KR20050027240A - 마스크 기판 정보 생성 방법 및 마스크 기판의 제조 방법 - Google Patents

마스크 기판 정보 생성 방법 및 마스크 기판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

마스크 기판의 주면의 평탄성을 나타내는 제1 정보를 취득하는 공정과, 상기 제1 정보와 노광 장치의 마스크 척의 구조에 관한 정보로부터 상기 마스크 기판을 상기 노광 장치에 세트했을 때의 시뮬레이션에 의한 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과, 상기 시뮬레이션에 의해 취득된 상기 마스크 기판의 주면의 평탄도가 사양에 맞는지의 여부를 판단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법이 제공된다.

Description

마스크 기판 정보 생성 방법 및 마스크 기판의 제조 방법{MASK SUBSTRATE INFORMATION PRODUCING METHOD AND MASK SUBSTRATE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 반도체 분야에서의 노광 마스크의 제조 방법, 마스크 기판 정보 생성 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 마스크 기판, 노광 마스크 및 서버에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 미세화가 진행됨에 따라, 포토리소그래피 공정에서의 미세화에 대한 요구가 높아지고 있다. 이미, 디바이스의 설계 룰은 0.13㎛까지 미세화하며, 제어해야 하는 패턴 치수 정밀도는 10㎚ 정도로 매우 엄격한 정밀도가 요구되고 있다. 그 결과, 최근 반도체 제조 프로세스에 이용되고 있는 포토리소그래피 공정에서의 과제가 계속 현저해지고 있다.
과제는, 패턴 형성 공정의 고정밀도화에 관한 요인 중 하나로서, 리소그래피 공정에 이용되는 마스크 기판의 평탄도에 대한 것이다. 즉, 미세화에 수반하여 리소그래피 공정에서의 초점 여유도가 적어지면서, 마스크 기판의 평탄도를 무시할 수 없게 되었다.
그래서, 본 발명자 등은 마스크 기판의 평탄도에 관하여 연구를 거듭한 결과, 이하의 것을 알 수 있었다.
마스크 기판의 표면 형상은 천차만별이며, 동일한 평탄도라도 볼록형, 오목형, 안장형, 그 혼합형등 여러 형상으로 되어 있다. 그 때문에, 가령 동일한 평탄도라도, 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 진공 척으로 고정(척)시킨 경우에, 마스크 스테이지나 진공 척과의 상성(相性)에 의해, 고정 시에 마스크 기판이 크게 변형되는 경우와, 거의 변형되지 않은 경우, 혹은 반대로 평탄도가 좋아지는 경우가 생긴다.
이것은, 고정 후의 마스크 기판의 평탄도가 고정 전의 마스크 기판의 표면 형상에 의존하고, 그리고 동일한 마스크 기판이라도 진공 척이 행해지는 개소에 의해서도 변하기 때문이다. 그러나 종래에는, 평탄도만을 관리하였기 때문에, 마스크 기판의 표면 형상에 따라서는, 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 척으로 고정함으로써 마스크 기판의 평탄도가 크게 악화되는 경우가 생긴다.
그리고, 이러한 평탄도가 열화된 마스크 기판 위에 패턴을 형성하여 얻어진 노광 마스크를 이용하여, 반도체 디바이스를 제조하는 것이 제품 수율의 저하에 큰 요인으로 되어 있는 것이 분명해졌다.
상술한 바와 같이, 본 발명자 등은 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 척으로 고정하기 전후의 마스크 기판의 평탄도를 비교하였더니, 마스크 기판의 표면 형상에 따라서는 척으로 고정한 후에 평탄도가 더 나빠지는 것을 확인할 수 있었고, 그리고 이 평탄도의 악화가 제품 수율 저하의 큰 요인이 되는 것을 발견하였다.
본 발명은, 상기 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 척으로 고정한 후에 마스크 기판의 평탄도가 악화하는 것에 기인하여, 제품 수율의 저하의 문제를 해결하기 위해 효과적인 노광 마스크의 제조 방법, 마스크 기판 정보 생성 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 마스크 기판, 노광 마스크 및 서버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 시점에서의 노광 마스크의 제조 방법은, 복수의 마스크 기판 각각에 대하여, 주면의 표면 형상을 나타내는 제1 정보와, 노광 장치의 마스크 스테이지에 척으로 고정하기 전후의 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과, 상기 각 마스크 기판과 그 상기 제1 정보와 상기 제2 정보와의 대응 관계를 작성하고, 작성한 대응 관계 중에서, 원하는 평탄도를 나타내는 제2 정보를 선택하는 공정과, 이 선택한 제2 정보와 상기 대응 관계에 있는 제1 정보가 나타내는 표면 형상과 동일한 표면 형상을 갖는 마스크 기판을, 상기 복수의 마스크 기판과는 별도로 준비하는 공정과, 이 준비한 마스크 기판 위에 원하는 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 시점에서의 노광 마스크의 제조 방법은, 각 마스크 기판과 각 마스크 기판의 주면의 표면 형상을 나타내는 제1 정보와 각 마스크 기판의 노광 장치의 마스크 스테이지에 척으로 고정하기 전후의 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보의, 복수의 마스크 기판에 대한 대응 관계 중에서, 원하는 평탄도를 나타내는 제2 정보를 선택하고, 이 선택한 제2 정보와 대응 관계에 있는 제1 정보가 나타내는 표면 형상과 동일한 표면 형상을 갖는 마스크 기판을, 상기 복수의 마스크 기판과는 별도로 준비하는 공정과, 이 준비한 마스크 기판 위에 원하는 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 시점에서의 노광 마스크의 제조 방법은, 복수의 마스크 기판 각각에 대하여, 주면의 표면 형상을 나타내는 정보를 취득하는 공정과, 상기 각 마스크 기판과 그 상기 정보와의 대응 관계를 작성하는 공정과, 작성한 대응 관계 중에서, 볼록형의 표면 형상을 나타내는 정보를 선택하고, 이 선택한 정보와 상기 대응 관계에 있는 마스크 기판을 상기 복수의 마스크 기판 중에서 선택하는 공정과, 선택한 마스크 기판 위에 원하는 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 시점에서의 노광 마스크의 제조 방법은, 복수의 마스크 기판 각각에 대하여, 주면의 표면 형상을 나타내는 제1 정보와, 측정 장치에 의해 측정한 상기 주면의 평탄도와 노광 장치의 마스크 척의 구조로부터 각 마스크 기판을 상기 노광 장치에 세트했을 때의 시뮬레이션에 의한 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과, 상기 각 마스크 기판과 그 상기 제1 정보와 상기 제2 정보와의 대응 관계를 작성하는 공정과, 작성한 대응 관계 중에서, 원하는 평탄도를 나타내는 제2 정보를 선택하고, 이 선택한 제2 정보와 상기 대응 관계에 있는 제1 정보가 나타내는 표면 형상과 동일한 표면 형상을 갖는 마스크 기판을, 상기 복수의 마스터 기판과는 별도로 준비하는 공정과, 이 준비한 마스크 기판 위에 원하는 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5 시점에서의 노광 마스크의 제조 방법은, 각 마스크 기판과 각 마스크 기판의 주면의 표면 형상을 나타내는 제1 정보와, 측정 장치에 의해 측정한 상기 주면의 평탄도와 노광 장치의 마스크 척의 구조로부터 각 마스크 기판을 상기 노광 장치에 세트했을 때의 시뮬레이션에 의한 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보의, 복수의 마스크 기판에 대한 대응 관계 중에서, 원하는 평탄도를 나타내는 제2 정보를 선택하고, 이 선택한 제2 정보와 대응 관계에 있는 제1 정보가 나타내는 표면 형상과 동일한 표면 형상을 갖는 마스크 기판을, 상기 복수의 마스크 기판과는 별도로 준비하는 공정과, 이 준비한 마스크 기판 위에 원하는 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제6 시점에서의 노광 마스크의 제조 방법은, 마스크 기판과 마스크 기판의 주면의 표면 형상을 나타내는 제1 정보를 취득하는 공정과, 상기 마스크 기판의 주면의 평탄도와 노광 장치의 마스크 척의 구조로부터 상기 마스크 기판을 상기 노광 장치에 세트했을 때의 시뮬레이션에 의한 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과, 상기 시뮬레이션에 의해 취득된 상기 마스크 기판의 주면의 평탄도가 사양에 맞는지를 판단하고, 사양에 맞는다고 판단되었을 때 상기 마스크 기판을 처리하여 노광 마스크를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제7 시점에서의 마스크 기판 정보 생성 방법은, 복수의 마스크 기판 각각에 대하여, 주면의 표면 형상을 나타내는 제1 정보와, 노광 장치의 마스크 스테이지에 척으로 고정하기 전후의 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과, 상기 각 마스크 기판과 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 대응시켜 기억하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제8 시점에서의 마스크 기판 정보 생성 방법은, 복수의 마스크 기판 각각에 대하여, 주면의 표면 형상을 나타내는 정보를 취득하는 공정과, 취득한 정보 중에서 주면의 표면 형상이 볼록형인 것을 나타내는 정보와 그에 대응한 마스크 기판을 기억하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제9 시점에서의 마스크 기판 정보 생성 방법은, 복수의 마스크 기판 각각에 대하여, 주면의 표면 형상을 나타내는 제1 정보와, 측정 장치에 의해 측정한 상기 주면의 평탄도와 노광 장치의 마스크 척의 구조로부터 각 마스크 기판을 상기 노광 장치에 세트했을 때의 시뮬레이션에 의한 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과, 상기 각 마스크 기판과 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 대응시켜 기억하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제10 시점에서의 반도체 장치의 제조 방법은, 상기 제1 내지 제3 시점 중 어느 하나의 노광 마스크의 제조 방법으로 제조된 노광 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지 위에 척으로 고정하는 공정과, 조명 광학계에 의해 상기 노광 마스크 위에 형성된 패턴을 조명하고, 상기 패턴의 상을 원하는 기판 위에 결상을 형성하는 공정과, 상기 원하는 기판 위의 상기 결상이 형성된 층을 상기 결상에 기초하여 패터닝하여 반도체 소자의 형성에 이용하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제11 시점에서의 반도체 장치의 제조 방법은, 주면을 갖는 기판과, 상기 주면 위에 형성된 차광체를 포함하는 패턴을 구비하고, 상기 주면의 주변 영역의 표면 형상이, 상기 기판의 주연측을 향하여, 상기 주면의 중앙 영역의 표면보다도 높이가 낮아진 형상의 노광 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지 위에 척으로 고정하는 공정과, 상기 노광 마스크 위에 형성된 패턴을 조명 광학계에 의해 조명하여, 상기 패턴의 상을 투영 광학계에 의해 원하는 기판 위에 결상을 형성하는 공정과, 상기 원하는 기판 위의 상기 결상이 형성된 층을 상기 결상에 기초하여 패터닝하여 반도체 소자의 형성에 이용하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제12 시점에서의 마스크 기판은, 주면을 갖는 기판과, 상기 주면을 피복하는 차광체를 구비하고, 상기 주면의 주변 영역의 표면 형상은 상기 기판의 주연측을 향하여, 상기 주면의 중앙 영역의 표면보다도 높이가 낮아진 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제13의 시점에서의 노광 마스크는, 주면을 갖는 기판과, 상기 주면 위에 형성된 차광체를 포함하는 패턴을 구비하고, 상기 주면의 주변 영역의 표면 형상은, 상기 기판의 주연측을 향하여, 상기 주면의 중앙 영역의 표면보다도 높이가 낮아진 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제14의 시점에서의 서버는, 각 마스크 기판과 각 마스크 기판의 주면의 표면 형상을 나타내는 제1 정보와 각 마스크 기판의 노광 장치의 마스크 스테이지에 척으로 고정하기 전후의 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보의, 복수의 마스크 기판에 대한 대응 관계를 나타내는 정보를 포함하는 페이지를 기억하기 위한 처리를 행하기 위한 수단과, 클라이언트로부터 상기 페이지에 대한 요구 메시지를 접수하기 위한 처리를 행하기 위한 수단과, 상기 페이지를 클라이언트측에서 표시 가능한 형태로 송신하기 위한 처리를 행하기 위한 수단과, 상기 페이지를 송신한 상기 클라이언트로부터 상기 기판 마스크의 신청 메시지를 접수하기 위한 처리를 행하기 위한 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 신규한 특징은, 본 명세서의 기재 및 첨부 도면에 의해 분명해질 것이다.
<발명의 실시예>
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다.
(제1 실시예)
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 노광 마스크의 제조 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
우선, 크기는 152㎟이며, 두께는 약 6㎜인 석영 기판 위에 그것을 피복하는 차광체를 성막하여 이루어지는 11매의 마스크 기판 A∼K를 준비하고, 이들 마스크 기판 A∼K의 각각에 대하여, 주면을 기판 평탄도 측정 장치(니덱사 제조)로 측정하여, 노광 장치의 마스크 스테이지에 진공 척으로 고정하기 전의, 11매의 마스크 기판 A∼K의 주면의 표면 형상 및 평탄도를 취득한다(단계 S1).
여기서는, 도 2의 (a)에서의, 마스크 기판의 주연 영역을 제외한 142㎟ 영역(제1 영역 : 1)의 평탄도를 측정한다. 제1 영역(1)은 실제로 패턴을 형성하는 패턴 형성 영역이다.
또한, 이 실시예에서 제1 영역(1)의 표면 형상이 볼록, 오목은, 도 2의 (b), 도 2의 (c)에 각각 도시한 바와 같이 제1 영역(1)의 양단을 연결하는 선 L1에 대하여 위로 볼록하거나, 아래로 오목한 형상을 의미한다. 도 3의 (a), 도 3의 (b)에 각각 표면 형상이 위로 볼록, 아래로 오목한 것의 개관을 도시한다.
한편, 제2 영역(2)의 표면 형상이 볼록 또는 오목은, 도 2의 (d)에 도시한 바와 같이 마스크 기판의 주연부를 향하여, 제1 영역(1)의 표면보다도 높이가 낮아지는 형상의 것(볼록) 또는 높아지는 형상(오목)을 의미한다. 또, 제2 영역(2)에 대해서는 제2 실시예에서 상세히 설명한다.
이어서, 상기 취득 결과에 기초하여, 11매의 각 마스크 기판 A∼K를 주면의 표면 형상의 종류마다 분류한다(단계 S2). 그 결과를 표 1에 표시한다. 표면 형상의 종류(제1 정보)는, 상기 측정 결과로부터 볼록형, 오목형, 안장형, 가운데 볼록형의 4개로 분류할 수 있었다. 또한, 마스크 스테이지에 척으로 고정하기 전의 제1 영역(1)의 평탄도 측정치(제2 정보)는 0.4㎛∼0.5㎛의 범위에 들었다. 도 3의 (c), 도 3의 (d)에 각각 표면 형상이 안장형, 가운데 볼록형의 개관을 도시한다.
마스크 기판 척 고정 전의 평탄도(㎛) 척 고정 전의 표면 형상 척 고정 후의 평탄도(㎛)
A 0.5 볼록 형상 0.4
B 0.4 볼록 형상 0.4
C 0.45 볼록 형상 0.4
D 0.5 오목 형상 0.8
E 0.5 오목 형상 1.0
F 0.4 안장 형상 0.9
G 0.5 안장 형상 0.9
H 0.4 가운데 볼록 형상 0.4
I 0.5 가운데 볼록 형상 0.4
J 0.5 가운데 볼록 형상(90도회전) 0.2
K 0.5 가운데 볼록 형상(90도회전) 0.3
이어서, ArF 웨이퍼 노광 장치(니콘사 제조)의 마스크 스테이지에 상기 11매의 마스크 기판 A∼K를 진공 척으로 차례로 고정하고, 진공 척으로 고정한 후의 각 마스크 기판의 주면의 평탄도를 측정한다(단계 S3). 여기서는, 마스크 기판의 주연 영역을 제외한 142㎟의 제1 영역(1)(도 2 의 (a))의 평탄도를 측정하였다. 그 후 표 1에 표시한 바와 같이, 11매의 마스크 기판 A∼K에 관하여, 표면 형상의 종류와 진공 척에 의한 고정 전후의 평탄도의 값과의 대응 관계를 작성한다(단계 S4).
표 1로부터 알 수 있듯이, 표면 형상이 볼록형인 마스크 기판 A∼C를 척으로 고정한 후의 평탄도는 척으로 고정하기 전과 동일하거나 약간 좋아졌지만, 표면 형상이 오목형 및 안장형인 마스크 기판 D∼G의 평탄도는 척으로 고정한 후에 크게 악화되어 있다.
또한, 표면 형상이 가운데 볼록형인 마스크 기판에 대해서는, 마스크 스테이지 위에서의 마스크 기판의 배치 방향을 척에 대하여 소정의 방향으로 배치한 것(마스크 기판 H, I)과, 이 소정 방향에 직교하는 방향, 즉 90도 회전시킨 방향으로 배치하여 척으로 고정되는 마스크 기판 개소를 바꾼 것(마스크 기판 J, K)에 대하여 평탄도 측정을 행하였다.
그 결과, 표 1에 표시한 바와 같이, 가운데 볼록형의 마스크 기판 H∼K를 진공 척으로 고정한 후의 평탄도는, 척에 대한 마스크 기판의 배치 방향에 의해 변하는 것이 분명해졌다.
즉, 가운데 볼록형의 마스크 기판 H∼K를 진공 척으로 고정한 후의 평탄도는 진공 척으로 고정되는 마스크 기판의 개소에 의해서도 변하는 것이 분명해졌다.
구체적으로 설명하면, 마스크 기판 H, I와 같이 마스크 스테이지 위에서의 마스크 기판의 배치 방향을 척에 대하여 소정의 방향으로 배치하면, 가운데 볼록형의 활 모양을 그리고 있는 변이 노광 장치의 마스크 스테이지의 척에 닿아 평탄도가 거의 개선되지 않지만, 한편 마스크 기판 J, K와 같이 90도 회전시킨 방향으로 배치하면, 가운데 볼록형의 활 모양을 그리는 변이 노광 장치의 마스크 스테이지의 척에 닿지 않아 평탄도가 0.3㎛ 이하가 되어, 평탄도가 개선되는 것이 확인되었다(표 1). 또, 그 밖의 표면 형상의 마스크 기판 A∼G에서 회전한 것이 표 1에 표시되지 않은 이유는 회전해도 평탄도가 개선되지 않은 것을 알았기 때문이다.
이어서, 상기한 바와 같이 함으로써 사전에 진공 척으로 고정하기 전후의 표면 형상의 종류 및 평탄도의 값을 알고 있는, 11매의 마스크 기판 A∼K로 이루어지는 마스크 기판군 중에서, 사양에 맞는 평탄도를 갖는 마스크 기판과 동일한 종류의 표면 형상을 갖는 마스크 기판을, 11매의 마스크 기판 A∼K와는 별도로 준비한다(단계 S5). 여기서는, 이 별도로 준비하는 마스크 기판으로서, 마스크 기판 J와 동일한 형상의 것을 선택한 경우에 대해 설명한다.
또, 마스크 기판 A∼K 및 상기 별도로 준비한 마스크 기판은, 패턴 형성 영역의 평탄도가 소정의 사양 내에 속하도록 형성된 것으로, 표면 형상의 상위는 변동에 의해 생긴 것이다.
이어서, 상기 별도로 준비한 마스터 기판 위에 레지스트를 도포한다.
그 후, 주지된 제조 방법인 노광 마스크의 제조 공정이 행해진다. 즉, 전자 빔 묘화 장치에 의해 원하는 패턴을 마스크 기판 위의 레지스트에 묘화한다. 이어서 레지스트를 현상하여 레지스트 패턴을 형성하고, 이어서 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 반응성 이온 에칭 장치에 의해 마스크 기판의 차광체를 에칭 가공하여 차광체 패턴을 형성한다. 그 후, 레지스트 패턴을 박리하고, 계속해서 마스크 기판 표면의 세정을 행하여, 원하는 마스크 패턴이 형성된 노광 마스크가 완성된다(단계 S6). 또, 상기 원하는 패턴은, 예를 들면 회로 패턴을 포함하는 것이나, 혹은 회로 패턴 및 위치 정렬용 패턴을 포함하는 것이다.
이와 같이 하여 얻어진 노광 마스크를 ArF 웨이퍼 노광 장치에 세트하고, 주면 평탄도를 측정한 바, 0.2㎛로 양호한 값이 얻어진 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 이러한 평탄도가 높은 노광 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지 위에 척으로 고정하고, 상기 노광 마스크 위에 형성된 패턴을 조명 광학계에 의해 조명하고, 상기 패턴의 상을 투영 광학계에 의해 원하는 기판(예를 들면 레지스트가 도포된 기판) 위에 결상하는 노광 방법을 채용하면, 웨이퍼 노광 시의 초점 여유도가 매우 증가하여, DRAM 등의 반도체 제품의 수율이 크게 향상된다.
이렇게 하여 본 실시예에 따르면, 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 척으로 고정함으로써 마스크 기판의 주면의 평탄도가 악화되는 것에 기인하는, 제품 수율의 저하의 문제를 해결하는데 효과적인 노광 마스크의 제조 방법을 실현할 수 있다.
마스크 기판 A∼K나 상기 별도로 준비하는 마스크 기판은, 위치 정렬용 마크가 사전에 형성된 것이라도 무방하다. 또한, 마스크 기판을 마스크 스테이지에 척으로 고정하는 수단은, 진공 척에 한정되는 것은 아니다.
(제2 실시예)
제1 실시예에서는, 도 2의 (a)에 도시한 마스크 기판(1) 주면의 제1 영역(1)에 대해서만 표면 형상 및 평탄도를 취득했지만(단계 S1), 본 실시예에서는 제1 영역(1)과 이 제1 영역(1)을 둘러싼 제2 영역(2)과의 두개의 영역 각각에 대하여 표면 형상 및 평탄도를 취득한다.
여기서는, 제1 영역(1)은 마스크 기판 중심을 영역의 중심으로 한, 1변의 길이가 142㎜인 사각 형상의 영역이고, 제2 영역(2)은 제1 영역(1)을 둘러싼, 1변의 길이가 150㎜인 액자 형상의 영역(사각 형상의 영역으로부터, 이 사각 형상의 영역의 중심을 영역의 중심으로 하고 그보다도 작은 사각 형상의 영역을 제외한 영역)이다. 마스크 기판(1)을 노광 장치의 마스크 스테이지에 세트할 때의 진공 척에 의해 고정되는 영역(마스크 척 영역)은 제2 영역(2)에 거의 포함된다. 즉, 제2 영역(2)에, 마스크 스테이지에 마스크 기판을 척으로 고정하기 위한 힘의 대부분이 작용한다.
종래 기술의 연장선 상에서, 패턴 형성 영역뿐만 아니라 마스크 척 영역의 평탄도도 관리하는 것을 생각하면, 제1 영역(1)을 넓혀, 그에 따라 마스크 척 영역을 포함하게 되는 영역의 평탄도를 관리하게 된다.
그러나, 현재의 마스크 제조 기술에서는, 마스크 기판(1)의 주면 전체를 평탄하게 하는 것은 매우 곤란하며, 마스크 기판(1) 주면의 평탄도는 단부에서 급격히 악화되는 것이 현상이며, 그로 인해 제1 영역(1)을 넓히면, 마스크 기판(1)의 중심부의 평탄도는 좋지만, 마스크 기판(1)의 단부의 평탄도가 나쁘기 때문에, 마스크 기판(1)의 주면 전체에 대한 평탄도 측정 결과가 저하하게 된다. 그래서, 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이 마스크 중심을 포함하는 제1 영역(1)과, 그것을 둘러싼 제2 영역(2) 각각에 대하여 평탄도 및 표면 형상을 취득한다.
크기는 152㎟이며, 두께는 약 6㎜인 석영 기판 위에 차광체를 형성하여 이루어지는 마스크 기판의 주면의 평탄도 및 표면 형상을 기판 평탄도 측정 장치(니덱사 제조)로 측정하고, 제1 영역(1)의 평탄도와 표면 형상, 제2 영역(2)의 평탄도와 표면 형상이 각각 다른 13매의 마스크 기판 A∼M을 준비하였다.
이어서, ArF 웨이퍼 노광 장치(니콘사 제조)에 이 13매의 마스크 기판 A∼M을 차례로 세트하고, 진공 척에 의한 고정 후의 각 마스크 기판 주면의 평탄도 측정을 행하였다.
이어서, 13매의 마스크 기판 A∼M에 관하여, 표면 형상의 종류와 진공 척에 의한 고정 전후의 제1 및 제2 영역의 평탄도의 값과의 대응 관계를 작성하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
제1 영역(척 고정 전) 제2 영역(척 고정 전) 제1 영역(척 고정 후)
마스크 기판 평탄도(㎛) 표면 형상 평탄도(㎛) 표면 형상 평탄도(㎛)
A 0.3 볼록 형상 4 볼록 형상 0.3
B 0.3 볼록 형상 3 오목 형상 1.5
C 0.35 볼록 형상 4 가운데 볼록 형상 0.6
D 0.35 볼록 형상 4 가운데 볼록 형상 (90도 회전) 0.3
E 0.35 볼록 형상 4 안장 형상 1.0
F 0.35 오목 형상 4 볼록 형상 0.3
G 0.35 오목 형상 4 오목 형상 0.8
H 0.35 오목 형상 4 가운데 볼록 형상 0.8
I 0.35 오목 형상 4 가운데 볼록 형상 (90도 회전) 0.4
J 0.35 오목 형상 4 안장 형상 0.9
K 0.5 안장 형상 3 안장 형상 1.0
L 0.5 가운데 볼록 형상 3 가운데 볼록 형상 0.9
M 0.4 가운데 볼록 형상 3 가운데 볼록 형상 (90도 회전) 0.4
13매의 마스크 기판 A∼M의 제1 및 제2 영역의 표면 형상은 볼록형, 오목형, 안장형, 가운데 볼록형의 4개로 분류되었다. 표면 형상이 단순한 볼록형 형상인 마스크 기판 A의 제1 및 제2 영역의 표면 형상은 모두 볼록이었다. 한편, 차양이 있는 모자와 같은 형상의 마스크 기판 B의 표면 형상은, 제1 영역에서는 볼록, 제2 영역에서는 오목이었다.
표 2로부터, 진공 척으로 고정함으로써 제1 영역의 평면 형상이 악화되는 마스크 기판은, 제2 영역의 표면 형상이 오목한 것과, 안장형인 것을 알 수 있다. 또한, 표면 형상이 가운데 볼록형인 마스크 기판 C, D, H, I, L, M은 마스크 스테이지 위에서의 마스크 기판의 배치 방향에 의해 상이한 결과를 나타내었다.
구체적으로 설명하면, 마스크 스테이지 위에서의 마스크 기판의 배치 방향을 척에 대하여 소정의 방향으로 배치하면, 가운데 볼록형의 활 모양을 그리고 있는 변이 노광 장치의 마스크 스테이지의 척에 닿아 평탄도가 저하했지만, 한편 90도 회전시킨 방향으로 배치하면 가운데 볼록형의 활 모양을 그리는 변이 노광 장치의 마스크 스테이지의 척에 닿지 않아 평탄도가 0.4㎛ 이하가 되어, 이 방향(90도 회전시킨 방향)으로 배치한 대부분의 마스크 기판의 평탄도가 개선되는 것이 확인되었다.
또한, 진공 척에 의한 고정 후의 제1 영역의 평탄도는, 고정 전의 제1 영역의 표면 형상과는 거의 무관한 것도 확인할 수 있었다. 즉, 진공 척에 의한 고정 전후의 마스크 기판 주면의 형상 변화는 제2 영역의 표면 형상으로부터 거의 결정된다.
또한, 제2 영역의 평탄도는 제1 영역의 평탄도와 비교하여 매우 나쁜 수치 임에도 불구하고, 제2 영역의 표면 형상이 볼록인 경우, 진공 척에 의한 고정 후의 마스크 기판의 제1 영역의 표면 형상은 거의 변화하지 않는 것을 확인할 수 있었다.
이상의 점으로부터, 복수의 마스크 기판에 대하여 그 제1 영역(1) 및 제2 영역(2)의 표면 형상의 종류와 진공 척에 의한 고정 전후의 마스크 기판 주면의 평탄도의 값과의 대응 관계를 작성함으로써, 마스크 척 영역의 평탄도를 관리하기 위해 마스크 기판의 제1 영역(1)을 필요 이상으로 넓히는 것이 불필요해져, 제1 영역(1)의 평탄도를 필요 이상으로 엄격한 값으로 하지 않고 현실적인 값으로 할 수 있게 되며, 또한 제2 영역(2)의 표면 형상을 고려함으로써, 진공 척에 의한 고정 전후의 마스크 기판 주면의 평탄도의 변화가 적은 마스크 기판을 보다 확실하게 선택할 수 있게 된다.
이어서, 상기한 바와 같이 함으로써 사전에 진공 척에 의한 고정 전의 제1 영역(1) 및 제2 영역(2)의 표면 형상의 종류 및 마스크 기판 주면의 척으로 고정한 후의 평탄도의 값을 알고 있는, 13매의 마스크 기판 A∼M으로 이루어지는 마스크 기판군 중에서, 사양에 맞는 평탄도를 갖는 마스크 기판과 동일한 종류의 표면 형상을 갖는 마스크 기판을, 13매의 마스크 기판 A∼M과는 별도로 준비한다.
여기서는, 이 별도로 준비하는 마스크 기판으로서, 마스크 기판 F와 동일한 표면 형상(제1 영역이 오목, 제2 영역이 볼록)의 것을 준비하였다. 이 마스크 기판을 측정한 바, 제1 영역의 평탄도가 0.3㎛ 이하, 제2 영역의 평탄도가 4㎛ 이하이었다.
이어서, 마스크 기판 위에 레지스트를 도포하였다.
그 후, 주지된 제조 방법인 노광 마스크의 제조 공정이 행해진다. 즉, 전자 빔 묘화 장치에 의해 원하는 패턴을 마스크 기판 위의 레지스트에 묘화한다. 이어서 레지스트를 현상하여 레지스트 패턴을 형성하고, 계속하여 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 반응성 이온 에칭 장치에 의해 마스크 기판의 차광체를 에칭 가공하여 차광체 패턴을 형성한다. 그 후, 레지스트 패턴을 박리하고, 계속해서 마스크 기판 표면의 세정을 행하여, 원하는 마스크 패턴이 형성된 노광 마스크가 완성된다. 또, 상기 원하는 패턴은, 예를 들면 회로 패턴을 포함하는 것이나, 혹은 회로 패턴 및 위치 정렬용 패턴을 포함하는 것이다.
이와 같이 함으로써 얻어진 노광 마스크를 ArF 웨이퍼 노광 장치에 세트하고, 제1 영역의 평탄도를 측정한 바, 0.2㎛로 양호한 평탄도가 얻어진 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 이러한 평탄도가 높은 노광 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지 위에 척으로 고정하고, 상기 노광 마스크 위에 형성된 패턴을 조명 광학계에 의해 조명하고, 상기 패턴의 상을 투영 광학계에 의해 원하는 기판(예를 들면 레지스트가 도포된 기판) 위에 결상하는 노광 방법을 채용하면, 웨이퍼 노광 시의 초점 여유도가 매우 증가하여, DRAM 등의 반도체 제품의 수율이 크게 향상된다.
이렇게 하여 본 실시예에서도 제1 실시예와 마찬가지로, 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 척으로 고정한 후에 마스크 기판의 주면의 평탄도가 악화되는 것에 기인하는, 제품 수율의 저하 문제를 해결하는데 유효한 노광 마스크의 제조 방법을 실현할 수 있게 된다.
마스크 기판 A∼M이나 상기 별도로 준비하는 마스크 기판은, 위치 정렬용 마크가 사전에 형성된 것이라도 무방하다. 또한, 마스크 기판을 마스크 스테이지에 척으로 고정하는 수단은, 진공 척에 한정되는 것이 아니다.
또, 표 2로부터, 제2 영역의 표면 형상이 볼록형인 것이 진공 척에 의한 고정 후의 제1 영역의 평탄도가 좋기 때문에, 제2 영역의 표면 형상이 볼록형인 마스크 기판 또는 노광 마스크를 작성하고, 그것을 이용하도록 해도 무방하다.
제2 영역에서 상기한 바와 같은 표면 형상 즉 볼록형을 갖는 마스크 기판 또는 노광 마스크는, 예를 들면 석영 기판의 주연 영역 및 그것보다 내측 영역(중앙 영역)에서는, 중앙 영역이 연마 레이트가 더 빠른 것을 이용함으로써 얻을 수 있다. 구체적으로 설명하면, 연마 장치를 이용하여 석영 기판의 주면을 종래보다도 오래 연마함으로써 얻을 수 있다. 그 후, 주지된 방법으로 차광체를 성막하여 마스크 기판을 얻을 수 있으며, 다시 차광체의 패터닝을 행함으로써 노광 마스크를 얻을 수 있다.
그리고, 이러한 소정의 표면 형상(여기서는 볼록)을 갖는 제2 영역을 형성한 노광 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지 위에 척으로 고정하고, 조명 광학계에 의해 상기 노광 마스크 위에 형성된 패턴을 조명하고, 투영 광학계에 의해 상기 패턴의 상을 원하는 기판(예를 들면 레지스트가 도포된 기판) 위에 결상하는 노광 방법을 채용하면, 제1 실시예와 마찬가지로 웨이퍼 노광 시의 초점 여유도가 매우 증가하여, DRAM 등의 반도체 제품의 수율이 크게 향상된다.
또, 종래에는, 주면 전체가 가능하면 평탄해지도록, 석영 기판을 연마하였다. 그 때문에, 연마 레이트의 차이가 현저해지지 않도록, 연마 시간을 길게 하도록 하는 제어는 의도적으로는 행하지 않았다. 따라서, 연마의 변동에 의해, 제2 영역의 표면 형상이 볼록 또는 오목으로 되어도, 그 정도는 본 실시예의 마스크 기판 및 노광 마스크의 그것보다도 분명히 작은 것이 된다.
(제3 실시예)
본 실시예에서는, 진공 척에 의해 고정한 후의 마스크 기판의 주면의 표면 형상에 상당하는 마스크 기판의 주면의 표면 형상을, 시뮬레이션에 의해 취득한다.
우선, 크기는 152㎟이며, 두께는 약 6㎜인 석영 기판 위에 차광체를 형성하여 이루어지는 마스크 기판의 주면의 표면 형상 및 평탄도를, 패턴 형성 영역(도 2의 (a)의 제1 영역(1))의 평탄도를 기판 평탄도 측정 장치(니덱사 제조)에 의해 측정함으로써 구하고, 표면 형상과 평탄도가 각각 다른 13매의 마스크 기판 A∼M을 준비하였다.
이어서, ArF 웨이퍼 노광 장치(니콘사 제조)의 마스크 척 구조와 상기 13매의 마스크 기판 A∼M의 주면의 상기 측정한 평탄도로부터, 유한 요소법을 이용하여, ArF 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 상기 13매의 마스크 기판 A∼M을 진공 척으로 차례로 고정하였을 때의 마스크 기판 A∼M의 주면의 평탄도를 시뮬레이션에 의해 취득하였다. 또, 유한 요소법 대신에 해석적인 방법을 이용해도 된다. 이어서, 이 시뮬레이션이 올바른지의 여부를 확인하기 위해, 상기 ArF 웨이퍼 노광 장치에 상기 13매의 마스크 기판 A∼M을 진공 척으로 차례로 실제로 고정하여, 진공 척에 의한 고정 후의 각 마스크 기판의 주면의 평탄도 측정을 행하였다. 그 결과, 시뮬레이션에 의해 얻어진 마스크 기판 A∼M의 주면의 평탄도와 실제로 ArF 웨이퍼 노광 장치에 세트하고 기판 평탄도 측정 장치를 이용한 측정에 의해 얻어진 마스크 기판 A∼M의 주면의 평탄도는, 표 3에 나타낸 바와 같이, 마스크 기판 A∼M의 대부분의 마스크 기판에서 0.1㎛ 이하의 차이밖에 없는 것을 확인할 수 있었다.
마스크 기판 마스크 기판 주면의 측정 데이터 시뮬레이션에 의한 평탄도 실례로 척으로 고정한 후의 평탄도
평탄도(㎛) 표면 형상 평탄도(㎛) 평탄도(㎛)
A 0.3 볼록 형상 0.3 0.3
B 0.3 볼록 형상 1.5 1.5
C 0.35 볼록 형상 0.6 0.6
D 0.35 볼록 형상 0.3 0.3
E 0.35 볼록 형상 1.0 1.0
F 0.35 오목 형상 0.5 0.3
G 0.35 오목 형상 0.7 0.8
H 0.35 오목 형상 0.8 0.8
I 0.35 오목 형상 0.5 0.4
J 0.35 오목 형상 0.9 0.9
K 0.5 안장 형상 1.3 1.0
L 0.5 가운데 볼록 형상 0.9 0.9
M 0.4 가운데 볼록 형상 0.4 0.4
즉, 마스크 기판에 관하여, 상기 실시예에서의 표면 형상의 종류와 진공 척에 의한 고정 전후의 평탄도의 값과의 대응 관계의 작성에 있어서, 진공 척에 의한 고정 전후의 평탄도의 값을 시뮬레이션에 의해 취득한 값으로 치환할 수 있다.
이러한 결과로부터, 마스크 기판의 주면의 표면 형상을, 패턴 형성 영역(도 2의 (a)의 제1 영역(1))의 평탄도를 기판 평탄도 측정 장치(니덱사 제조)로 측정하여 구하고, 이어서 노광 장치의 마스크 척 구조와 이미 취득한 마스터 기판의 주면의 상기 평탄도로부터, 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 진공 척에 의해 차례로 고정했을 때의 마스크 기판의 주면의 표면 형상을 시뮬레이션함으로써, 실제로 마스크 기판을 웨이퍼 노광 장치에 세트했을 때의 마스크 기판의 주면의 표면 형상을 예측하는 것이 가능한 것을 알았다. 따라서, 종래보다 매우 정밀도가 높은 마스크 기판의 주면의 표면 형상 및 평탄도를 관리할 수 있게 되었다.
도 4는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 노광 마스크의 제조 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다. 도 4의 흐름도에서, 단계 S3에서 마스크 기판을 진공 척에 의해 고정했을 때의 마스크 기판의 주면의 표면 형상을 시뮬레이션에 의해 취득하고 있다. 그리고, 단계 S4에서 표면 형상과 기판 평탄도 측정 장치를 이용하여 취득한 평탄도와 시뮬레이션에 의해 취득한 평탄도와의 대응 관계를 작성한다. 단계 S1, S2, S5, S6에 대해서는 도 1의 흐름도와 마찬가지이다.
이어서, 마스크 기판의 주면의 표면 형상이 기판 평탄도 측정 장치에 의해 측정되고, 또한 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 진공 척에 의해 차례로 고정했을 때의 마스크 기판의 주면의 표면 형상이 시뮬레이션에 의해 0.2㎛의 평탄도로 판명된 마스크 기판을, 단계 S5에서 상기 13매의 마스크 기판 A∼M와는 별도로 준비하였다.
그 후, 단계 S6에서 주지된 제조 방법인 노광 마스크의 제조 공정이 행해진다. 즉, 전자 빔 묘화 장치에 의해 원하는 패턴을 마스크 기판 위의 레지스트에 묘화한다. 이어서 레지스트를 현상하여 레지스트 패턴을 형성하고, 이어서 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 반응성 이온 에칭 장치에 의해 마스크 기판의 차광체를 에칭 가공하여 차광체 패턴(마스크 패턴)을 형성한다. 그 후, 레지스트 패턴을 박리하고, 계속해서 마스크 기판 표면의 세정을 행하여, 원하는 마스크 패턴이 형성된 노광 마스크가 완성된다. 이 노광 마스크를 실제로 ArF 웨이퍼 노광 장치에 세트하여 기판 평탄도 측정 장치를 이용하여 그 주면의 표면 형상 및 평탄도를 측정한 바, 시뮬레이션한 바와 같이 0.2㎛의 평탄도로, 양호한 평탄도인 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 이러한 평탄도가 높은 노광 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지 위에 척으로 고정하고, 상기 노광 마스크 위에 형성된 패턴을 조명 광학계에 의해 조명하여, 상기 패턴의 상을 투영 광학계에 의해 원하는 기판(예를 들면 레지스트가 도포된 기판) 위에 결상하는 노광 방법을 채용하면, 웨이퍼 노광 시의 초점 여유도가 매우 증가하여, DRAM 등의 반도체 제품의 수율이 크게 향상된다.
이렇게 함으로써 본 실시예에서도 제1 실시예, 제2 실시예와 마찬가지로, 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 척으로 고정한 후에 마스크 기판의 주면의 평탄도가 악화되는 것에 기인하는, 제품 수율의 저하의 문제를 해결하는데 효과적인 노광 마스크의 제조 방법을 실현할 수 있게 된다.
마스크 기판 A∼M이나 상기 별도로 준비하는 마스크 기판은, 위치 정렬용 마크가 사전에 형성된 것이라도 무방하다. 또한, 마스크 기판을 마스크 스테이지에 척으로 고정하는 수단은 진공 척에 한정되는 것이 아니다.
상술한 각 실시예에서, 예를 들면 웨이퍼 노광 장치는 ArF 웨이퍼 노광 장치가 아니라도 무방하다. 또한, 마스크 패턴 형성 후, 다시 마스크 기판의 주면의 평탄도를 측정하고, 그 측정 데이터로부터 노광 장치에 마스크 기판을 세트했을 때의 마스크 기판의 주면의 표면 형상을 시뮬레이션에 의해 취득해도 무방하다. 그에 따라, 마스크 패턴 형성 시에 생긴 마스크 기판의 주면의 변형도 시뮬레이션에 의한 취득 결과로서 얻어지게 되므로, 보다 정밀도가 높은 마스크 기판의 주면의 표면 형상 및 평탄도를 관리할 수 있게 된다. 또한, 마스크도 ArF용이나 KRF용에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 진공 자외선 노광용의 반사형 마스크나, X선 노광용 마스크, 전자 빔 노광용 마스크 등에도 적용할 수 있다.
(제4 실시예)
본 실시예에서는, 진공 척에 의한 고정 후의 마스크 기판의 주면의 표면 형상으로 상당하는 마스크 기판의 주면의 표면 형상을, 시뮬레이션에 의해 취득한다.
도 5는, 본 실시예에 따른 노광 마스크의 제조 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
단계 S1에서, 크기는 152㎟이며, 두께는 약 6㎜인 석영 기판 위에 차광체를 형성하여 이루어지는 1매의 마스크 기판의 주면의 표면 형상 및 평탄도를, 패턴 형성 영역(도 2의 (a)의 제1 영역(1))의 평탄도를 기판 평탄도 측정 장치(니덱사 제조)로 측정함으로써 구하였다.
이어서, 단계 S2에서 ArF 웨이퍼 노광 장치(니콘사 제조)의 마스크 척 구조와 상기 1매의 마스크 기판 주면의 상기 측정한 평탄도로부터, 유한 요소법을 이용하여, ArF 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 상기 1매의 마스크 기판을 진공척에 의해 차례로 고정했을 때의 마스크 기판의 주면의 평탄도를 시뮬레이션에 의해 취득하였다. 또, 유한 요소법을 대신하여 해석적인 방법을 이용해도 무방하다.
이어서, 단계 S3에서 시뮬레이션에 의해 취득된 상기 마스크 기판 주면의 평탄도가 사양에 맞는지를 판단하여, 사양에 맞는다고 판단된 경우에는 단계 S4에서 노광 마스크의 제조 공정으로 들어간다.
한편, 단계 S3에서 상기 마스크 기판의 평탄도가 사양에 맞지 않는다고 판단된 경우에는, 단계 S5에서 상기 마스크 기판의 석영 기판 위의 차광체막을 박리한다. 이어서, 단계 S6에서 석영 기판의 표면을 연마한다. 다음에, 단계 S7에서 석영 기판의 연마된 표면 위에 새롭게 차광체막을 형성하고, 단계 S1의 평탄도 측정으로 되돌아간다.
본 실시예에서도 제1 실시예, 제2 실시예, 제3 실시예와 마찬가지로, 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 척으로 고정한 후에 마스크 기판의 주면의 평탄도가 악화되는 것에 기인하는, 제품 수율의 저하의 문제를 해결하는데 효과적인 노광 마스크의 제조 방법을 실현할 수 있게 된다.
또한, 상기 마스크 기판은, 위치 정렬용 마크가 사전에 형성된 것이라도 무방하다. 또한, 마스크 기판을 마스크 스테이지에 척으로 고정되는 수단은, 진공 척에 한정되는 것은 아니다.
또한, 예를 들면 웨이퍼 노광 장치는 ArF 웨이퍼 노광 장치가 아니라도 무방하다. 또한, 마스크 패턴 형성 후, 다시 마스크 기판의 주면의 평탄도를 측정하고, 그 측정 데이터로부터 노광 장치에 마스크 기판을 세트했을 때의 마스크 기판의 주면의 표면 형상을 시뮬레이션에 의해 취득해도 무방하다. 그에 따라, 마스크 패턴 형성 시에 생긴 마스크 기판의 주면의 변형도 시뮬레이션에 의한 취득 결과로서 얻어지게 되므로, 보다 정밀도가 높은 마스크 기판의 주면의 표면 형상 및 평탄도를 관리할 수 있게 된다. 또한, 마스크도 ArF용이나 KRF용에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 진공 자외선 노광용의 반사형 마스크나, X선 노광용 마스크, 전자 빔 노광용 마스크 등에도 적용할 수 있다.
(제5 실시예)
이어서, 본 발명의 제5 실시예에 따른 마스크 기판 정보 생성 방법에 대하여 설명한다.
본 실시예의 마스크 기판 정보 생성 방법은, 표 1의 11매의 마스크 기판 A∼K의 각각에 대하여, 도 1의 흐름도의 예를 들면 단계 S1∼S3에 따라 주면의 표면 형상과 척으로 고정하기 전후의 주면의 평탄도를 취득하는 공정과, 11매의 마스크 기판 A∼K에 관하여, 표 1에 나타낸 바와 같이 마스크 기판과 표면 형상의 종류와 평탄도의 값을 대응화하는 공정과, 그 대응을 퍼스널 컴퓨터(PC) 등에 기억시키는 공정을 포함하고 있다.
또한, 퍼스널 컴퓨터(PC) 등에 기억시킨 상기 대응화를 제시하도록 해도 된다. 구체적으로 설명하면, 예를 들면 11매의 마스크 기판 A∼K를 수용한 용기에 제시 내용을 인쇄한 실(seal)을 붙이도록 해도 된다.
상기 대응화에 대하여 이러한 제시의 방법을 채용함으로써, 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 척으로 고정한 후에 마스크 기판의 주면의 평탄도가 악화되는 것에 기인하는, 제품 수율의 저하의 문제를 해결하는데 효과적인 마스크 기판의 관리를 용이하게 행할 수 있게 된다.
또한, 도 1의 흐름도의 단계 S2 후에, 도 1의 흐름도의 단계 S2에서 취득한 정보 중에서 주면의 표면 형상이 볼록형을 나타내는 정보와 그에 대응한 마스크 기판을 대응화하고, 그 대응화를 퍼스널 컴퓨터(PC) 등에 기억시킴으로써, 본 실시예의 마스크 기판 정보 생성 방법과는 다른 마스크 기판 정보 생성 방법을 실시할 수 있게 된다. 이 경우도 본 실시예의 마스크 기판 정보 생성 방법과 마찬가지로, 그 대응화에 대하여 실 등에 의한 제시를 행함으로써, 마찬가지로 마스크 기판의 관리를 용이하게 행할 수 있게 된다.
여기서는, 표 1의 11매의 마스크 기판 A∼K를 예로 들어, 마스크 기판 정보 생성 방법에 대하여 설명했지만, 표 2의 13매의 마스크 기판 A∼M에 대해서도 마찬가지로 마스크 기판 정보 생성을 실시할 수 있다.
(제6 실시예)
도 6은, 본 발명의 제6 실시예에 따른 서버 시스템을 모식적으로 도시한 도면이다. 제5 실시예에서는, 제시의 예로서 실을 예로 들었지만, 본 실시예에서는 서버(서버 장치) 상에서 제시하고, 이에 따라 본 실시예의 마스크 기판 정보 생성 방법을 e-비즈니스(전자 메일 비즈니스)에 이용할 수 있게 된다.
우선, 예를 들면 FAB(11)에서, 대응화를 나타낸 표 1 또는 표 2 또는 표 3과 같은 테이블을 작성하고, 이것을 정보로서 포함하는 페이지를 서버(12)에 업로드를 한다. 서버(12)는 상기 페이지를 하드디스크 등의 기억 수단에 기억한다.
서버(12)는 인터넷을 통해 복수의 클라이언트(클라이언트 장치 : 13)에 접속되어 있다. 인터넷을 대신하여 전용 회선을 이용하여도 무방하다. 혹은 인터넷과 전용 회선의 조합이어도 무방하다.
서버(12)는, 클라이언트(13)로부터 상기 페이지에 대한 요구 메시지를 접수하기 위한 처리를 행하기 위한 주지된 수단과, 상기 페이지를 클라이언트측에서 표시 가능한 형태로 송신하기 위한 처리를 행하기 위한 주지된 수단과, 상기 페이지를 송신한 클라이언트(13)로부터 기판 마스크의 신청 메시지를 접수하기 위한 처리를 행하기 위한 주지된 수단을 포함하고 있다. 이들 주지된 수단은, 예를 들면 LAN 카드, 기억 장치, 서버 소프트, CPU 등으로 구성되며, 이들이 협조하여 원하는 처리가 행해진다.
서버(12)는 클라이언트(13)로부터 상기 페이지에 대한 요구 메시지를 접수하면, 클라이언트(13)의 디스플레이에 도 3에 도시한 바와 같은 화면(14)을 표시시키기 위해 필요한 정보를 클라이언트(13)로 송신한다. 화면(14)에는, 표 1에 나타낸 내용을 갖는 테이블(15)과, 원하는 마스크 기판을 선택하고, 체크하기 위한 체크 박스(16)와, 체크 박스에 체크한 마스크 기판을 구입하는 취지의 결정을 서버(12)로 전하기 위한 결정 아이콘(17)이 표시된다. 도 6에는, 간단하게 하기 위해 표 1에 나타낸 내용을 갖는 테이블(15)을 표시했지만, 표 2에 나타낸 내용 혹은 표 3에 나타낸 내용의 테이블을 이용해도 된다.
본 실시예에 따르면, 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 척으로 고정한 후에 평탄도가 높은 마스크 기판을 구입할 수 있게 되므로, 마스크 스테이지에 마스크 기판을 척으로 고정한 후에 마스크 기판의 주면의 평탄도가 악화되는 것에 기인하는, 제품 수율의 저하의 문제를 해결하는데 효과적인 서버를 실현할 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시예에서는 볼록형 형상의 마스크 기판이 양호한 결과가 얻어졌지만, 마스크 기판을 세트하는 노광 장치에 의해서는 오목형 형상의 마스크 기판이 더 양호한 결과가 얻어지는 경우가 있다. 즉, 진공 척 후의 마스크 기판의 평탄도는 마스크 척 스테이지와 마스크 척 면의 형상과의 상성에 영향을 크게 받으므로, 이용하는 마스크 척 스테이지에 의해 선택해야 할 마스크 주면의 형상은 변하는 것이다.
또한, 상기 각 실시예에서는 ArF 웨이퍼 노광 장치용 마스크 기판인 경우에 대해 설명했지만, 다른 마스크 기판으로서는 예를 들면 KrF 웨이퍼 노광 장치용의 마스크 기판, 진공 자외선 노광용의 반사형 마스크 기판이나, X선 노광용 마스크 기판, 전자 빔 노광용 마스크 기판 등에도 이용할 수 있다.
또한, 상기 각 실시예에는 여러 단계의 발명이 포함되어 있고, 개시되는 복수의 구성 요건에서의 적절한 조합에 의해 여러 발명이 추출될 수 있다. 예를 들면, 실시예에 제시된 모든 구성 요건으로부터 몇개의 구성 요건이 삭제되어도, 발명이 해결하고자 하는 과제의 란에서 서술한 과제를 해결할 수 있는 경우에는, 이 구성 요건이 삭제된 구성이 발명으로서 추출될 수 있다. 그 밖의, 본 발명의 요지를 일탈하지 않은 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 웨이퍼 노광 장치의 마스크 스테이지에 마스크 기판을 척으로 고정한 후에 마스크 기판의 주면의 평탄도가 악화되는 것에 기인하는, 제품 수율 저하의 문제를 해결하는데 유효한 노광 마스크의 제조 방법, 마스크 기판 정보 생성 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 마스크 기판, 노광 마스크 및 서버를 실현할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 노광 마스크의 제조 방법의 흐름을 도시한 흐름도.
도 2의 (a)는 마스크 기판(1)의 주면의 평면도로서 제1 및 제2 영역을 설명하기 위한 도면, 도 2의 (b)는 마스크 기판의 제1 영역(1)을 설명하기 위한 도면으로서, 제1 영역(1)의 단면도, 도 2의 (c)는 마스크 기판의 제1 영역(1)을 설명하기 위한 도면으로서, 제1 영역(1)의 다른 단면도, 도 2의 (d)는 마스크 기판의 제2 영역(2)을 설명하기 위한 도면으로서, 제2 영역(2)의 단면도.
도 3의 (a)는 마스크 기판의 제1 영역(1)을 설명하기 위한 도면으로서, 제1 영역(1)의 개관 사시도, 도 3의 (b)는 마스크 기판의 제1 영역(1)을 설명하기 위한 도면으로서, 제1 영역(1)의 다른 개관 사시도, 도 3의 (c)는, 마스크 기판의 제1 영역(1)을 설명하기 위한 도면으로서, 제1 영역(1)의 다른 개관 사시도, 도 3의 (d)는 마스크 기판의 제1 영역(1)을 설명하기 위한 도면으로서, 제1 영역(1)의 다른 개관 사시도.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 노광 마스크의 제조 방법의 흐름을 도시한 흐름도.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 노광 마스크의 제조 방법의 흐름을 도시한 흐름도.
도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 서버를 모식적으로 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 제1 영역
2 : 제2 영역(패턴 형성 영역)
11 : FAB
12 : 서버
13 : 클라이언트
14 : 화면
15 : 테이블
16 : 체크 박스
17 : 결정 아이콘

Claims (19)

  1. 마스크 기판의 주면의 평탄성을 나타내는 제1 정보를 취득하는 공정과,
    상기 제1 정보와 노광 장치의 마스크 척의 구조에 관한 정보로부터 상기 마스크 기판을 상기 노광 장치에 세트했을 때의 시뮬레이션에 의한 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과,
    상기 시뮬레이션에 의해 취득된 상기 마스크 기판의 주면의 평탄도가 사양에 맞는지의 여부를 판단하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  2. 복수의 마스크 기판의 각 주면에는 주된 패턴이 형성되는 제1 영역과, 노광 장치의 마스크 스테이지에 척으로 고정되는 제2 영역이 있고,
    이들 마스크 기판의 주면의 상기 제1 영역의 평탄성을 나타내는 제1 정보를 취득하는 공정과,
    이들 마스크 기판의 주면의 상기 제2 영역의 평탄성을 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과,
    상기 제1 정보와 제2 정보를 대응시켜 기억하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 정보의 표면 형상이 볼록형인 마스크 기판을 선택하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  4. 마스크 기판의 주면의 표면 형상을 나타내는 제1 정보와, 노광 장치의 마스크 스테이지에 척으로 고정하기 전의 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과,
    상기 노광 장치의 마스크 스테이지 상에서의 마스크 기판을, 척에 대하여 0도 및 90도 회전시킨 방향으로 배치하여 척으로 고정한 때의 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제3 정보를 취득하는 공정과,
    상기 공정의 의해 취득한 제3 정보가 사양에 맞는지의 여부에 관한 정보를 취득하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  5. 마스크 기판의 주면에는 주로 패턴이 형성되는 제1 영역과, 노광 장치의 마스크 스테이지에 척으로 고정되는 제2 영역이 있고,
    이 마스크 기판의 주면의 상기 제1 영역의 평탄성을 나타내는 제1 정보를 취득하는 공정과,
    상기 마스크 기판의 주면의 상기 제2 영역의 평탄성을 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과,
    노광 장치의 마스크 스테이지에 척으로 고정한 때의 상기 제1 영역의 평탄도를 나타내는 제3 정보를 취득하는 공정과,
    상기 마스크 기판과 상기 제1, 제2 및 제3 정보를 대응시켜 기억하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  6. 마스크 기판의 주면의 표면 형상을 나타내는 제1 정보와, 노광 장치의 마스크 스테이지에 척으로 고정하기 전의 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과,
    상기 노광 장치의 마스크 스테이지 상에서의 마스크 기판을, 척에 대하여 0도 및 90도 회전시킨 방향으로 배치하여 척으로 고정한 때의 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제3 정보를 취득하는 공정과,
    상기 각 마스크 기판의 제1, 제2 및 제3 정보를 대응시켜 기억하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  7. 마스크 기판의 주면의 표면 형상을 나타내는 제1 정보와, 노광 장치의 마스크 스테이지에 척으로 고정하기 전의 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과,
    상기 노광 장치의 마스크 스테이지 상에서의 마스크 기판을, 척에 대하여 0도 및 90도 회전시킨 방향으로 배치하여 척으로 고정한 때의 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제3 정보를 취득하는 공정과,
    상기 각 마스크 기판의 제1, 제2 및 제3 정보를 대응시켜 기억하는 공정과,
    상기 제3 정보가 사양에 맞는지의 여부에 관한 정보를 취득하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대응시켜 기억한 각 마스크 기판과 상기 제1, 제2 및 제3 정보를 마스크 기판이 수용되는 용기에 제시하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  9. 복수의 마스크 기판의 각각에 대하여, 주면의 표면 형상을 나타내는 제1 정보와, 측정 장치에 의해 측정한 상기 주면의 평탄도와 노광 장치의 마스크 척의 구조에 관한 정보로부터 각 마스크 기판을 상기 노광 장치에 세트했을 때의 시뮬레이션에 의한 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정을 포함하고,
    각 마스크 기판과 상기 제1 정보 및 제2 정보를 각 마스크 기판이 수용되는 용기에 제시하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 각 마스크 기판과 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 대응시켜 기억하는 공정을 포함하고, 상기 대응시켜 기억한 각 마스크 기판과 상기 제1 정보 및 제2 정보를 각 마스크 기판이 수용되는 용기에 제시하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  11. 제1항 내지 제7항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마스크 기판의 주면에는 마스크 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 마스크 패턴은, 회로 패턴 또는 위치 정렬 패턴의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  13. 제1항 내지 제7항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마스크 기판에는, 위치 정렬용 마크가 미리 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  14. 제1항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시뮬레이션에 의한 제2 정보의 취득은, 유한 요소법을 이용한 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  15. 석영 기판 상에 차광체가 형성된 마스크 기판을 준비하는 공정과,
    상기 마스크 기판의 주면의 평탄성을 나타내는 제1 정보를 취득하는 공정과,
    상기 제1 정보와 노광 장치의 마스크 척의 구조에 관한 정보로부터 상기 마스크 기판을 상기 노광 장치에 세트했을 때의 시뮬레이션에 의한 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과,
    상기 시뮬레이션에 의해 취득된 상기 마스크 기판의 주면의 평탄도가 사양에 맞는지의 여부를 판단하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판의 제조 방법.
  16. 마스크 기판의 주면의 평탄성을 나타내는 제1 정보를 취득하는 공정과,
    상기 제1 정보와 노광 장치의 마스크 척의 구조에 관한 정보로부터 상기 마스크 기판을 상기 노광 장치에 세트했을 때의 시뮬레이션에 의한 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과,
    상기 시뮬레이션에 의해 취득된 상기 마스크 기판의 주면의 평탄도가 사양에 맞는지의 여부를 판단하는 공정을 포함하고,
    상기 마스크 기판의 평탄도가 사양에 맞지 않는다고 판단된 경우에는, 상기 마스크 기판의 주면 상의 차광체를 박리하고, 새로운 차광체를 상기 기판의 주면에 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판의 제조 방법.
  17. 마스크 기판의 주면의 평탄성을 나타내는 제1 정보를 취득하는 공정과,
    상기 제1 정보와 노광 장치의 마스크 척의 구조에 관한 정보로부터 상기 마스크 기판을 상기 노광 장치에 세트했을 때의 시뮬레이션에 의한 상기 주면의 평탄도를 나타내는 제2 정보를 취득하는 공정과,
    상기 시뮬레이션에 의해 취득된 상기 마스크 기판의 주면의 평탄도가 사양에 맞는지의 여부를 판단하는 공정을 포함하고,
    상기 마스크 기판의 평탄도가 사양에 맞지 않는다고 판단된 경우에는, 상기 마스크 기판의 주면 상의 차광체를 박리하고, 상기 기판의 주면을 연마한 후에, 새로운 차광체를 상기 기판의 주면에 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크 기판의 제조 방법.
  18. 제1항, 제2항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평탄성은, 표면 형상, 평탄도, 또는 표면 형상과 평탄도 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마스크 기판 정보 생성 방법.
  19. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평탄성은, 표면 형상, 평탄도, 또는 표면 형상과 평탄도 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마스크 기판의 제조 방법.
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