KR101092983B1 - 리소그래피 장치용 속성 편차 보상 방법 및 리소그래피 장치 - Google Patents

리소그래피 장치용 속성 편차 보상 방법 및 리소그래피 장치 Download PDF

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루이스 알베르토 콜리나 산타마리아
요제프 마리아 핀더스
라우렌티우스 코르넬리우스 데 빈터
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

일 실시예에서, 리소그래피 장치를 이용하여 기판에 적용될 패턴 피처의 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는 방법이 제공된다. 상기 방법은: 속성의 편차와 관련된 정보를 얻는 단계; 및 상기 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하고, 상기 기판에 상기 패턴 피처를 적용하는데 사용되어야 할 방사선 빔의 전체 또는 일부분에 적용될 요구되는 위상 변화를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 요구되는 위상 변화의 결정은 위상 변조 요소의 요구되는 구성을 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은, 상기 기판에 상기 패턴 피처를 적용할 때 상기 방사선 빔의 일부분에 대해 상기 요구되는 위상 변화를 구현하는 단계를 더 포함하고, 상기 요구되는 위상 변화의 구현은 상기 위상 변조 요소가 요구되는 구성으로 있을 때 상기 방사선 빔의 일부분으로 상기 위상 변조 요소를 조명하는 단계를 포함한다.

Description

리소그래피 장치용 속성 편차 보상 방법 및 리소그래피 장치{METHOD OF COMPENSATING FOR A DEVIATION IN A PROPERTY FOR A LITHOGRAPHIC APPARATUS AND A LITHOGRAPHIC APPARATUS}
본 발명은 기판에 적용될 패턴 피처(pattern feature)의 속성(property)의 편차(deviation)를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는(예를 들어, 감소시키는) 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 상황에서, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있으며, 이 패턴은 방사선-감응재(레지스트) 층을 갖는 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)상의 (예를 들어, 한 개 또는 수 개의 다이 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 이미징(imaging)될 수 있다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 노광되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는, 소위 스테퍼, 및 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스캐너를 포함한다.
패턴 피처가 기판에 적용될 때, 적용된 패턴 피처는 항상 의도된 대로만 되는 것은 아니다. 예를 들어, 패턴 피처의 속성은 벗어날 수 있다(즉, 의도되거나 요구된 속성으로부터 벗어날 수 있다). 이러한 속성은, 예를 들어 패턴 피처의 최적 포커스, 패턴 피처의 형상 또는 크기, 또는 기판 상의 패턴 피처의 위치일 수 있을 것이다. 패턴 피처의 최적 포커스를 일 예로 들자면, 상이한 패턴 피처들의 최적 포커스는, 예를 들어 패터닝 디바이스 표면의 토포그래피(topography), 레지스트 영향, 또는 기판 상에 패턴 피처를 제공하는데 사용된 패터닝 디바이스의 패턴 피처에 의해 재지향된 방사선의 진폭/위상의 각도 분포를 변화시키는 또 다른 영향으로 인해 상이할 수 있다.
(예를 들어, 패턴 피처의 적용 오차로 인해, 의도되거나 요구되는 속성으로부터) 기판에 적용된 패턴 피처의 속성의 1 이상의 편차들은, 적용된 패턴 피처가 디바이스의 구성 중 일부분이 되게 하여, 의도된 대로 기능하지 않거나 기능 자체를 상실하게 할 수 있다. 이는 바람직하지 않다.
예를 들어, 기판에 적용될 패턴 피처의 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치를 이용하여 기판에 적용될 패턴 피처의 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 상기 패턴 피처의 속성의 편차와 관련된 정보를 얻는 단계; 상기 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하고, 상기 기판에 상기 패턴 피처를 적용하는데 사용되어야 할 방사선 빔의 전체 또는 일부분에 적용될 요구되는 위상 변화를 결정하는 단계 - 상기 요구되는 위상 변화의 결정은 위상 변조 요소(phase modulation element)의 요구되는 구성을 결정하는 단계를 포함함 - ; 및 상기 기판에 상기 패턴 피처를 적용할 때, 상기 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하도록 상기 방사선 빔의 일부분에 대해 상기 요구되는 위상 변화를 구현하는 단계 - 상기 요구되는 위상 변화의 구현은 상기 위상 변조 요소가 요구되는 구성으로 있을 때 상기 방사선 빔의 전체 또는 일부분으로 상기 위상 변조 요소를 조명하는 단계를 포함함 - 를 포함한다.
상기 위상 변조 요소의 구성을 결정하는 단계는 상기 위상 변조 요소의 제어가능한 영역의 구성을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 요구되는 위상 변화의 결정은 상기 방사선 빔의 전체 또는 일부분의 위 상 변화에 대한 패턴 피처의 속성의 민감도(sensitivity)를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 요구되는 위상 변화의 결정은, 어떤 위상 변화가 상기 속성의 편차와 실질적으로 동일하며 부호가 반대인(opposite) 패턴 피처의 속성의 편차를 유도하는지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
어떤 위상 변화가 상기 속성의 편차와 실질적으로 동일하며 부호가 반대인 패턴 피처의 속성의 편차를 유도하는지를 결정하는 단계는, 상기 위상 변조 요소의 복수의 제어가능한 영역들의 각각에 의해 제공되어야 할 위상 변화 기여도(phase change contribution)를 결정하는 단계; 및/또는 상기 패턴 피처의 속성의 편차를 보상하도록 상기 위상 변조 요소의 복수의 제어가능한 영역들의 각각에 의해 제공된 상기 기여도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 패턴 피처의 속성의 편차와 관련된 정보를 얻는 단계는: 모델을 이용하여 정보를 얻는 단계, 및/또는 이전에 기판에 적용된 패턴 피처로부터 정보를 얻는 단계를 포함할 수 있다.
상기 속성은 상기 패턴 피처의 최적-포커스일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 속성은 상기 패턴 피처의 형상 또는 크기(예를 들어, 왜곡), 및/또는 상기 패턴 피처의 변위일 수 있다.
상기 방법은, 리소그래피 장치를 이용하여 기판에 적용될 적어도 2 이상의 패턴 피처들, 또는 적어도 2 이상의 패턴 피처 타입들의 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
리소그래피 장치를 이용하여 기판에 적용될 패턴 피처의 속성의 편차는 리소그래피 오차(예를 들어, 의도되거나 요구되는 속성으로부터 벗어난 1 이상의 피처들을 갖는 패턴 피처가 기판에 적용되게 하는, 리소그래피 공정의 1 이상의 요소들에 의해 유도된 오차 또는 결함)일 수 있다.
상기 편차는, 상기 편차가 감소되고 및/또는 최소화된다는 점에서 전체적으로 또는 부분적으로 보상된다. 상기 보상은 상기 편차가 제거(예를 들어, 0으로 제거)되도록 할 수 있다. 기판에 적용될 패턴 피처는 여하한의 다양한 형태들을 취할 수 있다. 예를 들어, 패턴 피처는 마스크, 레티클 또는 다른 패터닝 디바이스에 의해 제공된 패턴 피처일 수 있다. 기판에 적용될 패턴 피처는 몇몇 방식으로 패터닝 디바이스에 의해 제공된 패턴 피처에 대응하는 방사선 빔의 일부분일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 기판에 적용될 패턴 피처는 패터닝 디바이스에 의해 제공된 패턴 피처의 이미징일 수 있다. 기판에 적용될 패턴 피처는 기판 상에 제공된 방사선 감응재 층 내에 또는 그 위에 제공되어야 할 피처일 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 기판에 적용되어야 할 이러한 패턴 피처들의 1 이상의 속성들의 1 이상의 편차들을 전체적으로 또는 부분적으로 보상할 수 있다.
상기 위상 변조 요소는 제어가능한 영역 상에 입사하는 방사선의 일부분의 위상을 변화시키도록 제어가능한 1 이상의 제어가능한 영역들을 포함할 수 있다. 상기 1 이상의 제어가능한 영역들은 상기 1 이상의 제어가능한 영역들의 굴절률을 변화시키도록 제어가능할 수 있다. 상기 1 이상의 제어가능한 영역들은 1 이상의 제어가능한 영역들을 선택적으로 가열함으로써 제어가능할 수 있다. 상기 1 이상 의 제어가능한 영역들은 상기 1 이상의 제어가능한 영역들의 형상, 위치 또는 방위를 선택적으로 제어함으로써 제어가능할 수 있다.
상기 위상 변조 요소는 리소그래피 장치의 퓨필 평면에 또는 이에 인접하여 위치될 수 있다. 상기 위상 변조 요소는 이동가능할 수 있다. 상기 위상 변조 요소는 리소그래피 장치의 퓨필 평면에 또는 이에 인접한 위치로부터, 리소그래피 장치의 퓨필 평면으로부터 떨어져 위치된 위치로 이동가능할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 기판 상으로 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템; 상기 방사선 빔, 및/또는 패터닝 디바이스로부터의 패터닝된 방사선 빔의 전체 또는 일부분의 위상을 변조하도록 구성된 위상 변조 요소; 리소그래피 장치를 이용하여 기판에 적용될 패턴 피처의 속성의 편차와 관련된 정보를 수용하도록 구성된 결정 장치 - 상기 결정 장치는 상기 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하고, 사용 시 기판에 패턴 피처를 적용하는데 사용될 방사선 빔의 전체 또는 일부분에 적용될 요구되는 위상 변화를 결정하도록 구성됨 - ; 및 상기 요구되는 위상 변화를 구현하기 위해 상기 위상 변조 요소의 구성을 제어하도록 구성된 위상 변조 요소 제어기를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
상기 리소그래피 장치는, 적절하다면, 상기 방법과 관련하여 앞서 설명된 1 이상의 특징(feature)들을 가질 수 있다.
이하, 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
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, 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 용어의 어떠한 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), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 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.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 약 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV) 방사선을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은 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. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
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; 이러한 방식으로, 반사된 빔이 패터닝된다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 유체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절 광학 시스템, 반사 광학 시스템 및 카타디옵트릭(catadioptric) 광학 시스템들을 포함하는 여하한의 타입의 투영 시스템을 포괄하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블들(및/또는 2 이 상의 지지 구조체들)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, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물에 기판이 침지될 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다.
도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 방법에 사용될 수 있는 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(PB)(UV 방사선 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하고, 아이템(PL)에 대해 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 제 1 위치설정 디바이스(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 지지 구조체)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하고, 아이템(PL)에 대해 기판을 정확히 위치시키도록 제 2 위치설정 디바이스(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT);
- 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(PB)에 부여된 패턴을 이미징하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈)(PL); 및
- 상기 투영 시스템(PL)의 퓨필 평면(PP)에 또는 이에 인접하여 위치된 위상 변조 요소(PME)를 포함하고, 상기 위상 변조 요소(PME)는 방사선 빔의 전기장의 전체 또는 일부분의 위상을 조정하도록 구성된다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스를 지지한다. 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 기계적 클램핑, 진공 또는 다른 클램핑 기술들, 예를 들어 진공 조건들 하에서의 정전기 클램핑을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있고, 패터닝 디바이스가, 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다.
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 지 향 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 시스템이라고 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 빔의 각도 세기 분포를 조정하는(예를 들어, 방사선 빔에 만들어진 원하는 조명을 제공하는) 조정 수단(AM)을 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 갖는, 컨디셔닝된 방사선 빔(PB)을 제공한다.
또한, 조명 시스템은 방사선 빔을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 및 카타디옵트릭 광학 구성요소를 포함하는 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있으며, 이러한 광학 구성요소들은 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고도 칭해질 수 있다.
상기 방사선 빔(PB)은 지지 구조체(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사된다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로질렀으면, 상기 빔(PB)은 투영 시스템(PL)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 투영 시스템(PL)을 통과할 때, 상기 빔(PB)은 위상 변조 요소(PME)도 통과한다. 제 2 위치설정 디바이스(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 빔(PB)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정 디바이스(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 빔(PB)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 대물 테이블(MT 및 WT)의 이동은, 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 위치설정 디바이스(PM 및 PW)의 일부분을 형성한다. 하지만, (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 지지 구조체(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.
도시된 장치는 다음의 바람직한 모드들에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 빔(PB)에 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 노광 시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 빔(PB)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PL)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정된다. 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, 지지 구조체(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 빔(PB)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안, 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 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 앞서 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.
앞서 설명된 바와 같이, 패턴 피처가 기판에 적용될 때, 적용된 패턴 피처는 항상 의도된 대로 되는 것은 아니다(즉, 기판에 패턴 피처를 적용할 때 오차가 존 재할 수 있다). 패턴 피처의 속성은 의도되거나 요구되는 속성으로부터 벗어날 수 있다(즉, 오차가 생길 수 있다). 이러한 속성은, 예를 들어 패턴 피처의 최적 포커스, 패턴 피처의 형상 또는 크기, 또는 기판 상의 패턴 피처의 위치일 수 있을 것이다. 패턴 피처의 최적 포커스를 일 예로 들자면, 상이한 패턴 피처들의 최적 포커스는, 예를 들어 패터닝 디바이스 표면의 토포그래피, 레지스트 영향, 또는 기판 상에 패턴 피처를 제공하는데 사용된 패터닝 디바이스의 패턴 피처에 의해 재지향된 방사선의 진폭/위상의 각도 분포를 변화시키는 또 다른 영향으로 인해 상이할 수 있다.
(예를 들어, 패턴 피처 적용의 오차로 인해, 의도되거나 요구된 속성으로부터) 기판에 적용된 패턴 피처의 속성의 1 이상의 편차들은, 적용된 패턴 피처가 디바이스의 구성 중 일부분이 되게 하여, 의도된 대로 기능하지 않거나 기능 자체를 상실하게 할 수 있다. 이는 바람직하지 않다.
그러므로, 기판에 적용되어야 할, 의도되거나 요구되는 속성으로부터, 패턴 피처의 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는(예를 들어, 패턴 피처의 적용 또는 이미징 오차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는) 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판에 적용되어야 할, 의도되거나 요구되는 속성으로부터, 패턴 피처의 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는(예를 들어, 패턴 피처의 적용 또는 이미징 오차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는) 방법을 일반적으로 도시한 개략적 흐름도이다.
상기 방법의 제 1 부분(2)은 패턴 피처의 속성의 편차와 관련된 정보를 얻는 단계를 수반한다. 상기 편차는, 예를 들어 패턴 피처의 최적 포커스에 관한 것이거나, 또는 패턴 피처의 형상 또는 크기의 편차일 수 있거나, 또는 패턴 피처의 위치(예를 들어, 변위)의 편차일 수 있다. 패턴 피처의 속성의 편차와 관련된 정보는 여하한의 다양한 방식들로 얻어질 수 있다. 제 1 예시에서는, 기판에 패턴 피처를 적용한 후, 상기 기판 상에 적용된 패턴 피처를 검사함으로써 정보가 얻어질 수 있다. 제 2 예시에서는, 리소그래피 장치 및 공정 모델을 이용하여 정보가 얻어질 수 있다.
상기 방법의 제 2 부분은 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하고, 기판에 패턴 피처를 적용하는데 사용되어야 할 방사선 빔의 전체 또는 일부분에 적용될 요구되는 위상 변화를 결정하는 단계를 수반한다. 상기 결정은 위상 변조 요소(예를 들어, 도 1을 참조하여 도시되고 설명된 위상 변조 요소), 예를 들어 상기 위상 변조 요소에 의해 제공된 위상 분포(즉, 위상 변형 분포)의 구성을 결정하는 단계를 수반한다. 더 상세하게는, 상기 결정은 위상 변조 요소의 1 이상의 제어가능한 영역들의 구성을 결정하는 단계를 수반한다. 예를 들어, 상기 구성은 위상 변조 요소의 1 이상의 투과 영역들의 굴절률, 또는 위상 변조 요소의 1 이상의 반사 요소의 방위들 또는 위치들에 관한 것일 수 있으며, 그 중 어느 하나 또는 둘 모두는 상기 영역 상에 입사하는 방사선 빔의 일부분의 위상을 (예를 들어, 방사선 빔의 1 이상의 다른 부분들의 위상에 대해) 제어(즉, 변조 또는 변형)하는데 사용될 수 있다. 상기 구성의 결정은 위상 변조 요소의 1 이상의 제어가능한 영역 들의 각각의 구성에 의해 유도된 방사선 빔의 전체 또는 일부분의 위상 변화에 대한 패턴 피처의 속성의 편차의 민감도를 결정하는 단계를 수반할 수 있다. 일반적으로, 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하고, 기판에 패턴 피처를 적용하는데 사용되어야 할 방사선 빔의 전체 또는 일부분에 적용될 요구되는 위상 변화를 결정하는 단계는: 방사선 빔의 전체 또는 일부분의 어떤 위상 변화가, 전체적으로 또는 부분적으로 보상되어야 할 속성의 편차와 실질적으로 동일하며 부호가 반대인 패턴 피처의 속성의 편차를 유도하는지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이는, 전체적으로 또는 부분적으로 보상되어야 할 속성의 편차와 실질적으로 동일하며 부호가 반대인 패턴 피처의 속성의 편차가 정의에 의해 상기 속성의 편차를 실질적으로 보상할 것이기 때문이다.
상기 방법의 제 3 부분은, 기판에 패턴 피처를 적용할 때, 패턴 피처의 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하도록 방사선 빔의 전체 또는 일부분에 대한 요구되는 위상 변화를 구현하는 단계를 수반한다. 상기 구현은 위상 변조 요소가 원하는 구성으로 있을 때, 기판에 패턴 피처를 적용하는데 사용되어야 할 방사선 빔의 전체 또는 일부분으로 위상 변조 요소를 조명하는 단계를 포함한다.
패턴 피처의 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하도록 방사선 빔의 전체 또는 일부분에 적용될 요구되는 위상 변화의 결정은 연산 장치 등과 같은 결정 장치에 의해 행해질 수 있다. 요구되는 위상 변화를 제공하기 위한 위상 변조 요소의 제어는, 예를 들어 연산 장치 등과 같은 위상 변조 요소 제어기에 의해 행해질 수 있다. 상기 결정 장치 및 상기 위상 변조 요소 제어기는 장비의 장 치의 동일한 부분, 예를 들어 동일한 연산 장치를 형성하거나 포함할 수 있다.
1 이상의 제어가능한 영역들(예를 들어, 투과 또는 반사 영역들)이 제공된 위상 변조 요소의 사용은 방사선 빔의 요구되는 위상 분포가 쉽고 빠르게 조성될 수 있게 한다. 예를 들어, 위상 변조 요소는 상이한 위상 분포가 요구될 때마다 교체될 필요는 없다. 더욱이, 위상 변조 요소에는 많은 수의 제어가능한 영역들(예를 들어, 50 개 이상, 또는 100 개 이상)이 제공될 수 있으며, 이는 위상 분포가 고분해능(high resolution)으로 조성될 수 있게 한다. 고분해능 위상 분포는, 기판에 적용되어야 할, 의도되거나 요구되는 속성으로부터, 패턴 피처의 속성의 편차를 전체적으로 부분적으로 보상하는(예를 들어, 패턴 피처의 적용 오차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는) 방법이 더 정확하고 및/또는 유연하며 및/또는 일관성있는 방식으로 구현되게 한다.
기판에 적용되어야 할, 의도되거나 요구되는 속성으로부터, 패턴 피처의 속성의 편차를 전체적으로 부분적으로 보상하는 방법이 본 명세서에 설명된다. 상기 편차가 감소되고 및/또는 최소화된다는 점에서, 상기 편차는 전체적으로 또는 부분적으로 보상된다. 상기 보상은 상기 편차가 제거(예를 들어, 0으로 감소)되도록 할 수 있다. 기판에 적용될 패턴 피처는 다수의 형태들 중 하나를 취할 수 있다. 예를 들어, 패턴 피처는 마스크, 레티클 또는 다른 패터닝 디바이스에 의해 제공된 패턴 피처일 수도 있다. 기판에 적용될 패턴 피처는, 몇몇 방식으로 패터닝 디바이스에 의해 제공된 패턴 피처에 대응하는 방사선 빔의 1 이상의 부분들일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 기판에 적용될 패턴 피처는 패터닝 디바이스에 의해 제 공된 패턴 피처의 이미지일 수 있다. 기판에 적용될 패턴 피처는 기판 상에 제공된 방사선 감응재 층 내에 또는 그 위에 제공되어야 할 피처일 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 기판에 적용되어야 할 이러한 패턴 피처들의 1 이상의 속성들의 1 이상의 편차들을 전체적으로 또는 부분적으로 보상할 수 있다.
이제, 본 발명의 특정 실시예가 설명될 것이다.
상이한 패턴 피처들(예를 들어, 상이한 피처-타입의 패턴 피처들) 각각은 상이한 최적 포커스를 가질 수 있다. 최적 포커스의 차이는, 예를 들어 패턴 피처들의 피처 타입의 고유한 차이 때문일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 최적 포커스의 차이는 투영 시스템의 비점수차(astigmatism) 때문일 수 있거나, 편광 방사선으로 토포그래피 마스크 상의 패턴 피처들을 조명함에 의해 유도된 비점수차 때문일 수 있다. 상이한 최적 포커스를 갖는 상이한 패턴 피처들은 (예를 들어, 공칭 초점 평면 또는 기판 평면에 대해) 최적-포커스(BFk)의 시프트(shift)들을 갖는 패턴의 k 피처 타입들로서 속성적으로(generically) 설명될 수 있다. 예를 들어, 2 개의 피처-타입들의 세트는 조밀한 라인 세그먼트(dense line segment)들 및 공간들의 어레이(제 1 피처-타입) - 상기 라인 세그먼트들은 제 1 방향(예를 들어, y-축)을 따라 연장됨 - , 및 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향(예를 들어, x-축)을 따라 연장된 고립된 라인(isolated line)들의 개수(제 2 피처-타입)를 포함할 수 있다. 물론, 상기 피처 타입들은 다른 피처-타입들일 수도 있다.
k 피처-타입들에 대한 최적-포커스(BFk)의 시프트들은, 후속한 상이한 기판 포커스 세팅들에서 이러한 피처-타입들을 갖는 패턴을 노광하고 레지스트 현상된 패턴들을 검사함으로써, 실험적으로 측정될 수 있다(즉, 얻어질 수 있다). 대안적으로 또는 추가적으로, k 피처-타입들에 대한 최적-포커스(BFk)의 시프트들은 리소그래피 장치 및 공정 모델(M)을 이용하여 계산될 수 있다(즉, 얻어질 수 있다).
최적-포커스(BFk)의 시프트들의 계산에 사용된, 그리고 리소그래피 장치 및 공정 모델(M)에 대한 입력 데이터는: 예를 들어, 조명 모드 정보; 리소그래피 장치 세팅들; 패턴 데이터; 투영 시스템 광학 데이터(예를 들어, 잔여 수차들); 레지스트 데이터; 및/또는 상 변조 요소 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 2 개의 상이한 피처 타입들의 최적 포커스의 시프트(즉, 편차)를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는 방법이 이제 설명될 것이다.
위상 변조 요소[예를 들어, 도 1을 참조하여 도시되고 설명된 위상 변조 요소(PME)]가 중립 상태(neutral state)(방사선 빔의 가로지른 부분들에 위상 변화가 적용되지 않음)에 있을 때, 2 개의 최적-포커스 시프트들(BFk)(k=1,2)이 존재한다.
위상 변조 요소는 N 개의 제어가능한 영역들을 가지며, 각각의 제어가능한 영역은 제어가능한 광학 위상 세팅들(Pn)(n=1,2,..., N)을 갖는다. 제어가능한 영역들은 2-차원 행렬로 배열되나, 간명함을 위해 연속적으로 1 내지 N으로 넘버링될 수 있다. 위상 세팅들(Pn)은 나노미터(nm)로 표현되며, 여기서 Pn은 노광 방사선의 파장(λ)의 프랙션(fraction)(Δnλ)이므로, Pn은 위상 2πPn/λ 라디안(radian)과 같다.
모델(M)은 민감도(Sk ,n)를 결정하는데 사용되며, 이는 위상 세팅들(Pn)의 변화에 대한 최적 포커스(BFk)의 시프트의 민감도로서 정성적으로(qualitatively) 나타내어질 수 있으며, 다음의 도함수:
Figure 112009077601150-pat00001
에 의해 정량적으로(quantitatively) 정의될 수 있다.
도함수들은 값 Pi=0에서 취해진다(i≠n).
양호한 근사화(approximation)로, 픽셀 n에서 위상(Pn)의 적용으로 인한 최적-포커스 시프트 기여(BFk ,n)가
Figure 112009077601150-pat00002
에 의해 예측될 수 있다고 가정한다.
또한, 양호한 근사화로, 상이한 포커스-시프트 기여(BFk ,n)들이 선형으로 더하여, 결과적인 (전체) 최적 포커스 시프트(BFk):
Figure 112009077601150-pat00003
를 제공한다고 가정한다.
최적-포커스 시프트들(BFk)(즉, BF1 및 BF2)을 보상하는 위상 세팅들(Pn)이 결정된다. 따라서, 동일하며 부호가 반대인 최적-포커스 시프트들(-BF1 및 -BF2)을 산출하는 위상 분포가 구해진다. 이러한 위상 세팅들(Pn)을 결정하기 위하여, (예를 들어, 측정 또는 모델링을 통해) 얻어진 최적 포커스와 요구되는 최적 포커스 간의 차이의 놈(norm)을 최소화하여(즉, 최적 포커스의 시프트를 최소화하여) 방정식:
Figure 112009077601150-pat00004
이 해결된다. 예를 들어, 상기 방정식은 최적-포커스 시프트들(BF1 및 BF2)의 적어도 부분적인 보상을 제공하는 값들 Pn(n=1,2,..., N)에 대해 최소 제곱법(least squares)으로 해결될 수 있다.
이러한 위상 세팅들(Pn)이 결정될 때, 이들은 결정된 위상 세팅들을 제공하기 위해 위상 변조 요소의 N 개의 제어가능한 영역들을 제어함으로써 구현될 수 있다. 그 후, 리소그래피 장치가 2 개의 상이한 피처 타입들을 갖는 패턴을 기판에 적용하는데 사용될 때, 위상 변조 요소가 위상 세팅들(Pn)을 제공하도록 구성된 경우, 상기 패턴을 적용하는데 사용된 방사선 빔(또는 방사선 빔의 일부분)이 위상 변조 요소를 가로지를 수 있다. 위상 변조 요소의 위상 세팅들(Pn)은, 이러한 위상 세팅들(Pn)이 제공되지 않았던 경우에 적용된 패턴에 존재했을 최적-포커스 시프트들을 보상한다.
전체적으로 또는 부분적으로 보상될 속성의 편차(예를 들어, 보정될 오차)가 필드 의존적(field dependent)이면, 위상 변조 요소는 투영 시스템의 퓨필 평면에 배치될 수 없지만, 그 대신 퓨필 평면으로부터 멀리 떨어진 거리에서 광축(z-축이라고도 함)을 따라 배치될 수 있다. 그 후, 방사선 빔에 의해 조명된 패턴의 오프 액시스 부분(off-axis part)('필드 지점들'이라고도 함)에서 재지향된 방사선은, 위상 변조 요소의 온 액시스 부분(on axis part)에서 재지향된 방사선과 상이한 위상 변조 요소의 영역들을 가로지를 것이다. 이는 위상 조작이 온 액시스 이미지 형성의 위상 조작과 독립적인 오프 액시스 이미지 형성에 대해 행해질 수 있게 하며, 이에 따라 온 액시스 오차(즉, 전체적으로 또는 부분적으로 보상될 속성의 편차)와 오프 액시스 오차(즉, 전체적으로 또는 부분적으로 보상될 속성의 편차) 둘 모두의 보상을 가능하게 한다. 위상 변조 요소는 이동가능할 수 있다. 위상 변조 요소는 리소그래피 장치의 퓨필 평면에 또한 이에 인접한 위치로부터, 리소그래피 장치의 퓨필 평면으로부터 떨어져 위치된 위치로 이동가능할 수 있다.
예를 들어, 최적-포커스 시프트들이 제 2 패턴 피처 타입이 연장되는 방향으로(즉, 제 1 방향에 수직인 제 2 방향을 따라, 예를 들어 x-방향을 따라) 필드 의존적인 경우, 예를 들어 보상될 제 1 패턴 피처 타입(BF1)에 대해 최적 포커스 시프 트의 3 개의 값들(우측(right)-오프-액시스 값 BF1, -1, 온 액시스 BF1 값 BF1, 0 및 좌측(left)-오프-액시스 BF1 값, +1)이 존재할 수 있다. 이와 유사하게, 제 2 패턴 피처 타입(BF2)에 대한 3 개의 상이한 최적 포커스 시프트들이 보상되어야 할 수 있다. 이러한 보상은 (부연하면, 2 개의 피처 타입들의 각각에 대해 온 액시스 및 오프 액시스 기여들에 대해) 위에 주어진 행렬 방정식에서 4 개의 추가적인 민감도 행(row)들과, (부연하면, 2 개의 피처 타입들의 각각에 대해 온 액시스 및 오프 액시스 기여들에 대해) 우측에서 벡터로 4 개의 추가적인 최적 포커스(BF) 항들을 유도한다.
또한, 상기 방법은 부수적인 조건, 예를 들어 위상 변조 요소의 1 이상의 영역들에 의해 구현될 수 있는 최대 위상 변화와 같은 조건의 존재 시에 사용될 수도 있다.
앞서 설명된 실시예들에 대해 이해되는 바와 같이, 위상 변조 요소가 요구된다. 위상 변조 요소는, 상기 위상 변조 요소의 몇몇 부분들이 상기 위상 변조 요소 상에 입사한(및/또는 통과한) 방사선 빔의 1 이상의 성분들의 몇몇 부분들의 위상을 변화시키게 되도록 구성될 수 있다. 상기 구성은 능동적으로(actively) 제어될 수 있거나, 위상 변조 요소에 수동적으로(passively) 제공될 수 있다(예를 들어, 사전-설정될 수 있다). 위상 변조는, 예를 들어 투과 위상 변조 요소 및/또는 반사 위상 변조 요소(예를 들어, 유연한 반사 표면 또는 이동가능한 반사 패싯(facet)의 어레이 등을 포함하는 반사 표면)의 구성의 적절한 제어에 의하여 행 해질 수 있다.
도 3 및 도 4는 예시적인 적절한 위상 변조 요소의 특정 실시예들의 개략도이다. 도 3은 위상 변조 요소(PME)가 리소그래피 장치에서 사용되는 방사선 빔을 구성하는 방사선에 실질적으로 투과성인 재료로 형성된 광학 요소(3100)를 포함할 수 있다는 것을 나타낸다. 또한, 위상 변조 요소는 제어기(3400)를 포함할 수 있거나, 그와 연결될 수 있다. 광학 요소(3100)를 통과하는 광파에 대한 광학 경로 길이는 제어기(3400)에 의해 제공된 신호에 응답하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 광학 요소(3100)는, 예를 들어 리소그래피 장치의 투영 시스템의 푸리에 변환 평면(예를 들어, 퓨필 평면)에 배치될 수 있다. 이러한 위치는, 사용 시 광학 요소(3100)가 패터닝 디바이스로부터 나온 (예를 들어, 실질적으로 회절되고 실질적으로 비-회절된) 방사선에 의해 가로질러진다는 것을 의미한다. 상기 광학 요소(3100)를 가로지르는 광파의 위상의 조정(즉, 변조)은, 광학 요소(3100)의 영역(3200)에 열을 인가함에 따라, 상기 영역(3200)에 인접한 또한 상기 영역을 둘러싸는 재료의 굴절률에 대해 상기 광학 요소를 구성하는 물질의 굴절률의 국부적인 변화를 도입함으로써 달성될 수 있다. 열의 인가는, 예를 들어 옴 저항(Ohmic resistance)을 갖고 광학 요소(3100)의 영역(3200)과 접촉하도록 구성된 와이어(3300)를 통해 전류를 전달함으로써 달성될 수 있다. 제어기(3400)는 와이어(3300)에 (정확한 레벨의) 전류를 제공하여, 상기 영역(3200)의 굴절률의 요구되는 변화, 및 이에 따른 상기 영역(3200)을 통과하는 광파의 위상의 변조를 달성하도록 구성된다.
예를 들어, 광학 요소(3100)의 복수의 인접한 부분들에는, 광학 요소(3100)의 1 이상의 또는 모든 영역들을, 여하한의 다른 영역과 독립적으로, 가열하기 위한 대응하는 복수의 와이어들이 제공될 수 있다. 도 4는 이러한 구성의 일 예시를 개략적으로 도시한다. 도 4는 광학 요소(3100)를 도시한다. 인접한 영역들(3200-1 내지 3200-44)이 인접한 행들로 배치되며, 상기 도면에서, 좌측으로부터 우측으로, 그리고 위에서 아래로 배치된다. 영역들(3200-1 내지 3200-44)의 각각의 영역(3200)에는 대응하는 가열 와이어(3300-1 내지 3300-44)가 제공된다. 도 4는 간명함을 위해 이러한 가열 와이어들(3300-1 내지 3300-44) 중 몇 개만을 개략적으로 도시하지만, 가열 와이어들은 실제로 영역들(3200-1 내지 3200-44)의 각각에 대해 제공될 것이라는 것을 이해할 것이다.
제어기(3400)는 각각의 와이어(3300-1 내지 3300-44)가 독립적으로 전류-활성화(current-activate)될 수 있도록 구성 및 배치된다. 이는 광학 요소(3100)를 가로지르는 1 이상의 광파들(예를 들어, 방사선 빔의 성분들)에 공간 위상 분포의 적용을 가능하게 한다. 도 1 및 도 2와 관련하여 상기에 설명된 바와 같이, 이 공간 위상 분포는, 예를 들어 기판에 적용될 패턴 피처의 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하기 위해, 위상 변조 요소를 통과하는 방사선 빔의 특정 부분들을 조작하는데 사용될 수 있다.
위상 변조 요소는 여하한의 적절한 개수의 영역들로 형성되거나 이를 포함할 수 있으며, 개수가 44 개로 제한될 필요는 없다는 것을 이해할 것이다. 영역들의 개수는, 일반적으로 리소그래피 장치에서 요구되는 위상 변화의 바람직한 특정 분 해능에 의존할 수 있다. 예를 들어, 퓨필 평면에서의 투명한 면적(clear area)의 크기에 대한 위상 변조 요소의 영역들의 각각의 면적의 비율은 100 내지 1000 사이일 수 있다.
도 5는 예시적인 적절한 위상 변조 요소의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한다. 도 5는 대안적인 위상 조정기(50)를 포함하는 투영 시스템(PL)을 도시한다. 이 실시예에서, 상기 위상 조정기는 광학 요소(51)의 일부분(52)으로 방사선(54)을 방출시킴으로써 상기 광학 요소의 일부분을 선택적으로 가열하도록 구성된 1 이상의 레이저(53)를 포함한다. 광학 요소는 투영 시스템(PL)의 퓨필 평면 부근에 배치될 수 있다. 상기 방사선은 적외선, UV 또는 딥(deep)-UV 방사선일 수 있다. 상기 방사선은, 예를 들어 중공의 광학 섬유(hollow optical fiber)들에 의하여 광학 요소의 선택된 부분으로 안내될 수 있다. 이 실시예의 세부 사항들은 일본 특허 출원 공개공보 JP 2007317847 A로부터 얻을 수 있다. 냉각 수단의 부재로, 상이한 부분들의 온도는, 대응하는 서로 상이한 양의 방사선 에너지를 대응하는 상이한 부분들에 공급함에 의하여 서로 상이할 수 있다. 그 후, 예를 들어 서로 상이한 온도의 평균 온도 값으로서 공칭 온도가 특정화될 수 있다.
본 발명은 상기에 설명된 위상 조정기의 특정 실시예들로 제한되지 않는다는 것을 유의한다. 이러한 실시예들은 단지 예시적인 목적을 위해 제시된 것뿐이다. 당업자라면, 본 명세서에 포함된 기술적 내용에 근거하여 추가적인 실시예들이 가능하다는 것을 이해할 것이다.
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. 또한, 기계 판독 가능한 명령어가 2 이상의 컴퓨터 프로그램들에서 구현될 수 있다. 2 이상의 컴퓨터 프로그램들은 1 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체에 저장될 수 있다.
1 이상의 컴퓨터 프로그램들이 리소그래피 장치의 적어도 1 이상의 구성요소 내에 위치된 1 이상의 컴퓨터 프로세서들에 의해 판독될 때, 본 명세서에 설명된 제어기들은 각각 또는 조합하여 작동될 수 있다. 상기 제어기들은 각각 또는 조합하여 신호들을 수신하고, 처리하며, 보내는 여하한의 적절한 구성을 가질 수 있다. 1 이상의 프로세서들은 상기 제어기들 중 적어도 1 이상과 통신하도록 구성된다. 예를 들어, 각각의 제어기는 상기 설명된 방법들을 위해 기계-판독가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들을 실행하는 1 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 제어기들은 이러한 컴퓨터 프로그램들을 저장하는 데이터 저장 매체, 및/또는 이러한 매체를 수용하는 하드웨어를 포함할 수 있다. 그러므로, 제어기(들)는 1 이상의 컴퓨터 프로그램들의 기계-판독가능한 명령어들에 따라 작동할 수 있다.
앞선 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.
- 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
- 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 기판에 적용될 패턴 피처의 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는 방법을 도시한 개략적인 흐름도;
- 도 3은 도 1 및 도 2를 참조하여 도시되고 및/또는 설명된 위상 변조 요소의 일 실시예의 상세 개략도;
- 도 4는 도 3을 참조하여 도시되고 설명된 위상 변조 요소의 일 실시예의 또 다른 상세 개략도; 및
- 도 5는 도 1 및 도 2를 참조하여 도시되고 및/또는 설명된 위상 변조 요소의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다.

Claims (15)

  1. 리소그래피 장치를 이용하여 기판에 적용될 패턴 피처의 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는 방법에 있어서,
    상기 패턴 피처의 속성의 편차와 관련된 정보를 얻는 단계;
    상기 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하고, 상기 기판에 상기 패턴 피처를 적용하는데 사용되어야 할 방사선 빔의 전체 또는 일부분에 적용될 요구되는 위상 변화를 결정하는 단계 - 상기 요구되는 위상 변화의 결정은 위상 변조 요소의 구성을 결정하는 단계를 포함함 - ; 및
    상기 기판에 상기 패턴 피처를 적용할 때, 상기 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하도록 상기 방사선 빔의 일부분에 대해 상기 요구되는 위상 변화를 구현하는 단계 - 상기 요구되는 위상 변화의 구현은 상기 위상 변조 요소가 상기 위상 변조 요소의 구성으로 있을 때 상기 방사선 빔의 전체 또는 일부분으로 상기 위상 변조 요소를 조명하는 단계를 포함함 - 를 포함하는 속성 편차 보상 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상 변조 요소의 구성을 결정하는 단계는 상기 위상 변조 요소의 제어가능한 영역의 구성을 결정하는 단계를 포함하는 속성 편차 보상 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 요구되는 위상 변화의 결정은, 어떤 위상 변화가 상기 속성의 편차와 동일하며 부호가 반대인(opposite) 상기 패턴 피처의 속성의 편차를 유도하는지를 결정하는 단계를 포함하는 속성 편차 보상 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 어떤 위상 변화가 상기 속성의 편차와 동일하며 부호가 반대인 상기 패턴 피처의 속성의 편차를 유도하는지를 결정하는 단계는:
    상기 위상 변조 요소의 복수의 제어가능한 영역들의 각각에 의해 제공되어야 할 위상 변화 기여도(phase change contribution)를 결정하는 단계; 및
    상기 속성의 편차를 보상하도록 상기 위상 변조 요소의 복수의 제어가능한 영역들의 각각에 의해 제공된 상기 기여도를 결정하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 속성 편차 보상 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패턴 피처의 속성의 편차와 관련된 정보를 얻는 단계는:
    공정 모델(process model)을 이용하여 정보를 얻는 단계; 및
    이전에 기판에 적용된 패턴 피처로부터 정보를 얻는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 속성 편차 보상 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    리소그래피 장치를 이용하여 기판에 적용될 적어도 2 이상의 패턴 피처들, 또는 적어도 2 이상의 패턴 피처 타입들의 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하는 단계를 포함하는 속성 편차 보상 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리소그래피 장치를 이용하여 상기 기판에 적용될 상기 패턴 피처의 속성의 편차는 리소그래피 오차인 속성 편차 보상 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 속성은 상기 패턴 피처의 최적-포커스(best-focus), 형상 또는 크기, 및 변위 중 적어도 하나인 속성 편차 보상 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상 변조 요소는 제어가능한 영역을 포함하고, 상기 제어가능한 영역은 상기 제어가능한 영역 상에 입사하는 방사선의 일부분의 위상을 변화시키도록 제어가능한 속성 편차 보상 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어가능한 영역은 상기 제어가능한 영역을 선택적으로 가열함으로써 상기 제어가능한 영역의 굴절률을 변화시키도록 제어가능한 속성 편차 보상 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어가능한 영역은 상기 제어가능한 영역의 형상, 위치 또는 방위를 선택적으로 제어함으로써 제어가능한 속성 편차 보상 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상 변조 요소는 상기 리소그래피 장치의 퓨필 평면에 또는 이에 인접하여 위치되는 속성 편차 보상 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상 변조 요소는 상기 리소그래피 장치의 퓨필 평면에 또는 이에 인접한 위치로부터, 상기 리소그래피 장치의 퓨필 평면으로부터 떨어져 위치된 위치로, 이동가능한 속성 편차 보상 방법.
  14. 제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    패터닝 디바이스에 적용될 패턴 피처는:
    상기 패터닝 디바이스에 의해 제공된 패턴 피처;
    상기 패터닝 디바이스에 의해 제공된 패턴 피처와 관련된 방사선 빔의 일부분;
    상기 패터닝 디바이스에 의해 제공된 패턴 피처의 이미지; 또는
    상기 기판 상에 제공된 방사선 감응재 층 내에 또는 그 위에 제공될 패턴 피처를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 속성 편차 보상 방법.
  15. 리소그래피 장치에 있어서,
    기판 상으로 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템;
    상기 방사선 빔, 및 패터닝 디바이스로부터의 패터닝된 방사선 빔 중 적어도 하나의 전체 또는 일부분의 위상을 변조하도록 구성된 위상 변조 요소;
    리소그래피 장치를 이용하여 상기 기판에 적용될 패턴 피처의 속성의 편차와 관련된 정보를 수용하도록 구성된 결정 장치 - 상기 결정 장치는 상기 속성의 편차를 전체적으로 또는 부분적으로 보상하고, 사용 시 상기 기판에 상기 패턴 피처를 적용하는데 사용되어야 할 상기 방사선 빔의 전체 또는 일부분에 적용될 요구되는 위상 변화를 결정하도록 구성됨 - ; 및
    상기 요구되는 위상 변화를 구현하기 위해 상기 위상 변조 요소의 구성을 제어하도록 구성된 위상 변조 요소 제어기를 포함하는 리소그래피 장치.
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