KR102191685B1 - 투영식 노광 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

레티클 스테이지(3)과 기판 스테이지(4) 사이에 둘 다 위치하는 초점면 측정 시스템(8)과 정렬 측정 시스템(9)을 포함하는 투영식 노광 장치가 개시된다. 상기 정렬 측정 시스템(9)은 포커싱이 가능하다. 상기 초점면 측정 시스템(8)은 기판(5)의 표면 프로파일의 변화를 측정하고, 상기 정렬 측정 시스템(9)은 상기 초점면 측정 시스템(8)이 수행하는 측정으로부터 획득하는 데이터에 기반하여 포커싱을 달성한다. 포커싱이 완료된 후, 상기 정렬 측정 시스템(9)에서 기판(5) 상의 다양한 지점의 좌표는 기판(5)의 프로파일 변화를 겪은 지점들의 좌표이다. 레티클(2)과 프로파일 변화를 겪은 기판(5) 사이의 상대적인 위치 관계는 상기 지점들의 좌표 변화로부터 연산하여 유추할 수 있고, 기판 스테이지(4)를 이동하여 보상을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 정렬 측정 시스템(9)과 상기 초점면 측정 시스템(8)의 측정 초점면들 사이에 차이가 있는 경우에도, 결과적으로 나타나는 오류를 계산과 포커싱을 통해 보상할 수 있다. 투영 장치를 위한 노광 방법도 개시된다.

Description

투영식 노광 장치 및 방법
본 발명은 반도체 포토리소그래피 분야에 관한 것으로서, 특히 투영식 노광 장치 및 방법에 관한 것이다.
박막 전계 효과 트랜지스터 또는 TFT로 불리기도 하는 박막 트랜지스터는 새로운 물질과 공정을 이용하여 제조되며, 대규모 반도체 집적회로(integrated circuit: IC)를 구성하기 위해 사용될 수 있다. TFT는 스퍼터링(sputtering)이나 화학적 증착을 통해 유리 기판이나 플라스틱 기판과 같이 비-단일 결정 또는 결정 기판상에 증착된 원하는 대규모 반도체 IC의 다양한 구성 박막들로 제조된다. 관련 가전의 발전으로 더 많은 TFT 단위를 포함하는 더 큰 TFT IC에 대한 수요가 항상 존재해왔다. 그러한 IC의 제조시 리소그래피는 단일 조명 시스템을 이용하여서는 거의 실행할 수 없다. IC 제조와 패키징에 사용된 스테퍼(stepper)는 대개 8인치를 초과하지 않는 조명 시야(field of view: FOV)를 가진다. 스캐너에서는 스캐닝 방향으로 보다 넓은 시야를 사용하기는 하지만, 이 시야는 일반적으로 10인치를 넘지 않는다. 한편, 현재 5세대 혹은 그 이상 세대의 TFT IC를 제조하려면 적어도 17인치의 노광 시야가 요구된다. 따라서, 단일 노광 렌즈가 제공하는 조명 FOV의 크기는 대면적 리소그래피의 요구조건에는 한참 못 미친다. 이로 인해 서로 연결된 다중 시야를 이용하는 투영식 스캐너가 개발되었고, 이는 대면적 장치의 제조시 장치 크기와 수율간에 양호한 트레이드-오프(trade-off)에 도달할 수 있어, 대면적 반도체 장치, 평탄형 패널 디스플레이, 및 박막의 제조에 널리 이용되어 왔다.
그러나, 다수의 대물 렌즈와 상호 연결된 다수의 시야를 이용하는 스캐닝 노광은 정렬 시스템에 보다 엄격한 요구사항을 부과한다. 노광 면적이 크기 때문에, 정확히 정렬하려면 다수의 정렬 지점을 이용해야 한다. 상호 연결된 다수의 시야를 이용하는 노광 장치에 사용하기 위한 정렬 측정 시스템과 초점면 측정 시스템이 개시되었다. 기본적으로 노광 장치는 조명 광원, 복수 개의 조명 시스템, 레티클(reticle), 레티클 스테이지, 복수 개의 투영 광 시스템, 정렬 측정 시스템, 초점면 측정 시스템, 감광 기판 및 기판 스테이지를 포함한다. 상기 레티클의 상호 대향하는 측에 다수의 이동 거울과 레이저 간섭계가 제공된다. 레티클 검사 시스템은 레티클 상의 서브-패턴들 사이에 제공된다. 기판 검사 시스템과 조정 시스템은 투영 광학 시스템들 사이에 제공된다. 상기 노광 장치는 제어기를 더 구비한다. 제어기는 모든 조명 시스템, 모든 투영 광학 시스템, 모든 정렬 측정 시스템, 모든 초점면 측정 시스템, 모든 기판 검사 시스템, 모든 조정 시스템, 기판 스테이지, 그리고 레티클 스테이지에 연결된다. 노광되는 레티클 패턴은 몇몇 노광 영역으로 구분되고, 정렬 및 스캐닝 과정은 노광 영역별로 수행된다. 정렬 및 스캐닝 노광 과정시, 각 노광 영역의 노광이 정확하게 실시되도록, 처리되는 서브-패턴의 양측에 배열된 레티클 검사 시스템, 기판 검사 시스템, 그리고 조정 시스템이 노광 패러미터를 검출하기 위해 사용된다. 또한, 보다 높은 노광 정확도를 얻기 위해, 제어기는 각 노광 영역을 위한 노광 패러미터를 수정한다. 그러나 종래의 노광 장치 및 방법은 다음과 같은 문제점이 있다. 감광 기판은 대개 반도체 처리시 열이나 균일하지 못한 힘에 의해 일정 정도 휘어져 있으므로, 휨의 영향을 제거하기 위해 노광 전에 기판의 표면 프로파일을 측정하고 노광시 상기 표면 프로파일에 기반하여 초점면을 조정할 필요가 있다. 하지만, 종래 기술에서는 정렬 측정 시스템의 측정 초점면과 초점면 측정 시스템의 측정 초점면이 동일하지 않아 초점면 측정과 정렬 모두를 달성하려면 서로 다른 초점면간의 스위칭이 필요하고, 이로써 불가피하게 오류가 생길 것이다. 따라서, 동작이 용이하고, 큰 FOV 리소그래피를 가능케하며, 구조가 단순하고, 풋프린트(footprint)가 작으면서도, 측정시 정렬 측정 시스템과 초점면 측정 시스템의 서로 다른 초점면에서 비롯되는 오류를 줄일 수 있는 노광 장치와 방법을 발명할 필요가 있다.
상기 문제점들을 해결하기 위해, 본 발명은 투영식 노광 장치 및 방법을 제안한다. 상기 장치는 레티클 스테이지와 기판 스테이지 사이에 둘 다 위치하는 초점면 측정 시스템과 정렬 측정 시스템을 포함하고, 상기 정렬 측정 시스템은 포커싱 요소들을 구비한다. 상기 초점면 측정 시스템은 기판의 표면 프로파일의 변화를 측정하고, 상기 포커싱 요소들은 상기 초점면 측정 시스템이 수행하는 기판 프로파일 변화 측정에 기반하여 상기 정렬 측정 시스템의 포커싱을 달성한다. 포커싱이 완료된 후, 상기 정렬 측정 시스템에서 기판 상의 다양한 지점의 좌표는 기판의 프로파일 변화를 겪은 지점들의 좌표이다. 레티클과 프로파일 변화를 겪은 기판 사이의 상대적인 위치 관계는 상기 지점들의 좌표 변화로부터 연산하여 유추할 수 있고, 보상을 위한 기반의 역할을 할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 정렬 측정 시스템과 상기 초점면 측정 시스템의 측정 초점면들 사이에 차이가 있는 경우에도, 발생하는 오류를 계산과 포커싱을 통해 보상할 수 있다.
이를 위하여, 본 발명은 투영식 노광 장치를 제공하며, 상기 투영식 노광 장치는 조명 광원, 조명 광학 시스템, 레티클을 지지하기 위한 레티클 스테이지, 연결된(stitched) 노광 시야(field-of-view)를 함께 제공하는 복수 개의 구성 대물 렌즈를 구비하는 투영 대물 렌즈 어셈블리, 각각 상기 연결된 노광 시야에 맞는 크기를 가지는 복수 개의 노광 영역들을 구비하는 기판을 지지하기 위한 기판 스테이지, 및 상기 레티클 스테이지와 상기 기판 스테이지 둘 다와 신호적으로 연결되는 제어 시스템을 포함한다.
스캐닝 노광 과정에서, 상기 조명 광원으로부터 방출되는 광은 상기 조명 광학 시스템을 통과하여 상기 레티클 상에 조사됨으로써, 상기 레티클 상의 패턴은 상기 투영 대물 렌즈 어셈블리가 제공하는 연결된 노광 시야를 통해 상기 기판의 복수 개의 노광 영역들 중 해당되는 노광 영역상으로 전사된다.
상기 투영식 노광 장치는 제어 시스템에 각각 연결되는 정렬 측정 시스템과 초점면 측정 시스템을 더 구비하고, 상기 정렬 측정 시스템은 복수 개의 정렬 측정 요소를 구비하고, 상기 초점면 측정 시스템은 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 중 하나에 각각 해당하는 복수 개의 초점면 측정 요소들을 구비하며, 상기 정렬 측정 시스템과 상기 초점면 측정 시스템은 둘 다 상기 레티클 스테이지와 상기 기판 스테이지 사이에 배치된다.
상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 각각은 포커싱이 가능하고, 상기 정렬 측정 시스템에 의해 상기 기판의 복수 개의 노광 영역들 중 임의의 하나를 정렬시, 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 각각은 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들 중 해당하는 초점면 측정 요소에 의해 측정된 노광 영역에 대한 초점면 정보에 기반하여 포커싱과 정렬을 달성한다.
바람직하게, 상기 정렬 측정 요소들 각각은 포커싱 요소를 포함한다.
바람직하게, 상기 정렬 측정 시스템의 정렬 측정 요소들은 일렬로 배열되고, 각각은 제 1 조명 요소, 제 2 조명 요소, 빔 분할 프리즘, 제 1 촬상 요소, 제 2 촬상 요소 및 2차원 어레이 카메라를 구비하고, 제 1 촬상 요소는 상기 포커싱 요소를 구비하며, 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 각각에서, 상기 조명 광원으로부터 나오는 조명광은 제 1 조명 요소와 제 2 조명 요소를 통해 순차적으로 진행하여, 상기 빔 분할 프리즘에 입사되어 제 1 촬상 요소상으로 반사되어 상기 제 1 촬상 요소를 통과하고, 상기 기판상의 객체에 도달하고 상기 객체에 의해 제 1 촬상 요소로 반사되고, 제 1 촬상 요소, 상기 광 분할 프리즘 및 제 2 촬상 요소를 순차적으로 통과하여, 상기 2차원 어레이 카메라에 도달한다.
바람직하게, 상기 초점면 측정 시스템의 초점면 측정 요소들은 일렬로 배열된다.
바람직하게, 상기 초점면 측정 시스템은 기준 역할을 하는 측정 기준 영점면에 기반하여 상기 기판의 노광 영역의 초점면 정보를 측정하고, 상기 측정 기준 영점면은 상기 기판 스테이지상의 기준 객체들에 기반하여 결정된다.
바람직하게, 상기 기판 스테이지상의 기준 객체들은 기판 스테이지의 상면에 배치된 기준 눈금자(scale) 상에 제공되고, 상기 기준 눈금자는 기판 옆에 위치하고, 길쭉한(elongated) 형태를 가진다.
바람직하게, 상기 기준 객체들은 상기 기준 눈금자 상에 있는 다수의 기준 표식들로서 실시된다.
바람직하게, 상기 투영 대물 렌즈 어셈블리의 복수 개의 구성 대물 렌즈들은 공통의 초점면을 가진다.
바람직하게, 다수의 정렬 표식들은 상기 기판의 표면 상에 일렬로 배열된다.
바람직하게, 상기 정렬 표식들 각각은 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들 중 단 하나 및 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 중 단 하나에 해당한다.
바람직하게, 상기 정렬 표식들 중 행이나 열에 배열된 정렬 표식들은 상기 복수 개의 정렬 요소들 중 상기 행이나 열에 해당하는 정렬 요소들의 피치와 동일한 피치를 가진다.
바람직하게, 상기 조명 광원은 포토레지스트가 민감하지 않은 파장 대역에서 광을 발생하는 할로겐 램프이거나 LED이다.
바람직하게, 상기 기판은 유리나 실리콘 기반 물질로 형성된다.
본 발명은 또한 조명 광원과 조명 광학 시스템에 의해 노광 광을 레티클 상에 조사하고, 이로써 투영 대물 렌즈 어셈블리가 제공하는 연결된 노광 시야를 통해 상기 레티클 상의 패턴을 기판상으로 전사하는, 투영식 노광 장치를 위한 노광 방법을 제공한다. 상기 노광 방법은, 1) 복수 개의 초점면 측정 요소들을 위한 측정 기준 영점면을 결정하고, 복수 개의 정렬 측정 요소들을 위한 기준 측정 초점면들을 결정하는 단계, 2) 상기 기판상의 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들에 의해 수행되는 초점면 측정을 통해 초점면 정보를 획득하는 단계, 3) 2단계에서 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들에 의해 획득한 초점면 정보에 기반하여 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들의 초점 길이를 조정하는 단계, 4) 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들을 이용하여 상기 레티클과 상기 기판을 정렬하는 단계, 및 5) 상기 정렬이 완료된 후 상기 기판을 노광하는 단계를 더 구비한다.
바람직하게, 2 단계에서 획득한 상기 초점면 정보는 상기 기판의 표면 프로파일의 수직 방향 변화에 대한 데이터를 포함한다.
바람직하게, 상기 기판의 표면 프로파일의 수직 방향 변화에 대한 데이터는 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들에 의해 측정된 상기 측정 기준 영점면에 대한 기판상의 정렬 표식들의 편차로부터 유추된다
바람직하게, 상기 기판은 기준 눈금자의 상면에 배치되고, 상기 기준 눈금자의 상면이 상기 투영 대물 렌즈 어셈블리의 공통 초점면에 위치하면, 상기 기준 눈금자의 상면은 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들의 측정 기준 영점면에 위치한다.
바람직하게, 3 단계에서, 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들의 측정된 초점 길이는 상기 초점면 정보로부터 유추된, 레티클과 기판간의 상대적인 위치 관계에 기반하여 조정된다.
바람직하게, 1 단계에서, 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들의 기준 측정 초점면을 결정하는 동작은 상기 기준 눈금자 상의 기준 표식들에 기반하여 상기 복수 개의 정열 측정 요소들에 대한 기준 측정 초점면을 결정하는 동작과, 상기 기준 측정 초점면들과 관련된 포커싱 요소들의 패러미터들을 제로 포커싱 기준 점들로서 설정하는 동작을 구비한다.
바람직하게, 4 단계에서 레티클과 기판을 정렬하는 동작은, 기판 스테이지 상에 있는 기판 상의 지점들이 상기 레티클 상의 지점들에 대해 회전, 변환, 또는 스케일링 되도록 상기 기판 스테이지를 조정하는 동작을 구비한다.
바람직하게, 상기 기판은 서로 연결된 다수의 구성 기판들로 구성되고, 상기 레티클은 서로 연결되어 각각의 구성 기판에 해당하는 다수의 구성 레티클들로 구성되고, 각 구성 기판은 해당하는 구성 레티클과 함께 구성 노광 필드를 구성하고, 그리고 각 구성 노광 필드에 대하여 14항에서 정의한 노광 방법을 이용하여 노광을 수행한다.
본 발명에 따르면, 기판의 프로파일 변화를 측정할 수 있는 초점면 측정 시스템과 포커싱을 할 수 있는 정렬 측정 시스템 둘 다 레티클 스테이지와 기판 스테이지 사이에 배치된다. 동작시, 초점면 측정 시스템이 프로파일 변화를 측정한 후, 정렬 측정 시스템은 초점면 측정 시스템이 획득한 초점면 정보에 기반하여 포커싱을 달성한다. 이로써, 포커싱이 완료된 후, 상기 정렬 측정 시스템에서 기판 상의 다양한 지점의 좌표는 기판의 프로파일 변화를 겪은 지점들의 좌표이다. 레티클과 프로파일 변화를 겪은 기판 사이의 상대적인 위치 관계는 상기 지점들의 좌표 변화로부터 연산하여 유추할 수 있고, 기판 스테이지를 이동하여 보상을 수행할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 정렬 측정 시스템과 상기 초점면 측정 시스템의 측정 초점면들 사이에 차이가 있는 경우에도, 결과적으로 나타나는 오류를 계산과 포커싱을 통해 보상할 수 있다. 투영 장치를 위한 노광 방법도 개시된다.
도 1은 본 발명을 구현하는 노광 장치를 도시하는 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 정렬 측정 요소를 도시하는 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른, 초점면 측정 시스템과 정렬 측정 시스템의 배열을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따라 초점면 측정 시스템의 측정 기준 영점면을 식별하는 방법을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따라 정렬 측정 시스템의 기준 측정 초점면을 식별하는 방법을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따라 기판의 표면 프로파일 변화에 의해 어떻게 초점 좌표가 변하는지를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따라 정렬 측정 시스템의 포커싱(focusing)을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따라 노광 방법을 도식적으로 도시하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 2에 따라 정렬 측정 시스템의 포커싱을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2에 따라 노광 방법을 도식적으로 도시하는 흐름도이다.
이들 도면에서, 1-조명 광원; 2-레티클; 3-레티클 스테이지; 4-기판 스테이지; 5-기판; 501-제 1 정렬 표식(mark); 502-제 2 정렬 표식; 503-제 3 정렬 표식; 504-제 4 정렬 표식; 510-제 1 노광 영역; 511-제 1 정렬 표식 행; 512-제 2 정렬 표식 행; 513-제 1 정렬 표식 행; 514-제 2 정렬 표식 행; 520-제 2 노광 영역; 530-제 3 노광 영역; 540-제 4 노광 영역; 6-기준 눈금자(scale); 601-기준 표식; 7-투영 대물 렌즈 어셈블리(assembly); 8-초점면 측정 시스템; 801-제 1 초점면 측정 요소; 802-제 2 초점면 측정 요소; 803-제 3 초점면 측정 요소; 801-제 1 초점면 측정 요소; 9-정렬 측정 시스템; 900-제 1 정렬 측정 요소 어레이; 91-제 1 조명 요소; 92-제 2 조명 요소; 93: 빔 분할 프리즘; 94-제 1 촬상(imaging) 요소; 95-포커싱(focusing) 요소; 96-제 2 촬상 요소; 97-이차원 어레이 카메라; 901-제 1 정렬 측정 요소; 902-제 2 정렬 측정 요소; 903-제 3 정렬 측정 요소; 904-제 4 정렬 측정 요소; 910-제 2 정렬 측정 요소 어레이
본 발명의 상기 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 연계한 하기 구체적인 실시예들에 대한 설명으로부터 보다 명확해지고 더 잘 이해될 것이다.
실시예 1
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 조명 광원(1), 레티클(2), 레티클 스테이지(3), 기판(5), 기판 스테이지(4) 및 제어 시스템(미도시)을 포함하는 투영식 노광 장치를 제공한다. 기준 눈금자(scale)(6)는 기판 스테이지(4) 상에 배치된다. 기준 눈금자(6)는 보통 기판 스테이지(4)의 일측 가장자리를 따라 배치된다. 기판(5)은 형태가 사각이다. 기준 눈금자(6)는 기판(5)의 일측 길이와 동일한 길이를 가진다. 도 7 및 도 10을 참조하면, 기판(5)이 대면적 기판인 경우, 다수의 노광 영역으로 구분된다. 예를 들면, 기판(5)은 네 개의 노광 영역, 즉 제 1 노광 영역(510), 제 2 노광 영역(520), 제 3 노광 영역(530) 및 제 4 노광 영역(540)으로 구분될 수 있다. 따라서, 레티클(2)도 기판(5)이 구분되는 방식에 따라 네 개의 섹션으로 구분될 수 있다. 기판(5)의 노광시, 노광 영역들 각각은 정렬 및 노광 사이클을 겪는다. 달리 말하면, 네 개의 영역이 연달아 정렬되고 노광된다. 이는 길고 복잡한 사전 처리후, 대면적 기판(5)이 균일하지 못한 표면을 가지기 때문이다. 기판(5)이 단일 사이클로 노광되면, 불규칙성 중 일부 심한 불규칙성은 불가피하게 큰 오류를 야기할 것이다. 이러한 이유로 인해 기판은 상기 섹션별로 정렬되고 노광되어, 각 노광 영역별로 노광 정확도가 개선될 수 있다.
바람직하게, 기판(5)은 유리나 실리콘 기반 물질로 형성되고, 기판(5)은 수평방향으로 배치된다. 도 7을 참조하면, 기판(5)의 인접 변들에 평행한 수평 방향을 각각 X 방향과 Y 방향으로 정의하고, 상기 X 방향과 Y 방향에 의해 정의되는 평면에 수직인 방향을 Z 방향이라 정의한다. 정렬 표식들은 기판(5)의 상면에 제공되고, 상기 정렬 표식의 수는 2개 이상이다. 각 노광 영역에는 정렬 표식 행들이 있다. 예를 들면, 2행의 정렬 표식이 제 1 노광 영역(510)에 제공되고 제 1 노광 영역(51)의 상호 대향되는 가장자리들에 X 방향을 따라 정렬된다. 상기 2행의 정렬 표식은 각각 다수의 정렬 표식으로 구성된 제 1 정렬 표식 행(511)과 제 2 정렬 표식 행(512)을 포함한다. 예를 들면, 제 1 정렬 표식 행(511)은 네 개의 정렬 표식, 즉 제 1 정렬 표식(501), 제 2 정렬 표식(502), 제 3 정렬 표식(503), 그리고 제 4 정렬 표식(504)을 포함한다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 투영식 노광 장치에서, 레티클 스테이지(3)와 기판 스테이지(4) 사이에 투영 대물 렌즈 어셈블리(7), 초점면 측정 시스템(8) 및 정렬 측정 시스템(9)이 더 포함된다.
제어 시스템은 초점면 측정 시스템(8), 정렬 측정 시스템(9), 레티클 스테이지(3) 및 기판 스테이지(4) 각각과 신호적으로 연결된다. 정렬 또는 노광시, 초점면 측정 시스템(8), 정렬 측정 시스템(9), 레티클 스테이지(3) 및 기판 스테이지(4)의 측정 결과에 대한 정보는 제어 시스템에 전기적으로 전달된다. 제어 시스템은, 데이터를 분석, 처리하고 데이터 분석과 처리로부터 레티클 스테이지(3)와 기판 스테이지(4)의 이동을 제어하기 위한 명령을 유추하기 위한 시뮬레이션 소프트웨어를 구비한다. 레티클 스테이지(3)와 기판 스테이지(4)는 제어 시스템의 명령에 따라 수평으로 또는 수직으로 이동한다.
바람직하게, 상기 투영 대물 렌즈 어셈블리(7)는 연결된(stitched) 시야(FOV)를 함께 제공하는 다수의 구성 대물 렌즈를 구비한다. 본 실시예에서, 투영 대물 렌즈 어셈블리(7)는 공통의 초점면을 가지는 6개의 구성 대물 렌즈를 구비한다. 기판(5)의 노광시, 6개의 구성 대물 렌즈를 구비하는 투영 대물 렌즈 어셈블리(7)는 노광 영역을 하나씩 노광한다. 즉, 노광 영역들 중 하나를 노광한 다음, 투영 대물 렌즈 어셈블리(7)는 이동하여 다음 노광 영역을 처리한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따라, 기준 눈금자(6) 상의 모든 기준 표식들(601)이 투영 대물 렌즈 어셈블리(7)의 공통 초점면에 위치하면, 초점면 측정 시스템(8)이 측정 기준 영점면에 위치하는 것으로 결정한다.
도 1을 참조하면, 정렬 측정 시스템(9)은 일반적으로 다수의, 예를 들면 4개의 정렬 측정 요소를 포함한다. 도 3 및 도 7을 참조하면, 4 개의 정렬 측정 요소들은 X 방향을 따라 정렬된다. 동작시, 각각의 정렬 측정 요소는 정렬 표식들 중 해당 정렬 표식과 공조한다. 4개의 정렬 측정 요소들은, 해당하는 제 1 정렬 표식(501), 제 2 정렬 표식(502), 제 3 정렬 표식(503) 및 제 4 정렬 표식(504)과 각각 공조하는 제 1 정렬 측정 요소(901), 제 2 정렬 측정 요소(902), 제 3 정렬 측정 요소(903) 및 제 4 정렬 측정 요소(904)를 포함한다. 달리 말하면, 4개의 정렬 표식들 중 임의의 하나는 정렬 측정 요소들 중 단 하나에 해당한다.
도 2를 참조하면 정렬 측정 요소들 각각은 이차원 어레이 카메라(97), 제 2 촬상 요소(96), 빔 분할 프리즘(93) 및 제 1 촬상 요소(94)를 포함한다. 제 1 촬상 요소(94)는 광을 기준 눈금자(6)이나 기판(5)으로 향하게 하고, 기준 눈금자(6)나 기판(5)로부터 반사되는 광을 집광하도록 구성된다. 정렬 측정 요소들 각각은 제 1 조명 요소(91)와 제 2 조명 요소(92)를 포함한다. 제 2 조명 요소(92)는 빔 분할 프리즘(93)과 광학적으로 연결되고, 제 1 조명 요소(91)는 조명 광원(1)로부터 광을 수신하도록 구성된다. 특히, 제 1 촬상 요소(94)는 포커싱 요소(95)를 구비한다. 정렬 측정 요소의 동작 시, 상기 포커싱 요소(95)는 정렬 측정 요소의 초점면을 맞추도록 조정될 수 있다.
도 2를 참조하면, 각각의 정렬 측정 요소에서, 조명 광원(1)로부터 나온 광이 제 1 조명 요소(91)와 제 2 조명 요소(92)를 통해 순차적으로 진행하고 그리고 나서 빔 분할 프리즘(93)에 의해 제 1 촬상 요소(94)로 반사되는 광 경로가 설정될 수 있다. 광은 제 1 촬상 요소(94)를 통과한 후 기판(5)이나 기준 눈금자(6)에 입사되어 반사된다. 반사된 광은 제 1 촬상 요소(94), 빔 분할 프리즘(93), 그리고 제 2 촬상 요소(96)를 순차적으로 통과하여 최종적으로 이차원 어레이 카메라(97)상에 이미지를 형성한다. 도 5를 참조하면, 정렬 측정 요소가 기준 눈금자(6) 상의 해당 기준 표식(601)과 정렬되면, 포커싱 요소(95)는 기준 표식(601)에 대한 가장 선명한 이미지가 상기 정렬 측정 요소에 의해 캡쳐될 때까지 조정된다. 이 지점에서, 기준 눈금자(601)가 위치하는 평면을 정렬 측정 요소를 위한 기준 측정 초점면으로 정의하고, 포커싱 요소(95)가 위치하는 지점은 제로 포커싱 점(zero-focusing point)로 정의한다.
일반적으로, 초점면 측정 시스템에서 정렬 측정 요소의 기준 측정 초점면과 초점면 측정 요소들의 측정 기준 영점면 사이에는 간격이 있고, 이 간격의 크기는 알려져 있다. 초점면 측정 요소가 측정 기준 영점면에 대한 기판상의 특정 점의 편차를 검출하면, 제어 시스템은 자동적으로 상기 언급한 간격과 편차에 기반하여 정렬 측정 요소의 기준 측정 초점면에 대한 상기 지점의 초점 이탈(defocusing) 양을 계산할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에서, 2행의 정렬 측정 요소, 즉 제 1 정렬 측정 요소 어레이(900)와 제 2 정렬 측정 요소 어레이(910)는 X 방향을 따라 정렬된다. 상기 두 개의 정렬 측정 요소 어레이 사이에는, 초점면 측정 요소 행, 즉, 초점면 측정 요소 어레이도 X 방향을 따라 정렬된다. 달리 말하면, 정렬 측정 요소 어레이는 초점면 측정 요소 어레이에 평행하다.
투영 대물 렌즈 어셈블리(7)를 구성하는 구성 투영 대물 렌즈들은 초점면 측정 요소 어레이와 정렬 측정 요소 어레이들 중 하나 사이에 X 방향을 따라 정렬된다. 투영 대물 렌즈 어셈블리(7)가 노광 영역의 상당 부분을 덮을 수 있도록, 투영 대물 렌즈들은 X 방향을 따라 서로에 대해 어긋나게 배열된다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에서, X 방향에서, 모든 두 개의 인접 정렬 표식간의 거리, 모든 두 개의 인접 정렬 측정 요소들간의 거리, 그리고 모든 두 개의 초점면 측정 요소들 간의 거리는 모두 동일하다.
도 7을 참조하면, 노광 장치가 -Y 방향으로 스캐닝하는 동안, 초점면 측정 요소 어레이는 기판(5)의 표면 프로파일의 변화를 획득하기 위해 정렬 표식을 측정하고, 이후 노광 장치가 -Y 방향으로 전진함으로써, 정렬 표식들은 제 1 정렬 측정 요소 어레이(900)의 시야에 들어온다. 이후, 각각의 초점면 측정 요소가 측정한 기판(5)의 표면 프로파일의 변화에 근거하여 정렬 측정 요소들의 초점을 맞추게 됨으로써, 각각의 정렬 측정 요소가 정렬 표식을 선명하게 촬상한다.
이런 식으로, 초점면 측정 요소 어레이와 정렬 측정 요소 어레이는 -Y 방향으로 전진하면서, 제 1 노광 영역(510)과 제 2 노광 영역(520)을 측정한다. 그리고 나서, 이들은 +X 방향을 따라 제 3 노광 영역(530) 상측으로 이동하고 이후 제 3 노광 영역(530)에 대한 측정을 시작하기 위해 +Y 방향으로 전진한다. 두 개의 정렬 측정 요소 어레이가 제공되므로, 초점면 측정 요소 어레이가 제 3 노광 영역(530)에 대한 측정을 마친 후, 제 1 정렬 측정 요소 어레이(900)를 -Y 방향으로 초점면 측정 어레이에 의해 측정된 정렬 표식들 상으로 이동시킬 필요가 없다. 대신에, 앞서 언급한 정렬 표식들이 제 2 정렬 측정 어레이(910)의 시야에 들어올 때까지 제 2 정렬 측정 요소 어레이(910)를 +Y 방향으로 이동시켜 제 2 정렬 측정 요소 어레이(910)를 이용하여 이들 정렬 표식들을 정렬할 필요가 있을 뿐이다. 이로써, 초점면 측정 요소들과 정렬 측정 요소들의 불필요한 이동을 피할 수 있다.
바람직하게, 조명 광원(1)은 포토레지스트가 민감하지 않은 단일 파장 대역의 광을 발생하는 할로겐 램프이거나 LED이다.
도 8을 참조하면, 본 발명은 또한 상기에 정의한 투영식 노광 장치를 이용하는 투영식 노광 방법을 제공한다. 상기 방법은 정렬 및 노광 동작을 포함한다. 정렬 동작시, 조명 광원(1)이 활성화된다. 노광 동작시, 개별 노광 영역들을 노광하는데 그 순서는 한정되지 않는다. 본 실시예에서, 제 1 노광 영역(510)이 먼저 노광된다. 기판(5)의 제 1 노광 영역(510)에서, 2 행의 정렬 표식, 즉 제 1 정렬 표식 행(511)과 재 2 정렬 표식 행(512)은 X 방향을 따라 배열된다. 상기 제 1 정렬 표식 행(511)은 네 개의 정렬 표식, 즉 제 1 정렬 표식(501), 제 2 정렬 표식(502), 제 3 정렬 표식(503) 및 제 4정렬 표식(504)을 포함한다.
구체적으로, 상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함할 수 있다.
1 단계에서, 초점면 측정 시스템(8)의 초점면 정렬 요소들의 측정 기준 영점면과 정렬 측정 시스템(9)의 개별 정렬 측정 요소들의 기준 측정 초점면을 결정한다.
기준 눈금자(6)가 초점면 측정 시스템의 FOV 내에 위치하도록 기판 스테이지(4)를 이동한다. 기준 눈금자(6) 상의 기준 표식들(601) 모두가 투영 대물 렌즈 어셈블리(7)의 공통 초점면에 위치하면, 기준 눈금자(6) 상의 기준 표식들(601)이 위치하는 평면을 초점면 측정 시스템을 위한 측정 기준 영점면으로 정의한다.
정렬 측정 요소가 기준 눈금자(6) 상의 기준 표식(601)과 정렬되도록 기판 스테이지(4)를 이동한다. 그리고 나서 상기 정렬 측정 요소가 상기 기준 표식(601)을 가장 선명하게 촬상할 수 있을 때까지 포커싱 요소(95)를 조정한다. 이 지점에서, 기준 표식(601)이 위치한 평면을 정렬 측정 요소에 대한 기준 측정 초점면으로 정의하고, 포커싱 요소(95)가 위치한 지점을 포커싱 원점으로 정의한다.
2 단계: 초점면 정보를 획득하기 위해, 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들이 기판을 측정한다.
초점면 정보는 기판의 표면 프로파일의 수직방향 변화에 대한 데이터를 포함하고, 측정 기준 영점면은 기판 프로파일의 수직방향 변화에 대한 기준 역할을 한다. 초점면 측정 요소들은 기판(5)상의 정렬 표식을 측정하여 기판 프로파일의 수직방향 변화에 대한 데이터를 얻는다.
구체적으로, 제 1 노광 영역(510)이 초점면 측정 시스템(8)의 FOV내로 수평방향으로 전진 이동하도록 기판 스테이지(4)를 이동한다. 달리 말하면, 제 1 노광 영역(510)의 정렬 표식들 각각은 초점면 측정 요소들 중 해당 초점면 측정 요소에 의해 촬상된다. 이 지점에서, 각 정렬 표식의 수직 좌표(Z 방향 좌표)를 계산한다. 상기 노광 장치에서, 수평면은 X축과 Y축에 의해 정의되고, 수직 방향, 즉 Z 방향은 상기 수평면과 직각으로 교차한다. 이를 고려하면, 기판(5)상의 소정 지점은 수평 좌표(x, y), 3차원 좌표 (x, y, z) 또는 수직 좌표 z에 의해 나타낼 수 있다. 이후, 초점면 측정 요소들은 정렬 표식들에 대해 측정한 수직 좌표를 제어 시스템으로 전송한다. 그리고 나서 제어 시스템은, 초점면 측정 요소들의 측정 기준 영점면과 정렬 측정 요소들의 기준 측정 초점면간의 차이에 기반하여 정렬 측정 요소들의 초점 이탈 양뿐만 아니라 변화가 일어나지 않았을 경우의 수직 좌표에 대한 상기 수직 좌표의 차이(즉, 초점면 측정 요소들의 측정 기준 영점면에 대한 정렬 표식들의 편차)를 계산한다.
3 단계에서, 2 단계에서 계산한 초점 이탈 양에 기반하여 정렬 측정 요소들의 초점 거리를 조정한다.
구체적으로, 도 7을 참조하면, 정렬 측정 요소들이 정렬 표식들을 선명하게 촬상할 수 있도록, 제 1 정렬 측정 요소 어레이(900)를 제 1 정렬 표식 행(511) 상측으로 이동하고, 2 단계에서 제어 시스템이 계산한 정렬 측정 요소에 대한 초점 이탈 양에 기반하여 정렬 측정 요소들을 조정한다.
4 단계에서, 초점을 맞춘 정렬 측정 요소들은 각각의 정렬 표식들의 수평 위치를 측정하고, 이후 기판과 레티클 사이의 상대적인 위치 관계를 계산한다.
먼저, 초점을 맞춘 정렬 측정 요소들은 각각의 정렬 표식들의 수평 위치, 즉 정렬 표식들의 수평 좌표(x, y)를 측정한다.
이후, 정렬 측정 요소들이 측정한 정렬 표식들의 수평 좌표(x, y)와 2단계에서 초점면 측정 요소들이 계산한 정렬 표식들의 수직 좌표 z에 기반하여, 제어 시스템은 프로파일 변화로 생긴, 관련 지점에서 기판(5) 상에 투영된 레티클(2)의 이미지의 변화를 계산한다. 이런 방식으로, 레티클(2)의 섹션들과 기판(5)의 각 해당 노광 영역 사이의 상대적인 위치 관계를 유추할 수 있다. 이러한 상대적인 위치 관계에는 레티클(2) 상의 해당 지점들에 대한 기판(5) 상의 다양한 지점들의 회전, 변환, 또는 스케일링을 반영한다. 예를 들면, 도 6을 참조하면, 기판(5)의 프로파일 변화가 일어나지 않았다면, 레티클(2) 상의 한 지점이 기판(5) 상에 투영된 수평 좌표는 (x1, y1)일 것이다. 그러나, 기판(5)의 프로파일 변화가 일어났다면, 레티클(2) 상의 한 지점이 기판(5) 상에 실제 투영된 수평 좌표는 (x2, y2)일 것이다.
이후, 레티클(2)의 섹션들과 기판(5)의 해당 노광 영역들간의 계산된 상대적인 위치 관계에 기반하여, 제어 시스템은 관련 패러미터 뿐만 아니라 보상을 위해 기판(5)이 취해야 할 동작을 유추한다. 상기 유추는 종래의 방법을 이용하여 실시할 수 있다.
5 단계에서 현재의 노광 영역(여기서는 제 1 노광 영역(510))을 노광한다.
6 단계에서, 제 2 노광 영역(520), 제 3 노광 영역(530) 및 제 4 노광 영역(540)에 대해 1 단계 내지 5 단계를 순차적으로 반복하여, 기판(5) 전체의 노광을 완료한다.
실시예 2
도 9를 참조하면, 본 실시예는 초점면 측정 요소 어레이들의 배열 방향이 정렬 측정 요소 어레이들의 배열 방향에 수직이라는 점에서 실시예 1과 차이가 난다. 구체적으로, 각 꼭지점이 초점면 측정 요소 어레이들에서 초점면 측정 요소들 중 하나에 의해 차지되는 직사각형이 정의되도록, 두 개의 정렬 측정 요소 어레이들은 Y 방향을 따라 배열되고, 두 개의 초점면 측정 요소 어레이들은 X 방향을 따라 배열된다.
따라서, 도 10을 참조하면, 기판(5) 상의 정렬 표식들은 유사한 방식으로 배열된다. 제 1 노광 영역(510)에서, 2 행의 정렬 표식들, 즉 제 1 정렬 표식 행(513)과 제 2 정렬 표식 행(514)은 Y 방향을 따라 배열된다. 제 1 정렬 표식 행 (513)은 3개의 정렬 표식을 포함한다. 제 2 정렬 표식 행(514) 역시 3개의 정렬 표식을 포함한다.
마찬가지로, 초점면 측정 요소들과 정렬 측정 요소들은 먼저 -Y 방향으로 전진하고, 이후 상기 직사각형의 4 개의 꼭지점에 있는 초점면 측정 요소들이 제 1 및 제 2 정렬 표식 행(513, 514)에 있는 정렬 표식을 측정하고, 나머지 초점면 측정 요소들은 선택적으로 상기 정렬 표식들을 벗어난 위치에서 기판(5)의 프로파일 변화를 측정한다.
상기 직사각형의 4 개의 꼭지점에 있는 초점면 측정 요소들에 의해 제 1 및 제 2 정렬 표식 행(513, 514)에 대한 측정이 완료된 후, 초점면 측정 요소들과 정렬 측정 요소들은 -Y 방향으로 더 전진하고, 이후 상기 두 개의 정렬 측정 요소 어레이에 의해 제 1 및 제 2 정렬 표식 행 (513, 514)에 있는 정렬 표식들을 정렬하는 동작이 수반된다. 구체적으로, 제 1 및 제 2 정렬 표식 행 (513, 514)은 상기 두 개의 정렬 측정 요소 어레이의 시야에 들어가게 되고, 초점면 측정 요소 어레이는 초점면 측정 요소들에 의해 획득한 초점면 정보에 기반하여 초점 길이 조정을 한다. 이러한 방식으로, 제 1 노광 영역(510)에서 정렬 및 노광이 수행된다. 상기 과정은, 정렬 및 노광을 위해, 제 2 노광 영역(520), 제 3 노광 영역(530) 및 제 4 노광 영역(540)에 대해 순차적으로 반복된다.
본 발명을 상기 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 개시된 이들 실시예에 한정되지 않는다. 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 명백히 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 본 발명을 다양하게 수정하고 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위와 이의 등가물의 범위내에서 모든 그러한 수정과 변경을 포함하도록 한다.

Claims (21)

  1. 투영식 노광 장치에 있어서,
    조명 광원;
    조명 광학 시스템;
    레티클을 지지하기 위한 레티클 스테이지;
    연결된(stitched) 노광 시야(field-of-view)를 함께 제공하는 복수 개의 구성 대물 렌즈를 구비하는 투영 대물 렌즈 어셈블리;
    각각 상기 연결된 노광 시야에 맞는 크기를 가지는 복수 개의 노광 영역들을 구비하는 기판을 지지하기 위한 기판 스테이지; 및
    상기 레티클 스테이지와 상기 기판 스테이지 둘 다와 신호적으로 연결되는 제어 시스템을 구비하고,
    스캐닝 노광 과정에서, 상기 조명 광원으로부터 방출되는 광은 상기 조명 광학 시스템을 통과하여 상기 레티클 상에 조사됨으로써, 상기 레티클 상의 패턴은 상기 투영 대물 렌즈 어셈블리가 제공하는 연결된 노광 시야를 통해 상기 기판의 복수 개의 노광 영역들 중 해당되는 노광 영역상으로 전사되고,
    상기 투영식 노광 장치는 제어 시스템에 각각 연결되는 정렬 측정 시스템과 초점면 측정 시스템을 더 구비하고, 상기 정렬 측정 시스템은 복수 개의 정렬 측정 요소를 구비하고, 상기 초점면 측정 시스템은 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 중 하나에 각각 해당하는 복수 개의 초점면 측정 요소들을 구비하며, 상기 정렬 측정 시스템과 상기 초점면 측정 시스템은 둘 다 상기 레티클 스테이지와 상기 기판 스테이지 사이에 배치되고,
    상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 각각은 포커싱이 가능하고, 상기 정렬 측정 시스템에 의해 상기 기판의 복수 개의 노광 영역들 중 임의의 하나를 정렬시, 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 각각은 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들 중 해당하는 초점면 측정 요소에 의해 측정된 노광 영역에 대한 상기 기판의 표면 프로파일의 수직 방향 변화에 대한 데이터에 기반하여 포커싱과 정렬을 달성하고, 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들의 측정된 초점 거리는 상기 기판의 표면 프로파일의 수직 방향 변화에 대한 데이터에 기초하여 조정 가능하며,
    상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 각각은 대응하는 정렬 측정 요소의 초점면을 조정하여 조절될 수 있는 포커싱 요소를 포함함을 특징으로 하는, 투영식 노광 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정렬 측정 시스템의 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들은 일렬로 배열되고, 각각은 제 1 조명 요소, 제 2 조명 요소, 빔 분할 프리즘, 제 1 촬상 요소, 제 2 촬상 요소 및 2차원 어레이 카메라를 구비하고, 제 1 촬상 요소는 상기 포커싱 요소를 구비하며,
    상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 각각에서, 상기 조명 광원으로부터 나오는 조명광은 제 1 조명 요소와 제 2 조명 요소를 통해 순차적으로 진행하여, 상기 빔 분할 프리즘에 입사되어 제 1 촬상 요소상으로 반사되어 상기 제 1 촬상 요소를 통과하고, 상기 기판상의 객체에 도달하고 상기 객체에 의해 제 1 촬상 요소로 반사되고, 제 1 촬상 요소, 상기 빔 분할 프리즘 및 제 2 촬상 요소를 순차적으로 통과하여, 상기 2차원 어레이 카메라에 도달함을 특징으로 하는, 투영식 노광 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 초점면 측정 시스템의 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들은 일렬로 배열됨을 특징으로 하는, 투영식 노광 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 초점면 측정 시스템은 기준 역할을 하는 측정 기준 영점면에 기반하여 상기 기판의 노광 영역의 상기 기판의 표면 프로파일의 수직 방향 변화에 대한 데이터를 측정하고, 상기 측정 기준 영점면은 상기 기판 스테이지상의 기준 객체들에 기반하여 결정됨을 특징으로 하는, 투영식 노광 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지상의 기준 객체들은 기판 스테이지의 상면에 배치된 기준 눈금자(scale) 상에 제공되고,
    상기 기준 눈금자는 기판 옆에 위치하고, 길쭉한(elongated) 형태를 가짐을 특징으로 하는, 투영식 노광 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기준 객체들은 상기 기준 눈금자 상에 있는 다수의 기준 표식들로서 실시됨을 특징으로 하는, 투영식 노광 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 투영 대물 렌즈 어셈블리의 복수 개의 구성 대물 렌즈들은 공통의 초점면을 가짐을 특징으로 하는, 투영식 노광 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    다수의 정렬 표식들은 상기 기판의 표면 상에 일렬로 배열됨을 특징으로 하는, 투영식 노광 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 정렬 표식들 각각은 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들 중 단 하나 및 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 중 단 하나에 해당함을 특징으로 하는, 투영식 노광 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 정렬 표식들 중 행이나 열에 배열된 정렬 표식들은 상기 복수 개의 정렬 요소들 중 상기 행이나 열에 해당하는 정렬 요소들의 피치와 동일한 피치를 가짐을 특징으로 하는, 투영식 노광 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 광원은 포토레지스트가 민감하지 않은 파장 대역에서 광을 발생하는 할로겐 램프이거나 LED임을 특징으로 하는, 투영식 노광 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 유리나 실리콘 기반 물질로 형성됨을 특징으로 하는, 투영식 노광 장치.
  14. 조명 광원과 조명 광학 시스템에 의해 노광 광을 레티클 상에 조사하고, 이로써 투영 대물 렌즈 어셈블리가 제공하는 연결된 노광 시야를 통해 상기 레티클 상의 패턴을 기판상으로 전사하는, 투영식 노광 장치를 위한 노광 방법에 있어서,
    1) 복수 개의 초점면 측정 요소들을 위한 측정 기준 영점면을 결정하고, 복수 개의 정렬 측정 요소들을 위한 기준 측정 초점면들을 결정하는 단계;
    2) 상기 기판상의 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들에 의해 수행되는 초점면 측정을 통해 상기 기판의 표면 프로파일의 수직 방향 변화에 대한 데이터를 획득하는 단계;
    3) 2단계에서 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들에 의해 획득한 상기 기판의 표면 프로파일의 수직 방향 변화에 대한 데이터에 기반하여 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들의 초점 길이를 조정하는 단계;
    4) 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들을 이용하여 상기 레티클과 상기 기판을 정렬하는 단계; 및
    5) 상기 정렬이 완료된 후 상기 기판을 노광하는 단계를 구비하며,
    상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 각각은 대응하는 정렬 측정 요소의 초점면을 조정하여 조절될 수 있는 포커싱 요소를 포함함을 특징으로 하는, 노광 방법.
  15. 삭제
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판의 표면 프로파일의 수직 방향 변화에 대한 데이터는 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들에 의해 측정된 상기 측정 기준 영점면에 대한 기판상의 정렬 표식들의 편차로부터 유추됨을 특징으로 하는, 노광 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판은 기준 눈금자의 상면 위에 배치되고, 상기 기준 눈금자의 상면이 상기 투영 대물 렌즈 어셈블리의 공통 초점면에 위치하면, 상기 기준 눈금자의 상면은 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들의 측정 기준 영점면에 위치함을 특징으로 하는, 노광 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    3 단계에서, 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들의 측정된 초점 길이는 상기 기판의 표면 프로파일의 수직 방향 변화에 대한 데이터로부터 유추된, 레티클과 기판간의 상대적인 위치 관계에 기반하여 조정됨을 특징으로 하는, 노광 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    1 단계에서, 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들의 기준 측정 초점면을 결정하는 동작은 상기 기준 눈금자 상의 기준 표식들에 기반하여 상기 복수 개의 정열 측정 요소들에 대한 기준 측정 초점면을 결정하는 동작과, 상기 기준 측정 초점면들과 관련된 포커싱 요소들의 패러미터들을 제로 포커싱 기준 점들로서 설정하는 동작을 구비함을 특징으로 하는, 노광 방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    4 단계에서 레티클과 기판을 정렬하는 동작은, 기판 스테이지 상에 있는 기판 상의 지점들이 상기 레티클 상의 지점들에 대해 회전, 변환, 또는 스케일링 되도록 상기 기판 스테이지를 조정하는 동작을 구비함을 특징으로 하는, 노광 방법.
  21. 조명 광원과 조명 광학 시스템에 의해 노광 광을 다수의 구성 레티클 상에 조사하고, 이로써 투영 대물 렌즈 어셈블리가 제공하는 연결된 노광 시야를 통해 상기 다수의 구성 레티클 상의 패턴을 다수의 구성 기판상으로 전사하는, 투영식 노광 장치를 위한 노광 방법에 있어서,
    상기 각각의 구성 기판은 해당하는 구성 레티클과 함께 구성 노광 필드를 구성하고,
    상기 각 구성 노광 필드에 대하여 노광을 수행하기 위해서,1) 복수 개의 초점면 측정 요소들을 위한 측정 기준 영점면을 결정하고, 복수 개의 정렬 측정 요소들을 위한 기준 측정 초점면들을 결정하는 단계;
    2) 상기 기판상의 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들에 의해 수행되는 초점면 측정을 통해 상기 기판의 표면 프로파일의 수직 방향 변화에 대한 데이터를 획득하는 단계;
    3) 2단계에서 상기 복수 개의 초점면 측정 요소들에 의해 획득한 상기 기판의 표면 프로파일의 수직 방향 변화에 대한 데이터에 기반하여 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들의 초점 길이를 조정하는 단계;
    4) 상기 복수 개의 정렬 측정 요소들을 이용하여 상기 레티클과 상기 기판을 정렬하는 단계; 및
    5) 상기 정렬이 완료된 후 상기 기판을 노광하는 단계를 구비하며,
    상기 복수 개의 정렬 측정 요소들 각각은 대응하는 정렬 측정 요소의 초점면을 조정하여 조절될 수 있는 포커싱 요소를 포함함을 특징으로 하는, 노광 방법.
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