KR101395733B1

KR101395733B1 - 오버레이 측정 방법, 리소그래피 장치, 검사 장치, 처리 장치, 및 리소그래피 처리 셀

Info

Publication number: KR101395733B1
Application number: KR1020127000352A
Authority: KR
Inventors: 보프 아리에 덴
Original assignee: 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date: 2009-06-17
Filing date: 2010-06-03
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2030-06-03
Also published as: US8767183B2; NL2004815A; WO2010145951A2; TW201133161A; JP2012530366A; CN102460310B; JP5391333B2; KR20120034716A; WO2010145951A3; TWI447535B; US20100321654A1; CN102460310A

Abstract

오버레이 측정을 향상시키기 위해, 기판상의 제품 마커 격자를 리소그래피 장치에서 분광산란법을 사용하여 정렬 센서에 의해 측정한다. 제품 마커 격자의 횡단면 프로파일에 관한, 비대칭 등의 정보가 이러한 측정으로부터 판정된다. 오버레이 마커 격자를 레지스트 막에 프린트한 후에, 제품 마커 격자에 대한 오버레이 마커 격자의 횡방향 오버레이가 분광산란법에 의해 그리고 판정된 비대칭 정보를 적절한 프로세스 모델과 조합하여 측정된다. 정렬 센서 데이터를 사용하여 제품 격자를 재구성할 수 있고, 이 정보는 스케터로미터로 피드 포워드 되어, 제품의 스택 및 레지스트 격자를 측정하고, 스택에 의해 산란된 광은 오버레이를 계산하기 위해 스택의 모델의 재구성에 사용된다. 오버레이는 오버레이 오차의 보정을 위해 리소그래피 장치로 피드백될 수 있다.

Description

오버레이 측정 방법, 리소그래피 장치, 검사 장치, 처리 장치, 및 리소그래피 처리 셀 {METHOD OF OVERLAY MEASUREMENT, LITHOGRAPHIC APPARATUS, INSPECTION APPARATUS, PROCESSING APPARATUS AND LITHOGRAPHIC PROCESSING CELL}

본 발명은 리소그래피 기술에 의해 디바이스의 제조에 사용할 수 있는 오버레이(overlay)의 측정에 관한 것이다. 구체적으로 말하면, 본 발명은 기판상의 제1 마커의 속성을 측정하는 것, 기판상에 제2 마커를 정렬시키면서 프린트하는 것, 및 제1 마커에 대하여 제2 마커의 횡방향 오버레이를 측정하는 것에 관한 것이다.

리소그래피 장치(lithographic apparatus)는 원하는 패턴을 기판(substrate), 일반적으로는 기판의 타겟(target) 부분에 형성하는 기계 장치이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이 경우, IC를 구성하는 각각의 층에 형성할 회로 패턴을 만들기 위해, 마스크(mask) 또는 레티클(reticle)이라고도 부르는 패터닝(patterning) 디바이스를 사용할 수 있다. 이 패턴을 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼)상의 타겟 부분(예를 들어, 하나 또는 여러 개의 다이 중의 일부를 포함)에 전사할 수 있다. 패턴의 전사는 기판상에 제공되는 방사선 감응 재료(radiation-sensitive material)를 포함하는 층(레지스트 층)상에 상을 형성(imaging)하는 것에 이루어지는 것이 전형적이다. 일반적으로, 하나의 기판에는 연속으로 패턴화되는 이웃하는 타겟 부분들로 이루어진 망이 포함될 것이다. 일반적인 리소그래피 장치는 소위 스테퍼(stepper)와 스캐너(scanner)를 포함한다. 스테퍼는 타겟 부분에 있는 패턴 전체를 일시에 노광하는 방식으로 각각의 타겟 부분을 조사(irradiate)한다. 스캐너는 패턴을 방사 빔으로 소정의 방향("스캔" 방향)으로 주사함으로써 각각의 타겟 부분을 조사하는데, 스캔 방향에 평행한 방향 또는 역-평행 방향으로 기판을 주사하면서 타겟 부분을 조사한다. 이러한 패터닝 디바이스에 의해 기판에 패턴을 전사하는 것은 패턴을 기판상에 임프린트(imprint)하는 것에 의해 가능하다.

리소그래피 프로세스(lithographic process)을 모니터링하기 위해서는, 패턴화된 기판의 파라미터(parameter)를 측정(measure)할 필요가 있다. 이러한 파라미터의 예로서는, 기판 내에 또는 기판상에 형성된 연속하는 층들 사이의 오버레이 오차(overlay error)가 있다. 리소그래피 프로세스에서 형성되는 미세(microscopic) 구조를 측정하기 위한 기술이 많이 있으며, 그 중에는 주사 전자 현미경 및 다양한 전용 도구를 사용하는 방법 등이 있다. 전용 검사 도구 중 하나로서 스케터로미터(scatterometer)가 있다. 이 스케터로미터는 방사 빔을 기판 표면상의 타겟에 쏘아, 이로부터 산란되거나 반사되는 빔의 특성을 측정한다. 기판으로부터 반사 또는 산란되기 이전과 이후의 빔의 특성을 비교함으로써, 기판의 특성을 판단할 수 있다. 예를 들어 주지된 기판 특성에 관한 주지의 측정값을 갖는 라이브러리에 기억되어 있는 데이터와 반사된 빔을 비교함으로써, 기판의 특성을 판단할 수 있다. 스케터로미터로서, 크게 2가지 타입이 알려져 있다. 그중 하나인 분광 스케터로미터(spectroscopic scatterometer)는 기판상에 광대역 방사 빔을 쏘고, 특정의 좁은 각도 범위 내에서 산란하는 방사 빔의 스펙트럼(파장의 함수로서의 세기)을 측정하는 것이다. 다른 하나인 각도 분해 스케터로미터(angular resolved scatterometer)는 단색 방사 빔을 사용하여, 산란되는 방사 빔의 세기를 각도의 함수로서 측정하는 것이다.

디바이스는 층 단위로 구축되며, 오버레이(overlay)는 이들 층을 서로의 위에 정확하게 프린트하기 위한 리소그래피 장치의 능력을 판단하는 척도이다. 연속하는 층 또는 동일 층에서의 다수의 프로세스는 이전 층에 정확하게 정렬되어야 하며, 그렇지 않으면 구조체 간의 전기적 접촉이 불량하게 되어, 디바이스가 사양대로 성능을 발휘하지 못할 것이다. 오버레이는 이러한 정렬(alignment)의 정확도의 판단 척도이다. 오버레이가 양호하면, 디바이스 수율이 향상되고, 더 작은 제품 패턴도 프린트할 수 있게 된다. 패턴화된 기판에 형성된 연속하는 층들 사이의 오버레이 오차는 노광 장치(리소그래피 장치의 노광 장치)의 여러 부분에 의해 제어된다. 대부분은, 리소그래피 장치의 정렬 시스템이 기판의 정확한 부분에 방사선을 정렬시킨다.

오버레이는 "이미지 기반"의(박스 내에 박스가 있는) 기술 또는 회절 기반의 오버레이(DBO: Diffraction-Based Overlay) 계측법을 사용하여 측정될 수 있다. DBO는 "이미지 기반"의 기술에 비해 전 측정 불확실성(TMU: Total Measurement Uncertainty)이 양호하기 때문에 사용되는 최근 생긴 계측 기술이다. "이미지 기반"의 경우, 오버레이는 이전에 형성한 제품 층 내의 마커 패턴에 대한 레지스트 마커 패턴의 위치의 측정으로부터 도출될 수 있다. DBO의 경우, 오버레이는 간접적으로 측정되는데, 예를 들면 제품 층 격자 상에 적층된 상단 레지스트 격자와 같은 2개의 중첩되는 주기적 구조의 회절된 세기에서의 편차를 검출함으로써 간접적으로 측정된다.

그러나, 제품 층에서의 격자는 프로세스 효과(processing effect)에 의해 비대칭이 될 수 있다. 이러한 비대칭은 주지의 DBO 기술로는 직접 측정할 수 없으며, 매우 중요하게 될 수 있는 오버레이 측정 오차(나노미터 단위)를 생기게 할 수 있다. 이러한 오차는 TMU 측정에서는 눈에 띄게 드러나지 않기 때문에, 양호한 TMU(1nm보다 훨씬 작은)를 갖지만, 격자 비대칭(grating asymmetry)에 기인한 오버레이 오차가 크다. "이미지 기반"의 경우에, 제품 층 패턴의 비대칭에 의해 오버레이 측정 오차가 생길 수 있다.

제품 마커(바닥에 있는)에서의 비대칭의 측정은 격자와 같은 1차원의 주기적 구조체에만 한정되는 것은 아니다. 비대칭의 측정은 콘택 홀과 같은 2차원의 주기적인 구조체에도 적용될 수 있다.

실시예에 의하면, 기판상에서의 제1 마커(marker) 및 제2 마커의 횡방향 오버레이(lateral overlay)를 측정하는 방법이 제공된다. 본 방법은, 기판상에서, 제1 마커의 횡단면 프로파일(transverse profile)에 의해 정해지는 제1 마커의 특성(property)을 측정(measure)하는 단계; 측정된 제1 마커의 특성으로부터, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 정보를 판정(determine)하는 단계; 리소그래피 장치를 사용하여, 기판에 제2 마커를 정렬(alignment)시키면서, 기판상에 제2 마커를 프린트(print)하는 단계; 및 판정된 정보를 사용하여, 제1 마커에 대한 제2 마커의, 기판상에서의 횡방향 오버레이를 측정하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 의하면, 기판을 처리하기 위한 리소그래피 장치가 제공된다. 기판은 기판상에 제2 마커를 프린트하기 위해 제1 마커를 포함하며, 리소그래피 장치는, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 의해 정해지는 제1 마커의 특성을 측정하는 측정 장치를 포함하며, 측정 장치는, 제1 마커에 제1 방사 빔을 투영하는 제1 투영 시스템; 제1 마커로부터의 제1 방사선을 검출하는 제1 검출기; 및 검출된 제1 방사선을 사용하여 제1 마커의 특성을 판정하는 제1 프로세서를 포함하며, 리소그래피 장치는, 제1 검출기를 정렬 센서(alignment sensor)로서 사용하여 기판상에서의 제2 마커의 정렬을 제어하는 정렬 시스템; 및 제1 마커의 측정된 특성으로부터, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 정보를 판정하고, 정보를 리소그래피 장치로부터 출력시키는 제2 프로세서를 포함한다.

다른 실시예에 의하면, 기판상에서의 제1 마커 및 제2 마커의 횡방향 오버레이를 측정하기 위한 검사 장치가 제공된다. 검사 장치는, 제1 마커 및 제2 마커에 제2 방사 빔을 투영하는 제2 투영 시스템; 제1 마커 및 제2 마커와 상호작용하는 제2 방사선을 검출하는 제2 검출기; 검출된 제2 방사선을 사용하여 횡방향 오버레이를 판정하는 제3 프로세서; 및 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 정보를 수신하는 정보 수신 모듈을 포함하며, 검사 장치는 수신된 정보를 사용하여 제1 마커에 대한 제2 마커의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 측정하도록 구성된다.

다른 실시예에 의하면, 기판상에서의 제1 마커 및 제2 마커의 횡방향 오버레이를 처리하기 위한 처리 장치가 제공된다. 처리 장치는, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 의해 정해지는 제1 마커의 측정된 특성을 수신하는 마커 특성 수신 모듈(marker property receiving module); 제1 마커 및 제2 마커의 횡방향 오버레이 측정값을 수신하는 측정값 수신 모듈(measurement receiving module); 및 수신한 제1 마커의 측정된 특성으로부터, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 정보를 판정하고, 수신한 오버레이 측정값 및 판정된 정보를 사용하여 제1 마커에 대한 제2 마커의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 판정하는 프로세서를 포함한다.

다른 실시예에 의하면, 리소그래피 처리 셀(lithographic processing cell)이 제공된다. 리소그래피 처리 셀은, 기판상에 제2 마커를 프린트하기 위해 제1 마커를 구비하는 기판을 처리하기 위한 리소그래피 장치를 포함하며, 리소그래피 장치는, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 의해 정해지는 제1 마커의 특성을 측정하는 측정 장치를 포함하며, 측정 장치는, 제1 마커에 제1 방사 빔을 투영하는 제1 투영 시스템; 제1 마커로부터의 제1 방사선을 검출하는 제1 검출기; 및 검출된 제1 방사선을 사용하여 제1 마커의 특성을 판정하는 제1 프로세서를 포함하며, 리소그래피 장치는, 제1 검출기를 정렬 센서로서 사용하여 기판상에서의 제2 마커의 정렬을 제어하는 정렬 시스템; 및 제1 마커의 측정된 특성으로부터, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 정보를 판정하고, 정보를 상기 리소그래피 장치로부터 출력시키는 제2 프로세서를 포함하며, 리소그래피 처리 셀은, 제1 마커 및 제2 마커의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 측정하기 위한 검사 장치를 포함하며, 검사 장치는, 제1 마커 및 제2 마커에 제2 방사 빔을 투영하는 제2 투영 시스템; 제1 마커 및 제2 마커와 상호작용하는 제2 방사선을 검출하는 제2 검출기; 검출된 제2 방사선을 사용하여 횡방향 오버레이를 판정하는 제3 프로세서; 및 리소그래피 장치로부터 정보를 수신하는 정보 수신 모듈을 포함하며, 검사 장치는 수신한 정보를 사용하여 제1 마커에 대한 제2 마커의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 측정하도록 구성된다.

다른 실시예에 의하면, 측정 단계 및 판정 단계를 제어하기 위한 기계로 판독가능한 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되며, 명령어는 하나 또는 둘 이상의 프로그램가능한 프로세서로 하여금, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 의해 정해지는 제1 마커의 측정된 특성을 수신하도록 하고; 수신한 제1 마커의 측정된 특성으로부터, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 정보를 판정하도록 하며; 판정된 정보를 사용하여 제1 마커에 관한 제2 마커의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 측정하도록 한다.

다른 실시예에 의하면, 리소그래피 장치를 제어하기 위한 기계로 판독가능한 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되며, 명령어는 하나 또는 둘 이상의 프로그램가능한 프로세서로 하여금, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 의해 정해지는 제1 마커의 측정된 특성을 수신하도록 하고; 수신한 제1 마커의 측정된 특성으로부터, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 정보를 판정하고, 정보를 리소그래피 장치로부터 출력하도록 한다.

다른 실시예에 의하면, 검사 장치를 제어하기 위한 기계로 판독가능한 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되며, 명령어는 하나 또는 둘 이상의 프로그램가능한 프로세서로 하여금, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 정보를 수신하도록 하고; 수신한 정보를 사용하여 제1 마커에 대한 제2 마커의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 측정하도록 한다.

다른 실시예에 의하면, 제1 마커 및 제2 마커의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 처리하기 위한 기계로 판독가능한 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되며, 명령어는 하나 또는 둘 이상의 프로그램가능한 프로세서로 하여금, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 의해 정해지는 제1 마커의 측정된 특성을 수신하도록 하고; 제1 마커 및 제2 마커의 횡방향 오버레이 측정값을 수신하도록 하며; 수신한 제1 마커의 측정된 특성으로부터, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 정보를 판정하도록 하고; 수신한 오버레이 측정값과 판정된 정보를 사용하여 제1 마커에 대한 제2 마커의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 판정하도록 한다.

본 발명의 다양한 실시예의 구조와 동작 및 다른 특징과 장점에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 이하에 구체적으로 설명한다. 본 발명은 본 명세서에 개시된 특정의 실시예에 한정되지 않는다. 이들 실시예는 본 명세서에서 예시에 불과하다. 추가의 실시예에 대해서는 본 명세서에 포함된 내용으로부터 당업자에게 명백할 것이다.

본원에 포함되고 본 명세서의 일부를 이루는 첨부 도면은 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명을 예시하는 것이며, 본 발명의 원리를 설명하는 데에 도움을 주기 위한 것으로서, 당업자라면 이에 의해 본 발명을 제조 및 실시하는 것이 가능할 것이다.
도 1은 리소그래피 장치를 나타낸다.
도 2는 리소그래피 셀 또는 클러스터를 나타낸다.
도 3은 제1 스케터로미터를 나타낸다.
도 4는 제2 스케터로미터를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 리소그래피 셀을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 오버레이의 측정 방법의 플로차트를 나타낸다.
도 7은 2개의 상이한 프로세스으로부터 생기는 동일한 비대칭 프로파일을 갖는 제품 마커 구조체의 프로파일을 나타낸다.
도 8은 오버레이 격자의 노광 이전에 그리고 현상 이후의 적층된 마커 구조체의 프로파일을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 장치에 사용될 수 있는 컴퓨터 어셈블리를 나타낸다.
본 발명의 특징과 장점에 대해서는, 도면을 참조하여 이하에 개시된 상세한 설명으로부터 명백할 것이다. 유사한 참조 부호는 전 도면에서 대응하는 구성요소를 나타낸다. 도면에서, 유사한 참조 부호는 동일하거나, 기능적으로 유사하거나 및/또는 구조적으로 유사한 구성요소를 나타낸다. 도면에서, 어느 구성요소가 처음 언급된 도면은 대응하는 참조 부호에서의 맨 왼쪽 숫자로 표시된다.

본 명세서는 본 발명의 특징을 포함하는 하나 이상의 실시예를 개시한다. 개시된 실시예는 본 발명의 예시에 불과하다. 본 발명의 범위는 개시된 실시예에 한정되는 것이 아니다. 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정해진다.

개시된 실시예 및 명세서에서의 "실시예", "실시형태", "일실시예" 등의 용어는 개시된 실시예가 특정의 요소, 구조 또는 특징을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 그 특정의 요소, 구조 또는 특징을 필수적으로 포함하여야 하는 것은 아니라는 것을 의미한다. 또한, 이러한 표현이 반드시 동일한 실시예를 의미하는 것은 아니다. 또한, 특정의 요소, 구조 또는 특징이 실시예와 관련해서 기재된 경우에, 다른 실시예와 관련해서 이러한 요소, 구조 또는 특징이 명시적으로 개시되었는지 여부에 관계없이 당업자의 지식 내에서 유효하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예는 하나 이상의 프로세서에 의해 판독되어 실행될 수 있는 기계 판독가능한 매체에 기억된 명령어로서 구현될 수도 있다. 기계 판독가능한 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨팅 장치)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 기억 또는 전송할 수 있는 것이면 어떠한 메커니즘도 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계 판독가능한 매체로는, 판독전용 메모리(ROM); 랜덤 액세스 메모리(RAM); 자기 디스크 기억 매체; 광학 기억 매체; 플래시 메모리 장치; 전기, 광학, 음향 또는 그외 다른 형태의 전파 신호(예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 등을 예로 들 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등은 소정의 동작을 수행하는 것으로 본 명세서에 개시될 수 있다. 그러나, 이러한 설명은 설명의 편의를 위한 것이며, 이러한 동작은 사실상 컴퓨팅 장치, 프로세서, 컨트롤러, 또는 그외 다른 장치가 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 것이라는 것을 이해하여야 한다.

본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하기 전에, 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 환경의 예를 제시하는 것이 바람직할 것이다.

도 1은 리소그래피 장치(lithographic apparatus)를 개략적으로 나타내고 있다. 리소그래피 장치는 방사 빔(B)(radiation beam)[예를 들어, 자외선(UV) 방사 또는 원자외선(DUV) 방사]을 조절하도록 구성된 조명 시스템("일루미네이터"라고도 함)(IL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 또한 특정의 파라미터에 따라 패터닝 디바이스를 정확하게 위치 결정하도록 구성된 제1 위치결정 장치(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 기판(예를 들어, 레지스트로 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고 또한 특정의 파라미터에 따라 기판을 정확하게 위치 결정하도록 구성된 제2 위치결정 장치(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 타겟 부분(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함)상에 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PL)을 포함한다.

조명 시스템(illumination system)은 방사선(radiation)을 유도(directing), 정형(shaping) 또는 제어하기 위한, 굴절형(refractive), 반사형(reflective), 자기형(magnetic), 전자기형(electromagnetic), 정전형(electrostatic) 또는 그외 다른 유형의 광학 부품, 또는 이들의 임의의 조합 등의 다양한 종류의 광학적 구성요소를 포함할 수 있다.

지지 구조체(support structure)는 패터닝 디바이스를 지지한다. 즉, 패터닝 디바이스의 무게를 지탱하는 것이다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스의 배향, 리소그래피 장치의 설계, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되고 있는지 여부 등의 조건에 따라 그에 맞는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체는 기계 방식, 진공 방식, 정전 방식 또는 그외 다른 클램핑 기술을 사용하여 패터닝 디바이스를 유지할 수 있다. 지지 구조체는 필요에 따라 고정되거나 이동가능한 프레임 또는 테이블이 될 수 있다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를, 예를 들면 투영 시스템에 대하여 원하는 위치에 정확하게 배치되도록 하는 것이 가능하다. 본 명세서에서 사용되고 있는 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어는 모두 "패터닝 디바이스"라고 하는 더 일반적인 용어와 동일한 의미로서 고려될 수 있다.

본 명세서에서 사용되고 있는 "패터닝 디바이스"라고 하는 용어는 기판의 다겟 부분 내에 패턴을 형성하는 등 방사 빔의 단면에 패턴을 부여하기 위해 사용될 수 있는 것이면 어떠한 디바이스도 가능한 것으로 넓게 해석되어야 한다. 또한, 방사 빔에 부여되는 패턴은, 예를 들어 그 패턴이 위상 편이 요소(phase-shifting feature) 또는 소위 어시스트 요소(assist feature)를 포함하는 경우에는, 기판의 타겟 부분에의 원하는 패턴과 정확하게 일치하지 않을 수도 있다. 통상적으로, 방사 빔에 부여된 패턴은 집적 회로 등의 타겟 부분 내에 만들어지는 디바이스 내의 특정의 기능 층에 대응할 것이다.

패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형으로 할 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로서는, 마스크, 프로그램가능 미러 어레이(programmable mirror array), 및 프로그램가능 LCD 패널을 들 수 있다. 마스크는 리소그래피 분야에서는 주지되어 있으며, 바이너리(binary), 교대형 위상 편이(alternating phase-shift), 및 감쇠형 위상 편이(attenuated phase-shift) 등의 마스크 타입뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 타입을 포함한다. 프로그램가능 미러 어레이의 일례로서 소형의 미러(mirror)로 이루어진 매트릭스형 배치 구성을 채택한다. 소형 미러의 각각은 입사하는 방사 빔을 여러 방향으로 반사시키도록 개별적으로 경사지도록 될 수 있다. 경사진 미러는 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사 빔에 패턴을 부여한다.

본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이란 용어는, 사용되는 노광 방사에 적절한 또는 액침 액(immersion liquid)의 사용이나 진공(vacuum)의 사용 등과 같은 다른 요인에 적절한, 굴절형, 반사형, 반사 굴절형, 자기형, 전자기형, 및 정전형 광학 시스템 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 타입의 투영 시스템을 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 "투영 렌즈"(projection lens)라는 용어는, "투영 시스템"이라고 하는 더 일반적인 용어와 동일 의미로서 고려되어도 된다.

본 명세서에서 설명하는 바와 같이, 리소그래피 장치는 투과형 타입(예를 들어, 투과형 마스크를 채택)의 장치이다. 이와 달리, 리소그래피 장치를 반사형 타입(예를 들어, 앞서 설명한 타입의 프로그램가능 미러 어레이를 채택한 것 또는 반사 마스크를 채택한 것)의 장치로 해도 된다.

리소그래피 장치는 2개(2단) 또는 그 이상의 기판 테이블(및/또는 둘 이상의 마스크 테이블)을 갖는 타입으로 해도 된다. 이와 같은 "다중 단"을 갖는 장치에서, 추가의 테이블을 병렬로 사용해도 되고, 또는 예비 프로세스를 하나 이상의 테이블에서 실행하면서, 다른 하나 이상의 테이블을 노광에 사용해도 된다.

리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해, 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예를 들어 물에 의해 기판의 적어도 일부를 덮은 타입으로 해도 된다. 리소그래피 장치 내의 다른 공간, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이의 공간에, 액침 액을 추가하는 것도 가능하다. 액침 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는 것으로서 본 기술분야에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "액침"(immersion)이라는 용어는 기판 등의 구조체를 액체에 담그는 것이라기보다는 노광 중에 투영 시스템과 기판 사이에 액체가 위치하는 것을 의미한다.

도 1을 참조하면, 조명 시스템, 즉 일루미네이터(IL)는 방사 소스(radiation source)(SO)로부터 방사 빔을 수광한다. 예를 들어, 방사 소스가 엑시머 레이저인 경우에는, 방사 소스 및 리소그래피 장치를 별개의 구성 요소로 해도 된다. 이러한 경우에, 방사 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 보지 않으며, 방사 빔이 방사 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)까지 전달되는데, 예를 들어 적절한 유도 미러 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 구비하는 빔 전달 시스템(BD)(beam delivery system)에 의해 전달된다. 다른 경우로서, 예를 들어 방사 소스가 수은 램프인 경우에는, 방사 소스가 리소그래피 장치와 일체를 이루는 부분이 될 수 있다. 방사 소스(SO)와 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사 시스템을 구성할 수 있다.

일루미네이터(IL)는 방사 빔의 각도 세기 분포(angular intensity distribution)를 조절하는 조절기(adjuster)(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 동공 면 내의 세기 분포 중의 적어도 외측 및/또는 내측 반경 범위[통상, 시그마 외측(σ-outer) 및 시그마 내측(σ-inner)이라고 함]를 조절할 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인테그레이터(integrator)(IN)와 집광기(condenser)(CO) 등의 다른 각종 구성요소를 포함할 수 있다. 일루미네이터를 사용하여 방사 빔을 조절함으로써, 방사 빔의 단면에서의 원하는 균일성과 세기 분포를 얻을 수 있다.

방사 빔(B)은 지지 구조체[예를 들어, 마스크 테이블(MT)]상에 유지되는 패터닝 디바이스[예를 들어, 마스크(MA)]에 입사하고, 패터닝 디바이스에 의해 패턴화된다. 방사 빔(B)이 마스크(MA)를 지나, 투영 시스템(PL)을 통과하면, 투영 시스템에 의해, 기판(W)의 타겟 부분(C)에 빔이 집속된다. 제2 위치결정 장치(positioner)(PW)와 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭 디바이스, 선형 부호화기, 2-D 부호화기 또는 용량형 센서)를 사용하여, 기판 테이블(WT)을 정확하게 이동시켜, 예를 들어 여러 타겟 부분(C)을 방사 빔(B)의 경로(path) 내에 위치시킬 수 있다. 마찬가지로, 제1 위치결정 장치(PM) 및 다른 위치 센서(도 1에는 명시적으로 도시되어 있지 않음)를 사용하여, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계 검색 이후 또는 스캔 중에, 마스크(MA)를 방사 빔(B)의 경로에 대하여 정확하게 위치시킬 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은 제1 위치결정 장치(PM)의 일부를 형성하는 장행정(long-stroke) 모듈(개략적인 위치 결정) 및 단행정(short-stroke) 모듈(미세한 위치 결정)을 사용하여 구현될 수 있다. 마찬가지로, 기판 테이블(WT)의 이동은 제2 위치결정 장치(PW)의 일부를 형성하는 장행정 모듈 및 단행정 모듈을 사용하여 구현될 수 있다. 스테퍼의 경우에(스캐너와는 대조적으로), 마스크 테이블(MT)은 단행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 마스크(MA)와 기판(W)은 각각 마스크 정렬 마크(M1, M2)와 기판 정렬 마크(P1, P2)를 사용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이, 기판 정렬 마크는 특정의 타겟 부분에 위치하지만, 타겟 부분들 사이의 공간에 위치될 수도 있다(이들은 분리선 정렬 마크로서 알려져 있음). 마찬가지로, 하나 이상의 다이(die)가 마스크(MA) 상에 제공된 경우에, 마스크 정렬 마크는 다이와 다이 사이에 위치될 수 있다.

예시한 리소그래피 장치는 이하에 설명하는 모드 중 하나 이상의 모드에서 사용될 수 있다.

1. 단계적 모드(step mode)에서는, 마스크 테이블(MT)과 기판 테이블(WT)을 기본적으로 정지 상태로 유지하면서, 방사 빔에 부여되는 패턴 전체를 일시에 타겟 부분(C)에 투영한다(즉, 단일의 정적 노광). 이후, 기판 테이블(WT)을 X방향 및/또는 Y방향으로 이동시켜, 다른 타겟 부분(C)을 노광할 수 있다. 단계적 모드에서는, 노광 범위(exposure field)의 최대 크기에 의해, 단일의 정적 노광에서 결상되는 타겟 부분(C)의 크기가 제한된다.

2. 스캔 모드에서는, 마스크 테이블(MT)과 기판 테이블(WT)을 동시에 주사하면서, 방사 빔에 부여된 패턴이 타겟 부분(C)에 투영된다(즉, 단일의 동적 노광). 마스크 테이블(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도와 방향은 투영 시스템(PL)의 확대율(축소율) 및 상 반전 특성에 의해 정해질 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 범위의 최대 크기에 의해 단일 동적 노광에서의 타겟 부분의 폭(비주사 방향)이 제한되고, 주사 이동의 길이에 의해 타겟 부분의 높이(주사 방향)가 결정된다.

3. 그외 다른 모드의 경우, 마스크 테이블(MT)이 기본적으로 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하는 고정 상태에서, 기판 테이블(TW)을 고정시키거나 이동시키면서, 방사 빔에 부여된 패턴을 타겟 부분(C)에 투영한다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스 방사 소스(pulsed radiation source)를 채택하고, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)의 이동 후에 또는 스캔 중의 연속하는 방사 펄스 사이에서, 필요에 따라 갱신을 한다. 이 동작 모드는 앞서 설명한 것과 같은 타입의 프로그램가능한 미러 어레이 등의 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 사용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용할 수 있다.

앞서 설명한 모드를 조합한 것 및/또는 변형한 것이나, 또는 전혀 다른 모드를 채택해도 된다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 리소그래피 장치(lithography apparatus: LA)는 리소그래피 셀(lithography cell: LC), 또는 리소셀이나 클러스터라고도 부르는 리소그래피 셀의 일부를 형성하며, 리소그래피 셀은 노광 전 프로세스 및 노광 후 프로세스를 기판상에서 수행하기 위한 장치를 포함한다. 종래, 이들 장치는 레지스트 층을 침적하기 위한 스핀 코터(spin coater: SC), 노광을 마친 레지스트를 현상하기 위한 현상기(developer: DE), 냉각 플레이트(chill plate: CH), 및 베이크 플레이트(bake plate: BK)를 포함한다. 기판 핸들러 또는 로봇(RO)은 입출력 포트(I/O1, I/O2)로부터 기판을 집어서, 기판을 여러 프로세스 장치 사이로 이동시킨 후, 리소그래피 장치의 로딩 베이(loading bay: LB)로 운반한다. 이들 장치는 트랙(track)이라고도 부르는데, 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어를 받는다. 이러한 트랙 제어 유닛은 감시 제어 시스템(supervisory control system: SCS)에 의해 제어되고, 감시 제어 시스템은 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치를 제어한다. 이와 같이, 다양한 장치를 동작시켜, 처리량과 프로세스 효율을 최대로 할 수 있다.

리소그래피 장치에 의해 기판이 정확하면서 일관되게 노광되도록 하기 위하여, 노광을 마친 기판을 검사하여, 후속하는 층간의 오버레이 오차, 선 두께, 임계 치수(CD) 등과 같은 특성을 측정하는 것이 바람직하다. 오차가 검출된 경우에는, 특히 동일 배치(batch) 내의 다른 기판이 아직 노광되지 않을 정도로 검사가 신속히 이루어질 수 있으면, 후속하는 기판의 노광에 대하여 조정을 행할 수 있다. 또한, 이미 노광을 마친 기판에 대해서는 박리하고 재가공하여 수율을 향상시키거나 폐기하여 결함이 있는 기판에 대한 노광을 하지 않도록 할 수 있다. 기판의 타겟 부분 중의 일부에만 결함이 있는 경우에는, 양호한 타겟 부분에 대해서만 노광을 수행하는 것으로 할 수 있다.

검사(inspection) 장치는 기판의 특성, 특히 각 기판의 특성이 어떻게 다른가 또는 동일 기판 내의 각 층의 특성이 어떻게 다른가를 판정하는 데에 사용된다. 검사 장치는 리소그래피 장치(LA) 또는 리소셀(LC)에 통합되거나, 독립된 디바이스로 해도 된다. 측정을 신속하게 하기 위해서는, 검사 장치가 노광을 마친 레지스트 층의 특성을 노광 직후에 측정하도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 레지스트 내의 잠상(latent image)은 콘트라스트(contrast)가 매우 낮다. 즉, 레지스트 내에서 방사에 의해 노광된 부분과 노광되지 않은 부분 간의 굴절률의 차가 매우 작고, 또한 모든 검사 장치가 잠상을 유효하게 측정하기 위한 충분한 감응도(sensitivity)를 갖는 것은 아니다. 따라서, 노광후 베이크 단계(post-exposure bake step: PEB) 이후에 측정을 행하는 것이 좋은데, 이러한 노광후 베이크 단계는 노광을 마친 기판상에서 행해지는 제1 단계이며, 레지스트의 노광을 마친 부분과 노광을 하지 않은 부분 간의 콘트라스트를 증가시킨다. 이 단계에서, 레지스트 내의 상을 반잠상(semi-latent)이라고 할 수 있다. 또한, 레지스트의 노광을 마친 부분과 노광을 하지 않은 부분 중의 어느 하나가 제거된 시점에서의 현상을 마친 레지스트 상을 측정하는 것이 가능하며, 또는 에칭 등의 패턴 전사 단계 후에 현상을 마친 레지스트 상을 측정하는 것도 가능하다. 에칭 등의 패턴 전사 단계 후에 상을 측정하는 것은, 결함이 있는 기판을 재가공할 수 있는 가능성이 제한될 수 있지만, 유용한 정보를 제공할 수 있다.

도 3은 본 발명에 사용될 수 있는 스케터로미터(scatterometer)(SM1)를 도시하고 있다. 스케터로미터는 기판(W) 상에 방사를 투영하는 광대역(백색 광) 방사 프로젝터(2)를 포함한다. 반사된 방사선은 분광계 검출기(4)에 도달하며, 경면 반사된 방사의 스펙트럼(10)(파장의 함수로서의 세기)을 측정한다. 이 데이터에 기초해서, 처리 유닛(processing unit: PU)에 의해, 예를 들어 엄밀 결합 파 분석(Rigorous Coupled Wave Analysis) 및 비선형 회귀(non-linear regression)에 의해 또는 도 3의 하부에 도시한 바와 같은 유사 스펙트럼(simulated spectra)의 라이브러리와의 비교에 의해, 검출된 스펙트럼을 만드는 구조 또는 프로파일을 재구성할 수 있다. 일반적으로, 재구성에 대하여, 구조의 일반적인 형상은 이미 알려져 있으며, 구조를 만드는 프로세스에 의해 일부 파라미터가 예상되기 때문에, 구조의 파라미터 중 몇 개의 파라미터만을 스케터로미터 데이터로부터 판정되는 것으로 할 수 있다. 이러한 스케터로미터는 법선 입사 스케터로미터(normal-incidence scatterometer) 또는 경사 입사(oblique-incidence) 스케터로미터로서 구성될 수 있다.

도 4에는 본 발명에 사용될 수 있는 다른 스케터로미터(SM2)를 도시하고 있다. 이 스케터로미터에서는, 방사 소스(2)로부터 사출된 방사선이 렌즈 시스템(12)에 의해 집속되는데, 간섭 필터(interference filter)(13) 및 편광자(polarizer)(17)를 통과하여 부분 반사 면(16)에서 반사되고 개구수(NA)가 큰, 바람직하게는 적어도 0.9, 더 바람직하게는 적어도 0.95인 개구수를 갖는 현미경 대물 렌즈(15)를 통해, 기판(W) 상에 집속된다. 액침 스케터로미터(immersion scatterometer)는 개구수가 1을 넘는 렌즈를 구비하는 것도 가능하다. 이후, 반사된 방사선은 부분 반사 면(16)을 통과하여 검출기(18)에 도달하고, 검출기(detector)(18)에서 산란 스펙트럼이 검출된다. 검출기는 대물 렌즈(15)의 초점 거리(focal length)에 위치하는 후위 투영 동공 면(back-projected pupil plane)(11) 내에 배치될 수 있지만, 동공 면은 보조 광학 부품(도시 안 됨)에 의해 검출기에 재결상된(re-imaged) 것을 사용해도 된다. 동공 면(pupil plane)이라는 것은 방사의 반경 방향의 위치에 의해 입사각이 정해지고, 방사의 각도 위치에 의해 방사선의 방위각(azimuthi angle)이 정해지는 면이다. 검출기로서는, 기판 타겟(30)의 2차원 각도 산란 스펙트럼을 측정할 수 있는 2차원 검출기인 것이 바람직하다. 검출기(18)는, 예를 들어 CCD 또는 CMOS 센서의 어레이로 해도 되고, 예를 들어 프레임당 40 밀리초(millisecond)의 인테그레이션 시간(integration time)을 사용할 수 있다.

예를 들어, 입사하는 방사선의 세기를 측정하기 위해 기준 빔(reference beam)이 자주 사용된다. 방사선의 세기를 측정하기 위해서는, 방사 빔이 빔 스플리터(beam splitter)(16)에 입사하면, 그 일부가 기준 빔으로서 빔 스플리터를 통과하여 기준 미러(14)에 도달한다. 이후, 기준 빔은 동일 검출기(18)의 다른 부분에 투영된다.

일련의 간섭 필터(13)를 사용하여, 예를 들어 405-790nm 또는 그 이하, 예를 들어 200-300nm 정도의 범위 내에서 원하는 파장을 선택할 수 있다. 간섭 필터는 일련의 여러 필터를 구비하는 것이 아닌 동조가능한 것으로 해도 된다. 간섭 필터 대신에 격자(grating)를 사용할 수 있다.

검출기(18)는 단일 파장(또는 좁은 파장 범위)에서 산란 광의 세기를 측정하거나, 다수 파장에서 개별적으로 세기를 측정하거나, 어느 파장 범위 전체에서 세기를 측정하는 것이 가능하다. 또한, 검출기는 횡방향 자계(TM) 편광(transverse magnetic polarized light) 및 횡방향 전계(TE) 편광(transverse electric polarized light)의 세기를 별개로 측정할 수 있으며, 및/또는 TM 편광 및 TE 편광 간의 위상 차를 측정할 수도 있다.

에텐듀(etendue)가 크고 다중 파장의 혼합이 가능한 광대역 광원(즉, 광범위한 광 주파수 또는 파장, 이에 따라 색을 가지는 것)을 사용하는 것이 가능하다. 광대역 내의 다수의 파장은 Δλ의 대역폭과 적어도 2Δλ(즉, 대역폭의 2배)의 간격을 각각 갖는 것이 바람직하다. 방사 "소스"가 여러 개 있다는 것은 광섬유 묶음(fiber bundle)을 사용하여 분할된 확장 방사 소스의 여러 개의 부분이 될 수 있다는 것이다. 이에 의하면, 각도 분해 산란 스펙트럼을 다수 파장에서 병렬로 측정할 수 있다. 2D 스펙트럼보다 많은 정보를 포함하는 3D 스펙트럼(파장 및 2개의 서로 다른 각도)을 측정하는 것이 가능하다. 이에 의하면, 더 많은 정보를 측정할 수 있어서, 계측 프로세스의 안정성(robust)을 높일 수 있다. 이에 대해서는, 유럽특허 EP1,628,164A에 구체적으로 개시되어 있다.

기판(W) 상의 타겟(30)은, (a)격자가 프린트되고, 현상된 이후에 레지스트 실선(solid resist line)으로 된 줄(bar)이 형성되는 레지스트 층 격자(resist layer grating), 또는 (b)제품 층 격자(product layer grating), (c)제품 층 격자 위에 중첩되거나 인터리브된 레지스트 격자를 포함하는 오버레이 타겟 구조체 내의 복합 격자 스택이 될 수 있다. 줄은 에칭에 의해 기판에 형성해도 된다. 이 패턴은 리소그래피 투영 장치, 특히 투영 시스템(PL) 내의 색 수차(chromatic aberration)에 대하여 감응성을 가지며, 조명 대칭성 및 이러한 수차의 존재가 프린트된 격자 내에 다양하게 나타난다. 따라서, 프린트된 격자의 스케터로미터 데이터를 사용하여 격자를 재구성할 수 있다. 선폭 및 형상 등의 격자 파라미터는 프린트 단계 및/또는 다른 스케터로미터 프로세스의 정보로부터, 처리 유닛(PU)에 의해 수행되는 재구성 프로세스에 제공될 수 있다.

본 발명은 횡방향 오버레이(lateral overlay)의 측정의 실시예에 관한 것이다. 일실시예에서, 오버레이 측정은 제1 마커 및 제2 마커를 가진 구조체 상에서 이루어진다. 다양한 파장에 대한 위치 편차 등의 제1 마커의 특성은 분광산란 측정법(scatterometry)에 의해 측정된다. 이 특성은 제1 마커의 횡단면 프로파일(transverse profile)에 의해 정해지는 특성이다. 횡단면 프로파일은 측정된 특성에 영향을 주는 비대칭 또는 형상을 가질 수 있다. 비대칭 정보 등의, 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 정보는 측정된 특성으로부터 판정된다. 제2 마커를 프린트한 후에, 판정된 정보를 사용하여 오버레이 측정이 이루어진다. 이것은 제1 마커의 횡단면 프로파일의 영향에 대해 측정된 오버레이를 교정하는 효과를 갖는다. 예를 들어, 오버레이 오차는 제품 격자 비대칭의 효과에 대해 보정된다.

미국출원 공개번호 2006/0066855A1에 개시된 DBO 기술은 미지의 오버레이 오차에 미세한 오버레이 편차(또는 바이어스)가 추가된 다수의 격자의 사용을 포함하고 있다. 이 문헌을 본 명세서에 참조에 의해 포함한다.

도 5를 참조하면, 노광 장치 또는 리소그래피 장치(LA)와 리소그래피 셀(LC)는 일련의 출력 웨이퍼(88)에 대하여 여러 단계(82~87)를 통해 입력 웨이퍼(81)의 배치(batch)를 처리한다. 트랙(82)에 도입된 웨이퍼는 노광 장치(LA)로 전달하기 전에 스핀 코팅(spin coating) 단계(83)를 거치도록 처리된다. 정렬(alignment) 단계(84)에서, 위상 격자 정렬 센서(89)는 광 빔을 웨이퍼 상의 제품 층 격자(90)에 투영하고, 격자에 의해 산란되는 광을 검출한다. 위상 격자 정렬 센서는 기판상의 패턴에 의해 회절되는 회절 차수 사이의 위상차를 측정함으로써 위치 정보를 도출하는 특별한 종류의 스케터로미터이다. 이것은 전형적인 스케터로미터가 정상적으로는 여러 회절 차수 간의 위상차를 고려하지 않고, 회절 차수의 세기 또는 편광 상태만을 측정하기 때문에, 전형적인 스케터로미터로부터 정렬 센서를 구분하는 것이다.

비대칭 프로세서(91)는 산란된 광의 특성으로부터 제품 격자의 비대칭을 판정하고, 제품 격자 비대칭에 관한 정보를 후속하는 오버레이 측정에 피드 포워드한다. 웨이퍼(85)는 제품 패턴과 함께 오버레이 마커로 노광되고 레지스트가 현상되어(86), 제품 격자의 상단에 적층된 웨이퍼 상의 오버레이 마커를 프린트한다.

비대칭 정보는 오버레이 계산 프로세서(92)에 피드 포워드된다. 오버레이 계산 프로세서(92)는 제품 격자 비대칭에 관한 정보를 수신하는 수신 모듈(93)을 구비한다. 이 정보는 비대칭 프로세서(91)에 의해 구성된 제품 격자 프로파일의 모델을 포함할 수 있다. 이와 달리, 오버레이 계산 프로세서(92)는 제품 격자 비대칭에 관한 수신된 정보를 사용하여 제품 격자 프로파일의 모델을 자체적으로 구성할 수 있다. 위의 어느 경우에서나, 오버레이 계산 프로세서(92)는 적층 제품의 모델 및 제품 격자 프로파일의 모델을 사용 또는 포함하여 오버레이 격자 프로파일의 모델을 구축한다. 이후, 적층 모델을 사용하여, 오버레이 오프셋을 판정하고, 비대칭 정보를 사용하여 오버레이 오프셋 측정에 대한 비대칭의 효과를 최소로 한다.

계측 도구 또는 검사 장비는 웨이퍼 상의 레지스트 격자와 적층된 제품상에 광 빔을 투영하는 스케터로미터 광학 기계식 센서 하드웨어(94)를 포함한다. 이에 의해, 산란에 의해 제품 및 오버레이 격자와 상호작용하는 광을 검출한다.

일실시예에서, 스케터로미터 센서 하드웨어(94)는 오버레이 계산 프로세서(92)로부터 제어 신호를 수신하는 인터페이스(95)를 구비한다. 명령어에 의해 스케터로미터 센서(94)가 측정 설정치를 조정한다. 따라서, 비대칭 정보가 오버레이 계산 프로세서에 의해 사용되어 광 빔의 파장 및/또는 편광을 설정함으로써, 오버레이 측정에 대한 비대칭의 효과를 최소로 할 수 있다. 이에 추가로 또는 이와 달리, 상기와 동일한 목적을 위해, 스케터로미터 내에 검출기를 설정하는 데에 정보를 사용할 수 있다.

오버레이 계산 프로세서(92)는 스케터로미터 센서 하드웨어(94)에서 검출된 산란 광의 특성으로부터 오버레이를 판정한다. 오버레이 오프셋 데이터는 컨트롤러(96)에 제공되고, 컨트롤러는, 예를 들어 보정값(corrections)을 정렬 시스템에 제공하는 것에 의해, 오버레이에서의 오차의 보정을 위한 노광 장치(LA)의 피드백 수신 모듈(97)로 보정값을 다시 제공한다.

따라서, 웨이퍼 상의 제품 층 격자(90)는 단계 85에서 레지스트가 노광되기 전에 정렬 센서(89)에 의해 측정된다. 이들 제품 층 격자(90)는 웨이퍼 정렬에 사용될 수 있다.

단계 84에서 정렬 센서(89)에 의한 측정은 격자 비대칭의 존재를 나타내는 이하의 측정 중의 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.

1. 여러 파장에 대한 위치 변화(색들 사이에서의 위치 변동)의 측정;

2. 여러 차수에 대한 위치 변화(회절 차수 간의 위치 변동)의 측정; 및

3. 여러 편광에 대한 위치 변화(편광 사이에서의 위치 변동)의 측정.

이 데이터는, 본원에 참조에 의해 포함되는 미국특허 제6,961,116호에 개시된 바와 같이, 단일의 검출기와 4개의 상이한 파장을 가진 자체 참조 간섭계(self-referencing interferometer)를 사용하며,소프트웨어로 정렬 신호를 추출하는 SMASH(SMart Alignment Sensor Hybrid) 센서, 또는 본원에 참조에 의해 포함되는 미국특허 제6,297,876호에 개시된 바와 같이, 7개의 회절 차수의 각각을 전용의 검출기로 지향하는 Athena(Advanced Technology using High order ENhancement of Alignment) 등의 임의의 타입의 정렬 센서에 의해 취득될 수 있다.

측정된 비대칭 데이터에 추가로, 센서는 처리를 마친 격자에 존재하는 비대칭의 타입과 양의 식별을 가능하게 하는 다른 정보를 취득할 수 있다.

1. 다수의 입력 편광을 포함하는, 회절 각/차수의 함수로서의 회절된 세기 및/또는 편광; 및

2. 조명 광의 다수의 편광을 포함하는, 파장의 함수로서의 회절된 세기 및/또는 편광.

이러한 측정된 정보는 제품 층 격자 비대칭을 특징화(characterize)하는 데에 사용된다. 이러한 특징화는 스케터로미터에 사용되는 것과 동일 또는 유사한 기술을 사용하는 격자 프로파일의 재구성이 될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 측정된 제품 층 격자 비대칭은 계측 도구(91)에 피드 포워드 되어, 비대칭의 바닥 제품 층 격자에 의해 도입되는 오버레이 계측 오차를 보정하는 데에 사용된다. 이러한 보정을 위해, 프로세스 모델을 사용하여, 도 7을 참조하여 이하에 설명하는 처리를 마친 격자의 보정 위치를 취득할 수 있다. 프로세스 모델의 예는 화학 기계적 연마(CMP: Chemical Mechanical Polishing)에 의해 도입되는 디싱(dishing) 및 침식(erosion)의 크기 및 형상을 예측하는 모델 또는 에칭 프로세스에 의해 도입되는 에칭을 마친 프로파일의 형상을 예측하는 모델이다. 이들 프로세스 모델은 경험적 또는 이론에 기초한 것이 될 수 있다.

오버레이는 처리를 마친 격자에 대해서만 측정을 하는 정렬 센서로부터 취득되는 정보를 사용하여, 처리를 마친 격자의 상단 상의 레지스트 격자의 복합 격자 스택으로부터 산란된 광으로부터 취득될 수 있다. 이에 의하면, 처리를 마친 격자에 의해 도입되는 비대칭이 보정될 수 있는 것으로 고려되기 때문에, 오버레이의 측정을 보다 효과적으로 할 수 있게 된다.

웨이퍼는 웨이퍼를 정렬시키기 위해 정렬 센서에 의해 측정될 필요가 있기 때문에, 정렬 센서에 의해 수행되는 경우에, 특별한 계측 시간을 크게 허비하지 않고도, 이러한 제품 층 격자 비대칭 측정을 달성할 수 있다.

오버레이 계산 프로세서(92)는 스케터로미터(94)를 가진 계측 도구 내에 포함될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 리소그래피 장치가 비대칭 프로세서(asymmetry processor)(91)를 내부에 포함한다. 다른 실시예는, 종래의 리소그래피 장치 및 계측 도구와 함께 사용하기 위한 오버레이 프로세서로서, 예를 들어 리소그래피 장치로부터 제품 마커의 측정값을 수신하는 모듈(98), 스케터로미터로부터 제1 마커 및 제2 마커의 오버레이 측정값을 수신하는 모듈(99), 및 비대칭 프로세서(91)와 오버레이 계산 프로세서(92)의 기능을 수행하는 프로세서를 구비한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 오버레이 오프셋(overlay offset)을 측정하는 방법의 플로차트(20)를 나타낸다. 본 방법은 이하의 단계를 포함한다. 제품 마커 격자를 구비하고 레지스트로 코팅된 웨이퍼에 대하여, 기판상의 하나 이상의 제품 마커 격자의 특성을 측정하고(21); 제품 마커에 방사 빔을 투영하고, 제품 마커로부터 방사선을 검출함으로써, 검출된 방사선을 사용하여 제품 마커의 특성을 판정하며; 측정한 특성으로부터 비대칭 등과 같은 제품 마커 격자의 횡단면 프로파일에 관한 정보를 판정하고(22); 기판에 대한 오버레이 마커 격자의 정렬을 포함하여, 리소그래피 장치를 사용하여 레지스트 막 위에 오버레이 마커 격자를 프린트하고(23); 적절한 프로세스 모델과 조합하여 판정된 비대칭 모델을 사용하고, 마커 스택 상에 방사 빔을 투영하고, 마커 스택과 상호작용하는 방사선을 검출하며, 검출된 방사선을 사용하여 오버레이를 판정함으로써, 제품 마커 격자에 대하여 오버레이 마커 격자의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 측정한다(24). 이어서, 오버레이를 오버레이 오차의 보정을 위해 리소그래피 장치로 임의 선택적으로 피드백(25)시킬 수 있다.

웨이퍼 상의 제품 층 격자(90)는 정렬하는 동안 그리고 단계 85에서 레지스트가 노광되기 전에 정렬 센서(89)에 의해 측정될 수 있다. 이것은 시간 효율을 가지며, 오버레이 격자의 노광 직전의 최종 형태에서 제품 층 격자를 측정하는 장점을 갖는다. 그러나, 그외의 다른 시간, 예를 들어 정렬(정렬 센서를 이용)하기 이전 또는 이후, 코팅 과정과 노광 과정 사이(상이한 센서 및 특별한 계측 단계를 이용)에, 코팅하기 이전(상이한 센서와 특별한 계측 단계를 이용)에, 모든 층이 아직 침적되지 않은 경우의 제품 층이 검사되는 초기 단계, 예를 들어 AEI(After Etch Inspection)(상이한 센서와 특별한 계측 단계를 이용)에서, 제품 층 격자의 측정을 수행할 수도 있다.

도 7은 2개의 상이한 프로세스으로부터 생기는 제품 마커 구조체의 동일한 비대칭 프로파일을 개략적으로 나타낸다. 격자가 비대칭인 경우, 격자의 위치는 더 이상 고유하게 규정되지 않는다. 비대칭의 처리를 마친 격자의 경우, 실제의 위치는 격자 변형을 생기게 하는 물리적 메커니즘을 고려하여 판정될 수 있다. 특히, 소정의 프로세스는 격자의 좌측 에지와 우측 에지에 상이하게 영향을 미칠 수 있다. 프로세스의 모델이 없으면, 진짜 위치(true position)를 판정하는 것이 어렵다. 그러나, 이러한 좌측과 우측의 편차를 일으키는, 기초가 되는 물리적 프로세스를 고려함으로써, 정렬 센서로부터 취득한 측정을 마친 정보와 프로세스 모델을 사용하여, 진짜 위치를 도출하는 것이 가능하다.

도 8은 프로세스 모델이 진짜 위치를 판정하는 데에 어떻게 도움을 줄 수 있는지를 나타낸다. 실선(40, 41)은 제품 마커 격자 내의 하나의 트렌치(trench)의 동일한 비대칭 프로파일이다. 상이한 프로세스에 의해, 동일한 비대칭 프로파일(40, 41)에 대한 진짜 위치의 상이한 정의가 생길 수 있다. 프로파일(40)의 진짜 위치는 점선(42)이다. 이 경우, 제1 프로세스에서는 우측 에지(44)에만 재료(43)가 추가되었다. 프로파일(41)의 진짜 위치는 점선(45)이다. 이 경우에는, 제2 프로세스에서 우측 에지(47)에 대해서만 재료(46)가 제거되었다.

도 8은 오버레이 격자(30)의 노광 이전에 그리고 현상(31) 이후의 적층된 마커 구조체의 일부의 프로파일을 나타낸다(도 5에도 도시되어 있음). 도 7에서, 격자 내의 하나의 줄(bar)의 단면이 도시되어 있다. 기판(32)은 비대칭 프로파일을 갖는 제품 마커(35)의 하부에 위치하는 여러 층(33, 34)을 갖는다. 제품 마커(35)는 층(36, 37)으로 덮여 있으며, 이들 층 위에는 레지스트 층(38)이 증착되어 있다. 노광 단계 및 현상 단계 이후에, 오버레이 마커(39)를 형성한다. 제품 마커(35)의 예로는, 산화물 내에 매립된 구리 선, 실리콘 내에 에칭된 트렌치, 산화물 내의 폴리실리콘 돌출부가 있다. 층(33, 34, 36, 37)의 예로는, 반사방지 코팅(BARC: Bottom Anti Reflection Coating), 및 비정질 탄소 및 TEOS(테트라에틸오르토실리케이트) 등의 하드마스크 층이 있다.

본 발명의 실시예에서, 정렬 센서 데이터를 사용하여 바닥 제품 격자(bottom product grating)를 재구성할 수 있으며, 이 정보는 제품 및 레지스트 격자의 스택을 측정하는 스케터로미터에 피드 포워드 된다. 이러한 피드 포워드가 없으면, 스택을 재구성하는 매우 복잡한 작업은 실용성이 없는데, 미세한 오버레이 편차(또는 바이어스)가 추가된 다수의 격자를 갖는 주지의 기술이 사용되기 때문이다. 앞서 언급한 바와 같이, 이러한 기술은 여분의 스크라이브 레인 비용을 필요로 한다. 본 발명의 피드 포워드에 의하면, 오버래핑 레지스트와 제품 격자의 단지 하나의 세트를 필요로 하고 스택에 의해 산란된 광이 스택의 모델의 재구성에 사용되는 모델 기반의 오버레이가 가능하다. 또한, 오버레이의 효율적인 계산이 가능하고, 이에 의해 스크라이브 레인 비용을 절약할 수 있다.

비대칭 프로세서(91)와 오버레이 계산 프로세서(92)는, 도 9에 나타낸 바와 같은 하나 또는 둘 이상의 컴퓨터 어셈블리(60)에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 어셈블리(60)는 본 발명의 실시예에서 비대칭 프로세서(91) 또는 오버레이 계산 프로세서(92)의 형태로 된 전용 컴퓨터, 또는 이와 달리 리소그래피 장치를 제어하는 중앙 제어식 컴퓨터가 될 수 있다. 컴퓨터 어셈블리(60)는 컴퓨터로 실행가능한 코드를 구비하는 컴퓨터 프로그램 제품을 로딩하도록 구성될 수 있다. 이에 의하면, 커퓨터 프로그램 제품이 다운로드되는 경우, 컴퓨터 어셈블리(60)가 리소그래피 장치 및 검사 장비의 앞서 언급한 사용을 제어할 수 있다.

프로세서(27)에 접속된 메모리(29)는 하드 디스크(31), ROM(62), 전기적으로 소거가능한 프로그램가능 판독전용 메모리(EEPROM)(63) 또는 RAM(64) 등의 다수의 메모리 요소를 포함할 수 있다. 이들 메모리 요소가 모두 구비할 필요는 없다. 또한, 이들 메모리 요소는 프로세서(27)에 물리적으로 근접하거나 서로 물리적으로 근접하고 있을 필요도 없다. 이들을 멀리 떨어져서 배치해도 된다.

프로세서(27)는 키보드(65) 또는 마우스(66) 등의 몇몇 종류의 사용자 인터페이스에 접속될 수 있다. 당업자에게 잘 알려져 있는, 터치 스크린, 트랙 볼, 음성 변환기 등의 인터페이스도 사용할 수 있다.

프로세서(27)는 플로피 디스크(68) 또는 CDROM(69) 등과 같이, 데이터 캐리어에 데이터가 기억된 환경에서, 컴퓨터로 실행가능한 코드의 형태로 된 데이터를 판독하도록 구성된 판독 유닛(67)에 접속될 수 있다. 당업자에게 잘 알려져 있는 DVD 등의 데이터 캐리어를 사용해도 된다.

프로세서(27)는 모니터 또는 액정 표시 장치(LCD), 및 당업자에게 잘 알려져 있는 다른 종류의 디스플레이 등의 디스플레이(71)와 종이 매체에 있는 데이터를 프린트로 출력할 수 있는 프린터(70)에 접속될 수 있다.

프로세서(27)는 입출력(I/O)을 수행하는 송신기/수신기(73)에 의해, 공중 교환 전화망(PSTN), 근거리 통신망(LAN), 광역 통신망(WAN) 등의 통신 네트워크(72)에 접속될 수 있다. 프로세서(27)는 통신 네트워크(72)를 통해 다른 통신 시스템과 통신을 수행할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 오퍼레이터의 개인용 컴퓨터 등의 외부 컴퓨터(도시 안 됨)가 통신 네트워크(72)를 통해 프로세서(27)에 로그인할 수 있도록 해도 된다.

프로세서(27)는 병렬로 동작하는 다수의 처리 유닛 또는 독립된 시스템으로 구현될 수 있으며, 병렬로 동작하는 다수의 처리 유닛의 각각은 큰 프로그램의 부분 작업을 각각 실행하도록 구성될 수 있다. 처리 유닛은 여러 개의 서브 처리 유닛을 갖는 하나 이상의 메인 처리 유닛으로 분리될 수 있다. 프로세서(27)의 일부 처리 유닛은 다른 처리 유닛으로부터 멀리 떨어져 위치할 수도 있고 통신 네트워크(72)를 통해 통신을 수행할 수 있다.

본 명세서에서는 특히 집적 회로(IC)를 제조하기 위한 리소그래피 장치의 사용에 대하여 기재하고 있지만, 본 명세서에서 개시하는 리소그래피 장치는, 집적 광학 시스템의 제조, 자기 영역(magnetic domain) 메모리용 가이던스 및 검출 패턴, 평면형 표시 장치, 액정 표시 장치(LCD), 박막 자기 헤드 등과 같은 다른 응용도 가능하다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 대체 응용 예와 관련해서, 당업자라면, 본 명세서에서 "웨이퍼" 또는 "다이"라고 하는 용어를 사용하는 경우에는 항상 더 일반적인 용어인 "기판" 또는 "타겟 부분"과 각각 동의어인 것으로 이해하여야 한다. 본 명세서에서 사용되는 기판은, 예를 들어 트랙(통상, 기판에 레지스트 층을 도포하고, 노광된 레지스트를 현상하는 도구), 계측 도구 및/또는 검사 도구 내에서 노광의 전후에 처리하는 것이 가능하다. 이러한 것이 적용가능한 경우에는, 본 명세서의 개시는, 이와 같은 기판 처리 도구 및 다른 기판 처리 도구에 적용할 수 있다. 또한, 기판은, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위해 2회 이상 처리되는 경우가 있으며, 이에 따라 본 명세서에서 사용하는 기판이라고 하는 용어는 여러 번 처리된 층을 포함하는 기판도 의미하는 것으로 된다.

본 발명의 실시예의 사용에 대하여 광학 리소그래피와 관련해서 기재하고 있지만, 본 발명은 임프린트 리소그래프(imprint lithography)와 같은 다른 응용에도 사용할 수 있으며, 어느 경우에는 광학 리소그래피에 한정되는 것은 아니다. 임프린트 리소그래피에서는, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피에 의해, 기판상에 만들어지는 패턴이 정의된다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판에 공급된 레지스트 층 중에 프레스 가공되고, 기판상에 전자 방사, 열, 압력, 또는 이들의 조합을 적용하는 것에 의해 레지스트를 경화시킨다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화되고 레지스트 내에 패턴을 남긴 후에, 레지스트의 밖으로 이동시킨다.

본 명세서에서 사용되는 "방사" 및 "빔"이라고 하는 용어는 자외선(UV) 방사(예를 들어, 파장이 365nm, 355nm, 248nm, 193nm, 157nm 또는 126nm의 파장을 갖는 것), 극단 자외선(EUV) 방사(예를 들어, 5-20nm 범위의 파장을 가짐), 및 이온 빔이나 전자 빔 등의 입자 빔을 포함하는 여러 유형의 전자기 방사를 포함하는 의미로 사용된다.

"렌즈"라고 하는 용어는 문맥에 따라 굴절, 반사, 자기, 전자기, 및 정전형의 광학적 컴포넌트를 포함하는 다양한 유형의 광학적 구성요소 중의 하나 또는 이들의 조합을 의미할 수 있다.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 위에서 설명한 것 이외의 태양으로 실시하는 것도 가능하다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시한 방법을 나타내는 하나 이상의 기계 판독가능한 명령의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램 또는 이와 같은 컴퓨터 프로그램이 기억된 데이터 기록 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 디스크 또는 광 디스크)의 형태로 해도 된다.

< 맺는 말 >

발명의 내용 및 요약서 부분이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 설명은 청구범위를 해석하는 데에 사용하는 것으로 이해하여야 한다. 발명의 내용 및 요약서 부분은 발명자가 발명한 것으로 보는 본 발명의 하나 이상의 실시예를 개시할 수 있지만 모든 실시예를 개시한 것은 아니므로, 본 발명과 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본 발명을 특정 기능 및 이들의 상관관계의 구현을 나타내는 기능적 블록을 사용하여 설명하였다. 이들 기능 블록의 경계는 설명의 편의를 위해 본 명세서에서 임의로 규정한 것이다. 특정의 기능 및 이들의 상관관계가 적절하게 수행되는 한, 대체가능한 경계를 규정하는 것이 가능하다.

특정의 실시예에 대한 이상의 설명은, 본 기술분야의 지식으로부터, 본 발명의 일반적인 개념을 벗어남이 없이, 과도한 실험을 하지 않고도, 이러한 특정의 실시예의 다양한 응용을 위해 용이하게 변경 및/또는 적응할 수 있는 본 발명의 일반적인 특징을 완전히 명시하고 있다. 따라서, 이러한 적응 및 변경은 본 명세서에서 제시하는 내용 및 안내에 기초하여, 개시된 실시예의 의미 및 등가의 범위 내에 속하는 것으로 해석된다. 본 명세서에서 사용되는 표현이나 용어는 설명의 목적을 위한 것이며 제한하기 위한 것이 아니라는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 표현이나 용어는 그 내용이나 안내의 관점에서 당업자에 의해 해석되는 것으로 이해하여야 한다.

본 발명의 범위는 상기 개시한 실시예에 의해 제한되어서는 안 되며, 이하의 청구범위와 그 등가의 범위에 의해서만 정의되어야 한다.

Claims

기판상에서의 제1 마커(marker) 및 제2 마커의 횡방향 오버레이(lateral overlay)를 측정하는 방법으로서,
상기 기판상에서, 상기 제1 마커의 횡단면 프로파일(transverse profile)에 의해 정해지는 상기 제1 마커의 특성(property)을 측정(measure)하는 단계;
측정된 제1 마커의 특성으로부터, 상기 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 비대칭 정보를 판정(determine)하는 단계;
리소그래피 장치를 사용하여, 상기 기판에 상기 제2 마커를 정렬(alignment)시키면서, 상기 기판상에 제2 마커를 프린트(print)하는 단계; 및
판정된 비대칭 정보를 사용하여, 상기 제1 마커에 대한 상기 제2 마커의, 기판상에서의 횡방향 오버레이를 측정하는 단계
를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 마커의 특성을 측정하는 단계는,
상기 제1 마커에 제1 방사 빔(radiation beam)을 투영(project)하는 단계;
상기 리소그래피 장치의 정렬 센서(alignment sensor)를 사용하여 상기 제1 마커로부터의 제1 방사선을 검출(detect)하는 단계; 및
검출된 제1 방사선을 사용하여 상기 제1 마커의 특성을 판정하는 단계를 포함하며,
상기 제2 마커를 정렬시키는 단계는 상기 정렬 센서를 사용하여 수행되는, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 비대칭 정보를 판정하는 단계는 상기 제1 마커의 프로세스 모델(process model)을 사용하여 상기 제1 마커의 적어도 일부분의 모델(model)을 구축(construct)하는 단계를 포함하는, 방법.
삭제
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 횡방향 오버레이를 측정하는 단계는,
상기 제1 마커 및 제2 마커에 제2 방사 빔을 투영하는 단계;
상기 제1 마커 및 제2 마커와 상호작용하는 제2 방사선을 검출하는 단계; 및
검출된 제2 방사선을 사용하여 상기 횡방향 오버레이를 판정하는 단계를 포함하는, 방법.
삭제
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
측정된 횡방향 오버레이를 오버레이 오차(overlay errors)의 보정을 위해 리소그래피 장치에 피드백하는 단계를 더 포함하는 방법.
기판을 처리하기 위한 리소그래피 장치에 있어서,
상기 기판은 상기 기판상에 제2 마커를 프린트하기 위해 제1 마커를 포함하며,
상기 리소그래피 장치는, 상기 제1 마커의 횡단면 프로파일에 의해 정해지는 상기 제1 마커의 특성을 측정하는 측정 장치를 포함하며,
상기 측정 장치는,
상기 제1 마커에 제1 방사 빔을 투영하는 제1 투영 시스템;
상기 제1 마커로부터의 제1 방사선을 검출하는 제1 검출기; 및
검출된 제1 방사선을 사용하여 상기 제1 마커의 특성을 판정하는 제1 프로세서를 포함하며,
상기 리소그래피 장치는,
상기 제1 검출기를 정렬 센서(alignment sensor)로서 사용하여 상기 기판상에서의 상기 제2 마커의 정렬을 제어하는 정렬 시스템; 및
상기 제1 마커의 측정된 특성으로부터, 상기 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 비대칭 정보를 판정하고, 상기 비대칭 정보를 상기 리소그래피 장치로부터 출력시키는 제2 프로세서를 포함하는, 리소그래피 장치.
제10항에 있어서,
상기 제2 프로세서는 상기 제1 마커의 적어도 일부분의 모델을 구축함으로써 상기 비대칭 정보를 판정하는, 리소그래피 장치.
삭제
기판상에서의 제1 마커 및 제2 마커의 횡방향 오버레이를 측정하기 위한 검사 장치에 있어서,
상기 제1 마커 및 제2 마커에 제2 방사 빔을 투영하는 제2 투영 시스템;
상기 제1 마커 및 제2 마커와 상호작용하는 제2 방사선을 검출하는 제2 검출기;
검출된 제2 방사선을 사용하여 횡방향 오버레이를 판정하는 제3 프로세서; 및
상기 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 비대칭 정보를 수신하는 정보 수신 모듈
을 포함하며,
상기 검사 장치는 수신된 비대칭 정보를 사용하여 상기 제1 마커에 대한 상기 제2 마커의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 측정하도록 구성되는, 검사 장치.
제13항에 있어서,
상기 검사 장치는 상기 수신된 비대칭 정보에 응답하여 상기 제2 방사 빔의 투영을 설정(configure)하는 검사 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
제13항 또는 제14항에 있어서,
측정된 횡방향 오버레이를 오버레이 오차의 보정을 위해 리소그래피 장치에 피드백하도록 구성된 피드백 모듈(feedback module)을 더 포함하는 검사 장치.
기판상에서의 제1 마커 및 제2 마커의 횡방향 오버레이를 처리하기 위한 처리 장치에 있어서,
상기 제1 마커의 횡단면 프로파일에 의해 정해지는 상기 제1 마커의 측정된 특성을 수신하는 마커 특성 수신 모듈(marker property receiving module);
상기 제1 마커 및 제2 마커의 횡방향 오버레이 측정값을 수신하는 측정값 수신 모듈(measurement receiving module); 및
수신한 상기 제1 마커의 측정된 특성으로부터, 상기 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 비대칭 정보를 판정하고, 수신한 오버레이 측정값 및 판정된 비대칭 정보를 사용하여 상기 제1 마커에 대한 상기 제2 마커의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 판정하는 프로세서
를 포함하는, 처리 장치.
제20항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제1 마커의 적어도 일부분의 모델을 구축함으로써 상기 비대칭 정보를 판정하도록 구성된, 처리 장치.
삭제
제20항 또는 제21항에 있어서,
상기 판정된 횡방향 오버레이를 오버레이 오차의 보정을 위해 리소그래피 장치에 피드백하도록 구성된 피드백 모듈을 더 포함하는 처리 장치.
리소그래피 처리 셀(lithographic processing cell)에 있어서,
상기 리소그래피 처리 셀은, 기판상에 제2 마커를 프린트하기 위해 제1 마커를 구비하는 상기 기판을 처리하기 위한 리소그래피 장치를 포함하며,
상기 리소그래피 장치는, 상기 제1 마커의 횡단면 프로파일에 의해 정해지는 상기 제1 마커의 특성을 측정하는 측정 장치를 포함하며,
상기 측정 장치는,
상기 제1 마커에 제1 방사 빔을 투영하는 제1 투영 시스템;
상기 제1 마커로부터의 제1 방사선을 검출하는 제1 검출기; 및
검출된 제1 방사선을 사용하여 상기 제1 마커의 특성을 판정하는 제1 프로세서를 포함하며,
상기 리소그래피 장치는,
상기 제1 검출기를 정렬 센서로서 사용하여 상기 기판상에서의 상기 제2 마커의 정렬을 제어하는 정렬 시스템; 및
상기 제1 마커의 측정된 특성으로부터, 상기 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 비대칭 정보를 판정하고, 상기 비대칭 정보를 상기 리소그래피 장치로부터 출력시키는 제2 프로세서를 포함하며,
상기 리소그래피 처리 셀은, 상기 제1 마커 및 제2 마커의 상기 기판상에서의 횡방향 오버레이를 측정하기 위한 검사 장치를 포함하며,
상기 검사 장치는,
상기 제1 마커 및 제2 마커에 제2 방사 빔을 투영하는 제2 투영 시스템;
상기 제1 마커 및 제2 마커와 상호작용하는 제2 방사선을 검출하는 제2 검출기;
검출된 제2 방사선을 사용하여 횡방향 오버레이를 판정하는 제3 프로세서; 및
상기 리소그래피 장치로부터 상기 비대칭 정보를 수신하는 정보 수신 모듈을 포함하며,
상기 검사 장치는 수신한 비대칭 정보를 사용하여 상기 제1 마커에 대한 상기 제2 마커의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 측정하도록 구성되는, 리소그래피 처리 셀.
제1항 또는 제2항에 의한 방법의 측정 단계 및 판정 단계를 제어하기 위한 기계로 판독가능한 명령어의 하나 이상의 시퀀스가 저장되는 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서,
상기 명령어는 하나 또는 둘 이상의 프로그램가능한 프로세서로 하여금,
상기 제1 마커의 횡단면 프로파일에 의해 정해지는 제1 마커의 측정된 특성을 수신하도록 하고;
수신한 상기 제1 마커의 측정된 특성으로부터, 상기 제1 마커의 횡단면 프로파일에 관한 비대칭 정보를 판정하도록 하며; 및
판정된 비대칭 정보를 사용하여 상기 제1 마커에 관한 상기 제2 마커의 기판상에서의 횡방향 오버레이를 측정하도록 하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제