KR20240117656A - 단일 조명 소스로부터 다수의 조명 스폿을 생성하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

타겟에 지향된 조명의 스폿들이 설명된다. 조명의 스폿은 단일 조명 소스로부터 생성된다. 웨이퍼 정렬 센서 내에 흔히 생기는 고스트 반사가 감소되거나 제거된다. 제 1, 제 2, 및 제 3 스폿 미러가 설명된다. 제 1 스폿 미러는 조명을 제 1 축을 따라서 수광하고, 조명의 제 1 부분을 제 1 축으로부터 멀어지게 반사하며, 조명의 제 2 부분을 제 1 축을 따라서 투과시킨다. 제 2 스폿 미러는 반사된 조명의 제 1 부분을 수광하고, 조명의 제 3 부분을 제 2 축을 따라서 적어도 부분적으로 반사한다. 제 3 스폿 미러는 조명의 제 4 부분을 수광하고 제 3 축을 따라서 완전히 반사한다. 조명의 세 개의 상이한 스폿을 생성하도록, 조명의 제 2 부분, 제 3 부분, 및 제 4 부분은 서로에 대하여 상이한 각도에서 타겟을 따라서 지향된다.

Description

단일 조명 소스로부터 다수의 조명 스폿을 생성하기 위한 시스템 및 방법

관련 출원들에 대한 상호 - 참조

본 출원은 2021년 12월 23일에 출원된 미국 가특허출원 번호 제 63/293,260의 우선권을 주장하며, 이것은 그 전체 내용이 원용되어 본원에 통합된다.

본 발명은 일반적으로 단일 조명 소스로부터 다수의 조명 스폿을 생성하는 것에 관한 것이다.

리소그래피 투영 장치는, 예컨대 집적회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)는 IC의 각 층에 대응하는 패턴("설계 레이아웃")을 포함하거나 제공하고, 이러한 패턴은 타겟부를 패터닝 디바이스 상의 패턴을 통해 조사하는 것과 같은 방법으로, 방사선-감응 재료("레지스트")의 층으로 코팅된 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟부(예를 들어 하나 이상의 다이를 포함함) 위로 전사될 수 있다. 일반적으로, 단일 기판은 리소그래피 투영 장치에 의하여 패턴이 한번에 하나의 타겟부 씩 연속적으로 전달될 복수 개의 인접한 타겟부를 포함한다. 리소그래피 투영 장치의 하나의 타입에서, 전체 패터닝 디바이스 상의 패턴은 한 번에 하나의 타겟부 상에 전사된다. 이러한 구성은 공통적으로 스테퍼라고 불린다. 일반적으로 스텝-앤-스캔 장치라고 불리는 다른 장치에서는, 기판을 기준 방향에 대해 병렬 또는 역병렬로 이동시키는 것과 동시에 투영 빔은 주어진 기준 방향("스캐닝" 방향)에서 패터닝 디바이스 위를 스캐닝한다. 패터닝 디바이스 상의 패턴의 다른 부분들이 점진적으로 하나의 타겟부로 전사된다. 일반적으로, 리소그래피 투영 장치는 축소 인자 M(예를 들어, 4)을 가질 것이기 때문에, 기판이 이동되는 속도 F는 투영 빔이 패터닝 디바이스를 스캐닝하는 속도의 1/M 배가 될 것이다. 본 명세서에서 설명된 바와 같은 리소그래피 디바이스에 대한 더 많은 정보는 예를 들어 US 6,046,792 호에서 찾을 수 있는데 이것은 본 명세서에서 원용에 의해 통합된다.

패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사하기 이전에, 기판은 레지스트 코팅, 및 소프트 베이크(soft bake)와 같은 다양한 프로시저를 거칠 수 있다. 노광 이후에, 기판은 노광-후 베이크("post-exposure bake"; PEB), 현상, 하드 베이크 및 전사된 패턴의 측정/검사와 같은 다른 프로시저("노광후 프로시저")를 거칠 수 있다. 프로시저들의 이러한 어레이는 디바이스, 예를 들어 IC의 각 층을 제작하는 기초로서 사용된다. 그러면, 기판은 모두 디바이스의 각 층을 마감하기 위한 것인, 에칭, 이온-주입(도핑), 금속피복(금속), 산화, 증착, 화학기계 연마 등과 같은 다양한 프로세스를 거칠 수도 있다. 디바이스 내에 여러 층들이 필요하다면, 전체 프로시저, 또는 그의 변형이 각 층에 대해 반복된다. 결국, 디바이스는 기판 상의 각각의 타겟부에 존재하게 될 것이다. 그러면, 각각의 디바이스들이 캐리어 상에 장착되고, 핀에 연결되는 등이 될 수 있도록, 이러한 디바이스들은 다이싱 또는 소잉과 같은 기법에 의하여 서로 분리된다.

따라서, 반도체 디바이스와 같은 디바이스를 제조하는 것은, 통상적으로 여러 제조 프로세스를 사용하여 기판(예를 들어, 반도체 웨이퍼)을 처리하여 디바이스의 다양한 피쳐 및 다수의 층을 형성하는 것을 수반한다. 이러한 층들과 피쳐는 통상적으로, 예를 들어 증착, 리소그래피, 에칭, 침착, 화학-기계적 연마, 및 이온 주입을 사용하여 제작되고 처리된다. 다수의 디바이스는 기판 상의 복수 개의 다이 위에 제작된 후 개개의 디바이스로 분할될 수 있다. 이러한 디바이스 제조 프로세스는 패터닝 프로세스라고 간주될 수 있다. 패터닝 프로세스는 기판 상에 패터닝 디바이스의 패턴을 전사하기 위한, 리소그래피 장치 내의 패터닝 디바이스를 사용한 광학 및/또는 나노주입 리소그래피와 같은 패터닝 단계와, 통상적이지만 선택적으로, 현상 장치에 의한 레지스트 현상, 베이크 툴을 사용한 기판의 베이킹, 에칭 장치를 사용하여 수행되는 패턴을 사용한 에칭, 증착 등과 같은 하나 이상의 관련된 패턴 처리 단계를 수반한다.

리소그래피는 IC와 같은 디바이스의 제조 중의 중심적인 단계이고, 여기에서 기판 상에 형성된 패턴들은 마이크로프로세서, 메모리 칩 등과 같은 디바이스의 기능성 소자를 형성한다. 유사한 리소그래피 기법은 평판 디스플레이, 마이크로-전기 기계 시스템(MEMS) 및 다른 디바이스를 형성하는 데에도 사용된다.

반도체 제조 프로세스가 계속하여 발전함에 따라, 디바이스 당 트랜지스터와 같은 기능성 소자들의 개수는 일반적으로 "무어' Moore)의 법칙"이라고 불리는 경향을 따라서 수 십 년에 걸쳐 지속적으로 증가하는 반면에, 기능성 소자들의 치수는 계속하여 감소되어 왔다. 현재의 기술 상태에서, 디바이스의 층들은, 설계 레이아웃을 심-자외선 조명 소스로부터의 조명을 사용하여 기판 상에 투영하는 리소그래피 투영 장치를 사용하여 제조되어, 100 nm보다 훨씬 적은, 즉 조명 소스(예를 들어, 193 nm 조명 소스)로부터의 방사선의 반파장보다 작은 치수를 가지는 각각의 기능성 소자를 생성한다.

리소그래피 투영 장치의 종래의 분해능 한계보다 작은 차원의 피쳐들이 인쇄되는 이러한 프로세스는 일반적으로 분해능 공식 CD = k₁×λ/NA에 따른 저-k₁ 리소그래피라고 알려져 있고, 여기에서 λ 는 채용된 방사선의 파장이고(현재 대부분의 경우에 248nm 또는 193nm임), NA는 리소그래피 투영 장치 내의 투영 광학기의 개구수이며, CD는 "임계 치수"-일반적으로는 인쇄된 최소 피쳐 크기-이고, k₁은 실험에 따른 분해능 인자이다. 일반적으로, k₁이 더 작을 수록 특정한 전기적 기능성과 성능을 얻기 위해서 디자이너에 의하여 계획된 형상과 치수를 닮은 패턴을 기판 상에 재현하는 것은 더 어려워진다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 복잡한 미세-튜닝 단계들이 리소그래피 투영 장치, 설계 레이아웃, 또는 패터닝 디바이스에 적용된다. 예를 들어, 이것은 NA 및 광학적 코히어런스 셋팅의 최적화, 맞춤화된 조명 방식, 위상 시프트 패터닝 디바이스의 사용, 설계 레이아웃에서의 광학 근접 보정(optical proximity correction; OPC, 가끔 "광학 및 프로세스 보정"이라고도 불림), 또는 일반적으로 "분해능 향상 기법(resolution enhancement technique; RET)"이라고 규정되는 다른 방법을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

광학 요소의 배열을 이용하여 다수의 조명 스폿이 생성된다. 다수의 조명 스폿은 여러 계측 마크 및/또는 기타 타겟을 동시에 조명하기 위해서, 및/또는 다른 목적을 위하여 사용될 수 있다. 광학 요소의 배열은 다수의 조명 스폿을 생성하는 다른 방법들에 비해 비교적 저비용이며 기존의 계측 시스템과 호환된다. 유리하게도, 본 발명의 시스템과 방법은 축외 조명 스폿을 제공하여, 그러한 시스템에서 세기 채널 측정치로부터 고스트 반사를 분리할 수 있게 한다. 추가적인 광 경로는 집광된 공간 내에서 서로 다른 각도로 생성되어, 타겟 상에 별개의 조명 스폿을 형성한다. 조명 스폿은, 예를 들어 타겟 상의 하나의 축을 따라 배열되거나 2차원 패턴으로 배열될 수 있다.

일 실시형태에 따르면, 타겟에 지향되도록 구성된 조명의 스폿을 생성하기 위한 시스템이 제공된다. 이러한 시스템은 조명 소스로부터 제 1 축을 따라 조명을 수광하고, 조명의 제 1 부분을 제 1 축으로부터 멀어지게 반사하며, 조명의 제 2 부분을 제 1 축을 따라 투과시키도록 구성된 제 1 광학 요소를 포함한다. 이러한 시스템은 반사된 조명의 제 1 부분을 수광하고, 조명의 제 3 부분을 제 1 축과 상이한 각도에 있는 제 2 축을 따라 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된 제 2 광학 요소를 포함한다. 조명의 제 2 부분과 제 3 부분은 퓨필 평면에서 서로에 대해 각도를 이루며 타겟을 향해 지향되어, 타겟 상에 두 개의 상이한 조명 스폿을 생성한다.

일부 실시형태에서, 시스템이, 조명의 제 4 부분을 수광하고, 제 1 축 및 제 2 축과 상이한 각도에 있는 제 3 축을 따라 완전히 반사하도록 구성된 제 3 광학 요소를 포함한다. 조명의 제 4 부분은 제 2 광학 요소에 의해 투과된다. 조명의 제 2 부분, 제 3 부분 및 제 4 부분은 퓨필 평면에서 서로 다른 각도로 타겟을 향해 지향되어 타겟 상에 세 개의 상이한 조명 스폿을 생성한다.

일부 실시형태에서, 제 1 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿(on-axis spot)을 포함하고, 제 2 축 및 제 3 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿(off-axis spots)을 포함한다. 일부 실시형태에서, 축외 스폿이 고스트 반사를 줄이거나 제거하도록 구성된다.

일부 실시형태에서, 제 1 광학 요소, 제 2 광학 요소 및 제 3 광학 요소가 서로에 대해 이동 가능하다. 일부 실시형태에서, 제 1 광학 요소, 제 2 광학 요소 및/또는 제 3 광학 요소의 이동이 타겟 상의 대응하는 조명 스폿의 위치를 조절하도록 구성된다. 일부 실시형태에서, 이러한 이동이 제 1 광학 요소, 제 2 광학 요소 및/또는 제 3 광학 요소를 기울이거나, 제 1 광학 요소, 제 2 광학 요소 및 제 3 광학 요소 중 하나 이상 사이의 거리를 변경하는 것을 포함한다.

일부 실시형태에서, 제 1 광학 요소, 제 2 광학 요소 및 제 3 광학 요소가 스폿 미러를 각각 포함한다. 일부 실시형태에서, 제 1 광학 요소는 부분 반사성이고, 제 2 광학 요소는 적어도 부분 반사성이며, 제 3 광학 요소는 완전 반사성이다.

일부 실시형태에서, 시스템은 제 4 광학 요소를 포함한다. 제 4 광학 요소는 제 1 축을 따라 수광된 조명을 제 1 축에 실질적으로 수직인 칼럼 방향으로 반사하도록 구성된다. 일부 실시형태에서, 제 4 광학 요소는 스폿 미러 큐브를 포함한다.

일부 실시형태에서, 제 1 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿을 포함하고, 제 2 축 및 제 3 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿을 포함하며, 축상 스폿과 축외 스폿이 서로에 대해 이동 가능하다. 일부 실시형태에서, 타겟에 지향된 조명의 스폿은 제 1, 제 2, 제 3 및/또는 제 4 광학 요소의 이동에 기반하여 서로에 대해 이동되도록 구성된다.

일부 실시형태에서, 조명의 스폿은 선형으로 정렬된다. 일부 실시형태에서, 조명의 스폿은 2차원 패턴으로 배열된다.

일부 실시형태에서, 시스템은 조명 소스를 포함한다. 조명 소스는 제 1 축을 따라 조명을 생성하도록 구성된 단일 소스를 포함한다.

일부 실시형태에서, 시스템은 광학 요소에 의해 형성된 조명 빔을 수광하고 타겟에 조명의 스폿을 포커싱하도록 구성된 렌즈를 포함한다.

일부 실시형태에서, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 광학 요소는 정렬 센서의 일부를 형성하며, 정렬 센서는 반도체 제조 프로세스에서 사용되는 웨이퍼 정렬 센서이다.

일부 실시형태에서는, 상기 시스템은, 이전 광학 요소들에 의해 투과된 반사된 조명을 수광하도록 구성되고, 상기 타겟에 지향된 조명의 추가 스폿을 생성하도록, 수광된 조명을 추가 축들을 따라서 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된 추가 광학 요소를 시스템 포함한다.

다른 실시형태에 따르면, 타겟에 지향되도록 구성된 조명의 스폿을 생성하기 위한 방법이 제공된다. 이러한 방법은: 제 1 광학 요소를 이용하여 조명 소스로부터 제 1 축을 따라 조명을 수광하고, 조명의 제 1 부분을 제 1 축으로부터 멀어지게 반사하며, 조명의 제 2 부분을 제 1 축을 따라 투과시키는 단계; 및 제 2 광학 요소를 이용하여 반사된 조명의 제 1 부분을 수광하고, 조명의 제 3 부분을 제 1 축과 상이한 각도에 있는 제 2 축을 따라 적어도 부분적으로 반사하는 단계를 포함한다. 조명의 제 2 부분과 제 3 부분은 퓨필 평면에서 서로에 대해 각도를 이루며 타겟을 향해 지향되어, 타겟 상에 두 개의 상이한 조명 스폿을 생성한다.

다른 실시형태에 따르면, 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 컴퓨터에 의해 실행될 때: 제 1 광학 요소를 이용하여 조명 소스로부터 제 1 축을 따라 조명을 수광하고, 조명의 제 1 부분을 제 1 축으로부터 멀어지게 반사하며, 조명의 제 2 부분을 제 1 축을 따라 투과시키는 단계; 및 제 2 광학 요소를 이용하여 반사된 조명의 제 1 부분을 수광하고, 조명의 제 3 부분을 제 1 축과 상이한 각도에 있는 제 2 축을 따라 적어도 부분적으로 반사하는 단계를 포함하는 동작을 초래하는 명령을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다. 조명의 제 2 부분과 제 3 부분은 퓨필 평면에서 서로에 대해 각도를 이루며 타겟을 향해 지향되어, 타겟 상에 두 개의 상이한 조명 스폿을 생성한다.

다른 실시형태에 따르면, 반도체 제조 프로세스에서 사용되는 웨이퍼 정렬 센서를 위한 타겟에 지향되도록 구성된 조명의 스폿을 생성하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 단일 조명 소스로부터 다수의 조명 스폿을 생성하도록 구성된다. 상기 시스템은 다른 웨이퍼 정렬 센서에서 흔히 발생하는 고스트 반사를 감소시키거나 제거하도록 구성된다. 상기 시스템은 단일 조명 소스를 포함한다. 상기 시스템은 제 1 유리판에 포함된 제 1 스폿 미러를 포함한다. 제 1 스폿 미러는 단일 조명 소스로부터 제 1 축을 따라 조명을 수광하고, 조명의 제 1 부분을 제 1 축으로부터 멀어지게 반사하며, 조명의 제 2 부분을 제 1 축을 따라 투과시키도록 구성된다. 상기 시스템은 제 2 유리판에 포함된 제 2 스폿 미러를 포함한다. 제 2 스폿 미러는 반사된 조명의 제 1 부분을 수광하고, 조명의 제 3 부분을 제 1 축과 다른 제 2 축을 따라 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된다. 상기 시스템은 제 3 유리판에 포함된 제 3 스폿 미러를 포함한다. 제 3 스폿 미러는 조명의 제 4 부분을 수광하고, 제 1 축 및 제 2 축과 다른 제 3 축을 따라 완전히 반사하도록 구성된다. 조명의 제 4 부분은 제 2 스폿 미러에 의해 투과된다. 조명의 제 2 부분, 제 3 부분 및 제 4 부분은 퓨필 평면에서 서로 다른 각도로 타겟을 향해 지향되어 제 1 축, 제 2 축 및 제 3 축의 조명에 대응하는 타겟 상의 세 개의 상이한 조명 스폿을 생성한다.

위의 양태들과 다른 양태들 그리고 피쳐들은 특정한 실시예들의 후속하는 설명을 첨부 도면과 함께 재검토함으로써 당업자에게 명백해질 것이다.
도 1은 일 실시형태에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 리소그래피 셀 또는 클러스터의 일 실시형태를 개략적으로 도시한다.
도 3은 일 실시형태에 따른 예시적인 검사 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 4는 일 실시형태에 따른 예시적인 계측 기술을 개략적으로 도시한다.
도 5는 일 실시형태에 따른, 검사 시스템의 방사선 조사 스폿과 계측 타겟 사이의 관계를 예시한다.
도 6은 일 실시형태에 따른, 타겟에 지향되도록 구성된 조명의 스폿을 생성하기 위한 시스템을 예시한다.
도 7은 일 실시형태에 따른, 다양한 조명 스폿 배열을 예시한다.
도 8은 일 실시형태에 따른, 타겟에 지향되도록 구성된 조명의 스폿을 생성하기 위한 방법을 예시한다.
도 9는 일 실시형태에 따르는 예시적인 컴퓨터 시스템의 블록도이다.
도 10은 일 실시형태에 따른, 도 1과 유사한 리소그래피 투영 장치의 개략도이다.
도 11은 일 실시형태에 따르는 도 10의 장치의 상세도이다.
도 12는 일 실시형태에 따른, 도 10 및 도 11의 장치의 소스 콜렉터 모듈의 상세도이다.

반도체 장치 제조에서, 정렬을 결정하는 것은 통상적으로 반도체 장치 구조체의 층 내에 있는 정렬 마크(또는 마크들) 및/또는 다른 타겟의 위치를 결정하는 것을 포함한다. 정렬은 통상적으로 정렬 마크를 방사선으로써 조사하고, 정렬 마크로부터 반사된 방사선의 상이한 회절 차수들의 특성을 비교함으로써 결정된다. 유사한 기술들이 오버레이 및/또는 다른 파라미터를 측정하기 위해서 사용된다. 현재의 정렬 센서는 기판(예를 들어, 웨이퍼) 상에 투사된 단일 측정 조명 스폿을 가진다. 단일 조명 스폿은 다수의 정렬 파라미터, 위상 및 세기 검출의 측정을 위해서 사용된다. 현재의 센서는 계측 마크들을 직렬로 측정한다. 따라서, 주어진 기판 상의 측정된 마크들의 개수는 쓰루풋 고려 사항에 의해 제한된다. 또한, 마크 검출의 정확도는 센서 내의 고스트 반사에 의해 영향을 받는다. 고스트 반사의 효과는 특히 세기 검출의 경우에 현재의 센서에서 중요하며, 이것이 센서가 세기를 정확하게 측정하는 능력을 제한한다.

예를 들어, 더 높은 차수의 그리드 근사화를 가능하게 하기 위해서, 및/또는 다른 이유들 때문에, 더 많은 계측 마크를 더 정확하고 효율적으로 측정할 필요가 있다. 더 높은 차수의 그리드 근사화는 더 많은 측정 포인트를 필요로 하는 고차 다항식을 근사화함으로써 웨이퍼 변형을 더 정확하게 결정할 수 있게 한다. 종래의 제안된 솔루션은 센서 하드웨어의 상당한 재설계를 요구했는데, 이것은 비용이 많이 들고 위험하며, 통상적으로 기존 센서와의 역방향 호환성이 없었다.

유리하게도, 본 발명의 시스템(들) 및 방법(들)은 광학 요소의 배열을 이용하여 조명의 다중 스폿을 생성한다. 조명의 다중 스폿은 단일 계측 마크, 여러 계측 마크 및/또는 다른 타겟의의 하나 이상의 부분을 동시에 조명하기 위하여 사용되며, 다른 용도로도 사용될 수 있다. 광학 요소의 배열은 다수의 조명 스폿을 생성하는 다른 방법들에 비해 비교적 저비용이며 기존의 계측 시스템과 호환된다. 본 발명의 시스템과 방법은 축외 조명 스폿을 제공하여, 그러한 시스템에서 세기 채널 측정치로부터 고스트 반사를 분리할 수 있게 한다. 추가적인 광 경로는 집광된 공간 내에서 서로 다른 각도로 생성되어, 타겟 상에 별개의 조명 스폿을 형성한다. 조명 스폿은, 예를 들어 타겟 상의 하나의 축을 따라 배열되거나 2차원 패턴으로 배열될 수 있다.

간략히 소개하자면, 본 발명은 일반적으로 반도체 디바이스 제조 및 패터닝 프로세스에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 다음 단락에서는 반도체 장치 제조를 위한 시스템 및/또는 방법의 여러 구성 요소를 설명한다. 이러한 시스템 및 방법은, 예를 들어 반도체 디바이스 제조 프로세스에서 정렬을 측정하기 위하여, 또는 다른 동작을 위하여 사용할 수 있다.

비록 본 문서에서는 정렬의 측정 및 반도체 디바이스용 집적 회로(IC)의 제조하는 것을 특별히 참조할 수 있지만, 본 명세서의 기재 내용이 그 외의 가능한 많은 응용 분야를 가진다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 이것은 집적된 광학 시스템, 자기 도메인 메모리를 위한 유도 및 검출 패턴, 액정 디스플레이 패널, 박막 자기 헤드, 등의 제조에 채용될 수 있다. 당업자는, 이러한 다른 응용예의 문맥에서, 본 명세서에서 사용된 "레티클, 웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "마스크, 기판" 및 "타겟부"와 같은 좀 더 일반적인 용어와 상호 교체가능할 수 있음을 이해할 것이다.

"투영 광학기"라는 용어는 본 명세서에서 사용될 때, 예를 들어 굴절식 광학기, 반사식 광학기, 애퍼쳐 및 반사굴절식 광학기를 포함하는 다양한 타입의 광학 시스템을 망라하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. "투영 광학기"라는 용어는 방사선의 투영 빔을 총괄하여 또는 개별적으로 지향, 성형, 또는 제어하기 위한 이러한 설계 타입들 중 임의의 것에 따라서 동작하는 컴포넌트들을 더 포함할 수 있다. "투영 광학기"라는 용어는 광학 컴포넌트가 리소그래피 투영 장치의 광로 상의 어디에 위치되는지와 무관하게 리소그래피 투영 장치 내의 임의의 광학 컴포넌트를 포함할 수 있다. 투영 광학기는 방사선이 패터닝 디바이스를 통과하기 이전에 소스로부터의 방사선을 성형, 조절 및/또는 투영하기 위한 광학 컴포넌트, 및/또는 방사선이 패터닝 디바이스를 통과한 이후에 방사선을 성형, 조절 및/또는 투영하기 위한 광학 컴포넌트를 포함할 수 있다. 투영 광학기라고 하면 소스 및 패터닝 디바이스를 일반적으로 제외된다.

도 1은 리소그래피 장치(LA)의 일 실시형태를 개략적으로 도시한다. 이러한 장치는: 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선, DUV 방사선, 또는 EUV 방사선)을 조절하도록 구성되는 조명 시스템(illuminator)(IL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고 특정 파라미터에 따라서 패터닝 디바이스를 정확하게 위치설정하도록 구성되는 제 1 위치설정기(PM)에 연결되는 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 홀딩하도록 구성되고 특정 파라미터에 따라서 기판을 정확하게 위치설정하도록 구성되는 제 2 위치설정기(PW)에 커플링되는 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT)(예를 들어, WTa 또는 WTb); 및 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함하고 흔히 필드라고 불림) 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템(예를 들어, 굴절성 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다. 투영 시스템은 레퍼런스 프레임(RF) 상에 지지된다. 도시된 것처럼, 장치는 투과식이다(예를 들어, 투과식 마스크를 채용). 또는, 장치는 반사식 타입일 수도 있다(예를 들어, 프로그램가능 미러 어레이를 채용하거나, 반사 마스크를 채용함).

조명기(IL)는 방사선의 빔을 방사선 소스(SO)로부터 수광한다. 예를 들어, 소스가 엑시머 레이저인 경우, 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 엔티티일 수 있다. 이러한 경우들에서, 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않고, 방사선 빔은, 예를 들어 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 조명기(IL)로 전달된다. 다른 경우에, 예컨대 방사선 소스가 수은 램프인 경우에, 이러한 소스는 이러한 장치에 통합된 부품일 수 있다. 소스(SO) 및 조명기(IL)는 필요할 경우 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 지칭될 수도 있다.

조명기(IL)는 빔의 세기 분포를 변경할 수도 있다. 조명기는 세기 분포가 조명기(IL)의 퓨필 평면 내의 환형 영역 내에서 제로가 아니도록 방사선 빔의 방사상 범위를 제한하도록 구현될 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로는, 조명기(IL)는 세기 분포가 퓨필 평면 내의 복수 개의 동일한 거리만큼 이격된 섹터들에서 제로가 아니도록 퓨필 평면 내의 빔의 분포를 제한하도록 동작가능할 수도 있다. 조명기(IL)의 퓨필 평면 내의 방사선 빔의 세기 분포는 조명 모드라고 지칭될 수도 있다.

조명기(IL)는 빔의(각도/공간) 세기 분포를 조절하도록 구성되는 조절기(AD)를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 조명기(IL)의 퓨필 평면(pupil plane)에서의 세기 분포의 적어도 외측 및/또는 내측 반경 범위(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)는 조절될 수 있다. 조명기(IL)는 빔의 각도 분포를 변경하도록 동작가능할 수도 있다. 예를 들어, 조명기는 퓨필 평면 내의 섹터들의 개수와 각도 범위를 변경하도록 동작가능할 수도 있으며, 세기 분포는 제로가 아니다. 조명기의 퓨필 평면 내의 빔의 세기 분포를 조절함으로써, 다른 조명 모드들이 획득될 수도 있다. 예를 들어, 조명기(IL)의 퓨필 평면 내에서의 세기 분포의 방사상 및 각도 범위를 제한함으로써, 세기 분포는, 예를 들어 쌍극자, 사극자 또는 육극자 분포와 같은 다중 극자(multi-pole) 분포를 가질 수도 있다. 원하는 조명 모드는, 예를 들어 해당 조명 모드를 조명기(IL)로 제공하는 광학기를 삽입하거나 공간적 광 변조기를 사용함으로써 획득될 수도 있다.

조명기(IL)는 빔의 편광을 변경하도록 동작가능할 수도 있고 조절기(AD)를 사용하여 편광을 조절하도록 동작가능할 수도 있다. 조명기(IL)의 퓨필 평면에 걸친 방사선 빔의 편광 상태는 편광 모드라고 지칭될 수도 있다. 상이한 편광을 사용하면 기판(W)에 형성된 이미지에 더 큰 콘트라스트가 획득되게 할 수도 있다. 방사선 빔은 편광화해제(unpolarized)될 수도 있다. 대안적으로는, 조명기는 방사선 빔을 선형 편광하도록 구현될 수도 있다. 방사선 빔의 편광 방향은 조명기(IL)의 퓨필 평면에 걸쳐 변동할 수도 있다. 방사선의 편광 방향은 조명기(IL)의 퓨필 평면에 있는 다른 지역에서는 다를 수도 있다. 방사선의 편광 상태는 조명 모드에 의존하여 선택될 수도 있다. 다중 극자 조명 모드에 대하여, 방사선 빔의 각각의 폴(pole)의 편광은 조명기(IL)의 퓨필 평면 내의 해당 폴의 위치 벡터에 대하여 대략적으로 수직일 수도 있다. 예를 들어, 쌍극자 조명 모드에 대하여, 방사선은 쌍극자의 두 개의 반대 섹터를 양분하는 선분에 실질적으로 수직인 방향으로 선형 편광될 수도 있다. 방사선 빔은 두 개의 다른 직교 방향 중 하나로 편광될 수도 있는데, 이것은 X-편광된 상태 및 Y-편광된 상태라고 지칭될 수도 있다. 사극자 조명 모드에 대하여 각각의 폴의 섹터 내의 방사선은 해당 섹터를 양분하는 선분에 실질적으로 수직인 방향으로 선형 편광될 수도 있다. 이러한 편광 모드는 XY 편광이라고 불릴 수도 있다. 이와 유사하게, 육극자 조명 모드의 경우, 각각의 폴의 섹터 내의 방사선은 해당 섹터를 양분하는 선분에 실질적으로 수직인 방향으로 선형 편광될 수도 있다. 이러한 편광 모드는 TE 편광이라고 불릴 수도 있다.

또한, 조명기(IL)는 일반적으로 집속기(integrator)(IN) 및 집광기(condenser)(CO)와 같은 다양한 다른 컴포넌트들을 포함한다. 조명 시스템은 방사선을 지향시키고, 성형(shaping)하고, 또는 제어하기 위한 다양한 유형의 광학 컴포넌트, 예컨대 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 정전기식 또는 다른 유형의 광학 컴포넌트, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.

따라서, 조명기는 자신의 단면에서 원하는 균일성 및 세기 분포를 가지는 방사선(B)의 조절된 빔을 제공한다.

지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스를, 패터닝 디바이스의 지향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어, 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지 여부와 같은 다른 조건에 의존하는 방식으로 지지한다. 지지 구조체는 패터닝 장치를 유지하기 위해 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동시킬 수 있는 프레임 또는 테이블일 수도 있다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스가 예를 들어, 투영 시스템에 대하여 원하는 위치에 있다는 것을 보장할 수도 있다. 본 명세서에서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 장치"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부 내에 패턴을 생성하기 위해서 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하기 위하여 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 지칭하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 일 실시형태에서, 패터닝 디바이스는, 기판의 타겟부 내에 패턴을 생성하기 위해서 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하기 위하여 사용될 수 있는 임의의 디바이스이다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예컨대 그 패턴이 위상 시프트 피쳐(phase shifting feature) 또는 소위 어시스트 피쳐(assist feature)를 포함하는 경우, 기판의 타겟부에서의 요구된 패턴과 정확히 일치하지 않을 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 디바이스, 예컨대 집적 회로의 타겟부 내에 생성되는 중인 디바이스 내의 특정 기능성 층에 대응할 것이다.

패터닝 디바이스는 투과식 또는 반사식일 수도 있다. 패터닝 장치의 예는 마스크, 프로그램가능 미러 어레이, 및 프로그램가능(LCD) 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에 잘 알려져 있으며, 이진, 교번 위상-시프트, 감쇄 위상-시프트, 및 다양한 하이브리드 마스크 타입과 같은 마스크 타입을 포함한다. 프로그램가능 미러 어레이의 일 예는 소형 미러들의 매트릭스 정렬을 채용하는데, 이들 각각은 인입하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사하기 위하여 개별적으로 틸팅될 수 있다. 틸팅된 미러는 미러 매트릭스에 의하여 반사된 방사선 빔 내에 패턴을 부여한다.

본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되고 있는 노광 방사선(exposure radiation)에 대해 적합하거나 또는 침지액(immersion liquid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대해 적합한, 굴절식, 반사식, 반사 굴절식(catadioptric), 자기식, 전자기식, 및 정전식 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로 넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 "투영 렌즈"라는 용어가 임의로 사용되면 더 일반적인 용어인 "투영 시스템"과 같은 의미인 것으로 간주될 수도 있다.

투영 시스템(PS)은 복수 개의 광학 요소(예를 들어, 렌즈)를 포함할 수도 있고, 수차(필드 전체에 걸쳐 퓨필 평면에 걸친 위상 변동)를 정정하도록 광학 요소 중 하나 이상을 조절하도록 구성되는 조절 메커니즘()을 더 포함할 수도 있다. 이를 위하여, 조절 메커니즘은 하나 이상의 그 외의 방법으로 투영 시스템(PS) 내의 하나 이상의 광학 요소(예를 들어, 렌즈)를 조작하도록 동작가능할 수도 있다. 투영 시스템은 좌표계를 가지는데, 여기서 이것의 광축 연장은 z 방향으로 연장된다. 조절 메커니즘은 다음: 하나 이상의 광 요소를 변위시키는 것; 하나 이상의 광 요소를 틸트; 및/또는 하나 이상의 광 요소를 변형하는 것의 임의의 조합을 수행하도록 동작가능할 수도 있다. 광학 요소의 변위는 임의의 방향(x, y, z), 또는 이들의 조합에서 이루어질 수도 있다. 비록 회전적으로 대칭이 아닌(non-rotationally) 비구면 광학 요소에 대해서 z 축 주위의 회전이 사용될 수도 있지만, x 및/또는 y 방향의 축들 주위에서 회전함으로써 광학 요소는 통상적으로 광축에 수직인 평면을 벗어나서 틸팅된다. 광학 요소의 변형은 저 주파수 형상(예를 들어 비점수차(astigmatic) 및/또는 고 주파수 형상(예를 들어 자유 형상 비구면)을 포함할 수도 있다. 광의 변형은, 예를 들어 광 요소의 하나 이상의 면에 힘을 작용시키도록 하나 이상의 액츄에이터를 사용하여 및/또는 광 요소의 하나 이상의 선택된 영역을 가열하도록 하나 이상의 가열 요소를 사용함으로써 수행될 수도 있다. 일반적으로, 아포디제이션(퓨필 평면에 걸친 투과 변경)을 정정하기 위하여 투영 시스템(PS)을 조절하는 것이 가능하지 않을 수도 있다. 투영 시스템(PS)의 투과 맵은 리소그래피 장치(LA)에 대하여 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 설계할 때에 사용될 수도 있다. 계산적 리소그래피 기법을 사용함으로써, 패터닝 디바이스(MA)는 아포디제이션을 적어도 부분적으로 정정하도록 설계될 수도 있다.

리소그래피 장치는 두 개(듀얼 스테이지) 이상 테이블(예를 들어, 측정, 및/또는 세정 등을 용이화하기 위해서만 제공되는 기판이 없는, 투영 시스템 아래의 두 개 이상의 기판 테이블(WTa, WTb), 두 개 이상의 패터닝 디바이스 테이블, 기판 테이블(WTa) 및 테이블(WTb)의 타입일 수 있다. 그러한 "다중 스테이지" 머신에서, 부가적인 테이블은 병렬적으로 사용될 수 있으며, 또한 하나 이상의 다른 테이블들이 노광을 위해 사용되고 있는 동안 하나 이상의 테이블 상에 준비 단계들이 수행될 수 있다. 예를 들어, 정렬 센서(AS)를 사용한 정렬 측정 및/또는 레벨 센서(LS)를 사용한 레벨(높이, 틸트 등) 측정이 이루어질 수 있다.

리소그래피 장치는 또한, 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해 기판의 적어도 일부분이 상대적으로 높은 굴절률을 가진 액체, 예컨대 물에 의해 커버될 수 있는 유형일 수 있다. 침지액은 또한 예컨대 패터닝 디바이스와 투영 시스템 사이와 같은 리소그래피 장치 내의 다른 공간에도 가해질 수 있다. 침지 기법은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키기 위하여 당업계에 주지된다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "침지"라는 용어는, 기판과 같은 구조체가 액체에 잠겨져야 하는 것을 의미하지 않고, 그보다는 노광 동안에 투영 시스템과 기판 사이에 액체가 위치된다는 것을 의미한다.

리소그래피 장치의 동작 시에, 방사선 빔은 조명 시스템(IL)에 의하여 조절되고 제공된다. 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 홀딩되는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사하고, 그리고 패터닝 디바이스에 의하여 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로지르면, 방사선 빔(B)은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 빔을 포커싱하는 투영 시스템(PS)을 통과한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭측정 측정 디바이스, 선형 인코더, 2-D 인코더 또는 용량성 센서)의 도움을 받아, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟부들(C)을 위치설정하기 위하여, 기판 테이블(WT)이 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기 및 다른 위치 센서(도 1에는 명확하게 묘사되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계적 탐색 이후에, 또는 스캔 동안에, 방사선 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치설정하기 위하여 사용될 수 있다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은, 제 1 위치설정기(PM)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈(long-stroke module; 개략적 위치 설정) 및 숏-스트로크 모듈(short-stroke module; 미세 위치 설정)을 이용하여 실현될 수도 있다. 마찬가지로, 기판 테이블(WT)의 이동은 제 2 위치설정기(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수도 있다. 스테퍼의 경우(스캐너와 반대로) 지지 구조체(MT)는 숏-스트로크 액츄에이터에만 연결될 수도 있고, 또는 고정될 수도 있다. 패터닝 장치(MA) 및 기판(W)은 패터닝 장치 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 비록 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 전용 타겟부를 점유하지만, 이들은 타겟부 사이의 공간(이들은 스크라이브 레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려짐)에 위치될 수도 있다. 마찬가지로, 마스크(MA)에 두 개 이상의 다이가 제공되는 경우, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수도 있다.

도시된 장치는 다음 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다. 스텝 모드에서는, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)이 본질적으로 정지 상태로 유지되는 동안, 방사선 빔에 부여된 패턴이 한 번에 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광). 그러면, 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 기판 테이블(WT)이 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기가 단일 정적 노광 시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다. 스캔 모드에서는, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)이 동기되어 스캐닝되는 동안, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체(MT)에 상대적인 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대율(축소율) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수도 있다. 스캔 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기가 단일 동적 노광 시의 타겟부의 폭(스캐닝되지 않는 방향에서의 폭)을 한정하는 한편, 스캐닝 모션의 길이는 타겟부의 높이(스캐닝 방향에서의)를 결정한다. 다른 모드에서는, 프로그램가능 패터닝 디바이스를 홀딩하면서 지지 구조체(MT)는 본질적으로 정지 상태로 유지되고, 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟 영역(C) 상에 투영되는 동안에 이동되거나 스캐닝된다. 이러한 모드에서, 일반적으로 펄스화된(pulsed) 방사선 소스가 채용되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 요구될 때, 기판 테이블(WT)의 각각의 이동 이후에 또는 스캔 도중의 연속적인 방사선 펄스들 사이에서 업데이트된다. 동작의 이러한 모드는 위에서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 미러 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크 없는 리소그래피에 용이하게 적용될 수 있다.

또한, 전술한 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전혀 다른 사용 모드들이 채용될 수도 있다.

본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예컨대 트랙(통상적으로 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 또는 계측 장비, 또는 검사 장치에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 범위에서, 본 명세서에서의 개시물은 이러한 기판 처리 툴 및 다른 기판 처리 툴에 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 집적회로를 생성하기 위하여 기판이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 지칭할 수 있다.

리소그래피에 대하여 본원에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는, 자외(UV), 심자외(DUV) 방사선(예컨대, 365, 248, 193, 157, 또는 126 nm의 파장을 가짐) 및 극자외(EUV) 방사선(예컨대, 5-20 nm 범위의 파장을 가짐), 및 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는, 모든 타입의 전자기 방사선을 망라한다.

패터닝 디바이스 상에 있거나 패터닝에 의해 제공되는 다양한 패턴은 상이한 프로세스 윈도우, 즉, 그 안에서 패턴이 사양에 맞게 생산될 수 있는 처리 변수의 공간을 가질 수 있다. 잠재적으로 생길 수 있는 시스템적인 결함에 관련된 패턴 사양의 예에는, 네킹(necking), 라인 풀백(line pull back), 라인 박형화, CD, 에지 배치, 중첩, 레지스트 상단 손실, 레지스트 언더컷 및/또는 브리징(bridging)에 대한 체크가 있다. 패터닝 디바이스 또는 그의 한 영역 상의 패턴의 프로세스 윈도우는 각각의 개별 패턴의 프로세스 윈도우를 병합(예를 들어, 중첩)함으로써 획득될 수 있다. 피쳐들의 그룹의 프로세스 윈도우의 경계는 개개의 패턴 중 일부의 프로세스 윈도우의 경계를 포함한다. 다르게 말하면, 이러한 개별적인 패턴은 패턴들의 그룹의 프로세스 윈도우를 한정한다.

도 2에 도시된 것처럼, 리소그래피 장치(LA)는 리소셀 또는 클러스터라고도 지칭되는 리소그래피 셀(LC)의 일부를 형성할 수 있고, 이는 또한 기판 상에서 노광 전 그리고 노광 후 프로세스를 수행하기 위한 장치를 포함한다. 통상적으로, 이러한 장치는 하나 이상의 레지스트층을 증착하기 위한 하나 이상의 스핀 코터(spin coater; SC), 노광된 레지스트를 현상하기 위한 하나 이상의 현상기(), 하나 이상의 냉각 플레이트(chill plate; CH), 및 하나 이상의 베이크 플레이트(bake plate; BK)를 포함한다. 기판 핸들러 또는 로봇(RO)이 입력/출력 포트(I/O1, I/O2)로부터 하나 이상의 기판을 픽업하여, 이들을 상이한 공정 장치 간에 이동시키며, 그 후 리소그래피 장치의 로딩 베이(loading bay; LB)에 전달한다. 통칭하여 트랙으로도 지칭되는 이들 장치는 감독 제어 시스템(supervisory control system; SCS)에 의해 제어되는 트랙 제어 유닛(TCU)의 제어 하에 있게 되며, 감독 제어 시스템은 또한 리소그래피 제어 유닛(LACU)을 통해 리소그래피 장치를 제어한다. 그러므로, 처리량 및 처리 효율을 최대화하기 위해 상이한 장치가 작동될 수 있다.

리소그래피 장치에 의해서 노광되는 기판이 정확하고 일관적으로 노광되기 위해서 그리고/또는 적어도 하나의 패턴 전사 단계(예를 들어, 광학 리소그래피 단계)를 포함하는 패터닝 프로세스(예를 들어, 디바이스 제조 프로세스)의 일부를 모니터링하기 위해서, 기판 또는 다른 대상을 검사하여 정렬, 오버레이(이것은, 예를 들어 오버라잉 층 내의 구조체들 사이 또는, 예를 들어 이중 패터닝 프로세스에 의하여 해당 층에 별개로 제공된 동일한 층 내의 구조체들 사이의 오버레이일 수 있음), 선폭, 임계 치수(CD), 초점 오프셋, 재료 특성 등과 같은 하나 이상의 특성을 측정 또는 결정하는 것이 바람직하다. 따라서, 리소셀(LC)이 그 안에 위치되는 제조 설비는, 리소셀 또는 리소셀 내의 다른 대상 내에서 처리된 기판(W)(도 1)의 일부 또는 전부를 측정하는 계측 시스템을 통상적으로 더 포함한다. 계측 시스템은 리소셀(LC)의 일 수 있고, 예를 들어 리소그래피 장치(LA))의 일부(예컨대 도 1의 정렬 센서(AS)일 수 있다.

하나 이상의 측정된 파라미터는, 예를 들어 패터닝된 기판 내에 또는 그 위에 형성된 연속 층들 사이의 정렬, 오버레이, 예를 들어 패터닝된 기판 내에 또는 그 위에 형성된 피쳐의 임계 치수(CD)(예를 들어, 맞춤, 임계 선폭), 광 리소그래피 단계의 초점 또는 초점 오차, 광 리소그래피 단계의 선량 또는 선량 오차, 광 리소그래피 단계의 광수차 등을 포함할 수 있다. 이러한 측정은 흔히, 기판 상에 제공된 전용 계측 타겟에서 수행된다. 측정은 레지스트의 현상 후 에칭전, 에칭 후, 증착 후, 및/또는 다른 시간에 수행될 수 있다.

주사 전자 현미경(scanning electron microscope), 영상-기초 측정 툴 및/또는 다양한 특수 기기를 사용하는 것을 포함하는 패터닝 프로세스에서 형성된 구조체를 측정하기 위한 다양한 기법들이 존재한다. 신속하고 비침투식인 형태의 특수 계측 툴은, 방사선의 빔이 기판면 상의 타겟 상으로 디렉팅되고 산란된(회절/반사된) 빔의 특성이 측정되는 것이다. 기판에 의해 산란된 방사선의 특성 중 하나 이상을 평가함으로써, 기판의 하나 이상의 특성이 결정될 수 있다. 전통적으로, 이것은 회절-기반 계측이라고 명명될 수 있다. 이러한 회절-기초 계측의 이러한 하나의 적용예는 정렬의 측정 분야이다. 예를 들어, 정렬은 회절 스펙트럼의 부분들을 비교함으로써(예를 들어, 주기적 격자의 회절 스펙트럼 내의 상이한 회절 차수들을 비교함으로써) 측정될 수 있다.

따라서, 디바이스 제조 프로세스(예를 들어, 패터닝 프로세스 또는 리소그래피 프로세스)에서, 기판은 프로세스 중 또는 이후에 다양한 타입의 측정을 거칠 수 있다. 측정을 통해서, 특정 기판이 결함을 가지고 있는지 여부를 결정할 수 있고, 해당 프로세스에서 사용되는 프로세스 및 장치에 대한 조절(예를 들어, 기판 상의 두 층을 정렬하거나 패터닝 디바이스를 기판에 정렬시키는 것)을 구축할 수 있으며, 프로세스 및 장치의 성능을 측정할 수 있고, 또는 다른 목적들을 달성할 수 있다. 측정의 예에는 광학적 이미징(예를 들어, 광학 현미경), 비-이미징 광학 측정(예를 들어, ASML YieldStar 계측 툴, ASML SMASH 계측 시스템)과 같은 회절에 기초한 측정), 기계적 측정(예를 들어, 스타일러스를 사용한 프로파일링(profiling), 원자력 현미경법(microscopy; AFM), 그리고/또는 비-광학적 이미징(예를 들어, 주사 전자 현미경법(SEM)) 등이 있다. 그 전체 내용이 본 명세서에 원용에 의해 통합되는 미국 특허 번호 제 6,961,116에 기술되는 바와 같은 SMASH(스마트 정렬 센서 하이브리드) 시스템은, 정렬 마커의 두 개의 중첩하며 상대적으로 회전된 이미지를 생성하고, 이미지의 푸리에 변환이 서로 간섭하게 되는 퓨필 평면에서의 세기를 검출하며, 두 개의 이미지의 회절 차수들 사이의 위상차로부터 간섭된 차수들에서의 세기 변동으로 나타나는 위치 정보를 추출하는 자기-참조 간섭측정계를 채용한다.

계측 결과는 감독 제어 시스템(SCS)으로 직접적으로 또는 간접적으로 제공될 수 있다. 오차가 검출되는 경우, 후속 기판의 노광에 대한(특히 배치의 하나 이상의 다른 기판이 여전히 노광될 수 있도록 검사가 충분히 일찍 그리고 빠르게 행해질 수 있는 경우) 및/또는 노광된 기판의 후속 노광에 대한 조정이 이루어질 수 있다. 또한, 이미 노광된 기판은 스트리핑되고 재동작(rework) 되어 수율을 개선하거나, 또는 폐기되어, 이를 통하여 오류가 있는 것으로 알려진 기판에 추가적인 처리가 수행되는 것을 피할 수도 있다. 기판의 일부 타겟 영역에만 오류가 있는 경우, 사양을 만족시키는 그러한 타겟 영역에만 추가적 노광이 수행될 수 있다. 다른 제조 프로세스 조절도 고려된다.

계측 시스템은 기판 구조체의 하나 이상의 속성을 결정하기 위하여, 특히 서로 다른 기판 구조체들의 하나 이상의 속성이 어떻게 변하는지 또는 동일한 기판 구조체의 상이한 층들이 층마다 어떻게 변하는지를 결정하기 위해서 사용될 수 있다. 계측 시스템은 리소그래피 장치(LA) 또는 리소셀(LC)에 통합될 수도 있고, 또는 독립형 장치일 수도 있다.

계측을 가능하게 하기 위해서, 흔히 하나 이상의 타겟이 기판 상에 특이적으로 제공된다. 타겟은, 예를 들어 정렬 마크 및/또는 다른 타겟을 포함할 수 있다. 통상적으로, 타겟은 특정하게 설계되고, 주기적 구조체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판 상의 타겟은 하나 이상의 1-D 주기적 구조체(예를 들어 격자와 같은 기하학적 피쳐)를 포함할 수 있는데, 이들은 현상 후에 주기적인 구조적 피쳐가 솔리드 레지스트 라인(solid resist line)으로 형성되도록 프린트된다. 다른 예로서, 타겟은 하나 이상의 2-D 구조체(예를 들어 격자)를 포함할 수 있는데, 이들은 현상 후에 하나 이상의 주기적 구조체가 고상 레지스트 필라(solid resist pillar) 또는 레지스트 내의 비아(via)로 형성되도록 프린트된다. 바, 필라 또는 비아는 기판 내로(예를 들어, 기판 상의 하나 이상의 층 내고) 에칭될 수 있다.

도 3은 정렬을 검출하고 및/또는 다른 계측 동작을 수행하기 위하여 사용될 수 있는 예시적인 검사 시스템(10)을 도시한다. 이것은 기판(W)(예를 들어, 통상적으로 정렬 마크를 포함할 수 있음) 상에 투영하거나 조사하는 방사선 또는 조명 소스(2)를 포함한다. 재지향된 방사선은 분광계 검출기(4) 및/또는 다른 센서로 전달되고, 이것은, 예를 들어 도 4의 좌측의 그래프에 표시된 것과 같은 정반사된 및/또는 회절된 방사선의 스펙트럼(파장의 함수인 세기)을 측정한다. 센서는 반사된 방사선의 속성을 표시하는 정렬 데이터를 전달하는 정렬 신호를 생성할 수 있다. 이러한 데이터로부터, 검출된 스펙트럼이 생기게 하는 구조체 또는 프로파일이, 그 일반화된 예가 도 4에 도시된 하나 이상의 프로세서(PRO)에 의해서 또는 다른 동작에 의해서 복원될 수 있다.

도 1의 리소그래피 장치(LA)와 마찬가지로, 측정 동작 도중에 기판(W)을 홀딩하기 위해서 하나 이상의 기판 테이블이 제공될 수 있다(도 4에는 미도시). 하나 이상의 기판 테이블은 형태에 있어서 도 1의 기판 테이블(WT)(WTa 또는 WTb 또는 양자 모두)과 유사하거나 동일할 수 있다. 검사 시스템(10)이 리소그래피 장치와 통합되는 일 예에서, 이들은 동일한 기판 테이블일 수도 있다. 개략적 및 위치설정기 및 미세 위치설정기가 측정 광학 시스템에 대해 기판을 정확하게 위치설정하도록 제공되고 구성될 수 있다. 다양한 센서와 액츄에이터가 제공되어, 예를 들어 구조체의 관심 타겟부(예를 들어, 정렬 마크)의 위치를 파악하고, 이것을 대물 렌즈 아래로 위치시킨다. 통상적으로, 기판(W)에 걸친 상이한 위치에서 구조체의 타겟부에 많은 측정이 수행될 것이다. 기판 지지체는 X 및 Y 방향으로 이동되어 상이한 타겟들을 얻을 수 있고, Z 방향으로 이동되어 광학 시스템의 초점에 대한 타겟부의 원하는 위치를 얻을 수 있다. 예를 들어 실제로 광학 시스템이 실질적으로 정지된 상태를 유지하고(통상적으로 X 및 Y 방향이지만 Z 방향에서도 정지될 수 있음) 기판이 이동하는 경우, 대물 렌즈가 기판에 대해 상대적으로 상이한 위치로 이동되고 있는 것처럼 동작을 이해하고 설명하는 것이 편리하다. 기판 및 광학 시스템의 상대 위치가 정확하다면, 이들 중 어느 것이 실제로 이동하고 있는지, 또는 둘 다 이동하는 중인지, 또는 광학 시스템의 일부의 조합이 이동하며(예를 들어, Z 및/또는 틸트 방향으로) 광학 시스템의 나머지가 정지된 상태이고 기판이 이동하는지(예를 들어, X 및 Y 방향이지만, 선택적으로 Z 및/또는 틸트 방향으로도 이동가능함)는 이론 상 중요하지 않다.

통상적 정렬 측정을 위해서, 기판(W) 상의 타겟(타겟부)(30)은 1-D 격자일 수 있으며, 이것은 현상 후에 바(bar)가 솔리드 레지스트 라인 및/또는 다른 재료들로 형성되도록(예를 들어, 증착층에 의해 커버될 수 있음) 프린트된다. 또는, 타겟(30)은 2-D 격자일 수도 있으며, 이것은 현상 후에 바가 솔리드 레지스트 필라(solid resist pillar) 또는 레지스트 내의 다른 피쳐로로 형성되도록 프린트된다.

바, 필라, 비아 및/또는 다른 피쳐들은 기판 내에 또는 기판 위에 에칭될 수 있고(예를 들어, 기판 상의 하나 이상의 층 안으로 에칭됨), 기판 상에 증착되거나 증착층으로 덮일 수 있으며, 및/또는 다른 속성을 가질 수 있다. 타겟(타겟부)(30)(예를 들어, 바, 필라, 비아 등의 타겟)은 프로세스 변동이 타겟(30)에서의 변동으로 나타나도록 패터닝 프로세스에서의 처리의 변화(예를 들어, 투영 시스템에서와 같은 리소그래픽 투영 장치에서의 광 수차, 초점 변화, 노광량 변화 등)에 민감하다. 따라서, 타겟(30)으로부터의 측정된 데이터는 제조 프로세스들 중 하나 이상에 대한 조절을 결정하기 위하여 사용될 수 있고, 및/또는 실제 조절을 하기 위한 기반으로서 사용될 수 있다.

예를 들어, 타겟(30)으로부터의 측정된 데이터는 반도체 디바이스의 한 층에 대한 정렬을 표시할 수 있다. 타겟(30)으로부터의 측정된 데이터는 정렬에 기반하여 하나 이상의 반도체 디바이스 제조 프로세스 파라미터를 결정하고, 하나 이상의 결정된 반도체 디바이스 제조 프로세스 파라미터에 기반하여 반도체 디바이스 제조 장치에 대한 조절을 결정하기 위하여 사용될 수 있다(예를 들어, 하나 이상의 프로세서(PRO) 및/또는 다른 프로세서들에 의해서). 일부 실시형태에서는, 이것은 예를 들어 스테이지 위치 조절을 포함할 수 있으며, 또는 마스크 디자인, 계측 타겟(예를 들어, 정렬 마크) 디자인, 반도체 디바이스 디자인, 방사선의 세기, 방사선의 입사각, 방사선의 파장, 퓨필 크기 및/또는 형상, 레지스트 재료 및/또는 다른 프로세스 파라미터에 대한 조절을 결정하는 것을 포함할 수 있다.

각도 분해 산란 측정이 제품 및/또는 레지스트 패턴 내의 피쳐의 비대칭을 측정하는 데에 유용하다. 비대칭 측정의 특정한 애플리케이션은 정렬의 측정을 위한 것이다. 도 3의 시스템(10)을 사용한 비대칭 측정의 기본 개념은, 예를 들어 미국 특허 출원 공개 번호 US2006-066855에 설명되어 있으며, 이것은 본 명세서에 전체적으로 포함된다. 간단히 말해서, 정렬 측정을 위해서, 타겟의 회절 스펙트럼 내의 회절 차수의 위치가 타겟(예를 들어, 정렬 마크)의 주기성에 의해서 결정된다. 회절 스펙트럼에서의 비대칭은 타겟을 구성하는 개별 피쳐에서의 비대칭을 표시한다.

도 5는 통상적인 타겟(예를 들어, 정렬 마크)(30)의 평면도와 도 4의 시스템에서의 통상적인 방사선 조사 스폿(S)의 범위를 예시한다. 통상적으로, 주변 구조체로부터의 간섭이 없는 회절 스펙트럼을 얻기 위해서, 일 실시형태에서 타겟(30)은 조명 스폿(S)의 폭(예를 들어, 직경) 보다 더 큰 주기적 구조체(예를 들어, 격자)이다. 스폿(S)의 폭은 타겟의 폭과 길이보다 작을 수 있다. 다르게 말하면, 타겟은 조명에 의해 '언더필되고(underfilled'), 회절 신호에는 타겟 자체 밖의 제품 피쳐 등으로부터의 신호가 본질적으로 존재하지 않는다. 조명 장치는, 예를 들어 대물 렌즈의 후초점면에 걸쳐서 균일한 세기의 조명을 제공하도록 구성될 수 있다. 또는, 예를 들어 조명 경로에 애퍼쳐를 포함함으로써, 조명은 온 축 또는 오프 축 방향으로 제한될 수 있다.

도 6은 타겟을 향해 지향되도록 구성된 조명의 스폿을 생성하도록 구성된 시스템(600)을 예시한다. 조명은 광 및/또는 다른 방사선을 포함할 수 있다. 타겟은, 예를 들어 하나 이상의 계측 마크를 포함할 수 있다. 시스템(600)은 도 3에 대하여 전술된 시스템(10)의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어 시스템(600)은 시스템(10)의 하위 시스템일 수 있다. 일부 실시형태에서, 시스템(600)의 하나 이상의 구성 요소가 시스템(10)의 하나 이상의 구성 요소와 유사하거나 동일할 수 있다. 일부 실시형태에서는, 시스템(600)의 하나 이상의 구성 요소가 시스템(10)의 하나 이상의 구성 요소를 대체하거나, 함께 사용되거나, 또는 이를 보강할 수 있다. 시스템(600)은 단일 조명 소스(예를 들어, 도 3에 표시된 소스(2))로부터 조명의 여러 스폿을 생성하도록 구성된다. 시스템(600)은 다른 웨이퍼 정렬 센서에서 자주 발생하는 고스트 반사를 줄이거나 제거하도록 더 구성되며, 및/또는 다른 장점을 가진다.

도 6은 여러 측정 스폿을 생성하는 시스템(600)을 도시한다(예를 들어, 아래에서 설명됨). 다수의 스폿은 큐브 스폿 미러와 조합하여 부분 반사성 또는 전반사성 스폿 미러를 가지는 평행(이러한 예에서는) 광학 요소들의 배열에 의해서 생성된다. 추가적인 광 경로는 집광된 공간 내에서 상이한 각도로 생성되어, 기판 상에 분리된 스폿들을 형성한다. 도 6에 표시된 예시적인 구현형태는 메인 축상 스폿에 추가하여 두 개의 축외 조명 스폿을 생성한다. 추가 조명 스폿은 기판의 축을 따라 또는 2차원 패턴으로 배열될 수 있다(또한 아래에서 설명됨). 추가 조명 스폿의 수는 예시된 것처럼 세 개로 제한되지 않는다. 추가 스폿들을 생성하기 위해서 여러 광학 요소들이 사용될 수 있다. 시스템(600)의 이러한 피쳐들 및 다른 피쳐들이 아래에서 더 자세히 설명된다.

시스템(600)은 제 1 광학 요소(602), 제 2 광학 요소(604), 제 3 광학 요소(606), 제 4 광학 요소(608), 렌즈(610) 및/또는 다른 구성 요소를 포함한다. 일부 실시형태에서, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 광학 요소(602-608), 렌즈(610) 및/또는 시스템(600)의 다른 구성 요소는 반도체 제조 프로세스에서 사용되는 정렬 센서의 일부를 형성한다. 예를 들어, 정렬 센서는 위에서 설명한 바와 같이 사용되는 웨이퍼 정렬 센서일 수 있다. 일부 실시형태에서는, 예를 들어 시스템(600)이, 단일 조명 빔으로부터 생성된 타겟 상의 여러 조명 스폿을 요구하는 임의의 계측 시스템에서의 용도를 포함하여 다른 용도를 가질 수 있다.

일부 실시형태에서, 제 1 광학 요소(602), 제 2 광학 요소(604), 제 3 광학 요소(606) 및/또는 제 4 광학 요소(608) 각각이 국지화된 반사면 및/또는 투과면을 포함한다. 예를 들어, 광학 요소(602-608)는 스폿 미러(603, 605, 607 및/또는 609)를 각각 포함할 수 있다. 스폿 미러는 상대적으로 작은 반사면 및/또는 투과면을 포함한다. 예를 들어, 스폿 미러는 조명 소스로부터의 조명의 빔의 크기보다 약간 크거나 이에 상응하는 직경을 가질 수 있다. 스폿 미러(603-609)는 광학 요소(602-608) 내에 삽입된 및/또는 커플링된 광학 요소(602-608)의 코팅된 부분, 다른 국지화된 반사면 및/또는 투과면 및/또는 기타 구성 요소에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사 스폿 미러는 국부적 총 내부 반사(TIR) 구역에 의해 형성될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 광학 요소(602-608)가 각 광학 요소(602-608)에 의해 반사 및/또는 투과되는 조명의 파장 및/또는 기타 속성을 제어하도록 구성된 필터를 포함한다. 필터는 특정 코팅 및/또는 하나 이상의 광학 요소(602-608)에 결합되거나 포함된 기타 구성 요소를 포함할 수 있다.

일부 실시형태에서, 광학 요소(602, 604, 및/또는 606) 각각이 광학적으로 투명한 플레이트(620, 622, 624)를 각각 포함하고, 이것은 대응하는 스폿 미러(603, 605, 607)에 커플링되고 및/또는 이것을 포함한다. 플레이트(620, 622, 및/또는 624)는 광학적으로 투명한 재료를 포함한다. 플레이트(620, 622, 및/또는 624)는 유리, 크리스탈 및/또는 다른 광학적으로 투명한 재료와 같은 임의의 투명한 재로로 형성될 수 있다. 플레이트(620, 622, 및/또는 624)는 원형 단면 형상, 사각형 단면 형상, 직사각형 단면 형상 및/또는 다른 단면 형상을 가질 수 있다. 플레이트(620, 622, 및/또는 624)는 특정 두께 및/또는 기타 특성을 가질 수 있다. 플레이트(620, 622, 및/또는 624)의 형상 및/또는 치수는, 예를 들어 플레이트(620, 622, 및/또는 624)를 위하여 사용된 재료, 플레이트(620, 622, 및/또는 624)가 사용되는 애플리케이션(예를 들어, 정렬 측정), 플레이트(620, 622, 및/또는 624)의 광학적 거동 요구사항, 플레이트(620, 622, 및/또는 624)의 취급 및/또는 이동 요구사항에 기반하여, 및/또는 기타 요인에 기반하여 사용자에 의해서 결정될 수 있다. 그러나, 일부 실시형태에서, 플레이트(620-624)가 선택적이고, 시스템(600)에는 스폿 미러(603-607)만 포함되는 것에 주의해야 한다.

일부 실시형태에서, 제 1 광학 요소(602)는 부분 반사성이거나 그러한 부분(예를 들어, 스폿 미러(603))을 가지며, 제 2 광학 요소(604)는 최소한 부분 반사성이거나 그러한 부분(예를 들어, 스폿 미러(605))을 가지고, 제 3 광학 요소(606)는 완전히 반사성이거나 그러한 부분(예를 들어, 스폿 미러(607))을 가진다. 부분 반사성 부분은 표면에 입사하는 방사선의 적어도 일부를 반사하고, 그 외의 부분을 표면을 통해 투과시키는 표면을 포함할 수 있다.

예를 들어, 스폿 미러(603)를 포함하는 제 1 광학 요소(602)는 조명 소스(예를 들어, 도 3의 소스(2))로부터의 조명(650)(예를 들어, 지향된 방사선)을 제 1 축(651)을 따라 스폿 미러(603)에서 수광하고, 조명의 제 1 부분(652)을 제 1 축(651)으로부터 떨어지게 반사하며, 조명(650)의 제 2 부분(654)을 제 1 축(651)을 따라서 투과하도록 구성된다. 스폿 미러(605)를 포함하는 제 2 광학 요소(604)는 반사된 제 1 부분(652)을 수광하고, 조명의 제 3 부분(660)을 제 1 축(651)으로부터 상이한 각도에 있는 제 2 축(662)을 따라서 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된다. 스폿 미러(607)를 포함하는 제 3 광학 요소(606)는 조명의 제 4 부분(670)을 제 1 축(651) 및 제 2 축(662)으로부터 상이한 각도에 있는 제 3 축(672)을 따라서 완전히 반사하도록 구성된다. 조명의 제 4 부분(670)은 도 6에 도시된 바와 같이 제 2 광학 요소(604)의 스폿 미러(605)에 의해 투과된다.

조명의 제 2 부분(654), 제 3 부분(660) 및 제 4 부분(670)은 퓨필 평면에서 서로 다른 각도로 타겟(30)을 향해 지향되어(680) 타겟(30) 상에 조명(650)의 세 개의 서로 다른 스폿(690, 692, 694)을 생성한다. 타겟(30)은, 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 반도체 웨이퍼 상의 하나 이상의 계측 마크일 수 있다.

제 4 광학 요소(608)는 스폿 미러(609) 및/또는 그 외의 반사성 또는 최소한 부분 반사성 표면을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 제 4 광학 요소(608)는 투과성 광학 요소를 포함한다. 일부 실시형태에서, 제 4 광학 요소(608)는, 예를 들어 스폿 미러 큐브를 포함한다. 스폿 미러 큐브는, 결합면에 국지적 반사 구역이 있는 큐브 또는 마름모꼴을 형성하도록, 광학 접촉이나 접착제에 의해서 결합되는 두 개의 프리즘을 포함할 수 있다. 반사 구역은 반사성 코팅이나 TIR에 의해서 형성될 수 있고, 이것은 그 뒤에 에어 포켓이 있어서 광이 더 높은 굴절률을 가진 광학 재료 내부에서 반사되게 하는 표면(또는 낮은 굴절률을 가지는 그 외의 광학 재료)의 일부이다. 스폿 미러 큐브는, 스폿 미러 상에 입사하는(큐브 내에서) 광을 그 방향을 바꾸기 위해서 반사하고, 그 외의 광을 투과시키도록 구성된다. 여기에서의 목적은, 하나의 선택된 빔(들)의 방향을 해당 광학 요소를 통과하는 다른 빔들과 다르게 변경하는 것이다. 스폿 미러(609)를 포함하는 제 4 광학 요소(608)는 제 1 축(651), 제 2 축(662) 및 제 3 축(672)을 따라서 수광된 조명을 제 1 축(651)과 실질적으로 수직인 칼럼 방향(columnar direction; 680)으로 반사하도록 구성된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 렌즈(610)는 광학 요소(602-608)에 의해 형성되는 조명 빔(685)을 수광하고, 조명(650)의 스폿(690, 692, 694)을 타겟(30) 상에 포커싱(687)하도록 구성된다. 렌즈(610)는 설명된 대로 기능하도록 구성된 모든 타입의 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈(610)는 대물렌즈일 수 있다. 렌즈(610)는 모든 투명 재료로 형성될 수 있으며, 빔들(685)을 집중시키거나 포커싱하도록 구성된 곡면을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 제 1 축(651)으로부터의 조명에 대응하는 조명(650)의 스폿(690)은 축상 스폿을 포함하고, 제 2 및 제 3 축(662, 672)으로부터의 조명에 대응하는 조명(650)의 스폿(692, 694)은 축외 스폿을 포함한다. 축외 스폿(예를 들어, 692 및/또는 694)은 고스트 반사를 줄이거나 제거하도록 구성되었으며, 기타 다른 장점을 가진다. 고스트 반사는 시준된 공간(collimated space)에서 조명 축 또는 방향에 수직인 하나 이상의 광학 표면으로부터의 원하지 않는 반사를 포함한다. 이러한 스폿을 형성하는 조명이 광학 요소(608)의 하나 이상의 표면(예를 들어, 큐브 표면) 및/또는 시스템(600) 내의 광학 요소의 다른 표면 상에 수직으로 입사하지 않기 때문에, 고스트 반사는 감소되거나 및/또는 제거된다.

광학 요소(602-608)는 시스템(600)이 설명된 대로 기능할 수 있게 하는 임의의 위치 및/또는 서로에 대한 임의의 각도로 위치될 수 있다. 이것은 요소들 간의 특정 상대 거리, 요소들 간의 특정 각도 등에 위치시키는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 광학 요소(602-608) 중 두 개 이상은 시스템(600) 내에서 서로 평행하게 위치될 수 있다(예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이). 일부 실시형태에서, 광학 요소(602-608) 중 하나 이상은 시스템(600) 내의 다른 광학 요소 중 하나 이상에 대하여 각도를 이루고 위치된다.

일부 실시형태에서, 광학 요소(602-608)는 구조적 부재, 클립, 클램프, 스크류, 너트, 볼트, 접착제 및/또는 기타 기계 디바이스를 통하여 시스템(600) 내에서 서로 위치된다. 일부 실시형태에서, 제 1 광학 요소(602), 제 2 광학 요소(604), 제 3 광학 요소(606) 및/또는 제 4 광학 요소(608)는 서로에 대해 이동 가능하다. 제 1 광학 요소(602), 제 2 광학 요소(604), 및/또는 제 3 광학 요소(606)의 이동은 타겟(30) 상의 해당 스폿(690-694)의 위치를 조절하도록 구성된다. 일부 실시형태에서, 이동은, 예를 들어 제 1 광학 요소(602), 제 2 광학 요소(604), 및/또는 제 3 광학 요소(606)를 기울이는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서, 이동은 제 1 광학 요소(602), 제 2 광학 요소(604), 제 3 광학 요소(606) 및/또는 제 4 광학 요소(608)를 병진시키거나 이들 중 하나 이상 사이의 거리를 변경하는 것을 포함한다. 이동의 다른 예들도 고찰된다.

다른 방식으로 표현하면, 제 1 축(651)으로부터의 조명에 대응하는 조명(650)의 스폿(690)은 축상 스폿을 포함하고, 제 2 및 제 3 축(662, 672) 각각으로부터의 조명에 대응하는 조명(650)의 스폿(692, 694)은 축외 스폿을 포함한다. 축상 스폿(690)과 축외 스폿(692 및/또는 694)은 서로에 대해 이동 가능하다. 타겟(30)에 지향된 조명(650)의 스폿(690-694)은 제 1, 제 2, 제 3 및/또는 제 4 광학 요소(예를 들어, 요소들(602-608))의 이동에 기반하여 서로에 대해 이동되도록 구성된다.

일부 실시형태에서, 광학 요소(602-608)의 이동은 도 3(그리고 후술되는 도 9)에 도시된 프로세서(PRO))와 같은 프로세서에 의해서 전자적으로 제어될 수 있다. 프로세서(PRO)는 컴퓨팅 시스템(CS)(도 9) 내에 포함될 수 있으며, 컴퓨터 또는 기계 판독 가능 명령(MRI)(예를 들어, 아래에서 도 9와 관련하여 설명됨)에 기반하여 동작할 수 있다. 전자 통신은, 별개의 구성 요소들 사이에 전자 신호를 송신하고, 시스템(600)의 별개의 구성 요소들 사이에 데이터를 송신하며, 별개의 구성요소들 사이에서 값 및/또는 다른 통신을 송신함으로써 일어날 수 있다. 시스템(600)의 구성 요소는 유선을 통하여, 또는 인터넷 또는 근거리 네트워크, 셀룰러 네트워크, 개인 영역 네트워크, 내부 조직 네트워크 및/또는 기타 네트워크와 같은 다양한 다른 네트워크와 조합된 인터넷과 같은 네트워크를 통해서 통신할 수 있다.

일부 실시형태에서, 하나 이상의 액츄에이터(도 6에는 미도시)는 광학 요소(602-608) 중 하나 이상에 커플링되고 이것을 이동시키도록 구성될 수 있다. 액츄에이터는 접착제, 클립, 클램프, 스크류, 칼라(collar) 및/또는 기타 메커니즘에 의해서 하나 이상의 광학 요소(602-608)의 하나 이상의 에지에 커플링될 수 있다. 액츄에이터는 전자적으로 제어되도록 구성될 수 있다. 개별 액츄에이터는 전기 신호를 기계적 변위로 변환하도록 구성될 수 있다. 기계적 변위는 광학 요소(602-608)를 이동시키도록 구성된다. 예를 들어, 하나 이상의 액츄에이터는 압전식일 수 있다. 하나 이상의 프로세서(PRO)는 액츄에이터를 제어하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(PRO)는 하나 이상의 액츄에이터들의 각각을 개별적으로 제어하도록 구성될 수 있다.

도 7은 다양하고 상이한 조명 스폿 배열(702, 704, 706, 708)을 예시한다. 배열(702, 704)에서와 같은 일부 실시형태에서, 조명 스폿(710, 712, 및 714)은 선형으로 정렬된다. 배열(706, 708)에서와 같은 일부 실시형태에서, 조명 스폿(710, 712, 및 714)은 2차원 패턴으로 배열된다. 도 7에서, 스폿(710)은 축상 스폿을 포함하고, 스폿(712 및 714)은 축외 스폿을 포함한다. 배열(702)은 스폿들(712 및 714) 양자 모두가 스폿(710)의 일측에 어떻게 선형으로 위치될 수 있는지를 예시한다. 배열(704)은 스폿들(712 및 714) 양자 모두가 어떻게 스폿(710)과 선형으로, 하지만 스폿(714)은 스폿(710)의 일측에 그리고 스폿(712)은 스폿(710)의 타측에 있도록 위치될 수 있는지를 예시한다. 배열(702, 704)이 예시된 것처럼 x축을 따라 놓여 있는 스폿(710-714)을 예시하지만, 이것은 스폿(710-714)이 y축 또는 다른 축을 따라 놓이게 되도록 쉽게 변경될 수 있다는 것에 주의해야 한다. 배열(704)은 또한, 스폿(712 및 714)이 스폿(710)의 반대측에 놓이도록 반전될 수도 있다. 배열(706)은 어떻게 스폿(710-714)이 이러한 예에서는 서로 직각을 이루는 2차원 패턴으로 배열될 수 있는지를 예시한다. 배열(708)은 스폿(710-714)에 의해 형성될 수 있는 다른 가능한 2차원 패턴을 예시한다. 다른 예들도 고찰된다.

도 6에 표시된 광학 요소의 양과 도 7에 표시된 조명 스폿의 양은 한정하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 설명된 원칙은 확장될 수 있어서, 일부 실시형태에서, 시스템(600)은 이전 광학 요소들에 의해 투과된 반사된 조명을 수광하도록 구성되고, 상기 타겟에 지향된 조명의 추가 스폿을 생성하도록, 수광된 조명을 추가 축들을 따라서 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된 추가 광학 요소를 포함한다. 또한, 도 6은 위상 세기 측정을 위한 상이한 회절 차수들(675)을 예시한다. 위에서 설명된 것과 유사하고 및/또는 동일한 구성 요소들(예를 들어, 시스템(600)의 구성 요소)의 유사한 배열이 계측 시스템(예를 들어, 도 3에 도시된 시스템(10))의 검출 축을 위하여 형성될 수 있다. 구성 요소는, 검출 축 방사선이 다중 광학 요소들을 이용하여 분할되도록 구성되게끔 구성될 수 있다.

도 8은 타겟을 향해 지향되도록 구성된 조명의 스폿을 생성하기 위한 방법(800)을 예시한다. 일부 실시형태에서, 방법(800)은, 예를 들어 반도체 장치 제조 프로세스 중의 정렬 감지 동작의 일부로서 수행된다. 일부 실시형태에서, 방법(800)의 하나 이상의 동작은, 예를 들어 도 6에 예시된 시스템(600) 및/또는 도 3에 예시된 시스템(10), 컴퓨터 시스템(예를 들어, 도 9에 도시되고 아래에 설명된 바와 같음) 내에서 또는 이들에 의하여, 및/또는 다른 시스템 내에서 또는 이들에 의하여 구현될 수 있다. 일부 실시형태에서, 방법(800)은, 제 1 광학 요소로써, 조명 소스로부터의 조명을 제 1 축을 따라서 수광하고, 조명의 제 1 부분을 제 1 축으로부터 멀어지게 반사하며, 조명의 제 2 부분을 제 1 축을 따라서 투과시키는 단계(동작(802)); 제 2 광학 요소로써, 반사된 조명의 제 1 부분을 수광하고, 조명의 제 3 부분을 제 1 축과 다른 각도에 있는 제 2 축을 따라서 적어도 부분적으로 반사하는 단계(동작(804)); 제 3 광학 요소로써, 조명의 제 4 부분을 수광하고 제 1 축과 제 2 축으로부터 상이한 각도에 있는 제 3 축을 따라서 완전히 반사하며, 조명의 제 4 부분이 제 2 광학 요소에 의해서 투과되는 단계(동작(806)); 제 4 광학 요소로써, 제 1 축, 제 2 축, 및 제 3 축을 따라서 수광된 조명을 제 1 축에 실질적으로 수직인 칼럼 방향으로 반사하는 단계(동작(808)); 및 렌즈로써, 광학 요소들에 의해 형성된 조명 빔을 수광하고, 조명의 스폿들을 타겟에 상에 포커싱하는 단계(동작(810))를 포함한다. 조명의 제 2 부분, 제 3 부분 및 제 4 부분은 퓨필 평면에서 서로 다른 각도로 타겟을 향해 지향되어 타겟 상에 세 개의 상이한 조명 스폿을 생성한다.

방법(800)의 동작들은 예를 들기 위한 것이다. 일부 실시형태들에서, 방법(800)은 설명되지 않은 하나 이상의 추가적 동작을 포함하고, 및/또는 설명된 동작 중 하나 이상을 포함하지 않고서 달성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 방법(800)은 반도체 디바이스 제조 프로세스에 대한 조절을 결정하는 추가 동작을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 방법(800)의 동작들이 도 8에 예시되고 본 명세서에서 설명되는 순서는 한정하려는 의도가 아니다.

일부 실시형태들에서, 방법(800)의 하나 이상의 부분은 하나 이상의 처리 디바이스(예를 들어, 디지털 프로세서, 아날로그 프로세서, 정보를 처리하도록 설계된 디지털 회로, 정보를 처리하도록 설계된 아날로그 회로, 상태 머신, 및/또는 정보를 전자적으로 처리하기 위한 다른 메커니즘)에 의해서 구현 및/또는 제어될 수 있다. 하나 이상의 처리 디바이스는 전자적 저장 매체에 전자적으로 저장된 명령에 응답하여 방법(800)의 동작 중 일부 또는 전부를 실행하는 하나 이상의 디바이스를 포함할 수 있다. 하나 이상의 처리 디바이스는 방법(800)의 동작(예를 들어, 다음 도 9와 관련된 설명을 참조) 중 하나 이상을 실행하도록 특수하게 설계될 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 소프트웨어를 통해서 구성되는 하나 이상의 디바이스를 포함할 수 있다.

동작(802)에서, 제 1 광학 요소는 조명 소스로부터의 조명을 제 1 축을 따라서 수신한다. 제 1 광학 요소는 조명을 제 1 축을 따라서 수광하고, 조명의 제 1 부분을 제 1 축으로부터 멀어지게 반사하며, 조명의 제 2 부분을 제 1 축을 따라서 투과시킨다. 일부 실시형태에서, 제 1 광학 요소는 도 6에 도시되고 위에서 설명된 요소(602)와 동일하거나 유사하다. 일부 실시형태에서, 동작(802)은 조명 소스(예를 들어, 도 3에 도시된 소스(2))를 제공하는 것을 포함한다. 조명 소스는 제 1 축을 따라 조명을 생성하도록 구성된 단일 소스를 포함한다.

동작(804)에서, 제 2 광학 요소는 반사된 조명의 제 1 부분을 수광하고, 조명의 제 3 부분을 제 1 축과 상이한 각도에 있는 제 2 축을 따라 적어도 부분적으로 반사한다. 일부 실시형태에서, 제 2 광학 요소는 도 6에 도시되고 위에서 설명된 요소(604)와 동일하거나 유사하다.

동작(806)에서, 제 3 광학 요소는 조명의 제 4 부분을 수광하고, 제 1 축 및 제 2 축과 다른 각도에 있는 제 3 축을 따라서 완전히 반사한다. 조명의 제 4 부분은 제 2 광학 요소에 의해 투과된다. 일부 실시형태에서, 제 3 광학 요소는 도 6에 도시되고 위에서 설명된 요소(606)와 동일하거나 유사하다.

일부 실시형태에서는, 제 1 광학 요소, 제 2 광학 요소 및 제 3 광학 요소가 스폿 미러를 각각 포함한다. 일부 실시형태에서는, 제 1 광학 요소는 부분 반사성이고, 제 2 광학 요소는 적어도 부분 반사성이며, 제 3 광학 요소는 완전 반사성이다.

동작(808)에서, 제 4 광학 요소는 제 1 축, 제 2 축 및 제 3 축을 따라 수광된 조명을 제 1 축에 실질적으로 수직인 칼럼 방향으로 반사한다. 일부 실시형태에서, 제 4 광학 요소는 스폿 미러 큐브를 포함한다. 일부 실시형태에서, 제 4 광학 요소는 도 6에 도시되고 위에서 설명된 요소(608)와 동일하거나 유사하다.

동작(810)에서, 렌즈는 광학 요소들에 의해 형성된 조명 빔을 수광하고, 조명의 스폿들을 타겟 상에 포커싱한다. 일부 실시형태에서, 렌즈는 도 6에 도시되고 위에서 설명된 렌즈(610)와 동일하거나 유사하다. 조명의 제 2 부분, 제 3 부분 및 제 4 부분은 퓨필 평면에서 서로 다른 각도로 타겟을 향해 지향되어 타겟 상에 세 개의 상이한 조명 스폿을 생성한다. 제 1 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿(on-axis spot)을 포함하고, 제 2 축 및 제 3 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿(off-axis spots)을 포함한다. 축외 스폿은 고스트 반사를 줄이거나 제거하도록 구성된다.

일부 실시형태에서, 조명의 스폿은 선형으로 정렬된다. 일부 실시형태에서, 조명의 스폿은 2차원 패턴으로 배열된다.

일부 실시형태에서는, 제 1 광학 요소, 제 2 광학 요소 및 제 3 광학 요소가 서로에 대해 이동 가능하다. 제 1 광학 요소, 제 2 광학 요소 및/또는 제 3 광학 요소의 이동은 타겟 상의 대응하는 조명 스폿의 위치를 조절하도록 구성된다. 일부 실시형태에서는, 이러한 이동이 제 1 광학 요소, 제 2 광학 요소 및/또는 제 3 광학 요소를 기울이거나, 제 1 광학 요소, 제 2 광학 요소 및 제 3 광학 요소 중 하나 이상 사이의 거리를 변경하는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서는, 제 1 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿(on-axis spot)을 포함하고, 제 2 축 및 제 3 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿(off-axis spots)을 포함한다. 축상 스폿 및 축외 스폿은 서로에 대해 이동 가능하다. 타겟에 지향된 조명의 스폿은 제 1, 제 2, 제 3 및/또는 제 4 광학 요소의 이동에 기반하여 서로에 대해 이동되도록 구성된다.

일부 실시형태에서, 방법(800)은, 패터닝된 기판 내의 타겟(예를 들어, 도 3 및 도 6에 도시된 타겟 30))을 방사선으로 조명하는 단계를 포함한다. 방사선은 전술된 바와 같이 조명 스폿들로 분리되는 광 및/또는 다른 방사선을 포함한다. 타겟은 회절 신호를 제공할 수 있는, 패터닝된 기판 내의 하나 이상의 구조체를 포함할 수 있다. 타겟은, 예를 들어 반도체 디바이스 구조체 내의 기판의 한 층에 포함될 수 있다. 일부 실시형태에서, 이러한 피쳐는 1D 또는 2D 피쳐와 같은 기하학적 피쳐 및/또는 다른 기하학적 피쳐를 포함한다. 몇 가지 비한정적인 예로서, 이러한 피쳐는 격자, 라인, 에지, 라인 및/또는 에지의 미세-피치 시리즈 및/또는 다른 피쳐를 포함할 수 있다.

방사선은 목표 파장 및/또는 파장 범위, 목표 세기 및/또는 다른 특성을 가질 수 있다. 목표 파장 및/또는 파장 범위, 목표 세기 등은 사용자에 의해 입력 및/또는 선택되거나, 이전의 정렬 측정치에 기반하여 시스템(예를 들어, 도 3에 도시된 시스템(10))에 의해서 결정되거나, 및/또는 다른 방식으로 결정될 수 있다. 일부 실시형태에서, 방사선은 광 및/또는 다른 방사선을 포함한다. 일부 실시형태에서, 광은 가시광, 적외선광, 근적외선광 및/또는 다른 광을 포함한다. 일부 실시형태에서, 방사선은 간섭측정법에 적합한 임의의 방사선일 수 있다.

방사선은 방사선 소스(예를 들어, 도 3에 도시되고 위에서 설명된 소스(2))에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 방사선은 방사선 소스에 의해서 타겟, 타겟의 하위 부분(예를 들어, 전체보다 적은 것), 다수의 타겟, 및/또는 기판 상으로 다른 방식으로 지향될 수 있다. 일부 실시형태에서, 방사선은 방사선 소스에 의해서 시변 방식으로 타겟 상으로 지향될 수 있다. 예를 들어, 방사선은 타겟의 상이한 부분들이 다른 시간에 조사되도록, 타겟에 걸쳐서 래스터링될 수 있다(예를 들어, 타겟을 방사선 하에서 이동시킴으로써). 또 다른 예로, 방사선의 특성(예를 들어, 파장, 세기 등)이 변경될 수 있다. 이것은 분석을 위한 시변 데이터 엔벨로프 또는 윈도우를 생성할 수 있다. 데이터 엔벨로프는 타겟의 개별 하위 부분들의 분석, 타겟의 한 부분을 타겟의 다른 부분 및/또는 다른 타겟(예를 들어, 다른 층들 내의 타겟들)과 비교하는 것 및/또는 다른 분석을 가능하게 할 수 있다.

일부 실시형태에서, 방법(800)은 타겟으로부터의 반사된 방사선을 검출하는 단계를 포함한다. 반사된 방사선을 검출하는 단계는, 타겟의 하나 이상의 기하학적 피쳐로부터의 반사된 방사선 내의 하나 이상의 위상 및/또는 진폭(세기) 천이를 검출하는 것을 포함한다. 하나 이상의 위상 및/또는 진폭 천이는 타겟의 하나 이상의 치수에 대응한다. 예를 들어, 타겟의 일측으로부터의 반사된 방사선의 위상 및/또는 진폭은 타겟의 타측으로부터의 반사된 방사선의 위상 및/또는 진폭과 비해 다르다.

타겟으로부터의 반사된 방사선에서의 하나 이상의 위상 및/또는 진폭(세기) 천이를 검출하는 것은, 타겟의 상이한 부분들에 대응하는 국소 위상 천이(예를 들어, 국소 위상 델타) 및/또는 진폭 변동을 측정하는 것을 포함한다. 예를 들어, 타겟의 특정 영역으로부터의 반사된 방사선은 특정 위상 및/또는 진폭을 가진 사인파형을 포함할 수 있다. 타겟의 다른 영역(또는 상이한 층 내의 타겟)으로부터의 반사된 방사선도 사인파형을 포함할 수 있지만, 이것은 상이한 위상 및/또는 진폭을 가진다. 반사된 방사선을 검출하는 것은, 상이한 회절 차수들의 반사 방사선 내의 위상 및/또는 진폭 차이를 측정하는 것을 포함한다. 하나 이상의 국소 위상 및/또는 진폭 천이를 검출하는 것은, 예를 들어 힐버트 변환(Hilbert transformation) 및/또는 다른 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 간섭 측정 기술 및/또는 다른 동작들이 상이한 회절 차수들의 반사된 방사선 내의 위상 및/또는 진폭 차이를 측정하기 위하여 사용될 수 있다.

일부 실시형태에서, 방법(800)은 타겟으로부터 반사된 검출된 방사선에 기반하여 계측 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 계측 신호는 센서(예컨대 도 3의 검출기(4), 카메라 및/또는 다른 센서들)에 의해 수광된 광에 기반하여 이러한 센서에 의해 생성된다. 계측 신호는 타겟에 관계된 측정 정보를 포함한다. 예를 들어, 계측 신호는 정렬 측정 정보를 포함하는 정렬 신호 및/또는 다른 계측 신호일 수 있다. 측정 정보(예를 들어, 정렬 값 및/또는 기타 정보)는 간섭측정의 원리 및/또는 다른 원리를 사용하여 결정될 수 있다.

계측 신호는 타겟(들)으로부터 반사된 방사선을 나타내거나 및/또는 대응하는 전자 신호를 포함한다. 계측 신호는, 예를 들어 타겟과 연관된 정렬 값, 및/또는 다른 정보를 표시할 수 있다. 계측 신호를 생성하는 것은, 반사된 방사선을 감지하고, 감지된 반사된 방사선을 전자 신호로 변환하는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서, 계측 신호를 생성하는 것은 타겟 및/또는 다수의 타겟의 상이한 영역들 및/또는 상이한 기하학적 구조들로부터의 반사된 방사선의 상이한 부분들을 감지하는 것, 및 반사된 방사선의 상이한 부분들을 조합하여 계측 신호를 형성하는 것을 포함한다. 이러한 감지 및 변환은 도 3에 도시된 검출기(4) 및/또는 프로세서(PRO)와 유사한 및/또는 동일한 구성 요소, 및/또는 다른 구성 요소에 의해 수행될 수 있다.

일부 실시형태에서, 방법(800)은 반도체 장치 제조 프로세스에 대한 조절을 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시형태에서, 방법(800)은 하나 이상의 반도체 장치 제조 프로세스 파라미터를 결정하는 것을 포함한다. 하나 이상의 반도체 장치 제조 프로세스 파라미터는 하나 이상의 검출된 위상 및/또는 진폭 변동, 계측 신호에 의해 표시된 정렬 값, 및/또는 다른 유사한 시스템, 및/또는 다른 정보에 기반하여 결정될 수 있다. 하나 이상의 파라미터는 방사선(정렬을 결정하기 위하여 사용되는 방사선)의 파라미터, 정렬 값, 반도체 디바이스 구조체의 층 상의 정렬 검사 위치, 타겟을 가로지르는 방사선 빔 궤적, 및/또는 다른 파라미터를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 프로세스 파라미터는 넓게 해석되어 스테이지 위치, 마스크 디자인, 계측 타겟 디자인, 반도체 디바이스 디자인, 방사선(레지스트 노광 등을 위하여 사용됨)의 세기, 방사선(레지스트 노광 등을 위하여 사용됨)의 입사각, 방사선(레지스트 노광 등을 위하여 사용됨)의 파장, 퓨필 크기 및/또는 형상, 레지스트 재료 및/또는 다른 파라미터를 포함할 수 있다.

일부 실시형태에서, 방법(800)은 하나 이상의 결정된 반도체 장치 제조 프로세스 파라미터에 기반하여 프로세스 조절을 결정하는 것, 결정된 조절에 기반하여 반도체 디바이스 제조 장치를 조절하는 것, 및/또는 다른 동작을 포함한다. 예를 들어, 결정된 정렬이 프로세스 허용 범위 내에 있지 않다면, 그 프로세스가 더 이상 수용가능한 디바이스를 생산하지 않도록(예를 들어, 정렬 측정치가 수용을 위한 임계를 위반할 수 있음) 프로세스 파라미터가 드리프트되고 및/또는 변경된 하나 이상의 제조 프로세스에 의해서 허용 범위를 벗어나는 정렬이 초래될 수 있다. 하나 이상의 새로운 또는 조절된 프로세스 파라미터는 정렬 결정에 기반하여 결정될 수 있다. 새로운 또는 조절된 프로세스 파라미터는 제조 프로세스가 다시 수용가능한 장치를 생산하게 하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 새로운 또는 조절된 프로세스 파라미터는 이전의 수용불가능한 정렬 값이 다시 허용 가능한 범위 내로 조절되게 할 수 있다. 새로운 또는 조절된 프로세스 파라미터는 주어진 프로세스에 대한 기존 파라미터와 비교될 수 있다. 차이가 있는 경우, 그러한 차이는, 예를 들어 디바이스를 생산하기 위하여 사용되는 장치에 대한 조절을 결정하기 위하여 사용될 수 있다(예를 들어, 파라미터 "x"가 방법(800)의 일부로서 결정된 파라미터 "x"의 새로운 또는 조절된 버전과 매칭되도록 해당 파라미터가 증가/감소/변경되어야 함). 일부 실시형태에서, 방법(800)은 장치를 전자적으로 조절하는 것을 포함할 수 있다(예를 들어, 결정된 프로세스 파라미터에 기반하여). 장치를 전자적으로 조절하는 것은, 장치에 변화를 일으키는 전자 신호 및/또는 다른 통신을 장치로 전송하는 것을 포함할 수 있다. 전자적인 조절은, 장치에서 설정을 변경하는 것 및/또는 다른 조절을 포함할 수 있다.

도 9는 본 명세서에 설명된 하나 이상의 동작을 위해 사용할 수 있는 예시적인 컴퓨터 시스템(CS)의 다이어그램이다. 컴퓨터 시스템((CS))은 정보를 통신하기 위한 버스(BS) 또는 다른 통신 매커니즘과, 정보를 처리하기 위하여 버스(BS)와 커플링된 프로세서(PRO)(또는 도 3에 도시된 프로세서(PRO)와 유사하고 및/또는 동일한 여러 프로세서들)를 포함한다. 컴퓨터 시스템(CS)은 프로세서(PRO)에 의하여 실행될 정보 및 명령을 저장하기 위하여 버스(BS)에 커플링되는, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 동적 스토리지 디바이스와 같은 메인 메모리(MM)를 더 포함한다. 메인 메모리(MM)는 프로세서(PRO)에 의하여 명령이 실행되는 도중에 일시적 변수 또는 다른 중간 정보를 저장하기 위해서도 사용될 수 있다. 컴퓨터 시스템(CS)은 프로세서(PRO)에 대한 정적 정보 및 명령을 저장하기 위하여 버스(BS)에 커플링된 판독 전용 메모리(ROM)(ROM) 또는 다른 정적 스토리지 디바이스를 더 포함한다. 자기적 디스크 또는 광학적 디스크와 같은 스토리지 디바이스(SD)가 제공되고 정보 및 명령을 저장하기 위하여 버스(BS)에 커플링된다.

컴퓨터 시스템(CS)은 정보를 컴퓨터 사용자에게 디스플레이하기 위하여, 버스(BS)를 통해서 음극선관(CRT) 또는 평판 또는 터치 패널 디스플레이와 같은 디스플레이(DS)에 커플링될 수 있다. 영숫자 키와 다른 키들을 포함하는 입력 디바이스(ID)는 정보 및 커맨드 셀렉션을 프로세서(PRO)로 통신하기 위하여 버스(BS)에 커플링된다. 다른 타입의 사용자 입력 디바이스는, 지시 정보와 커맨드 셀렉션을 프로세서(PRO)로 통신하고 디스플레이(DS) 상에서의 커서 움직임을 제어하기 위한, 마우스, 트랙볼, 또는 커서 방향 키와 같은 커서 콘트롤(CC)이다. 이러한 입력 디바이스는 통상적으로 두 개의 축인 제 1 축(예를 들어, x)과 제 2 축(예를 들어, y)에서 2-자유도를 가져서, 디바이스가 평면에서의 위치를 특정하게 한다. 터치 패널(스크린) 디스플레이가 입력 디바이스로서 사용될 수도 있다.

일부 실시형태에서, 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 동작의 전부 또는 일부는 메인 메모리(MM)에 포함된 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 실행하는 프로세서(PRO)에 응답하여 컴퓨터 시스템(CS)에 의해서 수행될 수 있다. 이러한 명령들은 스토리지 디바이스(SD)와 같은 다른 컴퓨터-판독가능 매체로부터 메인 메모리(MM)로 독출될 수 있다. 메인 메모리(MM)에 포함된 명령의 시퀀스를 실행하면, 프로세서(PRO)는 본 명세서에서 설명되는 프로세스 단계(동작)를 수행하게 된다. 메인 메모리(MM)에 포함된 명령의 시퀀스를 실행하기 위하여, 다중 처리 장치 내의 하나 이상의 프로세서가 채용될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 소프트웨어 명령 대신에 또는 이와 조합되어 유선 회로부가 사용될 수도 있다. 따라서, 본 명세서의 설명은 하드웨어 회로와 소프트웨어의 임의의 특정한 조합으로 한정되지 않는다.

"컴퓨터-판독가능 매체" 또는 "머신-판독가능 매체"라는 용어는 본 명세서에서 사용될 때 실행되도록 프로세서(PRO)로 명령을 제공하는 데에 참여하는 임의의 유형의(tangible) 매체를 가리킨다. 이러한 매체는 비-휘발성 매체, 휘발성 매체, 및 송신 매체를 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 많은 형태를 취할 수도 있다. 비-휘발성 미디어는 예를 들어, 스토리지 디바이스(SD)와 같은 광학적 또는 자기적 디스크를 포함한다. 휘발성 미디어는 메인 메모리(MM)와 같은 동적 메모리를 포함한다. 송신 미디어는 동축 케이블, 구리 배선, 및 버스(BS)를 포함하는 와이어를 포함하는 섬유 광학계(fiber optics)를 포함한다. 송신 매체는 무선 주파수(RF) 및 적외선(IR) 데이터 통신 중에 생성되는 것과 같은 음파 또는 광파의 형태를 띨 수도 있다. 컴퓨터-판독가능 미디어는 비-일시적일 수 있고, 예를 들어 플로피 디스크, 가요성 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 및 임의의 다른 자기적 매체, 자기-광학적 매체, CD-ROM, DVD, 임의의 다른 광학적 매체, 펀치 카드, 종이 테이프, 홀들의 패턴을 가진 임의의 다른 물리적 매체, RAM, PROM, EPROM, FLASH EPROM, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지일 수 있다. 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 기록된 명령을 가질 수 있다. 컴퓨터에 의해 실행되면, 명령은 본 명세서에 설명된 동작 중 임의의 것을 구현할 수 있다. 일시적인 컴퓨터 판독가능 매체는, 예를 들어 반송파 또는 다른 전파형 전자기 신호를 포함할 수 있다.

다양한 형태의 컴퓨터 판독가능 매체들이 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 실행되도록 프로세서(PRO)로 운반하는 것에 수반될 수 있다. 예를 들어, 명령들은 처음에 원격 컴퓨터의 자기적 디스크 상에 보유될 수도 있다. 원격 컴퓨터는 명령들을 자신의 동적 메모리 내로 로딩하고 명령들을 모뎀을 사용하여 전화선을 통해 전송할 수 있다. 컴퓨터 시스템(CS)에 국지적으로 보유되는 모뎀은 전화선에서 데이터를 수신하고, 적외선 송신기를 사용하여 이러한 데이터를 적외선 신호로 변환한다. 버스(BS)에 커플링된 적외선 검출기는 적외선 신호에서 운반되는 데이터를 수신하고, 이러한 데이터를 버스(BS)에 로딩할 수 있다. 버스(BS)는 데이터를 메인 메모리(MM)로 운반하며, 프로세서(PRO)는 이로부터 명령들을 취출하고 실행한다. 메인 메모리(MM)로부터 수신된 명령들은 프로세서(PRO)에 의한 실행 이전에 또는 그 이후에 선택적으로 스토리지 디바이스(SD)에 저장될 수 있다.

컴퓨터 시스템(CS)은 버스(BS)에 커플링된 통신 인터페이스(CI)를 더 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(CI)는 로컬 네트워크(LAN)에 연결된 네트워크 링크(NDL)로 양-방향 데이터 통신 커플링을 제공한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(CI)는 대응하는 타입의 전화선에 데이터 통신 연결을 제공하기 위한 종합 정보 통신망(integrated services digital network; ISDN) 카드 또는 모뎀일 수 있다. 다른 예로서, 통신 인터페이스(CI)는 호환가능한 LAN에 데이터 통신 연결을 제공하기 위한 근거리 네트워크(LAN) 카드일 수 있다. 무선 링크가 구현될 수도 있다. 임의의 이러한 구현형태에서, 통신 인터페이스(CI)는 다양한 타입의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림을 운반하는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호를 전송하고 수신한다.

네트워크 링크(NDL)는 통상적으로 하나 이상의 네트워크를 통해 다른 데이터 디바이스로 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 네트워크 링크(NDL)는 네트워크(LAN)를 거쳐 호스트 컴퓨터(HC)로 가는 연결을 제공할 수 있다. 이것은, 현재 일반적으로 "인터넷(INT)"이라고 불리는 월드와이드 패킷 데이터 통신 네트워크를 통해 제공되는 데이터 통신 서비스를 포함할 수 있다. 로컬 네트워크(LAN)(인터넷)는 디지털 데이터 스트림을 운반하는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호를 사용할 수 있다. 컴퓨터 시스템(CS)으로의 또는 그로부터의 디지털 데이터를 운반하는, 다양한 네트워크들을 통과하는 신호와 네트워크 데이터 링크(NDL)를 통과하고 통신 인터페이스(CI)를 통과하는 신호는 정보를 수송하는 반송파의 예시적인 형태들이다.

컴퓨터 시스템(CS)은 네트워크(들), 네트워크 데이터 링크(NDL), 및 통신 인터페이스(CI)를 통해서, 메시지를 전송하고 프로그램 코드를 포함하는 데이터를 수신할 수 있다. 인터넷의 예에서, 호스트 컴퓨터(HC)는 애플리케이션 프로그램에 대한 요청된 코드를 인터넷(INT), 네트워크 데이터 링크(NDL), 로컬 네트워크(LAN), 및 통신 인터페이스(CI)를 통해 송신할 수 있다. 이렇게 다운로드된 하나의 애플리케이션은, 예를 들어 본 명세서에서 설명된 바와 같은 방법의 전부 또는 일부를 제공할 수 있다. 수신된 코드는 수신될 때 프로세서(PRO)에 의하여 실행되고, 및/또는 추후에 실행되도록 스토리지 디바이스(SD), 또는 다른 비-휘발성 스토리지에 저장될 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 시스템(CS)은 애플리케이션 코드를 반송파의 형태로 획득할 수 있다.

도 10은 본 명세서에서 설명된 기법들과 함께 사용될 수 있는, 도 1에 도시되는 장치와 유사하고 및/또는 동일한 예시적인 리소그래피 투영 장치를 개략적으로 도시한다. 이러한 장치(1000)는 방사선의 빔(B)을 조절하기 위한 조명 시스템(IL)을 포함한다. 이러한 특정한 경우에, 조명 시스템은 방사선 소스(SO); 패터닝 디바이스(MA)(예를 들어, 레티클)를 홀딩하기 위한 패터닝 디바이스 홀더가 제공되고, 패터닝 디바이스를정확하게 위치설정하기 위한 제 1 위치설정기(PS1)(제 1 위치 센서와 연관되어 동작함)에 연결되는 제 1 대상물 테이블(예를 들어, 패터닝 디바이스 테이블)(MT); 기판(W)(예를 들어, 레지스트-코팅된 실리콘 웨이퍼)을 홀딩하기 위한 기판 홀더가 제공되고, 기판을 정확하게 위치설정하기 위한 제 2 위치설정기에 연결되는 제 2 대상물 테이블(기판 테이블)(WT); 및 패터닝 디바이스(MA)의 조사된 부분을 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함함) 상에 이미징하기 위한 투영 시스템("렌즈")(예를 들어, 굴절식, 반사식 또는 반사굴절식 광학 시스템)을 더 포함한다.

본 명세서에 도시된 것처럼, 이러한 장치는 투과식이다(즉, 투과식 패터닝 디바이스를 가짐). 그러나, 일반적으로, 이것은 예를 들어 반사식 타입일 수 있다(반사식 마스크를 가짐). 장치는 전통적인 마스크에 다른 종류의 패터닝 디바이스를 채용할 수도 있다; 그 예에는 프로그래밍가능한 미러 어레이 또는 LCD 매트릭스가 있다.

소스(SO)(예를 들어, 수은 램프 또는 엑시머 레이저, 레이저 생성 플라스마(LPP) EUV 소스)는 방사선의 빔을 생성한다. 이러한 빔이, 예를 들어 직접적으로 또는 빔 확장기(Ex)와 같은 조절 수단을 거친 후에 조명 시스템(조명기)(IL)으로 공급된다. 조명기(IL)는 빔 내의 세기 분포의 외부 및/또는 내부 반경방향 범위(일반적으로 외측-σ 및 내측-σ라고 각각 불림)를 설정하기 위한 조절 수단을 포함할 수 있다. 또한, 조명기는 일반적으로 집속기(integrator) 및 집광기(condenser)와 같은 다양한 다른 컴포넌트들을 포함할 것이다. 이러한 방식으로, 패터닝 디바이스(MA)에 충돌하는 빔(B)은 소망되는 균일도 및 세기 분포를 자신의 단면에 가진다.

도 10에 관하여, 소스(SO)가 리소그래피 투영 장치의 하우징 내에 있을 수 있지만(소스(SO)가, 예를 들어 수은 램프인 경우에서와 같음), 리소그래피 투영 장치로부터 떨어져 있을 수도 있고, 이것이 생성하는 방사선 빔이 장치로 유도된다(예를 들어, 적절한 지향 미러의 도움을 받아)는 것에 주의해야 한다; 이러한 후자의 시나리오는 소스(SO)가 엑시머 레이저(예를 들어, KrF, ArF 또는 F₂ 레이징에 기반함)인 경우에 자주 일어난다.

빔(B)은 계속하여 패터닝 디바이스 테이블(MT) 상에 홀딩되는 패터닝 디바이스(MA)에 도달한다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로지르면, 빔(B)은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 빔(B)을 포커싱하는 렌즈를 통과한다. 제 2 위치설정 수단(및 간섭측정식 측정 수단의 도움을 받아), 예를 들어 빔의 경로에 있는 상이한 타겟부들(C)을 위치설정하기 위하여, 기판 테이블(WT)이 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 예를 들어 패터닝 디바이스 라이브러리로부터 패터닝 디바이스(MA)를 기계적으로 취출한 이후에, 또는 스캔 도중에, 빔(B)의 경로에 대해서 패터닝 디바이스(MA)를 정확하게 위치시키기 위해서 제 1 위치설정 수단이 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT, WT)의 이동은, 명시적으로 도시되지 않는 롱-스트로크 모듈(long-stroke module; 개략적 위치 설정) 및 숏-스트로크 모듈(short-stroke module; 미세 위치 설정)을 이용하여 실현될 것이다. 그러나, 스테퍼의 경우(스텝-및-스캔 툴에 반대됨), 패터닝 디바이스 테이블(MT)은 숏-스트로크 액추에이터에만 연결될 수도 있고, 또는 고정될 수도 있다.

도시된 툴(도 1에 도시된 툴과 유사하거나 동일함)을 두 가지 다른 모드에서 사용할 수 있다. 스텝 모드에서, 패터닝 디바이스 테이블(MT)은 본질적으로 정지된 상태로 유지되고, 전체 패터닝 디바이스 이미지가 일 회의 동작에(즉, 단일 "플래시") 타겟부(C) 상으로 투영된다. 그러면 기판 테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 천이되어 상이한 타겟 부분(C)이 빔(B)에 의해 조사될 수 있게 된다. 스캔 모드에서는, 주어진 타겟 부분(C)이 단일 "플래시"에서 노광되지 않는다는 점을 제외하고는 본질적으로 동일한 시나리오가 적용된다. 그 대신에, 패터닝 디바이스 테이블(MT)은 주어진 방향(소위 "스캔 방향", 예를 들어 y 방향)으로 속도 v로 이동될 수 있어서, 투영 빔(B)이 패터닝 디바이스 이미지에 걸쳐 스캔하게 한다; 동시에, 기판 테이블(WT)은 속도 V = Mv로 동일한 방향 또는 반대 방향으로 동시에 이동되는데, M은 렌즈(PL)의 확대율이다(통상적으로, M = 1/4 또는 1/5 임). 이러한 방식으로, 분해능을 떨어뜨릴 필요가 없이 상대적으로 큰 타겟부(C)가 노광될 수 있다.

도 11은 소스 콜렉터 모듈(SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)을 포함하는 리소그래피 장치(1000)를 좀 더 상세하게 도시한다. 소스 콜렉터 모듈(SO)은, 진공 환경이 소스 콜렉터 모듈(SO)의 밀폐 구조(220) 내에서 유지될 수 있도록 구성되고 배치된다. EUV 방사선 방출 플라즈마(210)는 방전 생성 플라즈마 소스에 의하여 형성될 수 있다. 고온의 플라즈마(210)가 전자기 스펙트럼의 EUV 범위에서 방사선을 방출하도록 생성되는, 가스 또는 증기, 예를 들어 Xe 가스, Li 증기 또는 Sn 증기에 의하여 EUV 방사선이 생성될 수 있다. 플라즈마(210)는, 예를 들어 적어도 부분적으로 이온화된 플라즈마를 초래하는 전기적 방전에 의하여 생성된다. 예를 들어, Xe, Li, Sn 증기 또는 임의의 다른 적합한 가스 또는 증기의(10) Pa의 분압이 방사선을 효율적으로 생성하기 위하여 필요할 수 있다. 일 실시형태에서, 여기된 주석(Sn)의 플라즈마가 EUV 방사선을 생성하기 위하여 제공된다.

플라즈마(210)에 의해 방출된 방사선이 소스 챔버(211)로부터 콜렉터 챔버(212) 내로, 소스 챔버(211) 내의 애퍼쳐 내에 또는 뒤에 위치되는 선택적인 가스 베리어 또는 오염물 트랩(230)(일부 경우에는 오염물 베리어 또는 호일 트랩이라고도 불림)을 통해서 전달된다. 오염물 트랩(230)은 채널 구조를 포함할 수 있다. 오염물 트랩(230)은 가스 베리어 또는 가스 베리어 및 채널 구조체의 조합을 더 포함할 수 있다. 본 명세서에 표시되는 오염물 트랩(230)은 채널 구조를 적어도 포함한다.

소스 챔버(211)는 소위 그레이징 입사 콜렉터일 수 있는 방사선 콜렉터(CO)를 포함할 수 있다. 방사선 콜렉터(CO)는 업스트림 방사선 콜렉터측(251) 및 다운스트림 방사선 콜렉터측(252)을 가진다. 콜렉터(CO)를 가로지르는 방사선은 격자 스펙트럼 필터(240)에 의해서 반사되어 'O' 에 의해 표시되는 광축을 따라서 가상 소스 포인트(IF)에 포커싱될 수 있다. 가상 소스 포인트(IF)는 일반적으로 중간 초점이라고 지칭되고, 소스 콜렉터 모듈은, 중간 초점(IF)이 밀폐 구조(220) 내의 개구(221)에 또는 이에 인접하게 위치되도록 정렬된다. 가상 소스 포인트(IF)는 방사선 방출 플라즈마(210)의 이미지이다.

후속하여, 방사선은 조명 시스템(IL)을 가로지르는데, 이것은 패터닝 디바이스(MA)에서 방사선 빔(21)의 원하는 각도 분포와 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 강도의 원하는 균일도를 제공하도록 정렬되는 면 필드 미러 디바이스(facetted field mirror device;(22) 및 면 퓨필 미러 디바이스(24)를 포함할 수도 있다. 지지 구조체(MT)에 의해 홀딩되는 패터닝 디바이스(MA)에서 방사선 빔(21)의 빔이 반사되면 패터닝된 빔(26)이 형성되고, 패터닝된 빔(26)은 반사 요소(28, 330)를 통하여 투영 시스템(PS)에 의해, 기판 테이블(WT)에 의하여 홀딩되는 기판(W) 상에 이미징된다.

일반적으로, 도시된 것보다 더 많은 요소들이 조명 광학기(IL) 및 투영 시스템(PS) 내에 존재할 수도 있다. 리소그래피 장치의 타입에 따라서 선택적으로 격자 스펙트럼 필터(240)가 존재할 수도 있다. 더 나아가, 도면에서 도시된 것보다 많은 미러가 존재할 수 있고, 예를 들어 투영 시스템(PS) 내에는 도 11에 도시되는 것보다 1 개 내지 6 개의 추가적인 반사 요소가 존재할 수도 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 콜렉터 광학기(CO)는 단지 콜렉터(또는 콜렉터 미러)의 일 예로서, 그레이징 입사 반사기(253, 254 및 255)가 있는 네스팅된 콜렉터로서 도시된다. 그레이징 입사 반사기(253, 254 및 255)는 광축(O)에 축대칭으로 배치되고, 이러한 타입의 콜렉터 광학기(CO)는 흔히 DPP(discharge produced plasma) 소스라고 불리는 방전 생성 플라즈마 소스와 함께 사용될 수 있다.

또는, 소스 콜렉터 모듈(SO)은 도 12에 도시된 바와 같은 LPP 방사선 시스템을 일부일 수도 있다. 레이저(LA)는 제논(Xe), 주석(Sn) 또는 리튬(Li)과 같은 연료로 레이저 에너지를 적립하여, 수 십 eV의 전자 온도를 가지는 고도로 이온화된 플라즈마(210)를 생성하도록 구현된다. 여기해제(de-excitation)와 이러한 이온들의 재조합 도중에 발생되는 에너지 방사선(energetic radiation)은 플라즈마로부터 방출되고, 준수직 입사 콜렉터 광학기(CO)에 의하여 수집되며, 밀폐 구조(220) 내의 개구(221) 상에 집속된다.

이러한 실시형태들은 다음 절들을 사용하여 더 기술될 수 있다.

1. 타겟에 지향되도록 구성된 조명의 스폿을 생성하기 위한 시스템으로서,

상기 조명 소스로부터 제 1 축을 따라서 조명을 수광하고, 조명의 제 1 부분을 상기 제 1 축으로부터 멀어지게 반사하며, 조명의 제 2 부분을 상기 제 1 축을 따라서 투과시키도록 구성된 제 1 광학 요소; 및

반사된 조명의 제 1 부분을 수광하고, 조명의 제 3 부분을 상기 제 1 축으로부터 상이한 각도에 있는 제 2 축을 따라서 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된 제 2 광학 요소

를 포함하고,

상기 타겟 상에 조명의 두 개의 상이한 스폿을 생성하도록, 상기 조명의 제 2 부분 및 제 3 부분은 퓨필 평면에서 서로에 대하여 각도를 이루고 상기 타겟을 향해 지향되는 것인, 조명 스폿 생성 시스템.

2. 제 1 절에 있어서,

상기 시스템은,

조명의 제 4 부분을 수광하고, 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축으로부터 상이한 각도에 있는 제 3 축을 따라서 완전히 반사하도록 구성된 제 3 광학 요소 - 상기 조명의 제 4 부분은 상기 제 2 광학 요소에 의하여 투과됨 -

를 더 포함하고,

상기 타겟 상에 조명의 세 개의 상이한 스폿을 생성하도록, 상기 조명의 제 2 부분, 제 3 부분, 및 제 4 부분은 퓨필 평면에서 서로에 대하여 각도를 이루고 상기 타겟을 향해 지향되는 것인, 조명 스폿 생성 시스템.

3. 제 1 절 또는 제 2 절에 있어서,

상기 제 1 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿(on axis spot)을 포함하고,

상기 제 2 및 제 3 축들로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿(off axis spot)을 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.

4. 제 1 절 내지 제 3 절 중 어느 한 절에 있어서,

축외 스폿은 고스트 반사(ghost reflection)를 감소시키거나 제거하도록 구성된, 조명 스폿 생성 시스템.

5. 제 1 절 내지 제 4 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소 및 상기 제 3 광학 요소는 서로에 대하여 이동 가능한, 조명 스폿 생성 시스템.

6. 제 1 절 내지 제 5 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및/또는 상기 제 3 광학 요소의 이동은, 상기 타겟 상의 조명의 대응하는 스폿의 위치를 조절하도록 구성된, 조명 스폿 생성 시스템.

7. 제 1 절 내지 제 6 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 이동은,

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및/또는 상기 제 3 광학 요소를 틸팅하는 것; 및/또는

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및 상기 제 3 광학 요소 중 하나 이상 사이의 거리를 변경하는 것

을 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.

8. 제 1 절 내지 제 7 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및 상기 제 3 광학 요소는 스폿 미러를 각각 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.

9. 제 1 절 내지 제 8 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 광학 요소는 부분 반사성이고,

상기 제 2 광학 요소는 적어도 부분 반사성이며,

상기 제 3 광학 요소는 완전 반사성인, 조명 스폿 생성 시스템.

10. 제 1 절 내지 제 9 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 시스템은,

제 4 광학 요소를 더 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.

11. 제 1 절 내지 제 10 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 4 광학 요소는,

상기 제 1 축을 따라서 수광된 조명을 상기 제 1 축에 실질적으로 수직인 칼럼 방향으로 반사하도록 구성된, 조명 스폿 생성 시스템.

12. 제 1 절 내지 제 11 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 4 광학 요소는 스폿 미러 큐브를 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.

13. 제 1 절 내지 제 12 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿을 포함하고,

상기 제 2 및 제 3 축들로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿을 포함하며,

상기 축상 스폿 및 축외 스폿은 서로에 대하여 이동 가능한, 조명 스폿 생성 시스템.

14. 제 1 절 내지 제 13 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 타겟에 지향된 조명의 스폿들은, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및/또는 제 4 광학 요소의 이동에 기반하여 서로에 대하여 이동되도록 구성된, 조명 스폿 생성 시스템.

15. 제 1 절 내지 제 14 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 조명의 스폿들은 선형으로 정렬된, 조명 스폿 생성 시스템.

16. 제 1 절 내지 제 15 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 조명의 스폿들은 2 차원 패턴으로 배치된, 조명 스폿 생성 시스템.

17. 제 1 절 내지 제 16 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 시스템은 조명 소스를 더 포함하고,

상기 조명 소스는 조명을 상기 제 1 축을 따라서 생성하도록 구성된 단일 소스를 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.

18. 제 1 절 내지 제 17 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 시스템은,

상기 광학 요소에 의해 형성된 조명 빔을 수광하고, 조명의 스폿을 상기 타겟 상에 포커싱하도록 구성된 렌즈

를 더 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.

19. 제 1 절 내지 제 18 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 광학 요소는 정렬 센서의 일부를 형성하고,

상기 정렬 센서는 반도체 제조 프로세스에서 사용되는 웨이퍼 정렬 센서인, 조명 스폿 생성 시스템.

20. 제 1 절 내지 제 19 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 시스템은,

이전 광학 요소들에 의해 투과된 반사된 조명을 수광하도록 구성되고,

상기 타겟에 지향된 조명의 추가 스폿을 생성하도록, 수광된 조명을 추가 축들을 따라서 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된

추가 광학 요소를 더 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.

21. 타겟에 지향되도록 구성된 조명의 스폿을 생성하기 위한 방법으로서,

제 1 광학 요소를 이용하여, 조명 소스로부터 제 1 축을 따라서 조명을 수광하고, 조명의 제 1 부분을 상기 제 1 축으로부터 멀어지게 반사하며, 조명의 제 2 부분을 상기 제 1 축을 따라서 투과시키는 단계; 및

제 2 광학 요소를 이용하여, 반사된 조명의 제 1 부분을 수광하고, 조명의 제 3 부분을 상기 제 1 축으로부터 상이한 각도에 있는 제 2 축을 따라서 적어도 부분 반사성 단계

를 포함하고,

상기 타겟 상에 조명의 두 개의 상이한 스폿을 생성하도록, 상기 조명의 제 2 부분 및 제 3 부분은 퓨필 평면에서 서로에 대하여 각도를 이루고 상기 타겟을 향해 지향되는 것인, 조명 스폿 생성 방법.

22. 제 21 절에 있어서,

상기 방법은,

제 3 광학 요소를 이용하여, 조명의 제 4 부분을 수광하고, 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축으로부터 상이한 각도에 있는 제 3 축을 따라서 완전히 반사하는 단계 -상기 조명의 제 4 부분은 상기 제 2 광학 요소에 의하여 투과됨 -

를 더 포함하고,

상기 타겟 상에 조명의 세 개의 상이한 스폿을 생성하도록, 상기 조명의 제 2 부분, 제 3 부분, 및 제 4 부분은 퓨필 평면에서 서로에 대하여 각도를 이루고 상기 타겟을 향해 지향되는 것인, 조명 스폿 생성 방법.

23. 제 21 절 또는 제 22 절에 있어서,

상기 제 1 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿(on axis spot)을 포함하고,

상기 제 2 및 제 3 축들로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿(off axis spot)을 포함하는, 조명 스폿 생성 방법.

24. 제 21 절 내지 제 23 절 중 어느 한 절에 있어서,

축외 스폿은 고스트 반사(ghost reflection)를 감소시키거나 제거하도록 구성된, 조명 스폿 생성 방법.

25. 제 21 절 내지 제 24 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소 및 상기 제 3 광학 요소는 서로에 대하여 이동 가능한, 조명 스폿 생성 방법.

26. 제 21 절 내지 제 25 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및/또는 상기 제 3 광학 요소의 이동은, 상기 타겟 상의 조명의 대응하는 스폿의 위치를 조절하도록 구성된, 조명 스폿 생성 방법.

27. 제 21 절 내지 제 26 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 이동은,

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및/또는 상기 제 3 광학 요소를 틸팅하는 것; 및/또는

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및 상기 제 3 광학 요소 중 하나 이상 사이의 거리를 변경하는 것

을 포함하는, 조명 스폿 생성 방법.

28. 제 21 절 내지 제 27 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및 상기 제 3 광학 요소는 스폿 미러를 각각 포함하는, 조명 스폿 생성 방법.

29. 제 21 절 내지 제 28 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 광학 요소는 부분 반사성이고,

상기 제 2 광학 요소는 적어도 부분 반사성이며,

상기 제 3 광학 요소는 완전 반사성인, 조명 스폿 생성 방법.

30. 제 21 절 내지 제 29 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

제 4 광학 요소를 제공하는 단계를 더 포함하는, 조명 스폿 생성 방법.

31. 제 21 절 내지 제 30 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

제 4 광학 요소를 이용하여, 상기 제 1 축을 따라서 수광된 조명을 상기 제 1 축에 실질적으로 수직인 칼럼 방향으로 반사하는 단계

를 더 포함하는, 조명 스폿 생성 방법.

32. 제 21 절 내지 제 31 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 4 광학 요소는 스폿 미러 큐브를 포함하는, 조명 스폿 생성 방법.

33. 제 21 절 내지 제 32 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿을 포함하고,

상기 제 2 및 제 3 축들로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿을 포함하며,

상기 축상 스폿 및 축외 스폿은 서로에 대하여 이동 가능한, 조명 스폿 생성 방법.

34. 제 21 절 내지 제 33 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 타겟에 지향된 조명의 스폿들은, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및/또는 제 4 광학 요소의 이동에 기반하여 서로에 대하여 이동되도록 구성된, 조명 스폿 생성 방법.

35. 제 21 절 내지 제 34 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 조명의 스폿들은 선형으로 정렬된, 조명 스폿 생성 방법.

36. 제 21 절 내지 제 35 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 조명의 스폿들은 2 차원 패턴으로 배치된, 조명 스폿 생성 시스템.

37. 제 21 절 내지 제 36 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

조명 소스를 제공하는 단계를 더 포함하고,

상기 조명 소스는 조명을 상기 제 1 축을 따라서 생성하도록 구성된 단일 소스를 포함하는, 조명 스폿 생성 방법.

38. 제 21 절 내지 제 37 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

상기 광학 요소에 의해 형성된 조명 빔을 수광하고, 조명의 스폿을 상기 타겟 상에 포커싱하도록 구성된 렌즈를 제공하는 단계

를 더 포함하는, 조명 스폿 생성 방법.

39. 제 21 절 내지 제 38 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 광학 요소는 정렬 센서의 일부를 형성하고,

상기 정렬 센서는 반도체 제조 프로세스에서 사용되는 웨이퍼 정렬 센서인, 조명 스폿 생성 방법.

40. 제 21 절 내지 제 39 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 방법은,

이전 광학 요소들에 의해 투과된 반사된 조명을 수광하도록 구성되고,

상기 타겟에 지향된 조명의 추가 스폿을 생성하도록, 수광된 조명을 추가 축들을 따라서 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된

추가 광학 요소를 제공하는 단계

를 더 포함하는, 제공하는 단계 조명 스폿 생성 방법.

41. 명령을 가지는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,

상기 명령은, 컴퓨터에 의하여 실행될 때,

제 1 광학 요소를 이용하여, 조명 소스로부터 제 1 축을 따라서 조명을 수광하고, 조명의 제 1 부분을 상기 제 1 축으로부터 멀어지게 반사하며, 조명의 제 2 부분을 상기 제 1 축을 따라서 투과시키는 단계; 및

제 2 광학 요소를 이용하여, 반사된 조명의 제 1 부분을 수광하고, 조명의 제 3 부분을 상기 제 1 축으로부터 상이한 각도에 있는 제 2 축을 따라서 적어도 부분 반사성 단계

를 포함하는 동작을 초래하고,

상기 타겟 상에 조명의 두 개의 상이한 스폿을 생성하도록, 상기 조명의 제 2 부분 및 제 3 부분은 퓨필 평면에서 서로에 대하여 각도를 이루고 타겟을 향해 지향되는 것인, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

42. 제 41 절에 있어서,

상기 동작은,

제 3 광학 요소를 이용하여, 조명의 제 4 부분을 수광하고, 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축으로부터 상이한 각도에 있는 제 3 축을 따라서 완전히 반사하는 단계 -상기 조명의 제 4 부분은 상기 제 2 광학 요소에 의하여 투과됨 -

를 더 포함하고,

상기 타겟 상에 조명의 세 개의 상이한 스폿을 생성하도록, 상기 조명의 제 2 부분, 제 3 부분, 및 제 4 부분은 퓨필 평면에서 서로에 대하여 각도를 이루고 상기 타겟을 향해 지향되는 것인, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

43. 제 41 절 또는 제 42 절에 있어서,

상기 제 1 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿(on axis spot)을 포함하고,

상기 제 2 및 제 3 축들로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿(off axis spot)을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

44. 제 41 절 내지 제 43 절 중 어느 한 절에 있어서,

축외 스폿은 고스트 반사(ghost reflection)를 감소시키거나 제거하도록 구성된, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

45. 제 41 절 내지 제 44 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소 및 상기 제 3 광학 요소는 서로에 대하여 이동 가능한, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

46. 제 41 절 내지 제 45 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및/또는 상기 제 3 광학 요소의 이동은, 상기 타겟 상의 조명의 대응하는 스폿의 위치를 조절하도록 구성된, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

47. 제 41 절 내지 제 46 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 이동은,

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및/또는 상기 제 3 광학 요소를 틸팅하는 것; 및/또는

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및 상기 제 3 광학 요소 중 하나 이상 사이의 거리를 변경하는 것

을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

48. 제 41 절 내지 제 47 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및 상기 제 3 광학 요소는 스폿 미러를 각각 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

49. 제 41 절 내지 제 48 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 광학 요소는 부분 반사성이고,

상기 제 2 광학 요소는 적어도 부분 반사성이며,

상기 제 3 광학 요소는 완전 반사성인, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

50. 제 41 절 내지 제 49 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 동작은,

제 4 광학 요소를 제어하는 단계를 더 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

51. 제 41 절 내지 제 50 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 동작은,

제 4 광학 요소를 이용하여, 상기 제 1 축을 따라서 수광된 조명을 상기 제 1 축에 실질적으로 수직인 칼럼 방향으로 반사하는 단계

를 더 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

52. 제 41 절 내지 제 51 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 4 광학 요소는 스폿 미러 큐브를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

53. 제 41 절 내지 제 52 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿을 포함하고,

상기 제 2 및 제 3 축들로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿을 포함하며,

상기 축상 스폿 및 축외 스폿은 서로에 대하여 이동 가능한, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

54. 제 41 절 내지 제 53 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 타겟에 지향된 조명의 스폿들은, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및/또는 제 4 광학 요소의 이동에 기반하여 서로에 대하여 이동되도록 구성된, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

55. 제 41 절 내지 제 54 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 조명의 스폿들은 선형으로 정렬된, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

56. 제 41 절 내지 제 55 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 조명의 스폿들은 2 차원 패턴으로 배치된, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

57. 제 41 절 내지 제 56 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 동작은,

조명 소스를 제어하는 단계를 더 포함하고,

상기 조명 소스는 조명을 상기 제 1 축을 따라서 생성하도록 구성된 단일 소스를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

58. 제 41 절 내지 제 57 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 동작은,

상기 광학 요소에 의해 형성된 조명 빔을 수광하고, 조명의 스폿을 상기 타겟 상에 포커싱하도록 구성된 렌즈를 제어하는 단계를 더 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

59. 제 41 절 내지 제 58 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 광학 요소는 정렬 센서의 일부를 형성하고,

상기 정렬 센서는 반도체 제조 프로세스에서 사용되는 웨이퍼 정렬 센서인, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

60. 제 41 절 내지 제 59 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 동작은,

이전 광학 요소들에 의해 투과된 반사된 조명을 수광하도록 구성되고,

상기 타겟에 지향된 조명의 추가 스폿을 생성하도록, 수광된 조명을 추가 축들을 따라서 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된

추가 광학 요소를 제어하는 단계

를 더 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

61. 반도체 제조 프로세스에서 사용되는 웨이퍼 정렬 센서에 대하여 타겟에 지향되도록 구성된 조명의 스폿을 생성하기 위한 시스템으로서,

상기 시스템은 단일 조명 소스로부터 조명의 다수의 스폿을 생성하도록 구성되고,

상기 시스템은 다른 웨이퍼 정렬 센서 내에 흔히 존재하는 고스트 반사를 감소시키거나 제거하도록 구성되며,

상기 시스템은,

단일 조명 소스;

제 1 유리판 내에 포함된 제 1 스폿 미러 - 상기 제 1 스폿 미러는, 제 1 축을 따라서 상기 단일 조명 소스로부터 조명을 수광하고, 조명의 제 1 부분을 상기 제 1 축으로부터 멀어지게 반사한며, 조명의 제 2 부분을 상기 제 1 축을 따라서 투과시키도록 구성됨 -;

제 2 유리판 내에 포함된 제 2 스폿 미러 - 상기 제 2 스폿 미러는, 반사된 조명의 제 1 부분을 수광하고, 조명의 제 3 부분을 상기 제 1 축과 상이한 제 2 축을 따라서 적어도 부분적으로 반사하도록 구성됨 -; 및

제 3 유리판 내에 포함된 제 3 스폿 - 상기 제 3 스폿 미러는 조명의 제 4 부분을 수광하고 상기 제 1 축 및 제 2 축으로부터 상이한 각도에 있는 제 3 축을 따라서 완전히 반사하도록 구성됨 -

을 포함하고,

상기 조명의 제 4 부분은 상기 제 2 스폿 미러에 의하여 투과되고,

상기 타겟 상에 조명의 세 개의 상이한 스폿을 생성하도록, 상기 조명의 제 2 부분, 제 3 부분, 및 제 4 부분은 퓨필 평면에서 서로에 대하여 각도를 이루고 상기 타겟을 향해 지향되는 것인, 조명 스폿 생성 시스템.

62. 제 61 절에 있어서,

상기 제 1 스폿 미러는 부분 반사성이고,

상기 제 2 스폿 미러 적어도 부분 반사성이며,

상기 제 3 스폿 미러는 완전 반사성인, 조명 스폿 생성 시스템.

63. 제 61 절 또는 제 62 절에 있어서,

상기 제 1 유리판, 제 2 유리판, 및 제 3 유리판은 서로에 대하여 움직일 수 있고,

상기 제 1 유리판, 제 2 유리판, 및/또는 제 3 유리판의 이동은 상기 타겟 상의 조명의 스폿의 위치를 조절하도록 구성되며,

상기 제 1 축을 따른 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿을 포함하고,

상기 제 2 축 및 제 3 축을 따른 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿을 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.

64. 제 61 절 내지 제 63 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 제 3 스폿 미러는,

상기 제 1 축을 따라서 수광된 조명을 상기 제 1 축에 실질적으로 수직인 칼럼 방향으로 반사하도록 구성된, 조명 스폿 생성 시스템.

65. 제 61 절 내지 제 64 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 시스템은 검출 축을 더 포함하고,

상기 검출 축은 다수의 광학 요소를 이용하여 분할되도록 구성된, 조명 스폿 생성 시스템.

66. 제 61 절 내지 제 65 절 중 어느 한 절에 있어서,

상기 시스템은,

이전 광학 요소들에 의해 투과된 반사된 조명을 수광하도록 구성되고,

상기 타겟에 지향된 조명의 추가 스폿을 생성하도록, 수광된 조명을 추가 축들을 따라서 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된

추가 광학 요소를 더 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.

본 명세서에서 개시된 개념들은 서브 파장 피쳐를 이미징하기 위한 임의의 일반적인 이미징 시스템과 함께 사용될 수 있고, 점점 더 작은 크기의 파장을 생성할 수 있는 대두되는 이미징 기술과 함께 사용될 때 특히 유용할 수 있다. 이미 사용 중인 대두되는 기술에는 ArF 레이저를 사용하여(193nm) 파장을, 그리고 불소 레이저를 사용하여 심지어(157nm) 파장을 생성할 수 있는 EUV(극자외선), DUV 리소그래피가 포함된다. 더욱이, EUV 리소그래피는 싱크로트론을 사용하거나 이러한 범위 내에서 광자를 생성하기 위하여 재료(고체 또는 플라즈마)를 고 에너지 전자로 타격함으로써(20)-5nm의 범위 내에서 파장을 생성할 수 있다.

본 명세서에 개시된 개념들이 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상의 이미징을 위하여 사용될 수 있지만, 개시된 개념은 임의의 타입의 리소그래피 이미징 시스템, 예를 들어 실리콘 웨이퍼가 아닌 기판 상의 이미징을 위해서 사용되는 것들과 함께 사용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 개시된 요소들의 조합 및 서브-조합은 별개의 실시형태들을 포함할 수 있다.

위의 설명은 한정적인 것이 아니라 예시적인 의도로 제공된다. 따라서, 다음 진술되는 청구항의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 설명된 바와 같은 변경이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다.

Claims (20)

1. 타겟에 지향되도록 구성된 조명의 스폿을 생성하기 위한 시스템으로서,
   상기 조명 소스로부터 제 1 축을 따라서 조명을 수광하고, 조명의 제 1 부분을 상기 제 1 축으로부터 멀어지게 반사하며, 조명의 제 2 부분을 상기 제 1 축을 따라서 투과시키도록 구성된 제 1 광학 요소; 및
   반사된 조명의 제 1 부분을 수광하고, 조명의 제 3 부분을 상기 제 1 축으로부터 상이한 각도에 있는 제 2 축을 따라서 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된 제 2 광학 요소
   를 포함하고,
   상기 타겟 상에 조명의 두 개의 상이한 스폿을 생성하도록, 상기 조명의 제 2 부분 및 제 3 부분은 퓨필 평면에서 서로에 대하여 각도를 이루고 상기 타겟을 향해 지향되는 것인, 조명 스폿 생성 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 시스템은,
   조명의 제 4 부분을 수광하고, 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축으로부터 상이한 각도에 있는 제 3 축을 따라서 완전히 반사하도록 구성된 제 3 광학 요소 - 상기 조명의 제 4 부분은 상기 제 2 광학 요소에 의하여 투과됨 -
   를 더 포함하고,
   상기 타겟 상에 조명의 세 개의 상이한 스폿을 생성하도록, 상기 조명의 제 2 부분, 제 3 부분, 및 제 4 부분은 퓨필 평면에서 서로에 대하여 각도를 이루고 상기 타겟을 향해 지향되는 것인, 조명 스폿 생성 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿(on axis spot)을 포함하고,
   상기 제 2 및 제 3 축들로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿(off axis spot)을 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   축외 스폿은 고스트 반사(ghost reflection)를 감소시키거나 제거하도록 구성된, 조명 스폿 생성 시스템.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소 및 상기 제 3 광학 요소는 서로에 대하여 이동 가능한, 조명 스폿 생성 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및/또는 상기 제 3 광학 요소의 이동은, 상기 타겟 상의 조명의 대응하는 스폿의 위치를 조절하도록 구성된, 조명 스폿 생성 시스템.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 이동은,
   상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및/또는 상기 제 3 광학 요소를 틸팅하는 것; 및/또는
   상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및 상기 제 3 광학 요소 중 하나 이상 사이의 거리를 변경하는 것
   을 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 광학 요소, 상기 제 2 광학 요소, 및 상기 제 3 광학 요소는 스폿 미러를 각각 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제 1 광학 요소는 부분 반사성이고,
   상기 제 2 광학 요소는 적어도 부분 반사성이며,
   상기 제 3 광학 요소는 완전 반사성인, 조명 스폿 생성 시스템.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은,
    제 4 광학 요소를 더 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 4 광학 요소는,
    상기 제 1 축을 따라서 수광된 조명을 상기 제 1 축에 실질적으로 수직인 칼럼 방향으로 반사하도록 구성된, 조명 스폿 생성 시스템.
12. 제 10 또는 11 항에 있어서,
    상기 제 4 광학 요소는 스폿 미러 큐브를 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.
13. 제 2 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 축으로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축상 스폿을 포함하고,
    상기 제 2 및 제 3 축들로부터의 조명에 대응하는 조명의 스폿은 축외 스폿을 포함하며,
    상기 축상 스폿 및 축외 스폿은 서로에 대하여 이동 가능한, 조명 스폿 생성 시스템.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 타겟에 지향된 조명의 스폿들은, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및/또는 제 4 광학 요소의 이동에 기반하여 서로에 대하여 이동되도록 구성된, 조명 스폿 생성 시스템.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명의 스폿들은 선형으로 정렬된, 조명 스폿 생성 시스템.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명의 스폿들은 2 차원 패턴으로 배치된, 조명 스폿 생성 시스템.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 조명 소스를 더 포함하고,
    상기 조명 소스는 조명을 상기 제 1 축을 따라서 생성하도록 구성된 단일 소스를 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.
18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은,
    상기 광학 요소에 의해 형성된 조명 빔을 수광하고, 조명의 스폿을 상기 타겟 상에 포커싱하도록 구성된 렌즈
    를 더 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.
19. 제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 광학 요소는 정렬 센서의 일부를 형성하고,
    상기 정렬 센서는 반도체 제조 프로세스에서 사용되는 웨이퍼 정렬 센서인, 조명 스폿 생성 시스템.
20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은,
    이전 광학 요소들에 의해 투과된 반사된 조명을 수광하도록 구성되고,
    상기 타겟에 지향된 조명의 추가 스폿을 생성하도록, 수광된 조명을 추가 축들을 따라서 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된
    추가 광학 요소를 더 포함하는, 조명 스폿 생성 시스템.