KR100923931B1 - 리소그래피 시스템, 디바이스 제조 방법, 설정치 데이터최적화 방법, 및 최적화된 설정치 데이터를 생성하는 장치 - Google Patents

Abstract

마스크없는 시스템에서 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 요소들의 작동을 제어하는 최적화된 설정치 데이터를 생성하는 방법 및 그러한 시스템들이 개시된다. 최적화는 다음 인자들: 투영 시스템의 저대역-통과 특성, 조명 시스템의 구성 및 공정 윈도우 특성들 중 1 이상을 이용할 수 있는 디바이스 구조체 및/또는 도즈 패턴의 추정에 기초한다.

Description

리소그래피 시스템, 디바이스 제조 방법, 설정치 데이터 최적화 방법, 및 최적화된 설정치 데이터를 생성하는 장치{LITHOGRAPHIC SYSTEM, DEVICE MANUFACTURING METHOD, SETPOINT DATA OPTIMIZATION METHOD, AND APPARATUS FOR PRODUCING OPTIMIZED SETPOINT DATA}

본 발명은 리소그래피 시스템, 디바이스를 제조하는 방법, 및 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(array of individually controllable element)에 대한 설정치 데이터(setpoint data)를 최적화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 또는 기판의 일부분 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 평판 디스플레이(flat panel display), 집적 회로(IC) 및 미세 구조체를 수반하는 다른 디바이스 제조시에 이용될 수 있다. 종래의 장치에서, 마스크 또는 레티클이라 칭할 수 있는 패터닝 디바이스는 평판 디스플레이(또는 다른 디바이스)의 개별 층에 대응하는 회로 패턴을 생성하는데 이용될 수 있다. 이 패턴은, 기판 상에 제공된 방사선-감응재(예컨대, 레지스트)층 상에 이미징(imaging)함으로써, 기판(예컨대, 유리판)의 전체 또는 일부분 상으로 전사될 수 있다.

회로 패턴 대신에, 다른 패턴, 예를 들어 컬러 필터 패턴(color filter pattern) 또는 도트(dot)들의 매트릭스를 생성하기 위해 패터닝 디바이스가 이용될 수 있다. 마스크 대신에, 패터닝 디바이스는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 포함하는 패터닝 어레이일 수 있다. 이러한 시스템에서 상기 패턴은 마스크 기반 시스템에 비해 더 빠르고 더 적은 비용으로 변화될 수 있다.

평판 디스플레이 기판은 전형적으로 직사각형이다. 이 형태의 기판을 노광하도록 디자인된 리소그래피 장치는, 직사각형 기판의 전체 폭을 덮거나 상기 폭의 일부분(예를 들어, 폭의 절반)을 덮는 노광 영역을 제공할 수 있다. 노광 영역 밑에서 상기 기판이 스캐닝될 수 있는 한편, 마스크 또는 레티클이 빔을 통해 동기적으로 스캐닝된다. 이러한 방식으로 패턴이 기판으로 전사된다. 노광 영역이 기판의 전체 폭을 덮는 경우, 노광은 단일 스캔으로 완료될 수 있다. 노광 영역이 예를 들어 기판의 폭의 절반을 덮는 경우, 기판은 제 1 스캔 이후에 가로질러 이동될 수 있으며, 기판의 잔여부를 노광하기 위해 전형적으로 또 다른 스캔이 수행된다.

이용자가 기판 상에 생성하기 원하는 타겟 디바이스 구조체를 정의하기 위해 칩 레이아웃 툴(chip layout tool) 또는 유사한 디자인 유틸리티(utility)가 이용될 수 있다. 타겟 디바이스 구조체는 GDSⅡ 또는 OASIS와 같은 표준 벡터-기반 포맷(standard vector-based format)에서의 이러한 유틸리티로부터 출력될 수 있다.

벡터-기반 포맷 출력 파일에 정의된 타겟 디바이스 구조체는 매우 날카로운 에지(sharp edge)들 및 코너(corner)들을 갖는다. 패터닝된 방사선 빔을 투영할 투영 시스템에서의 한계들을 고려하지 않으며, 디바이스 구조체를 형성하기 위해 조사된 기판을 처리하는데 이용될 처리후 단계(post-processing step)들에서의 한계들도 고려하지 않는다.

회절 효과들은 투영 시스템으로 하여금 제한된 (공간) 주파수 응답을 갖게 하여, (공간 주파수 도메인에서) 특히 저대역 필터(low pass-filter) 가동(behavior)을 야기할 것이다. 처리후 단계들은 기판 상에 노광된 방사선 도즈 패턴에 의해 정의된 도즈-대-클리어 윤곽(dose-to-clear contour)에 대해 디바이스 구조체를 흐리게 하도록(blur) 광범위하게 작용하는 유사한 효과를 가질 수 있다.

이 효과들을 보정하는 한가지 접근법은, 벡터-기반 포맷 출력 파일을 수정함으로써 보정 피처들(corrective feature)들을 통합하는 것으로, "광 근접성 보정(optical proximity correction: OPC)들"로도 알려져 있다.

OPC는 시스템의 이론적인 모델링(modeling)에 의해 도출될 수 있다. 이는 특정 투영 시스템 및 처리후 방식과 함께 벡터-기반 포맷 출력 파일에 대응하는 마스크의 이용으로부터 발생할 디바이스 구조체의 계산을 포함할 수 있다. 그 후, OPC이 마스크에 추가될 수 있으며, 계산된 디바이스 구조체와 벡터-기반 포맷 출력 파일 간의 차이가 허용가능한 범위 내로 떨어질 때까지 상이한 OPC에 대해 계산이 되풀이하여 반복될 수 있다.

물리적 마스크를 에뮬레이트(emulate)하기 위해 마스크없는 시스템(maskless system)이 이용될 경우, 마스크-기반 시스템에 대해 계산되었던 동일한 OPC가 이용될 수 있지만, 물리적 마스크와 동일한 방식으로 마스크없는 시스템 가동(들)에서 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(들)를 보장하기 위해서는 신중하여야 한다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(들)와 물리적 마스크들과 비교하여 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(들)가 방사선 빔과 상호작용하는 방식 간의 물리적 차이들로 인해, 정확한 에뮬레이션이 달성되기 어려울 수 있다.

그러므로, 마스크없는 리소그래피 시스템에 의해 형성되는 디바이스 구조체들의 정확성을 개선하는 시스템 및 방법이 요구된다.

본 발명의 일 실시예에서, 마스크없는 리소그래피 시스템에서 방사선 빔을 변조(modulate)시키도록 구성된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 요소들의 작동(actuation)을 제어하는 최적화된 설정치 데이터를 생성하는 방법이 제공된다. 마스크없는 리소그래피 시스템은 방사선 빔을 컨디셔닝(codition)하도록 구성된 조명 시스템 및 기판 상으로 변조된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 갖는다. 상기 방법은: a) 초기(starting) 설정치 데이터를 얻는 단계; b) 초기 설정치 데이터를 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 적용하여 발생될 디바이스 구조체를 추정하는 단계; c) 디바이스 구조체 오차를 결정하기 위해, 단계 (b)에서 추정된 디바이스 구조체와 기판 상에 형성된 타겟 디바이스 구조체를 비교하는 단계; d) 설정치 데이터를 수정하고, 디바이스 구조체 오차가 사전설정된 임계치 밑으로 떨어질 때까지, 초기 설정치 데이터 대신에 수정된 설정치 데이터를 이용하여 필요에 따라 단계 (b) 및 (c)를 반복하는 단계; 및 e) 디바이스 구조체 오차가 최적화된 설정치 데이터로서 사전설정된 임계치 이하인 수정된 설정치 데이터를 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 마스크없는 리소그래피 시스템에서 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 요소들의 작동을 제어하는 최적화된 설정치 데이터를 생성하는 장치가 제공된다. 마스크없는 리소그래피 시스템은 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템 및 기판 상으로 변조된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 갖는다. 상기 장치는 디바이스 구조체 추정 디바이스(device structure estimating device) 및 설정치 데이터 옵티마이저(setpoint data optimizer)를 포함한다. 디바이스 구조체 추정 디바이스는 주어진 설정치 데이터를 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 적용하여 발생될 디바이스 구조체를 추정하기 위한 것이다. 설정치 데이터 옵티마이저는 디바이스 구조체 추정 디바이스 및 상이한 설정치 데이터를 이용하여, 추정된 디바이스 구조체와 기판 상에 형성될 타겟 디바이스 구조체 간의 차이가 사전설정된 임계치보다 작을 때까지 반복적으로 디바이스 구조체를 추정함에 따라 최적화된 설정치 데이터를 결정하도록 배치된다.

첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예, 특징 및 장점뿐만 아니라, 본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 작동이 아래에서 상세히 설명된다.

본 명세서는 본 발명의 특징들을 통합하는 1 이상의 실시예를 개시한다. 개시된 실시예(들)는 단지 본 발명을 예시한다. 본 발명의 범위는 개시된 실시예(들)에 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.

본 명세서에서 "하나의 실시예", "일 실시예", "예시적인 실시예" 등으로 설명된 실시예(들) 및 용어는, 설명된 실시예(들)가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 반드시 포함하는 것은 아님을 나타낸다. 또한, 이러한 어구들이 반드시 동일한 실시예를 칭하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조 또는 특성이 일 실시예와 관련하여 설명되는 경우, 다른 실시예들과 관련하여 이러한 특징, 구조 또는 특성에 영향을 주는 것은 명확하게 설명되든지 그렇지 않든지 당업자의 지식 내에 있음을 이해한다.

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, 연산 디바이스(computing device))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 디스크 스토리지 매체; 광학 스토리지 매체; 플래시 메모리 디바이스들; 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전송 신호(propagated signal)(예를 들어, 반송파(carrier wave), 적외선 신호, 디지털 신호 등) 등을 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 연산 디바이스, 프로세서, 제어기, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스로부터 일어난다는 것을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 리소그래피 장치(1)를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는 조명 시스템(IL), 패터닝 디바이스(PD), 기판 테이블(WT) 및 투영 시스템(PS)을 포함한다. 조명 시스템(일루미네이터)(IL)은 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된다.

본 명세서의 설명들은 리소그래피로 지향되지만, 패터닝 디바이스(PD)는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 디스플레이 시스템(예를 들어, LCD 텔레비전 또는 투영기) 내에 형성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 투영되는 패터닝된 빔은 다수의 다른 형태의 대상물들, 예를 들어 기판, 디스플레이 디바이스 등으로 투영될 수 있다.

기판 테이블(WT)은 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 기판)(W)을 지지하도록 구성되며, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 위치설정기(PW)에 연결된다.

투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)은 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 의해 변조된 방사선 빔을 투영하도록 구성된다. 본 명세서에서 이용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 이용 또는 진공의 이용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템들, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한의 형태의 투영 시스템을 포괄하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 이용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.

패터닝 디바이스(PD)(예를 들어, 레티클 또는 마스크 또는 개별적으로 제어 가능한 요소들의 어레이)는 상기 빔을 변조시킨다. 일반적으로, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 위치는 투영 시스템(PS)에 대해 고정될 것이다. 하지만, 그 대신에 소정 파라미터들에 따라 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 정확히 위치시키도록 구성된 위치설정기에 연결될 수 있다

본 명세서에서 이용되는 "패터닝 디바이스" 또는 "콘트라스트 디바이스(contrast device)"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하도록 방사선 빔의 단면을 변조시키는데 이용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 상기 디바이스는 정적(static) 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클) 또는 동적(dynamic) 패터닝 디바이스(예를 들어, 프로그램가능한 요소들의 어레이) 중 하나일 수 있다. 간결함을 위해, 대부분의 설명은 동적 패터닝 디바이스에 관하여 할 것이지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 정적 패터닝 디바이스가 이용될 수도 있다는 것을 이해하여야 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. 이와 유사하게, 기판 상에 최종적으로 생성된 패턴은 어느 한 순간에 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상에 형성된 패턴과 일치하지 않을 수 있다. 이는, 기판의 각 부분 상에 형성된 최종 패턴이 기판의 상대 위치 및/또는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 패턴이 변화하는 주어진 시간 주기 또는 주어진 수의 노광에 걸쳐 형성되는 구성인 경우일 수 있다.

일반적으로, 기판의 타겟부 상에 생성된 패턴은 집적 회로 또는 평판 디스플레이와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능층(예를 들어, 평판 디스플레이 내의 컬러 필터층 또는 평판 디스플레이 내의 박막 트랜지스터층)에 해당할 것이다. 이러한 패터닝 디바이스의 예로는 레티클, 프로그램가능한 거울 어레이, 레이저 다이오드 어레이(laser diode array), 발광 다이오드 어레이(light emitting diode array), 공간 광 변조 어레이(spatial light modulator array), 격자 광 밸브(grating light valve) 및 LCD 어레이를 포함한다.

복수의 프로그램가능한 요소들을 포함하는 패터닝 디바이스와 같이 전자 수단(예를 들어, 컴퓨터)의 도움으로 그 패턴이 프로그램가능한 패터닝 디바이스들(예를 들어, 레티클을 제외하고 이전 문장에 언급된 모든 디바이스)은, 본 명세서에서 집합적으로 "콘트라스트 디바이스들"로 언급된다. 패터닝 디바이스는 10 이상, 100 이상, 1,000 이상, 10,000 이상, 100,000 이상, 1,000,000 이상 또는 10,000,000 이상의 프로그램가능한 요소들을 포함한다.

프로그램가능한 거울 어레이는 점탄성(viscoelastic) 제어층 및 반사 표면을 갖는 매트릭스-어드레서블 표면(matrix-addressable surface)을 포함할 수 있다. 이러한 장치의 기본 원리는, 반사 표면의 어드레싱된 영역들은 입사 광을 회절 광(diffracted light)으로서 반사시키는 반면, 어드레싱되지 않은 영역들은 입사 광을 비회절 광으로서 반사시킨다는 것이다. 적절한 공간 필터를 이용하여, 반사된 빔 중에서 상기 비회절 광을 필터링하고, 회절 광만이 기판에 도달하도록 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 상기 빔이 패터닝된다.

일 대안예로서, 상기 필터는 회절 광을 필터링하여 비회절 광이 기판에 도달하도록 남게 할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

또한, 회절 광학 MEMS 디바이스(마이크로-전기기계 시스템 디바이스(micro-electromechanical system device))들의 어레이가 대응하는 방식으로 이용될 수도 있다. 일 예시에서 회절 광학 MEMS 디바이스는, 입사 광을 회절 광으로서 반사시키는 격자를 형성하도록 서로에 대해 변형될 수 있는 복수의 반사 리본(reflective ribbon)들로 구성된다.

프로그램가능한 거울 어레이의 또 다른 대안적인 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 적절한 국부화된 전기장을 인가하거나 압전 작동 수단들(piezoelectric actuation means)을 채택함으로써 축선에 대하여 개별적으로 기울어질 수 있다. 다시 말하면, 상기 거울들은 매트릭스-어드레서블로 어드레싱된 거울들은 입사하는 방사선 빔을 어드레싱되지 않은 거울들과 다른 방향으로 반사시킨다; 이러한 방식으로 매트릭스-어드레서블 거울들의 어드레싱 패턴에 따라 반사된 빔이 패터닝될 수 있다. 요구되는 매트릭스 어드레싱은 적절한 전자 수단들을 이용하여 수행될 수 있다.

또 다른 예시 PD는 프로그램가능한 LCD 어레이이다.

리소그래피 장치는 1 이상의 콘트라스트 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 서로 독립적으로 각각 제어되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 복수의 어레이를 가질 수 있다. 이러한 구성에서 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레 이의 몇몇 또는 모두는, 공통의 조명 시스템 (또는 조명 시스템의 일부분), 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 대한 공통의 지지 구조체 및/또는 공통의 투영 시스템 (또는 투영 시스템의 일부분) 중 1 이상을 가질 수 있다.

도 1에 도시된 실시예와 같은 일 예시에서, 기판(W)은 실질적으로 원형이며, 선택적으로는 그 주변의 일부분을 따라 노치(notch) 및/또는 평탄한 에지(flattened edge)를 갖는다. 또 다른 예시에서 기판은 다각형, 예를 들어 직사각형이다.

기판이 실질적으로 원형인 예시는, 기판이 25 mm 이상, 50 mm 이상, 75 mm 이상, 100 mm 이상, 125 mm 이상, 150 mm 이상, 175 mm 이상, 200 mm 이상, 250 mm 이상 또는 300 mm 이상의 직경을 갖는 예시들을 포함한다. 대안적으로, 기판은 최대 500 mm, 최대 400 mm, 최대 350 mm, 최대 300 mm, 최대 250 mm, 최대 200 mm, 최대 150 mm, 최대 100 mm 또는 최대 75 mm의 직경을 갖는다.

기판이 다각형, 예를 들어 직사각형인 예시들은 기판의 1 변 이상, 2 변 이상 또는 3 변 이상이 5 cm 이상, 25 cm 이상, 50 cm 이상, 100 cm 이상, 150 cm 이상, 200 cm 이상 또는 250 cm 이상의 길이를 갖는 예시들을 포함한다.

기판의 1 변 이상은 최대 1000 cm, 최대 750 cm, 최대 500 cm, 최대 350 cm, 최대 250 cm, 최대 150 cm 또는 최대 75 cm의 길이를 갖는다.

일 예시에서 기판(W)은 웨이퍼, 예를 들어 반도체 웨이퍼이다. 웨이퍼 재료는 Si, SiGe, SiGeC, SiC, Ge, GaAs, InP 및 InAs로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 웨이퍼는: Ⅲ/Ⅴ 화합물 반도체 웨이퍼, 실리콘 웨이퍼, 세라믹 기판, 유리 기 판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 기판은 육안으로 투명하거나, 유채색 또는 무채색일 수 있다.

기판의 두께는 변동될 수 있으며, 기판 재료 및/또는 기판 치수(dimension)에 따라 어느 정도 달라질 수 있다. 상기 두께는 50 ㎛ 이상, 100 ㎛ 이상, 200 ㎛ 이상, 300 ㎛ 이상, 400 ㎛ 이상, 500 ㎛ 이상 또는 600 ㎛ 이상일 수 있다. 대안적으로, 기판의 두께는 최대 5000 ㎛, 최대 3500 ㎛, 최대 2500 ㎛, 최대 1750 ㎛, 최대 1250 ㎛, 최대 1000 ㎛, 최대 800 ㎛, 최대 600 ㎛, 최대 500 ㎛, 최대 400 ㎛ 또는 최대 300 ㎛일 수 있다.

본 명세서에 언급된 기판은, 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 일 예시에서 레지스트층은 기판 상에 제공된다.

투영 시스템은, 패턴이 기판 상에 일관되게(coherently) 형성되도록 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상에 패턴을 이미징할 수 있다. 대안적으로 투영 시스템은, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 요소들이 셔터(shutter)로서 기능하는 2차 소스(secondary source)를 이미징할 수 있다. 이러한 점에서, 투영 시스템은 2차 소스들을 형성하고 기판 상에 스폿(spot)들을 이미징하도록 마이크로 렌즈 어레이(MLA라고도 함) 또는 프레넬 렌즈 어레이(Fresnel lens array)와 같은 포커싱 요소들의 어레이를 포함할 수 있다. 포커싱 요소들의 어레이(예를 들어, MLA)는 10 이상의 포커스 요소, 100 이상의 포커스 요소, 1,000 이상의 포커스 요소, 10,000 이상의 포커스 요소, 100,000 이상의 포커스 요소 또는 1,000,000 이상 의 포커스 요소를 포함한다.

패터닝 디바이스 내의 개별적으로 제어가능한 요소들의 개수는, 포커싱 요소들의 어레이 내의 포커싱 요소들의 개수와 같거나 그보다 크다. 포커싱 요소들의 어레이 내의 1 이상(예를 들어, 1000 이상, 대부분 또는 그 각각)의 포커싱 요소들은, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 내의 1 이상의 개별적으로 제어가능한 요소들, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 내의 2 이상, 3 이상, 5 이상, 10 이상, 20 이상, 25 이상, 35 이상 또는 50 이상의 개별적으로 제어가능한 요소들과 광학적으로 연계(associate)될 수 있다.

MLA는 (예를 들어, 1 이상의 액추에이터(actuator)를 이용하여) 적어도 기판을 향하는 방향으로, 또한 기판으로부터 멀어지는 방향으로 이동가능할 수 있다. MLA를 기판 쪽으로, 또한 기판으로부터 멀리 이동시킬 수 있다는 것은, 예를 들어 기판을 이동시킬 필요없이 포커스 조정을 허용한다.

본 명세서에서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 반사 어레이를 채택하는) 반사형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 투과 어레이를 채택하는) 투과형으로 구성될 수 있다.

리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블들을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는, 추가 테이블이 병행하여 이용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 이용되고 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 "침지 액체", 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 패터닝 디바이스와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 이용되는 "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 다시 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 방사선 소스는 5 nm 이상, 10 nm 이상, 11 내지 13 nm 이상, 50 nm 이상, 100 nm 이상, 150 nm 이상, 175 nm 이상, 200 nm 이상, 250 nm 이상, 275 nm 이상, 300 nm 이상, 325 nm 이상, 350 nm 또는 360 nm 이상의 파장을 갖는 방사선을 제공한다. 대안적으로, 방사선 소스(SO)에 의해 제공된 방사선은 최대 450 nm, 최대 425 nm, 최대 375 nm, 최대 360 nm, 최대 325 nm, 최대 275 nm, 최대 250 nm, 최대 225 nm, 최대 200 nm 또는 최대 175 nm의 파장을 갖는다. 상기 방사선은 436 nm, 405 nm, 365 nm, 355 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm 및/또는 126 nm를 포함하는 파장을 가질 수 있다.

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 거울들 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 컨디셔닝하는데 이용될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL) 또는 그와 연계된 추가 구성요소는 방사선 빔을, 예를 들어 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 1 또는 복수의 개별적으로 제어가능한 요소들과 각각 연계될 수 있는 복수의 서브-빔(sub-beam)으로 분할하도록 배치될 수도 있다. 예를 들어, 방사선 빔을 서브-빔으로 분할하기 위해 2 차원 회절 격자가 이용될 수 있다. 본 명세서에서 "방사선의 빔" 및 "방사선 빔"이라는 용어는 빔이 이러한 방사선의 복수의 서브-빔으로 구성되는 상황을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.

상기 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스(PD)(예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 변조된다. 상기 패터닝 디바이스(PD)에 의해 반사되었으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여, 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더, 용량성 센서 등)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이용된다면, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이용 위치설정 수단은, 예를 들어 스캔하는 동안 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(PD)의 위치를 정확히 보정하는데 이용될 수 있다.

일 예시에서, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현되며, 이는 도 1에 명확하게 도시되지는 않는다. 또 다른 예시에서는, 단 행정 스테이지가 존재하지 않을 수 있다. 또한, 유사한 시스템이 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 위치시키는데 이용될 수도 있다. 대상물 테이블 및/또는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이가 요구되는 상대 이동을 제공하도록 고정된 위치를 가질 수 있는 한편, 투영 빔(B)은 대안적으로/추가적으로 이동가능할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 구성은 상기 장치의 크기를 제한하는데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 평판 디스플레이의 제조시에 적용가능할 수 있는 또 다른 대안예로서, 기판 테이블(WT) 및 투영 시스템(PS)의 위치는 고정될 수 있으며, 기판(W)은 기판 테이블(WT)에 대해 이동되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 기판 테이블(WT)에는 실질적으로 일정한 속도로 기판(W)을 가로질러 스캐닝하는 시스템이 제공될 수 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 방사선이 초기에 빔 스플리터에 의해 반사되고 패터닝 디바이스(PD)로 지향되도록 구성되는 빔 스플리터(BS)에 의해, 방사선의 빔(B)이 패터닝 디바이스(PD)로 지향될 수 있다. 또한, 방사선의 빔(B)은 빔 스플리터를 이용하지 않고 패터닝 디바이스에 지향될 수 있다는 것이 실현되어야 한다. 상기 방사선의 빔은 0 내지 90°, 5 내지 85°, 15 내지 75°, 25 내지 65°, 또는 35 내지 55°의 각도로 패터닝 디바이스에 지향될 수 있다(도 1에 나타낸 실시예는 90°의 각도에서이다). 상기 패터닝 디바이스(PD)는 방사선의 빔(B)을 변조시키고, 변조된 빔을 투영 시스템(PS)으로 전달하는 빔 스플리터(BS)로 상기 빔을 다시 반사시킨다. 하지만, 방사선의 빔(B)을 패터닝 디바이스(PD)로 지향하고, 후속하여 투영 시스템(PS)으로 지향하기 위해, 대안적인 구성들이 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 특히, 투과 패터닝 디바이스가 이용되는 경우, 도 1에 나타낸 바와 같은 구성은 요구되지 않을 수 있다.

도시된 장치는 몇몇 모드에서 이용될 수 있다:

1. 스텝 모드에서, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 및 기판은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 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, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 및 기판은, 방사 선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)). 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 대한 기판의 속도 및 방향은, 투영 시스템(PS)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. 펄스 모드에서, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이는 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 펄스화된 방사선 소스를 이용하여 전체 패턴이 기판(W)의 타겟부(C) 상에 투영된다. 기판 테이블(WT)은, 상기 빔(B)이 기판(W)을 가로질러 라인을 스캐닝하도록 유도하기 위해, 기본적으로 일정한 속력으로 이동된다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상의 패턴은, 방사선 시스템의 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트되며, 연속한 타겟부(C)들이 기판(W) 상의 요구된 위치에 노광되도록 상기 펄스의 시간이 조절된다(time). 결과적으로, 상기 빔(B)은 기판의 스트립(strip)에 완전한 패턴을 노광하도록 기판(W)을 가로질러 스캐닝할 수 있다. 상기 공정은, 한 라인씩 전체 기판(W)이 노광될 때까지 반복된다.

4. 연속 스캔 모드에서는, 기판(W)이 실질적으로 일정한 속력으로 변조된 방사선 빔(B)에 대해 스캐닝되고, 상기 빔(B)이 기판(W)을 가로질러 스캐닝하고 그것을 노광함에 따라 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상의 패턴이 업데이트된다는 것을 제외하고는, 기본적으로 펄스 모드와 동일하다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상의 패턴의 업데이팅과 동기화된, 실질적으로 일정한 방사선 소스 또는 펄스화된 방사선 소스가 이용될 수 있다.

5. 도 2의 리소그래피 장치를 이용하여 수행될 수 있는 픽셀 그리드 이미징 모드(pixel grid imaging mode)에서, 기판(W) 상에 형성된 패턴은 패터닝 디바이스(PD) 상으로 지향되는 스폿 발생기(spot generator)에 의해 형성된 스폿의 후속 노광에 의해 실현된다. 상기 노광된 스폿들은 실질적으로 동일한 형상을 갖는다. 기판(W) 상에서, 상기 스폿들은 실질적으로 그리드 내에 프린트된다. 일 예시에서, 상기 스폿 크기는 프린트된 픽셀 그리드의 피치(pitch)보다 크지만, 노광 스폿 그리드보다는 훨씬 작다. 프린트된 스폿의 세기를 변화시킴으로써 패턴이 실현된다. 노광 플래시(exposure flash)들 사이에서, 스폿에 걸친 세기 분포가 변화된다.

또한, 상술된 이용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 이용 모드들이 채택될 수도 있다.

리소그래피에서 기판 상의 레지스트층 상에 패턴이 노광된다. 그 후, 상기 레지스트는 현상된다. 후속하여 기판 상에서 추가 처리 단계들이 수행된다. 기판의 각 부분 상에서의 이 후속 처리 단계들의 효과는 레지스트의 노광에 의존한다. 특히 상기 공정들은, 주어진 도즈 임계치(dose threshold) 이상의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 부분들이 상기 도즈 임계치 이하의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 부분들과 상이하게 응답하도록 조절(tune)된다. 예를 들어, 에칭 공정에서 상기 임계치 이상의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 영역들은, 현상된 레지스트층에 의한 에칭으로부터 보호된다. 하지만, 노광 후 현상(post-exposure development)시 임계치 이하의 방사선 도즈를 수용하는 레지스트의 부분들은 제거되므로, 이 영역들은 에칭으로부터 보호되지 않는다. 따라서, 원하는 패턴이 에칭될 수 있다. 특히 패터닝 디바이스 내의 개별적으로 제어가능한 요소들은, 패턴 피처 내에서 기판 상의 영역으로 전달되는 방사선이 충분히 높은 세기로 있게 하여, 노광시 상기 영역이 도즈 임계치 이상의 방사선 도즈를 수용하도록 설정된다. 기판 상의 나머지 영역들은, 0 또는 상당히 낮은 방사선 세기를 제공하도록 대응하는 개별적으로 제어가능한 요소들을 설정함으로써 도즈 임계치 이하의 방사선 도즈를 수용한다.

실제로는, 개별적으로 제어가능한 요소들이 피처 경계의 한쪽에 최대 방사선 세기를 제공하고, 다른 한쪽에는 최소 방사선 세기를 제공하도록 설정되더라도, 패턴 피처의 에지들에서의 방사선 도즈는 주어진 최대 도즈에서 0 도즈까지 급작스럽게 변화하지 않는다. 그 대신 회절 효과로 인해, 방사선 도즈의 레벨이 전이 지대(transition zone)에 걸쳐 감소(drop off)된다. 현상된 레지스트에 의해 최종적으로 형성된 패턴 피처의 경계의 위치는, 수용된 도즈가 방사선 도즈 임계치 이하로 떨어지는 위치에 의해 결정된다. 전이 지대에 걸친 방사선 도즈의 감소에 대한 프로파일, 및 이에 따른 패턴 피처 경계의 정밀한 위치는 패턴 피처 경계 상에 또는 그 부근에 있는 기판 상의 지점들에 방사선을 제공하는 개별적으로 제어가능한 요소들을 설정함으로써 더 정밀하게 제어될 수 있다. 이는 최대 또는 최소 세기 레벨에서뿐만 아니라 최대 및 최소 세기 레벨들 사이의 세기 레벨들에서도 가능하다. 이는, 통상적으로 "그레이스케일링(grayscaling)"이라고 언급된다.

그레이스케일링은, 주어진 개별적으로 제어가능한 요소에 의해 기판에 제공된 방사선 세기가 2 개의 값으로만 (즉, 최대값 및 최소값으로만) 설정될 수 있는 리소그래피 시스템에서 가능한 것보다 더 뛰어난 패턴 피처 경계들의 위치 제어를 제공한다. 3 이상, 4 이상의 방사선 세기 값, 8 이상의 방사선 세기 값, 16 이상의 방사선 세기 값, 32 이상의 방사선 세기 값, 64 이상의 방사선 세기 값, 128 이상의 방사선 세기 값, 256 이상의 방사선 세기 값, 512 이상의 방사선 세기 값 또는 1024 이상의 상이한 방사선 세기 값이 기판 상에 투영될 수 있다.

그레이스케일링은 앞서 설명된 것에 추가적인 또는 대안적인 목적으로 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어 노광 이후의 기판의 처리는, 수용된 방사선 도즈 레벨에 의존하여 기판의 영역들의 2 이상의 응답 가능성(potential response)이 존재하도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 제 1 임계치 이하의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 일부분은 제 1 방식으로 응답하며; 상기 제 1 임계치 이상이지만 제 2 임계치 이하의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 일부분은 제 2 방식으로 응답하고; 상기 제 2 임계치 이상의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 일부분은 제 3 방식으로 응답한다. 따라서, 그레이스케일링은 2 이상의 원하는 도즈 레벨을 갖는 기판에 걸쳐 방사선 도즈 프로파일을 제공하는데 이용될 수 있다. 방사선 도즈 프로파일은 2 이상의 원하는 도즈 레벨, 3 이상의 원하는 방사선 도즈 레벨, 4 이상의 원하는 방사선 도즈 레벨, 6 이상의 원하는 방사선 도즈 레벨 또는 8 이상의 원하는 방사선 도즈 레벨을 가질 수 있다.

또한, 앞서 설명된 바와 같이 단지 기판 상의 각 지점에 수용된 방사선의 세기만을 제어하는 것 이외의 방법들에 의해 방사선 도즈 프로파일이 제어될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 기판 상의 각 지점에 의해 수용된 방사선 도 즈는 상기 지점의 노광의 지속시간(duration)을 제어함으로써 대안적으로 또는 추가적으로 제어될 수 있다. 또 다른 예시로서, 기판 상의 각 지점은 복수의 연속하는 노광에서 방사선을 잠재적으로 수용할 수 있다. 그러므로, 각 지점에 수용된 방사선 도즈는 복수의 연속하는 노광의 선택된 서브세트(subset)를 이용하여 상기 지점을 노광함으로써 대안적으로 또는 추가적으로 제어될 수 있다.

도 2는, 예를 들어 평판 디스플레이의 제조시에 이용될 수 있는 본 발명에 따른 장치의 구성을 도시한다. 도 1에 나타낸 것에 대응하는 구성요소들은 동일한 참조 번호들로 도시된다. 또한, 다양한 실시예들의 앞선 서술내용, 예를 들어 기판, 콘트라스트 디바이스, MLA, 방사선 빔 등의 다양한 구성들이 유효하게 적용될 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 투영 시스템(PS)은 2 개의 렌즈(L1 및 L2)를 포함하는 빔 익스팬더를 포함한다. 제 1 렌즈(L1)는 변조된 방사선 빔(B)을 수용하고, 어퍼처 스톱(aperture stop: AS) 내의 어퍼처를 통해 상기 빔을 포커스하도록 배치된다. 또 다른 렌즈(AL)는 상기 어퍼처 내에 위치될 수 있다. 그 후, 방사선 빔(B)은 발산하며 제 2 렌즈(L2)(예를 들어, 필드 렌즈)에 의해 포커스된다.

또한, 투영 시스템(PS)은 확대된 변조된 방사선(B)을 수용하도록 배치된 렌즈들의 어레이(MLA)를 포함한다. 패터닝 디바이스(PD) 내의 1 이상의 개별적으로 제어가능한 요소들에 대응하는, 변조된 방사선 빔(B)의 상이한 부분들은 렌즈들의 어레이(MLA) 내의 각각의 상이한 렌즈(ML)들을 통과한다. 각각의 렌즈는 변조된 방사선 빔(B)의 각 부분을 기판(W) 상에 놓인 지점으로 포커스한다. 이러한 방식으로 방사선 스폿(S)들의 어레이가 기판(W) 상에 노광된다. 예시된 렌즈(ML)들의 어레이 중 8 개의 렌즈만이 도시되었지만, 렌즈들의 어레이는 수 천개의 렌즈들을 포함할 수 있다(동일하게는, 패터닝 디바이스(PD)로서 이용된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에서도 그러하다)는 것을 이해할 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 시스템을 이용하여, 기판(W) 상의 패턴이 생성될 수 있는 방식을 개략적으로 예시한다. 검은 원들은, 투영 시스템(PS) 내의 렌즈들의 어레이(MLA)에 의해 기판(W) 상에 투영된 스폿(S)들의 어레이를 나타낸다. 일련의 노광들이 기판(W) 상에 노광될 때, 기판(W)은 Y 방향으로 투영 시스템(PS)에 대해 이동된다. 흰 원은 이전에 기판(W) 상에 노광된 스폿 노광(SE)들을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 투영 시스템(PS) 내의 렌즈들의 어레이에 의해 기판 상에 투영된 스폿 각각은, 기판(W) 상의 스폿 노광들의 로우(row: R)를 노광한다. 기판에 대한 전체 패턴은, 각각의 스폿(S)에 의해 노광된 스폿 노광(SE)들의 모든 로우(R)들의 합에 의해 생성된다. 통상적으로, 이러한 구성은 앞서 설명된 "픽셀 그리드 이미징"이라고 언급된다.

방사선 스폿(S)들의 어레이는 기판(W)에 대해 각도 θ로 배치된다(기판의 에지들은 X 및 Y 방향으로 평행하게 놓여 있다)는 것을 알 수 있다. 이는, 기판이 스캐닝 방향(Y-방향)으로 이동되는 경우에, 각각의 방사선 스폿이 기판의 상이한 영역 위를 지나감에 따라, 전체 기판이 방사선 스폿(S)들의 어레이에 의해 덮이도록 하기 위해 행해진다. 각도 θ는 최대 20°, 최대 10°, 최대 5°, 최대 3°, 최대 1°, 최대 0.5°, 최대 0.25°, 최대 0.10°, 최대 0.05° 또는 최대 0.01°일 수 있다. 대안적으로, 각도 θ는 0.001°이상이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전체 평판 디스플레이 기판(W)이 복수의 광학 엔진을 이용하여 단일 스캔으로 노광될 수 있는 방식을 개략적으로 나타낸다. 본 예시에서는, 방사선 스폿들(예를 들어, 도 3에서 스폿(S)들)의 일 어레이의 에지가 방사선 스폿들의 인접한 어레이의 에지와 (스캐닝 방향(Y)으로) 약간 오버랩되도록, "바둑판(chess board)" 구성으로 2 개의 로우(R1 및 R2)로 배치된 8 개의 광학 엔진들(도시되지 않음)에 의해 방사선 스폿(S)들의 8 개의 어레이(SA)가 생성된다. 일 예시에서, 광학 엔진들은 3 이상의 로우, 예를 들어 4 이상의 로우 또는 5 이상의 로우로 배치된다. 이러한 방식으로 방사선의 대역이 기판(W)의 폭을 가로질러 연장되므로, 전체 기판의 노광이 단일 스캔으로 수행될 수 있게 한다. 여하한의 적절한 개수의 광학 엔진들이 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일 예시에서, 광학 엔진들의 개수는 1 이상, 2 이상, 4 이상, 8 이상, 10 이상, 12 이상, 14 이상 또는 17 이상이다. 대안적으로, 광학 엔진들의 개수는 40 이하, 30 이하 또는 20 이하이다.

광학 엔진 각각은, 앞서 설명된 바와 같이 별도의 조명 시스템(IL), 패터닝 디바이스(PD) 및 투영 시스템(PS)을 포함할 수 있다. 하지만, 2 이상의 광학 엔진들이 조명 시스템, 패터닝 디바이스 및 투영 시스템 중 1 이상의 전체 또는 일부분을 공유할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

본 명세서의 도입부에서 언급된 바와 같이, 투영 시스템(PS)은 회절 효과들로 인해 본질적으로 대역폭이 제한된다. 실제로, 기판(W) 상에서 투영 시스템(PS) 에 의해 생성된 이미지는 (마스크-기반 시스템에서의 마스크든지, 또는 마스크없는 시스템에서의 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이든지) 패터닝 디바이스(PD)에 의해 정의된 이미지의 저대역 필터링된 버전이다. 저대역-통과 임계치(low-pass threshold)는 투영 시스템(PS)의 특성 및 방사선을 제공하는 조명 시스템(IL)의 구성에 의해 정의되고, 특히 다음 4 개의 파라미터: 방사선 파장(λ), 투영 광학기의 개구수(NA), 일루미네이터 프로파일의 크기(σ) 및 퓨필 형상에 의존한다. 예를 들어, 퓨필 형상은 원형, 환형, 또는 분할된 다이폴(dipole segmented), 분할된 쿼드러폴(quadrupole) 등과 같은 분할된 원형 또는 환형일 수 있다. 정확한 퓨필 형상은 이미지의 방위의 함수로서 저대역-통과 임계치를 결정한다. 일 노광만으로 분해(resolve)될 수 있는 최소 치수(CD)는(다수 노광은 이 한계를 넘을 수 있음): 완전한 코히런트 조명(fully coherent illumination)에 대해 k1 = 0.5에 의해 주어지고(퓨필의 중심부만을 필링), kl은 완전한 인코히런트(incoherent) 조명에 대해 0.25만큼 작을 수 있다(퓨필의 전체 필링(complete filling)). 정확한 퓨필 필링에 의해, 이미지에서의 방위의 함수로서 정확한 저대역-통과 임계치가 결정될 수 있으며, 이는 일루미테이터(IL) 내에서 변화될 수 있다. 예시로는 저-시그마(low-sigma)(코히런트 조명), 컨벤셔널(conventional)(퓨필의 부분 균일(partial homogeneous)한 필링), 환형(퓨필의 링-와이즈(ring-wise) 부분 필링), 및 몇몇 컨벤셔널 및 환형 분할된 스킴(scheme)들(다이폴, 쿼드러폴 등) 및 그 조합들을 포함한다. 조명 시스템의 구성은 이미지에서의 방위의 함수로서 이미징에 대해 저대역-통과 임계치 및 고대역-통과 임계치를 조절하도록 변화될 수 있다.

고주파 정보의 손실이 설명되지 않는 경우, 그것은 노광된 기판(W)이 처리된 이후에 형성된 디바이스 패턴 내에 최소화하거나 회피하는 것이 바람직한 오차들을 야기할 것이다.

또한, 노광-후 처리는 자체로 기판(W) 상에 최종적으로 형성된 디바이스 구조체에 영향을 미칠 것이다. 노광-후 베이크(post-exposure bake), 레지스트 산 확산(resist acid diffusion), 현상, 하드 베이크(hardbake), 및 에칭은 모두 기판(W) 상에 노광된 도즈 패턴과 나타난 디바이스 구조체 간의 관계에 영향을 줄 것이다. 현상 단계는 레지스트 내의 산을 활성화하는 것을 수반한다. 산 농도의 함수로서 현상 이후에 레지스트의 특성들이 변한다. 실제로, 노광-후 처리는 투영 시스템(PS)의 저대역 필터링과 유사한 영향을 폭넓게 미칠 것으로, 즉 형성된 구조체의 분해능의 감소를 야기하기 쉬울 것으로 예상된다.

앞서 설명된 바와 같이, 적어도 이 인자들 중 약간은 마스크 패턴에 추가될 OPC를 계산함으로써 전체적으로 또는 부분적으로 보정될 수 있다. OPC는, (가변) 그리드 상에서 OPC 퀄리티(quality)를 평가하는 단계 및 (예를 들어, OPC의 적용 이후에 디자인 패턴에 적용된 광학 커널(optical kernel)들의 홉킨스 포멀리즘 컨볼루션(Hopkins formalism convolution)을 이용하여 평가된) 원하는 패턴과 실제 패턴 간의 대응을 최적화하는 단계를 포함한 다각형 기반(polygon-based) OPC 알고리즘들을 이용하여 도출될 수 있다. 이는 OPC를 조정하고 이미지에 대한 결과를 평가하는 반복 공정이다.

대안적으로, 고정된 그리드 상에서 진행하는 초병렬 연산 플랫폼(massively parallel computation platform)들 상에서 진행하고, OPC 퀄리티를 평가하고 원하는 이미징 패턴으로부터의 편차를 감소시키는 유사한 포멀리즘을 이용하는 픽셀 기반 OPC 알고리즘들이 이용될 수 있다. 다시, 반복 접근법이 이용된다.

앞선 OPC 발생 스킴들은 모두 균일한 특성들(예를 들어, "클리어"에 대해 100 %, 6 % - att-PSM에 대해 -6 %, alt-PSM에 대해 -100 %, Cr,CPL에 대해 0 % 투과(transmission))을 갖는 물리적 마스크를 가정한다. "균일함(homogeneous)"에 의해 본 명세서에서 의미하는 것은, 불연속적인 수(discrete number)의 투과/위상 조합들이 이용된다는 것이다. "6 % - att-PSM"은 일정한 -6 % 세기 배경 레벨(background level)을 필요로 한다. -100 % att-PSM에서는, 패턴들이 +1 또는 -1 투과/세기 중 하나를 이용하여 착색된다. 이는 생성되는 주파수들의 범위를 감소시키고 분해능을 개선한다. "CPL" 마스크 타입은 (alt-PSM으로서) 동일한 진폭을 갖는 포지티브(positive) 및 네거티브(negative) 위상 피처들, 및 국부적인 마스크 투과를 효과적으로 조절하도록 기능하는 서브-분해능 "제브라잉(zebraing)"층을 갖는 크롬층을 포함한다.

마스크없는 시스템에서, 마스크는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(예를 들어, 전형적으로 2 내지 1/2 임계 치수(CD) 크기의 경사 또는 피스토닝 거울(pistoning mirror)들)로 교체되며, 예를 들어 이 경우 경사 거울에 위상 단차(phase step)가 존재할 수 있다. 이 거울들은: (1) 연속적인 진폭 또는 위상 조정가능성 및 (2) 거울들 간의 슬릿(slit)들로부터의 반사율과 같은 기생 효과(parasitic effect), 힌지 효과(hinge effect)(예를 들어, 힌지 영역들에서의 왜 곡으로 인한 이상(anomalous) 반사), 그 변조 특성들의 편광(polarization) 의존성, 경사 거울들에 대한 시변(varying) 높이(= 위상) 또는 피스토닝 거울에 대한 (퓨필 평면에서의 푸리에 변환(Fourier transform)의 시프트로 인한 에너지 변조와 동등한) 시변 경사, 반사율 변동, 형상 변동 등을 가짐으로써 물리적 마스크와는 상이할 수 있다. 또한, 어레이 상에서 "데드(dead)"(무-응답), 비-반사 또는 부분 반사 픽셀들이 생길 수 있다. 다른 가능한 결함들로는 제한된 활동 범위 및 어레이의 형상 변동을 갖는 요소들을 포함한다. 또한, 상기 어레이의 성능은 상기 어레이 상으로의 방사선의 특정 입사각(또는 그 범위)에 의존할 수 있다.

마스크없는 시스템이 물리적 마스크를 에뮬레이트(emulate)하는데 이용되는 경우, 동일한 OPC가 이용될 수 있다. 하지만, 이것이 가장 효과적으로 작용하기 위해서는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(PD)에서의 모든 기생 효과들이 균일한 마스크의 효과에 접근하도록 충분히 작게 구성되어야 하므로, 상기 어레이(PD)의 소정 유연성(flexibility)(예를 들어, 연속적인 위상 또는 진폭 조정)은 완전히 활용될 수 없다.

본 발명의 일 실시예는 주어진 타겟 디바이스 구조체를 생성하는데 요구되는 설정치 값들(예를 들어, GDSⅡ 또는 OASIS 프로파일)의 계산과 보정 데이터(OPC)의 계산을 통합하는 설정치 데이터(즉, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(PD)의 요소들의 작동 상태들의 시퀀스를 정의하기 위해 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(들)(PD)로 공급될 데이터, 예를 들어 경사 각도 및/또는 종변위(longitudinal displacement)와 같은 개별적인 요소들의 특정 변위 정도에 대응하는 전압)를 얻는 방법을 제공한다. 즉, 본 실시예의 방법은 물리적 마스크-기반 시스템에 대해 별도로 OPC를 결정하지 않고, 단일 피팅 루틴(single fitting routine)으로 타겟 디바이스 구조체를 나타내는 벡터-기반 포맷 출력 파일로부터 직접 타겟 디바이스 구조체를 생성하는데 필요한 설정치 데이터를 계산한다. 피팅 루틴 자체는 물리적 마스크-기반 시스템에 대한 OPC의 명확한 계산에서 고려될 투영 시스템(PS)(저대역 필터링 등), 조명 세팅, 및 노광-후 처리의 효과들의 동일한 물리적 특성들을 고려하기에 적합하다. 하지만, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(들)(PD)은 그것에 추가된 OPC를 갖는 물리적 마스크의 성능을 에뮬레이트할 필요가 없기 때문에, 그것은 원칙적으로 전체 수용력으로 작동하여 연속적인 위상 및/또는 진폭 변조를 이용할 수 있다. 이 접근법은 OPC 문제를 다루는 훨씬 더 폭넓은 파라미터 공간을 제공하므로, OPC 문제들이 더 정확하게 다루어질 수 있다. 또한, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(들)(PD)의 상세한 물리적 특성들이 고려되고 피팅 루틴으로 보정될 수 있다.

피팅 루틴은 특정 타입의 패터닝 어레이(PD)와 연계된 물리적 특성들(즉, 앞서 언급된 기생 효과들과 같은 상기 타입의 모든 어레이들에 공통된 효과들을 다루는 것)을 고려할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 피팅 루틴은 픽셀 높이 변동, 데드 픽셀 및 다른 결함과 같은 상기 어레이(PD)의 실제 경우의 물리적 특성들을 고려할 수 있다.

따라서, 다음 단계들을 포함하는 방법이 제공될 수 있다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(PD)에 주어진 설정치 데이터(예를 들어, 상기 방법은 "시 드(seed)" 설정치 데이터로 시작하여 점진적으로 최적화되는 설정치 데이터를 다룰 수 있다)를 적용하여 발생될 디바이스 구조체를 추정하는 단계. 전형적으로, 광 근접성 보정에 의해 어드레싱된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 적어도 일부를 포함한 인자들(예를 들어, 노광-후 처리 및 투영 시스템의 저대역-통과 특성)을 고려하는 단계. 디바이스 구조체 오차를 결정하기 위해 추정되는 디바이스 구조체와 타겟 디바이스 구조체를 비교하는 단계. 설정치 데이터를 수정하고(이것이 수행되는 방식은 구현될 특정 피팅 루틴에 의존하지만, 디바이스 구조체 오차를 감소시키는 것이 목표일 것이다), (필요에 따라) 수정된 설정치 데이터를 이용하여 디바이스 구조체 오차가 사전설정된 임계치 이하로 떨어질 때까지 추정하는 단계 및 비교하는 단계를 반복하는 단계. 디바이스 구조체 오차가 사전설정된 임계치 이하인 수정된 설정치 데이터는 "최적화된 설정치 데이터"로서 출력될 수 있다.

앞선 방법은 설정치 데이터를 타겟 디바이스 구조체에 피팅(fit)하는 경우에 OPC가 대응하는 물리적 인자들에 대한 보상이 수행되기 때문에, 에뮬레이트될 물리적 마스크에 대해 계산된 OPC 데이터를 이용할 필요가 없다. 이 결과는, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이가 마스크 레벨에서 OPC를 갖는 물리적 마스크의 작동을 에뮬레이트할 필요가 없다는 것이다. 그러므로, 설정치 데이터는 마스크의 제한된 능력들과 대응하도록 제한될 필요가 없다. 그러므로, 연속적인 위상 및/또는 진폭 제어와 같은 특징들이 활용될 수 있다.

앞선 피팅 루틴은 투영 시스템(PS), 노광-후 처리 또는 패터닝 디바이스 특성들의 저대역-통과 특성들과 같은 상세한 효과들을 고려하지 않고, 예를 들어 타겟 디바이스 구조체로부터 얻어진 대략적인 설정치 데이터를 이용하여 시드될 수 있다. 패터닝 디바이스의 간소화된 모델이 이용될 수 있다. 예를 들어, 패터닝 디바이스는 각각의 거울들이 변조될 수 있는 완벽한 정사각형 픽셀로서 가동하는 것처럼 모델링될 수 있다. 대안적으로, 피팅 루틴은 랜덤 패턴으로, 또는 모두 1 또는 모두 0과 같은 다른 어떤 쉽게 발생된 패턴으로 간단히 시드될 수 있다.

상기 추정하는 단계는, (예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 물리적 특성의 모델 및/또는 투영 시스템(PD)의 물리적 특성의 모델을 이용하여) 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(PD)에 설정치 데이터를 적용한 결과로서 기판(W) 상에 노광될 방사선 도즈 패턴을 추정하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 추정하는 단계는 추정된 방사선 도즈 패턴에 대한 노광 이후에 기판(W)의 노광-후 처리로부터 발생될 디바이스 구조체를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 비교하는 단계는 상기 추정하는 단계에서 추정된 예상되는 디바이스 구조체와 타겟 디바이스 구조체의 직접 비교를 수반할 수 있으며, 또는 그것은 상기 추정하는 단계에서 계산된 예상되는 방사선 도즈 패턴과 타겟 디바이스 구조체와 연계된 타겟 방사선 도즈 패턴(예를 들어, 타겟 디바이스 구조체를 생성할 것으로 예상되는 방사선 도즈 패턴)의 비교를 수반할 수 있다. 또 다른 변동으로서, 상기 비교하는 단계는 방사선 도즈 패턴들에 대한 수학적 연산(mathematical operation)들에 의해 도출된 수학적 개체들의 비교를 수반할 수 있다. 예를 들어, 방사선 도즈 패턴들의 1 차 또는 고차 공간 도함수들, 또는 방사선 도즈 패턴의 NILS(normalized image log slope) 사이에 비교가 있을 수 있다. 또한, 수학적 연산은 소정 방향들을 강조하는데 이용될 수 있는 방향 의존성을 포함할 수 있다. 어느 양(quantity)(또는 양들)이 선택되든지, 반복 루틴은 비교의 결과를 최소화하기에 적합할 것이다.

대안적으로 또는 추가적으로, 상기 비교하는 단계는 특정 타입의 마스크-기반 리소그래피 시스템에서 OPC를 갖는 마스크에 대해 예측되는 도즈 패턴의 노광-후 처리로부터 발생될 디바이스 구조체와의(또는 그 자체의 도즈 패턴과의, 또는 앞서 설명된 방사선 도즈 패턴에 대한 수학적 연산들에 의해 도출된 수학적 개체들과의) 비교를 수반할 수 있다. 마스크-기반 패턴으로부터의 편차를 최소화함으로써, 마스크-기반 시스템으로부터 발생하는 마스크없는 리소그래피 시스템에 대한 디바이스 구조체(또는 연계된 도즈 패턴)와 마스크-기반 OPC의 매칭이 높은 정확성으로 달성될 수 있다. ("이미징 투명도(imaging transparency)"라고 알려진) 이 접근법은 2 개의 별도 시스템들 간에 동등한 이미징을 보장하도록 돕는다. 도즈 패턴들이 다른 정도를 나타내는 메리트 함수(merit function)는 마스크-기반 시스템과 마스크없는 시스템 간의 투명도의 측정으로서 출력될 수 있다.

방사선 도즈 패턴의 추정은 개별적으로 제어가능한 요소들의 기준 어레이의 수학적 모델(즉, 데드 픽셀 또는 다른 이상과 같은 결함들이 없는 표준 어레이의 이상화된 버전)을 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 이 접근법은 주어진 타입 또는 타입들의 범위의 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이들에 공통된 물리적 특성들을 다루는데 유용할 것이다. 수학적 모델은 상기 어레이에 적용될 설정치 데이터 를 상기 어레이로부터의 예상되는 방사선 출력 프로파일로 전환하는 수단을 제공할 수 있다.

상기 기준 어레이의 수학적 모델은, 예를 들어 요소들 간의 슬릿으로부터의 반사, 요소 반사율, 편광 의존성, 및 힌지 효과들을 고려할 수 있다. 일반적으로, 상기 모델은 기준 어레이로부터의 회절에 대해 맥스웰 방정식(Maxwell's equation)으로 명확한 해답을 계산함으로써 연산될 수 있다. 이 목적을 위해, 맥스웰 방정식의 점근선 근사법(asymptotic approximation)이 이용될 수도 있다. 또한, 상기 기준 어레이의 특성들을 결정하기 위해 캘리브레이션(calibration) 측정들이 이용될 수 있다.

방사선 도즈 패턴의 추정은 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 특정 경우의 수학적 모델을 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 기준 어레이의 수학적 모델에 의해 고려될 수 있는 상기 어레이의 일반적 특성들에 추가하여, 이 접근법은 요소 작동 및/또는 중립 위치(neutral position)들에서의 데드 픽셀 또는 국부화된 변동들과 같은 특정 어레이에서의 결함들도 고려되게 한다. 또한, 상기 어레이의 특정 경우의 특성들을 결정하기 위해 캘리브레이션 측정들이 이용될 수 있다.

방사선 도즈 패턴의 추정은 투영 시스템(PS)의 수학적 모델의 이용을 포함할 수 있다. 이 수학적 모델은, 예를 들어 회절에 의해 야기된 저대역-통과 특성들을 고려할 것이다. 또한, 그것은 투영 시스템(PS)의 다른 일반적인 특성들을 고려하기에 적합할 수 있으며, 선택적으로는 특정 투영 시스템에서의 특정한 결함들을 설명할 수 있다.

또한, 방사선 도즈 패턴의 추정은 조명 스킴의 관련 세부사항, 예를 들어 정확한 퓨필 형상(컨벤셔널, 환형, 멀티폴(multipole), 또는 다이폴, 쿼드러폴, 섹스튜폴(sextupole) 등과 같은 특정한 내측 시스마 및 외측 시그마를 갖거나, 특정한 세그먼트 환형 폭을 갖는 특정 컨벤셔널/환형 또는 여하한의 그 조합) 또는 맞춤(custom-made) 회절 광학 요소에 의해 달성된 여하한의 퓨필 필링을 고려할 수 있다. 또한, 추정은 공정 윈도우(process window)(어느 한번에 기판 상에 노광된 영역)의 크기 및 방위, 및 개별적인 노광들로부터 최종 도즈 패턴이 함께 기울어지는 방식을 고려할 수 있다. 인접한 타일(tile)들 간의 오버랩 영역들에서의 도즈 패턴은 인코히런트하게(incoherently) 조합하며, 이는 최종 도즈 패턴을 계산하는 경우에 고려되어야 한다. 투영 시스템으로부터의 저대역-통과 효과들은, 예를 들어 각각의 타일에 대해 개별적으로 계산되어야 한다.

또한, 노광-후 처리로부터 발생될 디바이스 구조체의 추정은 다양한 다른 인자들의 효과들을 나타내는 1 이상의 수학적 모델을 이용하여 달성될 수 있다. 이 수학적 모델들은 기판(W) 상에 노광된 최종 도즈 패턴과 노광-후 처리에 의해 형성될 디바이스 구조체 간의 예상되는 관계를 함께 나타낸다. 예를 들어, 수학적 모델들은 다음 공정들: 노광-후 베이크, 레지스트 산 확산, 현상, 하드 베이크, 증착, 임플란트(implant), 침지(즉, 노광시 기판이 침지 유체 내에 담그어지는 경우) 및 에칭 중 1 이상을 고려할 수 있다.

도 5는 리소그래피 장치의 예시적인 실시예를 나타낸다. 기판 테이블(WT) 상 의 기판(W) 상으로 투영 시스템(PS)에 의해 투영될 방사선 빔을 변조시키는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(PD)가 제공된다. 본 발명의 일 실시예의 방법에 따라 최적화된 설정치 데이터는 설정치 데이터 옵티마이저(50)를 통해 제공된다.

도 6 및 도 7은 설정치 데이터 옵티마이저(50)가 2 개의 대안적인 실시예에 따라 구성될 수 있는 방식을 더 상세히 나타낸다.

도 6의 실시예에 따르면, 설정치 데이터 옵티마이저(50)는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(PD)에 주어진 설정치 데이터를 적용하고, 노광 이후에 결과적인 노광된 기판(W)을 처리하여 발생될 디바이스 구조체를 추정하는 디바이스 구조체 추정 디바이스(52)를 포함한다. 디바이스 구조체 추정 디바이스(52)는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(PD)에 주어진 설정치 데이터를 적용한 결과로서 기판(W) 상에 노광될 방사선 도즈를 추정하도록 구성된 방사선 도즈 추정기(54)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 디바이스 구조체 추정 디바이스(52)는 주어진 방사선 도즈 패턴으로 노광된 기판(W)의 노광-후 처리로부터 발생될 디바이스 구조체를 추정하도록 구성된 노광-후 처리 추정기(56)를 포함할 수 있다.

도 7의 실시예에 따르면, 설정치 데이터 옵티마이저(50)는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(PD)에 주어진 설정치 데이터를 적용하여 발생될 도즈 패턴을 추정하는 도즈 패턴 추정 디바이스(70)를 포함한다.

또한, 설정치 데이터 옵티마이저(50)는 비교기(60)를 포함할 수 있으며, 이는 디바이스 구조체 추정 디바이스(52)(도 6) 또는 도즈 패턴 추정 디바이스(70)(도 7)로부터 추정된 디바이스 구조체 또는 도즈 패턴 출력을 (예를 들어, GDSⅡ 파일로서) 이용자 또는 타겟 도즈 패턴(72)에 의해 입력된 타겟 디바이스 구조체(58)와 비교한다. 타겟 도즈 패턴(72)은, 앞서 설명된 바와 같은 추가된 OPC 보정들을 갖는 고정된 마스크를 이용하여 마스크-기반 리소그래피 시스템으로부터 예상되는 도즈 패턴을 추정함으로써 도출될 수 있다. 디바이스 구조체 또는 도즈 패턴 오차를 각각 결정하기 위해, 추정되는 디바이스 구조체와 타겟 디바이스 구조체, 또는 추정되는 도즈 패턴과 타겟 도즈 패턴 간의 차이가 이용된다. 설정치 데이터 옵티마이저(50)는 디바이스 구조체 오차 또는 도즈 패턴 오차가 허용가능한 범위 내에 있는지(즉, 타겟 디바이스 구조체 또는 타겟 도즈 패턴에 충분히 가까운지)를 결정하기 위해, 사전설정된 임계치와 디바이스 구조체 오차 또는 도즈 패턴 오차를 비교한다. 디바이스 구조체 오차 또는 도즈 패턴 오차가 너무 큰 경우, 디바이스 구조체 오차 또는 도즈 패턴 오차가 사전설정된 임계치 이하로 떨어질 때까지 반복 제어기가 상이한 설정치 데이터를 갖는 공정을 되풀이하여 반복한다. 오차가 허용가능한 설정치 데이터는 "최적화된 설정치 데이터(62)"로서 출력될 수 있다. 설정치 데이터는 메리트 함수를 이용하여, 예를 들어 최소-제곱법(least-squares method)을 이용하여 수정될 수 있다. 메리트 함수는 공간 도메인에서, 또는 주파수 도메인에서 평가될 수 있다. 또한, 메리트 함수는 포커스 내에서 최적이고 포커스를 통해 더 급격히 저감(degrade)하는 해결책들과 대조적으로, 소정 포커스 범위에 걸쳐 최적인 해결책들을 찾기 위해, 인-포커스(in-focus) 및 오프-포커스(off-focus) 데이터 및/또는 이것의 가중 평균(weighted average)을 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 도즈를 통한 메리트 데이터는 소정 도즈에 대해 최적이고 도즈를 통해 더 급격히 저감하는 것에 대조적으로, 도즈를 통해 더 견실한(robust) 해결책들을 찾는데 이용될 수 있다. 전형적인 포커스 윈도우들은 (더 높은 NA와 저감하여) 100 nm 내지 1000 nm의 몇 배이다. 전형적인 도즈 윈도우들은 10 내지 15 %이다.

본 명세서에서는, 특정 디바이스(예를 들어, 집적 회로 또는 평판 디스플레이)의 제조시 리소그래피 장치의 특정 이용예를 언급하였지만, 본 명세서에 설명된 리소그래피 장치는 다른 적용예들을 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 적용예들은 집적 회로, 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드, 마이크로-전기기계 디바이스(MEMS), 발광 다이오드(LED) 등의 제조를 포함하며, 그에 제한되지는 않는다. 또한, 예를 들어 평판 디스플레이에서 본 장치는 다양한 층 예를 들어 박막 트랜지스터층 및/또는 컬러 필터층의 생성에 도움이 되도록 이용될 수 있다.

이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 이용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피(imprint lithography)에 이용될 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 기판에 공급된 레지스트층 안으로 가압(press)될 수 있으며, 레지스트는 전자기 방사선, 열(heat), 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 경화(cure)된다. 상기 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 이후에 그 안에 패턴을 남긴 레지스트로부터 이동된다.

결론

이상, 본 발명의 다양한 실시예들이 설명되었지만, 예시의 방식으로만 제시되었으며 제한하려는 것이 아님을 이해하여야 한다. 당업자라면, 본 발명의 범위와 기술사상을 벗어나지 않고 본 명세서의 형태 및 세부사항의 다양한 변화들이 행해질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위와 폭은 상술된 예시적인 실시예들 중 어느 것에 의해서도 제한되지 않아야 하며, 다음의 청구항 및 그 균등물에 따라서만 정의되어야 한다.

본 명세서의 요약 및 초록 부분(Summary and Abstract sectons)이 아닌, 발명의 상세한 설명 부분(Detailed Description section)이 청구항을 해석하는데 이용되도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 요약 및 초록 부분은 1 이상을 설명할 수 있지만, 발명자(들)에 의해 의도(contemplate)된 본 발명의 모든 예시적인 실시예를 설명하지는 않으므로, 어떠한 방식으로도 본 발명 및 첨부된 청구항을 제한하지는 않는다.

본 명세서에 통합되며 명세서의 일부분을 형성하는 첨부된 도면들은, 본 발명의 1 이상의 실시예를 예시하며, 또한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하고 당업자가 본 발명을 수행하고 이용할 수 있게 하는 역할을 한다:

도 1 및 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;

도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판에 패턴을 전사하는 모드를 도시하는 도면;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진(optical engine)들의 일 구성을 도시하는 도면;

도 5는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 및 설정치 데이터 옵티마이저를 갖는 리소그래피 시스템을 도시하는 도면; 및

도 6 및 도 7은 대안적인 실시예들에 따른 설정치 데이터 옵티마이저들을 도시하는 도면이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 1 이상의 실시예를 설명할 것이다. 도면들에서 동일한 참조 번호들은 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 나타낼 수 있다. 또한, 참조 번호의 맨 앞자리 수는 참조 번호가 처음 나타난 도면을 식별할 수 있다.

Claims (31)

1. 마스크없는 리소그래피 시스템(maskless lithography system)에서 방사선 빔을 변조(modulate)시키도록 구성된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이(array of individually controllable elements)의 요소들의 작동(actuation)을 제어하는 최적화된 설정치 데이터(setpoint data)를 생성하는 방법에 있어서,

   상기 마스크없는 리소그래피 시스템은 상기 방사선 빔을 컨디셔닝(codition)하도록 구성된 조명 시스템 및 기판 상으로 상기 변조된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 갖고, 상기 방법은:

   a) 초기(starting) 설정치 데이터를 얻는 단계;

   b) 상기 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 상기 초기 설정치 데이터를 적용하여 발생될 디바이스 구조체를 추정하는 단계;

   c) 디바이스 구조체 오차를 결정하기 위해, 단계 (b)에서 추정된 상기 디바이스 구조체와 기판 상에 형성될 타겟 디바이스 구조체를 비교하는 단계;

   d) 상기 설정치 데이터를 수정하고, 상기 디바이스 구조체 오차가 사전설정된 임계치 이하로 떨어질 때까지, 상기 초기 설정치 데이터 대신에 상기 수정된 설정치 데이터를 이용하여 단계 (b) 및 (c)를 반복하는 단계; 및

   e) 상기 디바이스 구조체 오차가 상기 최적화된 설정치 데이터로서 상기 사전설정된 임계치 이하인 상기 수정된 설정치 데이터를 출력하는 단계를 포함하며, 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이는 상기 수정된 설정치 데이터에 기초하여 작동되며,

   상기 최적화된 설정치 데이터 생성 방법은:

   기준(reference) 리소그래피 디바이스에서의 기판의 노광으로부터 발생할 것으로 예상되는 상기 타겟 디바이스 구조체를 추정하는 단계; 및

   이에 따라 추정된 상기 타겟 디바이스 구조체를 이용하는 단계를 더 포함하며,

   상기 기준 리소그래피 디바이스는 광 근접성 보정들(optical proximity corrections)을 포함한 마스크를 이용하는 마스크-기반(mask-based) 리소그래피 디바이스이며, 상기 디바이스 구조체 및 상기 타겟 디바이스 구조체는 상기 기판의 노광-후 처리로부터 발생될 디바이스 구조체들을 나타내는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 추정하는 단계 (b)는 다음 인자들: 투영 시스템의 저대역-통과 특성(low-pass characteristics), 조명 시스템의 구성, 및 공정 윈도우 특성들(process window properties) 중 1 이상을 이용하는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 초기 설정치 데이터는 상기 타겟 디바이스 구조체에 기초하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 단계 (b)는:

   b1) 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 상기 설정치 데이터를 적용한 결과로서 상기 기판 상에 노광될 방사선 도즈 패턴(radiation dose pattern)을 추정하는 단계; 및

   b2) 상기 추정된 방사선 도즈 패턴에 대한 노광 이후에 상기 기판의 노광-후 처리(post-exposure processing)로부터 발생될 디바이스 구조체를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 단계 (b1)은 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 기준 어레이(reference array)의 성능을 이용하는 단계를 포함하고, 상기 기준 어레이는 특정 디자인의 어레이의 이상화된 오차없는 버전(idealized, error-free verrsion)인 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 이용하는 단계는 상기 기준 어레이의 다음 특성: 요소들 간의 슬릿(slit)들로부터의 반사, 요소 반사율, 편광 의존성(polarization dependence), 힌지 효과(hinge effect), 비평탄 효과(non-flatness effect) 또는 상기 기준 어레이 상의 방사선의 특정 입사각을 이용하는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 이용하는 단계는 상기 기준 어레이의 회절 동작(diffraction behaior)에 대해 맥스웰 방정식(Maxwell's equation)으로 전체 또는 부분적으로 가까운 해답(solution)을 계산하는 것에 기초하는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 단계 (b1)은 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 특정 경우의 성능을 이용하는 단계를 포함하고, 상기 이용하는 단계는 상기 특정 경우의 결함들로 인한 기준 어레이로부터의 편차들(deviations)을 이용하는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 이용하는 단계는: 요소 높이 변동들(variations), 무-응답(non-responsive) 요소들, 제한된 활동 범위를 갖는 요소들, 요소 표면들의 변동들, 어레이 형상의 변동들, 요소 반사율의 변동들, 위상 단차(phase step)의 가파름(sharpness), 또는 상기 요소가 구성되는 재료의 특정 물리적 특성들을 이용하는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
12. 제 6 항에 있어서,

    상기 단계 (b1)은 기준 투영 시스템의 성능을 이용하는 단계를 포함하고, 상기 기준 투영 시스템은 특정 디자인의 투영 시스템의 이상화된 오차없는 버전인 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 단계 (b1)은 상기 투영 시스템의 특정 경우의 성능을 이용하는 단계를 포함하고, 상기 이용하는 단계는 상기 특정 경우의 결함들로 인한 상기 기준 투영 시스템으로부터의 편차들을 이용하는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
14. 제 6 항에 있어서,

    상기 단계 (b1)은 기준 조명 시스템의 성능을 이용하는 단계를 포함하고, 상기 기준 조명 시스템은 특정 디자인의 조명 시스템의 이상화된 오차없는 버전인 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 단계 (b1)은 상기 조명 시스템의 특정 경우의 성능을 이용하는 단계를 포함하고, 상기 이용하는 단계는 상기 특정 경우의 결함들로 인한 상기 기준 조명 시스템으로부터의 편차들을 이용하는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
16. 제 6 항에 있어서,

    상기 단계 (b2)는 상기 노광-후 처리를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 이용하는 단계는 상기 기판 상에 노광된 방사선 도즈 패턴과 상기 노광-후 처리 이후에 나타날 것으로 예상되는 디바이스 구조체 간의 관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 이용하는 단계는 노광-후 베이크(bake), 레지스트 산 확산(resist acid diffusion), 현상(development), 하드 베이크(hardbake), 증착, 임플란트(implant), 침지 및 에칭의 효과들 중 1 이상을 이용하는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
19. 제 1 항에 있어서,

    상기 단계 (c)에서의 비교는 상기 추정된 디바이스 구조체와 연계된 추정된 방사선 도즈 패턴 및 상기 타겟 디바이스 구조체와 연계된 추정된 방사선 도즈 패턴에 기초하는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 타겟 디바이스 구조체와 연계된 상기 추정된 방사선 도즈 패턴은 광 근접성 보정들을 포함한 마스크를 이용하는 마스크-기반 리소그래피 디바이스로부터 추정된 방사선 패턴인 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
21. 제 1 항에 있어서,

    상기 단계 (d)에서, 상기 설정치 데이터는 도즈 패턴들의 상이한 정도를 나타내는 메리트 함수(merit function)를 이용하여 수정되거나 최적화되는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 메리트 함수는 기판 레벨에서, 특정 포커스에서 또는 포커스의 범위를 통해, 또는 특정 도즈에서 또는 도즈의 범위를 통해, 공간 도메인(spatial domain) 또는 주파수 도메인(frequency domain) 중 하나에서 최소-제곱법(least-squares method)을 통해 도출되는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
23. 디바이스 제조 방법에 있어서:

    a) 초기 설정치 데이터를 얻는 단계;

    b) 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 상기 초기 설정치 데이터를 적용하여 발생될 디바이스 구조체를 추정하는 단계;

    c) 디바이스 구조체 오차를 결정하기 위해, 단계 (b)에서 추정된 상기 디바이스 구조체와 기판 상에 형성될 타겟 디바이스 구조체를 비교하는 단계;

    d) 상기 설정치 데이터를 수정하고, 상기 디바이스 구조체 오차가 사전설정된 임계치 이하로 떨어질 때까지, 상기 초기 설정치 데이터 대신에 상기 수정된 설정치 데이터를 이용하여 단계 (b) 및 (c)를 반복하는 단계;

    e) 상기 디바이스 구조체 오차가 최적화된 설정치 데이터로서 상기 사전설정된 임계치 이하인 상기 수정된 설정치 데이터를 출력하는 단계;

    f) 상기 최적화된 설정치 데이터를 이용하여 작동되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 이용하여 상기 방사선 빔을 변조시키는 단계; 및

    g) 상기 기판 상으로 상기 변조된 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하고,

    상기 디바이스 제조 방법은:

    기준(reference) 리소그래피 디바이스에서의 기판의 노광으로부터 발생할 것으로 예상되는 상기 타겟 디바이스 구조체를 추정하는 단계; 및

    이에 따라 추정된 상기 타겟 디바이스 구조체를 이용하는 단계를 더 포함하며,

    상기 기준 리소그래피 디바이스는 광 근접성 보정들(optical proximity corrections)을 포함한 마스크를 이용하는 마스크-기반(mask-based) 리소그래피 디바이스이며, 상기 디바이스 구조체 및 상기 타겟 디바이스 구조체는 상기 기판의 노광-후 처리로부터 발생될 디바이스 구조체들을 나타내는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
24. 삭제
25. 삭제
26. 마스크없는 리소그래피 시스템에서 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 요소들의 작동을 제어하는 최적화된 설정치 데이터를 생성하는 장치에 있어서,

    상기 마스크없는 리소그래피 시스템은 상기 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템 및 기판 상으로 상기 변조된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 갖고, 상기 장치는:

    상기 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에, 주어진 설정치 데이터를 적용하여 발생될 디바이스 구조체를 추정하도록 구성된 디바이스 구조체 추정 디바이스(device structure estimating device); 및

    상기 디바이스 구조체 추정 디바이스 및 상이한 설정치 데이터를 이용하여, 상기 추정된 디바이스 구조체와 상기 기판 상에 형성될 타겟 디바이스 구조체 간의 차이가 사전설정된 임계치보다 작을 때까지 반복적으로 상기 디바이스 구조체를 추정함에 따라 최적화된 설정치 데이터를 결정하도록 배치된 설정치 데이터 옵티마이저(setpoint data optimizer)를 포함하며,

    상기 상기 타겟 디바이스 구조체는 기준 리소그래피 디바이스에서의 기판의 노광으로부터 발생할 것으로 예상되는 디바이스 구조체의 추정이며, 상기 기준 리소그래피 디바이스는 광 근접성 보정들을 포함한 마스크를 이용하는 마스크-기반 리소그래피 디바이스이며, 상기 디바이스 구조체 및 상기 타겟 디바이스 구조체는 상기 기판의 노광-후 처리로부터 발생될 디바이스 구조체들을 나타내는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 장치.
27. 리소그래피 시스템에 있어서,

    방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템;

    상기 방사선 빔을 변조시킬 수 있는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이;

    기판 상으로 상기 변조된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템; 및

    최적화된 설정치 데이터를 생성하는 장치를 포함하고, 상기 장치는:

    상기 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에, 주어진 설정치 데이터를 적용하여 발생될 디바이스 구조체를 추정하도록 구성된 디바이스 구조체 추정 디바이스; 및

    상기 디바이스 구조체 추정 디바이스 및 상이한 설정치 데이터를 이용하여, 상기 추정된 디바이스 구조체와 상기 기판 상에 형성될 타겟 디바이스 구조체 간의 차이가 사전설정된 임계치보다 작을 때까지 반복적으로 상기 디바이스 구조체를 추정함에 따라 최적화된 설정치 데이터를 결정하도록 배치된 설정치 데이터 옵티마이저를 포함하며,

    상기 상기 타겟 디바이스 구조체는 기준 리소그래피 디바이스에서의 기판의 노광으로부터 발생할 것으로 예상되는 디바이스 구조체의 추정이며, 상기 기준 리소그래피 디바이스는 광 근접성 보정들을 포함한 마스크를 이용하는 마스크-기반 리소그래피 디바이스이며, 상기 디바이스 구조체 및 상기 타겟 디바이스 구조체는 상기 기판의 노광-후 처리로부터 발생될 디바이스 구조체들을 나타내는 것을 특징으로 하는 리소그래피 시스템.
28. 마스크없는 리소그래피 시스템에서 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 요소들의 작동을 제어하는 최적화된 설정치 데이터를 생성하는 방법에 있어서,

    상기 마스크없는 리소그래피 시스템은 상기 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템 및 기판 상으로 상기 변조된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 갖고, 상기 방법은:

    a) 초기 설정치 데이터를 얻는 단계;

    b) 상기 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 상기 초기 설정치 데이터를 적용하여 발생될 상기 기판 상의 도즈 패턴을 추정하는 단계;

    c) 도즈 패턴 오차를 결정하기 위해, 단계 (b)에서 추정된 상기 도즈 패턴과 타겟 도즈 패턴을 비교하는 단계;

    d) 상기 설정치 데이터를 수정하고, 상기 도즈 패턴 오차가 사전설정된 임계치 이하로 떨어질 때까지, 상기 초기 설정치 데이터 대신에 상기 수정된 설정치 데이터를 이용하여 단계 (b) 및 (c)를 반복하는 단계; 및

    e) 상기 도즈 패턴 오차가 상기 최적화된 설정치 데이터로서 상기 사전설정된 임계치 이하인 상기 수정된 설정치 데이터를 출력하여, 상기 수정된 설정치 데이터에 기초하여 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이가 작동되는 단계를 포함하고, 상기 타겟 도즈 패턴은 광 근접성 보정들을 포함한 마스크를 이용하는 마스크-기반 리소그래피 디바이스에 의해 생성될 도즈 패턴을 추정함으로써 도출되는 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 방법.
29. 디바이스 제조 방법에 있어서:

    a) 초기 설정치 데이터를 얻는 단계;

    b) 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 상기 초기 설정치 데이터를 적용하여 발생될 도즈 패턴을 추정하는 단계;

    c) 도즈 패턴 오차를 결정하기 위해, 단계 (b)에서 추정된 상기 도즈 패턴과 타겟 도즈 패턴을 비교하는 단계;

    d) 상기 설정치 데이터를 수정하고, 상기 도즈 패턴 오차가 사전설정된 임계치 이하로 떨어질 때까지, 상기 초기 설정치 데이터 대신에 상기 수정된 설정치 데이터를 이용하여 단계 (b) 및 (c)를 반복하는 단계;

    e) 상기 도즈 패턴 오차가 최적화된 설정치 데이터로서 상기 사전설정된 임계치 이하인 상기 수정된 설정치 데이터를 출력하는 단계;

    f) 상기 최적화된 설정치 데이터를 이용하여 작동되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 이용하여 상기 방사선 빔을 변조시키는 단계; 및

    g) 기판 상으로 상기 변조된 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하고,

    상기 타겟 도즈 패턴은 광 근접성 보정들을 포함한 마스크를 이용하는 마스크-기반 리소그래피 디바이스에 의해 생성될 도즈 패턴을 추정함으로써 도출되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
30. 마스크없는 리소그래피 시스템에서 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 요소들의 작동을 제어하는 최적화된 설정치 데이터를 생성하는 장치에 있어서,

    상기 마스크없는 리소그래피 시스템은 상기 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템 및 기판 상으로 상기 변조된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 갖고, 상기 장치는:

    상기 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에, 주어진 설정치 데이터를 적용하여 발생될 도즈 패턴을 추정하도록 구성된 도즈 패턴 추정 디바이스; 및

    상기 도즈 패턴 추정 디바이스 및 상이한 설정치 데이터를 이용하여, 상기 추정된 도즈 패턴과 타겟 도즈 패턴 간의 차이가 사전설정된 임계치보다 작을 때까지 반복적으로 상기 도즈 패턴을 추정함에 따라 최적화된 설정치 데이터를 결정하도록 배치된 설정치 데이터 옵티마이저를 포함하고,

    상기 타겟 도즈 패턴은 광 근접성 보정들을 포함한 마스크를 이용하는 마스크-기반 리소그래피 디바이스에 의해 생성될 도즈 패턴의 추정인 것을 특징으로 하는 최적화된 설정치 데이터 생성 장치.
31. 리소그래피 시스템에 있어서:

    방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템;

    상기 방사선 빔을 변조시킬 수 있는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이;

    기판 상으로 상기 변조된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템; 및

    최적화된 설정치 데이터를 생성하는 장치를 포함하고, 상기 장치는:

    상기 방사선 빔을 변조시키도록 구성된 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에, 주어진 설정치 데이터를 적용하여 발생될 도즈 패턴을 추정하도록 구성된 도즈 패턴 추정 디바이스; 및

    상기 도즈 패턴 추정 디바이스 및 상이한 설정치 데이터를 이용하여, 상기 추정된 도즈 패턴과 타겟 도즈 패턴 간의 차이가 사전설정된 임계치보다 작을 때까지 반복적으로 상기 도즈 패턴을 추정함에 따라 최적화된 설정치 데이터를 결정하도록 배치된 설정치 데이터 옵티마이저를 포함하고,

    상기 타겟 도즈 패턴은 광 근접성 보정들을 포함한 마스크를 이용하는 마스크-기반 리소그래피 디바이스에 의해 생성될 도즈 패턴의 추정인 것을 특징으로 하는 리소그래피 시스템.

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