KR100552834B1 - 반도체 제조용 마스크 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 패턴 공정에 사용되는 마스크의 패턴 시디 측정시 패턴 주위의 전자 축적을 방지하여 시디 측정 오차를 줄이는 데 있고, 이에 따른 마스크는 석영 또는 유리로 된 원판; 상기 원판 위에 크롬을 증착해서 형성되고 접지가 연결된 프레임영역; 상기 프레임영역의 내측에 노출된 기판 표면으로 이루어진 경계영역의 내측에 상기 프레임영역으로부터 고립되도록 형성되는 패턴영역; 및 상기 프레임영역과 패턴영역을 연결하는 보조패턴을 포함한다.

반도체, 마스크, 회로, 정전기, 방지

Description

반도체 제조용 마스크{PHOTO MASK FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR}

도 1은 종래 마스크를 도시한 평면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 마스크를 도시한 평면도이다.

반도체 제조 공정 중에서 노광공정은 반도체 칩에 형성될 패턴과 동일한, 또는 위상반전된 패턴이 형성된 마스크에 광을 조사하여 그 광으로 웨이퍼에 도포된 감광막을 노광하는 공정으로 반도체 제조 과정에서 매우 중요한 공정이다.

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이러한 노광공정에 사용되는 마스크는 석영 또는 유리로 제작되며, 그 표면에 웨이퍼의 칩에 형성될 패턴과 동일한 회로 배선이 형성되는 것으로, 마스크는 석영 또는 유리로 된 원판에 크롬막이 증착된 상태로 제작된다.

이를 위하여 먼저, 원판에 크롬막이 증착된 마스크는 그 위에 포토레지스트를 도포한 상태이고, 이 포토레지스트를 노광한 후 현상, 에치, 검사 등의 순서로 공정을 진행하여 제작을 완료한다.

도 1은 종래 마스크를 평면도로 나타내고 있다.

마스크는 원판(1) 위에 크롬을 증착해서 된 프레임영역(3)이 형성되고, 그 프레임영역(3)의 내측에 경계영역(5)을 형성하며, 그 경계영역(5)의 내측에 노출된 원판 표면으로 프레임영역(3)으로부터 고립된 패턴영역(7)이 형성되는 구조이다.

전자빔을 이용하여 작은 크기의 마스크 패턴(9)을 정확히 측정하는 시디전자현미경(CD SEM : Critical Dimension Scanning Electron Microscope)의 사용시에는 가속되어 입사된 전자들의 축적에 의해 전자현미경의 패턴이미지가 나빠지므로 시디 측정 오차가 발생한다. 즉 전자총에서 초기 입사된 전자들이 크롬 패턴 주위에 축적되어 이 후에 입사되는 전자들을 편향시키므로 입사 전자들과 패턴이 충돌해서 발생되는 제2전자의 양이 감소하므로 제2전자를 이용해서 만들어지는 전자현미경의 패턴이미지는 선명도가 떨어지므로 결국 시디 측정 오차가 발생한다.

특히 마스크 패턴이 원래 디자인대로 정확하게 형성되었는지 판전하는 데 사용되는 라인 패턴(Line Pattern)의 시디 측정시 오차에 의해 규격에서 벗어 났으나 문제 없는 것으로 오판하는 경우에는 웨이퍼 패턴 공정에 그대로 사용되어 결국 치명적인 패턴 불량이 발생하는 원인이 된다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 패턴 공정에 사용되는 마스크의 패턴 시디 측정시 패턴 주위의 전자 축적을 방지하여 시디 측정 오차를 줄이는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마스크는 석영 또는 유리로 된 원판; 상기 원판 위에 크롬을 증착해서 형성되고 접지가 연결된 프레임영역; 상기 프레임영역의 내측에 노출된 기판 표면으로 이루어진 경계영역의 내측에 상기 프레임영역으로부터 고립되도록 형성되는 패턴영역; 및 상기 프레임영역과 패턴영역을 연결하는 보조 크롬패턴을 포함한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 마스크를 도시한 평면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 마스크는 석영 또는 유리로 된 원판(11) 위에 크롬을 증착해서 된 프레임영역(13)이 형성되고, 그 프레임영역(13)의 내측에 노출된 기판 표면으로 이루어진 경계영역(15)이 위치하며, 경계영역(15)의 내측에 패턴영역(17)이 형성되는 구조이다.

경계영역(15)은 프레임영역(13)과 패턴영역(17)을 분리시켜 전기적으로 절연되도록 한다.

상기한 프레임영역(13)은 접지되어 시디전자 현미경의 사용시 전자총에서 초기 입사된 전자들이 크롬 패턴 주위에 축적되는 것을 방지하도록 한다.

그리고 본 발명의 특징에 따라 프레임영역(13)에 증착된 크롬패턴과 패턴영역(17)에 형성된 마스크 패턴(19)은 보조패턴(21)을 통해 상호 연결되도록 함으로써 잉여 전자들이 축적되지 않고 원활히 흘러나갈 수 있도록 한다.

따라서 계속적으로 전자총으로부터 입사되는 전자가 편향되지 않으며 제2전 자 발생량도 충분하여 시디 측정에 직접 사용되는 전자현미경의 패턴이미지가 선명하여 정확하게 시디를 측정할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 마스크 시디의 정확도는 웨이퍼 패턴에 직접적인 영향을 주므로 디자인 대로 마스크가 제작되었는 지를 확인하기 위해서 반드시 마스크 시디를 정확하게 측정해야 한다.

특히 고집적 소자의 마스크 패턴은 1㎛ 미만이므로 전자현미경에서 측정해야 하지만 패턴 주위의 축적된 전자들에 의해 측정 오차가 발생한다.

그러나 본 발명의 특징에 따라 제안된 보조패턴(21)에 의해 패턴영역(17)에 전자가 축적되는 것을 프레임영역(13)으로 흘러나가도록 하고, 프레임영역(13)이 접지되어 있음으로 해서 프레임영역(13)으로 흘러간 전자들은 외부로 완전히 빠져 나가게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자현미경을 이용한 마스크 패턴 시디 측정시 패턴 주변의 전자 축적을 방지하여 정확하게 패턴 시디를 측정하고 마스크가 디자인과 차이 없음을 확인하여 양호한 마스크만을 웨이퍼 패턴 공정에 사용하므로써 웨이퍼 패턴 정밀도를 향상시킨다.

Claims (1)

1. 석영 또는 유리로 이루어진 원판;

   상기 원판 위에 크롬을 증착해서 형성되고 접지가 연결된 프레임영역;

   상기 프레임영역의 내측에 노출된 기판 표면으로 이루어진 경계영역의 내측에 상기 프레임영역으로부터 고립되도록 형성되며 복수의 미세패턴을 포함하는 패턴영역; 및

   상기 접지가 연결된 프레임영역과 상기 복수의 미세패턴을 연결하는 보조패턴

   을 포함하는 반도체 제조용 마스크.

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