받을 수 있다.

스트로크들의 각 스트로크는 스트로크들의 다른 스트로크와 서로 실질적으로 평행할 수 있다.

액추에이터들 중 적어도 하나는 스트로크가 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도를 이루도록 기판 테이블을 회전시키도록 구성될 수 있다. 기판의 회전은 유리하게는 높이 측정에서 진동 노이즈의 개선된 필터링을 가능하게 할 수 있다.

스캐닝 노광 방향에 직교하는 제1 방향으로의 스트로크의 위치는 기판 테이블의 길이에 걸쳐 또는 기판의 길이에 걸쳐, 복수의 측정 스폿들의 각각의 사이의 피치의 1배 내지 4배만큼 변화할 수 있다.

스캐닝 노광 방향에 직교하는 제1 방향으로의 스트로크의 위치는 기판 테이블의 길이에 걸쳐 또는 기판의 길이에 걸쳐, 복수의 측정 스폿들의 각각의 사이의 피치의 1배 내지 2배만큼 변화할 수 있다.

컨트롤러는, 복수의 액추에이터가 제1 방향으로 레벨 센서에 대해 기판 테이블을 이동시키도록 구성된 것보다 빠르게 스캐닝 노광 방향으로 레벨 센서에 대해 기판 테이블을 이동시키기 위해 복수의 액추에이터를 제어하도록 구성될 수 있다.

컨트롤러는 연속적인 스트로크들 사이에서 스캐닝 노광 방향에 직교하는 제1 방향으로 스트로크의 위치를 변화시키도록 구성될 수 있다.

각도는 1도보다 작을 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 기판의 높이를 맵핑하는 방법이 제공되며, 본 방법은 복수의 측정 스폿을 이용하여 기판의 높이를 맵핑하기 위하여 기판 테이블에 의해 지지되는 기판과 레벨 센서 사이의 상대적 이동의 스트로크-스트로크는 스캐닝 노광 방향으로 기판 상에 정렬된 필드들에 대해 20도 미만의 각도를 이루고 있음-를 생성하도록 액추에이터를 제어하는 것을 포함한다.

본 방법은 기판의 토폴로지를 재구성하기 위해 및/또는 필드내 지문을 계산하기 위해 기판의 높이의 복수의 측정을 조합하는 단계를 포함할 수 있다.

스트로크들의 각 스트로크는 스트로크들의 다른 스트로크와 서로 실질적으로 평행할 수 있다.

본 방법은 상기 스트로크가 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도를 이루도록 기판 테이블을 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 방법은 기판 테이블의 길이에 걸쳐, 레벨 센서의 복수의 측정 스폿들의 각각의 사이의 피치의 1배 내지 4배만큼 스캐닝 노광 방향에 직교하는 제1 방향으로 스트로크의 위치를 변화시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 방법은 기판 테이블의 길이에 걸쳐, 레벨 센서의 복수의 측정 스폿들의 각각의 사이의 피치의 1배 내지 2배만큼 스캐닝 노광 방향에 직교하는 제1 방향으로 스트로크의 위치를 변화시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 방법은 기판이 레벨 센서에 대해 제1 방향으로 이동되는 것보다 더 빠르게 기판을 스캐닝 노광 방향으로 레벨 센서에 대해 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 방법은 연속적인 스트로크들 사이에서 스캐닝 노광 방향에 직교하는 제1 방향으로 스트로크의 위치를 변화시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 프로그램이 컴퓨터에 의하여 실행될 때 컴퓨터가 제2 양태의 방법을 수행하도록 액추에이터를 제어하게 하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.

위의 요약은 단지 예시적이고 비제한적인 것으로 의도된다. 본 발명은 그 조합으로 또는 개별적으로 (청구된 것을 포함하여) 구체적으로 언급되는지 여부에 상관없이, 단독으로 또는 다양한 조합으로 하나 이상의 상응하는 양태, 실시예 또는 특징을 포함한다. 본 발명의 임의의 양태에 따라 위에서 규정된 특징 또는 본 발명의 임의의 특정 실시예와 관련된 아래에 규정된 특징은 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 임의의 다른 규정된 특징, 임의의 다른 양태 또는 실시예와 조합하여 사용되어 본 발명의 추가 양태 또는 실시예를 형성할 수 있다는 점이 이해되어야 한다.

본 발명의 실시예는 이제 첨부된 개략도를 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다:
도 1은 리소그래피 장치의 개요를 도시하고 있다.
도 2는 스캐닝 노광 방향에 대한 레벨 센서의 스트로크의 방향을 보여주는, 기판의 예시적인 맵을 도시하고 있다.
도 3a는 기판 상의 3D NAND 구조의 토폴로지 일부분의 예를 도시하고 있다.
도 3b는 도 3a의 3D NAND 구조체의 높이 맵의 시뮬레이션된 부분을 도시하고 있다.
도 4a는 스캐닝 노광 방향에 수직인 주변 라인을 갖는, 기판 상에 구현된 바와 같은 3D NAND 구조체의 2개의 셀을 도시하고 있다.
도 4b는 스캐닝 노광 방향에 평행한 주변 라인을 갖는, 기판 상에 구현된 바와 같은 3D NAND 구조체의 2개의 셀을 도시하고 있다.
도 4c는 레벨 센서의 측정 스폿에 대한 도 4b의 셀을 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기울어진 레벨 센서 스트로크의 구현 형태를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 추가 실시예에 따른, 스캐닝 노광 방향에 대한 레벨 센서의 스트로크의 방향을 보여주는 기판의 예시적인 맵을 도시하고 있다.
도 7a는 레벨 센서를 사용하여 감지된 기판의 높이 맵 상의 진동 노이즈를 도시하고 있으며, 여기서 기판에 대한 레벨 센서의 스트로크는 스캐닝 노광 방향과 평행하였다.
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른, 레벨 센서를 사용하여 감지된 기판의 높이 맵 상의 진동 노이즈를 도시하고 있으며, 여기서 기판에 대한 레벨 센서의 스트로크는 스캐닝 노광 방향에 대해 각을 이루었다.
도 8은 기판의 높이를 맵핑하는 방법의 블록도를 도시하고 있다.

본 명세서에서, 용어 "방사선" 및 "빔"은 (예를 들어, 약 365, 248, 193, 157 또는 126㎚의 파장을 갖는) 는 용어는 자외 방사선 및 EUV (예를 들어, 약 5 내지 100㎚의 범위 내의 파장을 갖는 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 패터닝된 횡단면을 입사 방사선 빔에 부여하기 위해 사용될 수 있는 일반적인 패터닝 디바이스를 지칭하는 것으로 넓게 해석될 수 있다. 용어 "광 밸브(light valve)" 또한 이 맥락에서 사용될 수 있다. 전형적인 마스크 (투과형 또는 반사형, 바이너리, 위상-시프팅, 하이브리드 등) 외에도, 이러한 다른 패터닝 디바이스의 예는 프로그램 가능한 미러 어레이와 프로그램 가능한 LCD 어레이를 포함한다.

도 1은 리소그래피 장치(LA)를 개략적으로 도시하고 있다. 리소그래피 장치(LA)는 방사선 빔(B) (예를 들어, UV 방사선, DUV 방사선 또는 EUV 방사선)을 조정하도록 구성된 조명 시스템(또한 일루미네이터로 지칭됨)(IL); 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 특정 매개변수에 따라 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치시키도록 구성된 제1 포지셔너(PM)에 연결된 마스크 지지체 (예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 기판 (예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 각각 구성되고, 특정 매개변수에 따라 기판 테이블을 정확하게 위치시키도록 구성된 제2 포지셔너(PW)에 각각 연결된 기판 테이블들(예를 들어, 기판 지지체 또는 웨이퍼 테이블)(WTa 및 WTb); 및 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 (예를 들어, 굴절형 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.

작동 중에, 조명 시스템(IL)은, 예를 들어 빔 전달 시스템(BD)을 통해 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 받아들인다. 조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형 및/또는 제어하기 위하여, 굴절형, 반사형, 자기형, 전자기형, 정전형 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 방사선 빔의 횡단면에 원하는 공간 및 각도 세기 분포를 갖도록 방사선 빔(B)을 조정하기 위해 사용될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "투영 시스템"(PS)은 사용되고 있는 노광 방사선에 대해 및/또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인에 대해 적합하게, 굴절, 반사, 반사굴절, 아나모픽, 자기, 전자기 및/또는 정전 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다양한 유형의 투영 시스템을 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 용어 "투영 렌즈"의 임의의 사용은 더 일반적인 용어 "투영 시스템"(PS)과 동의어로 간주될 수 있다.

리소그래피 장치(LA)는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간을 채우기 위하여 기판의 적어도 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예를 들어 물로 덮일 수 있는 유형일 수 있으며-이는 또한 침지 리소그래피로 지칭된다. 침지 기술에 대한 더 많은 정보가 US6,952,253에 제공되어 있으며, 이 특허는 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.

도 1의 예시적인 리소그래피 장치(LA)는 2개의 기판 테이블(WTa, WTb)("이중 스테이지"로도 불림)를 갖는 유형일 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 기계에서, 기판 테이블(WTa, WTb)들은 동시에 사용될 수 있으며, 및/또는 기판(W)의 후속 노광의 준비 단계는 하나의 기판 테이블(WTa) 상에 위치된 기판(W) 상에서 수행될 수 있는 동안에, 다른 기판 테이블(WTb) 상의 또 다른 기판(W)은 다른 기판(W) 상에 패턴을 노광하기 위하여 사용되고 있다.

준비는 레벨 센서(LS)를 이용하여 기판의 표면을 맵핑하는 것 및/또는 기판 상의 정렬 마커의 위치를 측정하는 것을 포함할 수 있다. 레벨 센서(LS)는 기판의 높이 맵을 결정하도록 구성될 수 있다. 이 높이 맵은 기판(W) 상의 패턴의 투영 동안 기판(W)의 위치를 보정하기 위해 사용될 수 있다. 레벨 센서(LS)는 투영 유닛, 검출 유닛, 및 컨트롤러를 포함할 수 있다. 투영 유닛은 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이 하나 이상의 빔을 제공하는 광원을 포함한다. 예시적인 레벨 센서에서, 투영 유닛은 하나 이상의 측정 스폿으로서 기판의 표면 상으로 하나 이상의 방사선의 빔을 지향시키도록 구성될 수 있으며, 검출 유닛은 하나 이상의 측정 스폿의 각각의 반사를 검출하도록 구성될 수 있다. 반사된 측정 스폿은 기판의 높이에 대응하는 정보를 결정하기 위해 사용될 수 있다.

기판 테이블(WTa, WTb)은 투영 시스템(PS)에 대해 기판(W)을 조종하기 위한 하나 이상의 액추에이터를 포함하거나 이 액추에이터에 연결될 수 있다. 예를 들어, 기판 테이블(WTa, WTb)은 각각 기판(W)을 직교적인 x, y 또는 z 방향으로 이동시키거나 기판을 R 방향으로 회전시키기 위한 액추에이터(AX, AY, AZ, AR) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 액추에이터(AX, AY, AZ, AR)는 컨트롤러(CT)에 연결되고, 이에 의하여 제어된다.

작동 중에, 방사선 빔(B)은 마스크 지지체(MT) 상에서 유지되는 패터닝 디바이스, 예를 들어 마스크(MA)에 입사되고 패터닝 디바이스(MA) 상에 존재하는 패턴 (설계 레이아웃)에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 횡단한 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 투영 시스템은 빔을 기판(W)의 타겟 부분(C) 상으로 집속시킨다. 제2 포지셔너(PW)와 위치 측정 시스템(IF)의 도움으로, 기판 테이블(WTa, WTb)은 예를 들어 집속되고 정렬된 위치에서 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟 부분(C)들을 위치시키기 위해 정확하게 이동될 수 있다. 유사하게, 제1 포지셔너(PM)와 가능하게는 (도 1에서는 명확하게 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치시키기 위해 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)와 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2)와 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크(P1, P2)는 전용 타겟 부분을 점유하지만, 이들은 타겟 부분들 사이의 공간에 위치될 수 있다. 기판 정렬 마크(P1, P2)는 이들이 타겟 부분(C)들 사이에 위치될 때 스크라이브-레인 정렬 마크로 알려진다.

본 발명을 명확하게 하기 위해 데카르트 좌표계가 사용된다. 데카르트 좌표계는 3개의 축, 즉 x-축, y-축 및 z-축을 갖는다. 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 반면에, z-축은 수직 방향을 규정한다. 데카르트 좌표계는 본 발명을 제한하지 않으며 명확함을 위해서만 사용된다. 대신에, 원통형 좌표계와 같은 또 다른 좌표계가 본 발명을 명확하게 하기 위해 사용될 수 있다. 데카르트 좌표계의 배향은, 예를 들어 z-축이 수평 평면을 따라 성분을 갖도록 다를 수 있다.

도 2는 기판의 예시적인 맵(100)을 도시하고 있다. 맵(100)은 복수의 필드(110)를 덮으며, 각 필드(110)는 실질적으로 사각형 형상이고 기판의 전체 표면의 대부분을 덮는 그리드형 배열로 제공된다.

각 필드(110)는 패턴, 예를 들어 도 1의 기판(W) 및 투영 시스템(PS)을 참조하여 위에서 설명된 방사선 빔(B)을 사용하여 기판 상으로 투영된 패턴에 대응할 수 있다. 즉, 각 필드(110)는 기판 상에 패터닝으로 집적 회로 또는 전자 디바이스의 적어도 하나의 층 또는 일부분에 대응할 수 있다. 전형적인 리소그래피 공정에서, 기판 상의 각 필드(110)는 서로 실질적으로 동일하다. 일부 예에서, 필드의 각 서브-세트는 필드의 서로 다른 서브-세트와 실질적으로 동일하다.

도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 필드(110)는 각 필드의 주변 에지가 수평 평면의 x-축 및 y축에 평행하도록 그리드형 어레이로 배열되어 있다.

도 1을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 기판 테이블(WTa/WTb)은 기판(W)이 연속적으로 패터닝될 수 있도록 이동될 수 있으며, 여기서 각 필드(110)는 지정된 타겟 부분(C)에서 노광된다. 일반적으로, 필드는 기판 상으로 패터닝될 수 있으며, 여기서 필드는 "스캐닝 노광 방향"으로서 본 기술 분야에서 공지된 축을 따라 배열된 라인으로 배열된다. 예의 목적을 위하여, y-방향은 본 명세서의 나머지 부분 전체에 걸쳐 스캐닝 노광 방향에 대응하지만, 본 기술 분야의 숙련된 자는 x-방향이 스캐닝 노광 방향에 대안적으로 대응할 수 있다는 점을 쉽게 인식할 것이다. 기판 노광 방법의 예에서, 기판은 일반적으로 스캐닝 노광 방향 및/또는 스캐닝 노광 방향의 역으로 배열된 복수의 필드로 패터닝된다.

예시적인 맵(100)은, 일반적으로 본 기술 분야에서 "12〃 웨이퍼"로 지칭되는 약 300 밀리미터 직경의 기판에 대응한다. 이와 같이, 도 2는 중심점으로부터 x-방향과 y-방향의 각각으로 대략 ±150 밀리미터 연장되는 맵(100)을 도시하고 있다. 개시된 장치 및 방법은 150 밀리미터, 200 밀리미터, 450 밀리미터 및 675 밀리미터 직경 기판과 같은 다른 치수의 기판에 적용 가능하다는 점이 인식될 것이다.

레벨 센서, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같은 레벨 센서(LS)는 복수의 위치에서의 기판의 높이를 감지하기 위해 사용되어 높이 맵으로 알려진 기판의 토폴로지 맵을 형성할 수 있다.

컨트롤러, 예를 들어 컨트롤러(CT)는 액추에이터들, 예를 들어 액추에이터(AX 및 AY)를 구성하여 기판의 높이를 맵핑하기 위한 기판과 레벨 센서 사이의 상대적 이동의 스트로크를 생성할 수 있다. 화살표 120은 레벨 센서의 스트로크 방향을 도시한다. 스트로크는 스캐닝 노광 방향이며, 예를 들어 y-축에 평행하다.

또한 교정 스캔 스트로크를 도시하는 화살표 130이 도시되어 있다. 교정 스캔 스트로크는 스캐닝 노광 방향과 직교하는, 예를 들어 x-축에 평행한 방향이다. 레벨 센서의 교정 단계에서, 단일 스트로크가 X-방향으로 수행될 수 있다. 도 2의 예에서, 단일 교정 스트로크는 y=-122밀리미터의 고정된 위치에 있다.

레벨 센서는, 예를 들어 복수의 측정 스폿을 사용하여 기판의 높이를 측정하도록 구성될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 측정 스폿은 레벨 센서의 투영 유닛에서 방출되는 방사선에 대응할 수 있으며, 레벨 센서의 검출 유닛은 기판의 표면으로부터의 복수의 측정 스폿의 각각의 반사를 검출하도록 구성되어 측정 스폿들의 각각의 위치에서의 기판의 높이를 결정할 수 있다.

복수의 측정 스폿은 규정된 피치만큼 분리된다. 예시적인 실시예에서, 레벨 센서는 주어진 수의 측정 스폿을 이용하며, 이겨서 각 스폿은 주어진 폭 또는 직경을 갖고, 갭(gap) 길이는 스폿들 사이에 제공된다. 이와 같이, 레벨 센서의 단일 스트로크는 모든 스폿 폭과 모든 갭 길이의 합과 대략 동일한 폭을 갖는 경로에 걸쳐 기판의 높이를 측정할 수 있다. 따라서 주어진 직경의 기판을 스캔하기 위해 요구되는 스트로크의 수는 계산될 수 있다. 측정 스폿의 치수 및 수는 변화할 수 있으며 또한 본 발명의 범위 내에 있는 실시예는 상이한 치수 및 피치를 갖는 소수 또는 많은 측정 스폿을 포함할 수 있다는 점이 이해될 것이다.

위에서 설명된 예시적인 실시예에 계속해서, 계산된 바와 같은 요구되는 스트로크의 수로 기판의 전체 표면의 높이가 맵핑될 수 있다. 그러나 일부 경우에, 측정 스폿들 사이의 갭 길이 내에서 기판의 중요한 토폴로지 피처가 맵핑되지 않을 수 있다는 것이 가능하다.

예를 들어, 스캐닝 노광 방향으로 레벨 센서의 스트로크에 평행하게 나아가는 딥 스크라이브 라인(deep scribe line) 또는 디바이스 구조체는 검출되지 않을 수 있다. 이는 이러한 피처에 평행하게 스캔하지만 x-방향으로 피처의 좌측 또는 우측으로 시프트된 측정 스폿에 의해 이러한 피처가 누락될 수 있기 때문이다.

도 2의 예로 다시 돌아가서, 교정 스트로크가 사용되어 측정 스폿들의 각각으로부터의 응답을 교정할 수 있다. 즉, x-축에 평행한 스트로크로 교정 스캔을 함으로써 웨이퍼의 상이한 x-위치들은 모든 스폿에 의하여 샘플링되어 이들 모두가 특정 기판 토폴로지에 대해 동일한 방식으로 응답하는 것을 보장할 수 있다. 따라서 스폿으로부터 상이한 응답이 수신되면 그에 따라 응답이 조정될 수 있다. 일반적으로, 레벨 센서 교정에 요구되는 시간의 양을 최소화하기 위해 이러한 교정은 한 번만 수행되는 것이 바람직하다.

그러나 교정 스트로크가 딥 스크라이브 라인 또는 기판을 가로질러 x-방향으로 연장되는 디바이스 구조체를 따라 나아가며 따라서 잠재적으로 잘못된 교정으로 이어지는 경우일 수 있다.

유사하게, 스캐닝 노광 방향으로의 레벨 센서의 스트로크에 대해, 딥 스크라이브 라인 또는 디바이스 구조체는 스캐닝 노광 방향에 실질적으로 나아가지만 측정 스폿들 사이에 있으며 따라서 도 3a 및 도 3b의 예를 참조하여 더 자세히 설명된 바와 같이 검출되지 않는 경우일 수 있다.

도 3a는 기판 상의 3D NAND 구조체의 토폴로지 일부분의 예를 보여주고 있다. 등급화된 눈금(graded scale)(330)은 표면 높이를 나타낸다. 토폴로지는 복수의 수평 라인(320a, 320b, 320c, 320d)과 교차하는 복수의 수직 라인(310a, 310b, 310c, 310d)으로부터 형성된 트렌치 (본 기술 분야에서는 "주변 라인(peri lines 또는 peripheral lines)"으로 알려짐)의 그리드형 패턴을 포함한다. 수직 라인(310a, 310b, 310c, 310d)과 수평 라인(320a, 320b, 320c, 320d)은 상기 라인으로 둘러싸인 영역의 높이와 다른 높이에 대응한다는 것을 알 수 있다.

도 3b는 레벨 센서, 예를 들어 도 1의 레벨 센서(LS)를 사용하여 측정될 것과 같은, 도 3a의 3D NAND 구조체의 높이 맵의 시뮬레이션된 부분을 도시하고 있다. 음영 라인(325a, 325b)과 양측 영역의 뚜렷한 콘트라스트에 의해 표시되는 바와 같이 수직 라인(310a, 310b)이 명확하게 검출되었다는 것을 알 수 있다.

수직 라인(310c, 310d)이 덜 명확하게 검출되었다는 것을 또한 알 수 있다. 이는 인접한 영역에 비해 음영 라인(325c, 325d)의 덜 뚜렷한 콘트라스트로부터 명백하다. 이는 라인이 레벨 센서의 측정 스폿들 사이의 갭 길이와 일치할 것이기 때문이다. 즉, 레벨 센서의 측정 스폿들 사이의 갭 길이는 불감대(blindzone)를 효율적으로 생성하며, 여기서 주변 라인(320c, 320d)과 같은 중요한 토폴로지 피처는 충분히 검출되지 않는다. 이와 같이, 수직 라인(320c, 320d)에 대응하는 음영 라인(325c, 325d)은 음영 라인(325a, 325b)으로 나타나있는 수직 라인(310a, 310b)보다 깊이가 얕은 것으로 검출된다.

주변 라인의 검출과 레벨 센서의 스트로크 간의 관련성이 도 4a 및 도 4b에 더욱 상세하게 도시되어 있다.

도 4a는 기판 상에 구현된 바와 같은 2개의 셀(405, 410), 예를 들어 3D NAND 구조체로 구현된 메모리 셀을 도시하고 있다. 각 셀은 대응하는 주변 라인(415, 420)을 갖고 있다. 주변 라인(415, 420)들은 x-방향에 실질적으로 평행하게 나아가며, 따라서 스캐닝 노광 방향에 직교한다. 이와 같이, 화살표 425로 표시된 스캐닝 노광 방향으로의 레벨 센서의 스트로크로, 임의의 특정 측정 스폿은 주변 라인(415, 420)을 가로지를 수 있으며 따라서 주변 라인을 검출할 수 있거나, 주변 라인(415, 420)들 사이의 갭(430) 내에 들어갈 수 있으며 따라서 주변 라인(415, 420)을 검출하지 못할 수 있다.

마찬가지로, 도 4b는 2개의 셀(435, 440)을 도시하고 있으며, 여기서 각 셀은 대응하는 주변-라인(445, 450)을 갖고 있다. 주변 라인(445, 450)은 스캐닝 노광 방향에 실질적으로 평행하게 나아간다. 이와 같이, 화살표 455로 표시된 스캐닝 노광 방향으로의 레벨 센서의 스트로크로, 임의의 특정 측정 스폿은 주변 라인(445, 450)을 따라 연장될 수 있으며 따라서 주변 라인(445, 450)을 검출할 수 있거나, 주변 라인(445, 450)들 사이에 있을 수 있으며 따라서 주변 라인(445, 450)을 검출하지 못할 수 있다.

도 4b의 예를 계속하면, 도 4c는 대응하는 주변 라인(445, 450)을 갖는 2개의 셀(435, 440)을 도시하고 있다. 또한, -모도 예시적인- 제1 측정 스폿(460), 제2 측정 스폿(465) 및 제3 측정 스폿(470)이 보여지고 있다. 위에서 설명된 예를 계속하면, 제1, 제2 및 제3 측정 스폿(460, 465, 470)은 더 많은 수의 측정 스폿 중 3개에 대응할 수 있다. 제1 측정 스폿(460)은 주변 라인(445)에 걸쳐 있으며, 따라서 주변 라인(445)은 명확하게 검출될 것이다. 제2 측정 스폿(465)과 제3 측정 스폿(470)은 주변 라인(450)에 걸쳐 있다. 이와 같이, 주변 라인(450)은 검출되지 않는다. 도 4c의 최상부 부분은 위에서 본 도면이고, 최하부 부분은 제품 토포그래피에 대해 노출된 레티클의 영역적 이미지의 위치를 나타내는 라인(475 및 480)을 갖는 단면도이다. 이와 같이, 제1, 제2 및 제3 측정 스폿(460, 465, 470)을 기반으로 한 레벨 센서 측정으로부터의 대략적인 노광 프로파일(475)은, 각 셀(435, 440) 및 그의 연관된 주변 라인(445, 450)이 제1, 제2 및 제3 측정 스폿(460, 465, 470)에 의해 동일하게 측정된다면 달성될 수 있는 최적의 노광 프로파일(480)에 대해 도시된다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기울어진 레벨 센서 스트로크의 구현 형태를 도시하고 있다.

도 1을 참고하여 위에서 설명된 바와 같이, 이러한 기울어진 레벨 센서 스트로크는, 기판을 지지하도록 구성된 적어도 하나의 기판 테이블 및 기판의 표면에 실질적으로 평행한 평면에서 기판 테이블을 이동시키도록 구성 가능한 액추에이터를 포함하는 리소그래피 장치에 의해 구현될 수 있다. 또한, 이러한 리소그래피 장치는 스캐닝 노광 방향으로 정렬된 필드들로 기판을 패터닝하도록 구성된 투영 시스템, 복수의 측정 스폿을 이용하여 기판의 높이를 감지하도록 구성된 레벨 센서, 및 기판의 높이를 맵핑하기 위하여 기판과 레벨 센서 간의 상대적 이동의 스트로크를 생성하기 위해 액추에이터를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함할 것이다. 도 5의 예시적인 실시예에서, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 스트로크는 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도를 이루고 있다.

도 5의 예는 기판의 일부분 상으로 패터닝된 필드에 대응하는 그리드(500)를 도시하고 있다. 그리드(500) 상의 필드는 스캐닝 노광 방향에 의해 규정되며, 따라서 이 방향과 정렬된다. 예시적인 실시예에서, 각 필드는 x- 및 y-방향으로 복수의 다이에 대응한다. 예를 들어, 각 필드는 3×5 다이 등에 대응할 수 있다. 또한 필드의 중요한 토폴로지 피처 또는 스크라이브 라인에 대응하는 라인(510)이 도시되어 있다.

또한 레벨 센서의 스트로크의 일부분이 도시되어 있다. 주어진 수의 측정 스폿을 갖는 레벨 센서의 위에서 설명된 예를 계속하면, 도 5는 레벨 센서의 단일 스트로크의 일부분에 걸쳐 측정 스폿의 서브세트에 의해 취해진 측정 경로(520)를 도시하고 있다. 즉, 도 5는 기판 상의 필드의 그리드(500)의 일부에 걸쳐 레벨 센서의 단일 스트로크의 일부에 걸쳐 주어진 수의 측정 스폿들 중 12개에 의해 취해진 측정 경로(520)를 도시하고 있다. 명확함의 목적을 위하여 단일 스트로크의 일부분만이 도 5에 도시되어 있지만, 기판 표면의 대부분의 높이를 측정하기 위해서는 복수의 스트로크가 요구될 것이라는 점이 이해될 것이다. 스트로크들의 각각은 스트로크들 중 하나와 실질적으로 서로 평행할 것이며, 따라서 측정 스폿들에 취해진 모든 측정 경로들은 서로 실질적으로 평행하다.

측정 경로(520)들의 각각은 필드의 스크라이브 라인 또는 토폴로지 피처에 대응하는 라인(510)에 대해, 예를 들어 스캐닝 노광 방향에 대해 각도를 이룬다. 즉, 도 5에서 보여지는 바와 같이, 측정 경로(520)들의 각각은 스캐닝 노광 방향에 대하여 기울어져 있다. 일부 실시예에서, 각도는 1도 미만이다. 일부 실시예에서, 스캐닝 노광 방향에 직교하는 제1 방향, 예를 들어 x-방향으로의 스트로크의 위치는 기판 테이블의 길이에 걸쳐 복수의 측정 스폿의 각각 사이의 피치의 1배 내지 2배만큼 변화한다. 예를 들어, 각 측정 스폿의 폭 또는 직경이 주어진 길이 L인 복수의 측정 스폿의 각각 사이의 피치에 대해, x-방향의 스트로크 위치는 기판 테이블의 걸쳐, 또는 바람직하게는 기판의 길이에 걸쳐 대략 L 내지 2L만큼 변화할 것이다. 스캐닝 노광 방향에 대한 기울어진 측정 방향의 유리한 이점은 필드의 반복하는 디바이스 토폴로지가 적어도 하나의 레벨 센서 측정 스폿에 의해 복수의 상이한 x-위치에서 측정된다는 것이다.

모든 필드의 측정들을 조합함으로써, LS 스폿들 사이의 피치보다 작은 피치를 갖는 분해능을 갖는 디바이스 토폴로지, 예를 들어 높이 맵을 재구성하는 것이 가능하다. 또한, 이러한 기울어진 측정 스폿을 이용함으로써, 필드의 모든 스크라이브 라인 또는 중요한 토폴로지 피처가 검출될 것이며, 따라서 디바이스 토폴로지의 측정을 더 정확하게 만든다. 일부 실시예에서, 기울어진 측정에 대응하는 데이터로부터의 디바이스 토폴로지의 재구성이 프로세서에 의해 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 컨트롤러, 예를 들어 도 1에 도시된 컨트롤러(CT)는 복수의 액추에이터를 제어하도록 구성되어 기판 테이블을 y-방향 및 x-방향으로 레벨 센서에 대해 동시에 이동시키며, 따라서 레벨 센서의 측정 경로는 스캐닝 노광 방향에 대해 기울어져 있다.

본 발명의 실시예에서, 컨트롤러는 복수의 수의 액추에이터를 제어하도록 구성되어 복수의 액추에이터가 레벨 센서에 대해 기판 테이블을 x-방향으로 이동시키도록 구성되는 것보다 레벨 센서에 대해 기판 테이블을 스캐닝 노광 방향으로 더 빠르게 이동시킨다. 즉, 도 1의 예에서, 액추에이터 AY는 기판 테이블을 X-방향으로 이동시키도록 구성되는 액추에이터 AX보다 빠르게 Y-방향으로 기판 테이블을 이동시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 기판 테이블을 x-방향으로 이동시키도록 구성된 액추에이터(AX)는 단지 전체 스캔 속도를 1.00002 미만의 배수만큼 증가시킬 것이다.

본 발명의 다른 실시예에서, 컨트롤러는 연속적인 스트로크들 사이에서 x-방향으로의 스트로크들의 위치에 변화를 주도록 추가로 구성될 수 있다. 이와 같이, 레벨 센서에 의해 검출되지 않고 남아 있는 필드의 스크라이브 라인 또는 중요한 토폴로지 피처의 가능성이 감소된다. 즉, 측정 피처들 사이의 피치의 배수에 대응하는 거리에서 반복되는 토폴로지 피처에 대해, 연속적인 스트로크들 사이의 x-방향의 스트로크의 위치 변화는 이러한 피처가 확실하게 검출된다는 것을 보장하는데 도움을 준다.

본 발명의 추가 실시예가 도 6을 참조하여 설명된다. 도 6은 기판의 예시적인 맵(600)을 도시하고 있다. 맵(600)은 복수의 필드(610)를 덮으며, 각 필드(610)는 실질적으로 사각형의 형상이고, 기판의 전체 표면의 대부분을 덮는 그리드형 배열로 제공된다.

각 필드(610)는 패턴, 예를 들어 도 1의 기판(W) 및 투영 시스템(PS)을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이 방사선 빔(B)을 이용하여 기판 상으로 투영된 패턴에 대응할 수 있다. 즉, 각 필드(610)는 기판 상으로 패터닝된 집적 회로 또는 전자 디바이스의 적어도 하나의 층 또는 일부분에 대응할 수 있다. 전형적인 리소그래피 공정에서, 기판 상의 각각의 필드(610)는 다른 필드와 실질적으로 동일하다.

도 6에서 알 수 있는 바와 같이, y-방향의 레벨 센서의 스트로크가 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도를 이루도록 기판은 회전된다.

예를 들어, 일부 실시예에서 컨트롤러, 예를 들어 컨트롤러(CT)는 레벨 센서에 대해 기판을 회전시키도록 액추에이터(AR)를 구성할 수 있다. 그 후 컨트롤러는 기판의 높이를 맵핑하기 위하여 기판과 레벨 센서 사이의 상대 이동의 스트로크를 생성하도록 액추에이터, 예를 들어 액추에이터(AX 및 AY)를 구성할 수 있으며, 여기서 상기 스트로크는 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도를 이루고 있다.

화살표 620은 레벨 센서의 스트로크의 방향을 도시하고 있다. 스트로크는 y-축에 평행하며 따라서 기판의 회전으로 인해 스캐닝 노광 방향에 대해 각도를 이룬다. 따라서, 적어도 하나의 측정 스폿의 경로가 상기 딥 스크라이브 라인 또는 중요한 토폴로지 피처를 교차하기 때문에, 레벨 센서 측정 동안 스캐닝 노광 방향에 실질적으로 평행하게 나아가는 필드의 임의의 딥 스크라이브 라인 또는 중요한 토폴로지 피처가 검출될 것이다.

또한 교정 스캔 스트로크를 도시하는 화살표 630이 도시되어 있다. 교정 스캔 스트로크는 x-축에 평행하며 따라서 기판의 회전으로 인하여 스캐닝 노광 방향에 직교하는 방향에 대해 각도를 이룬다. 따라서, 유리하게는 교정 스트로크는 스캐닝 노광 방향에 직교하는 방향으로 기판을 가로질러 연장되는 딥 스크라이브 라인 또는 중요한 토폴로지 피처를 따라 나아갈 가능성이 적을 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 위에서 설명된 실시예들이 조합될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 컨트롤러는 동시에 y-방향 및 x-방향으로 레벨 센서에 대해 기판 테이블을 이동시키기 위해 복수의 액추에이터를 제어하도록 구성되어, 또한 회전된 기판에 더하여 스캐닝 노광 방향에 대해 레벨 센서의 기울어진 측정 경로를 제공한다.

도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명된 바와 같이, 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도에서 기판과 레벨 센서 사이의 상대적 이동의 스트로크를 제공하기 위한 기판의 회전은 또한 노이즈로 인한 오차를 유리하게 감소시킬 수 있다. 리소그래피 장치 내의 진동으로 인하여 이러한 노이즈는 확산될 수 있으며. 이 진동은 레벨 센서에 의하여 기판의 높이의 변화로서 검출된다.

도 7a는 레벨 센서를 사용하여 감지된 기판의 높이 맵의 예를 도시하고 있으며, 여기서 기판에 대한 레벨 센서의 모든 6개의 스트로크는 스캐닝 노광 방향에 평행하였다. 6개의 스트로크의 각각의 수평 라인(710)은 기판의 감지된 높이의 변동을 야기하는 기판의 진동에 적어도 부분적으로 대응한다.

기판 상으로 패터닝된 필드의 특성으로 인하여, 필드의 토폴로지 피처는 전반적으로 기판의 진동에 의해 야기된 라인과 정렬될 수 있다. 이와 같이, 이러한 진동을 정확하게 필터링 또는 보상하는 것이 어려울 수 있으며, 이는 임의의 이러한 필터링 또는 보상이 또한 필드의 토폴로지 피처를 필터링 또는 보상할 수 있기 때문이다.

따라서, 기판의 높이를 맵핑하기 위한 기판과 레벨 센서 사이의 상대적 이동의 스트로크가 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도를 이루도록 기판을 도 7b에 도시된 바와 같이 회전시킴으로써, 검출된 진동(720)은 필드의 토폴로지 피처와 완전히 정렬되지 않을 수 있으며, 따라서 보다 쉽게 보상되거나 필터링될 수 있다.

도 8은 기판의 높이를 맵핑하는 방법을 도시하고 있으며, 본 방법은 복수의 스폿을 이용하여 기판의 높이를 맵핑하기 위한 기판 테이블에 의하여 지지된 기판과 레벨 센서 사이의 상대적 이동의 스트로크를 생성하도록 액추에이터를 제어하는 단계(820)를 포함하고, 상기 스트로크는 스캐닝 노광 방향으로 기판 상에 정렬된 필드에 대해 20도 미만의 각도를 이룬다.

본 방법은 상기 스트로크가 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도를 이루도록 기판 테이블을 회전시키는 선행 단계(810)를 포함한다.

본 명세서에서 IC의 제조에서의 리소그래피 장치의 이용에 대한 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 유도 및 검출 패턴, 박막 자기 헤드 등의 제조를 포함한다.

본 명세서에서는 리소그래피 장치의 맥락에서 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 측정 또는 처리하는 임의의 장치의 일부를 형성할 수 있다. 이 장치는 일반적으로 리소그래피 툴로 지칭될 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건 또는 주변 (비진공) 조건을 사용할 수 있다.

광학 리소그래피의 문맥으로 본 발명의 실시예의 사용에 대해 특정 참조가 위에서 이루어졌을 수 있지만, 문맥이 허용하는 경우 본 발명은 광학 리소그래피에 제한되지 않으며 예를 들어 임프린트 리소그래피와 같은 다른 적용에서 사용될 수 있다는 점이 인식될 것이다.

문맥이 허용하는 경우, 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) 등을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어가 특정 작용을 수행하는 것으로 본 명세서에서 설명될 수 있다. 그러나 이러한 설명은 단지 편의를 위한 것이라는 점 그리고 이러한 동작은 실제로 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령 등을 실행하는 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 컨트롤러 또는 기타 디바이스에 기인하며 이렇게 하는 것이 액추에이터 또는 다른 디바이스를 물질계(physical world)와 상호 작용할 수 있게 한다는 점이 인식되어야 한다.

본 발명의 특정한 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 위의 설명은 한정적인 것이 아니라 예시적인 것으로 의도된다. 따라서, 아래에 제시된 청구범위의 범위로부터 벗어남이 없이 설명된 바와 같은 본 발명에 대한 변경이 이루어질 수 있다는 점이 본 기술 분야의 숙련된 자에게 명백할 것이다.

Claims (15)

1. 리소그래피 장치에 있어서:
   기판을 지지하도록 구성된 기판 테이블;
   상기 기판의 표면에 실질적으로 평행한 평면에서 상기 기판 테이블을 이동시키도록 구성 가능한 액추에이터들;
   스캐닝 노광 방향으로 정렬된 필드들로 상기 기판을 패터닝하도록 구성된 투영 시스템;
   복수의 측정 스폿을 이용하여 상기 기판의 높이를 감지하도록 구성된 레벨 센서; 및
   상기 기판의 높이를 맵핑하기 위하여 상기 기판과 상기 레벨 센서 사이의 상대적 이동의 스트로크-상기 스트로크는 상기 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도를 이루고 있음-를 생성하기 위해 액추에이터를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 리소그래피 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스트로크들의 각 스트로크는 상기 스트로크들의 다른 스트로크와 서로 실질적으로 평행한 리소그래피 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 액추에이터들 중 적어도 하나는 상기 스트로크가 상기 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도를 이루도록 상기 기판 테이블을 회전시키도록 구성된 리소그래피 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스캐닝 노광 방향에 직교하는 제1 방향으로의 상기 스트로크의 위치는 상기 기판 테이블의 길이에 걸쳐, 복수의 측정 스폿들의 각각의 사이의 피치의 1배 내지 2배만큼 변화하는 리소그래피 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 컨트롤러는, 복수의 액추에이터가 상기 제1 방향으로 상기 레벨 센서에 대해 상기 기판 테이블을 이동시키도록 구성된 것보다 빠르게 상기 스캐닝 노광 방향으로 상기 레벨 센서에 대해 상기 기판 테이블을 이동시키기 위해 상기 복수의 액추에이터를 제어하도록 구성된 리소그래피 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 연속적인 스트로크들 사이에서 상기 스캐닝 노광 방향에 직교하는 제1 방향으로 상기 스트로크의 위치를 변화시키도록 구성된 리소그래피 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각도는 1도 미만인 리소그래피 장치.
8. 기판의 높이를 맵핑하는 방법에 있어서,
   복수의 측정 스폿을 이용하여 상기 기판의 높이를 맵핑하기 위하여 기판 테이블에 의해 지지되는 기판과 레벨 센서 사이의 상대적 이동의 스트로크-상기 스트로크는 스캐닝 노광 방향으로 상기 기판 상에 정렬된 필드들에 대해 20도 미만의 각도를 이루고 있음-를 생성하도록 액추에이터를 제어하는 것을 포함하는, 기판의 높이 맵핑 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 기판의 토폴로지를 재구성하기 위해 및/또는 필드내 지문을 계산하기 위해 상기 기판의 높이의 복수의 측정을 조합하는 단계를 포함하는, 기판의 높이 맵핑 방법.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 스트로크들의 각각은 상기 스트로크들의 다른 스트로크와 서로 실질적으로 평행한, 기판의 높이 맵핑 방법.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스트로크가 상기 스캐닝 노광 방향에 대해 20도 미만의 각도를 이루도록 상기 기판 테이블을 회전시키는 단계를 포함하는, 기판의 높이 맵핑 방법.
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 테이블의 길이에 걸쳐, 상기 레벨 센서의 복수의 측정 스폿들의 각각의 사이의 피치의 1배 내지 2배만큼 상기 스캐닝 노광 방향에 직교하는 제1 방향으로 상기 스트로크의 위치를 변화시키는 단계를 포함하는, 기판의 높이 맵핑 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 기판이 상기 레벨 센서에 대해 상기 제1 방향으로 이동되는 것보다 더 빠르게 상기 기판을 상기 스캐닝 노광 방향으로 상기 레벨 센서에 대해 이동시키는 단계를 포함하는, 기판의 높이 맵핑 방법.
14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 연속적인 스트로크들 사이에서 상기 스캐닝 노광 방향에 직교하는 제1 방향으로 상기 스트로크의 위치를 변화시키는 단계를 포함하는, 기판의 높이 맵핑 방법.
15. 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
    프로그램이 컴퓨터에 의하여 실행될 때 상기 컴퓨터가 제8항의 방법을 수행하도록 액추에이터를 제어하게 하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.

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