KR0137636B1 - 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크 및 현상률 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자의 제조공정 중 포토리소그라피(photolithography) 공정에 의한 포토마스크 패턴형성시 웨이퍼의 서로 다른 지역에서의 현상률을 측정하는 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크 및 현상률 측정방법에 관한 것으로 포토마스크 중앙의 소정 영역을 이등분하여 등분된 어느 한 영역에는형 패턴이, 다른 한 영역에는

Description

현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크 및 현상률 측정방법

제1도는 포토마스크상의 최대노광영역을 나타낸 평면도,

제2도는 본 발명에 따른 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크의 개략도.

제3도는 제2도의 현상률 측정 패턴의 상세도,

제4도는 웨이퍼상에 본 발명의 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크를 이용하여 감광막 패턴을 형성한 상태의 평면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:포토마스크2:웨이퍼

10:현상률 측정패턴

본 발명은 반도체 소자의 제조공정 중 포토리소그라피(photolithography) 공정에 의한 포토마스크 패턴형성시 웨이퍼의 서로 다른 지역에서의 현상률을 측정하는 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크 및 현상률 측정방법에 관한 것이다.

반도체 제조공정에서 웨이퍼의 크기가 4인치에서 5인치, 6인치, 8인치로 대형화되면서 포토레지스트 도포, 정렬 및 노광, 현상의 3단계로 이루어지는 포토리소그라피 공정에 의한 포토마스크 패턴 형성시 현상후 포토레지스트 패턴의 웨이퍼 부위별 현상균일성(uniformity)은 현상시에 가장 큰 영향을 받게 되는데 8인치 웨이퍼 상에서의 균일한 현상률은 고집적하에서 중요한 요소로 대두되고 있다.

이러한 웨이퍼 부위별 현상률을 측정하기 위한 종래방법등 아래와 같다.

포토레지스트 도포, 정열 및 노광, 현상으로 이루어지는 일반 포토리소그라피 공정을 진행한 후 선폭측정장비로 웨이퍼 부위별로 정해진 일정한 패턴을 측정하여 비교함으로써 현상정도를 알 수 있다.

그러나, 상기 종래방법은 많은 시간이 소요되고, 고가의 선폭측정용 장비인 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)을 이용해야만 하는 단점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 웨이퍼 부위별 현상률의 측정이 용이한 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크 및 현상률 측정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼의 서로 다른 부위에서의 현상률 차이를 측정하는 포토마스크에 있어서, 포토마스크 중앙의 소정영역을 이등분하여 등분된 어느 한 영역에는형 패턴이, 다른 한 영역에는형 패턴이 포토마스크 형성물질과 동일한 물질로 다수개 형성되되, 상하 및 종횡 방향으로 패턴의 크기를 점차로 달리하여 형성된 패턴을 포함하는 알루미늄 측정패턴을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 제1도 내지 제4도를 참조하여 본 발명을 상술한다.

먼저, 제1도는 노광기의 최대노광영역을 포토마스크와 중첩시켜 나타낸 도면이다. 이때 최대노광영역은 원형으로 노광중심에서 등거리 상에 있고 이에 따라 노광에너지는 노광영역 부위별로 차이가 발생하게 된다.

따라서, 일정지점 즉 노광영역 및 포토마스크의 중앙에 현상률 측정용 패턴을 형성할 필요가 있다.

제2도는 본 발명에 다른 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크의 개략도로서, 도면부호 1은 포토마스크, 10은 현상률 측정 패턴을 각각 나타낸다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 현상률 측정 패턴(10)은 포토마스크(1)의 중앙에 형성되며, 이때의 크기는 가로 x 세로를 200마이크로미터x200마이크로미터 내외로 한다.

제3도는 제2도의 현상률 측정 패턴(10)의 상세도로, 이를 참조하여 현상률 측정 패턴의 제작방법을 상술한다.

도시된 바와 같이 패턴영역을 이등분하여 이등분된 어느 한 영역에형 점(dot)을, 나머지 다른 한 영역에는자형 점을 마스크 형성물질과 동일한 물질로 다수개 형성하되, 형성되는 점의 크기는형,형이 동일한데 예를 들면, 아래와 같은 크기로 형성된다. 이때, 점의 크기는 왼쪽에서 오른쪽으로, 위쪽에서 아래쪽으로 갈수록 점점 커지며 단위는 마이크로 미터이다.

이렇게 형성되는형의 패턴쌍은 없어지지 않는 가장 작은 크기의 점(dot)을,형의 패턴쌍은 묘획된 가장 작은 크기의 점을 확인한 후, 양 패턴을 서로 비교하여 보다 명확한또는형 점을 기준으로 한다.

제4도는 상기 방법으로 제작된 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크 웨이퍼(2)에 웨이퍼의 중심을 기준으로 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽, 중심에 패턴(10)이 노광되도록 한 다음 현상기에서 현상시킨 상태의 평면도이다.

이어서, 상기 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크를 이용하여 현상률 차를 측정하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

예를 들어, 제4도에서형 점이 식별이 용이할 경우 웨이퍼의 중심을 기준으로 기준점이 0.75, 위쪽이 0.65, 왼쪽이 0.7, 오른쪽이 0.7, 아래쪽이 0.65마이크로미터로 확인 되었다면 균일정도는 최대값인 0.75에서 최소값인 0.65를 뺀 0.1마이크로미터로 계산된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크는 현상기의 현상 균일정도를 쉽고, 빠르게 점검할 수 있게하며, 현상기 간의 현상률을 조정해야 할 경우 조정이 용이하고 절차의 단순성 및 시간절약의 효과를 기할 수 있다.

Claims (4)

1. 포토마스크에 있어서,

   포토마스크 중앙의 소정영역을 이등분하여 등분된 어느 한 영역에는형 패턴이, 다른 한 영역에는형 패턴이 포토마스크 형성물질과 동일한 물질로 다수개 형성되되, 상하 및 종횡 방향으로 패턴의 크기를 점차로 달리하여 형성된 패턴을 포함하는 현상률 측정패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상률 측정 패턴 을 구비한 포토마스크.
2. 제1항에 있어서, 상기 현상률 측정패턴은 가로x세로가 200마이크로미터x200마이크로미터의 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크.
3. 제2항에 있어서, 상기 현상률 측정 패턴을 이루는 다수개의 패턴은

   한 변의 길이가 0.1마이크로미터인 최소패턴부터 0.95마이크로미터인 최대패턴까지 0.5마이크로미터씩 순차적으로 증가된 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크.
4. 현상률 측정 패턴을 구비한 포토마스크를 이용한 현상률 측정 방법에 있어서,

   현상률 차는 최대값을 갖는 패턴의 변의 길이에서 최소값을 갖는 패턴의 변의 길이를 뺀 값으로 하는 것을 특징으로 하는 현상률 측정방법.