KR100642465B1 - Method of photolithography depressing the error by the pellicle - Google Patents
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Abstract
본 발명의 노광 방법은, 마스크막 없이 제1 노광 광도를 측정하는 단계와, 마스크막을 사용하여 제2 노광 광도를 측정하되, 광 차단 패턴이 없는 영역에서 노광 광도를 측정하는 단계와, 그리고 제1 노광 광도와 제2 노광 광도를 분석하여 마스크막에 부착된 펠리클의 에러 발생 여부를 판단하는 단계를 포함한다.The exposure method of the present invention comprises the steps of measuring the first exposure luminous intensity without a mask film, measuring the second exposure luminous intensity using a mask film, but measuring the exposure luminous intensity in an area without a light blocking pattern, and the first And analyzing the exposure luminous intensity and the second exposure luminous intensity to determine whether an error of the pellicle attached to the mask film has occurred.
노광 공정, 펠리클, 에러, 패턴 불량Exposure process, pellicle, error, pattern defect
Description
도 1은 본 발명에 따른 펠리클 에러가 방지되는 노광 방법을 나타내 보인 플로챠트이다.1 is a flowchart showing an exposure method in which a pellicle error is prevented according to the present invention.
도 2 및 도 3은 도 1의 노광 방법을 설명하기 위하여 나타내 보인 도면들이다.2 and 3 illustrate the exposure method of FIG. 1.
도 4는 도 1의 노광 방법을 수행하는데 있어서 투과율에 따른 펠리클 에러 발생 여부에 대한 판단 방법을 설명하기 위하여 나타내 보인 그래프이다.4 is a graph illustrating a method of determining whether a pellicle error occurs according to transmittance in performing the exposure method of FIG. 1.
본 발명은 반도체 소자를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 특히 펠리클 에러가 방지되는 노광 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to an exposure method in which pellicle errors are prevented.
일반적으로 노광 공정은, 웨이퍼 위에 코팅된 레지스트막에 마스크막을 개재하여 광을 조사함으로써, 후속의 현상 공정에 의해 패터닝이 이루어져 레지스트막 패턴이 형성되도록 하기 위한 공정이다. 이때 사용하는 마스크막 표면에는 마스크 패턴의 손상이나 파티클(particle) 오염을 방지하기 위하여 얇고 투명한 막인 펠리 클(pellicle)을 장착한다. 노광 공정을 수행하는 과정에서 광원으로부터의 광이 이 펠리클도 통과하므로, 펠리클은 노광 공정에서 사용하는 소정 파장의 광에 대해 99% 정도의 투과율을 가져야 한다.In general, the exposure step is a step for patterning the resist film coated on the wafer via a mask film to form a resist film pattern by a subsequent development step. In this case, a pellicle, which is a thin and transparent film, is mounted on the surface of the mask film used to prevent damage to the mask pattern or particle contamination. Since the light from the light source also passes through the pellicle in the course of performing the exposure process, the pellicle should have a transmittance of about 99% for the light having a predetermined wavelength used in the exposure process.
그런데 예컨대 제작사의 실수 등으로 인하여 노광 공정에서 사용하는 광의 파장에 맞지 않는 펠리클이 부착된 마스크막을 사용하는 경우에는, 잘못 부착된 펠리클로 인하여 광 투과율이 예컨대 80-90%로 현저하게 떨어질 수 있다. 더욱이 펠리클에 광이 흡수되어 펠리클 자체가 변형될 수 있으며, 이에 따라 치명적인 패턴 불량이 발생하게 된다. 종래에는 마스크막을 사용하여 노광 공정을 수행하기 전에, 마스크막에 부착된 펠리클이 사용하고자 하는 광의 파장과 부합하는지의 여부를 확인할 수 없었다. 따라서 잘못 부착된 펠리클이나, 또는 장기간 사용하여 투과율이 현저하게 떨어진 펠리클로 인한 펠리클 에러 때문에 발생하는 패턴 불량을 미리 방지할 수 없었다.By the way, when using a mask film with a pellicle that does not match the wavelength of light used in the exposure process due to a manufacturer's mistake or the like, the light transmittance may drop considerably to 80-90%, for example, due to the incorrectly attached pellicle. Furthermore, light is absorbed by the pellicle and the pellicle itself may be deformed, resulting in fatal pattern defects. Conventionally, before performing an exposure process using a mask film, it was not possible to confirm whether or not the pellicle attached to the mask film matches the wavelength of light to be used. Therefore, it was not possible to prevent in advance a pattern defect caused by a pellicle error caused by a pellicle that was incorrectly attached or a pellicle whose transmittance dropped significantly after long-term use.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 마스크막에 부착된 펠리클이 사용하고자 하는 광의 파장에 부합하는지를 미리 검사한 후에 노광 공정을 수행할 수 있도록 하는 펠리클 에러가 방지되는 노광 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an exposure method in which a pellicle error is prevented so that the exposure process can be performed after the pellicle attached to the mask film conforms to the wavelength of light to be used in advance.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 노광 방법은,In order to achieve the above technical problem, the exposure method according to the present invention,
마스크막 없이 제1 노광 광도를 측정하는 단계;Measuring a first exposure luminous intensity without a mask film;
마스크막을 사용하여 제2 노광 광도를 측정하되, 광 차단 패턴이 없는 영역 에서 상기 노광 광도를 측정하는 단계; 및Measuring the second exposure luminous intensity using a mask film, but measuring the exposure luminous intensity in a region without a light blocking pattern; And
측정된 상기 제1 노광 광도와 제2 노광 광도를 분석하여 상기 마스크막에 부착된 펠리클의 에러 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And analyzing the measured first exposure luminous intensity and the second exposure luminous intensity to determine whether an error of the pellicle attached to the mask layer has occurred.
상기 펠리클의 에러 발생 여부를 판단하는 단계는,Determining whether or not an error of the pellicle occurs,
제2 노광 광도/(제1 노광 광도×100)으로 계산되는 투과율을 계산하는 단계;Calculating a transmittance calculated by the second exposure intensity / (first exposure intensity x 100);
상기 투과율이 기준값 미만인 지를 판단하는 단계; 및Determining whether the transmittance is less than a reference value; And
상기 투과율이 상기 기준값 미만인 경우 펠리클 에러가 발생한 것으로 판단하고, 상기 투과율이 상기 기준값 이상인 경우 펠리클 에러가 발생하지 않은 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.And determining that a pellicle error has occurred when the transmittance is less than the reference value, and determining that no pellicle error has occurred when the transmittance is greater than or equal to the reference value.
이 경우 상기 판단 결과 펠리클 에러가 발생한 것으로 판단된 경우 노광 공정을 중단하고 원인을 분석하는 단계; 및 상기 판단 결과 펠리클 에러가 발생하지 않은 것으로 판단된 경우 노광 공정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, if it is determined that a pellicle error has occurred, stopping the exposure process and analyzing a cause; And performing an exposure process when it is determined that the pellicle error has not occurred.
상기 기준값은 98%인 것이 바람직하다.The reference value is preferably 98%.
상기 제1 노광 광도 및 제2 노광 광도를 측정하는 단계는 노광 장비 내의 광센서를 이용하여 수행할 수 있다.Measuring the first exposure intensity and the second exposure intensity may be performed using an optical sensor in the exposure apparatus.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below.
도 1은 본 발명에 따른 펠리클 에러가 방지되는 노광 방법을 나타내 보인 플 로챠트이다. 그리고 도 2 및 도 3은 도 1의 노광 방법을 설명하기 위하여 나타내 보인 도면들이다. 또한 도 4는 도 1의 노광 방법을 수행하는데 있어서 투과율에 따른 펠리클 에러 발생 여부에 대한 판단 방법을 설명하기 위하여 나타내 보인 그래프이다.1 is a flowchart illustrating an exposure method in which a pellicle error is prevented according to the present invention. 2 and 3 are views illustrating the exposure method of FIG. 1. 4 is a graph illustrating a method of determining whether a pellicle error occurs according to transmittance in performing the exposure method of FIG. 1.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 펠리클이 부착된 마스크막을 사용하지 않고 노광 장비의 제1 노광 광도(Io)를 측정한다(단계 110). 즉 웨이퍼 스테이지(300) 위에 배치되는 광 센서(310)로 소정의 렌즈 시스템(210)을 통하여 광원(200)으로부터의 광을 조사한다. 그러면 광센서(310)에 의해 조사되는 광의 노광 광도(Io)를 측정할 수 있다.First, referring to FIGS. 1 and 2, the first exposure luminous intensity Io of the exposure apparatus is measured without using a mask film with a pellicle (step 110). That is, the
다음에 도 1 및 도 3을 참조하면, 펠리클(미도시)이 부착된 마스크막(220)을 사용하여 제2 노광 광도(Im)를 측정한다(단계 120). 상기 제2 노광 광도(Im)를 측정하기 위하여, 먼저 펠리클(미도시)이 부착된 마스크막(220)을 노광 장비의 렌즈 시스템(210)과 웨이퍼 스테이지(300) 사이에 배치시킨 후에, 광원(200)으로부터의 광을 렌즈 시스템(210) 및 마스크막(220)을 투과하여 광센서(310)로 조사되도록 한다. 이때 상기 광이 마스크막(220)의 광 차단 패턴, 예컨대 크롬 패턴(222)이 없는 석영 기판(221)을 투과하도록 한다. 다음에 광센서(310)에 의해 검출되는 광을 분석하여 상기 제2 노광 광도(Im)를 계산한다.1 and 3, the second exposure light intensity Im is measured using a
이와 같이 마스크막(220)을 사용하지 않은 상태에서 측정된 제1 노광 광도(Io)와 마스크막(220)이 있는 상태에서 측정된 제2 노광 광도(Im)를 이용하여 투과율을 계산한다. 이 투과율(%)은 아래의 수학식 1에 의해 계산된다.As described above, the transmittance is calculated by using the first exposure intensity Io measured in the state where the
상기 수학식 1에 의해 투과율이 계산되면, 펠리클 에러가 발생하였는지의 여부를 판단할 수 있다. 즉 도 4에 도시된 바와 같이, 펠리클이 사용되는 광의 파장에 부합되게 잘 장착된 경우에는, 참조부호 "410"으로 나타낸 바와 같이, 상대적으로 큰 투과율을 나타낸다. 반면에 펠리클이 사용되는 광의 파장에 부합되지 않는 경우에는, 참조부호 "420"으로 나타낸 바와 같이, 상대적으로 작은 투과율을 나타낸다. 따라서 상기 수학식 1에 의해 계산된 투과율이 일정 크기 이상인지 아닌지에 따라서 펠리클 에러 발생 여부를 판단할 수 있다.When the transmittance is calculated by Equation 1, it may be determined whether a pellicle error has occurred. That is, as shown in Fig. 4, when the pellicle is well mounted in accordance with the wavelength of light used, as shown by
따라서 상기 수학식 1에 의해 계산된 투과율이 소정의 기준값, 예컨대 마스크막(220)을 구성하는 석영 기판(221)의 흡수율과 제작오차를 고려하여 대략 98% 이상인 경우에는, 펠리클 에러가 발생하지 않은 것으로 판단하여 노광 공정을 수행한다(단계 140). 그러나 이와 같이 계산된 투과율이 98% 미만인 경우에는 펠리클 에러가 발생한 것으로 판단하여 노광 공정을 중단하고 원인을 분석한다(단계 150).Therefore, when the transmittance calculated by Equation 1 is approximately 98% or more in consideration of absorbance and fabrication error of the
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 노광 방법에 의하면, 노광 공정을 수행하기 전에 펠리클 에러 발생 여부를 판단하고, 펠리클 에러가 발생한 경우 노광 공정을 중단하고 원인을 분석하게 함으로써 펠리클을 잘못 장착하거나 펠리클 자체 불량으로 인하여 발생하는 대량의 패턴불량을 방지할 수 있으며, 이에 따라 생산성 및 수율을 증대시킬 수 있다는 이점이 제공된다. As described so far, according to the exposure method according to the present invention, the pellicle is incorrectly mounted or the pellicle is determined by determining whether a pellicle error has occurred before performing the exposure process and stopping the exposure process and analyzing the cause when the pellicle error has occurred. It is possible to prevent a large amount of pattern defects caused by self failure, thereby providing an advantage of increasing productivity and yield.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 당연하다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. Do.
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