KR102291659B1 - 증착을 위한 모니터링 시스템 및 그의 동작 방법 - Google Patents

증착을 위한 모니터링 시스템 및 그의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

모니터링 시스템 및 그의 동작 방법은: 기판을 플랫폼 상에 제공하는 단계; 기판의 스캔을 수행하는 단계; 기판 상에 재료 층을 증착시키는 단계; 재료 층의 증착 두께를 모니터링하는 단계; 및 증착 두께에서의 오류에 기초하여 경고를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

증착을 위한 모니터링 시스템 및 그의 동작 방법{MONITORING SYSTEM FOR DEPOSITION AND METHOD OF OPERATION THEREOF}
관련 출원(들)에 대한 상호-참조
[0001] 본 출원은, 2013년 12월 22일에 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제 61/919,776 호의 이익 향유를 주장하며, 상기 출원의 주제는, 상기 출원에 대한 참조에 의해 본원에 통합된다.
[0002] 본 발명은 일반적으로 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로, 극자외선 리소그래피(extreme ultraviolet lithography)에서의 증착 시스템들을 위한 모니터링 시스템에 관한 것이다.
[0003] 극자외선 리소그래피(EUVL, 또한, 연질 x-선 투사 리소그래피(soft x-ray projection lithography)로 공지됨)는, 0.13 미크론의, 및 그보다 더 작은, 최소 피쳐(feature) 크기의 반도체 디바이스들의 제조를 위한, 심자외선(deep ultraviolet) 리소그래피를 대체할 경쟁자이다.
[0004] 그러나, 일반적으로 5 내지 40 나노미터 파장 범위인 극자외선 광은 사실상 모든 재료들에서 강하게 흡수된다. 그러한 이유 때문에, 극자외선 시스템들은 광의 투과(transmission)에 의해서보다 반사(reflection)에 의해서 작업한다(work). 비-반사성 흡수체(absorber) 마스크 패턴으로 코팅된, 반사성 엘리먼트, 또는 마스크 블랭크, 및 거울들 또는 렌즈 엘리먼트들의 시리즈의 사용을 통해, 패터닝된 화학선 광(actinic light)은 레지스트 코팅된 반도체 웨이퍼 상으로 반사된다.
[0005] 극자외선 리소그래피 시스템들의 마스크 블랭크들 및 렌즈 엘리먼트들은, 몰리브덴 및 실리콘과 같은 재료들의 반사성 다층 코팅들로 코팅된다. 렌즈 엘리먼트, 또는 마스크 블랭크당(per) 대략 65%의 반사 값들은, 매우 좁은 자외선 통과대역(bandpass); 예컨대, 13나노미터 자외선 광에 대해 12 내지 14나노미터의 통과대역 내의, 본질적으로 단일 파장의 광을 강하게 반사하는 다층 코팅들로 코팅된 기판들을 사용함으로써 획득되어왔다.
[0006] 마스크들에서 문제들을 야기하는 다양한 종류들(classes)의 결함들이 반도체 프로세싱 기술에 존재한다. 흑결함들(opaque defects)은 전형적으로, 광이 반사되어야 할 때에 광을 흡수하는, 마스크 패턴 또는 다층 코팅들의 정상부 상의 입자들에 의해 야기된다. 백결함들(clear defects)은 전형적으로, 다층 코팅들의 정상부 상의 마스크 패턴의 핀홀들에 의해 야기되는데, 광이 흡수되어야 할 때 이러한 핀홀들을 통해 광이 반사된다.
[0007] 상 결함들(phase defects)은 전형적으로, 반사된 광의 상의 전이부들(transitions)을 야기하는, 다층 코팅들 아래의 표면 변화들 및 스크래치들에 의해 야기된다. 이러한 상 전이부들은, 반도체 웨이퍼의 표면 상의 레지스트에서 노출될 패턴을 왜곡(distort)시키거나 변경(alter)시키는, 광 파 간섭 효과들(light wave interference effects)을 초래한다. 서브(sub)-0.13 미크론 최소 피쳐 크기에 대해서 사용되어야 하는, 방사선(radiation)의 더 짧은 파장들 때문에, 이전에는 대수롭지 않았던 표면 변화들 및 스크래치들이, 이제는 허용 불가능하게(intolerable) 된다.
[0008] 입자 결함들을 감소시키거나 제거하는 데에 진전(progress)이 이루어지고 마스크들에서의 흑결함 및 백결함의 보수(repair)에 대한 작업이 이루어지기는 했지만, 상 결함들의 문제를 다루기 위해서 지금까지 아무것도 이루어지지 않았다. 심자외선 리소그래피의 경우, 표면들은 60도 미만의 상 전이부들을 유지하도록 프로세싱된다. 극자외선 리소그래피에 대한 유사한 프로세싱은 아직 개발되지 않았다.
[0009] 13나노미터의 화학선 파장의 경우, 다층 코팅으로부터 반사된 광에서의 180도 상 전이부는, 아래에 놓인 표면에서의, 깊이가 3나노미터만큼 작은 스크래치 때문에 발생할 수 있다. 이러한 깊이는 더 짧은 파장들에서는 더 얇아진다. 유사하게, 동일한 파장에서, 일백(100) 나노미터 런(run)에 대해 일(1) 나노미터 상승(rise)보다 더 급격한 표면 변화들은 유사한 상 전이부들을 야기할 수 있다. 이러한 상 전이부들은 반도체 웨이퍼의 표면에서 상 결함을 야기할 수 있고, 반도체 디바이스들을 보수 불가능하게(irreparably) 손상시킬 수 있다.
[0010] 과거에, 심자외선 리소그래피를 위한 마스크 블랭크들은 일반적으로 유리로 만들어졌지만, 극자외선 리소그래피를 위해서는, 실리콘 또는 초 저 열팽창(ultra low thermal expansion) 재료들이 대안들로서 제안되어왔다. 블랭크가 유리로 만들어지든, 초 저 열팽창 재료로 만들어지든, 또는 실리콘으로 만들어지든, 마스크 블랭크의 표면은, 연마재(abirasive)를 사용하는 기계적 폴리싱에 의해, 가능한 평활하게(smooth) 만들어진다. 그러한 프로세스 뒤에 남는 스크래치들은 종종, "스크래치-딕(dig)" 마크들로서 지칭되며, 이들의 깊이 및 폭은 마스크 블랭크를 폴리싱하는 데에 사용된 연마재(abrasive)의 입자들의 크기에 따른다. 가시광선(visible) 및 심자외선 리소그래피의 경우, 이러한 스크래치들은, 반도체 웨이퍼 상의 패턴에 상 결함들을 야기하기에는 너무 작다. 그러나, 극자외선 리소그래피의 경우에, 스크래치-딕 마크들은, 이들이 상 결함들로서 나타날 것이기 때문에, 상당한 문제이다.
[0011] EUV 리소그래피를 위해 요구되는 짧은 조사(illumination) 파장들 때문에, 사용되는 패턴 마스크들은, 현재의 리소그래피에서 사용되는 투과성 마스크들 대신에, 반사성 마스크여야 한다. 반사성 마스크는 몰리브덴 및 실리콘의 교번하는 얇은 층들의 정밀한 스택으로 구성되고, 이는 Bragg 반사체(reflector) 또는 거울을 생성한다. 작은 피쳐 크기 및 다층 스택의 본성 때문에, 상부에 다층 스택이 증착되는 기판의 표면에서의 임의의 결점들(imperfections)이 확대될 것이고, 최종 생성물에 영향을 줄 것이다. 수 나노미터 스케일의 결함들은, 마감처리된(finished) 마스크 상에, 프린트 가능한(printable) 결함들로서 나타날 수 있으며, 다층 스택의 증착 이전에, 마스크 블랭크의 표면으로부터 제거될 필요가 있다.
[0012] 일반적인 결점들은 피트들(pits), 스크래치들, 및 입자들을 포함한다. 일반적인 세정 기술들은 많은 입자들을 제거하지만, 새로운 피트들을 생성하거나 이미 존재하는 피트들을 증폭시킨다. 피트들은 폴리싱 또는 세정 프로세스로부터 올 수 있거나, 컷팅 및 폴리싱 프로세스 동안 노출되는, 기판 재료 자체의 결함들(flaws) 또는 개재물들(inclusions)로부터 올 수 있다. 추가적인 폴리싱이, 표면의 피트들을 제거하는 데에 사용될 수 있지만, 그러한 프로세스에서 새로운 피트들이 노출되거나 야기될 위험성이 존재하며, 이는, 기판 표면을 평활화하고 평탄화하는 데에 폴리싱을 단독으로 사용하는 것의 유용성을 제한한다. 기판을 평활화하기 위한 다른 방법은 레이저 또는 플라즈마 어닐링이다. 이러한 기술들은 유리 기판의 얇은 표면 층을 용융시키고(melt) 리플로우(reflow)시켜서, 국부적인 결함들을 제거한다. 문제는, 이러한 기술들은 기판 표면에 더 긴 범위의 거칠기 또는 리플들(ripples)을 유도하여, EUV 마스크들을 위해 요구되는 기판 편평도(flatness)를 제공하지 않는다는 점이다.
[0013] 전자 컴포넌트들의 점점 더 작은 피쳐 크기에 대한 필요성을 고려하여, 이러한 문제들에 대한 답들을 찾는 것이 점점 더 중요해진다. 성장하고 있는 소비자들의 기대들과 함께, 계속 증가하는 상업적인 경쟁 압박들을 고려하여, 이러한 문제들에 대한 답들을 찾는 것이 중요하다. 부가적으로, 비용들을 절감하고, 효율성들과 성능을 개선하며, 경쟁 압박들을 충족시키기 위한 필요성은, 이러한 문제들에 대한 답들을 찾기 위한 중요한 필요성에, 훨씬 더 큰(even greater) 긴급성을 부가한다.
[0014] 이러한 문제들에 대한 해결책들이 오랫동안 탐색되어 왔지만, 이전의 발전들은 어떠한 해결책들도 교시하거나 제안하지 않았고, 따라서, 이러한 문제들에 대한 해결책들은 오랫동안 당업자에게 발견되지 않았다.
[0015] 본 발명은: 기판을 플랫폼 상에 제공하는 단계; 기판의 스캔을 수행하는 단계; 기판 상에 재료 층을 증착시키는 단계; 재료 층의 증착 두께를 모니터링하는 단계; 및 증착 두께에서의 오류에 기초하여 경고를 생성하는 단계를 포함하는, 모니터링 시스템을 동작시키는 방법을 제공한다.
[0016] 본 발명은: 기판을 지지하기 위한 플랫폼; 기판 상에 재료 층을 증착시키기 위한 증착 시스템; 재료 층에서의 오류를 검출하기 위한 센서 조립체; 및 기판 상에 재료 층의 다른 층을 증착시키기 위한 제 2 증착 시스템을 포함하는 모니터링 시스템을 제공한다.
[0017] 본 발명의 특정 실시예들은 상기 언급된 것들 대신에 또는 그에 부가하여 다른 단계들 또는 엘리먼트들을 갖는다. 그러한 단계들 또는 엘리먼트는, 첨부된 도면들을 참조하여 취해질 때, 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 당업자에게 자명해질 것이다.
[0018] 도 1은 통합형 극자외선 마스크 생산 시스템이다.
[0019] 도 2는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 증착 및 계측(metrology)을 위한 모니터링 시스템의 예시도이다.
[0020] 도 3은 센서 조립체의 예시적인 하드웨어 블록도이다.
[0021] 도 4는, 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 증착 및 계측을 위한 모니터링 시스템의 예시도이다.
[0022] 도 5는, 중간 증착 단계(phase)에서의, 도 2의 구조들이다.
[0023] 도 6은, 도 2에 도시된 모니터링되는 기판의 예시적인 평면도이다.
[0024] 도 7은, 본 발명의 실시예에서의, 도 2의 모니터링 시스템의 동작 방법이다.
[0025] 도 8은, 본 발명의 추가적인 실시예에서의, 도 2의 모니터링 시스템의 동작 방법이다.
[0026] 도 9는 EUV 리소그래피 시스템이다.
[0027] 이하의 실시예들은, 당업자가 본 발명품을 만들고 사용할 수 있도록, 충분히 상세하게 설명된다. 본 개시물에 기초하여 다른 실시예들이 명백할 것이고, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고, 시스템, 프로세스, 또는 기계적 변화들이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다.
[0028] 이하의 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 구체적인 세부 사항들이 주어진다. 그러나, 본 발명은 이러한 구체적인 세부 사항들 없이 실시될 수 있음이 자명할 것이다. 본 발명을 불분명하게 하는 것을 피하기 위해, 몇몇 잘 공지된 컴포넌트들 및 회로들, 시스템 구성들, 및 프로세스 단계들은 상세하게 개시되지 않는다.
[0029] 시스템의 실시예들을 나타내는 도면들은 반-도식적(semi-diagrammatic)이고 실척이 아니며(not to scale), 특히, 치수들 중 몇몇은, 표현의 명료함을 위해, 도면들을 도시할 때 과장되게 도시된다. 유사하게, 도면들의 시점들(views)은 설명의 용이함을 위해 일반적으로 유사한 배향들을 보여주지만, 도면들에서의 이러한 묘사는 대부분의 경우에 임의적인 것이다. 일반적으로, 본 발명은 임의의 배향으로 작동될 수 있다.
[0030] 다수의 실시예들이 공통으로 몇몇 피쳐들을 갖는 것으로 개시되고 설명되는 경우, 예시, 설명, 및 이들의 이해에 대한 명료함 및 용이함를 위해, 유사한 그리고 동일한 피쳐들은 유사한 참조 번호들로 설명될 것이다.
[0031] 설명의 목적들을 위해, 본원에서 사용되는 "수평의" 라는 용어는, 마스크 블랭크의 배향과 상관없이, 마스크 블랭크 또는 기판의 표면 또는 평면에 평행한 평면으로 정의된다. "수직하는" 이라는 용어는, 그렇게 정의된 수평에 수직인 방향을 지칭한다. "위(above)", "아래(below)", "바닥부(bottom)", "정상부(top)", "측(side)("측벽"에서처럼)", "더 높은(higher)", "더 낮은(lower)", "상부(upper)", "위에(over)", 및 "하에서(under)" 와 같은 용어들은, 도면들에서 도시된 바와 같이, 수평 평면에 대해서 정의된다. "상에서(on)" 라는 용어는 엘리먼트들 간의 직접 접촉이 있음을 나타낸다.
[0032] 본원에서 사용되는 "프로세싱" 이라는 용어는, 설명되는 구조를 형성할 때 요구되는 바와 같이, 포토레지스트 또는 재료의 증착, 패터닝, 노출, 현상(development), 에칭, 세정, 및/또는 포토레지스트 또는 재료의 제거를 포함한다.
[0033] 본 발명의 실시예들은, 사양 내에 있는(within specification), 적층형(layered) 디바이스들을 모니터링하고 생성하기 위한 것이다. 적층형 디바이스는, 얇은 필름들의 다수 층들의 스택들(stacks)을 포함하는, 전기 디바이스들, 거울들, 및 마스크 블랭크들을 포함할 수 있다. 예컨대, 적층형 디바이스는 자성 램(MRAM; magnetic ram), 극자외선(EUV) 마스크 블랭크들, 극자외선 리소그래피(EUVL), X-선 거울들, 또는 다른 다층적층형(multi-layered) 반사성 디바이스들(reflective devices)을 포함할 수 있다. 본 발명은, 상기 언급된 디바이스들의 제조 동안 인터페이스 품질(interface quality) 및 균일한 필름 두께들을 모니터링하기 위한 시스템 및 방법을 포함한다.
[0034] 증착 시스템은, 적층형 디바이스들에서의 필름 층들 각각의, 두께, 균일성(uniformity), 편평도(flatness), 및 인터페이스 품질을 모니터링하기 위한 센서 조립체를 포함할 수 있다. 센서 조립체는 단일 센서, 단일 조립체 하우징(single assembly housing) 내의 다수 센서들, 또는 증착 및 제조 시스템 내의 상이한 위치들에서의 다수의 센서들을 포함할 수 있다.
[0035] 센서 조립체는 또한, 필름 층들의 균일성, 편평도, 인터페이스 선예도(interface sharpness), 및 두께를 모니터링하기 위해, 전하-결합 소자(CCD; charge-coupled device), X-선 반사체들, EUV 반사체들, 레이저 스캐터링(scattering) 기술들, 레이저 캐소드 센서들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 센서 조립체의 센서들의 정밀도(precision)는 0.10의 옹스트롬(Å)을 포함할 수 있다.
[0036] 센서 조립체를 갖는 증착 시스템은, 각 재료 층의, 필름 두께, 필름 균일성, 인터페이스 선예도, 및 표면 평활도(smoothness)에 관한 실-시간(real-time) 정보를 모니터링하고 디스플레이할 수 있다. 센서 조립체는 또한, 필름 층들 사이의 상호-확산(inter-diffusion) 및 필름 층들 내의 결함들에 대해서 모니터링할 수 있다. 센서 조립체는 또한, 각각의 층 내에 그리고 층 상에 있는, 결함들 및 입자들, 예컨대, 가우즈들(gouges), 그루브들(grooves), 스크래치들(scratches), 번들들(bundles), 기형들(deformities), 스톤들(stones), 볼더들(boulders), 및 피트들(pits)을 모니터링할 수 있다.
[0037] 예컨대, 센서 조립체는, 두께 균일성, 인터페이스 거칠기, 필름 조성을 모니터링하고 특성화하기(characterize) 위해 x-선 반사율(reflectivity), UV 반사율(reflectance), 및 레이저 스캐터링 기술들을 사용할 수 있고, 모든 각각의 증착된 층에 대해, 인-시츄(in-situ) 또는 인라인(inline) 검출을 사용하여, 입자들을 검출할 수 있다. 형성 또는 제조 스테이지들 동안, 본 발명의 실시예들은, 상이한 조성들 또는 엘리먼트들에 대해, 각각의 층을 모니터링할 수 있다. 센서 조립체는, 각각의 층의 사양들과 관련한 즉각적인 피드백(feedback)을 제공할 수 있다.
[0038] 상기 설명된 하나의 중요한 본 발명의 양태는, 완전히 제조된(constructed) EUVL 마스크들은 수리될 수 없으며, 기판 상에 또는 증착된 층들 상에 오류들이 있는 경우에는 반드시 폐기되어야 한다는 것이다. EUVL 마스크 제조에서 필요한 정밀도는, 결함-없는(defect-free) 마스크들에 대해서 매우 큰 판매가를 생성한다. 적층형 디바이스, 예컨대, EUVL 마스크의 제조의, 층별(layer-by-layer) 모니터링 또는 단계별(step-by-step) 모니터링을 위한 시스템은, 양호한 마스크들을 생산하는 수율, 및 결함이 있는 마스크들의 제조에 사용된 낭비의 제거를 개선한다.
[0039] 이제 도 1을 참조하면, 통합형(integrated) 극자외선 마스크 생산 시스템(100)이 도면에 도시된다. 통합형 EUV 마스크 생산 시스템(100)은, 기판(104) 또는 기판들이 내부로 로딩되는 기판 로딩 및 캐리어 취급(handling) 시스템(102)을 포함한다. 에어록(airlock; 106)은 웨이퍼 취급 진공 챔버(108)로의 액세스를 제공한다. 도시된 실시예에서, 웨이퍼 취급 진공 챔버(108)는 2개의 진공 챔버들, 즉, 제 1 진공 챔버(110) 및 제 2 진공 챔버(112)를 포함한다. 제 1 진공 챔버(110) 내에는 제 1 웨이퍼 취급 시스템(114)이 있고, 제 2 진공 챔버(112) 내에는 제 2 웨이퍼 취급 시스템(116)이 있다.
[0040] 웨이퍼 취급 진공 챔버(108)는, 다양한 다른 시스템들의 부착을 위해, 챔버 둘레(periphery) 주위에 복수의 포트들을 갖는다. 제 1 진공 챔버(110)는 탈기(degas) 시스템(118), 제 1 물리 기상 증착 시스템(120), 제 2 물리 기상 증착 시스템(122), 검사 챔버(111), 및 사전세정(preclean) 시스템(124)을 갖는다. 기판(104)의 증착 이후, 기판(104)은 결함들 및 오류들의 검출을 위해 검사 챔버(111)로 이송될 수 있다.
[0041] 제 2 진공 챔버(112)는, 제 2 진공 챔버(112)에 연결된, 제 1 다수-캐소드(multi-cathode) 소스(126), 유동 가능한 화학 기상 증착(FCVD) 시스템(128), 경화 시스템(130), 및 제 2 다수-캐소드 소스(132)를 갖는다.
[0042] 제 1 웨이퍼 취급 시스템(114)은, 제 1 진공 챔버(110)의 둘레 주위의 다양한 시스템들 및 에어록(106) 사이에서, 그리고 연속적인 진공(continuous vacuum)의 슬릿 밸브들을 통해서, 웨이퍼(134)와 같은 웨이퍼들을 이동시킬 수 있다. 제 2 웨이퍼 취급 시스템(116)은, 웨이퍼들을 연속적인 진공에서 유지하면서, 제 2 진공 챔버(112) 주위에서 웨이퍼들, 예컨대, 웨이퍼(136)를 이동시킬 수 있다. 통합형 EUV 마스크 생산 시스템(100)은 EUV 마스크들을 생산하기 위한 이상적인 환경을 제공한다는 것이 밝혀졌다.
[0043] 이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 증착 및 계측(metrology)을 위한 모니터링 시스템(200)의 예시도가 도면에 도시된다. 모니터링 시스템(200)은 증착 프로세스를 모니터링할 수 있고, EUVL 마스크, 자성 랜덤 액세스 메모리(MRAM) 컴포넌트, 또는 다른 적층형 디바이스의 생성에서 사용하기 위한, 모니터링되는 기판(202)에 대한 계측을 모니터링할 수 있다.
[0044] 모니터링 시스템(200)은 도 1의 통합형 극자외선 마스크 생산 시스템(100) 내에 통합될 수 있다. 예컨대, 도 1의 제 1 진공 챔버(110) 및 도 1의 제 2 진공 챔버(112)는 모니터링 시스템(200)을 포함할 수 있다. 모니터링 시스템(200)은 다양한 서브(sub)-챔버들, 예컨대, 예들로서, 도 1의 제 1 물리 기상 증착 시스템(120), 도 1의 제 2 물리 기상 증착 시스템(122), 도 1의 제 1 다수-캐소드 소스(126), 도 1의 유동 가능한 화학 기상 증착(FCVD) 시스템(128), 및 도 1의 검사 챔버(111)에 장착될 수 있다.
[0045] 모니터링되는 기판(202)은 EUV 마스크 블랭크를 형성하기 위한 베이스 구조를 포함할 수 있다. 모니터링되는 기판(202)은 도 1의 기판(104)과 동일할 수 있다. 모니터링되는 기판(202)은 석영, 실리콘, 유리-세라믹, 또는 다른 초-저 팽창(ultra-low expansion) 유리 재료를 포함할 수 있다. 모니터링되는 기판(202)은 기판 정상부 표면(204)을 포함할 수 있다.
[0046] 모니터링되는 기판(202)은 플랫폼(206) 또는 증착 척(deposition chuck) 상에 장착될 수 있다. 플랫폼(206)은, 증착 또는 EUVL 마스크 블랭크 제조 프로세스 동안, 모니터링되는 기판(202)을 홀딩할 수 있다. 플랫폼(206)은 증착 프로세스 동안 고정적일 수 있지만, 플랫폼(206)은 또한, 모니터링되는 기판(202)을 회전시키기(spin) 위해 회전 시스템을 포함할 수 있다. 플랫폼의 회전은, 모니터링되는 기판(202) 상의 증착의 균일성을 보조할 수 있다.
[0047] 모니터링 시스템(200)은 센서 조립체(208)를 포함할 수 있다. 센서 조립체(208)는 센서 또는 센서들의 그룹을 위한 하우징(housing) 또는 엔클로져(enclosure)이다. 센서 조립체(208) 내의 센서들은 액티브(active) 및 패시브(passive) 센서들, 전하-결합 소자(CCD) 카메라들, 가시광선 센서들, 암시야 및 명시야 현미경들(dark and bright field microscopes), x-선 반사율 시스템들, UV-EUV 광 반사율 시스템들, 레이저 스캐터링 시스템들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 센서 조립체(208)는 단일 하우징으로 도시되었지만, 모니터링 시스템(200)은 또한, 복수의 센서들을 하우징하기 위한 다수의 조립체들을 포함할 수 있음이 이해된다.
[0048] 예컨대, 센서 조립체(208)는 제 1 센서(210) 또는 주(main) 센서 및 제 2 센서(212)를 포함할 수 있다. 제 1 센서(210) 및 제 2 센서(212)는, 모니터링을 위해 UV 또는 x-선 빔들을 전송하도록(transmitting), 소스, 램프, 섬유 소스(fiber source), 디퓨져(diffuser), 방향성 섬유(directional fiber), 투사(projection) 시스템, 또는 이들의 조합으로서 사용될 수 있다.
[0049] 센서 조립체(208)의 센서 시스템들은, 통합형 극자외선 마스크 생산 시스템(100)의 증착 챔버들 내에서, 고정적이 되도록 고정될 수 있다. 센서 조립체(208) 내의 센서들의 고정적인 위치선정은, 챔버 내에서 입자들 및 파편(debris)을 생성할 수 있는 이동 가능한 파트들(parts)을 감소시킨다는 것이 밝혀졌다.
[0050] 예컨대, 센서 조립체(208)는, 모니터링되는 기판(202) 바로 위에 장착된 제 1 센서(210)를 포함할 수 있고, 기판 정상부 표면(204)에 대해 직각 또는 90도 각도로 방사선(radiation)을 방출하기(emitting) 위해 포지셔닝된, 배럴(barrel), 섬유, 어레이(array), 콜리메이터(collimator), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제 1 센서(210)는, 기판 정상부 표면(204) 상의 중심점이 존재하는 중앙 위치(218) 위에 포지셔닝될 수 있다.
[0051] 제 2 센서(212)는 제 1 센서(210)에 인접하여 장착될 수 있다. 제 2 센서(212)의 소스는 기판 정상부 표면(204)에 대해 45도 각도로 포지셔닝된 것으로 도시되지만, 제 2 센서(212)는 또한, 기판 정상부 표면(204)에 대해 직각 각도로 배향될 수 있다. 예컨대, 방사선은, 45도 각도로 소스로부터 기판 정상부 표면(204)으로 방출될 수 있다.
[0052] 예시적인 목적들을 위해, 제2 센서(212)는 기판 정상부 표면(204)에서 엣지 위치(220)를 향해(towards) 또는 엣지 위치(220)로 조준되어(aimed) 정렬될 수 있는데, 그러한 엣지 위치(220)는 기판 정상부 표면(204)의 단부 또는 엣지 근처의 점이다. 그러나, 제 2 센서(212)는, 중앙 위치(218)로부터의 정반사(specular reflection)를 모니터링하기 위해, 중앙 위치(218)를 향해 정렬될 수 있다.
[0053] 센서 조립체(208)는 또한, 검출기들일 수 있는, 제 3 센서(214) 및 제 4 센서(216)를 포함할 수 있다. 예컨대, 검출기들은 소스들, 예컨대, 제 1 센서(210) 및 제 2 센서(212)로부터 방출들(emissions) 또는 방사선을 수신할 수 있다. 검출기 센서 어레이들, 예컨대, 제 3 센서(214) 및 제 4 센서(216)는 CCD-기반 분광기들, 카메라들, 및 현미경들을 포함할 수 있다. 제 3 센서(214) 및 제 4 센서(216)는, 표면들의 반사된 방사선 및 빔들로부터의 파장에서의 진동들(oscillations)을 측정할 수 있다.
[0054] 센서 조립체(208)는, 제조 동안 실-시간으로 EUVL 마스크에서, 컴포넌트들의 사양 특성들에서 벗어남(out of specification characteristics), 결함들, 및 오류들에 대해 모니터링하기 위해 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 센서 조립체(208) 내의 센서들은 표면들, 얇은 필름들, 및 다층들을 특성화하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 현미경들, 반사율 시스템들, 및 카메라들은, 피트들, 표면 거칠기, 입자들, 및 다른 결함들에 대해서 기판 정상부 표면(204)을 모니터링하기 위해, 센서 조립체(208) 내에 설치될 수 있다.
[0055] 또한, 모니터링 시스템(200)은, 물리 기상 증착(PVD), 원자층 증착(ALD), 및 유동 가능한 CVD(FCVD) 시스템 또는 이들의 조합 내에, 인라인 또는 인-시츄로 구현될 수 있음이 밝혀졌다. 예컨대, 모니터링 시스템(200)은 증착 챔버, 예컨대, 제 1 물리 기상 증착 시스템(120) 내에 인라인 또는 인-시츄로 통합될 수 있다. 모니터링 시스템(200)은 전체 증착 프로세스 동안 실시간으로 표면들 및 층 두께를 모니터링할 수 있다.
[0056] 모니터링은 전하-결합 소자(CCD) 카메라들, 가시광선 센서들, 암시야 및 명시야 현미경들, x-선 반사율 시스템들, UV-가시광선 반사율 시스템들, 레이저 스캐터링 시스템들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 분광계들은 센서 판독들, 예컨대, 파장들에서의 변조들(modulations) 및 스캐터링 이상들(scattering abnormalities)을 분석하기 위해 사용될 수 있다. 제어된 그리고 서술된(predicated) 샘플 시그니처들(sample signatures)에서의 이상들은 표면 상의 결함들 및 사양 층 두께 레벨들에서 벗어남(out of specification layer thickness levels)을 나타낸다.
[0057] 또한, 센서 조립체(208)는, 모니터링되는 기판(202) 상에 증착되는 층들의 조성, 인터페이스 거칠기, 및 두께 균일성을 모니터링하기 위해 사용될 수 있다는 것이 발견되었다. 모니터링되는 기판(202)의 스캐닝 및 가능한 세정 이후에, Mo 및 Si로 만들어진 층들이, 모니터링되는 기판(202) 상에 증착될 수 있고, 각각의 층은, 층 표면의 정상부 상의 결함들에 대해서 개별적으로 스캐닝될 수 있다. 빌드업(buildup)에서의 각각의 층은, 편평도, 두께, 및 균일성이 사양 내에 있음을 보장하기 위해, 스캐닝될 수 있다.
[0058] 모니터링 시스템(200)은, 모니터링되는 기판(202) 상의 각각의 증착된 층의 특성들을 모니터링하고 기록할 수 있음이 발견되었다. 센서 조립체(208)로부터의 데이터 및 정보는, 증착 프로세스를 조정하고 후속하는 생산 사이클들(production cycles)을 모델링하기(model) 위해 사용될 수 있다.
[0059] 센서 조립체(208)는, x-선 반사율 또는 x-선 반사광 측정(reflectometry)(XRR)을 위한 시스템을 포함할 수 있다. 자외선-가시광선 분광법(ultraviolet-visible spectroscopy)과 유사하게, x-선 빔들은, 반사되는 빔의 강도를 측정하기 위해, 기판 정상부 표면(204) 상에서 반사될 수 있다. 기판 정상부 표면(204)이 사양에서 벗어난 경우, 반사되는 강도는 예상되는 밀도 프로파일로부터 편차가 있을 것이다. X-선 반사율 및 XRR은 1 내지 2옹스트롬의 사양들 폭들에서 벗어남을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
[0060] EUVL 마스크 블랭크 또는 MRAM의 완성 이후에 결함들을 결정하기 보다는, 각각의 증착되는 층들은, 각각의 층의 증착 이후에 또는 연속적으로 스캐닝될 수 있다. 따라서, 결함을 갖는 완성된 마스크에 대해 소비된 재료들 및 낭비된 시간의 제거에 의해서, EUVL 마스크들 및 MRAM 컴포넌트들의 생성에서 수율이 증가될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 예컨대, EUVL 마스크는, 수 시간의 증착 시간을 필요로 할 수 있는 85 내지 90개의 상이한 증착 층들을 포함할 수 있다. 결함이 있는 개시 기판(starting defective substrate)은, 시간 소모적이고 비싼 증착 프로세스가 시작되기 전에 제거될 수 있거나 세정될 수 있다. 추가적인 시간 및 재료들은, 모니터링되는 기판(202) 상의 각각의 증착되는 층을 모니터링하는 것에 의해 절약되고, 결함이 발견되는 경우, 증착 프로세스는 중지될(halted) 수 있다.
[0061] 또한, 연속적인 또는 층별 모니터링 방법은, 495nm 내지 570nm의 파장 또는 녹색광(green light)을 사용하는 것으로부터, 각각의 증착되는 층의 정확하고 정밀한 스캐닝을 제공한다는 것이 발견되었다. 녹색광은, 오직, 각각의 증착되는 표면만 모니터링하기 위해 사용될 수 있고, 어느 층 또는 폭이 결함을 포함했는지를 정확하게 나타낼 것이다. 이는, 다른 파장들에 비해, 더 깊은 투과(penetration)를 이용해 장점들을 제공하는데, 이것은, 결함은 투과 깊이의 일반 지역(general area)의 임의의 층에서 발생했을 수 있기 때문이다.
[0062] 또한, 연속적인 또는 층별 모니터링은 증착 프로세스를 조정하거나 튜닝하기(tune) 위해 사용될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 모니터링은 증착 기계의 역사적인(historic) 증착 경향들을 검출하기 위해 사용될 수 있고, 증착되는 각각의 층에 대한 증착 시간들을 조정하기 위해 사용될 수 있다.
[0063] 이제 도 3을 참조하면, 센서 조립체(208)의 예시적인 하드웨어 블록도가 도면에 도시된다. 센서 조립체(208)는 복수의 검사 툴들(tools), 예컨대, 광 반사율 시스템(302), x-선 시스템(304), 레이저 시스템(306), 및 카메라 시스템(308)을 포함할 수 있다. 예시적인 목적들을 위해, 센서 조립체(208)의 검사 툴들 및 센서 시스템들은 별개의(discrete) 시스템으로 설명되지만, 이러한 시스템들은 서로와 함께 기능할 수 있고 동일한 하드웨어를 활용할 수 있다는 것이 이해된다.
[0064] 광 반사율 시스템(302)은, 표면들, 얇은 필름들, 및 다층들을 특성화하기 위해 자외선 또는 가시광선을 사용할 수 있는 시스템이다. 예컨대, 광 반사율 시스템(302)은, 층들 및 기판들의 표면에서 광을 반사할 때, 진폭 및 상(phase) 시프트들(shifts)을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 광 반사율 시스템(302)은, 녹색광 및 EUV 광을 포함하여, 10나노미터(nm) 내지 600nm의 파장들을 사용하는 것을 포함할 수 있다.
[0065] 광 반사율 시스템(302)은 분광법 방법들 및 시스템들, 예컨대, 자외선-가시광선 분광법 또는 자외선-가시광선 분광광도법(spectrophotometry)을 포함할 수 있다. 예컨대, 광 반사율 시스템(302)은, EUV 생성 플라즈마 소스를 이용하여 암시야에서 동작하는 대물 기반 현미경(objective base microscope)을 포함할 수 있다.
[0066] 광 반사율 시스템(302)은, 소스들 또는 검출기들을 위한 컴포넌트들로서, 도 2의 제 1 센서(210), 도 2의 제 2 센서(212), 도 2의 제 3 센서(214), 도 2의 제 4 센서(216), 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 예컨대, 제 1 센서(210)는 자외선-가시광선 분광법 시스템의 소스일 수 있고, 제 3 센서(214)는 검출기일 수 있다.
[0067] x-선 시스템(304)은 x-선 반사율 또는 x-선 반사광 측정을 활용하는 센서들을 포함한다. X-선 빔들은, 소스로부터 표면, 예컨대, 도 2의 기판 정상부 표면(204)으로 투사되거나 반사된다. 반사되는 x-선들의 강도가 측정되고 분석된다. 예컨대, 표면이 선명하지(sharp) 않고 평활하지 않으면, 반사되는 강도는, 프레넬 반사율의 법칙(the law of Fresnel reflectivity)에 의해 예측되는 강도로부터 편차가 있을 것이다. 그러면, 편차들은, 표면에 대해 수직인(normal) 인터페이스의 밀도 프로파일을 획득하기 위해, 분석될 수 있다.
[0068] x-선 시스템(304)은, 센서 조립체(208)에 의해 하우징된 센서들을 사용하여 센서 판독들을 투사하고 검출할 수 있다. 예컨대, x-선 시스템(304)은, 소스들 및 검출기들을 위한 컴포넌트들로서, 제 1 센서(210), 제 2 센서(212), 제 3 센서(214), 제 4 센서(216), 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
[0069] 레이저 시스템(306)은, 표면의 두께 및 평활도를 결정하기 위해, 레이저 반사율 간섭법(interferometry) 및 분광법을 활용할 수 있는 센서들을 포함한다. 레이저 시스템(306)은 광 반사율 시스템(302) 및 x-선 시스템(304)의 동작과 유사할 수 있다. 예컨대, 레이저 시스템(306)은, 검출기 상으로 반사될 소스로서 405nm 레이저 다이오드를 포함할 수 있다.
[0070] 카메라 시스템(308)은, 센서 조립체(208) 내에 포함된 다른 시스템들에서 활용되지 않는 다른 검사 툴들을 포함할 수 있다. 카메라 시스템(308)은 CCD 카메라, CCD 기반 현미경들, 이온-빔/스캐닝 전자 현미경(FIB/SEM), 명시야 또는 암시야 구성들, 투과 전자 현미경(TEM), 원자력 현미경(AFM), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
[0071] 광 반사율 시스템(302), x-선 시스템(304), 레이저 시스템(306), 및 카메라 시스템(308)은 동일한 챔버에 또는 상이한 챔버들에 통합될 수 있다. 예컨대, 광 반사율 시스템(302)은 증착 챔버, 예컨대, 도 1의 제 1 물리 기상 증착 시스템(120)에 통합될 수 있다. x-선 시스템(304)은 검사 챔버(111)에 통합될 수 있다. 도 1의 기판(104)은 증착 챔버로부터 제거될 수 있고, 각각의 증착된 층을 모니터링하기 위해, x-선 시스템(304)을 갖는, 도 1의 검사 챔버(111)로 이송될 수 있다는 것이 발견되었다.
[0072] 이제 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 증착 및 계측을 위한 모니터링 시스템(400)의 예시도가 도면에 도시된다. 예시도는, 적용 또는 증착 프로세스로부터 재료 층(402)을 포함할 수 있다.
[0073] 재료 층(402)은, 플랫폼(206) 위에 그리고 모니터링되는 기판(202) 상에 증착되는 필름 또는 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, 재료 층(402)은 평탄화 층, 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 또는 EUVL 마스크의 생성에서 사용되는 다른 재료를 포함할 수 있다. 재료 층(402)의 제 1 층은 기판 정상부 표면(204) 상에 직접 증착될 수 있다.
[0074] 재료 층(402)은 층 정상부 표면(404) 및 증착 두께(406)를 포함할 수 있다. 층 정상부 표면(404)은, 모니터링되는 기판(202) 상에 증착되는 재료 층(402)의 최상위 예(uppermost example)의 정상부 표면이다. 예컨대, 층 정상부 표면(404)은, 모니터링되는 기판(202) 상에 증착된 제 1 층의 정상부 표면이다.
[0075] 예시적인 목적들을 위해, 모니터링되는 기판(202) 상의 제 90 층이 최상위 층인 경우, 층 정상부 표면(404)은 제 90 층의 현재 정상부 표면일 것이라고 이해된다. 증착 두께(406)는 재료 층(402)의 두께 또는 폭이다. 예컨대, 모니터링되는 기판(202) 상의 실리콘 층의 증착 두께(406)는 3-4nm 두께일 수 있다.
[0076] 모니터링 시스템(400)은, 45도 각도로 층 정상부 표면(404) 및 기판 정상부 표면(204)으로 배향된 센서 조립체(408)를 포함할 수 있다. 예컨대, 센서 조립체(408)는, 챔버의 좌측 상에 포지셔닝된 소스(410), 및 챔버의 우측 상에 포지셔닝된 검출기를 포함할 수 있다. 예시도는 층 정상부 표면(404)으로부터 45도 각도로 반사되고 검출기(412)에서 수신되는 방사선을 도시한다.
[0077] 이제 도 5를 참조하면, 중간 증착 단계에서의, 도 2의 구조들이 도면에 도시된다. 예시도는, 모니터링되는 기판(202) 상에 증착된 다층 스택을 도시할 수 있다. 예시도는, 모니터링되는 기판(202), 재료 층(402), 층 정상부 표면(404), 내부 실리콘 층(502), 및 내부 몰리브덴 층(504), 및 제 2 재료 층(507)을 포함할 수 있다.
[0078] 제 2 재료 층(507)은 재료 층(402)의 정상부 상에 증착된다. 층 정상부 표면(404)은 제 2 재료 층(507) 상의 정상부 표면인데, 이는, 제 2 재료 층(507)이, 증착된 최상위 층이기 때문이다. 예시도는, 도 2의 센서 조립체(208)에 도시된 바와 같은 단일 조립체 내에 하우징된, 소스(506) 및 검출기(508)를 포함할 수 있다. 소스(506) 및 검출기(508)는, 층 정상부 표면(404)으로부터 45도 각도로 방사선을 반사하고 수신하도록 배향될 수 있다.
[0079] 이제 도 6을 참조하면, 도 2에 도시된 모니터링되는 기판(202)의 예시적인 평면도가 도면에 도시된다. 모니터링되는 기판(202)은 도 2의 플랫폼(206)에 의해 지지될 수 있다. 예시적인 목적들을 위해, 모니터링되는 기판(202)은 사각형으로 도시되었지만, 모니터링되는 기판(202)이 원형 웨이퍼로부터 생성될 수 있다는 점이 이해된다.
[0080] 예시적인 평면도는 도 2에 도시된 바와 같은 엣지 위치(220)를 포함할 수 있다. 도 2의 센서 조립체(208)는 엣지 위치(220)로부터, 스펙트럼 시그니처(spectral signature) 및 밀도 프로파일 정보를 수신할 수 있다. 모니터링되는 기판(202)은, 증착 프로세스 동안, 회전식(rotating) 정전 척 상에 장착될 수 있다.
[0081] 예시적인 평면도는, 회전식 정전 척 상에서, 엣지 위치(220)로부터의 센서 판독들에 기초하여 외측 둘레(602)를 포함할 수 있다. 회전 때문에, 외측 둘레(602)는, 모니터링되는 기판(202) 또는 도 4의 재료 층(402)의 둘레에 대한 스펙트럼 시그니처 및 밀도 프로파일 정보를 제공할 수 있다.
[0082] 이제 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에서의, 도 2의 모니터링 시스템(200)의 동작 방법(700)이 도면에 도시된다. 방법(700)은, 블록(702)에서, 도 2의 모니터링되는 기판(202)을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 모니터링되는 기판(202)은, 회전식 정전 척을 포함할 수 있는, 도 2의 플랫폼(206) 상에 위치될 수 있다.
[0083] 모니터링되는 기판(202)은, 블록(704)에서, 도 2의 센서 조립체(208)를 이용하여 스캐닝될 수 있다. 스캔은, 결함들 및 입자들, 예컨대, 도 2의 기판 정상부 표면(204) 상의, 가우즈들, 그루브들, 스크래치들, 번들들, 기형들, 스톤들, 볼더들, 및 피트들을 검출하기 위해, 도 3에서 설명된, 액티브, 패시브, 또는 반사율 시스템들 중 임의의 것을 포함할 수 있다 . 임의의 결함들이 검출되는 경우, 블록(706)에서, 모니터링되는 기판(202)은 세정될 수 있거나 교체될 수 있다. 결함이 없는 기판을 사용하여 재시작하기 위해서, 프로세스는 블록(702)으로 복귀할 수 있다.
[0084] 결함이 없는 기판에 대한 스캐닝 이후에, 블록(708) 또는 증착 프로세스에서, 재료 층(402)은 모니터링되는 기판(202) 위에 형성되거나 적용될 수 있다. 재료 층(402)의 증착은, 모니터링되는 기판(202) 위에 재료 층(402)을 증착시키기 위해, CVD, PLD, ALD, 및 FCVD 방법들을 포함할 수 있다.
[0085] 블록(710)에서, 재료 층(402)은, 증착 프로세스 동안 모니터링될 수 있다. 블록(710) 동안 모니터링은, 증착되는 층의 완성 이후의 스캔 또는 연속적인 스캔을 포함할 수 있다. 전체 증착 프로세스 동안, 재료 층(402)의 모니터링은 연속적일 수 있다. 재료 층(402)의 연속적인 스캔 또는 층별 스캔은, 각각의 층에 대해 스펙트럼 시그니처(715) 및 밀도 프로파일을 생성할 수 있다. 재료 층(402) 각각에 대한 스펙트럼 시그니처(715) 및 밀도 프로파일은 증착 기계의 튜닝 및 분석을 위해 기록될 수 있다는 것이 발견되었다.
[0086] 대안적으로, 재료 층(402)은 각각의 층의 완성 이후에 스캐닝될 수 있고 모니터링될 수 있다. 예컨대, 재료 층(402)은 실리콘 층, 몰리브덴 층, 또는 Mo/Si 쌍의 완성 이후에 스캐닝될 수 있다. 재료 층(402)의 다른 층의 증착 이후에, 도 4의 층 정상부 표면(404)은, 모니터링되는 기판(202) 상에 증착되는 층들의 개수에 따라, 스캐닝 등등이 될 수 있다.
[0087] 증착 동안에 재료 층(402)의 모니터링 동안, 블록(712)에서, 오류(711)가 검출될 수 있다. 오류(711)는 재료 층(402)의 결함으로 정의된다. 오류(711)는, 개별 층의 증착 프로세스 동안 발견된, 임의의 입자들, 조성, 인터페이스 거칠기, 표면 거칠기, 및 두께 균일성에서의 사양 조건에서 벗어남의 결과일 수 있다.
[0088] 블록(714)에서, 재료 층(402)의 오류(711)에 기초한 경고(713)가 생성될 수 있다. 경고(713)는, 오류(711)를 생성한, 재료 층(402)의, 밀도 프로파일 및 스펙트럼 시그니처 정보가 있는 보고(report)를 포함할 수 있다.
[0089] 블록(716)에서, 결함이 있는 기판 또는 마스크 블랭크 샘플은 폐기될 수 있다. 결함있게 증착된 기판 또는 마스크 블랭크 샘플은, 전체 마스크의 완성 이후보다는, 개별 층의 증착 오류 시에 폐기될 수 있다는 것이 발견되었다. 모니터링 시스템(200)에 의해 제공되는 층별 모니터링은, 결함이 있는 샘플에 대해 낭비되는 재료들 및 시간의 양을 감소시킴으로써, 결함이 없는 EUVL 마스크 블랭크들의 수율을 증가시킨다.
[0090] 증착 동안 모니터링 프로세스가 임의의 결함들 또는 오류들을 검출하지 않는 경우, 블록(718)에서, 증착 프로세스는 종료할 수 있다. 증착 프로세스를 완료한 이후의 샘플은 추가적인 증착 또는 제조 단계들을 위해, 블록(720)에서, 다른 챔버 내로 이송될 수 있다. 블록(722)에서, EUVL 마스크 샘플은 또한, 사후 완성 스캔을 위해, 도 1의 검사 챔버(111) 내로 이송될 수 있다.
[0091] 이제 도 8을 참조하면, 본 발명의 추가적인 실시예에서의, 도 2의 모니터링 시스템(200)의 동작 방법(800)이 도면에 도시된다. 방법(800)은, 블록(802)에서, 도 2의 모니터링되는 기판(202)을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 모니터링되는 기판(202)은, 회전식 정전 척을 포함할 수 있는, 도 2의 플랫폼(206) 상에 위치될 수 있다.
[0092] 모니터링되는 기판(202)은, 블록(804)에서, 도 2의 센서 조립체(208)를 이용하여 스캐닝될 수 있다. 스캔은, 결함들 및 입자들, 예컨대, 도 2의 기판 정상부 표면(204) 상의, 가우즈들, 그루브들, 스크래치들, 번들들, 기형들, 스톤들, 볼더들, 및 피트들을 검출하기 위해, 도 3에서 설명된 반사율 시스템들 중 임의의 것을 포함할 수 있다 . 임의의 결함들이 검출되는 경우, 블록(806)에서, 모니터링되는 기판은 세정될 수 있거나 교체될 수 있다. 결함이 없는 기판을 사용하여 프로세스를 재시작하기 위해서, 프로세스는 블록(802)으로 복귀할 수 있다.
[0093] 결함이 없는 기판을 스캐닝한 후에, 블록(808) 또는 증착 프로세스에서, 재료 층(402)은 모니터링되는 기판(202) 위에 형성되거나 적용될 수 있다. 재료 층의 증착은, 모니터링되는 기판(202) 위에 재료 층(402)을 증착시키기 위해, CVD, PLD, ALD, 및 FCVD 방법들을 포함할 수 있다.
[0094] 재료 층(402)의 증착 또는 층들의 쌍, 예컨대, Si 및 Mo의 증착 이후에, 블록(810)에서, 기판 샘플은 검사 챔버로 이송될 수 있다. 블록(812)에서, 재료 층(402) 또는 Si/Mo 층 쌍은 결함들 및 오류들에 대해 스캐닝될 수 있다.
[0095] 증착 동안에 재료 층(402)의 모니터링 동안, 블록(814)에서, 오류(811)가 검출될 수 있다. 오류(811)는 재료 층(402)에서의 결함으로 정의된다. 오류(811)는, 개별 층의 증착 프로세스 동안 발견된, 임의의 입자들, 조성, 인터페이스 거칠기, 표면 거칠기, 및 두께 균일성에서의 사양 조건에서 벗어남의 결과일 수 있다.
[0096] 오류(811)에 기초한 경고(813)는, 블록(816)에서, 오류(811)의 검출 이후에 생성될 수 있다. 경고(813)는, 오류(811)를 생성한, 재료 층(402)의, 밀도 프로파일 및 스펙트럼 시그니처 정보가 있는 보고를 포함할 수 있다. 블록(818)에서, 결함이 있는 기판 또는 마스크 블랭크 샘플은 폐기될 수 있다.
[0097] 블록(820)에서, 재료 층(402)은 스캔을 통과할(pass) 수 있고, 이는, 두께 균일성, 표면 거칠기, 인터페이스 거칠기, 조성, 및 임의의 입자들이 사양 내에 있으며, 미리 결정된 공차 레벨들 내에 있음을 나타낸다. 사양 파라미터들을 통과하면, 블록(822)에서, 다층 중 다른 층들의 연속적인 증착을 위해, 모니터링되는 기판(202) 또는 EUVL 마스크 샘플은 증착 챔버로 복귀될 수 있다.
[0098] 이제 도 9를 참조하면, EUV 리소그래피 시스템(900)이 도면에 도시된다. EUV 리소그래피 시스템(900)은 EUV 광 소스 지역(902), 레티클 스테이지(904), 및 웨이퍼 스테이지(906)를 포함한다. 도 1의 통합형 극자외선 마스크 생산 시스템(100) 및 모니터링 시스템(200)에 의해 생성된 EUVL 마스크들은 EUV 리소그래피 시스템(900) 내로 활용될 수 있다.
[0099] 결과적인 방법, 프로세스, 장치, 디바이스, 생산물, 및/또는 시스템은, 간단하고, 비용-효과적이며, 복잡하지 않고, 매우 다용도이며, 정확하고, 섬세하며, 효과적이고, 그리고, 준비된, 효율적인, 그리고 경제적인 제조, 어플리케이션, 및 활용을 위해, 공지된 컴포넌트들을 적응시킴으로써(adapt) 구현될 수 있다.
[0100] 본 발명의 다른 중요한 양태는, 본 발명이 가치있게, 비용들을 감소시키고, 시스템들을 단순화하며, 성능을 증가시키는 역사적인 경향을 지원하고 서비스한다는 점이다.
[0101] 본 발명의 이러한 그리고 다른 가치있는 양태들은 결과적으로 기술의 상태를 적어도 다음 수준으로 발전시킨다(further).
[0102] 본 발명은 특정한 최상의 모드와 함께 설명되었지만, 전술한 설명을 고려하여, 많은 대안들, 수정들, 및 변형들이 당업자에게 자명할 것이라는 점이 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명은, 포함된 청구항들의 범위 내에 있는 그러한 모든 대안들, 수정들, 및 변형들을 포괄하도록 의도된다. 지금까지 본원에서 열거되거나 첨부된 도면들에 도시된 모든 사항들은 예시적인 것이며 비-제한적인 의미로 이해되어야 한다.

Claims (15)

  1. 극자외선 리소그래피 마스크 블랭크의 제조에 사용되는 모니터링 시스템(monitoring system)의 동작 방법으로서,
    기판을 플랫폼(platform) 상에 제공하는 단계;
    결함들에 대해 상기 기판의 스캔(scan)을 수행하는 단계;
    상기 기판 상에서 결함이 검출되는 경우, 경고를 생성하고 그리고 상기 기판을 세정하거나 교체하는 단계;
    상기 기판 상에서 결함이 검출되지 않는 경우, 상기 기판 상에 재료 층(material layer)을 증착시키는 단계;
    상기 재료 층의 증착 두께를 모니터링하고, 결함들에 대해 상기 재료 층을 모니터링하는 단계;
    상기 증착 두께에서의 오류(error)에 기초하여 경고를 생성하는 단계;
    상기 재료 층에서 결함이 검출되는 경우, 경고를 생성하고 그리고 그 위에 상기 재료 층을 가지는 상기 기판을 폐기하는 단계; 및
    상기 재료 층에서 결함이 검출되지 않는 경우, 상기 재료 층 상에 제 2 재료 층을 증착시키는 단계를 포함하는,
    모니터링 시스템의 동작 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재료 층을 모니터링하는 단계는, 상기 재료 층을 증착시키는 동안 연속적인 스캔을 수행하는 것을 포함하는,
    모니터링 시스템의 동작 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 재료 층을 모니터링하는 단계는, 495nm 내지 570nm의 파장으로 스캐닝하는 것을 포함하는,
    모니터링 시스템의 동작 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 재료 층을 모니터링하는 단계는, 상기 재료 층의 스펙트럼 시그니처(spectral signature)를 모니터링하는 것을 포함하는,
    모니터링 시스템의 동작 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 재료 층을 모니터링하는 단계는, 상기 재료 층 및 상기 제 2 재료 층의 연속적인 스캔을 포함하는,
    모니터링 시스템의 동작 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 통합형(integrated) 극자외선 마스크 생산 시스템을 위한 모니터링 시스템의 동작 방법으로서,
    기판을 플랫폼 상에 제공하는 단계 ― 상기 플랫폼은 회전식 정전 척을 포함함 ―;
    결함들에 대해 상기 기판의 스캔을 수행하는 단계;
    상기 기판 상에서 결함이 검출되는 경우, 경고를 생성하고 그리고 상기 기판을 세정하거나 교체하는 단계;
    상기 기판 상에서 결함이 검출되지 않는 경우, 상기 기판 상에 재료 층을 증착시키는 단계;
    상기 재료 층의 증착 두께를 모니터링하고, 결함들에 대해 상기 재료 층을 모니터링하는 단계;
    상기 증착 두께에서의 오류에 기초하여 경고를 생성하는 단계
    상기 재료 층에서 결함이 검출되는 경우, 경고를 생성하고 그리고 그 위에 상기 재료 층을 가지는 상기 기판을 폐기하는 단계; 및
    상기 재료 층에서 결함이 검출되지 않는 경우, 상기 재료 층 상에 제 2 재료 층을 증착시키는 단계를 포함하는,
    모니터링 시스템의 동작 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판의 스캔을 수행하는 단계는, 광 반사율 시스템, x-선 시스템, 레이저 시스템, 카메라 시스템, 또는 이들의 조합을 이용하여 스캔을 수행하는 단계를 포함하는,
    모니터링 시스템의 동작 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 증착 두께를 모니터링하는 단계는, 상기 기판을 검사 챔버로 이송하는 것을 포함하는,
    모니터링 시스템의 동작 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 증착 두께를 모니터링하는 단계는, 중앙 위치(center location) 및 엣지 위치(edge location)를 스캐닝하는 것을 포함하는,
    모니터링 시스템의 동작 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 증착 두께를 모니터링하는 단계는, 광 반사율 시스템을 이용하여 스캐닝하는 것을 포함하는,
    모니터링 시스템의 동작 방법.
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