KR100755049B1 - Analysis method of defect on photo mask - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포토마스크의 결함 분석방법에 관한 것으로서, 포토마스크의 제조시 발생된 결함이 실제 웨이퍼상에서 패턴형성에 미치는 영향을 파악하기 위해 포토마스크 상에 있는 어떤 결함위치와 그 위치에 상대적으로 대칭 되는 웨이퍼 상의 위치를 쉽게 찾을 수 있도록 하기 위해, 포토 마스크 상의 결함이 발생된 인접지역에 인위적으로 위치 인지 마크패턴을 형성하여, 포토 마스크 결함을 노광하여 웨이퍼상에서 쉽게 찾아가고, 차후 포토마스크의 리페어가 용이하도록 하는 분석 방법을 제공하는 이점이 있다.
The present invention relates to a method for analyzing a defect of a photomask, which is relatively symmetrical to a certain defect position on the photomask and its position in order to grasp the effect of defects generated during fabrication of the photomask on the pattern formation on the actual wafer. To make it easy to find the location on the wafer, artificially create a location-aware mark pattern in the adjacent area where the defect on the photomask is generated, expose the photomask defect to easily find it on the wafer, and easily repair the photomask later. There is an advantage to providing an analytical method that makes it possible.

포토마스크, 결함, 웨이퍼, 인쇄적성, 홀패턴, 차폐패턴, Photomask, defect, wafer, printability, hole pattern, shielding pattern,

Description

포토마스크의 결함 분석방법{ANALYSIS METHOD OF DEFECT ON PHOTO MASK} ANALYSIS METHOD OF DEFECT ON PHOTO MASK             

도 1은 결함 검사장치의 화면에 보이는 포토마스크 패턴을 나타낸 도면이다. 1 is a view illustrating a photomask pattern visible on a screen of a defect inspection apparatus.

도 2는 본 발명에 의해 홀패턴이 형성된 포토마스크를 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a photomask in which a hole pattern is formed according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의해 빛 차폐패턴이 형성된 포토마스크를 나타낸 도면이다. 3 is a view showing a photomask in which a light shielding pattern is formed according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의해 홀패턴과 빛 차폐패턴을 복구한 상태를 나타낸 포토마스크를 나타낸 도면이다.
4 is a view illustrating a photomask showing a state in which a hole pattern and a light shielding pattern are restored according to the present invention.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -   -Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

10 : 포토마스크 20 : 결함10: photomask 20: defect

30 : 정상패턴 40 : 쿼츠30: normal pattern 40: quartz

50 : 홀패턴 60 : 빛 차폐패턴50: hole pattern 60: light shielding pattern

70 : 카본기 가스물질
70: carbon group gaseous substance

본 발명은 포토마스크의 결함 분석방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포토마스크의 제조시 발생된 결함이 실제 웨이퍼상에서 패턴형성에 미치는 영향을 파악하기 위해 포토마스크 상에 있는 어떤 결함위치와 그 위치에 상대적으로 대칭 되는 웨이퍼 상의 위치를 쉽게 찾을 수 있도록 하기 위해, 포토 마스크 상의 결함이 발생된 인접지역에 인위적으로 위치 인지 마크패턴을 형성하여, 포토 마스크 결함을 노광하여 웨이퍼상에서 쉽게 찾아가고, 차후 포토마스크의 리페어가 용이하도록 하는 포토마스크내 결함 위치 인식방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for analyzing defects of a photomask, and more particularly, in order to grasp the effect of defects generated during fabrication of a photomask on pattern formation on an actual wafer, and at which defect locations on the photomask, To make it easier to find a relatively symmetrical position on the wafer, an artificially-positioned mark pattern is formed in the adjacent area where the defect on the photomask is generated, the photomask defect is exposed and easily found on the wafer. The present invention relates to a method for recognizing a defect location in a photomask that facilitates repair of a device.

포토마스크는 리소그래피 공정에서 사용되는 즉, 축소 노광장치에서 사용되는 반도체소자 제조용의 패턴 이미지 형성용 장치이다. 따라서 이 포토마스크 장치는 별도의 포토마스크 형성공정에서 E빔 및 광학적 라이터 등을 사용하여 현상(Development), 식각(Etching) 및 세정(Cleaning) 등 공정을 통해서 만들어진다. A photomask is an apparatus for forming pattern images for manufacturing semiconductor devices used in lithography processes, that is, used in reduced exposure apparatus. Therefore, this photomask device is made through a process such as development, etching, and cleaning using an E-beam and an optical writer in a separate photomask forming process.

그러나, 이러한 공정을 진행하면서 외부에서 떨어진 이물질이나, 식각 및 세정 등에서 형성되는 결함들이 포토마스크 상에 그대로 잔류될 수 있으며, 포토마스크를 형성한 후 제조공정시 발생된 결함을 제거하는 리페어 공정에서 깨끗이 제거되지 않고 잔류한 결함물질 등이 있을 수 있다. However, during this process, foreign matters that have fallen from the outside, defects formed in etching and cleaning, etc. may remain on the photomask, and after the photomask is formed, the repair process removes defects generated during the manufacturing process. There may be a defect material remaining without being removed.

그래서 이렇게 발생된 결함들로 인해 실제 웨이퍼 상에서 반도체소자 패턴 형성이 이루어질 때 정상의 소자패턴 형성에 영향을 줄 수 있는지 그 형성 파악을 체크해 볼 필요가 있다. Therefore, it is necessary to check the formation grasp whether the defects generated as described above can affect the formation of the normal device pattern when the semiconductor device pattern is formed on the actual wafer.                         

특히, 최근의 ArF 및 KrF 등의 극초단파장의 레이저 광원을 사용하는 축소 노광장치에서는 이러한 결함 부위들이 웨이퍼에 쉽게 형성되고 있는 문제점이 있다. 즉, 포토마스크에서는 이와 같은 결함의 검사 능력이 현재는 i-라인 파장대의 광원을 사용하고 있기 때문에 ArF 나 KrF 파장길이 빛에서 검출되는 결함들이 쉽게 노출되지 않은 상태에서 그대로 포토마스크를 제조하게 되는 위험성이 있다. In particular, in a reduced exposure apparatus using an ultra-short wavelength laser light source such as ArF and KrF in recent years, such defect sites are easily formed on the wafer. In other words, photomasks have the ability to inspect such defects, and currently use light sources in the i-line wavelength range, so that the defects detected in ArF or KrF wavelength-length light are not easily exposed. There is this.

포토마스크를 제조하는 공정 중에서 나타나는 이러한 많은 종류의 결함들의 영향을 알아보려면 직접, 해당된 파장을 가진 노광장치를 가지고 이와 같은 포토마스크를 노광하여 웨이퍼 상으로 패턴을 전사 할 때, 어떤 영향을 일으키는지를 알아보아야 한다. To examine the effects of many of these defects during the photomask fabrication process, what is the effect of transferring a pattern onto the wafer by exposing such a photomask with an exposure device with the corresponding wavelength? You should find out.

그런데, 메모리 소자 반도체 경우에만 하더라도 수 백만개의 동일한 단위 셀 내에서, 약 0.05um 내지 0.5㎛ 이하의 미소한 크기를 갖고 웨이퍼 위에 형성된 결함을 찾아가 분석하기에는 몇가지 문제점이 있다. However, even in the case of a memory device semiconductor, there are some problems in finding and analyzing defects formed on a wafer having a micro size of about 0.05 μm to 0.5 μm or less in millions of identical unit cells.

먼저, 이러한 포토마스크 상의 결함은 웨이퍼 상에서 어느 위치에 형성되었는지 분명히 알아야 제대로 분석할 수 있다. First, it is important to know clearly where the defects on the photomask are formed on the wafer so that they can be properly analyzed.

일반적인 방법으로는 결함이 발생된 좌표 값을 알고 이를 웨이퍼 상의 좌표값으로 환산하여 찾아가지만, 최근의 미세한 셀 패턴에 있어서는 이와 같은 방법으로 정확한 결함 위치를 찾아가는 것에는 다소 어려움이 있다. In a general method, a coordinate value where a defect is generated is known and converted into a coordinate value on a wafer. However, in a recent fine cell pattern, it is difficult to find the exact defect position in this manner.

즉, 일차 포토마스크의 좌표 기준 값을 알려주는 마스크 얼라인먼트의 정확도는 아주 정교한 검사장치에 있어서도 수백 ㎚이하이다. 그리고 이와 같은 검사장치를 사용해서 결함이 있는 위치를 다시 웨이퍼의 SEM분석 장치에 넣고 다시 좌표 값을 환산하고 SEM장치에서 사용된 기준 좌표로 다시 위치를 찾아가기 위해서는 수 ㎛의 부정확한 정보와, 웨이퍼 로딩에러(loading error) 등을 함유할 수밖에 없기 때문에, 포토 마스크와 웨이퍼의 위치를 일대일 대응으로 정확히 찾아가기에는 어려움이 있다. That is, the accuracy of the mask alignment, which informs the coordinate reference value of the primary photomask, is hundreds of nm or less, even in a very sophisticated inspection apparatus. In order to use the same inspection apparatus, the defective position is put back into the SEM analysis apparatus of the wafer, the coordinate value is converted again, and the position of the defect is returned to the reference coordinate used in the SEM apparatus. Since there is no choice but to include a loading error, it is difficult to accurately locate the photomask and the wafer in a one-to-one correspondence.

특히, 최근 메모리셀의 경우는 단위 셀 패턴의 폭 크기가 0.1㎛ 내지 0.5um정도이므로 찾아간 위치가 약 500um 이내의 도SEM 화면 상의 중심에 있는 위치인지, 인접한 패턴인지 구분하기가 매우 힘들게 되어 있어 발생된 결함이 수 십㎚ 정도의 크기 결함만을 유발시키는 결함의 분석일 경우에는 더욱 어려움을 겪게 된다.In particular, in recent memory cells, since the unit cell pattern has a width of about 0.1 μm to about 0.5 μm, it is difficult to distinguish whether the location of the memory cell is located at the center of the SEM screen or adjacent pattern within about 500 μm. If the defect is an analysis of a defect that causes only a few size defects on the order of tens of nm, it becomes more difficult.

도 1은 결함 검사장치의 화면에 보이는 포토마스크 패턴을 나타낸 도면이다. 1 is a view illustrating a photomask pattern visible on a screen of a defect inspection apparatus.

여기에 도시된 바와 같이 포토마스크(10)의 좌표 (X,Y) 위치에 미세한 결함(20)이 발생했을 경우 좌표 (X,Y)의 쿼츠(40) 부분을 통과하는 빛의 약 5% 이내만을 흡수한다고 한면 웨이퍼에서는 이 결함(20)의 모양대로 나타나지 않고, 다만 결함(20)이 있는 근처의 주변 패턴 등의 크기에만 영향을 주게 된다. As shown here, when a minute defect 20 occurs at the coordinate (X, Y) position of the photomask 10, within about 5% of the light passing through the quartz 40 portion of the coordinate (X, Y). If absorbing only, the wafer does not appear in the shape of the defect 20, but only affects the size of the peripheral pattern or the like in which the defect 20 is located.

그러나, 이러한 크기의 변화는 눈으로 관찰할 수 없을 정도로 미세하기 때문에 어느 위치의 패턴이 결함 영향을 받았는지 모르기 때문에 SEM측정을 하고 싶어도 어느 패턴을 측정해야될지 어려움을 겪게 된다. However, since the change in size is so small that it cannot be observed with eyes, it is difficult to know which pattern to be measured even if the SEM measurement is desired because the pattern of the position is not affected by the defect.

더욱이, 검사장치의 화면이 크기 때문에 좌표 값으로 이동하여 화면에 표시하게 되는데 보통 수 ㎛ 이내의 웨이퍼 로딩에러에 의해 화면의 중심에 정확한 좌표값에 해당하는 화면을 표시하지 못하게 된다. In addition, since the screen of the inspection apparatus is large, the screen moves to the coordinate value and is displayed on the screen. Usually, the screen corresponding to the exact coordinate value cannot be displayed at the center of the screen by a wafer loading error within several micrometers.

그런데, 패턴의 크기는 0.1㎛ 내지 0.5㎛ 크기를 갖고 있기 때문에 수 ㎛의 로딩에러를 갖고 화면에 표시할 경우 어느 패턴이 결함에 의해 영향을 받았는지 모르기 때문에 곧바로 결함에 영향 받은 패턴을 찾을 수 없는 문제점이 있다.
However, since the size of the pattern has a size of 0.1 μm to 0.5 μm, when a display error is displayed on the screen with a loading error of several μm, the pattern affected by the defect cannot be immediately found because the pattern is not affected by the defect. There is a problem.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 포토마스크의 제조시 발생된 결함이 실제 웨이퍼상에서 패턴형성에 미치는 영향을 파악하기 위해 포토마스크 상에 있는 어떤 결함위치와 그 위치에 상대적으로 대칭 되는 웨이퍼 상의 위치를 쉽게 찾을 수 있도록 하기 위해, 포토 마스크 상의 결함이 발생된 인접지역에 인위적으로 위치 인지 마크패턴을 형성하여, 포토 마스크 결함을 노광하여 웨이퍼상에서 쉽게 찾아가고, 차후 포토마스크의 리페어가 용이하도록 하는 포토마스크의 결함 분석방법을 제공함에 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to identify any defect location on the photomask to determine the effect of defects generated during the manufacture of the photomask on the pattern formation on the actual wafer. To make it easy to find a location on the wafer that is relatively symmetrical to that location, an artificially positioned position mark pattern is formed in the adjacent area where the defect on the photomask is generated, and the photomask defect is exposed and easily found on the wafer. It is to provide a defect analysis method of the photomask to facilitate the repair of the photomask in the future.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 포토마스크의 결함이 발생된 근처의 정상패턴에 홀패턴을 형성하는 단계와, 홀패턴이 형성된 포토마스크를 통해 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 단계와, 웨이퍼 상에 형성된 패턴을 결함 검사장치로 홀패턴에 의해 형성된 패턴 근처에서 결함에 의한 웨이퍼의 인쇄적성을 분석하는 단계와, 결함에 의한 웨이퍼의 인쇄적성을 분석한 후 포토마스크에 형성된 홀패턴에 카아본 가스물질을 증착하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention for realizing the above object comprises the steps of forming a hole pattern in the normal pattern near the defect occurs in the photomask, the step of forming a pattern on the wafer through the photomask in which the hole pattern is formed, Analyzing the printability of the wafer due to a defect in the vicinity of the pattern formed by the hole pattern with the defect inspection apparatus, and analyzing the printability of the wafer due to the defect Characterized in that the step of depositing a gaseous material.

이때 정상패턴은 Cr, MoSiON, MoSiN 등의 산화물로, 폭 크기가 1㎛ 이상인 것을 특징으로 한다. At this time, the normal pattern is an oxide of Cr, MoSiON, MoSiN, etc., characterized in that the width size is 1㎛ or more.

그리고, 홀패턴은 ArF, KrF 및 I라인 축소 노광장치를 통해 웨이퍼에 패턴이 형성될 수 있도록 한변의 크기 길이가 0.1㎛ 이상 10㎛ 이내의 크기가 되도록 하는 것을 특징으로 한다. And, the hole pattern is characterized in that the size length of one side is 0.1㎛ or more within 10㎛ size so that the pattern can be formed on the wafer through the ArF, KrF and I line reduction exposure apparatus.

또한, 홀패턴은 결함으로부터 약 50㎛ 이내에 위치하고 정상패턴의 중심에 있으며, 정상 패턴의 가장자리에서 중심쪽으로 약 0.1㎛ 떨어져 있게 형성하는 것을 특징으로 한다. In addition, the hole pattern is located within about 50 μm from the defect and is located at the center of the normal pattern, and is formed about 0.1 μm away from the edge of the normal pattern toward the center.

또한, 홀패턴에 증착하는 카아본 가스물질의 두께는 1000Å정도인 것을 특징으로 한다.
In addition, the thickness of the carbon gas material deposited on the hole pattern is characterized in that about 1000 kPa.

한편, 본 발명은 포토마스크의 결함이 발생된 근처에 빛 차폐패턴을 형성하는 단계와, 빛 차폐패턴이 형성된 포토마스크를 통해 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 단계와, 웨이퍼 상에 형성된 패턴을 결함 검사장치로 빛 차폐패턴에 의해 형성된 패턴 근처에서 결함에 의한 웨이퍼의 인쇄적성을 분석하는 단계와, 결함에 의한 웨이퍼의 인쇄적성을 분석한 후 포토마스크에 형성된 빛 차폐패턴을 제거하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다. On the other hand, the present invention comprises the steps of forming a light shielding pattern near the photomask defect occurs, forming a pattern on the wafer through the photomask in which the light shielding pattern is formed, defect inspection of the pattern formed on the wafer Analyzing the printability of the wafer due to the defect in the vicinity of the pattern formed by the light shielding pattern with the device, and removing the light shielding pattern formed in the photomask after analyzing the printability of the wafer due to the defect. It is done.

이때, 빛 차폐패턴은 카아본기 및 W, Si 등이 포함된 화합물로 형성하는 것을 특징으로 한다. In this case, the light shielding pattern is formed of a compound containing a carbon group and W, Si and the like.

또한, 빛 차폐패턴은 ArF, KrF, 및 I라인 축소 노광장치를 통해 웨이퍼에 형성되는 패턴이 브리지나 스폿 형태의 이미지가 형성될 수 있도록 한변의 길이가 0.1㎛ 이상 10㎛ 이내로 형성하는 것을 특징으로 한다. In addition, the light shielding pattern is formed on the wafer through the ArF, KrF, and I-line reduction exposure apparatus to form the length of one side within 0.1㎛ or more than 10㎛ so that an image of a bridge or spot form can be formed do.

그리고, 빛 차폐패턴이 형성되는 위치는 결함이 발생된 위치에서 약 50㎛ 이내에 위치하고 노출된 쿼츠 패턴 중심에 있으며, 그 주변의 정상패턴에서는 약 0.1㎛이상 떨어져 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
And, the position where the light shielding pattern is formed is located within about 50 μm from the position where the defect is generated, and is located at the center of the exposed quartz pattern.

위와 같이 이루어진 본 발명은 포토마스크를 제조하고 결함을 검사한 후나 리페어 후에 결함이 있는 위치에서 가장 가까운 위치에 있는 정상패턴들 중 비교적 넓은 면적을 갖고 결함 위치와 구별할 수 있는 모양의 패턴을 선택하여 정상패턴에 홀패턴을 형성하거나, 결함이 있는 위치에서 구별할 수 있는 곳에 빛 차폐패턴을 형성한 후 축소 노광공정을 진행하여 웨이퍼 상에 형성된 인위적인 패턴을 중심으로 근처에 형성된 결함에 의한 웨이퍼의 인쇄적성을 정확히 분석할 수 있도록 한다.
The present invention made as described above by selecting a pattern of a shape that can be distinguished from the defect position having a relatively large area of the normal pattern at the position closest to the defective position after manufacturing the photomask and inspecting the defect or after repair Forming a hole pattern on the normal pattern or forming a light shielding pattern in a place where it can be distinguished from a defective position, and then performing a reduction exposure process to print a wafer due to a defect formed near the artificial pattern formed on the wafer. Make sure you can accurately analyze your aptitude.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, this embodiment is not intended to limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only.

도 2는 본 발명에 의해 홀패턴이 형성된 포토마스크를 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a photomask in which a hole pattern is formed according to the present invention.

본 발명은 먼저 포토마스크(10)를 제조하고 나서 결함을 검사한 후나 아니면 리페어 후에 FIB(Focused Ion Beam) 혹은 레이저 리페어 장치에 포토마스크(10)를 로딩한다. 그런다음 로딩된 포토마스크(10)에서 결함이 있는 위치에서 가까운 위치 에 있는 다른 정상패턴(30)들 중에서 비교적 넓은 면적을 갖고 있으며, 결함과 구별할 수 있는 모양의 패턴을 선택한다.In the present invention, the photomask 10 is first manufactured and then inspected for defects, or after repair, the photomask 10 is loaded into a focused ion beam (FIB) or a laser repair apparatus. Then, a pattern having a relatively large area among other normal patterns 30 located at a position close to the defective position in the loaded photomask 10 is selected, and the shape of the pattern can be distinguished from the defect.

이때 정상패턴(30)은 Cr, MoSiON, MoSiN 등의 산화물 패턴으로, 폭 크기가 1㎛ 이상인 것을 선택한다. At this time, the normal pattern 30 is an oxide pattern of Cr, MoSiON, MoSiN, etc., and selects a width of 1 μm or more.

그래서, 선택된 정상패턴(30)의 폭이 넓은 쪽을 크게 하여, 레이저나 FIB 장비로 정상패턴(30)의 가장자리를 남겨두고 패턴의 중심의 패턴을 떼어내어 홀패턴(50)을 형성한다. Thus, the wider side of the selected normal pattern 30 is enlarged, and the hole pattern 50 is formed by removing the center pattern of the pattern, leaving the edge of the normal pattern 30 by laser or FIB equipment.

홀패턴(50)은 ArF, KrF 및 I라인 축소 노광장치를 통해 웨이퍼에 패턴이 형성될 수 있도록 한변의 크기 길이가 0.1㎛ 이상 10㎛ 이내의 크기가 되도록 한다. The hole pattern 50 may have a size length of 0.1 μm or more and 10 μm or less so that a pattern may be formed on the wafer through an ArF, KrF, and I line reduction exposure apparatus.

또한, 홀패턴(50)은 결함으로부터 약 50㎛ 이내에 위치하고 정상패턴(30)의 중심에 있으며, 정상패턴(30)의 가장자리에서 중심쪽으로 약 0.1㎛ 떨어져 있게 하여 차후 증착 위치 에러를 방지할 수 있도록 한다.
In addition, the hole pattern 50 is located within about 50 μm from the defect and is located at the center of the normal pattern 30, and is spaced about 0.1 μm away from the edge of the normal pattern 30 toward the center to prevent future deposition position error. do.

그리고, 도 3은 본 발명에 의해 빛 차폐패턴이 형성된 포토마스크를 나타낸 도면이다. 3 is a view showing a photomask in which a light shielding pattern is formed according to the present invention.

포토마스크(10)가 하프톤 PSM인 경우에는 정상패턴(30)에서도 빛의 투과가 어느 정도 이루어지고 있기 때문에 하프톤 위상전이를 제거하는 방법말고 그대로 두면서 그 위에 빛 차폐패턴(60)을 형성하여 웨이퍼 상에 이 패턴이 형성되도록 하여 결함 패턴의 위치를 쉽게 찾아 인쇄적성을 분석할 수 있도록 하는 것이다. When the photomask 10 is a halftone PSM, since the light is transmitted to the normal pattern 30 to some extent, the light shielding pattern 60 is formed thereon while leaving the halftone phase transition intact. This pattern is formed on the wafer so that the defect pattern can be easily located and analyzed for printability.

즉, 먼저 포토마스크(10)를 제조하고 나서 결함을 검사한 후나 아니면 리페 어 후에 FIB(Focused Ion Beam) 혹은 레이저 리페어 장치에 포토마스크를 로딩한다. 그런다음 로딩된 포토마스크에서 결함(20)이 있는 위치에서 가까운 위치에 포토마스크(10)의 쿼츠(40) 상에 텅스텐 혹은 카본기가 있는 빛 차폐패턴(60)을 FIB 혹은 레이저 리페어장치로, 보통의 크린 결함 리페어 방법과 마찬가지로 형성한다. That is, the photomask 10 is first manufactured and then inspected for defects, or after repair, the photomask is loaded on a focused ion beam (FIB) or a laser repair apparatus. Then, a light shielding pattern 60 with tungsten or carbon groups on the quartz 40 of the photomask 10 near the position where the defect 20 is located in the loaded photomask is usually a FIB or laser repair apparatus. It is formed in the same manner as the clean defect repair method.

포토마스크(10)에 형성되는 빛 차폐패턴(60)은 카아본기 및 W, Si 등이 포함된 화합물로 형성한다. The light shielding pattern 60 formed on the photomask 10 is formed of a compound including a carbon group and W, Si, and the like.

또한, 빛 차폐패턴(60)은 ArF, KrF, 및 I라인 축소 노광장치를 통해 웨이퍼에 형성되는 패턴이 브리지나 스폿 형태의 이미지가 형성될 수 있도록 한변의 길이가 0.1㎛ 이상 10㎛ 이내로 형성한다. In addition, the light shielding pattern 60 has a length of 0.1 μm or more and 10 μm or less so that the pattern formed on the wafer can form an image of a bridge or a spot formed through the ArF, KrF, and I line reduction exposure apparatus. .

그리고, 빛 차폐패턴(60)이 형성되는 위치는 결함이 발생된 위치에서 약 50㎛ 이내에 위치하고 노출된 쿼츠(40) 패턴 중심에 있으며, 그 주변의 정상패턴(30)에서는 약 0.1㎛이상 떨어져 있도록 하여 차후 원상복구를 위해 FIB 및 레이저 리페어 장치로 리페어 할 경우 정상패턴(30)에 손상을 입히지 않도록 한다.
And, the position where the light shielding pattern 60 is formed is located in the center of the exposed quartz 40 pattern located within about 50 ㎛ from the position where the defect is generated, so that about 0.1 ㎛ or more away from the normal pattern 30 around the In order to prevent the damage to the normal pattern 30 when repairing with a FIB and a laser repair device for later restoration.

위와 같이 포토마스크(10)에 발생된 결함과 웨이퍼 상에 형성된 패턴과 일대일 대응 분석을 하기 위해 결함(20)의 위치를 찾기 어려운 결함을 SEM 화면상에서 사람 눈으로 그 위치를 식별할 수 있도록 크고 식별하기 좋은 패턴을 형성하고 이들 형성된 패턴 주위에 문제의 결함 패턴의 웨이퍼 인쇄적성 영향 정도를 분석할 수 있도록 한다. As described above, defects that are difficult to find the position of the defect 20 for the one-to-one correspondence analysis with the defects generated in the photomask 10 and the pattern formed on the wafer are large and identified so that the human eye can identify the position on the SEM screen. The following good patterns can be formed and the extent of wafer printability impact of the defective pattern in question can be analyzed around these formed patterns.

따라서, 웨이퍼의 인쇄적성을 분석하려고 할 때 인위적으로 형성한 패턴을 먼저 식별한 후 이 패턴의 주변에 위치한 작은 변화의 결함 이미지 혹은 약간의 크기 변화가 일어난 위치에서 결함의 웨이퍼 인쇄적성 영향 정도를 체크할 수 있도록 한다.
Therefore, when attempting to analyze the printability of a wafer, an artificially formed pattern is first identified, and then a defect image of a small change located around the pattern or a degree of influence of the wafer printability of the defect at a position where a slight size change occurs Do it.

도 4는 본 발명에 의해 홀패턴과 빛 차폐패턴을 복구한 상태를 나타낸 포토마스크를 나타낸 도면이다. 4 is a view illustrating a photomask showing a state in which a hole pattern and a light shielding pattern are restored according to the present invention.

웨이퍼에서 충분한 결함 인쇄적성 체크가 끝난 후에는 결함(20)의 리페어가 가능하거나 결함의 영향이 없을 경우에는 포토마스크(10)에 형성한 인위적인 홀패턴(50)과 빛 차폐패턴(60)을 제거하여 원상복구 함으로써 정상적으로 포토마스크(10)를 사용하여 반도체 소자 형성공정에서 사용하도록 한다. After sufficient defect printability check is completed on the wafer, if the defect 20 can be repaired or there is no influence of the defect, the artificial hole pattern 50 and the light shielding pattern 60 formed in the photomask 10 are removed. By restoring the original shape, the photomask 10 is normally used in the semiconductor element formation process.

그러나, 결함(20)에 의한 영향이 심할 경우에는 반도체 소자 형성공정에서 사용하지 않게 된다. However, when the influence by the defect 20 is severe, it is not used in the semiconductor element formation process.

즉, 정상패턴(30)의 임의 중심에 홀패턴(50)을 형성했을 경우에는 카아본 가스물질(70)을 1000Å정도 증착하여 원래 대로 빛이 차폐되도록 한다. That is, when the hole pattern 50 is formed at an arbitrary center of the normal pattern 30, the carbon gas material 70 is deposited by about 1000 mW so that the light is shielded as it is.

그리고, 반대로 쿼츠(40) 패턴위에 카아본 혹은 텅스텐 화합물 등으로 빛 차폐패턴(60)을 형성했을 경우에는 FIB 및 레이저로 이를 다시 제거해 내고 정상의 포토 마스크를 만들어 낸다.On the contrary, when the light shielding pattern 60 is formed of a carbon or tungsten compound on the quartz 40 pattern, the light shielding pattern 60 is removed by FIB and laser to form a normal photo mask.

이와 같이 정상의 포토 마스크로 원상 복구하면서 포토마스크 제조 공정 진행 중에 발생된 이상 결함의 웨이퍼 인쇄적성 테스트를 실시하여 종래에는 불가능한 결함이 웨이퍼에 미치는 영향에 대한 정량 평가가 가능하게 된다.
As described above, a wafer printability test of abnormal defects generated during the photomask manufacturing process while restoring to a normal photo mask is performed, thereby enabling a quantitative evaluation of the effect of defects on the wafer, which is not conventionally possible.

상기한 바와 같이 본 발명은 포토마스크 상에 있는 결함의 위치와 웨이퍼 위치와 일대일 대응분석을 하기 위해서 웨이퍼 상에 포토마스크 패턴을 형성하고, 포토마스크 상에 있는 어떤 결함위치와 그 위치에 상대적으로 대칭 되는 웨이퍼 상의 위치를 쉽게 찾을 수 있도록 하기 위해, 포토 마스크 상의 결함이 발생된 인접지역에 인위적으로 위치 인지 마크패턴을 형성하여, 포토 마스크 결함을 노광하여 웨이퍼상에서 쉽게 찾아가고, 차후 포토마스크의 리페어가 용이하도록 하는 이점이 있다. As described above, the present invention forms a photomask pattern on a wafer in order to perform a one-to-one correspondence analysis with the position of the defect on the photomask and the position of the wafer, and is relatively symmetrical with any defect position on the photomask and its position. In order to make it easy to find the location on the wafer, an artificial position recognition mark pattern is formed in the adjacent area where the defect on the photomask is generated, the photomask defect is exposed and easily found on the wafer, and the repair of the photomask is performed later. There is an advantage to facilitate.

또한, 포토마스크에 임의의 패턴을 형성함에 있어서 별도의 장치를 사용하지 않고 보통의 리페어 장치를 사용하여 진행할 수 있는 이점이 있다. In addition, in forming an arbitrary pattern on the photomask, there is an advantage in that it can proceed using an ordinary repair apparatus without using a separate apparatus.

또한, 웨이퍼에 형성된 결함 위치를 임의의 패턴을 통해 파악함으로써 SEM 등 이미지 표시장치의 로딩에러에 의한 결함 위치의 부정확 혹은 착오를 방지할 수 있는 이점이 있다. In addition, there is an advantage in that the position of the defect formed on the wafer may be identified through an arbitrary pattern to prevent inaccuracy or error in the position of the defect caused by a loading error of the image display apparatus such as SEM.

또한, 포토마스크의 결함에 의한 웨이퍼의 인쇄적성을 분석한 후 포토마스크를 다시 정상적으로 노광공정에서 재사용할 수 있는 이점이 있다. In addition, after analyzing the printability of the wafer due to the defect of the photomask, there is an advantage that the photomask can be reused again in the exposure process normally.

또한, 웨이퍼 인쇄적성 체크를 수시로 함으로써 결함의 다양한 종류에 따른 반도체 소자 제조에 영향을 미치는 결함 등을 분류하여 반도체 생산 제품의 품질 향상 및 수율에 영향을 높일 수 있는 이점이 있다.
In addition, by frequently checking the wafer printability, it is possible to classify defects affecting semiconductor device manufacturing according to various kinds of defects and the like, thereby improving the quality and yield of semiconductor products.

Claims (10)

포토마스크의 결함이 발생된 근처의 정상패턴에 홀패턴을 형성하는 단계와,Forming a hole pattern in a normal pattern near the defect where the photomask defect is generated; 상기 홀패턴이 형성된 포토마스크를 통해 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 단계와, Forming a pattern on the wafer through the photomask on which the hole pattern is formed; 상기 웨이퍼 상에 형성된 패턴을 결함 검사장치로 상기 홀패턴에 의해 형성된 패턴 근처에서 결함에 의한 웨이퍼 인쇄적성을 분석하는 단계와, Analyzing wafer printability due to a defect in a pattern formed on the wafer by a defect inspection apparatus near a pattern formed by the hole pattern; 상기에서 결함에 의한 웨이퍼 인쇄적성을 분석한 후 상기 포토마스크에 형성된 상기 홀패턴에 카아본 가스물질을 증착하는 단계Depositing a carbon gas material on the hole pattern formed in the photomask after analyzing the wafer printability due to the defect; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 분석방법.Defect analysis method of the photomask, characterized in that consisting of. 제 1항에 있어서, 상기 정상패턴은 Cr, MoSiON 및 MoSiN 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 분석방법. The method of claim 1, wherein the normal pattern is made of any one of Cr, MoSiON, and MoSiN. 제 1항에 있어서, 상기 홀패턴은 ArF, KrF 또는 I라인 축소 노광장치를 통해 웨이퍼에 패턴이 형성될 수 있도록 한변의 크기 길이가 0.1㎛ 이상 10㎛ 이내의 크기가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 분석방법. The photoresist of claim 1, wherein the hole pattern has a size length of 0.1 μm or more and 10 μm or less so that a pattern can be formed on a wafer through an ArF, KrF, or I line reduction exposure apparatus. Mask defect analysis method. 제 1항에 있어서, 상기 홀패턴은 결함으로부터 50㎛ 이내에 위치하고 정상패턴의 중심에 있으며, 정상패턴의 가장자리에서 중심쪽으로 0.1㎛ 떨어져 있게 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 분석방법. The method of claim 1, wherein the hole pattern is located within 50 μm from the defect, is located at the center of the normal pattern, and is 0.1 μm away from the edge of the normal pattern toward the center. 제 1항에 있어서, 상기 홀패턴에 증착하는 카아본 가스물질의 두께는 1000Å정도인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 분석방법. The method of claim 1, wherein the thickness of the carbon gas material deposited on the hole pattern is about 1000 μs. 포토마스크의 결함이 발생된 근처에 빛 차폐패턴을 형성하는 단계와, Forming a light shielding pattern near the defect of the photomask, 상기 빛 차폐패턴이 형성된 포토마스크를 통해 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 단계와, Forming a pattern on a wafer through a photomask on which the light shielding pattern is formed; 상기 웨이퍼 상에 형성된 패턴을 결함 검사장치로 상기 빛 차폐패턴에 의해 형성된 패턴 근처에서 결함에 의한 웨이퍼의 인쇄적성을 분석하는 단계와, Analyzing a printability of the wafer due to a defect in a pattern formed on the wafer by a defect inspection apparatus near a pattern formed by the light shielding pattern; 상기에서 결함에 의한 웨이퍼의 인쇄적성을 분석한 후 상기 포토마스크에 형성된 상기 빛 차폐패턴을 제거하는 단계Removing the light shielding pattern formed on the photomask after analyzing the printability of the wafer due to the defect; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 분석방법. Defect analysis method of the photomask, characterized in that consisting of. 제 6항에 있어서, 상기 빛 차폐패턴은 카아본기, W 또는 Si을 포함하는 화합물로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 분석방법. The method of claim 6, wherein the light shielding pattern is formed of a compound including a carbon group, W, or Si. 제 6항에 있어서, 상기 빛 차폐패턴은 ArF, KrF, 또는 I라인 축소 노광장치를 통해 웨이퍼에 형성되는 패턴이 브리지나 스폿 형태의 이미지가 형성될 수 있도록 한변의 길이가 0.1㎛ 이상 10㎛ 이내로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 분석방법. 7. The light shielding pattern of claim 6, wherein the light shielding pattern has a length of 0.1 μm or more and 10 μm so that a pattern formed on the wafer through an ArF, KrF, or I line reduction exposure apparatus can form an image of a bridge or a spot. Forming a defect analysis method of the photomask, characterized in that forming. 제 6항에 있어서, 상기 빛 차폐패턴이 형성되는 위치는 결함이 발생된 위치에서 50㎛ 이내에 위치하고 노출된 쿼츠 패턴 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 분석방법. The method of claim 6, wherein the light shielding pattern is formed at a center of the exposed quartz pattern located within 50 μm from the position where the defect is generated. 제 6항에 있어서, 상기 포토마스크는 하프톤 PSM인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 분석방법. 7. The method of claim 6, wherein the photomask is a halftone PSM.
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