KR20100042924A - 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템 및 모니터링 방법 - Google Patents

포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템 및 모니터링 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100042924A
KR20100042924A KR1020080102143A KR20080102143A KR20100042924A KR 20100042924 A KR20100042924 A KR 20100042924A KR 1020080102143 A KR1020080102143 A KR 1020080102143A KR 20080102143 A KR20080102143 A KR 20080102143A KR 20100042924 A KR20100042924 A KR 20100042924A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
haze
photo mask
unit
diffraction pattern
mask
Prior art date
Application number
KR1020080102143A
Other languages
English (en)
Inventor
이동근
김성수
최재혁
정진식
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020080102143A priority Critical patent/KR20100042924A/ko
Priority to US12/588,490 priority patent/US8422760B2/en
Publication of KR20100042924A publication Critical patent/KR20100042924A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84—Inspecting

Abstract

포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템 및 모니터링 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템은 포토 마스크를 장착하는 장착부, 광 빔을 장착부에 장착된 포토 마스크를 향해 방출하는 광 방출부, 광 방출부에서 방출된 광 빔의 포토 마스크를 투과한 회절 패턴을 감지하는 감지부 및 감지부에서 감지된 회절 패턴을 분석하는 분석부를 포함한다.
Figure P1020080102143
헤이즈, 포토 마스크, 리소그래피 공정, 회절

Description

포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템 및 모니터링 방법{System for monitoring hazes of photomask and method for monitoring thereof}
본 발명은 반도체 소자의 제조를 위한 포토 마스크에 관한 것으로, 특히 포토 마스크에 생성되는 헤이즈를 모니터링하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 반도체 공정은 소자의 집적도가 높아짐에 따라 패턴의 해상도를 향상시키기 위해 리소그래피 공정에 사용되는 광원의 파장이 더욱더 짧아지는 추세이다. 그로 인해 기존의 파장 대역에서 생성되지 않았던 헤이즈라는 성장성 결함 현상이 나타나게 되었다.
이렇게 헤이즈가 생성 및 성장하여 일정 수준 이상의 크기와 분포를 이루게 되면 노광시 투과도에 영향을 미쳐 웨이퍼에 도달하는 노광에너지의 양에 변화가 생기게 된다. 이에 따라 노광 패턴에 영향을 주어 수율에 치명적인 영향을 미치게 되는 문제가 발생한다.
본 발명의 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하기 위하여 포토마스크에 생성되는 헤이즈를 관찰할 수 있는 모니터링 시스템 및 모니터링 방법을 제공하는 데에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템은 포토 마스크를 장착하는 장착부, 광 빔을 상기 장착부에 장착된 포토 마스크를 향해 방출하는 광 방출부, 상기 광 방출부에서 방출된 광 빔의 포토 마스크를 투과한 회절 패턴을 감지하는 감지부 및 상기 감지부에서 감지된 회절 패턴을 분석하는 분석부를 포함한다.
상기 분석부는, 상기 광 방출부에서 방출되는 광 빔이 투과한 포토 마스크에 대한 헤이즈 정보를 실시간으로 연속해서 분석할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템은 상기 장착부에 장착되는 포토 마스크와 상기 광 방출부 사이에 배치되어, 상기 광 방출부에서 방출되는 광 빔을 집속하는 광 집속부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템은 상기 장착부에 장착되는 포토 마스크와 상기 감지부 사이에 배치되어, 상기 광 방출부에서 방출되는 광 빔을 감쇠시키는 감쇠부(attenuator)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템은 상기 장착부에 장착되는 포토 마스크와 상기 감지부 사이에 배치되어, 상기 광 방출부에서 방출된 광 빔의 포토 마스크를 투과한 회절광 중 0차 회절광을 차단하는 차단부를 더 포함할 수 있다.
상기 헤이즈 정보는, 상기 장착부에 장착되는 포토 마스크에 생성된 헤이즈의 밀도, 헤이즈의 생성 위치 또는 헤이즈의 생성 시점을 포함할 수 있다.
상기 분석부는, 비교 회절 패턴을 저장하는 제1 저장부, 상기 감지부에서 감지된 회절 패턴을 저장하는 제2 저장부 및 상기 제1 저장부에 저장된 비교 회절 패턴과 상기 제2 저장부에 저장된 회절 패턴을 비교하여 상기 헤이즈 정보를 분석하는 연산부를 포함할 수 있다.
상기 비교 회절 패턴은, 상기 장착부에 장착되는 포토 마스크에 형성된 마스크 패턴에 대한 데이터, 또는 상기 마스크 패턴에 의한 회절 패턴의 시뮬레이션 데이터일 수 있다. 또는 상기 비교 회절 패턴은, 상기 감지부에서 연속적으로 감지되는 회절 패턴의 초기 감지 데이터일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 방법은 마스크 패턴이 형성된 마스크에 광 빔을 투과시키며, 상기 마스크를 투과하는 광 빔의 회절 패턴을 실시간으로 연속적으로 분석하여 상기 마스크에 생성되는 헤이즈를 분석하되, 상기 광 빔을 연속적으로 투과시킴에 따라 나타나는 상기 마스크를 투과하는 광 빔의 회절 패턴의 변화를 분석하여 상기 마스크에 생성되는 헤이즈에 대한 정보 를 구할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템 및 모니터링 방법은 헤이즈의 생성과 관련된 정보들, 예를 들면 헤이즈의 생성 시점, 생성 위치 및 분포 또는 생성 밀도 등을 실시간 모니터링을 통하여 구할 수 있다.
이를 통하여 실제 반도체 제조 공정에서의 포토 마스크의 세정 시간을 결정하여 헤이즈가 생성되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또한 이러한 헤이즈 정보를 통하여 헤이즈의 방지가 최대한 억제될 수 있는 포토 마스크 제조 공정을 실현할 수 있다. 즉, 포토 마스크 제조 공정에 사용되는 여러 가지 공정 조건 등에 따른 헤이즈 정보를 구하여 가장 최적의 포토 마스크 제조 공정을 결정할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예들에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템 및 모니터링 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 즉, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 본문에 설명된 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것 으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해될 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 등도 마찬가지로 해석될 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 헤이즈 모니터링 시스템(100)은 포토 마스트(10)을 장착하는 장착부(120), 광 방출부(110), 회절 패턴을 감지하는 감지부(130) 및 감지된 회절 패턴을 분석하는 분석부(140)를 포함한다.
광 방출부(110)는 리소그래피 공정에서 사용될 수 있는 광원에 해당하는 파장을 가지는 광 빔을 방출할 수 있다. 광 방출부(110)는 예를 들면, 10㎚ 내지 300㎚의 파장을 가지는 광 빔을 방출할 수 있다. 광 방출부(110)는 예를 들면, ArF(193㎚) 또는 KrF(248㎚) 엑시머(Excimer) 레이저와 같은 원자외선(DUV, Deep Ultra Violet) 광원이나 극자외선(EUV, Extreme Ultra Violet) 광원을 포함할 수 있다.
장착부(120)는 광 방출부(110)에서 방출하는 광 빔의 파장을 사용하는 리소그래피 공정에 사용될 수 있는 포토 마스크(10)가 고정되도록 장착될 수 있다. 또한 포토 마스크(10)에는 광 방출부(110)에서 방출하는 광 빔의 파장을 사용하는 리 소그래피 공정에 적합한 마스크 패턴(12)이 형성되어 있을 수 있다. 포토 마스크(10)는 예를 들면, 원자외선 또는 극자위선 리소그래피 공정용 마스크일 수 있다.
광 방출부(110)에서 방출된 광 빔(20)은 장착부(120)에 장착된 포토 마스크(10)를 투과할 수 있다. 포토 마스크(10)에 형성된 마스크 패턴(12)에 의하여 광 빔(20)은 투과한 후 회절을 일으켜 감지부(130)에 회절 패턴(20b)을 형성할 수 있다. 감지부(130)는 이와 같은 회절 패턴(20b)을 감지할 수 있는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 감지부(130)는 예를 들면, 시시디(CCD, Charge Coupled Device)로 이루어질 수 있다.
감지부(130)에서 감지된 회절 패턴(20b)은 분석부(140)로 전송되어 헤이즈 정보를 분석하는 데에 사용된다. 상기 헤이즈 정보는 예를 들면, 포토 마스크에 생성된 헤이즈의 밀도(ρ), 헤이즈의 분포 및 위치 또는 헤이즈의 생성 시점을 포함할 수 있다.
포토 마스크를 이루는 물질, 포토 마스크 세정후의 잔존이온, 공정에서 발생되는 잔존이온, 펠리클(pellicle) 자체와 와 펠리클에 사용되는 접착제, 레티클(reticle) 물질의 탈착, 레티클 보관함, 스텝퍼(stepper)/스캐너(scanner) 및 팹(Fab) 자체의 분위기 물질 등이 모두 포토 마스크 표면의 헤이즈의 생성 원인이 될 수 있다. 이들 잔존이온은 처음에는 단위 분자 수준의 파티클 오염으로 포토마스크 표면에 생성 되지만, 노광에너지가 증가하면서 노광시 일종의 광화학 반응을 일으켜 결정성장하게 되며 사용 횟수가 늘어나면서 노광량 축적에 의해 헤이즈가 생성, 점진적 성장을 하게 된다. 이렇게 헤이즈가 생성 및 성장하여 일정 수준 이상의 크기와 분포를 이루게 되면 노광시 투과도에 영향을 미쳐 웨이퍼에 도달하는 노광에너지의 양에 변화가 생기게 된다.
종래의 I-line(365㎚) 이상의 파장으로 리소그래피 공정을 하는 경우 노광에너지가 상대적으로 낮아서 포토 마스크 표면에 남아있는 잔존이온(Residue)들이 광화학 반응을 일으키는 현상이 발생하지 않을 수 있다. 그러나 광원의 파장이 짧아짐에 따라, 즉, ArF(193㎚) 또는 KrF(248㎚)의 엑시머(Excimer) 레이저를 사용하는 원자외선 리소그래피 영역 또는 극자외선(13.5㎚) 리소그래피 영역에서는 노광에너지가 증가하고 이로 인해 포토 마스크 표면에 남아있는 잔존이온들이 광화학 반응을 일으켜 헤이즈(haze)라는 성장성 결함을 생성시킨다.
다시 도 1을 참조하면, 광 방출부(110)는 장착부(120)에 장착되는 포토 마스크(10)로 광 빔(20)을 방출한다. 광 빔(20)은 포토 마스크(10)를 투과하면서 포토 마스크(10)에 형성된 마스크 패턴(12)의 영향으로 회절을 일으키게 되며, 감지부(130)에서 회절 패턴(20b)으로 감지된다. 포토 마스크(10)를 투과하도록 광 빔(20)이 지속적으로 방출되면, 광 빔(20)의 영향으로 포토 마스크(10) 상에 헤이즈가 생성될 수 있다. 헤이즈가 생성되면 헤이즈에 의하여 회절 패턴(20b)이 변화하게 된다. 구체적으로는 헤이즈가 생성되지 않은 포토 마스크(10)에 의한 회절 패턴과 헤이즈에 의한 회절 패턴이 간섭을 일으켜서 감지부(130)에 감지되는 회절 패턴(20b)이 변화하게 된다. 따라서 감지부(130)에 감지되는 회절 패턴(20b)의 변화를 분석부(140)에서 실시간으로 연속해서 분석하면, 포토 마스크(10)에 대한 헤이 즈 정보를 얻을 수 있다.
여기에서 실시간으로 분석한다는 의미는, 상대적으로 장시간, 예를 들면 수 시간에서 수십 시간이 걸리는 헤이즈 모니터링 과정 중에서 감지부(130)에서 감지되는 데이터를 토대로 상대적으로 단시간 내에 최대한 지연이 없도록 분석한다는 것으로, 이상적으로 동시간으로 분석이 이루어진다는 의미는 아니다. 또한 여기에서 연속해서 분석한다는 의미는, 상대적으로 장시간이 걸리는 헤이즈 모니터링 과정 중에서 상대적으로 짧은 시간 간격마다 반복적으로 분석이 이루어진다는 것이다. 따라서 실시간으로 연속해서 분석한다는 의미는, 예를 들면 수십 시간 동안의 헤이즈 모니터링 과정 중에서 수십 초 내지 수분 간격으로, 수초 내지 수십 초에 걸쳐서 분석을 한다는 것을 의미할 수 있다.
이때, 광 방출부(110)에서 방출되는 광 빔(20)은 장착부(120)에 장착되는 포토 마스크(10)를 적용할 수 있는 리소그래피 공정에서 사용되는 광원과 동일한 파장을 가질 수 있다. 또한 헤이즈의 생성을 가속시키기 위하여, 광 방출부(110)에서 방출되는 광 빔(20)은 장착부(120)에 장착되는 포토 마스크(10)를 적용할 수 있는 리소그래피 공정에서 사용되는 광원보다 빔의 세기를 크게 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 헤이즈 모니터링 시스템(100)은 광 집속부(150), 감쇠부(160) 또는 차단부(170)를 더 포함할 수 있다. 광 집속부(150)는 광 방출부(110)와 장착부(120)에 장착되는 포토 마스크(10) 사이에 배치되어, 광 방출부(110)에서 방출되는 광 빔(20)이 장착부(120)에 장착된 포토 마스크(10)에 집속되어 도달하도록 할 수 있다. 광 집속부(150)는 렌즈, 거울 등 통상의 광학 소자 또는 전자기 장치 등을 포함할 수 있다. 광 집속부(150)는 예를 들면, 광 방출부(110)에서 방출되는 광 빔(20)이 포토 마스크(10)를 투과할 때 약 10㎛ 내지 10㎜의 직경을 가지도록 집속할 수 있다. 광 방출부(110)에서 방출되는 광 빔(20)을 집속하면, 헤이즈의 생성을 더욱 가속시킬 수 있다.
감쇠부(160)는 장착부(120)에 장착된 포토 마스크(10)와 감지부(130) 사이에 배치되어, 광 방출부(110)에서 방출되는 광 빔(20)이 포토 마스크(10)를 투과한 후에 감지부(130)에 도달할 때에 약한 빔의 세기를 가지도록 한다. 전술한 바와 같이, 광 방출부(110)에서 방출되는 광 빔(20)은 헤이즈의 생성을 가속시키기 위하여 상대적으로 빔의 세기가 클 수 있다. 이와 같이 빔의 세기가 큰 경우, 감지부(130)에 손상이 발생할 수 있다. 따라서 감지부(130)를 구성하는 광 감지 소자, 예를 들면 시시디의 특성을 고려하여, 광 빔(20)이 포토 마스크(10)를 투과한 후에 감지부(130)에서 빔의 세기를 줄여줄 수 있도록 할 수 있다.
차단부(170)는 광 방출부(110)에서 방출된 광 빔(20)이 포토 마스크를 투과한 후 형성하는 회절광 중에서 0차 회절광을 차단할 수 있다. 0차 회절광은 광 방출부(110)에서 방출된 광 빔(20) 중 회절되지 않은 성분을 포함하므로, 0차 회절광과 함께 입사되는 회절 성분은 사실상 감지가 불가능하며, 전체 회절광 중에서 가장 큰 세기를 가지므로 감지부(130)에서 0차 회절광 주변의 다른 회절 성분들을 감지하는 데에도 어려움이 생길 수 있다. 차단부(170)는 광 방출부(110)에서 방출된 광 빔(20)의 직경 또는 광 집속부(150)에서의 집속 정도 등을 고려하여 그 배치 위치 및 직경을 결정할 수 있다.
감쇠부(160)와 차단부(170)는 함께 배치될 수 있으며, 도시한 것과 같은 순서로 배열될 수도 있으나, 반대 순서 즉, 감쇠부(160)가 차단부(170)보다 감지부(130)에 가깝도록 배치될 수도 있다.
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 분석부를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 3을 참조하면, 분석부(140)는 감지부(130)로부터 감지되는 회절 패턴의 감지 데이터를 실시간으로 연속해서 전송받을 수 있다. 또한 분석부(140)는 제1 저장부(142), 제2 저장부(144) 및 연산부(146)를 포함할 수 있다. 제1 저장부(142)는 비교 회절 패턴을 저장할 수 있고, 제2 저장부(144)는 실제 분석할 회절 패턴을 저장할 수 있다. 분석부(140)는 회절 패턴을 분석하여 헤이즈에 대한 정보를 얻을 수 있다. 회절 패턴에 포함된 헤이즈에 대한 정보는, 회절 패턴 전체에 포함되는 것이 아니라 회절 패턴의 변화된 부분에 포함된 것으로 볼 수 있다. 따라서 감지부(130)에서 감지되는 회절 패턴만을 분석하여 헤이즈에 대한 정보를 구하는 것보다도 헤이즈에 대한 정보가 포함되지 않은 회절 패턴과 비교하는 것이 헤이즈에 대한 정보를 더욱 빠르게 구할 수 있다.
상기 비교 회절 패턴은 헤이즈 모니터링에 사용되기 위하여 헤이즈 모니터링 시스템에 장착되는 포토 마스크에 대한 정보, 예를 들면 상기 포토 마스크에 형성된 마스크 패턴에 대한 정보를 이용하여 시뮬레이션을 통하여 얻어질 수 있다. 즉, 상기 비교 회절 패턴은 상기 포토 마스크를 이용하여 얻어지는 회절 패턴의 시뮬레이션 데이터일 수 있다.
또는 상기 비교 회절 패턴은 헤이즈 모니터링을 위하여 감지부에서 연속적으로 감지되는 회절 패턴 중 초기에 감지된 회절 패턴일 수 있다. 즉, 헤이즈가 생성되기 이전에 감지부에서 감지된 회절 패턴일 수 있다.
연산부(146)는 제1 저장부(142)에 저장된 비교 회절 패턴과 제2 저장부(144)에 실시간으로 저장되는 회절 패턴을 비교하여 분석하는 연산을 통하여 헤이즈 정보를 구할 수 있다.
또는 제1 저장부(142)는 헤이즈 모니터링에 사용되기 위하여 헤이즈 모니터링 시스템에 장착되는 포토 마스크에 대한 정보, 예를 들면 상기 포토 마스크에 형성된 마스크 패턴에 대한 데이터일 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 헤이즈가 생성되지 않은 경우와 헤이즈가 생성된 경우의 회절 패턴을 나타내는 이미지이다.
도 4를 참조하면, 헤이즈가 생성되지 않은 경우, 회절 패턴은 헤이즈 모니터링 시스템에 포함된 광학계의 수차에 의한 왜곡(A)이 일부 있을 뿐 대체로 일정한 회절 패턴을 나타난다. 그러나 도 5를 도 4와 비교하여 참조하면, 헤이즈가 생성된 경우, 헤이즈의 영향으로 얼룩(B, speckle)들에 의한 회절 패턴의 왜곡이 나타남을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 헤이즈 정보를 구하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 6을 참조하면, 포토 마스크에 헤이즈가 생성되는 경우, 포토 마스크에 형성된 마스크 패턴에 의해 투과되는 광 빔(LB)과 헤이즈로부터 기인한 위상(HP)이 결합되어 감지부에서 회절 패턴(DP)으로 나타나게 된다. 따라서 마스크 패턴에 의해 투과되는 광 빔(LB) 또는 이로 인한 회절 패턴과 감지부에서 나타나는 회절 패턴(DP)을 비교하며, 고속 퓨리에 변환(FFT, Fast Fourier Transform)과 역 고속 퓨리에 변환(FFT-1)을 반복하는 반복법(iteration)에 의하여 헤이즈에 대한 정보, 예를 들면, 헤이즈의 생성 위치, 생성된 헤이즈의 밀도 등을 구할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 헤이즈의 밀도를 구한 그래프이다.
도 7을 참조하면, 광 빔을 연속해서 포토 마스크에 투과시키면 최초에는 헤이즈가 생성하지 않다가 제1 시점(VII-1)이 지나면서 점차로 헤이즈가 증가하기 시작한다. 그러다가 제2 시점(VII-2)을 지나면 헤이즈는 더 이상 증가하지 않고 포화되게 된다. 이와 같이 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템에서 모니터링 되는 포토 마스크에 헤이즈가 생성하는 시점인 제1 시점(VII-1)을 구하면, 동일한 공정으로 제작된 포토 마스크 또는 동일한 환경에서 사용되는 포토 마스크에 헤이즈가 생성하는 시점을 예측할 수 있다. 이 경우, 헤이즈 모니터링 시스템에서 사용되는 광 빔의 세기와 리소그래피 공정에서 포토 마스크가 사용하는 빈도 등을 고려하여 가속되지 않은 실제 반도체 제조 공정에서의 헤이즈의 생성 시점을 예측할 수 있다.
이러한 헤이즈의 생성 위치, 생성된 헤이즈의 밀도 또는 헤이즈의 생성 시점 을 포함하는 헤이즈 정보를 통하여, 실제 반도체 제조 공정에서의 포토 마스크의 세정 시간을 결정하여 헤이즈가 생성되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또한 이러한 헤이즈 정보를 통하여 헤이즈의 방지가 최대한 억제될 수 있는 포토 마스크 제조 공정을 실현할 수 있다. 즉, 포토 마스크 제조 공정에 사용되는 여러 가지 공정 조건 등에 따른 헤이즈 정보를 구하여 가장 최적의 포토 마스크 제조 공정을 결정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 먼저 헤이즈 모니터링을 하고자 하는 포토 마스크에서 나타날 수 있는 회절 패턴을 시뮬레이션을 구한다(S82). 이와 같이 시뮬레이션을 통하여 구한 회절 패턴을 시뮬레이션 데이터이라 한다. 상기 시뮬레이션 데이터는 헤이즈가 생성되지 않은 포토 마스크에서 나타날 수 있는 회절 패턴의 시뮬레이션 결과이다. 그 후, 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템에 모니터링하고자 하는 포토 마스크를 장착한 후, 광 빔을 연속적으로 투과시켜 회절 패턴을 감지한다(S84). 이러한 회절 패턴의 감지는 상대적으로 장시간에 걸쳐서 실시간으로 연속해서 이루어진다. 이때 감지된 회절 패턴과 상기 시뮬레이션 데이터를 실시간 분석하여 헤이즈 정보를 얻는 모니터링을 수행할 수 있다(S86). 이러한 헤이즈 모니터링에서는 상기 시뮬레이션 데이터 외에도 포토 마스크에 형성된 마스크 패턴의 정보를 사용할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 방법 을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템에 모니터링하고자 하는 포토 마스크를 장착한 후, 광 빔을 연속적으로 투과시켜 회절 패턴을 감지한다(S92). 이때 초기에 감지된, 즉 헤이즈가 생성되지 않은 상태에서 감지된 회절 패턴을 비교 회절 패턴으로 저장한다(S94). 계속해서 투과되는 광 빔에 의한 회절 패턴과 상기 비교 회절 패턴을 실시간 분석하여 헤이즈 정보를 얻은 모니터링을 수행할 수 있다(S96)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 분석부를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 헤이즈가 생성되지 않은 경우와 헤이즈가 생성된 경우의 회절 패턴을 나타내는 이미지이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 헤이즈 정보를 구하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 헤이즈의 밀도를 구한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 방법을 나타내는 흐름도이다.
<도면에 주요부분에 대한 설명>
10 : 포토 마스크, 12 : 마스크 패턴, 20 : 광 빔, 100 : 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템, 110 : 광 방출부, 120 : 장착부, 130 : 감지부, 140 : 분석부, 150 : 광 집속부, 160 : 감쇠부, 170 : 차단부

Claims (10)

  1. 포토 마스크를 장착하는 장착부;
    광 빔을 상기 장착부에 장착된 포토 마스크를 향해 방출하는 광 방출부;
    상기 광 방출부에서 방출된 광 빔의 포토 마스크를 투과한 회절 패턴을 감지하는 감지부; 및
    상기 감지부에서 감지된 회절 패턴을 분석하는 분석부를 포함하는 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 분석부는,
    상기 광 방출부에서 방출되는 광 빔이 투과한 포토 마스크에 대한 헤이즈 정보를 실시간으로 연속해서 분석하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 장착부에 장착되는 포토 마스크와 상기 광 방출부 사이에 배치되어, 상기 광 방출부에서 방출되는 광 빔을 집속하는 광 집속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 장착부에 장착되는 포토 마스크와 상기 감지부 사이에 배치되어, 상기 광 방출부에서 방출되는 광 빔을 감쇠시키는 감쇠부(attenuator)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 장착부에 장착되는 포토 마스크와 상기 감지부 사이에 배치되어, 상기 광 방출부에서 방출된 광 빔의 포토 마스크를 투과한 회절광 중 0차 회절광을 차단하는 차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 헤이즈 정보는,
    상기 장착부에 장착되는 포토 마스크에 생성된 헤이즈의 밀도, 헤이즈의 생성 위치 또는 헤이즈의 생성 시점을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 분석부는,
    비교 회절 패턴을 저장하는 제1 저장부,
    상기 감지부에서 감지된 회절 패턴을 저장하는 제2 저장부 및
    상기 제1 저장부에 저장된 비교 회절 패턴과 상기 제2 저장부에 저장된 회절 패턴을 비교하여 상기 헤이즈 정보를 분석하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 비교 회절 패턴은,
    상기 장착부에 장착되는 포토 마스크에 형성된 마스크 패턴에 대한 데이터, 또는 상기 마스크 패턴에 의한 회절 패턴의 시뮬레이션 데이터인 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 비교 회절 패턴은,
    상기 감지부에서 연속적으로 감지되는 회절 패턴의 초기 감지 데이터인 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템.
  10. 마스크 패턴이 형성된 마스크에 광 빔을 투과시키며, 상기 마스크를 투과하는 광 빔의 회절 패턴을 실시간으로 연속적으로 분석하여 상기 마스크에 생성되는 헤이즈를 분석하되,
    상기 광 빔을 연속적으로 투과시킴에 따라 나타나는 상기 마스크를 투과하는 광 빔의 회절 패턴의 변화를 분석하여 상기 마스크에 생성되는 헤이즈에 대한 정보를 구하는 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 방법.
KR1020080102143A 2008-10-17 2008-10-17 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템 및 모니터링 방법 KR20100042924A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080102143A KR20100042924A (ko) 2008-10-17 2008-10-17 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템 및 모니터링 방법
US12/588,490 US8422760B2 (en) 2008-10-17 2009-10-16 System for monitoring haze of a photomask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080102143A KR20100042924A (ko) 2008-10-17 2008-10-17 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템 및 모니터링 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100042924A true KR20100042924A (ko) 2010-04-27

Family

ID=42131470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080102143A KR20100042924A (ko) 2008-10-17 2008-10-17 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템 및 모니터링 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8422760B2 (ko)
KR (1) KR20100042924A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200000818A (ko) * 2018-06-25 2020-01-03 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 리소그래피 마스크의 구조를 검출하기 위한 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 장치
KR20210150771A (ko) 2020-06-04 2021-12-13 류영근 부스터 장치 및 그를 구비하는 탈것

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5537517B2 (ja) * 2011-09-09 2014-07-02 株式会社東芝 テンプレート洗浄装置
US10983430B2 (en) * 2018-02-22 2021-04-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Mask assembly and haze acceleration method
DE102018107112B9 (de) * 2018-03-26 2020-02-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Inspektion einer Maske

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4005881B2 (ja) * 2002-08-30 2007-11-14 株式会社東芝 露光装置の検査方法
KR20060085263A (ko) 2005-01-21 2006-07-26 삼성전자주식회사 마스크 결함 검사 방법
JP4831607B2 (ja) 2006-03-31 2011-12-07 Ｈｏｙａ株式会社 パターン欠陥検査方法及びフォトマスクの製造方法
KR100793085B1 (ko) 2006-12-18 2008-01-10 코닉시스템 주식회사 포토 마스크의 헤이즈 발생장치
US7907770B2 (en) * 2007-06-15 2011-03-15 United Microelectronics Corp. Method for inspecting photomask and real-time online method for inspecting photomask
WO2009007977A2 (en) * 2007-07-12 2009-01-15 Pixer Technology Ltd. Method and apparatus for duv transmission mapping
US8228497B2 (en) * 2007-07-12 2012-07-24 Applied Materials Israel, Ltd. Method and system for evaluating an object that has a repetitive pattern

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200000818A (ko) * 2018-06-25 2020-01-03 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 리소그래피 마스크의 구조를 검출하기 위한 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 장치
US11079338B2 (en) 2018-06-25 2021-08-03 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for detecting a structure of a lithography mask and device for carrying out the method
KR20210150771A (ko) 2020-06-04 2021-12-13 류영근 부스터 장치 및 그를 구비하는 탈것

Also Published As

Publication number Publication date
US8422760B2 (en) 2013-04-16
US20100111402A1 (en) 2010-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102327900B1 (ko) 확률적 인식형 계측 및 제조
JP4328767B2 (ja) リソグラフィ投影装置を使用して描像する方法
KR100871505B1 (ko) 노광장치 및 방법
KR102617197B1 (ko) 프린트된 기판으로부터의 측정 피드백에 기초한 패턴 랭킹 결정
KR20060051343A (ko) 진동 검출 및 진동 분석을 위한 장치 및 방법, 및 이러한장치가 구비된 리소그래피 장치
JP5155591B2 (ja) 方法、インスペクションデバイス、および、リソグラフィ装置
JP2007500449A (ja) 浸漬リソグラフィシステムの監視・制御方法及び装置
JP4471981B2 (ja) リソグラフィ装置及びリソグラフィ装置の検査方法
JP2014507798A (ja) Ｅｕｖ結像のための装置およびその装置を用いた方法
TWI485395B (zh) 時間差光罩檢測
JP6625532B2 (ja) 光学アセンブリ
JP5059916B2 (ja) リソグラフィ装置および監視方法
KR20100042924A (ko) 포토 마스크의 헤이즈 모니터링 시스템 및 모니터링 방법
KR20170121253A (ko) 검사와 계측을 위한 방법 및 장치
KR100566758B1 (ko) 리소그래피장치, 집적회로 디바이스 제조방법 및 그것으로제조된 집적회로 디바이스
US7887978B2 (en) Method of detecting repeating defects in lithography masks on the basis of test substrates exposed under varying conditions
JP5198202B2 (ja) リソグラフィ装置および迷光測定方法
TW202105056A (zh) 隨機光罩缺陷處置
JP2006245115A (ja) 露光方法及び装置
JP6831865B2 (ja) リソグラフィマスクを測定するための結像光学ユニットの結像収差寄与を決定する方法
KR100719941B1 (ko) 포토마스크 표면의 헤이즈 측정장치 및 그 측정방법
JP5308639B2 (ja) 欠陥検出のための方法及びシステム
JP2007012949A (ja) フレア計測装置及びフレア計測方法
KR102124851B1 (ko) 토포그래피 측정 시스템
TWI783267B (zh) 檢測物體結構的方法和實行該方法的設備

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application