KR0141147B1 - Photomask defect repair method - Google Patents

Photomask defect repair method

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Abstract

전자가 정전된 차광막이 정전되지 않은 차광막보다 내식각성이 우수한 것을 이용한 포토마스크의 결함수정방법에 관하여 개시한다. 본 발명은 포토마스크 기판 상에 차광막과 반사방지막이 형성되어 이루어진 패턴부분과 결함부분이 형성된 포토마스크의 결함 수정방법에 있어서, 전자빔을 조사하여 상기 패턴부분과 결함부분의 표면 부위에 정전층을 형성하는 단계와, 상기 결함부분의 표면에 형성된 정전층의 제거하면서 상기 결함부분의 반사방지막 및 차광막을 일부 식각하는 단계와, 상기 결함부분을 국부적으로 오픈하는 감광막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 감광막 패턴에 의해 오픈된 상기 결함부분을 제거하는 단계와, 상기 감광막 패턴을 제거하는 단계와, 상기 패턴부분의 표면에 형성된 정전층의 전자를 방전하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함수정방법을 제공한다. 본 발명에 의한 포토마스크의 결함수정방법은 결함수정후에 수정주국이 남거나 기판이 손상되지 않아, 반도체 기판에 포토마스크을 이용하여 노광시 반도체장치에 아무런 결함이 발생하지 않도록 할 수 있다.Disclosed is a method for correcting a defect in a photomask using a light shielding film in which electrons are electrostatically superior to an etching shielding film in which no electrons are electrostatically shielded. The present invention provides a method for correcting a defect of a photomask having a pattern portion and a defect portion formed with a light shielding film and an antireflection film on a photomask substrate, wherein an electrostatic layer is formed on the surface portions of the pattern portion and the defective portion by irradiating an electron beam. And partially etching the anti-reflection film and the light shielding film of the defective portion while removing the electrostatic layer formed on the surface of the defective portion, forming a photosensitive film pattern to locally open the defective portion, and the photosensitive film pattern Removing the defective portion opened by the step; removing the photosensitive film pattern; and discharging electrons in the electrostatic layer formed on the surface of the pattern portion. To provide. The defect correction method of the photomask according to the present invention does not leave a correction host or damage the substrate after the defect correction, so that no defect occurs in the semiconductor device during exposure by using the photomask on the semiconductor substrate.

Description

포토마스크의 결함수정방법How to fix defects on the photomask

제 1A 도 내지 제1D도는. 종래 기술에 의한 포토마스크의 결함수정방법을 설명하기 위하여 도시한 포토마스크 단면도들이다.1A through 1D. It is sectional drawing of the photomask shown in order to demonstrate the defect correction method of the photomask by a prior art.

제2A도 내지 제2F도는 본 발명에 의한 포토마스크의 결함수정방법을 설명하기 위하여 도시한 포토마스크 단면도들이다.2A to 2F are cross-sectional views of photomasks for explaining a method for correcting a defect of a photomask according to the present invention.

본 발명은 포토마스크의 결함수정방법(defect repair method)에 관한 것으로, 특히 전자가 정전된 반사방지막이 정전되지 않은 반사방지막보다 내식각성이 우수한 것을 이용한 포토마스크 결함수정방법에 관한것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect repair method of a photomask, and more particularly to a photomask defect correction method using an anti-reflective film in which an electron is electrostatically superior to an anti-reflective film in which an electron is not electrostatic.

반도체 장치가 날로 고집적화되어 가면서 포토마스크 상에서의 마스크 패턴 형성도 어려워지고 있다. 실제로 수 마이크로미터(μm)의 선폭을 가지는 소자에서는 마스크 기판 상에 수백 나노미터정도(nm)의 결함은 무시가 가능하고 또 수정을 통하여 불가피하게 생겨하는 손상 역시 별반 문제시 되지 않았다. 그러나 마이크로미터 이하의 선폭을 가지는 소자에서는 무시가 가능한 결함의 크기가 수십 나노미터로 되지 않으며 그에 따라 마스크 기판 상의 결함은 정교한 수정을 하여야 한다.As semiconductor devices are becoming highly integrated, mask pattern formation on a photomask is also difficult. In fact, in devices with a line width of several micrometers (μm), defects of several hundred nanometers (nm) on the mask substrate can be ignored, and damage inevitably caused by modification is not a problem. However, in devices with line widths below micrometers, negligible defects do not have tens of nanometers in size, and therefore defects on the mask substrate must be precisely modified.

여기서, 종래기술에 의한 포토마스크 결함 수정방법을 도면을 참조하여 설명한다.Here, the photomask defect correction method according to the prior art will be described with reference to the drawings.

제1A도 내지 제1D도는 종래 기술에 의한 포토마스크 결함수정방법을 설명하기 위하여 도시한 포토마스크의 단면도들이다.1A to 1D are cross-sectional views of a photomask shown to explain a photomask defect correction method according to the prior art.

제1A도는 포토마스크 기판(1)상에 차광막 패턴(3), 결함부분(5) 및 반사방지막(4)이 형성된 상태를 나타낸다. 구체적으로, 빛이 투과해야 할 부분에 차광물질 및 반사방지막 물질이 남아 있어 빛을 투과하지 못하는 결함부분(5)이 된다. 그러므로, 이 결함부분(5)를 제거하여 빛이 투과할 수 있도록 하여야 한다.FIG. 1A shows a state in which the light shielding film pattern 3, the defective portion 5 and the antireflection film 4 are formed on the photomask substrate 1. Specifically, the light shielding material and the anti-reflection film material remain in the portion to be transmitted through the light becomes a defective portion 5 that does not transmit light. Therefore, the defect 5 should be removed to allow light to pass therethrough.

제1B도는 레이저(laser)또는 이온빔(ion beam : 7)으로 결함부분(5)을 조사하여 수정하는 단계를 나타낸다. 구체적으로, 제거해야 할 결함부분(5)에 레이저 또는 이온빔(7)을 조사한다. 그러면, 결함(5)은 에너지를 받아 기화되어 제거된다.FIG. 1B shows the step of irradiating and correcting the defective portion 5 with a laser or an ion beam 7. Specifically, the laser or ion beam 7 is irradiated to the defective portion 5 to be removed. The defect 5 is then energized and vaporized and removed.

제1C도 및 제1D도는 각각 레이저 또는 이온빔을 이용하여 수정이 완료된 포토마스크을 나타낸다.1C and 1D show a photomask in which modification is completed using a laser or an ion beam, respectively.

구체적으로, 제1C도에 도시한 바와같이 레이저의 조사를 받아 결함부분은 제거되었으나 포토마스크 기판의 표면도 에너지를 받게 되므로 기판이 패이는 등의 손상(9)을 받게 된다. 또한 제1D도에 도시한 바와 같이 이온빔의 조사로 결함이 제거되었으나 기판도 상당부분손상(10)을 입게 되고 더구나 이것의 가장자리 부분은 더 깊게 패이게 된다.Specifically, as shown in FIG. 1C, the defective portion is removed by irradiation with a laser, but the surface of the photomask substrate is also subjected to energy, so that the substrate is damaged (9). In addition, as shown in FIG. 1D, the defect is removed by the irradiation of the ion beam, but the substrate is also substantially damaged 10, and moreover, the edge portion thereof is deeper.

상술한 바와같이, 종래기술에 의하여 포토마스크의 결함을 수정하면, 수정후 수정자국이 남아 후속되는 반도체 기판에 포토마스크을 이용하여 노광시 빛이 산란, 굴절되거나 차단되는 등의 치명적인 결함이 나타난다. 이 결함의 크기는 수십~수백 나노미터에 이르기 때문에 고집적인 반도체 장치에서는 상술한 마스크를 사용할 수 없게 된다.As described above, when the defects of the photomask are corrected by the prior art, fatal defects such as scattering, refracting or blocking of light during exposure using a photomask on the subsequent semiconductor substrate remain after the correction marks remain. Since the defects range in size from several tens to hundreds of nanometers, the above masks cannot be used in highly integrated semiconductor devices.

따라서, 본 발명의 목적은 포토마스크의 결함 수정후 수정자국이 남지 않는 포토마스크의 결함수정방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for correcting a defect of a photomask in which a correction mark does not remain after defect correction of a photomask.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 포토마스크 기판상에 차광막과 반사방지막이 형성되어 이루어진 패턴부분과 결함부분이 형성된 포토마스크의 결함수정방법에 있어서, 전자빔을 조사하여 상기 패턴부분과 결함부분의 표면 부위에 정전층을 형성하는 단계와, 상기 결함부분의 표면에 형성된 정전층의 제거하면서 상기 결함부분의 반사방지막 및 차광막를 일부 식각하는 단계와, 상기 결함부분을 국부적으로 오픈하는 감광막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 감광막패턴에 의해 오픈된 상기 결함부분을 제거하는 단계와, 상기 감광막패턴을 제거하는 단계와, 상기 패턴부분의 표면에 형성된 정전층의 전자를 방전하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함수정방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a defect correction method of a photomask having a pattern portion and a defect portion formed with a light shielding film and an antireflection film on a photomask substrate, wherein the electron beam is irradiated to Forming an electrostatic layer on a surface portion, partially etching the antireflection film and the light shielding film of the defective portion while removing the electrostatic layer formed on the surface of the defective portion, and forming a photosensitive film pattern to locally open the defective portion; And removing the defective portion opened by the photoresist pattern, removing the photoresist pattern, and discharging electrons in the electrostatic layer formed on the surface of the pattern portion. It provides a method for correcting defects in a photomask.

상기 차광막 및 반사방지막은 각각 크롬 및 산화크롬으로 구성하며, 상기 패턴부분의 표면에 정전층을 형성하는 단계는 상기 결함부분 및 결함부분 주위의 표면을 국부적으로 전자빔에 노출시켜 수행한다. 또한, 상기 패턴부분의 표면에 정전층을 형성하는 단계는 상기 포토마스크 기판의 전면을 전자빔에 노출시켜 수행할 수도 있다.The light shielding film and the anti-reflection film are composed of chromium and chromium oxide, respectively, and the forming of the electrostatic layer on the surface of the pattern portion is performed by locally exposing the defect portion and the surface around the defect portion to an electron beam. In addition, the forming of the electrostatic layer on the surface of the pattern portion may be performed by exposing the entire surface of the photomask substrate to the electron beam.

상기 결함부분의 표면에 형성된 정전층의 제거는 이온빔을 국부적으로 조사하여 수행하며, 상기 결함부분을 제거하는 단계는 습식식각방법을 이용하여 수행할 수도 있다.Removal of the electrostatic layer formed on the surface of the defective portion may be performed by locally irradiating an ion beam, and removing the defective portion may be performed using a wet etching method.

상기 패턴부분의 표면 부위에 정전층의 전자를 방전하는 단계는 상기 포토마스크 기판을 도전성 이온수에 담금으로써 수행하며, 상기 감광막 패턴에 의해 오픈된 상기 결함부분을 제거하는 단계에서, 상기 정전층이 형성된 패턴부분은 정전층을 갖지 결함부분에 비해 내식각성이 크다.Discharge the electrons of the electrostatic layer on the surface portion of the pattern portion is performed by immersing the photomask substrate in conductive ion water, and in the step of removing the defective portion opened by the photosensitive film pattern, the electrostatic layer is formed The pattern portion has an electrostatic layer and is highly etch resistant compared to the defective portion.

본 발명에 의한 포토마스크의 결함수정방법은 결함수정후에 수정자국이 남거나 기판이 손상되지 않, 반도체 기판에 포토마스크을 이용하여 노광시 반도체 장치에 아무던 결함이 발생하지 않도록 할 수 있다.In the defect correction method of the photomask according to the present invention, no correction mark remains or the substrate is damaged after the defect correction, and any defect is not generated in the semiconductor device during exposure by using the photomask on the semiconductor substrate.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

제2A도 내지 제2F도는 본 발명에 의한 포토마스크의 결함수정방법을 설명하기 위하여 도시한 포토마스크의 단면도들이다.2A to 2F are cross-sectional views of the photomask shown to explain the defect correction method of the photomask according to the present invention.

제2A도는 포토마스크 기판(11)상에 차광막(13)과 반사방지막(16)으로 이루어진 패턴부분과 결함부분(15)이 형성된 상태를 나타낸다.FIG. 2A shows a state in which a pattern portion and a defective portion 15 formed of the light shielding film 13 and the antireflection film 16 are formed on the photomask substrate 11.

구체적으로, 기판 상에 차광막(13)과 반사방지막(16)이 형성되어있는 패턴부분이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 상기 차광막(13)은 크롬막으로 구성하며, 상기 반사방지막(16)은 산화크롬막으로 구성한다.Specifically, a pattern portion in which the light shielding film 13 and the antireflection film 16 are formed is formed on the substrate. In the present embodiment, the light shielding film 13 is composed of a chromium film, and the antireflection film 16 is composed of a chromium oxide film.

그런데, 빛이 투과해야할 부분에 차광막(13) 및 반사방지막(16)이 남아있어 빛이 투과하지 못하는 결함부분(15)이 된다. 그러므로, 이 결함부분(15)을 제거하여 빛이 투과할 수 있도록 하여야 한다.However, the light shielding film 13 and the anti-reflection film 16 remain in the portion through which the light must pass, resulting in a defective portion 15 through which the light cannot pass. Therefore, the defect 15 should be removed to allow light to pass therethrough.

제2B는 차광막(13)및 반사방지막(16)이 형성된 마스크 기판을 정전시키는 단계를 나타낸다.2B shows the step of electrostatic masking the mask substrate on which the light shielding film 13 and the anti-reflection film 16 are formed.

구체적으로, 포토마스크 기판(11)상에 존재하는 결함부분(15) 및 결함부분(15)의 주위를 국부적으로 전자빔(electron beam)속에 노출시키거나 포토마스크(11)의 전면에 전자빔을 노출시켜 반사방지막(16)이 정전되어 정전층(14)을 형성한다. 이때의 반사방지막(16)의 재질은 산화크로막(CrOx)의 절연층이므로 정전이 가능하다.Specifically, the defect portion 15 and the periphery of the defect portion 15 existing on the photomask substrate 11 are locally exposed in the electron beam or the electron beam is exposed on the entire surface of the photomask 11. The anti-reflection film 16 is electrostatically formed to form the electrostatic layer 14. At this time, since the material of the anti-reflection film 16 is an insulating layer of the chromium oxide film CrO x , electrostatic discharge is possible.

제2C도는 결함부분(15)의 표면을 약간 식각하는 단계를 나타낸다.2C shows a step of slightly etching the surface of the defect 15.

구체적으로, 제거해야할 결함을 이온빔(ion beam : 21)을 이용하여 약한 에너지로 조사함으로써, 결함부분(15)은 그 두께의 10% 내지 30%를 식각되며, 동시에 결함부분의 정전층(14)로 방전된다.Specifically, by irradiating the defect to be removed with weak energy using an ion beam 21, the defective portion 15 is etched 10% to 30% of its thickness, and at the same time the electrostatic layer 14 of the defective portion Discharged.

제2D도는 감광막 패턴(23)을 형성하는 단계를 나타낸다.2D shows a step of forming the photoresist pattern 23.

구체적으로, 포토마스크 기판(11)의 전면에 감광막을 형성하고 결함부분(15) 및 결함부분(15)의 주위를 국부적으로 노광현상하여 감광막패턴(23)을 형성한다. 상기 국부적 노광은 기존의 수정 공정설비를 이용하면 가능하다.Specifically, a photoresist film is formed on the entire surface of the photomask substrate 11, and the photoresist pattern 23 is formed by locally exposing the defect 15 and the periphery of the defect 15. The local exposure is possible using existing modified processing equipment.

제2E도는 식각공정을 통하여 결함부분(15)을 제거한 단계를 나타낸다.2E shows a step in which the defective portion 15 is removed through the etching process.

구체적으로, 습식식각공정을 이용하여 결함부분(15)을 제거한다. 이때, 정전되어 있는 부분의 차광막(13) 및 반사방지막(14)은 내식각성이 좋아 식각저지층으로서의 기능을 가지기 때문에 정전이 되어 있지 않은 결함부분(15)만 식각되며 기판에 아무던 영향을 주지 않는다.Specifically, the defective portion 15 is removed using a wet etching process. At this time, since the light shielding film 13 and the antireflection film 14 of the electrostatic part have good etching resistance and have a function as an etch stop layer, only the defective part 15 which is not electrostatic is etched and does not affect the substrate. Do not.

제2F도는 본 발명에 의한 수정 공정을 마친 포토마스크을 나타낸다.2F shows a photomask which has completed the modification process according to the present invention.

구체적으로, 결함부분(15)의 제거후 감광막 패턴(23)을 제거한다. 이어서, 포토마스크을 도전성 이온수속에 담그어 정전되어 있는 전자를 방전시킴으로써, 결함수정이 완료된다.Specifically, the photoresist pattern 23 is removed after the defect 15 is removed. Subsequently, defect correction is completed by immersing the photomask in conductive ion flux to discharge the electrostatically charged electrons.

상술한 바와같이, 본 발명에 의한 포토마스크의 결함수정방법은 정전층 및 감광막을 이용하여 제거하기 때문에 결함수정 후에 수정자국이 남거나 기판이 손상되지 않아, 반도체기판에 노광공정이 아무런 결함이 발생하지 않도록 할 수 있다.As described above, since the defect correction method of the photomask according to the present invention is removed by using the electrostatic layer and the photoresist film, no correction marks remain after the defect correction or the substrate is damaged, so that no defect occurs in the exposure process on the semiconductor substrate. You can do that.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위내에서 당분야의 통상의 지식을 가진자에 의한 다양한 응용이 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various applications by those skilled in the art are possible without departing from the technical spirit of the present invention.

Claims (8)

포토마스크 기판상에 차광막과 반사방지막이 형성되어 이루어진 패턴부분과 결함부분이 형성된 포토마스크의 결함수정방법에 있어서, 전자빔을 조사하여 상기 패턴부분과 결함부분의 표면 부위에 정전층을 형성하는 단계; 상기 결함부분의 표면에 형성된 정전층의 제거하면서 상기 결함부분) 의 반사방지막 및 일부 식각하는 단계; 상기 결함부분을 국부적으로 오픈하는 감광막 패턴을 형성하는 단계; 상기 감광막 패턴에 의해 오픈된 상기 결함부분을 제거하는 단계; 상기 감광막 패턴을 제거하는 단계; 및 상기 패턴부분의 표면에 형성된 정전층의 전자를 방전하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함수정방법.A method for correcting a defect of a photomask having a pattern portion and a defect portion formed with a light shielding film and an antireflection film formed on a photomask substrate, the method comprising: forming an electrostatic layer on a surface portion of the pattern portion and the defective portion by irradiating an electron beam; Etching and partially etching the antireflection film of the defective portion while removing the electrostatic layer formed on the surface of the defective portion; Forming a photoresist pattern that locally opens the defect portion; Removing the defect portion opened by the photoresist pattern; Removing the photoresist pattern; And discharging electrons in the electrostatic layer formed on the surface of the pattern portion. 제1항에 있어서, 상기 차광막 및 반사방지막은 각각 크롬 및 산화크롬으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함수정방법.The method of claim 1, wherein the light shielding film and the antireflection film are formed of chromium and chromium oxide, respectively. 제1항에 있어서, 상기 패턴부분의 표면에 정전층을 형성하는 단계는 상기 결함부분및 결함부분 주위의 표면을 국부적으로 전자빔에 노출시켜 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함수정방법.The method of claim 1, wherein the forming of the electrostatic layer on the surface of the pattern portion is performed by locally exposing the defect portion and the surface around the defect portion to an electron beam. 제1항에 있어서, 상기 패턴부분의 표면에 정전층을 형성하는 단계는 상기 포토마스크 기판의 전면을 전자빔에 노출시켜 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함수정방법.The method of claim 1, wherein the forming of the electrostatic layer on the surface of the pattern portion is performed by exposing the entire surface of the photomask substrate to an electron beam. 제1항에 있어서, 상기 패턴부분의 표면에 정전층의 제거는 이온빔을 국부적으로 조사하여 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함수정방법.The method of claim 1, wherein the removal of the electrostatic layer on the surface of the pattern portion is performed by locally irradiating an ion beam. 제1항에 있어서, 상기 패턴부분을 제거하는 단계는 습식식각방법을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함수정방법.The method of claim 1, wherein the removing of the pattern portion is performed by using a wet etching method. 제1항에 있어서, 상기 패턴부분의 표면부위에 형성된 정전층의 전자를 방전하는 단계는 상기 포토마스크 기판을 도전성 이온수에 담금으로써 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함수정방법.The method of claim 1, wherein the discharging of electrons in the electrostatic layer formed on the surface of the pattern portion is performed by dipping the photomask substrate in conductive ionized water. 제2항에 있어서, 상기 감광막 패턴에 의해 오픈된 상기 결함부분을 제거하는 단계에서, 상기 정전층이 형성된 패턴부분은 정전층을 갖지 결함부분에 비해 내식각성이 큰 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함수정방법.The photomask defect of claim 2, wherein in the removing of the defective portion opened by the photosensitive film pattern, the pattern portion having the electrostatic layer is formed has a higher etching resistance than the defective portion having the electrostatic layer. How to fix.
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