KR100819485B1 - 기판의 열적-유도된 변형을 예측하는 장치 및 방법, 및반도체 디바이스 - Google Patents

기판의 열적-유도된 변형을 예측하는 장치 및 방법, 및반도체 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR100819485B1
KR100819485B1 KR1020060099556A KR20060099556A KR100819485B1 KR 100819485 B1 KR100819485 B1 KR 100819485B1 KR 1020060099556 A KR1020060099556 A KR 1020060099556A KR 20060099556 A KR20060099556 A KR 20060099556A KR 100819485 B1 KR100819485 B1 KR 100819485B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
field
substrate
exposure
deformation
induced
Prior art date
Application number
KR1020060099556A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070040744A (ko
Inventor
보리스 멘치트치코프
프레데릭 에두아르트 데 종
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 KR20070040744A publication Critical patent/KR20070040744A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100819485B1 publication Critical patent/KR100819485B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
    • 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70341—Details of immersion lithography aspects, e.g. exposure media or control of immersion liquid supply
    • 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
    • G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • 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
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70783—Handling stress or warp of chucks, masks or workpieces, e.g. to compensate for imaging errors or considerations related to warpage of masks or workpieces due to their own weight
    • 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
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G03F7/70875—Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명은 리소그래피로 노광된 기판의 열적-유도된 필드 변형을 보정하는 방법을 제공한다. 우선, 기판의 복수의 필드의 열적-유도된 필드 변형 정보를 예측하기 위해 모델이 제공된다. 그 후, 필드의 노광을 구성하는데 사용되는 사전명시된 노광 정보가 모델에 의해 예측된 열적-유도된 변형 정보에 기초하여 수정된다. 최종적으로, 수정된 사전명시된 변형 정보에 따라 필드 상으로 패턴이 노광된다. 모델에 의한 열적-유도된 필드 변형 정보의 예측은 기판 상의 선택된 지점의 변형 효과들의 예측을 포함한다. 이는, 에너지가 기판을 가로질러 전달됨에 따른 시간-감쇠 특성; 및 선택된 지점들과 기판의 에지 사이의 거리에 기초한다.

Description

기판의 열적-유도된 변형을 예측하는 장치 및 방법, 및 반도체 디바이스{Method and arrangement for predicting thermally-induced deformation of a substrate, and a semiconductor device}
이하 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2 및 도 3은 종래 기술의 리소그래피 투영 장치에서 사용된 액체 공급 시스템을 나타내는 도면;
도 4a 및 도 4b는 종래 기술의 또 다른 리소그래피 투영 장치에 따른 액체 공급 시스템을 나타내는 도면;
도 5는 종래 기술의 리소그래피 투영 장치에 따른 액체 공급 시스템의 또 다른 도면;
도 6a 내지 도 6e는 다양한 열적-유도된 타겟 필드 변형을 예시하는 도면;
도 7은 종래 기술의 리소그래피 투영 장치에서 노광될 기판에 대한 투영 시스템의 예시적인 궤적(trajectory)을 개략적으로 나타내는 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예를 도시한 개략적인 기능 흐름도;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 예측 시간-의존성 변형 효과(predictive time-dependent deformation effect)의 분해를 개략적으로 나타내는 도면;
도 10은 본 발명의 일 실시예에서 채택된 기판의 에지로의 거리의 분해를 개략적으로 나타내는 도면; 및
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치를 나타내는 도면이다.
본 발명은 디바이스를 제조하는 방법 및 장치, 및 디바이스에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭해지는 패터닝 디바이스가 IC의 개별 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 1 개 또는 수개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트) 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝" - 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행한 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스에서 기판으로 패턴을 전사하는 것이 가능하다.
반도체 디바이스가 점점 더 작아지기 위해서는, 리소그래피 제작 공정들이 더 작은 임계 치수들을 갖는 패턴 피처와 프로파일을 달성해야 한다. 또한, 이러한 디바이스들은 1 이상의 이전 층들 위에 연속한 층들을 정확히 위치시켜, 다수의 층을 포함할 수 있다. 이러한 더 작은 디바이스들은, 고품질 디바이스들을 산출하기 위해 가능한 한 오버레이 오차가 거의 없도록 일치하여 복사(reproduce)되어야 한다는 것이 중요하다.
하지만 리소그래피 제작 공정시, 오버레이 오차들의 원인이 되고 노광된 패턴의 질을 떨어뜨리는 작용들이 매우 많이 존재한다. 특히, 노광된 기판은 열 에너지에 좌우된다. 광학 리소그래피 장치의 경우에, 열 에너지 기판 가열(thermal energy substrate heating)은 노광 중인 기판 상의 필드 변형을 유도할 수 있다. 침지 리소그래피 장치에서는, 각 필드의 변형을 유도하는 침지 액체 증발에 의해 기판 변형이 야기된다. 이러한 열적-유도된 변형들은 수용될 수 없는 오버레이 및 포커싱 오차들을 유도할 수 있으며, 산출량을 상당히 감소시킬 수 있다.
종래 기술의 관점에서 개선된 성능으로 리소그래피로 노광되기 위해, 기판의 열적-유도된 필드 변형들을 예측하는 방법이 제공되는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 본 발명은 리소그래피로 노광될 기판의 열적-유도된 필드 변형 을 예측하는 방법을 제공하며, 이는:
- 사전명시된(pre-specified) 노광 정보를 제공하는 단계;
- 상기 사전명시된 노광 정보에 기초하여, 기판의 선택된 지점에서 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 모델을 이용하는 단계를 포함하여 이루어지고, 상기 모델은,
- 에너지가 상기 기판을 가로질러 전달됨에 따른 시간-감쇠(time-decaying) 특성; 및
- 상기 선택된 지점과 상기 기판의 에지 사이의 거리에 기초한다.
또한, 본 발명은 앞서 언급된 방법으로 생산된 반도체 디바이스를 제공한다.
또한, 본 발명은 기판의 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 장치를 제공하며, 이는:
- 사전명시된 노광 정보를 수신하도록 배치된 입력부;
- 상기 수신된 사전명시된 노광 정보에 기초하여 노광될 기판의 선택된 지점에서 열적-유도된 필드 변형을 예측하기 위한 모델을 채택하도록 배치되고, 상기 입력부에 연결된 프로세서 유닛(processor unit)에 의해 특성화되고, 상기 모델은,
- 에너지가 상기 기판을 가로질러 전달됨에 따르고, 예측된 열적-유도된 필드 변형에 기초하여 개선된 노광 정보를 결정하기 위한 시간-감쇠 특성; 및
- 상기 선택된 지점과 상기 기판의 에지 사이의 거리에 기초한다.
최종적으로, 또한 본 발명은 앞서 언급된 장치로 생산된 반도체 디바이스에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정의 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(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 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PL)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체는 패터닝 디바이스를 지지, 즉 그 무게를 견딘다. 이는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한의 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 상기 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블 (및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공 간들, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝 하는데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블(MT)) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크(MA)) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 마스크(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PL)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은, 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들이 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다). 이와 유사하게, 마스크(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음과 같은 모드들 중 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광(single static exposure)). 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서 노광 필드의 최대 크기는, 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)). 마스크 테이블(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PL)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 마스크 테이블(MT)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안, 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에 서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 상기 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
침지 기술을 이용하는 리소그래피 장치를 제공하기 위해 다른 해결책이 알려져 있다. 액체를 제공하기 위해 알려진 시스템은 액체 한정 시스템(liquid confinement system)을 이용하여, 기판(W)의 국부화된 영역 및 투영 시스템(PL)의 최종 요소(FE)와 기판(W)(일반적으로, 기판(W)은 투영 시스템(PL)의 최종 요소(FE)보다 큰 표면적을 갖음) 사이에만 액체를 제공하는 시스템을 사용한다. 이처럼 배치하기 위해 알려진 방식이 도 2 및 도 3에 예시되며, 액체는 1 이상의 유입구(IN)에 의해 기판(W) 상으로, 바람직하게는 최종 요소(FE)에 대한 기판(W)의 이동 방향을 따라 공급되고, 투영 시스템(PL) 아래로 통과한 이후에 1 이상의 유출구(OUT)에 의해 제거된다. 즉, 기판(W)이 -X 방향으로 요소 밑에서 스캐닝됨에 따라, 액체는 요소의 +X 측에 공급되고 -X 측에서 흡수(taken up)된다.
도 2는 액체가 유입구(IN)를 통해 공급되고, 저압 소스에 연결되어 있는 유출구(OUT)에 의해 요소의 다른 쪽 상에서 흡수되는 배치를 개략적으로 도시한다. 도 2에서, 액체는 최종 요소(FE)에 대해 기판(W)의 이동 방향을 따라 공급되지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다. 최종 요소 주변에 위치되는 다양한 방위 및 다양한 수의 유입구 및 유출구가 가능하다. 어느 한 쪽에 유출구를 갖는 유입구의 4 개의 세트가 최종 요소 주변에 규칙적인 패턴으로 제공되는 일 예시가 도 3에서 설명된다.
제안된 또 다른 해결책은, 투영 시스템(PL)의 최종 요소(FE) 및 기판 테이블(WT) 사이의 공간의 경계의 적어도 일부를 따라 연장되는 시일 부재(seal member)를 액체 공급 시스템에 제공하는 것이다. 이러한 해결책은 도 4에 도시된다. 시일 부재는 Z 방향(광학 축선의 방향)으로 약간의 상대 이동이 있을 수 있더라도, XY 면에서 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 시일 부재 및 기판의 표면 사이에 시일이 형성된다. 바람직하게는 시일은 가스 시일과 같은 무접촉 시일이다.
침지 배치에서, 액체(11)가 장치의 한쪽 내로 및 장치의 다른 쪽 밖으로 펌핑(pump)된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 기판 표면 및 투영 시스템(PL)의 최종 요소(FE) 사이의 공간을 채우기 위해 액체가 한정되도록 저장소(10)는 투영 시스템(PL)의 이미지 필드 주변에 기판(W)에 대한 무접촉 시일을 형성한다. 저장소(10)는 투영 시스템(PL)의 최종 요소(FE) 아래 및 주변에 위치된 시일 부재(12)에 의해 형성된다. 액체(11)는 투영 시스템(PL) 아래 및 시일 부재(12) 이내의 공간에 제공된다. 시일 부재(12)는 투영 시스템의 최종 요소(FE)의 저부 표면 약간 위로 연장되고, 액체 수준은 액체의 버퍼(buffer)(11)가 제공되도록 최종 요소(FE) 위로 상승한다. 시일 부재(12)의 액체 충전된 공간은, 그 상단부에서 바람직하게는 투영 시 스템(PL) 또는 그 최종 요소(FE)의 형상에 대해 꼭 맞게 되어 있는(closely conform) 내주면을 가지며, 예를 들어 둥근 형상일 수 있다. 그 저부에서, 액체 충전된 공간의 내주면은 이미지 필드의 형상, 예컨대 직사각형에 꼭맞게 되어 있지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다.
액체(11)는 시일 부재(12)의 저부 및 기판(W)의 표면 사이의 가스 시일(16)에 의해 저장소(10) 내에 한정된다. 가스 시일(16)은, 시일 부재(12) 및 기판(W) 사이의 갭에 유입구(15)를 통해 압력 하에 제공되고 제 1 유출구(14)를 통해 추출되는 가스, 예를 들어 공기 또는 합성 공기이되 바람직하게는 N2 또는 다른 불활성 가스에 의해 형성된다. 가스 유입구(15) 상의 과압, 제 1 유출구(14) 상의 저압(예를 들어 진공 수준) 및 갭의 기하구조(geometry)는, 액체(11)를 한정하는 고속 공기 흐름이 안쪽으로 존재하도록 배치된다.
기판(W) 상의 타겟 필드(C) 상에 패턴을 투영하기 위해 사용된 리소그래피 노광 프로세스는, 노광 동안 기판(W)에 의해 열에너지가 흡수 또는 소산됨으로 인해 패턴 시프트(shifts)와 같은 패턴 변형을 유발할 수 있다. 이러한 열적으로 유도된 변형은 기판(W)의 허용되지 않는 오버레이 오차들을 유발할 수 있다. 비-침지 리소그래피 노광 장치에서, 이들 열적-유도된 변형은 열 에너지 흡수에 기인하며, 이는 기판(W)을 국부적으로 가열한다. 그러나, 침지 시스템에서는, 이들 열적으로 유도된 변형이 침지 액체(11)의 증발로 인한 기판(W)의 냉각으로부터 기인한다.
타겟 필드 변형은 상이한 형태들로 일어날 수 있다. 이들은 병진 변형(도 6a), 확대 변형(도 6b), 회전 변형(도 6c), 형상 변형(도 6d) 및/또는 이의 임의의 결합(도 6e)을 포함한다.
도 7은 노광 동안 종래 기술 리소그래피 투영 장치에서 기판(W) 상에 투영 시스템(PL) 아래에 존재하는 저장소(10)의 예시적인 궤적을 개략적으로 도시한다. 기판(W)은 다수의 타겟 필드(Ci)(i=1, ..., N)를 포함한다. 이의 설명을 통해, 타겟 필드(Ci)는 특정 크기를 갖는 영역으로서 나타내고, 기판(W)의 특정 위치에 위치된다. 그러나, 타겟 필드(Ci)는 또한 기판(W)과 다른 기판 상의 영역, 예를 들어 뱃치(batch) 내 연이은 기판 상의 임의의 타겟 영역을 칭할 수 있으며, 타겟 영역은 Ci이 기판(W) 상에 갖는 것과 유사한 위치에 존재하고 유사한 크기를 갖는다는 것을 이해해야 한다.
타겟 필드(Ci)가 영향받는 방식은 무엇보다도 흡수, 전도, 방사 등과 같은 기판(W)의 열적 특성, 및 이전 노광 동안 기판(W) 상에 위치된 패턴들의 유사한 열적 특성에 좌우된다.
타겟 필드(Ci)의 노광은 또한 타겟 필드(Ci)를 둘러싸는 인접한 타겟 필드(Ci+k)를 가열할 수 있다. 이어서 연속적인 인접 타겟 필드(Ci +L)가 노광됨에 따라 이전 타겟 필드(Ci)가 냉각되기 시작하지만, 또한 타겟 필드(Ci +L)의 노광으로 인해 다소 잔여 가열(residual heating)될 수도 있다. 결과적으로, 기판(W) 상의 타겟 필 드(Ci)의 크기, 개수 및 상호 간격(spacing)은 가열에 의한 열 변형으로 인한 오버레이 오차들에 영향을 나타내는 중요한 파라미터이다.
또한, 침지 리소그래피 장치에서, 타겟 필드(Ci) 노광동안, 모든 연속적인 필드(C1-CN)를 변형시키는 물의 증발에 의해 기판(W)이 냉각될 수 있다. 타겟 필드(Ci)의 크기, 개수 및 간격이 또한 냉각에 의한 열 변형에 작용한다 할지라도, 냉각 프로세스에 대해 냉각 시퀀싱(sequencing)은 더 중요하다. 예를 들어, 상이한 필드 크기를 도입하면 노광의 시퀀싱이 변화되는 상황이 초래될 수 있다. 이러한 변화는 또다른 열 변형 효과를 도입한다. 그러나, 기판이 따르는 경로(path)가 변화되지 않는다면 상이한 필드 크기가 상이한 변형 패턴을 유발해서는 안 된다. 이는 노광에 의한 기판 가열에 대해 상이한데, 이 경우에 기판이 상이한 양의 에너지를 수용한다는 사실로 인해 필드 크기가 중요한 역할을 하기 때문임을 유념한다.
도 8은, 본 발명의 특정 실시예에 따라 구성되고 작동하는, 전반적인 본 발명의 열적 보정 프로세스(100)의 개념의 흐름도를 개략적으로 도시한다. 보정 프로세스는 두가지 작업(action), 즉 작업 102 및 작업 104로 시작된다.
작업 102에서, 최초 노광 레시피(recipe)가 제공된다. 노광 레시피는, 투영 빔(PB)에 의해 포커싱되는 다량의 에너지를 노광된 패턴의 프로파일 및 제조자에 의해 특정된 피처들과 일치하도록 기판(W)의 각 타겟 필드(C1-CN) 상에 지정한다. 노광 레시피는 노광 시간, 노광 에너지, 노광 좌표 위치설정 및 노광 시퀀싱을 포 함할 수 있다.
작업(104)에서, 기판 상의 다수의 필드들의 열적으로 유도된 필드 변형 정보를 예측하기 위해 모델이 제공된다. 모델은 작업(102)에서 제공된 바와 같이 미리-특정된 노광 정보를 사용할 수 있다. 열적으로 유도된 변형 정보의 예측은 다음과 같은 모델링될 수 있다:
Figure 112006073864828-pat00001
이때,
△r은 예측 시간-의존성 변형 효과를 나타내고;
T i 은 지점 i에서의 타이밍 효과를 나타내고;
D i 은 지점 i의 공간적 효과(spatial effects)를 나타낸다.
도 9에 도시된 바와 같이, △r은 dxp 및 dyp의 함수, △r=(dx p , dy p )로서 나타낼 수 있으며, xp 및 yp는 x 및 y 방향 각각에서의 예측 시간-의존성 변형 효과이다.
따라서, 다음의 계산된 예측 일시적 변형 정보의 세트가 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112006073864828-pat00002
Figure 112006073864828-pat00003
이때, T i x 는 x 방향의 타겟 필드(Ci)를 노광하는 타이밍 효과를 나타내고;
T i y 는 y 방향의 타겟 필드(Ci)를 노광하는 타이밍 효과를 나타내며;
D i x 는 노광된 타겟 필드(Ci) 내의 지점과 현재 노광되는 타겟 필드의 지점 간의 거리에 의해 유도되는 x 방향의 공간적 효과를 나타내고;
D i y 는 노광된 타겟 필드(Ci) 내의 지점과 현재 노광되는 타겟 필드의 지점 간의 거리에 의해 유도되는 y 방향의 공간적 효과를 나타낸다.
a. 노광 가열
이 경우, 열적으로 유도된 변형 정보의 예측은, 앞서-노광된 다이들 상에 적용된 에너지에 의해 유발되는 국부 변형에 의해 크게 영향받는다. 따라서, 타겟 필드(Ci), 즉 다이의 가열에 의해 유도된 변형의 경우에, 리소그래피 노광의 결과로서, Ti 및 Di는
Figure 112006073864828-pat00004
(이때, τ는 리소그래피 노광 구성요소의 열적 특성에 좌우되는 시간 감응 상수(time sensitivity constant)이고;
t는 절대 시간이며;
t i 는 타겟 필드(Ci)가 노광되는 시간이다),
및
Figure 112006073864828-pat00005
(이때, r i 는 오버레이가 측정되는 타겟 필드(Ci) 상의 지점으로, 이 지점은 액체(11)로 충전된 저장소(10)가 따르는 노광 경로 상의 지점이고;
r은 현재 노광되는 기판(W) 상의 지점이고;
χ는 리소그래피 노광 구성요소(예를 들어, 노광 척(chuck), 기판 처리 등)의 공간 열적 특성을 나타내고; 및
k는 리소그래피 노광 구성요소의 열적 특성에 좌우되지만 주어진 구성요소들 세트에 대해 일반적으로 일정한 비례 상수를 나타낸다)로 나타낼 수 있다.
타겟 필드(Ci) 노광의 열적 효과는, 에너지가 기판(W)을 가로질러 전달됨에 따라 곧 감쇠될 것이다. 공간적 효과는 노광된 타겟 필드(Ci) 및 노광되는 타겟 필드 사이의 거리 ｜ri - r｜와 관련 있다.
b. 침지 냉각
이 경우, 열적-유도된 변형 정보의 예측은 앞선 다이들의 노광 동안 기판(W) 상에 적용된 에너지에 의해 크게 영향받는다. 결과적으로, 열적 효과(T i )는 노광 가열에 대해서와 유사한 방식으로 모델링된다. 그러나, 공간적 효과는 상이한 방식으로 모델링된다. 노광 가열에 비해, 열적 변형은 특정 기간동안 노광되는 필드(Ci)에 제한되지 않는다. 액체(11)는 더 큰 면적을 도포하고, 액체(11)의 증발은 예를 들 어 저장소(10)의 주위에서, 필드로부터 멀리에서 잘 일어날 수 있다. 이러한 냉각 현상에 의해 유발된 지점(
Figure 112006073864828-pat00006
) 상의 열 변형은 이제 이하에 의해 추정될 수 있다.
Figure 112006073864828-pat00007
이때,
Figure 112006073864828-pat00008
는 오버레이가 추정되는 지점을 나타내고;
Figure 112006073864828-pat00009
는 투영 시스템(PL)의 최종 요소(FE), 저장소(10), 액체(11) 및 "샤워헤드(showerhead: SH)"라고도 하는 시일 부재(12)의 조합을 나타내고;
Figure 112006073864828-pat00010
는 기판의 노광 동안 샤워헤드(SH)의 중심의 위치를 나타내고;
N은 통합적 추정을 위해 요구되는 최대 수이다.
기판(W)의 노광 동안 샤워헤드(SH)는, 즉 도 7에 도시된 바와 같은 기판 노광 경로를 따른다.
그 결과, 기판(W) 상에 오버레이 효과가 다음과 같이 추정될 수 있다:
Figure 112006073864828-pat00011
이제, D i 는 다음과 같이 기재될 수 있다:
Figure 112006073864828-pat00012
이때, r i 는 타겟 필드(Ci) 상의 지점을 나타내고;
r은 현재 샤워헤드(SH)가 따르고 있는 기판(W) 상의 지점이고;
χ는 리소그래피 노광 구성요소의 공간 열적 특성을 나타내고;
N은 통합적 추정을 위해 요구되는 최대 수이고; 및
W는 기판이다.
따라서, Di는 한 지점에 중심을 갖고 다른 지점에 대한 샤워헤드의 반경을 따라 취해진 기판 상의 열적 효과의 합계로서 각 쌍의 지점들에 대해 계산된다.
그러나, 앞서 언급된 열 분석은 기판(W) 상의 에지 효과들로 인한 임의의 추가적인 열적으로 유도된 변형들을 고려하지 않는다. 에지 상에서, 기판(W)은 변형에 대한 더 적은 제한조건(constraints)을 가지고, 따라서 열적으로 유도된 변형은 이러한 위치에서 상이한 성질을 갖는다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 기판 내 인접 다이들의 상기된 열적 장애(disturbances)에 추가하여, 에지 효과도 모델 내에서 추정된다. 이러한 추정은 다음 중 하나 이상을 포함하여 계산될 수 있다:
1. 기판 에지상의 변형은 기판 에지로부터의 에너지 소스의 거리에 따른다. 에지 효과를 추정하기 위하여 소정 지점으로부터 에지까지의 최소 거리가 고려될 수 있다.
도 10에 개략적으로 나타낸 에지까지의 거리는 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112006073864828-pat00013
Figure 112006073864828-pat00014
이때, xe는 x 방향으로의 기판(W) 에지까지의 거리;
ye는 y 방향으로의 기판(W) 에지까지의 거리;
xi는 ri의 x-좌표;
yi는 r1의 y-좌표; 그리고
R은 기판(W)의 반경을 나타낸다.
그 다음, 에지 오버레이 효과는 다음과 같이 추정된다:
Figure 112006073864828-pat00015
Figure 112006073864828-pat00016
여기서,
Figure 112006073864828-pat00017
및
Figure 112006073864828-pat00018
은 각각 x 방향 및 y 방향으로의 에지 오버레이 효과의 제 1 추정치들이며;
Figure 112006073864828-pat00019
은
Figure 112006073864828-pat00020
및
Figure 112006073864828-pat00021
이 각각 x 및 y 성분인 소정 지점
Figure 112006073864828-pat00022
에서 침지 액체(11)를 갖는 투영시스템(PL)에 의해 야기되는 변형이며; 그리고
Figure 112006073864828-pat00023
은 피트(fit)에 의해 얻어지는 x 방향 및 y 방향으로의 각각의 제 1 및 제 2 파라미터들이다.
2. 침지 냉각의 경우에, 에지 변형들은 또한 기판(W)과 투영 시스템(PL) 사 이에서 기판(W)으로부터 침지 액체(11)로 전달되는 에너지의 양에 종속적이다. 이러한 종속성은 침지 액체가 기판(W) 상에서 유지되는 주기의 로그에 비례하는 것으로 취급될 수 있다. 그 모델은, 다음과 같이 실현될 수 있다:
Figure 112006073864828-pat00024
Figure 112006073864828-pat00025
이때,
Figure 112006073864828-pat00026
및
Figure 112006073864828-pat00027
는 저장소(10) 내의 액체(11)에 의하여 취해지는 에너지의 양에 대한 종속성이 고려되는 x 방향 및 y 방향 각각으로의 에지 오버레이 효과의 추가적인 추정치들을 나타내며;
f1은 노광 루트에 따라 노광되고 있는 지점의 인덱스를 나타내며;
M은 지점들의 총 개수를 나타낸다.
Figure 112006073864828-pat00028
및
Figure 112006073864828-pat00029
는
Figure 112006073864828-pat00030
이 기판(W)에 보다 가까워질 때 상당히 커진다는 것을 알 수 있다. 이를 회피하기 위하여, 최소 에지 거리 보정(minimum edge distance correction)이 도입될 수 있으며, 이는 다음과 같은 형태를 취한다:
Figure 112006073864828-pat00031
여기서,
Figure 112006073864828-pat00032
는 최소 에지 거리 보정을 나타낸다.
이러한 보정에 의하여, x 방향 및 y 방향 각각으로의 기판(W) 에지까지의 거리는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112006073864828-pat00033
Figure 112006073864828-pat00034
그 다음, 총 오버레이 보정들의 세트는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112006073864828-pat00035
Figure 112006073864828-pat00036
여기서,
Figure 112006073864828-pat00037
및
Figure 112006073864828-pat00038
은 지점 ri에서 x 방향 및 y 방향 각각으로의 총 오버레이 보정;
τx 및 τy는 x 방향 및 y 방향 각각에 대한 리소그래피 노광 구성요소들의 열적 특성들에 종속하는 시간 감응 상수(time sensitivity constant);
χx 및 χy는 x 방향 및 y 방향 각각으로의 리소그래피 노광 구성요소들의 공간 열적 특성들(spatial thermal properties); 그리고
Figure 112006073864828-pat00039
는 x 방향 및 y 방향 각각으로의 제 1 및 제 2 상수를 나타내며, 상기 제 1 상수는 벌크 효과로 인한 오버레이 보정과 관련된 항에 대응되고 제 2 상수는 에지 효과로 인한 오버레이 보정과 관련된 항에 대응된다.
그 후, 열적 보정 프로세스(100)는 작업 106으로 진행한다. 즉 모델에 의해 예측되는 바와 같이 열적-유도된 변형 정보에 기초한 사전명시된 노광 정보를 수정한다. 따라서, 에너지가 웨이퍼 기판(W)을 가로질러 이동될 때 열적 효과들이 타겟 필드(Ci)를 어떻게 변형시키는지를 예측함으로써, 예측된 변형 정보가 각각의 타겟 필드 C1-CN에 대해 사전-명시된 노광 정보를 수정하는데 사용되어 필드(Ci)에서의 오버레이 오차들의 발생 가능성을 저감시킨다. 수정되는 사전명시된 노광 정보는 노광 좌표 위치 또는 여타 조정가능한 노광 파라미터들을 조정하기 위하여 계산된 노광 위치 오프셋들을 포함할 수도 있다.
작업 108에서, 열적 보정 프로세스(100)는 작업(106)에서 수정된 바와 같은 사전명시된 노광 정보를 갖는 제 1 노광이 수행될지의 여부를 선택함으로써 계속된다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 이러한 선택은 보다 빈번하게 적용될 수 있으며 제 1 노광으로 제한되지 않는다는데 유의해야 한다. 또한, 제 1 노광은 특정 기판의 제 1 노광으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 또한, 기판들의 뱃치 상에서 노광될 특정 패턴의 제 1 노광을 지칭할 수도 있다. 만일 제 1 노광이라면, 열적 보정 프로세스(100)는 작업 110으로 계속 진행한다. 즉, 작업 106에서 수정되는 것과 같은 사전-명시된 노광 정보를 가지고 기판(W) 상에 필드 C1-CN을 노광시킨다. 따라서, 타겟 필드 C1-CN 각각은 적용된 도시지(dosage)들, 노광 좌표 위치설정 및 노광 시퀀싱을 포함하는, 수정되는 사전명시된 노광 정보에 따라 리소그래피 장치를 통해 원하는 패턴으로 노광된다. 작업 108은 없을 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 이 경우에, 상기 방법은 작업 106에서의 사전-명시된 노광 정보의 수정 후에 작업 110에 따라 필드들을 계속해서 직접적으로 노광시킨다.
끝으로, 당업자라면 알 수 있듯이, 보다 상세히 기술되는 것과 같은 방법은 뱃치 내의 모든 기판들에 적용되어야만 하는 것은 아니다. 모델, 즉 작업 106에 의해 예측된 것과 같은 열적-유도된 변형 정보에 기초하여 사전명시된 노광 정보를 수정한 후에, 동일한 노광을 거치도록 보존되는 뱃치 내의 모든 기판들은 수정되는 것과 같은 사전명시된 노광 정보를 이용하여 노광될 수도 있다.
물론 앞서 언급된 수정들은 열적-유도된 모든 변형들을 보상하지 않을 수도 있다. 따라서, 작업 112에서 기판(W) 상의 노광된 필드들의 속성들을 측정함으로써 열적 보정 프로세스(100)를 더욱 개선시킬 수 있다. 상기 측정은 냉각과 같은 열적 효과들을 보여주는(evince) 타겟 필드 C1-CN 및/또는 기판(W)의 다양한 구조들(artifacts) 및 속성들을 측정하도록 구성된다. 이렇게 측정되는 속성들로는, 예를 들어 개별 타겟 필드들(C)의 크기, 특정 테스트 패턴들, 층 종속 정렬 마크들(layer dependent alignment marks), 타겟 필드(C) 피처들간의 갭들, 타겟 필드들의 X 및/또는 Y 직경, 홀 및/또는 포스트 등이 있으며, 리소그래피 노광 장치에 대한 내부의 기구들 또는 외부의 디바이스들에 의하여 수행될 수 있다.
노광된 타겟 필드들 C1-CN의 측정된 속성들에 기초하여, 열적 보정 프로세스(100)는 작업 114에서 열적으로-유도된 변형 정보를 수정하기 위한 보정 정보를 결정한다. 이는, 속성들의 측정에 의하여 얻어지는 정보가 각 타겟 필드 Ci 내의 복수의 선택된 지점들에 대한 예측 변형들의 업데이트된 세트를 유도할 수도 있다는 것을 의미한다.
작업 114에서 결정되는 바와 같이 각각의 타겟 필드 Ci 내의 복수의 선택된 지점들에 대한 예측 변형들의 업데이트된 세트는 작업 116에서, 이미 작업 106에서 수정된 사전-예측된 노광 정보를 조정하는데 사용될 수도 있다. 그 후, 보정 정보 오프셋들이 조정을 위하여 수정되는 사전-예측된 노광 정보로 다시 피딩되며, 따라서 작업 110에서는 후속 노광, 예를 들어 뱃치에서의 후속하는 기판들 상에서의 노광을 위해 수정 및 조정된 사전-예측된 노광 정보가 사용될 수도 있다.
대안적으로, 작업 110에서는, 수정되는 것과 같은 사전-예측된 정보를 가지고 단일 타겟 필드 Ci가 노광될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 작업 112에서, 그 다음 타겟 필드 Ci의 속성들이 측정될 수 있으며, 측정되는 이들 속성들에 기초하여 작업 114에서는 보정 정보가 결정될 수 있다. 그 다음, 수정되는 사전-예측된 노광 정보는 작업 116에서 상기 보정 정보에 기초하여 조정될 수 있다. 끝으로, 동일 기판(W) 상의 후속하는 필드 Ci는 작업 110 등에서 수정 및 조정되는 사전-명시된 노광 정보를 가지고 노광될 수 있다.
사전명시된 노광 정보는 노광 시간, 노광 시퀀싱 및 노광 좌표 정보를 포함할 수 있다. 열적 보정 프로세스(100)에서의 작업들(110, 112, 114, 116)은, 기판들 상의 필드 C1-CN 내의 노광된 패턴들이 제조자에 의하여 필요로 하는 피처들 및 그에 의해 구체화된 프로파일을 원래의 사전명시된 노광 정보에 의해 달성할 때까지, 뱃치 내의 후속하는 기판들 상에서 수차례 반복될 수 있다. 그 후, 후속하는 기판들은 반복 프로세스의 최종 결과들에 따라 수정 및 조정되는 사전명시된 노광 정보에 의하여 노광될 수 있다.
작업 108과 작업 116 사이의 화살표는, 각각 작업 114 및 112에서 측정되는 속성들을 기초로 하여 보정 정보가 결정되는 제 1 기판(들)과 동일한 노광을 거치도록 보존되는 기판 뱃치 내의 기판들에 대한 상황을 나타낸다. 수정되는 사전명시된 노광 정보가 앞서 언급된 보정 정보를 기초로 하여 이미 조정되었다면, 이들 기판들은 작업 110에서 앞서 언급된 보정 정보를 가지고 직접적으로 노광된다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치(201)를 나타낸다. 이 실시예에서, 리소그래피 장치(201)를 이용하여 노광되는 기판은 (트랙에 의한 현상 후에) 측정 스테이션(202)으로 이송된다. 측정 스테이션(202)은 프로세서(204) 및 메모리(205)를 포함하는 프로세서 유닛(203)에 연결된다. 측정 스테이션(202)은 기판 상에 제공되는 복수의 필드들의 속성들을 측정한다. 측정 스테이션(202)은 측정 데이터를 얻고 이들 측정 데이터를 프로세서 유닛(203)에 제공하도록 구성된다. 프로세서 유닛(203)의 메모리(205)에서, 사전명시된 노광 정보는 기판(W) 상에서 노광될 패턴과 관련하여 저장될 수 있다. 프로세서 유닛(203)의 프로세서(204)는 측정 스테이션(202)으로부터 수신되는 측정 데이터와 메모리(205) 내에 저장된 사전명시된 노광 정보를 비교함으로써 기판(W)의 복수의 필드의 열적-유도된 필드 변형 정보를 예측하기 위한 모델을 결정하는데 사용된다. 결정된 모델 또한 메모리(205)에 저장될 수도 있다. 결정된 모델에 의하여, 프로세서 유닛(203)은 열적-유도된 필드 변형 정보를 예측할 수 있으며 사전명시된 노광 정보를 수정할 수 있다. 프로세서 유닛(203)은 수정되는 사전명시된 노광 정보를 리소그래피 장치(201)로 제공할 수 있다. 리소그래피 장치(201)는 후속하는 기판(W)들의 노광시 이 정보를 사용 할 수 있다.
본 발명의 대안적인 실시예에서, 이러한 파라미터들의 추론된 값들은 리소그래피 장치(201)에 공급되는 것이 아니라, 트랙, 컴퓨터 터미널 또는 디스플레이와 같은 상이한 개체(entity)로 공급된다. 후자의 경우에, 리소그래피 장치(201)의 작업을 책임지는 운영자는 예측된 오버레이 오차들이 미리 조정된 오버레이 요건들 내에 속하는지 아닌지의 여부를 체크할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 수학적 모델은 프로세서 유닛(203)과는 상이한 개체 내에 저장될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서 리소그래피 장치(201) 및 측정 스테이션(202) 둘 모두는 리소그래피 장치(202)의 파라미터들을 효율적으로 제어하기 위하여 동일한 트랙에 연결될 수도 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 어떠한 용어의 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 또는 메트롤로지 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴 에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.
이상, 침지 리소그래피 장치 내의 침지 액체의 증발에 의해 야기된 냉각을 보상하기 위해, 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명의 몇몇 실시예들은 종래의 광학 리소그래피 장치, 즉 침지 액체가 존재하지 않는 광학 리소그래피 장치에서의 방사선으로 인한 기판의 가열에 의해 야기되는 열적-유도된 변형을 보상하는데 사용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 355, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV)방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV)방사선뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포 괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면, 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.
본 발명에 따르면, 오버레이 및 포커싱 오차들에 대한 성능을 개선하기 위해, 기판의 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법이 제공된다.

Claims (30)

  1. 리소그래피로 노광될 기판의 열적-유도된 필드 변형(thermally-induced field deformation)을 예측하는 방법에 있어서:
    - 사전명시된(pre-specified) 노광 정보를 제공하는 단계;
    - 상기 사전명시된 노광 정보에 기초하여, 상기 기판의 선택된 지점에서 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 모델을 이용하는 단계를 포함하여 이루어지고, 상기 모델은,
    - 에너지가 상기 기판을 가로질러 전달됨에 따른 시간-감쇠(time-decaying) 특성; 및
    - 상기 선택된 지점과 상기 기판의 에지 사이의 거리에 기초하는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모델은 상기 선택된 지점들 및 에너지 소스 사이의 거리에 더 기초하는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 예측된 열적-유도된 필드 변형에 기초하여 개선된 노광 정보를 결정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예 측하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 개선된 노광 정보를 결정하는 단계는 노광 필드 시퀀싱 정보를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    - 상기 개선된 노광 정보를 이용하여 복수의 필드들을 노광하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 필드들의 각 필드는 상기 선택된 지점들 중 1 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 노광하는 단계 이후의 방법은:
    - 상기 복수의 필드의 제 1 필드의 속성에 관한 측정들을 모으는 단계;
    - 상기 측정들을 이용하여, 상기 노광하는 단계의 열적 효과들에 의해 유도된 상기 제 1 필드의 변형을 평가(assess)하는 단계;
    - 상기 평가된 변형에 기초하여 보정 정보를 결정하는 단계; 및
    - 상기 보정 정보에 기초하여 상기 개선된 노광 정보를 보정하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 모델에서 선택된 지점들에서의 예측 변형은:
    Figure 112007094395337-pat00040
    ; 및
    Figure 112007094395337-pat00041
    에 의해 표현되고,
    이때, Ti x 는 x 방향의 타겟 필드(Ci)를 노광하는 타이밍 효과를 나타내고;
    Ti y 는 y 방향의 타겟 필드(Ci)를 노광하는 타이밍 효과를 나타내며;
    Di x 는 노광된 타겟 필드(Ci) 내의 지점과 현재 노광되는 타겟 필드의 지점 간의 거리에 의해 유도되는 x 방향의 공간적 효과를 나타내고;
    Di y 는 노광된 타겟 필드(Ci) 내의 지점과 현재 노광되는 타겟 필드의 지점 간의 거리에 의해 유도되는 y 방향의 공간적 효과를 나타내며;
    dxp는 상기 x 축선을 따라 예측된 변형을 나타내고;
    dyp는 상기 y 축선을 따라 예측된 변형을 나타내며; 또한,
    Figure 112007094395337-pat00042
    에 의해 표현되고, 이때,
    t는 절대 시간을 나타내며;
    ti 는 타겟 필드(Ci)가 노광되는 시간을 나타내고;
    τ는 리소그래피 노광 구성요소의 열적 특성에 좌우되는 시간 감응 상수(time sensitivity constant)이며; 또한,
    Figure 112007094395337-pat00043
    에 의해 표현되고, 이는 x 또는 y 방향 중 하나에서 현재 노광되고 있는 필드와 노광된 필드 사이의 거리 ｜ri - r｜에 의해 유도된 효과를 나타내며,
    ri 는 타겟 필드(Ci) 상의 지점을 나타내고;
    r은 현재 노광되는 기판(W) 상의 지점을 나타내며;
    χ는 리소그래피 노광 구성요소의 공간 열적 특성을 나타내고;
    k는 리소그래피 노광 구성요소의 열적 특성에 좌우되는 비례 상수를 나타내는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 사전명시된 노광 정보는, 노광 에너지 정보, 노광 시간 정보, 노광 필드 위치 정보, 노광 필드 시퀀싱 정보 및 노광 필드 변형 정보 중 1 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모델은, 상기 기판으로부터 상기 기판이 제 1 주기 동안 접촉하는 제 1 재료까지 전달된 에너지의 양에 더 기초하는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 에너지의 양은 상기 주기의 로그(logarithm)에 비례하도록 모델링되는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 재료는 침지 액체이고, 상기 열적-유도된 필드 변형들은, 상기 침지 액체의 증발로 인한 상기 기판의 냉각에 의해 야기되는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 모델에서, 시간-감쇠 특성에 기초하여, 선택된 지점들에서의 상기 변형 예측은:
    Figure 112007094395337-pat00044
    ; 및
    Figure 112007094395337-pat00045
    에 의해 표현되고,
    이때, Ti x 는 x 방향의 타겟 필드(Ci)를 노광하는 타이밍 효과를 나타내고;
    Ti y 는 y 방향의 타겟 필드(Ci)를 노광하는 타이밍 효과를 나타내며;
    Di x 는 노광된 타겟 필드(Ci) 내의 지점과 현재 노광되는 타겟 필드의 지점 간의 거리에 의해 유도되는 x 방향의 공간적 효과를 나타내고;
    Di y 는 노광된 타겟 필드(Ci) 내의 지점과 현재 노광되는 타겟 필드의 지점 간의 거리에 의해 유도되는 y 방향의 공간적 효과를 나타내며;
    dxp는 상기 x 축선을 따라 예측된 변형을 나타내고;
    dyp는 상기 y 축선을 따라 예측된 변형을 나타내며; 또한,
    Figure 112007094395337-pat00046
    에 의해 표현되고, 이때,
    t는 절대 시간을 나타내며;
    ti 는 타겟 필드(Ci)가 노광되는 시간을 나타내고;
    τ는 리소그래피 노광 구성요소의 열적 특성에 좌우되는 시간 감응 상수이며; 또한,
    Figure 112007094395337-pat00047
    에 의해 표현되고, 이는 거리 ｜ri - r｜에 의해 유도된 효과를 나타내며;
    Figure 112007094395337-pat00048
    는 투영 시스템의 최종 요소, 시일 부재가 제공되고 침지 액체가 가득차 있도록 배치되는 저장소(10)의 조합을 나타내고, 또한 "샤워헤드(showerhead)"라고도 언급되며;
    ri 는 오버레이가 추정되는 타겟 필드(Ci) 상의 지점을 나타내고;
    r은 현재 샤워헤드가 따르고 있는 기판(W) 상의 지점을 나타내며;
    χ는 리소그래피 노광 구성요소의 공간 열적 특성을 나타내고;
    N은 통합적 추정을 위해 요구되는 최대 수이고; 및
    W는 기판인 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 방법.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 방법으로 생산된 반도체 디바이스.
  15. 기판의 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치에 있어서:
    - 서전명시된 노광 정보를 수신하도록 배치되는 입력부;
    - 상기 수신된 사전명시된 노광 정보에 기초하여 노광될 기판의 선택된 지점에서 열적-유도된 필드 변형을 예측하기 위한 모델을 채택하도록 배치되고, 상기 입력부에 연결된 프로세서 유닛(processor unit)에 의해 특성화되고, 상기 모델은,
    - 에너지가 상기 기판을 가로질러 전달됨에 따르고, 상기 예측된 열적-유도된 필드 변형에 기초하여 개선된 노광 정보를 결정하기 위한 시간-감쇠(time-decaying) 특성; 및
    - 상기 선택된 지점과 상기 기판의 에지 사이의 거리에 기초하는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    - 상기 배치는 트랙을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 모델은 상기 선택된 지점들 및 에너지 소스 사이의 거리에 더 기초하는것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    - 상기 예측된 열적-유도된 필드 변형에 기초하여 개선된 노광 정보를 결정하도록 배치되는 프로세서에 의해 특성화되는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    - 상기 프로세스는, 노광 필드 시퀀싱 정보를 조정함으로써 개선된 노광 정보를 결정하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    - 상기 개선된 노광 정보를 이용하여 복수의 필드를 노광하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 필드들의 각 필드는 상기 선택된 지점들 중 1 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    - 상기 복수의 필드들의 노광된 제 1 필드의 속성에 관한 측정들을 수신하도록 배치된 측정 포트;
    - 상기 프로세서 유닛은 상기 측정 포트에 연결되고,
    - 상기 측정을 이용하여 상기 노광의 열적 효과에 의해 유도된 상기 제 1 필드의 변형을 평가하고;
    - 상기 평가된 변형에 기초하여 보정 정보를 결정하며;
    - 상기 보정 정보에 기초하여 상기 개선된 노광 정보를 보정하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    - 상기 사전명시된 노광 정보를 이용하여 노광된 패턴을 포함하여 이루어지는 노광된 기판에 관한 측정 데이터를 얻도록 배치되고 상기 측정 포트에 연결된 측정 스테이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 모델에서, 선택된 지점들에서의 예측 변형은:
    Figure 112007094395337-pat00049
    ; 및
    Figure 112007094395337-pat00050
    에 의해 표현되고,
    이때, Ti x 는 x 방향의 타겟 필드(Ci)를 노광하는 타이밍 효과를 나타내고;
    Ti y 는 y 방향의 타겟 필드(Ci)를 노광하는 타이밍 효과를 나타내며;
    Di x 는 노광된 타겟 필드(Ci) 내의 지점과 현재 노광되는 타겟 필드의 지점 간의 거리에 의해 유도되는 x 방향의 공간적 효과를 나타내고;
    Di y 는 노광된 타겟 필드(Ci) 내의 지점과 현재 노광되는 타겟 필드의 지점 간의 거리에 의해 유도되는 y 방향의 공간적 효과를 나타내며;
    dxp는 상기 x 축선을 따라 예측된 변형을 나타내고;
    dyp는 상기 y 축선을 따라 예측된 변형을 나타내며; 또한,
    Figure 112007094395337-pat00051
    에 의해 표현되고, 이때,
    t는 절대 시간을 나타내며;
    ti 는 타겟 필드(Ci)가 노광되는 시간을 나타내고;
    τ는 리소그래피 노광 구성요소의 열적 특성에 좌우되는 시간 감응 상수이며; 또한,
    Figure 112007094395337-pat00052
    에 의해 표현되고, 이는 x 또는 y 방향 중 하나에서 현재 노광되고 있는 필드와 노광된 필드 사이의 거리 ｜ri - r｜에 의해 유도된 효과를 나타내며,
    ri 는 타겟 필드(Ci) 상의 지점을 나타내고;
    r은 현재 노광되는 기판(W) 상의 지점을 나타내며;
    χ는 리소그래피 노광 구성요소의 공간 열적 특성을 나타내고;
    k는 리소그래피 노광 구성요소의 열적 특성에 좌우되는 비례 상수를 나타내는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  25. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    - 상기 사전명시된 노광 정보는 노광 에너지 정보, 노광 시간 정보, 노광 필드 정보, 노광 필드 시퀀싱 정보 및 노광 필드 변형 정보 중 1 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  26. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 모델은 상기 기판으로부터 상기 기판이 제 1 주기 동안 접촉하는 제 1 재료로 전달되는 에너지의 양에 더 기초하는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 에너지의 양은 상기 주기의 로그에 비례하도록 모델링되는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  28. 제 26 항에 있어서,
    - 침지 액체인 상기 재료에 의해 특성화되고, 상기 열적-유도된 필드 변형은 침지 액체의 증발로 인한 상기 기판의 냉각에 의해 야기되는 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 모델에서, 시간-감쇠 특성에 기초하여, 선택된 지점들에서의 상기 변형 예측은:
    Figure 112007094395337-pat00053
    ; 및
    Figure 112007094395337-pat00054
    에 의해 표현되고,
    이때, Ti x 는 x 방향의 타겟 필드(Ci)를 노광하는 타이밍 효과를 나타내고;
    Ti y 는 y 방향의 타겟 필드(Ci)를 노광하는 타이밍 효과를 나타내며;
    Di x 는 노광된 타겟 필드(Ci) 내의 지점과 현재 노광되는 타겟 필드의 지점 간의 거리에 의해 유도되는 x 방향의 공간적 효과를 나타내고;
    Di y 는 노광된 타겟 필드(Ci) 내의 지점과 현재 노광되는 타겟 필드의 지점 간의 거리에 의해 유도되는 y 방향의 공간적 효과를 나타내며;
    dxp는 상기 x 축선을 따라 예측된 변형을 나타내고;
    dyp는 상기 y 축선을 따라 예측된 변형을 나타내며; 또한,
    Figure 112007094395337-pat00055
    에 의해 표현되고, 이때,
    t는 절대 시간을 나타내며;
    ti 는 타겟 필드(Ci)가 노광되는 시간을 나타내고;
    τ는 리소그래피 노광 구성요소의 열적 특성에 좌우되는 시간 감응 상수이며; 또한,
    Figure 112007094395337-pat00056
    에 의해 표현되고, 이는 거리 ｜ri - r｜에 의해 유도된 효과를 나타내며;
    Figure 112007094395337-pat00057
    는 투영 시스템의 최종 요소, 시일 부재가 제공되고 침지 액체가 가득차 있도록 배치되는 저장소(10)의 조합을 나타내고, 또한 "샤워헤드"라고도 언급되며;
    ri 는 오버레이가 추정되는 타겟 필드(Ci) 상의 지점을 나타내고;
    r은 현재 샤워헤드가 따르고 있는 기판(W) 상의 지점을 나타내며;
    χ는 리소그래피 노광 구성요소의 공간 열적 특성을 나타내고;
    N은 통합적 추정을 위해 요구되는 최대 수이고; 및
    W는 기판인 것을 특징으로 하는 열적-유도된 필드 변형을 예측하는 배치.
  30. 제 15 항 또는 제 16 항에 따른 배치로 생산된 반도체 디바이스.
KR1020060099556A 2005-10-12 2006-10-12 기판의 열적-유도된 변형을 예측하는 장치 및 방법, 및반도체 디바이스 KR100819485B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/247,594 US7462429B2 (en) 2005-10-12 2005-10-12 Method and arrangement for correcting thermally-induced field deformations of a lithographically exposed substrate
US11/247,594 2005-10-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070040744A KR20070040744A (ko) 2007-04-17
KR100819485B1 true KR100819485B1 (ko) 2008-04-07

Family

ID=37594958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060099556A KR100819485B1 (ko) 2005-10-12 2006-10-12 기판의 열적-유도된 변형을 예측하는 장치 및 방법, 및반도체 디바이스

Country Status (7)

Country Link
US (4) US7462429B2 (ko)
EP (1) EP1775635B1 (ko)
JP (1) JP4519823B2 (ko)
KR (1) KR100819485B1 (ko)
CN (1) CN101008789B (ko)
SG (1) SG131880A1 (ko)
TW (1) TWI344671B (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7250237B2 (en) * 2003-12-23 2007-07-31 Asml Netherlands B.V. Optimized correction of wafer thermal deformations in a lithographic process
US8330936B2 (en) 2006-09-20 2012-12-11 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
NL2007615A (en) * 2010-11-30 2012-05-31 Asml Netherlands Bv Method of operating a patterning device and lithographic apparatus.
JP6362399B2 (ja) * 2013-05-30 2018-07-25 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法および物品の製造方法
KR101493013B1 (ko) * 2013-06-14 2015-02-13 에이피시스템 주식회사 빔 패터닝 방향 및 패터닝 위치 보정 방법
US10359696B2 (en) * 2013-10-17 2019-07-23 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus, and method of manufacturing article
WO2015081167A1 (en) * 2013-11-27 2015-06-04 Tokyo Electron Limited Substrate tuning system and method using optical projection
WO2015110210A1 (en) 2014-01-24 2015-07-30 Asml Netherlands B.V. Apparatus operable to perform a measurement operation on a substrate, lithographic apparatus, and method of performing a measurement operation on a substrate
USRE49142E1 (en) 2014-08-06 2022-07-19 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and an object positioning system
KR102330321B1 (ko) 2014-12-12 2021-11-23 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 기판 모델 파라미터를 계산하고 리소그래피 처리를 제어하기 위한 방법 및 장치
WO2017067757A1 (en) 2015-10-19 2017-04-27 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus to correct for patterning process error
US10691863B2 (en) 2015-10-19 2020-06-23 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus to correct for patterning process error
US20180314149A1 (en) * 2015-10-19 2018-11-01 Aslm Netherlands B.V. Method and apparatus to correct for patterning process error
KR102136796B1 (ko) 2015-10-19 2020-07-23 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 비선형 거동의 영향을 저감시키는 방법 및 장치
US10915689B2 (en) 2015-10-19 2021-02-09 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus to correct for patterning process error
US10163302B2 (en) 2016-08-08 2018-12-25 Double Down Interactive Llc Gaming system and method for providing a variable award in association with a virtual currency purchase
JP7022531B2 (ja) * 2017-08-03 2022-02-18 キヤノン株式会社 露光方法、露光装置、および物品の製造方法
EP3444673A1 (en) * 2017-08-14 2019-02-20 ASML Netherlands B.V. Method of adapting feed-forward parameters
WO2022258251A1 (en) 2021-06-07 2022-12-15 Asml Netherlands B.V. Method and arrangement for determining thermally-induced deformations

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050065391A (ko) * 2003-12-23 2005-06-29 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 공정 시 웨이퍼 열 변형의 최적화된 보정
KR20060045679A (ko) * 2004-04-14 2006-05-17 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3047461B2 (ja) * 1990-11-26 2000-05-29 株式会社ニコン 投影露光装置、投影露光方法、及び半導体集積回路製造方法
JP3339079B2 (ja) * 1992-01-23 2002-10-28 株式会社ニコン アライメント装置、そのアライメント装置を用いた露光装置、並びにアライメント方法、そのアライメント方法を含む露光方法、その露光方法を含むデバイス製造方法、そのデバイス製造方法により製造されたデバイス
JP3634563B2 (ja) * 1997-05-09 2005-03-30 キヤノン株式会社 露光方法および装置並びにデバイス製造方法
JP3720582B2 (ja) * 1998-06-04 2005-11-30 キヤノン株式会社 投影露光装置及び投影露光方法
US6424879B1 (en) 1999-04-13 2002-07-23 Applied Materials, Inc. System and method to correct for distortion caused by bulk heating in a substrate
JP2001319872A (ja) * 2000-03-01 2001-11-16 Nikon Corp 露光装置
JP2004128196A (ja) 2002-10-02 2004-04-22 Hitachi High-Technologies Corp 電子線描画装置と電子線描画方法
JP4760705B2 (ja) * 2004-03-01 2011-08-31 株式会社ニコン 事前計測処理方法、露光システム及び基板処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050065391A (ko) * 2003-12-23 2005-06-29 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 공정 시 웨이퍼 열 변형의 최적화된 보정
KR20060045679A (ko) * 2004-04-14 2006-05-17 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN101008789A (zh) 2007-08-01
EP1775635A1 (en) 2007-04-18
US20070082280A1 (en) 2007-04-12
TW200731334A (en) 2007-08-16
US7710538B2 (en) 2010-05-04
EP1775635B1 (en) 2012-05-30
TWI344671B (en) 2011-07-01
US20070090853A1 (en) 2007-04-26
CN101008789B (zh) 2011-06-01
US20090055114A1 (en) 2009-02-26
US20090055115A1 (en) 2009-02-26
JP2007110130A (ja) 2007-04-26
KR20070040744A (ko) 2007-04-17
US7462430B2 (en) 2008-12-09
SG131880A1 (en) 2007-05-28
JP4519823B2 (ja) 2010-08-04
US7462429B2 (en) 2008-12-09
US7710539B2 (en) 2010-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100819485B1 (ko) 기판의 열적-유도된 변형을 예측하는 장치 및 방법, 및반도체 디바이스
US7250237B2 (en) Optimized correction of wafer thermal deformations in a lithographic process
JP5286338B2 (ja) リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
US7619207B2 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7359029B2 (en) Lithographic apparatus and method of reducing thermal distortion
US9857694B2 (en) Estimating deformation of a patterning device and/or a change in its position
KR101096141B1 (ko) 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법
US9482967B2 (en) Lithographic apparatus, control system and device manufacturing method
US7547495B2 (en) Device manufacturing method and computer program product
US9423701B2 (en) Lithographic method and assembly
KR102059034B1 (ko) 기판에 마크 패턴을 전사하는 방법, 캘리브레이션 방법 및 리소그래피 장치
US11307507B2 (en) Method to obtain a height map of a substrate having alignment marks, substrate alignment measuring apparatus and lithographic apparatus
US20100104959A1 (en) Lithographic method, apparatus and controller

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130315

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140324

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160322

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170317

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180316

Year of fee payment: 11