[go: up one dir, main page]

KR102803721B1 - 방사선 스폿의 중심을 결정하는 방법, 센서 및 스테이지 장치 - Google Patents

방사선 스폿의 중심을 결정하는 방법, 센서 및 스테이지 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102803721B1
KR102803721B1 KR1020227000719A KR20227000719A KR102803721B1 KR 102803721 B1 KR102803721 B1 KR 102803721B1 KR 1020227000719 A KR1020227000719 A KR 1020227000719A KR 20227000719 A KR20227000719 A KR 20227000719A KR 102803721 B1 KR102803721 B1 KR 102803721B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radiation
target
sensor
spot
radiation spot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020227000719A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220019033A (ko
Inventor
미하이타 포핀키우크
Original Assignee
에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. filed Critical 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Publication of KR20220019033A publication Critical patent/KR20220019033A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102803721B1 publication Critical patent/KR102803721B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G01B11/272—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/706843—Metrology apparatus
    • G03F7/706847—Production of measurement radiation, e.g. synchrotron, free-electron laser, plasma source or higher harmonic generation [HHG]
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7019—Calibration
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7026—Focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7034—Leveling
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7092—Signal processing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

센서에 의해 표면에 조사된 방사선 스폿의 중심을 결정하는 방법이 개시되며, 상기 센서는 방사선 소스 및 검출기를 포함한다. 상기 방법은 다음 단계들: 방사선 소스로, 표면 상에 제 1 방출된 방사선 빔을 방출하여 표면에 방사선 스폿을 생성하는 단계 -표면에 배치된 타겟의 적어도 일부가 방사선 스폿에 의해 조사됨- ; 검출기로, 적어도 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하는 제 1 반사된 방사선 빔을 수용하는 단계; 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 존재를 검출하는 단계; 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 제 1 측정된 위치를 결정하는 단계; 및 타겟의 제 1 측정된 위치에 기초하여 적어도 제 1 방향에서 표면 상에 투영된 바와 같은 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

방사선 스폿의 중심을 결정하는 방법, 센서 및 스테이지 장치
본 출원은 2019년 7월 8일에 출원된 EP 출원 19185021.3의 우선권을 주장하며, 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
본 발명은 센서에 의해 표면에 조사(irradiate)되는 방사선 스폿의 중심을 결정하는 방법, 센서를 캘리브레이션하는 방법, 센서, 스테이지 장치, 스테이지 장치를 포함하는 장치, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에 원하는 패턴을 적용시키도록 구성되는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 예를 들어, 리소그래피 장치는 기판, 예를 들어 웨이퍼 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로 패터닝 디바이스, 예를 들어 마스크의 패턴(흔히 "디자인 레이아웃" 또는 "디자인"이라고도 함)을 투영할 수 있다. 예를 들어, 검사 장치가 대상물, 예를 들어 기판에 적용된 패턴을 검사하기에 적절하다.
반도체 제조 공정이 계속해서 진보함에 따라, 통상적으로 '무어의 법칙'이라 칭하는 추세를 따라 회로 요소들의 치수들이 계속 감소되는 한편, 디바이스당 트랜지스터와 같은 기능 요소들의 양은 수십 년에 걸쳐 꾸준히 증가하였다. 무어의 법칙을 따라가기 위해, 반도체 산업은 점점 더 작은 피처들을 생성할 수 있게 하는 기술들을 추구하고 있다. 기판 상에 패턴을 투영하기 위해, 리소그래피 장치는 전자기 방사선을 사용할 수 있다. 이 방사선의 파장은 기판 상에 패터닝되는 피처들의 최소 크기를 결정한다. 현재 사용중인 전형적인 파장들은 365 nm(i-line), 248 nm, 193 nm 및 13.5 nm이다. 4 nm 내지 20 nm의 범위 내의 파장, 예를 들어 6.7 nm 또는 13.5 nm를 갖는 극자외(EUV) 방사선을 사용하는 리소그래피 장치가 사용되어, 예를 들어 193 nm의 파장을 갖는 방사선을 사용하는 리소그래피 장치보다 기판 상에 더 작은 피처들을 형성할 수 있다.
리소그래피 공정의 다양한 스테이지들에서, 방사선 스폿으로 표면을 조사하도록 구성되는 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 레벨 센서 또는 높이 센서가 기판, 예를 들어 웨이퍼의 높이 맵 또는 높이 프로파일을 결정하는 데 사용될 수 있다. 실제로는, 예를 들어 제조 및 캘리브레이션의 공차들로 인해, 대상물 표면 상의 방사선 스폿의 중심 위치가 알려지지 않을 수 있다. 이는 방사선 스폿의 실제 위치가 알려지지 않게 할 수 있고, 이에 따라 측정 결과들의 부정확들이 도입될 수 있다.
본 발명의 목적은 장치, 예를 들어 센서에 의해 표면에 조사되는 방사선 스폿의 중심을 결정하거나 적어도 추산하는 방식을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 센서에 의해 표면에 조사되는 방사선 스폿의 중심을 결정하는 방법으로 달성되며, 상기 센서는 방사선 소스 및 검출기를 포함한다. 방사선 소스는 상기 방법에 사용되는 바와 같은 센서에 방사선을 제공하는 센서로부터 멀리 떨어져 배치된 방사선 소스일 수 있다. 상기 방법은 다음 단계들: 방사선 소스로 표면 상에 제 1 방출된 방사선 빔을 방출하여 표면에 방사선 스폿을 생성하는 단계 -표면에 배치된 타겟(또는 관심 대상물)의 적어도 일부가 방사선 스폿에 의해 조사됨- ; 검출기로 적어도 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하는 제 1 반사된 방사선 빔을 수용하는 단계; 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 존재를 검출하는 단계; 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 제 1 측정된 위치를 결정하는 단계; 및 타겟의 제 1 측정된 위치에 기초하여 적어도 제 1 방향에서 표면 상에 투영된 바와 같은 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 제 1 반사된 방사선 빔은 타겟(예를 들어, 마크)에 의해 반사된 방사선을 포함하여 검출기에 의해 수용된다. 제 1 반사된 방사선 빔으로부터, 타겟의 제 1 측정된 위치가 결정되어, 방사선 스폿의 중심이 결정될 수 있는 정보를 제공할 수 있다. 본 발명의 맥락에서, 방사선 스폿의 중심을 결정하는 것은 표면 상의 방사선 스폿의 중심의 위치를 결정하는 것으로 이해되어야 한다. 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계는, 예를 들어 본 명세서에 설명된 예시들에 따라 여러 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 타겟과 관련하여 알려지거나 더 일찍 결정된 정보가 고려될 수 있으며, 예를 들어 타겟의 위치 또는 비대칭과 관련된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 추가 측정된 위치들이 결정되어, 방사선 스폿의 중심을 도출하기 위한 추가 정보를 제공할 수 있다. 이와 함께, 센서가 캘리브레이션될 수 있다.
일 실시예에서, 타겟이 배치되는 표면은 캘리브레이션 대상물의 상면이고, 타겟의 제 1 측정된 위치를 결정하는 것은 캘리브레이션 대상물이 제 1 위치에 있는 동안에 행해진다. 상기 방법은 다음 단계들: 캘리브레이션 대상물이 제 1 위치에 있는 동안에 제 1 반사된 방사선 빔을 수용한 후, 캘리브레이션 대상물이 제 1 위치에 대해 적어도 회전되는 제 2 위치에 캘리브레이션 대상물을 배치하는 단계; 방사선 소스로 표면 상에 제 2 방출된 방사선 빔을 방출하여 방사선 스폿을 생성하는 단계 -타겟의 적어도 일부가 방사선 스폿에 의해 조사됨- ; 검출기로 캘리브레이션 대상물이 제 2 위치에 있는 동안에 적어도 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하는 제 2 반사된 방사선 빔을 수용하는 단계; 제 2 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 존재를 검출하는 단계; 제 2 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 제 2 측정된 위치를 결정하는 단계를 더 포함한다. 이 실시예에서, 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계는 타겟의 제 1 측정된 위치 및 제 2 측정된 위치 모두에 기초하여 행해진다. 유리하게는 캘리브레이션 대상물이 제공되고, 이 실시예에서 타겟의 제 2 측정된 위치가 결정된다. 이러한 것으로서 추가 정보가 제공되고, 이로부터 방사선 스폿의 중심이 더 정확하게 결정될 수 있다.
추가 실시예에서, 캘리브레이션 대상물은 제 1 위치에 대해 제 2 위치에서 상면에 실질적으로 수직인 축을 중심으로 170 내지 190 도, 바람직하게는 실질적으로 180 도 회전된다. 유리하게는, 타겟은 제 1 방향에서 볼 때, 제 1 위치에 대해 제 2 위치에서 거의 반대 위치에 있을 것이다. 이는 측정된 위치에 대한 타겟의 실제 위치의 기여가 제 2 측정된 위치에 대해 제 1 측정된 위치에서 거의 반대일 것이기 때문에, 방사선 스폿의 중심의 결정을 단순화하게 한다.
일 실시예에서, 방사선 스폿의 중심은 적어도 제 2 방향에서 더 결정된다. 유리하게는, 평면에서의 방사선 스폿의 중심은 예를 들어 수평 평면에서 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 위치에 캘리브레이션 대상물을 배치하는 단계는 정렬 센서에 의해 얻어진 측정 데이터를 사용하여 캘리브레이션 대상물을 정렬하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 제 1 위치에 캘리브레이션 대상물을 배치하는 단계는 정렬 센서에 의해 얻어진 측정 데이터를 사용하여 캘리브레이션 대상물을 정렬하는 단계를 포함한다. 유리하게는, 정렬 센서 및 정렬 센서에 의해 얻어진 측정 데이터의 사용이 캘리브레이션 대상물을 정확하게 위치시키게 한다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 타겟이 배치되는 표면은 센서의 측정을 거칠 대상물을 유지하도록 구성되는 대상물 홀더의 표면이다. 유리하게는, 방사선 스폿의 중심은 다른 기능들을 수행하기 위해 이미 존재하는 대상물 홀더를 사용하여 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 정렬 센서로 타겟(예를 들어, 정렬 마크)의 적어도 제 1 정렬 위치를 결정하는 단계를 더 포함하고, 방사선 스폿의 중심을 결정하는 것은 제 1 정렬 위치에 기초하여 더 행해진다. 유리하게는, 제 1 정렬 위치는 방사선 스폿의 중심을 더 정확하게 결정하게 하는 추가 정보를 제공한다. 예를 들어, 제 1 측정된 위치와 제 1 정렬 위치 사이의 차이가 사용되어 방사선 스폿의 중심을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 방사선 스폿의 중심을 결정하는 것은 타겟의 광학적 상호작용 파라미터에 더 기초하고, 상기 광학적 상호작용 파라미터는 타겟에 의해 야기되는 제 1 반사된 방사선 빔의 비대칭 또는 불균일을 나타낸다. 유리하게는, 광학적 상호작용 파라미터는 방사선 스폿의 중심을 더 정확하게 결정하게 하는 추가 정보를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 제 3 방향에서 센서에 의해 얻어진 측정들을 보정하는 보정 인자, 예를 들어 캘리브레이션된 기울기 불변점을 결정하는 단계를 더 포함한다. 유리하게는, 보정 인자와 방사선 스폿의 결정된 중심의 조합이 사용되어 센서의 측정 결과들의 정확성을 더 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 방사선 소스 및 검출기를 포함하는 센서를 캘리브레이션하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 본 발명에 따른 방법에 따라 센서에 의해 표면에 조사된 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 결정된 방사선 스폿의 중심에 기초하여: 센서에 의해 얻어진 측정 또는 측정 데이터를 조정하도록; 및/또는 센서의 측정을 거칠 대상물에 대해, 상기 대상물의 표면의 어느 영역이 방사선 스폿으로 조사될지를 조정하도록 처리 유닛을 구성하는 단계를 더 포함한다. 유리하게는, 결정된 방사선 스폿의 중심이 센서를 캘리브레이션하는 데 사용된다. 이는 센서의 출력, 즉 측정 또는 측정 데이터를 보정함으로써, 및/또는 센서의 입력, 즉 조사할 영역을 보정함으로써, 예를 들어 방사선 스폿이 완전히 조사될 표면에 있을 것을 보장하도록 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 센서로 달성된다. 그러므로, 본 발명은 추가로: 방사선 스폿을 생성하기 위해 표면 상에 제 1 방출된 방사선 빔을 방출하도록 구성되는 방사선 소스 -표면에 배치된 타겟의 적어도 일부가 방사선 스폿에 의해 조사됨- ; 적어도 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하는 제 1 반사된 방사선 빔을 수용하도록 구성되는 검출기; 및 처리 유닛을 포함하는 센서에 관한 것이다. 처리 유닛은: 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 존재를 검출하고; 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 제 1 측정된 위치를 결정하며; 타겟의 제 1 측정된 위치에 기초하여 적어도 제 1 방향에서 표면 상에 투영된 바와 같은 방사선 스폿의 중심을 결정하도록 구성될 수 있다. 유리하게는, 본 발명에 따른 센서는 타겟의 존재를 검출하고 방사선 스폿의 중심을 결정하도록 구성된다.
일 실시예에서, 처리 유닛은 임계치를 초과하는 제 1 반사된 방사선 빔의 특성에 기초하여 타겟의 존재를 검출하도록 구성된다. 예를 들어, 타겟은 제 1 반사된 방사선 빔의 세기가 변화할 때 검출될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 센서를 포함하는 스테이지 장치에 관한 것이다. 스테이지 장치는: 센서의 측정을 거칠 대상물을 유지하도록 구성되는 대상물 홀더; 대상물 홀더 상에 대상물을 배치하도록 구성되는 대상물 핸들러; 및 제어 유닛을 더 포함한다. 제어 유닛은: 제 1 위치에서 대상물 홀더 상에 캘리브레이션 대상물을 배치하도록 대상물 핸들러를 제어하고 -상기 타겟은 캘리브레이션 대상물의 상면에 배치됨- ; 캘리브레이션 대상물이 제 1 위치에 있는 동안에 센서의 검출기가 제 1 반사된 방사선 빔을 수용한 후, 캘리브레이션 대상물이 제 1 위치에 대해 적어도 회전되는 제 2 위치에 캘리브레이션 대상물을 배치하도록 구성된다. 센서의 처리 유닛은: 캘리브레이션 대상물이 제 2 위치에 있고 타겟의 적어도 일부가 방사선 스폿에 의해 조사되도록 방사선 스폿을 생성하기 위해 방사선 소스가 표면 상으로 제 2 방출된 방사선 빔을 방출할 때, 적어도 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하고 검출기에 의해 수용되는 제 2 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 제 2 측정된 위치를 결정하고; 타겟의 제 1 측정된 위치 및 제 2 측정된 위치 모두에 기초하여 방사선 스폿의 중심을 결정하도록 더 구성된다. 유리하게는 캘리브레이션 대상물이 제공될 수 있고, 이 실시예에서 타겟의 제 2 측정된 위치가 결정될 수 있다. 이러한 것으로서 추가 정보가 제공되고, 이로부터 방사선 스폿의 중심이 더 정확하게 결정될 수 있다.
추가 실시예에서, 대상물 핸들러는 캘리브레이션 대상물이 제 1 위치에 대해 상면에 실질적으로 수직인 축을 중심으로 170 내지 190 도, 바람직하게는 실질적으로 180 도 회전되도록 제 2 위치에 캘리브레이션 대상물을 배치하도록 구성된다. 유리하게는, 타겟은 제 1 방향에서 볼 때, 제 1 위치에 대해 제 2 위치에서 거의 반대 위치에 있을 것이다. 이는 측정된 위치에 대한 타겟의 실제 위치의 기여가 제 2 측정된 위치에 대해 제 1 측정된 위치에서 거의 반대일 것이기 때문에, 방사선 스폿의 중심의 결정을 단순화하게 한다.
일 실시예에서, 스테이지 장치는 정렬 센서를 더 포함하고, 제어 유닛은 정렬 센서에 의해 얻어진 측정 데이터를 사용하여 제 2 위치에 캘리브레이션 대상물을 배치하도록 대상물 핸들러를 제어하도록 구성된다. 선택적으로, 제어 유닛은 또한 정렬 센서에 의해 얻어진 측정 데이터를 사용하여 제 1 위치에 캘리브레이션 대상물을 배치하도록 대상물 핸들러를 제어하도록 구성된다. 선택적으로, 제어 유닛은 또한 정렬 센서에 의해 얻어진 측정 데이터를 사용하여 제 2 위치에 캘리브레이션 대상물을 배치하도록 대상물 핸들러를 제어하도록 구성된다. 유리하게는, 정렬 센서 및 정렬 센서에 의해 얻어진 측정 데이터의 사용이 캘리브레이션 대상물을 정확하게 위치시키게 한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 센서를 포함하는 스테이지 장치에 관한 것이다. 스테이지 장치는 센서의 측정을 거칠 대상물을 유지하도록 구성되는 대상물 홀더를 더 포함하고, 타겟이 배치되는 표면은 대상물 홀더의 표면이다. 유리하게는, 방사선 스폿의 중심은 다른 기능들을 수행하기 위해 이미 존재하는 대상물 홀더를 사용하여 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명에 따른 스테이지 장치는 타겟의 제 1 정렬 위치를 결정하도록 구성되는 정렬 센서를 더 포함하고, 처리 유닛은 제 1 정렬 위치에 기초하여 방사선 스폿의 중심을 결정하도록 더 구성된다. 유리하게는, 제 1 정렬 위치는 방사선 스폿의 중심을 더 정확하게 결정하게 하는 추가 정보를 제공한다. 예를 들어, 제 1 측정된 위치와 제 1 정렬 위치 사이의 차이가 사용되어 방사선 스폿의 중심을 결정할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 스테이지 장치를 포함하는 장치에 관한 것이다. 상기 장치는, 예를 들어 리소그래피 장치, 메트롤로지 장치, 입자 빔 장치, 전자 빔 장치, 전자 빔 검사 장치, 타겟 표면 상에 3-차원 대상물을 형성하는 성형 장치, 또는 검사 장치일 수 있다. 유리하게는, 상기 장치는 결정된 방사선 스폿의 중심을 고려함으로써 더 정확하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 전사하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이며, 이는 예를 들어 본 발명에 따른 스테이지 장치를 포함하는 리소그래피 장치를 사용하는 단계를 포함한다. 유리하게는, 디바이스는 결정된 방사선 스폿의 중심을 고려함으로써 더 정확하게 제조될 수 있다.
이제, 동일한 참조 번호들이 동일하거나 유사한 특징들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 리소그래피 장치의 개략적인 오버뷰를 도시하는 도면;
도 2는 레벨 또는 높이 센서의 작동 원리를 예시하는 도면;
도 3은 예를 들어 표면 상으로 방출될 수 있는 방사선 스폿들 또는 측정 영역들의 어레이의 일 예시를 나타내는 도면;
도 4는 레벨 센서가 방사선 스폿으로 기울어진 대상물을 조사하는 상황을 개략적으로 예시하는 도면;
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 일 실시예를 개략적으로 예시하는 도면;
도 6은 제 1 및 제 2 위치에서의 타겟을 개략적으로 예시하는 도면;
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 일 실시예를 개략적으로 예시하는 도면이다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 갖는) 자외 방사선 및 EUV(예를 들어, 약 5 내지 100 nm 범위 내의 파장을 갖는 극자외 방사선)를 포함하는 모든 타입들의 전자기 방사선을 포괄하는 데 사용된다.
본 명세서에서 채택되는 바와 같은 "레티클", "마스크" 또는 "패터닝 디바이스"라는 용어는 기판의 타겟부에 생성될 패턴에 대응하여 입사하는 방사선 빔에 패터닝된 단면을 부여하는 데 사용될 수 있는 일반적인 패터닝 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석될 수 있다. 또한, "광 밸브(light valve)"라는 용어가 이러한 맥락에서 사용될 수도 있다. 전형적인 마스크[투과형 또는 반사형, 바이너리(binary), 위상-시프팅, 하이브리드(hybrid) 등] 이외에, 여타의 이러한 패터닝 디바이스의 예시들로 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 어레이를 포함한다.
도 1은 리소그래피 장치(LA)를 개략적으로 도시한다. 리소그래피 장치(LA)는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선, DUV 방사선 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성되는 조명 시스템(일루미네이터라고도 함)(IL), 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결되는 마스크 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT), 기판(예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고 소정 파라미터들에 따라 기판 지지체를 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결되는 기판 지지체(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT), 및 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성되는 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
작동 시, 조명 시스템(IL)은 예를 들어 빔 전달 시스템(BD)을 통해 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형, 및/또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기, 및/또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다. 일루미네이터(IL)는 패터닝 디바이스(MA)의 평면에서 방사선 빔의 단면에 원하는 공간 및 각도 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"(PS)이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대해, 및/또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대해 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 아나모픽(anamorphic), 자기, 전자기 및/또는 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 다양한 타입들의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"(PS)이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
리소그래피 장치(LA)는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 적어도 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 타입으로 구성될 수 있다 - 이는 침지 리소그래피라고도 한다. 침지 기술들에 대한 더 많은 정보는 본 명세서에서 인용참조되는 US6952253에서 주어진다.
또한, 리소그래피 장치(LA)는 2 이상의 기판 지지체들(WT)("듀얼 스테이지"라고도 함)을 갖는 타입으로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 기판 지지체들(WT)이 병행하여 사용될 수 있으며, 및/또는 다른 기판 지지체(WT) 상의 또 다른 기판(W)이 다른 기판(W) 상에 패턴을 노광하는 데 사용되고 있는 동안 기판 지지체(WT) 중 하나에 놓인 기판(W)에서는 기판(W)의 후속 노광의 준비작업 단계들이 수행될 수 있다.
기판 지지체(WT)에 추가하여, 리소그래피 장치(LA)는 측정 스테이지를 포함할 수 있다. 측정 스테이지는 센서 및/또는 세정 디바이스를 유지하도록 배치된다. 센서는 투영 시스템(PS)의 속성 또는 방사선 빔(B)의 속성을 측정하도록 배치될 수 있다. 측정 스테이지는 다수의 센서들을 유지할 수 있다. 세정 디바이스는 리소그래피 장치의 일부, 예를 들어 투영 시스템(PS)의 일부 또는 침지 액체를 제공하는 시스템의 일부를 세정하도록 배치될 수 있다. 측정 스테이지는 기판 지지체(WT)가 투영 시스템(PS)으로부터 떨어져 있는 경우에 투영 시스템(PS) 아래로 이동할 수 있다.
작동 시, 방사선 빔(B)은 마스크 지지체(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스, 예를 들어 마스크(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA) 상에 존재하는 패턴(디자인 레이아웃)에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로질렀으면, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 측정 시스템(IF)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 포커스 및 정렬된 위치에서 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 가능하게는 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 타겟들(M1, M2) 및 기판 정렬 타겟들(P1, P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 타겟들(P1, P2)은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다. 기판 정렬 타겟들(P1, P2)은 타겟부(C)들 사이에 위치되는 경우, 스크라이브-레인 정렬 타겟(scribe-lane alignment target)들로 알려져 있다.
본 발명을 명확하게 하기 위해, 데카르트 좌표계가 사용된다. 데카르트 좌표계는 3 개의 축, 즉 x-축, y-축 및 z-축을 갖는다. 3 개의 축은 각각 다른 2 개의 축에 직교이다. x-축을 중심으로 한 회전이 Rx-회전이라고 칭해진다. y-축을 중심으로 한 회전이 Ry-회전이라고 칭해진다. z-축을 중심으로 한 회전이 Rz-회전이라고 칭해진다. x-축 및 y-축은 수평면을 정의하는 반면, z-축은 수직 방향으로 있다. 데카르트 좌표계는 본 발명을 제한하지 않으며, 설명을 위해서만 사용된다. 대신에, 원통형 좌표계와 같은 또 다른 좌표계가 본 발명을 명확하게 하기 위해 사용될 수 있다. 데카르트 좌표계의 방위는, 예를 들어 z-축이 수평면을 따르는 성분을 갖도록 상이할 수 있다.
리소그래피 장치에 통합될 수 있는 토포그래피 측정 시스템, 레벨 센서 또는 높이 센서는 기판(또는 웨이퍼)의 최상부 표면의 토포그래피를 측정하도록 배치될 수 있다. 높이 맵이라고도 하는 기판의 토포그래피 맵은 기판 상의 위치의 함수로서 기판의 높이를 나타내는 이 측정들로부터 생성될 수 있다. 이 높이 맵은 후속하여 기판 상의 적절한 포커스 위치에 패터닝 디바이스의 에어리얼 이미지를 제공하기 위해 기판 상의 패턴의 전사 동안 기판의 위치를 보정하는 데 사용될 수 있다. 이 문맥에서 "높이"는 폭넓게 기판에 대한 평면을 벗어난 치수(Z-축이라고도 함)를 지칭함을 이해할 것이다. 통상적으로, 레벨 또는 높이 센서는 (자체 광학 시스템에 대해) 고정된 위치에서 측정을 수행하고, 레벨 또는 높이 센서의 광학 시스템과 기판 사이의 상대 이동이 기판에 걸친 위치들에서 높이 측정들을 유도한다.
당업계에 알려진 바와 같은 레벨 또는 높이 센서(LS)의 일 예시가 도 2에 개략적으로 도시되며, 이는 작동 원리만을 예시한다. 이 예시에서, 레벨 센서는 투영 유닛(LSP) 및 검출 유닛(LSD)을 포함하는 광학 시스템을 포함한다. 투영 유닛(LSP)은 투영 유닛(LSP)의 투영 격자(PGR)에 의해 부여되는 방사선 빔(LSB)을 제공하는 방사선 소스(LSO)를 포함한다. 방사선 소스(LSO)는, 예를 들어 초연속 광 소스(supercontinuum light source)와 같은 협대역 또는 광대역 방사선 소스, 편광 또는 비-편광, 펄스 또는 연속, 예컨대 편광 또는 비-편광 레이저 빔일 수 있다. 방사선 소스(LSO)는 복수의 LED들과 같은 상이한 색상들 또는 파장 범위들을 갖는 복수의 방사선 소스들을 포함할 수 있다. 레벨 센서(LS)의 방사선 소스(LSO)는 가시 방사선에 제한되지 않고, 추가적으로 또는 대안적으로 UV 및/또는 IR 방사선 및 기판의 표면으로부터 반사하기에 적절한 여하한 범위의 파장들을 포괄할 수 있다.
투영 격자(PGR)는 주기적으로 변동하는 세기를 갖는 방사선 빔(BE1)을 유도하는 주기적 구조체를 포함하는 주기적 격자이다. 주기적으로 변동하는 세기를 갖는 방사선 빔(BE1)은 0 도와 90 도 사이에서, 통상적으로는 70 도와 80 도 사이에서 입사 기판 표면에 수직인 축(Z-축)에 대해 입사각(ANG)을 갖는 기판(W) 상의 측정 위치(MLO)를 향해 지향된다. 측정 위치(MLO)에서, 패터닝된 방사선 빔(BE1)은 기판(W)에 의해 반사되고(화살표 BE2로 나타냄) 검출 유닛(LSD)을 향해 지향된다.
측정 위치(MLO)에서 높이 레벨을 결정하기 위해, 레벨 센서는 검출 격자(DGR), 검출기(DET) 및 검출기(DET)의 출력 신호를 처리하는 처리 유닛(도시되지 않음)을 포함하는 검출 시스템을 더 포함한다. 검출 격자(DGR)는 투영 격자(PGR)와 동일할 수 있다. 검출기(DET)는 광검출기와 같이 수신된 광을 나타내는, 예를 들어 수신된 광의 세기를 나타내는, 또는 카메라와 같이 수신된 세기의 공간 분포를 나타내는 검출기 출력 신호를 생성한다. 검출기(DET)는 1 이상의 검출기 타입의 여하한의 조합을 포함할 수 있다.
삼각측량 기술들에 의해, 측정 위치(MLO)에서의 높이 레벨이 결정될 수 있다. 검출된 높이 레벨은 통상적으로 검출기(DET)에 의해 측정된 바와 같은 신호 강도와 관련되며, 신호 강도는 특히 투영 격자(PGR)의 디자인 및 입사각(ANG)의 (비스듬한) 각도에 의존하는 주기성을 갖는다.
투영 유닛(LSP) 및/또는 검출 유닛(LSD)은 투영 격자(PGR)와 검출 격자(DGR) 사이의 패터닝된 방사선 빔의 경로를 따라, 렌즈 및/또는 거울과 같은 추가 광학 요소들을 포함할 수 있다(도시되지 않음).
일 실시예에서, 검출 격자(DGR)는 생략될 수 있고, 검출기(DET)는 검출 격자(DGR)가 놓이는 위치에 배치될 수 있다. 이러한 구성은 투영 격자(PGR)의 이미지의 더 직접적인 검출을 제공한다.
기판(W)의 표면을 효과적으로 커버하기 위해, 레벨 센서(LS)는 기판(W)의 표면 상에 측정 빔(BE1)들의 어레이를 투영하도록 구성될 수 있고, 이에 의해 더 큰 측정 범위를 덮는 스폿들 또는 측정 영역(MLO)들의 어레이를 생성한다.
일반적인 타입의 다양한 높이 센서들이, 예를 들어 인용참조되는 US7265364 및 US7646471에 개시되어 있다. 가시 방사선 또는 적외 방사선 대신에 UV 방사선을 사용하는 높이 센서가, 인용참조되는 US2010233600A1에 개시되어 있다. 인용참조되는 WO2016102127A1에는, 검출 격자를 필요로 하지 않고 격자 이미지의 위치를 검출하고 인식하기 위해 다수-요소 검출기를 사용하는 컴팩트 높이 센서가 설명되어 있다.
도 3은, 예를 들어 도 2에 나타낸 레벨 센서(LS)에 의해 표면 상으로 방출될 수 있는 측정 영역들 또는 스폿들(101)의 어레이의 일 예시를 나타낸다. 도 3에서, 하나의 방사선 스폿(101), 이 경우에는 중심 스폿이 확대되어 도시된다. 방사선 스폿(101)은 복수의 빔들로 인해 복수의 스폿 부분들(102)을 포함할 수 있다.
실제로, 레벨 센서에 의해 얻어진 측정들은 완전히 정확하지는 않을 수 있다. 이에 대한 한 가지 기여 인자는, 대상물이 알려지지 않은 정도로 기울어질 수 있다는 것이다. z-방향에서의 보정들을 위해 레벨 센서를 캘리브레이션하는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 캘리브레이션된 기울기 불변점(112)이 방사선 스폿(101)에 대해 결정될 수 있다. 기울기 불변점(112)은 측정이 대상물의 기울기에 대해 실질적으로 둔감한 방사선 스폿(101)의 위치일 수 있다. 대상물의 알려지지 않은 기울기에 대해 레벨 센서로 얻어진 측정들을 보상하기 위해, 레벨 센서는 측정 결과, 즉 대상물의 높이를 대상물 상의 캘리브레이션된 기울기 불변점(112)의 위치와 연관시키도록 구성된다.
방사선 스폿(101)에서, 중심(111)이 결정될 수 있다. 이상적인 상황에서는 캘리브레이션된 기울기 불변점(112)과 중심(111)이 일치하지만, 실제로 이는 상이할 수 있다. 이는 예를 들어 공차들, 예를 들어 제조 공차들에 의해, 또는 검출 유닛에 대한 투영 유닛의 설정에 의해 야기될 수 있다.
도 3은 원점(110)을 갖는 좌표계가 정의될 수 있음을 더 예시한다. 선택적으로, 좌표계 및 방사선 스폿(101)은 서로에 대해 실질적으로 동일한 위치에 유지된다. 예를 들어, 센서의 측정을 거칠 대상물이 좌표계의 원점(110) 및 방사선 스폿(101) 모두에 대해 [예를 들어, 본 명세서에 설명된 바와 같은 제 1 위치설정기(PM)를 사용하여] 이동될 수 있다. 선택적으로, 좌표계의 원점(110) 및 방사선 스폿(101)은 둘 다 실질적으로 동일한 위치에 유지된다.
선택적으로, 좌표계는 또 다른 센서와 연계된다. 예를 들어, 리소그래피 장치에서 정렬 센서가 존재할 수 있다. 정렬 센서는, 예를 들어 대상물이 배치될 수 있는 대상물 테이블에 대한 정렬 타겟의 위치를 결정하기 위해, 상기 정렬 타겟이 원점(110)에 있을 때 정렬 타겟을 검출하도록 구성될 수 있다.
캘리브레이션된 기울기 불변점(112)은, 예를 들어 캘리브레이션 동안 다음과 같이 결정될 수 있다. 대상물, 또는 테스트 대상물 또는 캘리브레이션 대상물이 알려진 각도(α1)만큼 원점(110)을 통해 y-축을 중심으로 기울어질 수 있다. 높이를 나타내는 레벨 센서에 의해 얻어진 측정은 Z1 = cst + α1*TIPx로서 표현될 수 있으며, 여기서 Z1은 결정된 높이를 나타내고, cst는 알려지지 않은 상수이며, TIPx는 원점(110)에 대한 좌표에서 표현된 기울기 불변점(112)의 x-좌표를 나타낸다. 대상물, 또는 테스트 대상물 또는 캘리브레이션 대상물을 여러 각도로 기울임으로써, TIPx가 결정될 수 있는 다수 방정식들이 결정될 수 있다. 유사하게, TIPy는 알려진 각도만큼 원점(110)을 통해 x-축 중심으로 대상물, 또는 테스트 대상물 또는 캘리브레이션 대상물을 기울임으로써 결정될 수 있다.
도 4는 레벨 센서가 기울어진 대상물(150)에 방사선 스폿(101)을 조사하는 상황을 개략적으로 예시한다. 방사선 스폿(101)의 크기 및 기울기 각도는 명확함을 위해 도 4에서 과장될 수 있음을 유의한다. 나타낸 상황에서, 캘리브레이션된 기울기 불변점(112)은 기준으로서 사용되고, 중심(111)으로부터 알려지지 않은 거리만큼 벗어난다. 방사선 스폿(101)이 대상물(150)의 외측 보더(outer border)에 접근하는 경우, 방사선 스폿(101)의 일부분이 반경 방향으로 대상물(150)의 외부에 조사된다. 이는 방사선 스폿의 적어도 일부에 대해 잘못된 높이가 측정되기 때문에, 레벨 센서로 부정확한 측정들을 유도할 수 있다.
이러한 문제는 예를 들어 대상물이 기판, 예를 들어 웨이퍼인 리소그래피 공정에서 발생할 수 있다. 기판을 가능한 한 효율적으로 사용하려는 증가하는 바람은 측정들이 필요하지 않은 더 작은 보더 영역으로 이어지며, 상기 보더 영역은 포커스 제외 영역이라고도 한다. 포커스 제외 영역이 0에 근접함에 따라, 이는 캘리브레이션된 기울기 불변점(112)과 중심(111) 사이의 거리보다 작아져 앞서 설명된 바와 같은 부정확한 측정들을 유도한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예를 개략적으로 나타낸다. 도 5a는 평면도를 나타내고, 도 5b는 측면도를 나타내며, 도 5c는 평면도를 나타낸다. 본 발명은 방법들 및 센서와 같은 디바이스들, 및 센서를 통합한 장치들 및 디바이스들에 관한 것이다. 본 발명에 따른 디바이스들은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 데 사용될 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다. 유사하게, 본 발명에 따른 방법들은 본 발명에 따른 디바이스들로 수행될 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다. 본 발명에 따른 방법들에 관하여 본 명세서에 설명된 여하한의 특징들 또는 실시예들은 본 발명에 따른 디바이스들에 유사한 방식으로 적용될 수 있으며, 그 반대도 마찬가지이다.
본 발명에 따른 방법은 센서에 의해 표면(130) 상에 조사된 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하는 방법이며, 상기 센서는 방사선 소스(202) 및 검출기(205)를 포함한다. 상기 방법은 다음 단계들: 방사선 소스(202)로 표면(130) 상에 제 1 방출된 방사선 빔(203)을 방출하여 표면(130)에 방사선 스폿(101)을 생성하는 단계 -표면(130)에 배치된 타겟(201)의 적어도 일부가 방사선 스폿(101)에 의해 조사됨- ; 검출기(205)로, 적어도 타겟(201)에 의해 반사된 방사선 스폿(101)으로부터의 방사선을 포함하는 제 1 반사된 방사선 빔(204)을 수용하는 단계; 제 1 반사된 방사선 빔(204)에 기초하여 타겟(201)의 존재를 검출하는 단계; 제 1 반사된 방사선 빔(204)에 기초하여 타겟(201)의 제 1 측정된 위치를 결정하는 단계; 타겟(201)의 제 1 측정된 위치에 기초하여 적어도 제 1 방향(X)에서 표면(130) 상에 투영된 바와 같은 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은: 방사선 스폿(101)을 생성하기 위해 표면(130) 상에 제 1 방출된 방사선 빔(203)을 방출하도록 구성되는 방사선 소스(202) -표면(130)에 배치된 타겟(201)의 적어도 일부가 방사선 스폿(101)에 의해 조사됨- ; 적어도 타겟(201)에 의해 반사된 방사선 스폿(101)으로부터의 방사선을 포함하는 제 1 반사된 방사선 빔(204)을 수용하도록 구성되는 검출기(205); 및 처리 유닛(306)을 포함하는 센서에 관한 것이다. 처리 유닛(306)은: 제 1 반사된 방사선 빔(204)에 기초하여 타겟(201)의 존재를 검출하고; 제 1 반사된 방사선 빔(204)에 기초하여 타겟(201)의 제 1 측정된 위치를 결정하며; 타겟(201)의 제 1 측정된 위치에 기초하여 적어도 제 1 방향(X)에서 표면(103) 상에 투영된 바와 같은 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하도록 구성된다. 본 발명에 따른 센서는 예를 들어 도 2에 나타낸 바와 같은 레벨 센서(LS)일 수 있으며, 방사선 소스(LSO)는 방사선 소스(202)와, 검출기(DET)는 검출기(205)와 대응할 수 있다.
방사선 소스(202)는, 예를 들어 초연속 광 소스와 같은 협대역 또는 광대역 방사선 소스, 편광 또는 비-편광, 펄스 또는 연속, 예컨대 편광 또는 비-편광 레이저 빔일 수 있다. 방사선 소스(202)는 복수의 LED들과 같은 상이한 색상들 또는 파장 범위들을 갖는 복수의 방사선 소스들을 포함할 수 있다. 센서의 방사선 소스(202)는 가시 방사선에 제한되지 않고, 추가적으로 또는 대안적으로 UV 및/또는 IR 방사선 및 대상물의 표면으로부터 반사하기에 적절한 여하한 범위의 파장들을 포괄할 수 있다.
일 실시예에서, 센서는 또한 리소그래피 공정을 이미 따르거나 따를 기판(예를 들어, 웨이퍼) 상으로 제 1 방출된 방사선 빔(203)을 방출하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제 1 반사된 방사선 빔(204)은 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하기 위해 사용된다. 제 1 반사된 빔(204)은 표면(130) 및 표면(130)에 존재하는 타겟(201)에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함한다. 제 1 반사된 방사선 빔(204)으로부터, 타겟(201)이 검출될 수 있고, 타겟(201)의 제 1 측정된 위치가 결정될 수 있다. 타겟(201)은 일반적으로 표면(130)과 상이한 방사선 스폿(101)에 대한 반사율을 갖는 무언가일 수 있다. 나타낸 실시예에서, 타겟(201)은 정렬 마크[예를 들어, 직교박스(orthobox)]이며, 도면에서의 이 크기는 명확함을 위해 과장될 수 있다. 하지만, 여하한의 형상 또는 재료가 사용될 수 있다. 타겟(201)이 상이한 반사율을 갖기 때문에, 제 1 반사된 방사선 빔(204)은 방사선 스폿(101)이 타겟(201)을 조사할 때 변화한다. 이는 제 1 반사된 방사선 빔(204)의 세기 변화로 인해 검출기(205)에 의해 검출될 수 있다. 일 실시예에서, 처리 유닛(306)은 임계치, 예를 들어 검출기(205)에 의해 생성된 DC 신호에 의해 특징지어질 수 있는 세기 임계치를 초과하는 제 1 반사된 방사선 빔(204)의 특성에 기초하여 타겟(201)의 존재를 결정하도록 구성될 수 있다.
기판, 예를 들어 웨이퍼 또는 센서 플레이트에서, 주변 영역과 비교하여 방사선 스폿(101)과의 상이한 광학적 상호작용을 갖는 타겟이 존재할 수 있다. 예를 들어, 타겟은 주변 영역과 비교하여 상이한 반사율을 가질 수 있다. 이는 표면 반사율에 비례할 수 있는 검출기(205)에 의해 생성된 DC 신호를 유도할 수 있으며, 이는 차이가 검출기 잡음 레벨 이상인 경우에 타겟(201)에서 측정할 때와 타겟(201) 옆(주변)에서 측정할 때 상이하다. 타겟(주위)에서 2D 스캔을 수행하고 DC 신호 레벨을 추적하면, 방사선 스폿(101)과 타겟(201)의 컨볼루션을 나타내는 2D-맵이 얻어질 수 있다. 스폿이 타겟과 컨볼루션되는 모든 위치들(i)을 식별하면, X-방향에서 제 1 측정된 위치가 다음과 같이 수학적으로 공식화될 수 있다:
Figure 112022002494298-pct00001
이 공식 (1)에서, Xmeas는 측정으로부터 알려져 있으며, 제 1 측정된 위치이다. Wi는 제 1 반사된 방사선 빔(204)의 세기에 기초한 가중 인자이다. Wi는 검출기에 의해 생성된 DC 신호로부터 도출될 수 있다. 앞선 공식 (1)에서 가중 인자(Wi)를 사용하는 것이 방사선 스폿의 질량 중심에 대응하는 Xmeas를 유도한다. 앞선 공식 (1)로 질량 중심을 Xmeas로서 결정하는 것이 측정 결과, 즉 대상물의 높이를 대상물의 적절한 위치를 연관시키는 데 사용될 수 있다. 이는, 예를 들어 방사선 스폿(101)의 일부가 비교적 낮은 세기로 조사되는 경우에 유용할 수 있다. 이러한 상황에서, 덜 조사되는 부분은 더 적은 정보를 제공한다. 기하학적 중심 대신에 질량 중심(COM)(111)과 측정 결과를 연관시키는 것이 더 적절할 수 있다.
좌표를 계산하기 위해, 임계치가 2D-맵에 적용될 수 있다.
동일한 방법이 제 2 방향(Y)에 대해 적용되어 Ymeas를 유도한다. 즉, 상기 방법은 단일 방향에 제한되지 않고, 제 1 방향(X-방향)에 대한 직교 방향들에도 적용된다.
대안적으로, 공식 (1)은 다음과 같이 다시 쓰여질 수 있다:
Figure 112022002494298-pct00002
가중 인자들이 없는 경우, 공식 (2)에 의해 Xmeas로서 X-방향에서의 방사선 스폿(101)의 기하학적 중심이 결정될 수 있다. 방사선 스폿(101)의 기하학적 중심을 Xmeas로 결정하는 것은 상기 중심 및 이에 따른 방사선 스폿(101)의 정확한 위치를 결정하게 한다. 이는 표면(130)의 정확한 영역이 방사선 스폿(101)에 의해 조사될 것을 보장하는 데 유용하여, 예를 들어 방사선 스폿(101)의 일부가 기판의 외부에 조사되는 것을 회피할 수 있다.
타겟(201)의 경우, Xmeas에 대한 관련 기여 인자들은 아래의 공식 (3)에 따르는 것으로 가정될 수 있다:
Figure 112022002494298-pct00003
이 공식에서, X201은 X-방향에서의 타겟의 실제 기하학적 중심이고, Xint는 광학적 상호작용 효과들(스펙트럼, 회절, 간섭, 불균일한 반사율 효과들 등)을 나타내는 항이며, X111은 방사선 스폿(101)의 질량 중심을 나타낸다. 예를 들어, Xint는 X-방향에서의 타겟의 비대칭 또는 불균일을 나타낼 수 있다. 따라서, 타겟(201)의 실제 기하학적 중심(X201)으로부터의 제 1 측정된 위치(Xmeas)의 편차는 알려지지 않을 수 있는 방사선 스폿(101)의 중심에 적어도 부분적으로 기여될 수 있다. 하지만, 측정된 위치(Xmeas)를 이용하여, 상기 중심(111)이 앞선 공식들을 이용함으로써 결정될 수 있다. 선택적으로, Xmeas, X201, Xint, 및 X111은 예를 들어 방사선 스폿(101) 내에서 원점을 갖는 좌표계에 대해 표현될 수 있다. 선택적으로, 이는 도 3에 나타낸 좌표계에 대응할 수 있다.
타겟의 광학적 상호작용 효과들을 나타내는, 예를 들어 타겟의 비대칭 또는 불균일을 나타내는 Xint는 방사선이 전체 타겟에 의해 정확히 동일하게 반사되지 않을 수 있다는 사실을 나타낸다. 예를 들어, 제조 중 미비점들로 인해, 타겟의 몇몇 부분들이 두께, 반사도, 또는 방사선의 반사에 영향을 미치는 다른 특성들에서 벗어날 수 있다. 또한, 타겟의 일부에 대한 오염이 Xint에 기여할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예를 나타내며, 여기서 타겟(201)이 배치되는 표면(130)은 캘리브레이션 대상물(캐리어)(200)의 상면(130)일 수 있고, 타겟(201)의 제 1 측정된 위치를 결정하는 것은 캘리브레이션 대상물(200)이 제 1 위치, 예를 들어 도 5a에 나타낸 위치에 있는 동안에 수행된다. 이 실시예에서, 상기 방법은 다음 단계들: 타겟(201)의 제 1 측정된 위치를 결정한 후, 캘리브레이션 대상물이 제 1 위치에 대해 적어도 회전되는, 예를 들어 도 5c에 나타낸 위치로 회전되는 제 2 위치에 캘리브레이션 대상물(200)을 배치하는 단계; 방사선 소스(202)로 표면(130) 상에 제 2 방출된 방사선 빔(203')을 방출하여 방사선 스폿(101)을 생성하는 단계 -타겟(201)의 적어도 일부가 방사선 스폿(101)에 의해 조사됨- ; 검출기(205)로, 캘리브레이션 대상물(200)이 제 2 위치에 있는 동안에 적어도 타겟(201)에 의해 반사된 방사선 스폿(101)으로부터의 방사선을 포함하는 제 2 반사된 방사선 빔(204')을 수용하는 단계; 제 2 반사된 방사선 빔(204')에 기초하여 타겟(201)의 존재를 검출하는 단계; 제 2 반사된 방사선 빔(204')에 기초하여 타겟(201)의 제 2 측정된 위치를 결정하는 단계를 더 포함한다. 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하는 단계는 타겟(201)의 제 1 측정된 위치 및 제 2 측정된 위치 모두에 기초하여 행해진다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 센서, 센서의 측정을 거칠 대상물을 유지하도록 구성되는 대상물 홀더(210), 대상물 홀더(210) 상에 대상물을 배치하도록 구성되는 대상물 핸들러(220), 및 제어 유닛(305)을 포함하는 스테이지 장치(300)에 관한 것일 수 있다. 제어 유닛(305)은 제 1 위치, 예를 들어 도 5a에 나타낸 위치에서 대상물 홀더(210)에 캘리브레이션 대상물(200)을 배치하도록 대상물 핸들러(220)를 제어하도록 구성될 수 있으며, 상기 타겟은 캘리브레이션 대상물(200)의 상면(130)에 배치될 수 있다. 또한, 제어 유닛(305)은 캘리브레이션 대상물(200)이 제 1 위치에 있는 동안에 센서의 검출기(205)가 제 1 반사된 방사선 빔(204)을 수용한 후, 제 2 위치에 캘리브레이션 대상물(200)을 배치하도록 구성될 수 있다. 도 5c에 나타낸 위치일 수 있는 제 2 위치에서, 캘리브레이션 대상물(200)은 제 1 위치에 대해 적어도 회전된다. 센서의 처리 유닛(306)은 캘리브레이션 대상물(200)이 제 2 위치에 있고 타겟(201)의 적어도 일부가 방사선 스폿(101)에 의해 조사되도록 방사선 스폿(101)을 생성하기 위해 방사선 소스(202)가 표면(130) 상으로 제 2 방출된 방사선 빔(203')을 방출할 때, 적어도 타겟(201)에 의해 반사된 방사선 스폿(101)으로부터의 방사선을 포함하고 검출기(205)에 의해 수용되는 제 2 반사된 방사선 빔(204')에 기초하여 타겟(201)의 제 2 측정된 위치를 결정하도록 더 구성될 수 있다. 처리 유닛(306)은 타겟(201)의 제 1 측정된 위치 및 제 2 측정된 위치 모두에 기초하여 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하도록 더 구성될 수 있다.
이 실시예들에서, 타겟(201)은 캘리브레이션 대상물(200) 상에 배치될 수 있다. 캘리브레이션 대상물(200)은 예를 들어 센서의 캘리브레이션을 위해 특별히 설계된 대상물, 또는 스테이지 장치(300)에 의해 처리될 일련의 대상물들 중 제 1 대상물일 수 있다. 캘리브레이션 대상물(200)은 제 1 위치와 상이한 제 2 위치에 배치될 수 있다. 제 2 위치에서, 캘리브레이션 대상물(200)은 적어도 제 1 위치에 대해 회전된다. 타겟(201)의 제 2 측정된 위치는 캘리브레이션 대상물(200)이 제 2 위치에 있을 때 결정되어, 방사선 스폿(101)의 중심을 더 정확하게 결정하게 한다. 예를 들어, 앞선 공식 (3)에 따른 제 2 방정식이 결정될 수 있고, 이로부터 X111이 도출될 수 있다.
특히, 앞선 공식 (3)의 기여자들 중 1 이상이 서로를 상쇄하도록, 또는 적어도 결과적인 오차가 허용가능한 범위 내에 있는 정도로 제 2 위치를 배치하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 제 2 위치는 X201 및/또는 Xint가 제 1 위치에 대해 알려진 인자에 의해 동일하거나, 반대이거나, 비례하도록 이루어질 수 있다. 이러한 것으로서, 예를 들어 상쇄되거나 무시할 수 있을 정도로 작기 때문에 X201 및 Xint 중 적어도 하나가 결정될 필요가 없는 두 공식 (3)의 조합이 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 방법의 일 실시예에서, 캘리브레이션 대상물(200)은 제 1 위치에 대해 제 2 위치에서 상면(130)에 실질적으로 수직인 축을 중심으로 170 내지 190 도, 바람직하게는 실질적으로 180 도 회전된다. 예를 들어, 스테이지 장치(300)의 일 실시예에서, 대상물 핸들러(220)는 캘리브레이션 대상물(200)이 제 1 위치에 대해 상면(130)에 실질적으로 수직인 축을 중심으로 170 내지 190 도, 바람직하게는 실질적으로 180 도 회전되도록 제 2 위치에 캘리브레이션 대상물(200)을 배치하도록 구성된다. 선택적으로, 캘리브레이션 대상물(200)은 제 1 위치에 대한 제 2 위치에서 병진 방향으로, 예를 들어 수평 또는 수직 방향으로 이동될 수도 있다.
캘리브레이션 대상물(200)을 180 도 회전시킴으로써, 방사선 스폿(101)의 실제 기하학적 중심(X201)은 제 1 위치에 대한 제 2 위치에서 제 1 방향(X)의 반대 위치에 있다. 타겟과의 광학적 상호작용을 나타내는 부분(Xint)도 제 1 위치에 대해 제 2 위치에서 반대이다. 제 1 위치에서 얻어진 바와 같은 앞선 공식 (3)과 제 2 위치에서 얻어진 바와 같은 앞선 공식 (3)을 조합하는 경우,
Figure 112022002494298-pct00004
및
Figure 112022002494298-pct00005
이 서로 상쇄되며,
Figure 112022002494298-pct00006
및
Figure 112022002494298-pct00007
도 마찬가지이다. 180 도에서 비교적 작은 각도로 벗어난 회전이 허용가능한 범위 내에 있는 오차를 유도할 수 있다는 것을 유의한다. 한편, X111은 동일하게 유지된다. 결과는 공식 (4)로서 다시 쓰여질 수 있다:
Figure 112022002494298-pct00008
알 수 있는 바와 같이, 방사선 스폿(111)의 질량 중심은 제 1 측정된 위치 및 제 2 측정된 위치로부터 결정될 수 있다. 유리하게는, 타겟(201)의 광학적 상호작용 효과들, 예를 들어 타겟의 비대칭 또는 타겟(201)의 실제 위치를 알거나 결정할 필요가 없다. 타겟(201)의 대략적인 위치를 알고, 타겟(201)이 처리 유닛(306)에 의해 제 1 반사된 방사선 빔(204)으로부터 검출될 때까지 타겟(201) 부근에서 측정들을 수행하는 것이 충분할 수 있다.
일 실시예에서, 방사선 스폿(101)의 중심이 제 2 방향(Y)에서 결정된다. 선택적으로, 제 2 방향(Y)은 제 1 방향(X)에 수직이다. 선택적으로, 제 1 방향(X) 및 제 2 방향(Y) 중 적어도 하나 또는 둘 모두는 수평면(XY)에 배치된다. 앞서 언급된 바와 같이, 제 2 방향(Y)에서의 방사선 스폿(101)의 중심은 X-방향에서 중심을 결정하는 데 사용된 것과 유사한 방식으로 결정될 수 있다. 이는 공식들에서 X-좌표가 Y-방향에서의 대응 부분으로 대체될 수 있음을 의미한다. 이로써, Ymeas에 대해 다음이 얻어질 수 있다:
Figure 112022002494298-pct00009
이 공식에서, Y201은 Y-방향에서의 타겟의 실제 기하학적 중심이고, Yint는 광학적 상호작용 효과들(스펙트럼, 회절, 간섭, 불균일한 반사율 효과들 등)을 나타내는 항이며, Y111은 방사선 스폿(101)의 질량 중심을 나타낸다. 예를 들어, Yint는 Y-방향에서의 타겟의 비대칭 또는 불균일을 나타낼 수 있다. 따라서, 타겟(201)의 실제 기하학적 중심(Y201)으로부터의 제 1 측정된 위치(Ymeas)의 편차는 알려지지 않을 수 있는 방사선 스폿(101)의 중심에 적어도 부분적으로 기여될 수 있다. 하지만, 측정된 위치(Ymeas)를 이용하여, 상기 중심(111)이 앞선 공식들을 이용함으로써 결정될 수 있다. 선택적으로, Ymeas, Y201, Yint, 및 Y111은 예를 들어 방사선 스폿(101) 내에서 원점을 갖는 좌표계에 대해 표현될 수 있다. 선택적으로, 이는 도 3에 나타낸 좌표계에 대응할 수 있다.
실제로, X201(Y201)은 정확하게 알려지지는 않는다. Xint(Yint)는, 예를 들어 균일한 반사 타겟을 제조함으로써 무시할 수 있도록 설계될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 타겟은 독립적으로 결정될 필요가 있다.
Figure 112022002494298-pct00010
이라고 가정하면, 기준 좌표계에 대해 다양한 타겟 회전들 α(j)에서 수행되는 측정들에 의해 X111 및 Y111이 결정될 수 있다(도 6 참조):
Figure 112022002494298-pct00011
, 및
Figure 112022002494298-pct00012
수학식 (6) 및 (7)에서, arctan(Y201/X201)은 상면(130)의 좌표계(X'Y'에 의해 나타냄)에 대한 회전각이다. 수학식 (6) 및 (7)에 기초하여, X111 및 Y111이 비선형 최소 제곱법에 의해 결정될 수 있다. 원칙적으로, 2 개의 상이한 회전들에서의 두 측정들이 필요한 정확성으로 방사선 스폿의 질량 중심을 결정하기에 충분할 것이다. 선형 회귀가 X111 및 Y111을 결정하기에 적절할 수 있다. 특히, 제 1 회전 α(1)에서 제 1 측정이 수행되고, 제 2 회전 α(2)에서 제 2 측정이 수행되며, α(2) = α(1) + π이면, 다음에 의해 방사선 스폿(101)의 질량 중심의 좌표가 결정될 수 있다:
Figure 112022002494298-pct00013
, 및
Figure 112022002494298-pct00014
일 실시예에서, 스테이지 장치(300)는 명확함을 위해 단지 도 5b에서 예시되는 정렬 센서(251)를 포함할 수 있다. 정렬 센서(251)는 방사선을 방출할 수 있으며, 예를 들어 대상물 홀더(210) 위에 배치되어 방사선의 정렬 센서 빔(252)을 방출 및 검출하는 광학 센서이다. 일부 실시예들에서, 정렬 센서(251)의 주 기능은 대상물 홀더(210) 상에 대상물을 정렬하는 것일 수 있다.
일 실시예에서, 제어 유닛(305)은 정렬 센서(251)에 의해 얻어진 측정 데이터를 사용하여 캘리브레이션 대상물(200)을 제 2 위치에 배치하도록 대상물 핸들러(220)를 제어하도록 구성된다. 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 캘리브레이션 대상물(200)을 제 2 위치에 배치하는 단계는 정렬 센서(251)에서 얻어진 측정 데이터를 사용하여 캘리브레이션 대상물(200)을 정렬하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 정렬 센서(251)에 의해 얻어진 측정 데이터는 캘리브레이션 대상물(200)을 제 1 위치에 배치하는 경우에 사용될 수도 있다.
정렬 센서(251)를 사용하는 이점들 중 하나는 캘리브레이션 대상물(200)이 더 정확하게 정렬될 수 있다는 것이며, 예를 들어 제 1 및 제 2 위치 사이의 180 도 회전을 더 정확하게 배치하게 한다.
나타낸 실시예에서, 타겟(201)은 4 개의 타겟 영역들을 포함하는 직교박스이다. 이는 4 개의 회전들: 0, 90, 180, 270 도에서 용이한 검출을 허용한다. 일부 실시예들에서, 직교박스는 예를 들어 기판 또는 웨이퍼와 같은 대상물의 위치를 결정하기 위해 정렬 센서(251)에 의해 사용될 수도 있다는 것을 유의한다. 유리하게는, 동일한 직교박스가 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하는 데 사용될 수 있다.
도 7a의 평면도 및 도 7b의 측면도는 또 다른 구성을 개략적으로 예시한다. 특히, 실시예에서, 본 발명은 본 발명에 따른 센서, 및 센서의 측정을 거칠 대상물을 유지하도록 구성되는 대상물 홀더(212)를 포함하는 스테이지 장치(301)에 관한 것이며, 타겟(211)이 배치되는 표면은 대상물 홀더(212)의 표면(230)이다. 또한, 본 방법의 일 실시예에서, 타겟(211)이 배치되는 표면은 센서에 의한 측정을 거칠 수 있는 대상물을 유지하도록 구성되는 대상물 홀더(212)의 표면(230)이다. 유리하게는, 이 실시예는 추가적인 캘리브레이션 대상물의 필요 없이 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하게 한다.
일 실시예에서, 타겟(211)은 대상물 홀더(212)의 코너에 배치될 수 있다. 일부 경우에, 예를 들어 일부 리소그래피 공정들에서, 대상물 홀더(212)의 위치를 결정하기 위해 여기에 사용되는 타겟들이 이미 존재할 수 있다. 유리하게는, 동일한 타겟이 방사선 스폿(101)에 대한 중심을 결정하는 데 사용될 수 있다.
도 7b에 나타낸 바와 같이, 스테이지 장치(301)는 일 실시예에서 정렬 센서(251)를 포함할 수도 있다. 정렬 센서(251)는 타겟(211)의 제 1 정렬 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 처리 유닛(306)은 제 1 정렬 위치에 기초하여 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 정렬 센서(251)로 타겟(211)의 적어도 제 1 정렬 위치를 결정하는 단계를 포함하고, 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하는 것은 제 1 정렬 위치에 기초하여 더 행해진다.
타겟(211)의 제 1 정렬 위치는 정렬 센서(251)를 사용하여 결정된 바와 같은 타겟(211)의 위치에 대응한다. 일반적으로, 정렬 센서(251)는 비교적 높은 정확성으로 타겟(211)의 제 1 정렬 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 제 1 정렬 위치는 예를 들어 타겟(211)의 실제 위치와 대응하거나, 적어도 허용가능한 오차 마진 내에 있는 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 제 1 정렬 위치는 X201 및/또는 Y201에 대응하는 것으로 간주될 수 있다. 타겟의 광학적 상호작용 항, 즉 Xint 및/또는 Yint도 알려져 있거나 추산될 수 있는 경우, 질량 중심 좌표 X111 및/또는 Y111이 결정될 수 있다. Xint 및/또는 Yint는 예를 들어 타겟(211) 또는 대상물 홀더(212)의 제조 공정으로부터, 및/또는 예를 들어 본 명세서에 설명된 바와 같은 X111 및/또는 Y111을 도출하는 것과 유사한 방법들을 사용한 이전 측정들로부터 알려질 수 있다. 이 실시예는 도 7a 및 도 7b에 나타낸 실시예와 조합하여 특히 유리할 수 있는데, 이는 실제로 대상물 홀더(212)를 제 1 위치에 대해 회전되는 제 2 위치에 배치하는 것이 가능하지 않을 수 있기 때문이다. 하지만, 이는 X111 및/또는 Y111을 결정하는 데 필요한 캘리브레이션 대상물(200)을 배치하기 위한 위치들의 수를 감소시키게 함에 따라, 도 5a 내지 도 5c에 나타낸 실시예들 중 하나와 조합하여 유리할 수도 있다.
이제 도 5a 내지 도 5c, 및 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 일 실시예에서 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하는 것이 타겟(201, 211)의 비대칭 파라미터에 더 기초할 수 있다. 비대칭 파라미터는 타겟(201, 211)에 의해 야기되는 제 1 반사된 방사선 빔(204)에서 비대칭을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 비대칭 파라미터는 Xint 및/또는 Yint에 대응하는 것으로 간주될 수 있다. 비대칭 파라미터는 예를 들어 타겟(201, 211), 캘리브레이션 대상물(200) 또는 대상물 홀더(212)의 제조 공정으로부터, 및/또는 예를 들어 본 명세서에 설명된 바와 같은 X111 및/또는 Y111을 도출하는 것과 유사한 방법들을 사용한 이전 측정들로부터 알려질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 제 3 방향(Z)에서 센서에 의해 얻어진 측정들을 보정하는 보정 인자를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 선택적으로, 제 3 방향은 제 1 방향(X) 및 제 2 방향(Y) 모두에 수직이며, 예를 들어 제 3 방향(Z)은 수직이다. 보정 인자는 앞서 설명된 바와 같은 캘리브레이션된 기울기 불변점에 기초할 수 있다.
일 실시예에서, 방사선 스폿(101)은 ㎟ 급의 크기를 가질 수 있으며, 예를 들어 0.5-5 x 0.5-5 ㎟, 예를 들어 1 x 1 ㎟, 1 x 2 ㎟, 1 x 2.5 ㎟, 1 x 3 ㎟, 또는 2 x 2 ㎟의 치수들을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 센서는 복수의 방사선 스폿들(101), 예를 들어 방사선 스폿들(101)의 어레이로 표면(130, 230)을 조사하도록 구성된다. 방사선 스폿들의 어레이는 1-차원 또는 2-차원 어레이일 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명에 따른 방법 및/또는 센서 또는 스테이지 장치(300, 301)는 복수의 방사선 스폿들(101)의 중심에 배치되는 중심 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명에 따른 방법 및/또는 센서 또는 스테이지 장치(300, 301)는 복수의 방사선 스폿들(101) 중 다수의 중심을 결정하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명에 따른 방법 및/또는 센서 또는 스테이지 장치(300, 301)는 복수의 방사선 스폿들(101)의 중심을 결정하는 데 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 다수 타겟들(201, 211)이 예를 들어 캘리브레이션 대상물(200) 및/또는 대상물 홀더(210)에 제공된다. 그 후, 방사선 스폿(101)의 중심의 결정은 다수의 타겟들(201, 211)에 기초하여 수행될 수 있고, 이에 의해 정확성이 증가한다.
또한, 본 발명은 방사선 소스(202) 및 검출기(205)를 포함하는 센서를 캘리브레이션하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 본 발명에 따른 방법에 따라 센서에 의해 표면(130, 230)에 조사된 방사선 스폿(101)의 중심을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 결정된 방사선 스폿(101)의 중심에 기초하여: 센서에 의해 얻어진 측정 또는 측정 데이터를 조정하도록; 및/또는 센서의 측정을 거칠 대상물에 대해, 상기 대상물의 표면의 어느 영역이 방사선 스폿(101)으로 조사될지를 조정하도록 처리 유닛(306)을 구성하는 단계를 더 포함한다. 유리하게는, 결정된 방사선 스폿(101)의 중심이 센서를 캘리브레이션하는 데 사용된다. 이는 센서의 출력, 즉 측정 또는 측정 데이터를 보정함으로써, 및/또는 센서의 입력, 즉 조사할 영역을 보정함으로써, 예를 들어 방사선 스폿(101)이 완전히 조사될 표면에 있을 것을 보장하도록 수행될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 실시예들 중 하나에 따른 스테이지 장치(300, 301)를 포함하는 장치에 관한 것이다. 장치는 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같은 리소그래피 장치일 수 있으며, 기판 지지체(WT)가 대상물 지지체(210, 212)에 대응한다. 장치는, 예를 들어 타겟 표면 상에 3-차원 대상물을 형성하는 성형 장치일 수 있다. 또한, 장치는 메트롤로지 장치, 입자 빔 장치, 전자 빔 장치, 전자 빔 검사 장치, 또는 검사 장치일 수 있다. 유리하게는, 장치는 본 발명을 사용하여 더 정확하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 전사하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이며, 이는 본 발명에 따른 실시예들 중 1 이상에 따른 스테이지 장치(300, 301)를 포함하는 리소그래피 장치를 사용하는 단계를 포함한다. 유리하게는, 예를 들어 본 발명을 사용하여 레벨 센서의 방사선 스폿의 중심이 결정되기 때문에 더 정확한 높이 맵이 결정될 수 있기 때문에, 본 발명을 사용하여 패턴이 더 정확하게 전사될 수 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 다른 적용예들을 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 가능한 다른 적용예들은 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조를 포함한다.
본 명세서에서는, 리소그래피 장치와 관련하여 본 발명의 특정 실시예들에 대하여 언급되지만, 본 발명의 실시예들은 다른 장치에서 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 마스크 검사 장치, 메트롤로지 장치, 또는 웨이퍼(또는 다른 기판) 또는 마스크(또는 다른 패터닝 디바이스)와 같은 대상물을 측정하거나 처리하는 여하한의 장치의 일부분을 형성할 수 있다. 이 장치들은 일반적으로 리소그래피 툴들로 칭해질 수 있다. 이러한 리소그래피 툴은 진공 조건들 또는 주위(비-진공) 조건들을 사용할 수 있다.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않으며, 다른 적용예들 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 적용예들은 (때로는 3D 프린팅, 또는 추가 생산, 또는 직접 디지털 생산이라고 하는) 신속한 프로토타이핑에 의한 3-차원 모델들의 제조를 포함할 수 있다.
본 명세서가 허용한다면, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 여하한의 그 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 기계-판독가능한 매체 상에 저장된 명령어들로서 구현될 수 있으며, 이는 1 이상의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있다. 기계-판독가능한 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하는 여하한의 메카니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독가능한 매체는 ROM(read only memory); RAM(random access memory); 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), 및 그 밖의 것들을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴(routine), 명령어들은 본 명세서에서 소정 동작을 수행하는 것으로서 설명될 수 있다. 하지만, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이며, 이러한 동작은 사실상 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 제어기, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스로부터 일어나고, 그렇게 하여 액추에이터들 또는 다른 디바이스들이 물질계와 상호작용하게 할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명의 실시형태들이 아래의 항목들에 설명되어 있다.
1. 센서에 의해 표면에 조사된 방사선 스폿의 중심을 결정하는 방법으로서,
센서는 방사선 소스 및 검출기를 포함하고, 다음 단계들:
방사선 소스로 표면 상에 제 1 방출된 방사선 빔을 방출하여 표면에 방사선 스폿을 생성하는 단계 -표면에 배치된 타겟의 적어도 일부가 방사선 스폿에 의해 조사됨- ; 검출기로, 적어도 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하는 제 1 반사된 방사선 빔을 수용하는 단계; 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 존재를 검출하는 단계; 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 제 1 측정된 위치를 결정하는 단계; 및 타겟의 제 1 측정된 위치에 기초하여 적어도 제 1 방향에서 표면 상에 투영된 바와 같은 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
2. 1 항에 있어서, 타겟이 배치되는 표면은 대상물의 상면이고, 타겟의 제 1 측정된 위치를 결정하는 단계는 대상물이 제 1 위치에 있는 동안에 행해지며, 상기 방법은 다음 단계들: 대상물이 제 1 측정된 위치에 있는 동안에 제 1 반사된 방사선 빔을 수용한 후, 대상물이 적어도 제 1 위치에 대해 회전되는 적어도 제 2 위치에 대상물을 배치하는 단계; 방사선 소스로 표면 상에 적어도 제 2 방출된 방사선 빔을 방출하여 방사선 스폿을 생성하는 단계 -타겟의 적어도 일부가 방사선 스폿에 의해 조사됨- ; 검출기로, 대상물이 적어도 제 2 위치에 있는 동안에 적어도 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하는 적어도 제 2 반사된 방사선 빔을 수용하는 단계; 적어도 제 2 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 존재를 검출하는 단계; 적어도 제 2 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 적어도 제 2 측정된 위치를 결정하는 단계를 더 포함하고, 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계는 타겟의 제 1 측정된 위치 및 적어도 제 2 측정된 위치 모두에 기초하여 행해지는 방법.
3. 2 항에 있어서, 대상물은 제 1 위치에 대한 적어도 제 2 위치에서 상면에 실질적으로 수직인 축을 중심으로 회전되는 방법.
4. 1 항 내지 3 항 중 어느 하나에 있어서, 방사선 스폿의 중심은 적어도 제 2 방향에서 더 결정되는 방법.
5. 2 항에 있어서, 비선형 최소 제곱법 및 선형 회귀 중 적어도 하나에 의해 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
6. 2 항 내지 5 항 중 어느 하나에 있어서, 적어도 제 2 위치에 대상물을 배치하는 단계는 정렬 센서에 의해 얻어진 측정 데이터를 사용하여 대상물을 정렬하는 단계를 포함하는 방법.
7. 1 항에 있어서, 타겟이 배치되는 표면은 센서의 측정을 거칠 대상물을 유지하도록 구성되는 대상물 홀더의 표면인 방법.
8. 1 항 내지 7 항 중 어느 하나에 있어서, 정렬 센서로 타겟의 적어도 제 1 정렬 위치를 결정하는 단계를 더 포함하고, 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계는 제 1 정렬 위치에 기초하여 더 행해지는 방법.
9. 1 항 내지 8 항 중 어느 하나에 있어서, 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계는 타겟의 광학적 상호작용 파라미터에 더 기초하는 방법.
10. 방사선 소스 및 검출기를 포함하는 센서를 캘리브레이션하는 방법으로서,
1 항 내지 9 항 중 1 이상에 따른 방법에 따라 센서에 의해 표면에 조사된 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계; 및
결정된 방사선 스폿의 중심에 기초하여: 센서에 의해 얻어진 측정 또는 측정 데이터를 조정하도록; 및/또는 센서의 측정을 거칠 대상물에 대해, 상기 대상물의 표면의 어느 영역이 방사선 스폿으로 조사될지를 조정하도록 처리 유닛을 구성하는 단계를 포함하는 방법.
11. 센서로서,
방사선 스폿을 생성하기 위해 표면 상에 제 1 방출된 방사선 빔을 방출하도록 구성되는 방사선 소스 -표면에 배치된 타겟의 적어도 일부가 방사선 스폿에 의해 조사됨- ; 적어도 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하는 제 1 반사된 방사선 빔을 수용하도록 구성되는 검출기; 및 처리 유닛을 포함하고, 처리 유닛은: 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 존재를 검출하고; 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 타겟의 제 1 측정된 위치를 결정하며; 타겟의 제 1 측정된 위치에 기초하여 적어도 제 1 방향에서 표면 상에 투영된 바와 같은 방사선 스폿의 중심을 결정하도록 구성되는 센서.
12. 11 항에 있어서, 처리 유닛은 임계치를 초과하는 제 1 반사된 방사선 빔의 특성에 기초하여 타겟의 존재를 검출하도록 구성되는 센서.
13. 스테이지 장치로서,
11 항 또는 12 항에 따른 센서; 센서의 측정을 거칠 대상물을 유지하도록 구성되는 대상물 홀더; 대상물 홀더 상에 대상물을 배치하도록 구성되는 대상물 핸들러; 및 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛은 제 1 위치에서 대상물 홀더 상에 대상물을 배치하도록 -상기 타겟은 캘리브레이션 대상물의 상면에 배치됨- ; 대상물이 제 1 위치에 있는 동안에 센서의 검출기가 제 1 반사된 방사선 빔을 수용한 후, 대상물이 적어도 제 1 위치에 대해 회전되는 적어도 제 2 위치에 캘리브레이션 대상물을 배치하도록 대상물 핸들러를 제어하도록 구성되며, 센서의 처리 유닛은 대상물이 적어도 제 2 위치에 있고 타겟의 적어도 일부가 방사선 스폿에 의해 조사되도록 방사선 스폿을 생성하기 위해 방사선 소스가 표면 상으로 적어도 제 2 방출된 방사선 빔을 방출할 때, 적어도 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하고 검출기에 의해 수용되는 적어도 제 2 반사된 방사선 빔에 기초하여, 타겟의 적어도 제 2 측정된 위치를 결정하고; 타겟의 제 1 측정된 위치 및 적어도 제 2 측정된 위치 모두에 기초하여 방사선 스폿의 중심을 결정하도록 더 구성되는 스테이지 장치.
14. 13 항에 있어서, 대상물 핸들러는 캘리브레이션 대상물이 제 1 위치에 대해 상면에 실질적으로 수직인 축을 중심으로 회전되도록 제 2 위치에 대상물을 배치하도록 구성되는 스테이지 장치.
15. 13 항 또는 14 항에 있어서, 정렬 센서를 더 포함하고, 제어 유닛은 정렬 센서에 의해 얻어진 측정 데이터를 사용하여 적어도 제 2 위치에 대상물을 배치하도록 대상물 핸들러를 제어하도록 구성되는 스테이지 장치.
16. 스테이지 장치로서,
11 항 또는 12 항에 따른 센서, 센서의 측정을 거칠 대상물을 유지하도록 구성되는 대상물 홀더를 포함하고, 타겟이 배치되는 표면은 대상물 홀더의 표면인 스테이지 장치.
17. 13 항 내지 16 항 중 어느 하나에 있어서, 타겟의 제 1 정렬 위치를 결정하도록 구성되는 정렬 센서를 더 포함하고, 처리 유닛은 제 1 정렬 위치에 기초하여 방사선 스폿의 중심을 결정하도록 더 구성되는 스테이지 장치.
18. 13 항 내지 17 항 중 1 이상에 따른 스테이지 장치를 포함하는 장치로서,
리소그래피 장치, 메트롤로지 장치, 입자 빔 장치, 전자 빔 장치, 전자 빔 검사 장치, 성형 장치, 및 검사 장치 중 적어도 하나인 장치.
19. 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 전사하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법으로서,
13 항 내지 17 항 중 어느 하나에 따른 스테이지 장치를 포함하는 리소그래피 장치를 사용하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법.
이상, 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 센서에 의해 표면에 조사(irradiate)된 방사선 스폿의 중심을 결정하는 방법으로서,
    상기 센서는 방사선 소스 및 검출기를 포함하고,
    상기 방법은:
    상기 방사선 소스로, 상기 표면 상에 제 1 방출된 방사선 빔을 방출하여 상기 표면에 상기 방사선 스폿을 생성하는 단계 -상기 표면에 배치된 타겟의 적어도 일부가 상기 방사선 스폿에 의해 조사됨- ;
    상기 검출기로, 적어도 상기 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하는 제 1 반사된 방사선 빔을 수용하는 단계;
    상기 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 상기 타겟의 존재를 검출하는 단계;
    상기 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 대상물이 제 1 위치에 있는 동안에 상기 타겟의 제 1 측정된 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 타겟의 제 1 측정된 위치 및 적어도 제 2 측정된 위치 모두에 기초하여 적어도 제 1 방향에서 상기 표면 상에 투영된 상기 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계
    를 포함하고
    상기 제 2 측정된 위치는 상기 대상물이 상기 제 1 위치와 다른 제 2 위치에 있는 동안에 결정된 위치인, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟이 배치되는 표면은 대상물의 상면이고,
    상기 방법은:
    상기 대상물이 상기 제 1 측정된 위치에 있는 동안에 상기 제 1 반사된 방사선 빔을 수용한 후, 상기 대상물이 적어도 상기 제 1 위치에 대해 회전되는 적어도 제 2 위치에 상기 대상물을 배치하는 단계;
    상기 방사선 소스로, 상기 표면 상에 적어도 제 2 방출된 방사선 빔을 방출하여 상기 방사선 스폿을 생성하는 단계 -상기 타겟의 적어도 일부가 상기 방사선 스폿에 의해 조사됨- ;
    상기 검출기로, 상기 대상물이 적어도 제 2 위치에 있는 동안에 적어도 상기 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하는 적어도 제 2 반사된 방사선 빔을 수용하는 단계;
    적어도 상기 제 2 반사된 방사선 빔에 기초하여 상기 타겟의 존재를 검출하는 단계;
    적어도 상기 제 2 반사된 방사선 빔에 기초하여 상기 타겟의 적어도 제 2 측정된 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 대상물은 상기 제 1 위치에 대한 적어도 제 2 위치에서 상기 상면에 실질적으로 수직인 축을 중심으로 회전되는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사선 스폿의 중심은 적어도 제 2 방향에서 더 결정되는, 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    비선형 최소 제곱법 및 선형 회귀 중 적어도 하나에 의해 상기 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    적어도 제 2 위치에 상기 대상물을 배치하는 단계는 정렬 센서에 의해 얻어진 측정 데이터를 사용하여 상기 대상물을 정렬하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟이 배치되는 표면은 상기 센서의 측정을 거칠 대상물을 유지하도록 구성되는 대상물 홀더의 표면인, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    정렬 센서로 상기 타겟의 적어도 제 1 정렬 위치를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계는 상기 제 1 정렬 위치에 기초하여 더 행해지는, 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계는 상기 타겟의 광학적 상호작용 파라미터에 더 기초하는, 방법.
  10. 방사선 소스 및 검출기를 포함하는 센서를 캘리브레이션하는 방법으로서,
    제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 상기 센서에 의해 표면에 조사된 방사선 스폿의 중심을 결정하는 단계; 및
    결정된 방사선 스폿의 중심에 기초하여:
    ⅰ. 상기 센서에 의해 얻어진 측정 또는 측정 데이터를 조정하도록; 및/또는
    ⅱ. 상기 센서의 측정을 거칠 대상물에 대해, 상기 대상물의 표면의 어느 영역이 상기 방사선 스폿으로 조사될지를 조정하도록 처리 유닛을 구성하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  11. 센서로서,
    방사선 스폿을 생성하기 위해 표면 상에 제 1 방출된 방사선 빔을 방출하도록 구성되는 방사선 소스 -상기 표면에 배치된 타겟의 적어도 일부가 상기 방사선 스폿에 의해 조사됨- ;
    적어도 상기 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하는 제 1 반사된 방사선 빔을 수용하도록 구성되는 검출기; 및
    처리 유닛
    을 포함하고, 상기 처리 유닛은:
    ⅰ. 상기 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 상기 타겟의 존재를 검출하고;
    ⅱ. 상기 제 1 반사된 방사선 빔에 기초하여 대상물이 제 1 위치에 있는 동안에 상기 타겟의 제 1 측정된 위치를 결정하며;
    ⅲ. 상기 타겟의 제 1 측정된 위치 및 적어도 제 2 측정된 위치 모두에 기초하여 적어도 제 1 방향에서 상기 표면 상에 투영된 상기 방사선 스폿의 중심을 결정하도록 구성되고 상기 제 2 측정된 위치는 상기 대상물이 상기 제 1 위치와 다른 제 2 위치에 있는 동안에 결정된 위치인, 센서.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 처리 유닛은 임계치를 초과하는 상기 제 1 반사된 방사선 빔의 특성에 기초하여 상기 타겟의 존재를 검출하도록 구성되는, 센서.
  13. 스테이지 장치로서,
    제 11 항 또는 제 12 항에 따른 센서;
    상기 센서의 측정을 거칠 대상물을 유지하도록 구성되는 대상물 홀더;
    상기 대상물 홀더 상에 상기 대상물을 배치하도록 구성되는 대상물 핸들러;
    제어 유닛
    을 포함하고, 상기 제어 유닛은:
    ⅰ. 제 1 위치에서 상기 대상물 홀더 상에 상기 대상물을 배치하도록 -타겟은 캘리브레이션 대상물의 상면에 배치됨- ; 및
    ⅱ. 상기 대상물이 상기 제 1 위치에 있는 동안에 상기 센서의 검출기가 제 1 반사된 방사선 빔을 수용한 후, 상기 대상물이 적어도 상기 제 1 위치에 대해 회전되는 적어도 제 2 위치에 상기 캘리브레이션 대상물을 배치하도록 상기 대상물 핸들러를 제어하도록 구성되며,
    상기 센서의 처리 유닛은
    ⅰ. 상기 대상물이 적어도 제 2 위치에 있고 상기 타겟의 적어도 일부가 방사선 스폿에 의해 조사되도록 상기 방사선 스폿을 생성하기 위해 방사선 소스가 표면 상으로 적어도 제 2 방출된 방사선 빔을 방출할 때, 적어도 상기 타겟에 의해 반사된 방사선 스폿으로부터의 방사선을 포함하고 상기 검출기에 의해 수용되는 적어도 제 2 반사된 방사선 빔에 기초하여, 상기 타겟의 적어도 제 2 측정된 위치를 결정하고;
    ⅱ. 상기 타겟의 제 1 측정된 위치 및 적어도 제 2 측정된 위치 모두에 기초하여 상기 방사선 스폿의 중심을 결정하도록 더 구성되는, 스테이지 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 대상물 핸들러는 상기 캘리브레이션 대상물이 상기 제 1 위치에 대해 상기 상면에 실질적으로 수직인 축을 중심으로 회전되도록 제 2 위치에 상기 대상물을 배치하도록 구성되는, 스테이지 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    정렬 센서를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 정렬 센서에 의해 얻어진 측정 데이터를 사용하여 적어도 제 2 위치에 상기 대상물을 배치하도록 상기 대상물 핸들러를 제어하도록 구성되는, 스테이지 장치.
KR1020227000719A 2019-07-08 2020-06-10 방사선 스폿의 중심을 결정하는 방법, 센서 및 스테이지 장치 Active KR102803721B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19185021 2019-07-08
EP19185021.3 2019-07-08
PCT/EP2020/066021 WO2021004720A1 (en) 2019-07-08 2020-06-10 Method for determining a center of a radiation spot, sensor and stage apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220019033A KR20220019033A (ko) 2022-02-15
KR102803721B1 true KR102803721B1 (ko) 2025-05-09

Family

ID=67211628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227000719A Active KR102803721B1 (ko) 2019-07-08 2020-06-10 방사선 스폿의 중심을 결정하는 방법, 센서 및 스테이지 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11982948B2 (ko)
JP (1) JP7383732B2 (ko)
KR (1) KR102803721B1 (ko)
CN (1) CN113994265A (ko)
WO (1) WO2021004720A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2025507626A (ja) * 2022-02-28 2025-03-21 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 高さ測定センサ
US11852978B2 (en) * 2022-03-07 2023-12-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. EUV lithography system with 3D sensing and tunning modules

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002196223A (ja) * 2000-12-26 2002-07-12 Nikon Corp 光学的位置ずれ検出装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0617770B2 (ja) * 1985-03-29 1994-03-09 日本電信電話株式会社 マ−ク検出機
JPH0663763B2 (ja) 1987-12-25 1994-08-22 大日本スクリーン製造株式会社 光学式位置検出方法
JPH06261156A (ja) * 1993-03-03 1994-09-16 Fuji Xerox Co Ltd 画像評価装置
JP3520881B2 (ja) * 1995-07-03 2004-04-19 株式会社ニコン 露光装置
JPH0976083A (ja) * 1995-09-12 1997-03-25 Nikon Corp ビーム位置検出方法、ビーム位置調整方法及びこの装置並びに加工装置
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
JP3910180B2 (ja) 2003-01-14 2007-04-25 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置のレベルセンサ
US7265364B2 (en) 2004-06-10 2007-09-04 Asml Netherlands B.V. Level sensor for lithographic apparatus
US20080048729A1 (en) 2006-07-25 2008-02-28 International Business Machines Corporation Comparator Circuit and Method for Operating a Comparator Circuit
EP2228685B1 (en) 2009-03-13 2018-06-27 ASML Netherlands B.V. Level sensor arrangement for lithographic apparatus and device manufacturing method
US9366524B2 (en) 2013-10-08 2016-06-14 Kla-Tencor Corporation Alignment sensor and height sensor
US10241425B2 (en) 2014-12-22 2019-03-26 Asml Netherlands B.V. Level sensor, lithographic apparatus and device manufacturing method
CN113093484B (zh) 2014-12-24 2023-12-19 株式会社尼康 测量系统、测量方法及曝光装置
CN107917665B (zh) 2016-10-09 2020-02-11 睿励科学仪器（上海）有限公司 用于确定光斑位置的方法和设备

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002196223A (ja) * 2000-12-26 2002-07-12 Nikon Corp 光学的位置ずれ検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113994265A (zh) 2022-01-28
US20220308468A1 (en) 2022-09-29
JP7383732B2 (ja) 2023-11-20
WO2021004720A1 (en) 2021-01-14
KR20220019033A (ko) 2022-02-15
JP2022539968A (ja) 2022-09-14
US11982948B2 (en) 2024-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100524266B1 (ko) 리소그래피 투영 장치
KR100775544B1 (ko) Ｚ 위치 에러/변동들과 기판 테이블 평탄도를 결정하는리소그래피 장치 및 방법
JP5002440B2 (ja) 投影システムの焦点面に対して基板のターゲット部分を位置合わせする方法
KR101196359B1 (ko) 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법
TWI447534B (zh) 平台系統校準方法、平台系統、具有該平台系統之微影裝置及相關電腦程式產品
US20110013188A1 (en) Object Alignment Measurement Method and Apparatus
JP2008139289A (ja) リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
US9606458B2 (en) Method for calibration of an encoder scale and a lithographic apparatus
TWI424281B (zh) 微影裝置及元件製造方法
CN110770653A (zh) 用于测量对准的系统和方法
TWI390365B (zh) 元件製造方法、微影設備和電腦程式產品
JP2015032800A (ja) リソグラフィ装置、および物品製造方法
NL2017346A (en) A method and apparatus for determining at least one property of patterning device marker features
TWI411887B (zh) 判定曝光設定的方法、微影曝光裝置、電腦程式及資料載體
KR102803721B1 (ko) 방사선 스폿의 중심을 결정하는 방법, 센서 및 스테이지 장치
KR102670417B1 (ko) 기판 높이를 측정하기 위한 장치 및 방법
JP6606620B2 (ja) リソグラフィ装置内での基板処理方法および基板処理装置
US12339594B2 (en) Substrate level sensing in a lithographic apparatus
WO2023241867A1 (en) Calibration method and apparatus
KR20260009813A (ko) 대상물의 표면의 토포그래피를 측정하는 방법 및 장치
TW202514287A (zh) 勘測基板上之表面高度的方法及設備
WO2025067839A1 (en) Height measurement system

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20220107

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20240429

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20241017

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20250115

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PX0701 Decision of registration after re-examination

Patent event date: 20250124

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PX07013S01D

X701 Decision to grant (after re-examination)
PG1601 Publication of registration