KR100375290B1 - 웨이퍼 패턴 오차의 요인 해석 방법 및 사진 제판용마스크의 제조 장치 - Google Patents

웨이퍼 패턴 오차의 요인 해석 방법 및 사진 제판용마스크의 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 패턴 오차의 요인 해석 방법에 관한 것으로, 마스크 패턴에 기인하는 오차와, 다른 요인에 의한 오차를 구별하여 검출하는 것을 목적으로 한다.
제1 마스크(16)를 에칭실(12)의 제1 위치에서 에칭하여 마스크 패턴을 형성한다. 제2 마스크(20)를 에칭실(12)의 제2 위치에서 에칭하여 마스크 패턴을 형성한다. 제1 마스크(16)를 사용한 노광 처리를 행함으로써 반도체 웨이퍼에 1쇼트 영역의 웨이퍼 패턴을 형성한다. 제2 마스크(20)를 사용한 노광 처리를 행함으로써 반도체 웨이퍼에 1쇼트 영역의 웨이퍼 패턴을 형성한다. 제1 마스크를 사용하여 형성한 웨이퍼 패턴의 치수와, 제2 마스크를 사용하여 형성한 웨이퍼 패턴의 치수를 비교하여, 마스크 패턴 차에 기인하는 치수차와, 그 밖의 요인에 기인하는 치수차를 구별하여 검출한다.

Description

웨이퍼 패턴 오차의 요인 해석 방법 및 사진 제판용 마스크의 제조 장치{METHOD OF ANALYZING FACTOR RESPONSIBLE FOR ERRORS IN WAFER PATTERN, AND APPARATUS FOR PRODUCING PHOTOLITHOGRAPHIC MASK}
본 발명은 웨이퍼 패턴 오차의 요인 해석 방법 및 사진 제판용 마스크의 제조 장치에 관한 것으로, 특히 마스크 패턴의 오차에 기인하는 웨이퍼 패턴의 오차와, 다른 요인에 의한 웨이퍼 패턴의 오차를 구별하여 검출하기 위한 요인 해석 방법 및 그 방법에 이용하는 마스크의 제조에 적합한 제조 장치에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서는 사진 제판용 마스크(이하, 단순하게 「마스크」로 칭함)를 이용하여 반도체 웨이퍼 상에 웨이퍼 패턴을 전사하는 처리가 행해진다. 반도체 웨이퍼에 전사되는 웨이퍼 패턴에는 마스크 패턴에 포함되어 있는 오차에 의한 오차(이하, 「마스크에 기인하는 오차」로 칭함)와, 스테퍼의 수차 혹은 레지스트의 막 두께나 해상성의 변동 등 마스크 패턴의 오차를 제외하는 다른 요인에 의한 오차(이하, 「다른 요인에 의한 오차」로 칭함)가 중첩된다.
반도체 장치의 개발을 촉진하기 위해서는 웨이퍼 패턴에 생기는 오차의 발생 요인을 아는 것이 유익하다. 그러나, 종래에는 마스크 패턴에 기인하는 오차와, 다른 요인에 의한 오차와의 비율이 어느 정도인지를 파악하는 것이 곤란하였다.
본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 마스크 패턴에 기인하는 오차와, 다른 요인에 의한 오차를 구별하여 검출하기 위한 요인 해석 방법을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기한 요인 해석 방법의 실시에 적합한 마스크를 용이하게 제조할 수 있는 제조 장치를 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 웨이퍼에 형성되는 웨이퍼 패턴에 포함되는 오차의 발생 요인을 해석하는 방법에 있어서,
제1 마스크를 에칭실의 제1 위치에 세트하는 단계와,
상기 제1 마스크를 에칭하여 마스크 패턴을 형성하는 단계와,
제2 마스크를 에칭실의 제2 위치에 세트하는 단계와,
상기 제2 마스크를 에칭하여 마스크 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제2 위치는 상기 제1 마스크가 상기 제1 위치에 세트되어 있을 때 상기 제1 마스크의 일부와 상기 제2 마스크의 일부가 중복되는 영역의 위치이고,
상기 제1 마스크를 사용한 노광 처리를 행함으로써 반도체 웨이퍼에 1쇼트영역의 웨이퍼 패턴을 형성하는 단계와,
상기 제2 마스크를 사용한 노광 처리를 행함으로써 반도체 웨이퍼에 1쇼트 영역의 웨이퍼 패턴을 형성하는 단계와,
상기 제1 마스크를 사용하여 형성한 1쇼트 영역 중에서 상기 중복 영역에 대응하는 영역(제1 중복 영역)에 포함되는 웨이퍼 패턴의 치수와, 상기 제2 마스크를 사용하여 형성한 1쇼트 영역 중에서 상기 중복 영역에 대응하는 영역(제2 중복 영역)에 포함되는 웨이퍼 패턴의 치수를 비교함으로써, 마스크 패턴의 차에 기인하는 치수차와, 그 밖의 요인에 기인하는 치수차를 구별하여 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 웨이퍼 패턴 오차의 요인 해석 방법에 있어서,
상기 제1 중복 영역은 상기 제1 마스크를 사용하여 형성한 1쇼트 영역의 중앙에 위치하는 제1 영역과, 그 모서리에 위치하는 제2 영역을 포함하고,
상기 제2 중복 영역은 상기 제2 마스크를 사용하여 형성한 1쇼트 영역의 모서리에 위치하는 제3 영역과, 그 중앙에 위치하는 제4 영역을 포함하고,
치수차를 구별하여 검출하는 상기 단계는
상기 제1 영역과 상기 제4 영역에 공통되어 포함되는 웨이퍼 패턴의 치수차를 상기 마스크 패턴의 차에 기인하는 치수차로서 검출하는 단계와,
상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 공통되어 포함되는 웨이퍼 패턴의 치수차로부터, 상기 마스크 패턴의 차에 기인하는 치수차로서 검출된 값을 감함으로써, 상기 그 밖의 요인에 기인하는 치수차를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 것이다.
본 발명에 따른 사진 제판용 마스크에 에칭을 실시하여 마스크 패턴을 형성하는 마스크의 제조 장치에 있어서,
상기 에칭을 행하기 위한 에칭실과,
상기 에칭실의 내부에서 마스크를 유지하기 위한 마스크대를 포함하고,
상기 마스크대는 상기 마스크를 제1 위치와 제2 위치에 유지할 수 있고,
상기 제2 위치는 상기 제1 위치에 마스크가 세트되어 있을 때, 그 마스크의 일부와 상기 제2의 위치에 세트되는 마스크의 일부가 중복되는 영역의 위치인 것을 특징으로 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 웨이퍼 패턴 오차의 요인 해석 방법을 설명하기 위한 플로우차트.
도 2는 실시예 1의 해석 방법에 이용하는 제1 및 제2 마스크의 제조에 적합한 제조 장치의 평면도.
도 3은 실시예 1의 해석 방법에 이용하는 제1 및 제2 마스크의 마스크 패턴의 분포를 나타내는 개념도.
도 4는 제1 마스크의 마스크 패턴을 전사하는 공정을 설명하기 위한 개념도.
도 5는 실시예 1의 해석 방법에 이용하는 제1 및 제2 마스크를 사용하여 반도체 웨이퍼 상에 형성된 1쇼트 영역의 일례를 도시한 도.
도 6은 실시예 1의 해석 방법에 이용하는 제1 및 제2 마스크를 사용하여 반도체 웨이퍼 상에 형성된 1쇼트 영역의 다른 예를 도시한 도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제조 장치
12 : 에칭실
14, 14’: 마스크대
16 : 제1 마스크
20 : 제2 마스크
24, 26 : 제1 또는 제2 마스크 상의 영역
28 : 반도체 웨이퍼
30 : 1쇼트 영역 내의 제1 영역
32 : 1쇼트 영역 내의 제2 영역
34 : 1쇼트 영역 내의 제3 영역
36 : 1쇼트 영역 내의 제4 영역
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관해서 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 공통되는 요소에는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다.
실시예 1.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 요인 해석 방법의 흐름을 설명하기 위한 플로우차트를 나타낸다. 본 실시예의 방법에는 도 1에 도시한 바와 같이, 우선 단계(100)의 처리가 실행된다.
단계(100)에서는 사진 제판용 마스크의 제조 장치에 제1 마스크가 세트된다.
도 2는 상기 단계(100)에서 사용되는 제조 장치(10)의 에칭실(12)의 평면도이다. 제조 장치(10)는 마스크 상에 원하는 마스크 패턴을 형성하기 위해, 마스크를 에칭하기 위한 장치이다. 에칭실(12)의 내부에는 도 2에 도시한 바와 같이, 마스크를 놓기 위한 마스크대(14)가 배치되어 있다. 마스크대(12)에는 마스크의 크기에 따른 오목부가 형성되어 있고, 마스크는 그 오목부에 감합되도록 마스크대(12) 상에 세트된다.
도 2 중에 실선으로 나타내는 형상은 에칭실(12)의 중앙부에 위치하는 마스크대(14)와, 그 위에 세트되어 있는 제1 마스크(16)를 나타낸다. 중심 마크(18)는 그 제1 마스크(16)의 중심을 나타내고 있다. 또한, 도 2 중에 일점 쇄선으로 나타내는 형상은 소정의 위치까지 이동한 마스크대(14')와, 그 위에 세트되어 있는 제2 마스크(20)를 나타낸다. 중심 마크(22)는 그 제2 마스크(20)의 중심을 나타내고 있다. 이와 같이, 제조 장치(10)는 마스크대(14)를 에칭실(12)의 내부에서 이동시킬 수 있다.
도 2에 있어서, 마스크대(14')는 제1 마스크(16)와, 제2 마스크(20)에서의 중복 영역이 형성되는 위치에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 마스크대(14')는 제1 마스크(16)의 중심(18)이 제2 마스크(20)의 모서리부와 중첩되도록, 환언하면 제2 마스크(20)의 중심(22)이 제1 마스크(16)의 모서리부와 중첩되도록 배치되어 있다. 이하, 도 2에 있어서의 마스크대(14)의 위치를「제1 위치」로, 또한 도 2에 있어서의 마스크대(14’)의 위치를「제2 위치」로 각각 칭한다. 상기 단계(100)에서는 제1 위치에 배치된 마스크대(14) 상에 제1 마스크(16)가 세트된다.
단계(102)에서는 제1 위치에 배치된 마스크대(14) 상에서 제1 마스크(16)가 에칭된다. 에칭이 종료하면, 마스크대(14) 상으로부터 제1 마스크(16)가 추출된다.
단계(104)에서는 제2 위치까지 이동한 마스크대(14') 상에 제2 마스크(20)가 세트된다.
단계(106)에서는 마스크대(14') 상에서 제2 마스크(20)가 에칭된다. 에칭이 종료하면, 마스크대(14') 상으로부터 제2 마스크(20)가 추출된다.
에칭 가스의 분포 등, 에칭율을 결정하는 조건은 에칭실(12)의 내부에 있어서 반드시 균일하지는 않다. 이 때문에, 동일 설정 조건으로 에칭을 행하더라도, 제1 마스크(16)나 제2 마스크 면상에는 에칭 조건의 변동에 기인하는 마스크 패턴의 오차가 형성된다.
도 3의 (a)는 제1 마스크(16)와 에칭 조건과의 관계를 나타내는 개념도를 나타낸다. 또한, 도 3의 (b)는 제2 마스크(20)와 에칭 조건과의 관계를 나타내는 개념도를 나타낸다. 이들 도면에 있어서, 영역(24)은 에칭실(12)의 거의 중앙에서 에칭되는 영역이다. 또한, 영역(26)은 에칭실(12)의 중앙으로부터, 도 2에 있어서의 좌측 상측 모서리 방향으로 어긋난 위치에서 에칭되는 영역이다.
에칭의 레이트를 결정하는 조건은 에칭실(12)의 내부에 있어서의 위치에 따라서 결정된다. 따라서, 본 실시예에서 제1 마스크(16)의 중앙에 위치하는 영역(24)과, 제2 마스크(20)의 도 3의 (b)에서의 우측 하측 모서리에 위치하는 영역(24)에는 동일한 분포로 에칭의 효과가 미친다. 이 때문에, 이들 영역(24)에는 거의 동일한 정밀도로 마스크 패턴이 형성된다. 마찬가지로, 본 실시예에서 제1 마스크(16)의 도 3의 (a)에서의 좌측 상측 모서리에 위치하는 영역(26)과, 제2 마스크(18)의 중앙에 위치하는 영역(24)에는 동일한 분포로 에칭의 효과가 미친다. 이 때문에, 이들의 영역(26)에도 거의 동일한 정밀도로 마스크 패턴이 형성된다.
단계(108)에서는 제1 마스크(16)를 이용하여 반도체 웨이퍼를 노광하는 처리 및 반도체 웨이퍼 상에서 노광된 레지스트를 현상하는 처리가 행해진다.
도 4는 반도체 웨이퍼(28)가 제1 마스크(16)를 통과한 광에 의해 노광되는 상태를 나타내는 개념도이다. 이러한 노광 처리는 스테퍼라고 불리는 공지의 장치에 의해 행해진다. 스테퍼는 예를 들면 5 : 1의 비율로 마스크 패턴을 축소하여 반도체 웨이퍼 상에 전사한다. 그런데, 스테퍼에 의해 마스크 패턴이 전사되는 과정에는 웨이퍼 패턴에 스테퍼의 수차 등에 기인하는 오차(이하, 「수차에 의한 오차」로 칭함)가 중첩된다. 또한, 레지스트가 현상되어 웨이퍼 패턴이 형성되는 과정에서는 웨이퍼 패턴에 레지스트의 막 두께 변동 등에 기인하는 오차(이하, 「레지스트 막 두께에 의한 오차」로 칭함)가 중첩된다.
수차에 의한 오차의 크기는 노광용의 광의 통과 경로에 따라 거의 일의적으로 결정된다. 따라서, 1쇼트로 전사되는 영역(이하, 「1쇼트 영역」으로 칭함)에 포함되는 패턴에, 수차의 영향으로 중첩되는 오차의 분포는 항상 거의 일정해 진다. 또한, 레지스트의 막 두께는 반도체 웨이퍼 상의 위치에 따라서 거의 결정된다. 따라서, 수차나 레지스트 막 두께의 변동에 기인하여 웨이퍼 패턴에 중첩되는 오차(다른 요인에 의한 오차)의 크기는 그 웨이퍼 패턴의 1쇼트 영역 내에서의 위치 및 그 1쇼트 영역의 반도체 웨이퍼 내에서의 위치에 따라 거의 결정된다.
이하, 상술한 관계를 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 5의 (a)는 제1 마스크(16)를 이용하여 반도체 웨이퍼 상의 소정 위치에 전사된 1쇼트 영역을 나타낸다. 또한, 도 5의 (b)는 제2 마스크(20)를 이용하여 반도체 웨이퍼 상의 동일 위치에 전사된 1쇼트 영역을 나타낸다.
도 5의 (a) 중에 참조 부호 30을 붙여 나타내는 영역은 제1 마스크(16)의 영역(24)에 대응하고 있다. 따라서, 그 영역(30)에 형성되는 웨이퍼 패턴의 정밀도에는 영역(24)의 마스크 패턴 정밀도가 반영된다. 또한, 도 5의 (a) 중에 참조 부호 32를 붙여 나타내는 영역은 제1 마스크(16) 영역(26)에 대응하고 있다. 따라서, 그 영역(32)에 형성되는 웨이퍼 패턴의 정밀도에는 영역(26)의 마스크 패턴 정밀도가 반영된다. 이하, 이들의 영역(30, 32)을 각각 「제1 영역(30)」 및 「제2 영역(32)」으로 칭한다.
또한, 도 5의 (b) 중에 참조 부호 34를 붙여 나타내는 영역은 제2 마스크(20) 영역(24)에 대응하고 있다. 따라서, 그 영역(34)에 형성되는 웨이퍼 패턴의 정밀도에는 영역(24)의 마스크 패턴 정밀도가 반영된다. 도 5의 (b) 중에 참조 부호 36을 붙여 나타내는 영역은 제2 마스크(20) 영역(26)에 대응하고 있다. 따라서, 그 영역(36)에 형성되는 웨이퍼 패턴의 정밀도에는 영역(26)의 마스크 패턴 정밀도가 반영된다. 이하, 이들의 영역(34, 36)을 각각 「제3 영역(34)」 및 「제4 영역(36)」으로 칭한다.
웨이퍼 패턴에 중첩되는 다른 요인에 의한 오차의 크기는 상기와 같이, 그 웨이퍼 패턴의 1쇼트 영역 내에서의 위치와, 그 1쇼트 영역의 반도체 웨이퍼 내에서의 위치에 따라 결정된다. 따라서, 도 5의 (a)에 도시한 제1 영역(30)에 형성되는 웨이퍼 패턴과, 도 5의 (b)에 도시한 제4 영역(36)에 형성되는 웨이퍼 패턴에는 다른 요인에 의한 오차가 같은 정도로 형성된다.
단계(112)에서는 상술한 제1 영역(30)과 제4 영역(36)과 같이, 다른 요인에 의한 오차가 동일하고, 또한 마스크 패턴에 의한 오차가 동일하지 않은 2개의 영역을 대상으로 하여, 웨이퍼 패턴의 치수 비교가 행해진다. 또한, 웨이퍼 패턴의 치수는 설계치가 같은 것끼리를 비교하는 것으로 한다.
상기한 비교의 결과 얻어진 치수차는 마스크 패턴의 차에 기인하는 웨이퍼 패턴의 치수차 ΔLM, 보다 구체적으로는 영역(24)의 마스크 패턴과 영역(26)의 마스크 패턴과의 차에 기인하는 웨이퍼 패턴의 치수차라고 생각할 수 있다.
단계(114)에서는 단계(112)에서 비교 대상이 된 2개의 웨이퍼 패턴의 치수차가 구해지고, 그 값이 마스크 패턴의 차에 기인하는 치수차 ΔLM으로서 검출된다. 예를 들면, 상기 단계(112)의 비교에 의해 20㎚의 치수차가 인정된 경우에는 ΔLM이 20㎚으로서 검출된다.
도 5의 (a)에 도시한 제1 영역(30)과 제2 영역(32)은 1쇼트 영역 내에서의 위치가 상호 상위하다. 이 때문에, 이들의 영역 내에 형성되는 웨이퍼 패턴에는 다른 요인에 의한 오차가 각각 다른 크기로 중첩된다. 또한, 이들 2개의 영역(30, 32)에 형성되는 웨이퍼 패턴에는 영역(24)과 영역(26) 차에 기인하는 치수차 ΔLM도 생긴다. 따라서, 제1 영역(30)의 웨이퍼 패턴과, 제2 영역(32)의 웨이퍼 패턴에는 다른 요인에 의한 오차의 차이 ΔLO와 마스크 패턴에 의한 오차의 차이 ΔLM을 정합한 치수차 ΔLO+ΔLM이 생긴다고 생각된다.
단계(116)에서는 상술한 제1 영역(30)과 제2 영역(32)처럼, 동일 1쇼트 영역에 속하고, 다른 요인에 의한 오차가 동일하지 않고, 또한 마스크 패턴에 의한 오차가 동일하지 않은 2개의 영역을 대상으로 하여, 웨이퍼 패턴의 치수 비교가 행해진다. 또한, 웨이퍼 패턴의 치수는 설계치가 같은 것끼리를 비교하는 것으로 한다.
단계(118)에서는 단계(116)에서 비교 대상이 된 2개의 웨이퍼 패턴의 치수차가 구해지고, 그 치수차가 ΔLO+ΔLM으로서 검출된다. 예를 들면, 상기 단계(116)의 비교에 의해 50㎚의 치수차가 인정된 경우에는 ΔLO+ΔLM이 50㎚로서 검출된다. 그리고, 그 검출치 ΔLO+ΔLM으로부터 상기 단계(114)의 처리에서 구해진 ΔLM을 감함으로써, 다른 요인에 의한 오차에 기인하는 치수차 ΔLO를 구한다. ΔLM이 예를 들면 20㎚인 경우, 다른 요인에 의한 오차 ΔLO가 30㎚로 검출된다. 상술한 일련의 처리가 종료하면, 이번의 처리 사이클이 종료한다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 요인 해석 방법에 따르면, 마스크 패턴의 오차에 기인하여 웨이퍼 패턴에 발생하는 오차와, 스테퍼의 수차 등 마스크 패턴의 오차를 제외하는 다른 요인에 의해 발생하는 오차를 구별하여 검출할 수 있다. 이 때문에, 본 실시예의 요인 해석 방법을 이용하면, 원하는 패턴 정밀도를 얻을 때의 문제점을 정확하게 파악할 수 있고, 반도체 장치의 개발을 유효하게 촉진시킬 수 있다.
그런데, 상기한 실시예에서는 제1 마스크(16)를 사용하여 형성한 1쇼트 영역(도 5의 (a))에 포함되는 제1 영역(30)과, 제2 마스크(20)를 사용하여 형성한1쇼트 영역(도 5의 (b))에 포함되는 제4 영역(36)을 비교하여 마스크 패턴의 오차에 기인하는 치수차 ΔLM을 구하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 이하, 도 6을 참조하여, 다른 예에 관해서 설명한다.
도 6의 (a)는 제1 마스크(16)를 이용하여 반도체 웨이퍼 상의 소정 위치에 전사한 1쇼트분의 웨이퍼 패턴의 개념도를 나타낸다. 또한, 도 6의 (b)는 제2 마스크(20)를 180。 회전시켜 스테퍼에 장착한 후에, 반도체 웨이퍼 상의 동일 위치에 전사한 1쇼트분의 웨이퍼 패턴의 개념도를 나타낸다.
제2 마스크(20)를 180° 회전시켜 스테퍼에 장착하는 경우에는, 도 6의 (a)에 있어서의 제1 영역(30)에 대응하는 위치에 제4 영역(36)(도 6의 (b) 참조)이 형성됨과 함께, 도 6의 (a)에 있어서의 제2 영역(32)에 대응하는 위치에 제3 영역(34)(도 6의 (b) 참조)이 형성된다. 따라서, 이 경우에는 제1 영역(30)과 제4 영역(36)을 비교함으로써 ΔLM을 구하여도 좋지만, 제2 영역(32)과 제3 영역(34)을 비교함으로써 ΔLM을 구하여도 좋다.
또한, 상기한 실시예에서는, 제1 마스크(16)와 제2 마스크(20)를 이들의 중심이 중복 영역에 포함되는 위치 관계에서 에칭하고 (도 2 참조) 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 실시예의 요인 해석 방법은 2개의 마스크의 한쪽을 180。 회전시켜 스테퍼에 장착하는 경우에는 2개의 마스크의 중심이 중복 영역에 포함되어 있지 않더라도 실행할 수 있다.
또한, 상기한 실시예에서 제1 마스크(16)와 제2 마스크(20)의 형성을 용이하게 하기 위해, 제조 장치(10)의 마스크대(14)를 이동 가능하게 하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다. 즉, 도 2에 도시한 제1 마스크(16)의 위치, 및 제2 마스크(20)의 위치에 마스크를 고정할 수 있으면, 제조 장치(10)의 마스크대는 고정식이어도 좋다.
본 발명은 이상 설명한 바와 같이 구성되어 있으므로, 이하에 나타내는 바와 같은 효과를 발휘한다.
본 발명에 따르면, 제1 마스크를 이용한 노광 처리와, 제2 마스크를 이용한 노광 처리에 의해, 각각 1쇼트 영역분의 웨이퍼 패턴을 형성할 수 있다. 이들 1쇼트 영역 중에는 1쇼트 영역 내에서의 위치가 상호 동일하고, 또한, 정밀도가 다른 마스크 패턴에 대응하는 영역이 포함되어 있다. 이들의 영역 내의 웨이퍼 패턴의 치수를 비교함으로써, 마스크 패턴 차에 기인하는 웨이퍼 패턴의 치수차가 구해진다. 또한, 각각의 1쇼트 영역 중에는 상호 위치가 다르고, 또한, 정밀도가 다른 마스크 패턴에 대응하는 영역이 포함되어 있다. 이들 영역 내의 웨이퍼 패턴의 치수를 비교함으로써, 마스크 패턴 차에 기인하는 치수차와, 그 밖의 요인에 의한 치수차와의 합계치가 구해진다. 그리고, 그 합계치로부터, 마스크 패턴의 차에 기인하는 치수차를 감하면, 그 밖의 요인에 의한 치수차를 검출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 영역과 제4 영역은 함께 1쇼트 영역의 중앙에 위치하고 있다. 이 때문에, 이들의 영역의 웨이퍼 패턴에는 그 밖의 요인에 의한 오차가 같은 정도로 중첩되어 있다. 따라서, 양자에 포함되는 웨이퍼 패턴의 치수를 비교함으로써, 마스크 패턴의 차에 의한 치수차를 정밀도 있게 검출할 수 있다. 또한,본 발명에 있어서, 제1 영역의 웨이퍼 패턴과 제2 영역의 웨이퍼 패턴에는 마스크 패턴의 차에 의한 치수차와, 그 밖의 요인에 의한 치수차를 정합한 치수차가 중첩되어 있다. 따라서, 그 치수차로부터 마스크 패턴의 차에 의한 치수차를 감함으로써, 그 밖의 요인에 의한 치수차를 정밀도 있게 구할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제2 마스크의 부착 각도를 적절하게 설정함으로써, 1쇼트 영역 내에 있어서의 제2 영역의 위치와 제3 영역의 위치를 일치시킬 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따르면, 마스크 패턴의 차에 의한 치수차와, 그 밖의 요인에 의한 치수차를 정밀하게 구할 수 있다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼 패턴의 비교가 레지스트의 현상 직후에 행해진다. 이 경우, 웨이퍼 패턴에 오차를 생기게 하는 원인을 마스크 패턴의 오차, 패턴 전사에 따르는 오차, 및 레지스트의 현상에 따르는 오차만으로 한정할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따르면, 웨이퍼 패턴 오차의 요인 해석을 정밀도 있게 행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 위치에 있어서의 마스크의 에칭과, 제2 위치에 있어서의 마스크의 에칭을 용이하게 행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 마스크대를 이동시킴으로써 제1 위치와 제2 위치를 바꿀 수 있기 때문에, 2개의 마스크를 매우 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명에 따르면, 2개의 마스크를 이들의 중앙에 위치하는 영역이 중복 영역이 되도록 제조할 수 있다.

Claims (3)

  1. 반도체 웨이퍼에 형성된 웨이퍼 패턴에 포함되는 오차의 발생 요인을 해석하는 방법에 있어서,
    제1 마스크를 에칭실의 제1 위치에 세트하는 단계와,
    상기 제1 마스크를 에칭하여 마스크 패턴을 형성하는 단계와,
    제2 마스크를 에칭실의 제2 위치에 세트하는 단계와,
    상기 제2 마스크를 에칭하여 마스크 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 위치는 상기 제1 마스크가 상기 제1 위치에 세트되어 있을 때 상기 제1 마스크의 일부와 상기 제2 마스크의 일부가 중복되는 영역의 위치이고,
    상기 제1 마스크를 사용한 노광 처리를 행함으로써 반도체 웨이퍼에 1쇼트 영역의 웨이퍼 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 제2 마스크를 사용한 노광 처리를 행함으로써 반도체 웨이퍼에 1쇼트 영역의 웨이퍼 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 제1 마스크를 사용하여 형성한 1쇼트 영역 중에서 상기 중복 영역에 대응하는 영역(제1 중복 영역)에 포함되는 웨이퍼 패턴의 치수와, 상기 제2 마스크를 사용하여 형성한 1쇼트 영역 중에서 상기 중복 영역에 대응하는 영역(제2 중복 영역)에 포함되는 웨이퍼 패턴의 치수를 비교함으로써, 마스크 패턴의 차에 기인하는 치수차와, 그 밖의 요인에 기인하는 치수차를 구별하여 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 패턴 오차의 요인 해석 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 중복 영역은 상기 제1 마스크를 사용하여 형성한 1쇼트 영역의 중앙에 위치하는 제1 영역과, 그 모서리에 위치하는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제2 중복 영역은 상기 제2 마스크를 사용하여 형성한 1쇼트 영역의 모서리에 위치하는 제3 영역과, 그 중앙에 위치하는 제4 영역을 포함하고,
    치수차를 구별하여 검출하는 상기 단계는
    상기 제1 영역과 상기 제4 영역에 공통으로 포함되는 웨이퍼 패턴의 치수차를 상기 마스크 패턴의 차에 기인하는 치수차로서 검출하는 단계와,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 공통되어 포함되는 웨이퍼 패턴 치수차로부터, 상기 마스크 패턴의 차에 기인하는 치수차로서 검출된 값을 감함으로써, 상기 그 밖의 요인에 기인하는 치수차를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 패턴 오차의 요인 해석 방법.
  3. 사진 제판용 마스크에 에칭을 실시하여 마스크 패턴을 형성하는 마스크의 제조 장치에 있어서,
    상기 에칭을 행하기 위한 에칭실과,
    상기 에칭실의 내부에서 마스크를 유지하기 위한 마스크대를 포함하고,
    상기 마스크대는 상기 마스크를 제1 위치와 제2 위치에 유지할 수 있고,
    상기 제2 위치는 상기 제1 위치에 마스크가 세트되어 있을 때, 그 마스크의 일부와 상기 제2 위치에 세트되는 마스크의 일부가 중복되는 영역의 위치인 것을 특징으로 하는 사진 제판용 마스크의 제조 장치.
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