JP2008102162A - Method for managing foreign substance of reticle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置製造プロセスにおける異物の発生を検知するレチクル異物発生の管理方法に関するものである。 The present invention relates to a reticle foreign matter generation management method for detecting the occurrence of foreign matter in a semiconductor device manufacturing process.
現在、半導体装置を製造する際には、光縮小投影露光装置(以下、露光装置という。)が用いられている。この露光装置では、ガラス基板(レチクル基板)に、クロム膜等からなる遮光膜に所定のパターンを設けたレチクルが用いられる。このレチクルのパターンが、露光装置の光学系により、表面にレジスト膜が形成されたウェハ上に投影され、露光(焼付け)が行われる。 Currently, when manufacturing a semiconductor device, a light reduction projection exposure apparatus (hereinafter referred to as an exposure apparatus) is used. In this exposure apparatus, a reticle in which a predetermined pattern is provided on a light shielding film made of a chromium film or the like is used on a glass substrate (reticle substrate). The reticle pattern is projected onto the wafer having a resist film formed on the surface by the optical system of the exposure apparatus, and exposure (baking) is performed.
また、レチクル上への異物混入を防止するために、レチクル基板にペリクル膜を装着する方法が一般的になっている。これは、半導体素子におけるハーフピッチ微細化の進展に伴って、レチクル上において許容される異物の大きさの縮小化が進んでいるものの、ペリクル膜は、レチクル基板表面から十分離れた非結像領域に装着されるため、ペリクル膜上の異物の大きさは、かなり大きなサイズまで許容可能なためである。 In order to prevent foreign matter from entering the reticle, a method of mounting a pellicle film on the reticle substrate has become common. This is because the size of the foreign matter allowed on the reticle has been reduced with the progress of the finer half pitch in the semiconductor element, but the pellicle film is a non-imaging region sufficiently separated from the reticle substrate surface. This is because the size of the foreign matter on the pellicle film is acceptable up to a considerably large size.
レチクルの構造について、図4を使用して説明する。なお、図4(a)はレチクルの平面図を、図4(b)は図4(a)のA−A’における断面図を、また、図4(c)は図4(a)の裏面図を各々示す。 The structure of the reticle will be described with reference to FIG. 4A is a plan view of the reticle, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 4A, and FIG. 4C is the back surface of FIG. 4A. Each figure is shown.
図4に示すように、レチクル1は、ガラス基板10を有し、このガラス基板10の裏面に所定のパターン形状のクロム膜が形成された有効露光エリア13(一点鎖線の内部)が設けられている。また、ガラス基板10の表面(ガラス面)及び裏面(クロム面)には、異物混入を防止するためのペリクル枠11及びペリクル膜12が装着されている。なお、ペリクル膜12は、ニトロセルロース系の物質によって構成されている。
As shown in FIG. 4, the
従来、ペリクル膜12で覆われたレチクル基板10の面に異物が存在しない状態を実現できれば、その後、レチクル1の結像エリア内に露光の妨げとなるような異物が付着若しくは発生することはなく、ペリクル膜12が劣化するまでレチクル1の使用を継続できるものと、一般的には考えられていた。
Conventionally, if a state in which no foreign matter is present on the surface of the
しかし、例えば、特許文献1に示されるように、レチクル1は、微細な洗浄液の残り又は使用環境からのガスなどの影響により異物が生成しやすい状況にあることが明らかとなっている。
However, for example, as shown in
ここで、レチクルに生じた異物の大きさは、レチクル上のクロム膜のエッジ段差よりも微細であることから、レチクルの外観検査による異物の発見は、大きな困難を伴う。このため、製品の歩留りが著しく低下して初めて、レチクルの結像面における異物の存在が認識される。 Here, since the size of the foreign matter generated on the reticle is finer than the edge step of the chromium film on the reticle, it is very difficult to find the foreign matter by visual inspection of the reticle. For this reason, the presence of foreign matter on the image plane of the reticle is recognized only when the product yield is significantly reduced.
このように異物の発生から認識までに相当の時間を要するため、製品の流動サイクルが乱れ、製品の納期に遅れるリスクも抱えるに至る。 Thus, since a considerable time is required from the occurrence of foreign matter to the recognition, the product flow cycle is disturbed, and there is a risk of delaying the delivery date of the product.
したがって、このようなリスクに対して、被害を最小限に食い止め、早期に対処するために、露光工程で使用が予定されるレチクルに、異物の発生の虞があることを検知することは、重要な技術である。 Therefore, it is important to detect the possibility that foreign matter may be generated in the reticle that is planned to be used in the exposure process in order to prevent damage and minimize the damage. Technology.
このような異物への対策として、従来、種々の対策が提案されている。例えば、特許文献1に開示された方法は、レチクルに紫外光を照射し、これにより異物発生を防止するものである。
しかし、特許文献1の方法を実施したとしても、異物発生を完全に防止できるわけではなく、異物発生の検知は必要である。
However, even if the method of
通常、レチクルの使用前にはレチクルのパーティクル検査を実施している。この検査はステッパーに装備されている機能の一つであり、露光のためにレチクルをレチクルステージへ装填する前後において実施している。その原理は、レチクル表面に光レーザーをスキャンし、その散乱の有無によって異物を検出するものが一般的である。 Usually, reticle particle inspection is performed before the reticle is used. This inspection is one of the functions provided in the stepper, and is performed before and after loading the reticle onto the reticle stage for exposure. The principle is that the reticle surface is scanned with an optical laser and foreign matter is detected by the presence or absence of scattering.
一般的に、ペリクル膜を装着したレチクルでは、パーティクル検査は、ペリクル膜の面のみについて行う。その理由は、ペリクル膜を装着する直前のレチクル面は、洗浄によって清浄度が十分保たれるのが通常であり、また、ペリクル膜装着の後においては、ペリクル膜とレチクル基板の間に異物が新たに混入し、又は、成長することは、一般的には考え難いためである。また、図6に示すように、仮にペリクル膜装着後にレチクル面上のパーティクル検査を実施したとしても、異物成長の初期においては、その大きさはクロム膜のエッジ段差よりも十分小さいため、これをレーザースキャンによって検出することが困難なためである。 In general, in a reticle equipped with a pellicle film, particle inspection is performed only on the surface of the pellicle film. The reason is that the reticle surface immediately before mounting the pellicle film is usually kept clean enough by cleaning, and after mounting the pellicle film, foreign matter is not present between the pellicle film and the reticle substrate. This is because it is generally difficult to think of newly mixing or growing. Further, as shown in FIG. 6, even if particle inspection on the reticle surface is performed after the pellicle film is mounted, the size is sufficiently smaller than the edge step of the chrome film at the initial stage of foreign material growth. This is because it is difficult to detect by laser scanning.
このように、レチクルにおける異物を検出することは、極めて困難を伴う。 As described above, it is extremely difficult to detect the foreign matter on the reticle.
そこで、本発明は、レチクルに生じる異物の発生を検知する方法の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for detecting the occurrence of foreign matter generated on a reticle.
上記目的を達成するために、本発明は、以下のような特徴を有する。
(1)半導体装置製造用レチクルにおける異物の検知方法であって、レチクル基板のパターン面上に、光非透過部と光透過部とが設置された検査部を設け、上記光非透過部の少なくとも一部と、上記光透過部の少なくとも一部とを含む所定の領域の実効透過率を測定し、上記実効透過率に基づいて、レチクルにおける異物を検知することを特徴とする。
(2)上記(1)において、上記光透過部の代表長さが、検査光の波長の1.0倍から1.2倍であることを特徴とする。
(3)上記(1)又は(2)において、上記光透過部の形状がほぼ円形であることを特徴とする。
(4)上記(1)から(3)において、上記測定された実効透過率と予め定められた実効透過率との差が、所定の閾値以上になったときに、露光処理を禁止するアラームを発する
ことを特徴とする。
(5)上記(1)から(4)において、上記測定された実効透過率と予め定められた実効透過率との差の経時的な変化割合が、所定の変化割合以上になったときに、露光処理を禁止するアラームを発することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
(1) A method for detecting a foreign substance in a reticle for manufacturing a semiconductor device, wherein an inspection part in which a light non-transmission part and a light transmission part are installed is provided on a pattern surface of a reticle substrate, and at least of the light non-transmission part An effective transmittance of a predetermined region including a part and at least a part of the light transmitting portion is measured, and foreign matter on the reticle is detected based on the effective transmittance.
(2) In the above (1), the representative length of the light transmission part is 1.0 to 1.2 times the wavelength of the inspection light.
(3) In the above (1) or (2), the shape of the light transmission part is substantially circular.
(4) In (1) to (3) above, when the difference between the measured effective transmittance and a predetermined effective transmittance exceeds a predetermined threshold value, an alarm prohibiting the exposure process is issued. It is characterized by emanating.
(5) In the above (1) to (4), when the rate of change over time of the difference between the measured effective transmittance and the predetermined effective transmittance is equal to or greater than a predetermined change rate, An alarm for prohibiting the exposure process is issued.
本発明によれば、レチクルに発生する異物の発生を検知する方法が提供され、これにより製品の歩留まり向上に資することができる。また、異物の発生に起因する製品の流動サイクルの乱れ、及び、製品の納期遅延のリスクも回避することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of detecting generation | occurrence | production of the foreign material which generate | occur | produces on a reticle is provided, and it can contribute to the yield improvement of a product by this. Further, it is possible to avoid the risk of product flow cycle disturbance and product delivery delay due to the occurrence of foreign matter.
以下、本発明を実施するための最良の形態の一例を説明する。 Hereinafter, an example of the best mode for carrying out the present invention will be described.
図1に、本発明に係るレチクルにおける異物の検知方法の一例を示す。図1に示すように、本発明に係る異物の検知方法は、レチクルに設けられた検査部を利用して実施する。 FIG. 1 shows an example of a foreign object detection method for a reticle according to the present invention. As shown in FIG. 1, the foreign object detection method according to the present invention is implemented using an inspection unit provided on a reticle.
図2は、本発明に係る異物5の検知用の検査部3の一例を示し、レチクル1の有効露光エリア外2に設けられた検査部3、及び、拡大された検査部3の例を示している。図2に示すように、検査部3は、光を透過する部分(以下、光透過部6という。)と光を透過させない部分(以下、光非透過部7という。)とを含んでいる。そして、この検査部3内の所定の領域、例えば、光非透過部7の少なくとも一部と、光透過部6の少なくとも一部とを含む所定の領域4に、所定の光量の検査光を照射し、所定の領域4に含まれる光透過部6を透過する光の光量の、検査光の光量に対する比率を、所定領域の実効透過率として測定する。なお、上記の検査光としては、例えば、露光に使用する露光光を使用することが望ましい。
FIG. 2 shows an example of the
光透過部6は、レチクル1に異物5が生じた場合に、透過光の透過量が有意に減少する寸法である必要がある。例えば、光透過部6の寸法は、異物5の寸法と同程度であることが望ましい。また、特に光透過部6の寸法を、実効透過率の測定に使用する露光光の波長と同程度以下にすることが望ましい。この場合、光の波としての性質により、光透過部6の全体が異物5によって完全に塞がれた状態にならなくても、一部が塞がれた状態になると、その光透過部6の透過量が実質的に零になり、異物5の検知を高い感度で行うことができる。ただし、光透過部6の代表長さが光の波長よりも短いと、露光光が透過しないため、その大きさは、波長と同程度、又は、それよりも2割程度長いものであることが望ましい。
The
光透過部6の具体的な寸法は、その形態に応じ、概ね以下のとおりである。光源として使用する露光光の波長がi線(365nm)の場合、光透過部6が円形であれば、その直径は365nm〜438nm(=365nm×1.2)程度、光透過部6が正方形であれば、その一辺は258nm(=365nm/√2)〜310nm(=365/√2×1.2)程度が望ましい。その他、光透過部6の形状が実質的に楕円である場合には、その長径を、また、光透過部6の形状が多角形である場合には、その最も長い対角線の長さを、各光透過部6の「代表長さ」としたときに、その代表長さを実効透過率の測定を行う露光光の波長と同程度、具体的には、例えば、波長の1.0倍から1.2倍程度にすることが好ましい。
Specific dimensions of the
レチクル基板10上の検査部3において、光非透過部7の少なくとも一部と、光透過部6の少なくとも一部とを含む所定の領域4に光を照射させるには、例えば、図7に示すように、レチクルブラインド110とほぼ同じ高さレベルに、絞り111を設置することにより、その上部からの露光光120の一部を照射する。絞り111により、上記所定の領域4に照射した光は、レチクル基板10上の検査部3を通過し、センサー201によって、その光量が測定される。なお、絞り111は、必ずしもレチクルブラインド110とほぼ同じ高さレベルに設置する必要は無く、センサー201の直上の高さレベルに設置してもよい。
In order to irradiate the
まず、レチクル基板10のパターン面上に設けられた検査部3の所定の領域4の実効透過率を、所定の露光時間毎、所定の露光回数毎、又は、露光機会毎に測定する。
First, the effective transmittance of the
次に、測定された実効透過率と所定の実効透過率とを比較する。ここで、「所定の実効透過率」とは、異物5の発生が無い場合の実効透過率である。
Next, the measured effective transmittance is compared with a predetermined effective transmittance. Here, the “predetermined effective transmittance” is an effective transmittance when no
所定の実効透過率は、例えば次のように計算される。図8に示すように、検査部3における光透過部6の形状が正方形の場合において、A〜Dの4つの光透過部が異物5で塞がれていないときには、所定の領域4の面積に対し、光が透過する部分の面積の占める割合に基づいて計算される。具体的には、25個の正方形のうち4個の光透過部から光が透過するため、所定の実効透過率は16%である。一方、例えばDの光透過部のみが異物5で塞がれた場合は、25個の正方形のうちの3個のみを光が透過するため、透過率は12%となる。したがって、測定された実効透過率12%と所定の実効透過率16%との差分である4%が、異物5の発生を検出するための閾値となる。
The predetermined effective transmittance is calculated as follows, for example. As shown in FIG. 8, when the shape of the
上記の比較の結果、測定された実効透過率と所定の実効透過率との差が、閾値である4%に満たない場合は、レチクル使用の継続は可能と判断し、露光処理を行う。一方、閾値である4%以上の場合は、レチクル使用の継続は不可能と判断し、露光処理を中止するアラームを発する。アラームを認識した作業者は、レチクル1を詳細に検査する。これにより異物5に起因する製品歩留まりの低下等の問題を事前に回避することができる。
As a result of the above comparison, if the difference between the measured effective transmittance and the predetermined effective transmittance is less than the threshold value of 4%, it is determined that the reticle can be used continuously, and exposure processing is performed. On the other hand, if the threshold is 4% or more, it is determined that the reticle cannot be used continuously, and an alarm for stopping the exposure process is issued. The worker who has recognized the alarm inspects the
また、光透過部の代表長さを、半導体装置の設計におけるハーフピッチ(最小線幅、又は、デザインルールともいう。)に応じて設定することにより、デザインルールのレベルに応じた異物を検知することも可能である。 In addition, by setting the representative length of the light transmission portion according to a half pitch (also referred to as a minimum line width or a design rule) in the design of a semiconductor device, foreign matter according to the level of the design rule is detected. It is also possible.
さらに、上記の光透過部の形状が円形である場合には、前記光透過部の形状が上記の正方形を含む矩形である場合に比較して、異物をより厳密に検知し、管理することが可能である。 Furthermore, when the shape of the light transmission part is a circle, foreign objects can be detected and managed more strictly than when the shape of the light transmission part is a rectangle including the square. Is possible.
また、上記の所定の実効透過率に代えて、測定された実効透過率の経時的な変化割合が所定の変化割合以上になった場合を、露光処理中止のアラームを発する基準としてもよい。この場合は、測定された実効透過率を保存しデータベース化して、時々刻々変化する実効透過率の経時的な変化傾向を分析する。経時的な変化が、管理値である所定の変化割合以上になったときに、露光処理を中止するアラームを発する。 Further, instead of the above-described predetermined effective transmittance, when the change rate with time of the measured effective transmittance is equal to or higher than the predetermined change rate, a reference for issuing an alarm for stopping the exposure process may be used. In this case, the measured effective transmittance is stored and made into a database, and the change tendency of the effective transmittance with time is analyzed. When the change over time reaches a predetermined change rate that is a management value, an alarm for stopping the exposure process is issued.
なお、半導体製品を製造するためには、複数のレチクルが必要であるが、その各レチクル毎に実効透過率を測定する必要がある。このため、図1の手順は、各レチクル毎に行う。 In order to manufacture a semiconductor product, a plurality of reticles are necessary, but it is necessary to measure the effective transmittance for each of the reticles. Therefore, the procedure of FIG. 1 is performed for each reticle.
また、レチクル1上に検査部3を配置する位置は、露光光による洗浄効果を受けず、異物5の成長が顕著な場所であって、かつ、熱エネルギーの発生源である有効露光エリア13の近傍の有効露光エリア外2に配置することが望ましい。ただし、検査部3を有効露光エリア13の近傍に設置することが設計上好ましくない場合は、図3に示すように、有効露光エリア13から離れた場所に配置しても良い。
Further, the position where the
ただし、検査部3を配置する位置は、必ずしも有効露光エリア外2に限定されるものではない。図5に示すように、異物5が頻繁に発生する領域は、有効露光エリア外2のみならず、有効露光エリア13の内側にも及んでいる。有効露光エリア13の内側には、露光光である紫外線が照射されるため、一般には異物5が発生しないと考えられるが、有効露光エリア13に照射された露光光の熱エネルギーによっては、有効露光エリア13の熱的な環境が異物の成長に適する場合もあるためである。したがって、有効露光エリア外2のみならず、有効露光エリア13にも検査部3を配置することが好ましい。
However, the position where the
本発明においては、上記構成とすることで、異物5の発生を検知することができる構成となっており、これにより、歩留まりの低下回避等を達成することができる。
In this invention, it becomes the structure which can detect generation | occurrence | production of the
1 レチクル
2 有効露光エリア外
3 検査部
4 所定の領域
5 異物
6 光透過部分
7 光非透過部
10 ガラス基板
11 ペリクル枠
12 ペリクル膜
13 有効露光エリア(一点鎖線の内部)
14 異物の主たる発生場所
15 クロム膜
100 照明系
110 レチクルブラインド
111 絞り
120 露光光
130 ウェハ
200 投影レンズ系
201 センサー
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記実効透過率に基づいて、レチクルにおける異物を検知することを特徴とする半導体装置製造用レチクルにおける異物の検知方法。 An inspection part in which a light non-transmission part and a light transmission part are provided is provided on the pattern surface of the reticle substrate, and includes a predetermined part including at least a part of the light non-transmission part and at least a part of the light transmission part Measure the effective transmittance of the area,
A method for detecting foreign matter in a reticle for manufacturing a semiconductor device, wherein foreign matter in a reticle is detected based on the effective transmittance.
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JP2006282152A JP2008102162A (en) | 2006-10-17 | 2006-10-17 | Method for managing foreign substance of reticle |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013506149A (en) * | 2009-09-24 | 2013-02-21 | エーエスエムエル ホールディング エヌ.ブイ. | Time difference reticle inspection |
JP2016072598A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 | Reticle transmissivity measuring method, projection exposure device and projection exposure method |
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2006
- 2006-10-17 JP JP2006282152A patent/JP2008102162A/en active Pending
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