KR100850113B1 - 포토 레지스트 패턴의 결함 검출 방법 - Google Patents

포토 레지스트 패턴의 결함 검출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포토 레지스트 패턴의 결함을 검출한다는 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 테스트 기판 상에 포지티브형 포토 레지스트를 도포한 후 그에 따른 패턴의 오목한 부분에 대해 광학 검사 장치를 이용하여 패턴의 결함을 검출하는 종래 방법과는 달리, 테스트 기판 상에 네거티브형 포토 레지스트를 도포하고, 도포된 포토 레지스트에 특정 마스크에 따라 자외선을 조사하며, 자외선이 조사된 포토 레지스트를 특정 현상액과 반응시켜 포토 레지스트 패턴을 형성하고, 형성된 포토 레지스트 패턴에 자외선 레이저를 조사하여 스캐터링된 각각의 레이저를 검출하며, 검출된 각각의 레이저에 따라 포토 레지스트 패턴의 결함을 검출함으로써, 다양한 패턴을 형성하기 위한 포토 레지스트 패턴의 결함을 효과적으로 검출할 수 있는 것이다.
광학 검사 장치, 포지티브형 포토 레지스트, 네거티브형 포토 레지스트

Description

포토 레지스트 패턴의 결함 검출 방법{METHOD FOR DETECTING DEFECT OF PHOTO-RESIST PATTERN}
도 1은 종래에 따라 포토레지스트 패턴의 결함을 검출하는데 적합한 광학 검사 장치의 개략적인 구성도,
도 2a 내지 도 2c는 종래 방법에 따라 포토레지스트 패턴의 결함을 검출하는 과정을 나타낸 도면,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 포토레지스트 패턴의 결함을 검출하는 과정을 나타낸 도면.
본 발명은 포토 레지스트 패턴의 결함을 검출하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광학 검사 장치를 이용하여 포토 레지스트 패턴의 결함을 검출하는데 적합한 포토 레지스트 패턴의 결함 검출 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 반도체 소자의 디자인 룰(design-rule)이 지속적으로 감소함에 따라 소자 분리막, 콘택홀 등의 형성 과정에서 포토 레지스트 패턴의 결함으로 인한 불량 패턴이 형성되며, 이러한 불량 패턴은 광학 검사(Optical Inspection) 장치의 검출 비율(Detection Rate)이 현저하게 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.
특히, 반도체 소자의 제조 공정 완료 이후에 테스트하는 과정에서 스크린(screen)되는 경우가 발생하여 반도체 소자의 품질과 레티클(Reticle) 정품 여부를 판단하기 어려운 문제점이 발생한다.
도 1은 종래에 따라 포토레지스트 패턴의 결함을 검출하는데 적합한 광학 검사 장치의 개략적인 구성도이고, 도 2a 내지 도 2c는 종래 방법에 따라 포토레지스트 패턴의 결함을 검출하는 과정을 나타낸 도면으로서, 이들 도면을 참조하여 종래에 따른 포토레지스트 패턴의 검출 방법을 설명한다.
도 1과 도 2a 내지 도2c를 참조하면, 광학 검사 장치는 단파장의 UV 레이저를 반도체 기판(100)에 조사하는 레이저 조사기(102)와, 다수의 검출기(104/1-104/3)를 포함하는데, 레이저 조사기(102)를 통해 단파장의 UV 레이저가 반도체 기판(100)에 조사되어 각각의 스캐터링(scattering) 각도에 따라 스캐터링되며, 다수의 검출기(104/1-104/3) 각각을 통해 스캐터링된 레이저를 스캐닝(scanning)하여 검출하고, 이에 따라 반도체 기판(100)의 특정 패턴의 위치를 검출하게 된다.
이러한 광학 검사 장치를 이용하여 소자 분리막, 콘택홀 등의 패턴을 형성하기 위한 포토 레지스트 패턴의 결함을 검출하게 되는데, 도 2a에 도시한 바와 같이 테스트 기판(200) 상에 포지티브(positive) 형 포토 레지스트(202)를 도포한 후, 소정의 마스크에 따라 자외선(deep UV 또는 middle UV)를 조사하여 통과된 빛이 포토레지스트(202)와 반응한 부분(204)이 형성되고, 도 2b에 도시한 바와 같이 현상 액을 통해 반응한 부분(204)이 제거되며, 이에 따라 포토레지스트 패턴(202a)이 형성된다.
이에 따라, 도 2c에 도시한 바와 같이 광학 검사 장치의 레이저 조사기(102)를 통해 단파장의 UV 레이저가 테스트 기판(200) 상의 포토 레지스트 패턴(202a)에 조사된다. 이 후, UV 레이저가 포토 레지스트 패턴(202a) 표면에서 각각 스캐터링(scattering) 각도에 따라 스캐터링되고, 다수의 검출기(104/1-104/3) 각각을 통해 스캐터링된 레이저를 스캐닝(scanning)하여 검출하며, 이에 따라 테스트 기판(200)의 특정 패턴의 오목한 부분에 대한 위치를 검출하게 된다.
하지만, 종래 방법에 따른 포토 레지스트 패턴 검출 방법에서는 테스트 기판에 포지티브형 포토 레지스트를 도포함으로써, 현상액을 통해 제거된 부분에 대한 패턴의 결함을 검출해야 하기 때문에 그 검출 비율이 극히 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 테스트 기판에 네거티브형 포토 레지스트를 도포하여 그에 따른 포토레지스트 패턴의 결함을 효과적으로 검출할 수 있는 포토 레지스트 패턴의 결함 검출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 특정 패턴 형성을 위한 포토 레지스트 패턴에 대한 결함을 검출하는 방법으로서, 테스트 기판 상에 네거티브형 포토 레지스트를 도포하는 단계와, 상기 도포된 포토 레지스트에 특정 마스크에 따라 자외선을 조사하는 단계와, 상기 자외선이 조사된 포토 레지스트를 특정 현상액과 반응시켜 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 형성된 포토 레지스트 패턴에 자외선 레이저를 조사하여 스캐터링된 각각의 레이저를 검출하는 단계와, 상기 검출된 각각의 레이저에 따라 상기 포토 레지스트 패턴의 결함을 검출하는 단계를 포함하는 포토 레지스트 패턴의 결함 검출 방법을 제공한다.
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 기술요지는, 테스트 기판 상에 네거티브형 포토 레지스트를 도포하고, 도포된 포토 레지스트에 특정 마스크에 따라 자외선을 조사하며, 자외선이 조사된 포토 레지스트를 특정 현상액과 반응시켜 포토 레지스트 패턴을 형성하고, 형성된 포토 레지스트 패턴에 자외선 레이저를 조사하여 스캐터링된 각각의 레이저를 검출하며, 검출된 각각의 레이저에 따라 포토 레지스트 패턴의 결함을 검출한다는 것으로, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 포토레지스트 패턴의 결함을 검출하는 과정을 나타낸 도면으로서, 이들 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토 레지스트 패턴의 검출 방법을 설명한다. 여기에서는, 도 1에 도시한 바와 같은 광학 검사 장치를 참조하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이 광학 검사 장치는 단파장의 UV 레이저를 반도체 기판(100)에 조사하는 레이저 조사기(102)와, 다수의 검출기(104/1-104/3)를 포함하는데, 레이저 조사기(102)를 통해 단파장의 UV 레이저가 반도체 기판(100)에 조사되어 각각의 스캐터링(scattering) 각도에 따라 스캐터링되며, 다수의 검출기(104/1-104/3) 각각을 통해 스캐터링된 레이저를 스캐닝(scanning)하여 검출하고, 이에 따라 반도체 기판(100)의 특정 패턴의 위치를 검출하게 된다.
이러한 광학 검사 장치를 이용하여 소자 분리막, 콘택홀 등의 패턴을 형성하기 위한 포토 레지스트 패턴의 결함을 검출하게 되는데, 도 3a에 도시한 바와 같이 테스트 기판(300) 상에 네거티브(negative) 형 포토 레지스트(302)를 예를 들면, 스핀 코팅 등의 방식으로 도포한 후, 특정 마스크에 따라 자외선(deep UV 또는 middle UV)를 조사하여 통과된 빛이 포토레지스트(302)와 반응한 부분(304)이 형성되고, 도 3b에 도시한 바와 같이 현상액을 통해 반응한 부분(304)을 제외한 부분이 제거되며, 이에 따라 포토레지스트 패턴(302a)이 형성된다.
이에 따라, 도 1에 도시된 광학 검사 장치의 레이저 조사기(102)를 통해 단파장의 UV(자외선) 레이저가 도 3c에 도시한 바와 같은 테스트 기판(300) 상의 포토 레지스트 패턴(302a)에 조사된다. 이 후, UV 레이저가 포토 레지스트 패턴(302a)의 위로 돌출된 부분에서 각각 스캐터링(scattering) 각도에 따라 스캐터링되고, 도 1에 도시된 광학 검사 장치의 다수의 검출기(104/1-104/3) 각각을 통해 스캐터링된 레이저를 스캐닝(scanning)하여 검출하며, 이에 따라 도 3c에 도시된 테스트 기판(300)의 특정 패턴의 위치를 검출하게 된다. 이 때, 이 후에 형성된 소자 분리막, 콘택홀 등을 형성하기 위한 패턴에 따른 형성 영역은 위로 돌출된 부분에 형성되기 때문에 광학 검사 장치를 이용한 포토 레지스트 패턴에 따른 결함을 최소화할 수 있다.
따라서, 테스트 기판 상에 네거티브형 포토 레지스트를 도포한 후 특정 마스크에 따라 자외선을 조사하고, 조사되지 않은 부분이 현상액과의 반응을 통해 제거되어 포토 레지스트 패턴을 형성한 후, 그 포토 레지스트 패턴에 UV 레이저를 조사하여 패턴 상부에서 스캐터링된 레이저를 검출하며, 검출된 레이저를 통해 포토 레지스트 패턴의 결함을 검출할 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 테스트 기판 상에 포지티브형 포토 레지스트를 도포한 후 그에 따른 패턴의 오목한 부분에 대해 광학 검사 장치를 이용하여 패턴의 결함을 검출하는 종래 방법과는 달리, 테스트 기판 상에 네거티브형 포토 레지스트를 도포하고, 특정 마스크에 따라 자외선을 조사하며, 특정 현상액과 반응시켜 포토 레지스트 패턴을 형성하고, 형성된 포토 레지스트 패턴에 자외선 레이저를 조사하여 스캐터링된 각각의 레이저를 검출하며, 검출된 각각의 레이저에 따라 포토 레지스트 패턴의 결함을 검출함으로써, 다양한 패턴을 형성하기 위한 포토 레지스트 패턴의 결함을 효과적으로 검출할 수 있다.

Claims (2)

  1. 특정 패턴 형성을 위한 포토 레지스트 패턴에 대한 결함을 검출하는 방법으로서,
    테스트 기판 상에 네거티브형 포토 레지스트를 도포하는 단계와,
    상기 도포된 포토 레지스트에 특정 마스크에 따라 자외선을 조사하는 단계와,
    상기 자외선이 조사된 포토 레지스트를 특정 현상액과 반응시켜 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 형성된 포토 레지스트 패턴에 자외선 레이저를 조사하여 스캐터링된 각각의 레이저를 검출하는 단계와,
    상기 검출된 각각의 레이저에 따라 상기 포토 레지스트 패턴의 결함을 검출하는 단계
    를 포함하는 포토 레지스트 패턴의 결함 검출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캐터링된 각각의 레이저를 검출하는 단계는, 상기 포토 레지스트 패턴에서 위로 돌출된 부분의 위치에 따라 스캐터링된 각각의 레이저를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 포토 레지스트 패턴의 결함 검출 방법.
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