KR100924332B1 - 포토마스크의 브리지 리페어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 포토마스크의 브리지 리페어(bridge repair) 방법은, 투명기판 위에 위상반전막패턴 및 광차단막패턴이 순차적으로 배치되고, 인접한 위상반전막패턴을 브리지시키는 불량패턴을 갖는 포토마스크 전면에 레지스트막을 형성하는 단계와, 레지스트막에 대한 식각으로 불량패턴이 노출되도록 하는 단계와, 그리고 노출된 불량패턴을 제거하는 단계를 포함한다.

포토마스크, 불량패턴, 브리지, 리페어

Description

포토마스크의 브리지 리페어 방법{Method of repairing bridge in photomask}

도 1 내지 도 3은 종래의 포토마스크의 브리지 리페어 방법을 설명하기 위해 나타내 보인 단면도들이다.

도 4 내지 도 8은 본 발명에 따른 포토마스크의 브리지 리페어 방법을 설명하기 위해 나타내 보인 단면도들이다.

본 발명은 포토마스크 제조방법에 관한 것으로서, 특히 포토마스크의 브리지 리페어 방법에 관한 것이다.

반도체소자가 고집적화되면서 웨이퍼상에 형성되는 패턴의 크기가 미세해지고, 이러한 미세한 패턴을 형성하기 위하여 포토마스크를 이용하는 포토리소그라피(photolithography) 공정이 이용되고 있다. 포토마스크에는 여러 가지 종류들이 있지만, 특히 위상반전마스크(phase shift mask)는 마스크상에서 빛의 위상을 적절하게 반전시켜 패턴의 공간주파수를 줄이거나, 가장자리 콘트라스트(contrast)를 증가시키는 간섭효과를 이용하는 것으로서, 이를 이용한 노광공정을 수행하게 되면 높은 해상력이 실현되고 초점심도(depth of focus)가 증가되는 것으로 알려져 있다. 그런데 이와 같은 위상반전마스크를 제조하는 과정에서, 인접한 위상반전막패턴들을 연결시켜 브리지(bridge)를 유발하는 불량패턴이 생길 수 있다. 이와 같은 불량패턴의 존재는 원하는 패턴전사가 이루어지지 않도록 하여 소자 불량을 야기할 수 있다. 따라서 포토리소그라피 공정을 진행하기 전에, 브리지를 유발하는 불량패턴을 제거하여야 한다.

도 1 내지 도 3은 종래의 포토마스크의 브리지 리페어 방법을 설명하기 위해 나타내 보인 단면도들이다.

도 1을 참조하면, 쿼츠와 같은 투명기판(100) 위에 위상반전막패턴(110) 및 광차단막패턴(120)이 순차적으로 배치된다. 위상반전막패턴(110)은 몰리브데늄실리콘나이트라이드(MoSiN)막일 수 있고, 광차단막패턴(120)은 크롬(Cr)막일 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 이와 같은 포토마스크를 제조하는 과정에서 인접하는 위상반전막패턴(110)에 브리지를 유발하는 불량패턴(112)이 발생할 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 불량패턴(112)을 제거하기 위하여, 레이저빔(222)을 불량패턴(112)에 조사한다. 경우에 따라서는 레이저빔(222) 대신에 이온빔을 사용할 수도 있다. 이때 다른 정상패턴을 보호하기 위해 개구부를 갖는 차단막(210)을 사용한다. 레이저빔(222)은 차단막(210)의 개구부를 통해 불량패턴(112)에 조사되고, 이에 따라 불량패턴(112)은 제거된다. 그런데 차단막(210)의 정렬이 부정확한 경우, 차단막(210)의 개구부를 통과한 레이저빔(224)이 불량패턴(112) 외에 인접한 광차단막패턴(120)에 조사될 수도 있다. 이 경우 도 3에 나타낸 바와 같이, 도면에 서 "310"으로 나타낸 바와 같이 정상이어야 할 패턴이 손상되는 경우가 발생할 수 있으며, 또한 도면에서 "320"으로 나타낸 바와 같이, 투명기판(100)의 표면손상도 발생할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 정상패턴 및 투명기판의 손상 없이 브리지를 리페어할 수 있도록 하는 포토마스크의 브리지 리페어 방법을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 포토마스크의 브리지 리페어 방법은, 투명기판 위에 위상반전막패턴 및 광차단막패턴이 순차적으로 배치되고, 인접한 위상반전막패턴을 브리지시키는 불량패턴을 갖는 포토마스크 전면에 레지스트막을 형성하는 단계; 상기 레지스트막에 대한 식각으로 상기 불량패턴이 노출되도록 하는 단계; 및 상기 노출된 불량패턴을 제거하는 단계를 포함한다.

상기 위상반전막패턴은 몰리브데늄실리콘나이트라이드(MoSiN)막이고, 상기 광차단막은 크롬(Cr)막일 수 있다.

상기 불량패턴이 노출되도록 하는 단계 및 노출된 불량패턴을 제거하는 단계는 건식식각방법을 사용하여 수행할 수 있다.

이 경우, 상기 건식식각방법은 상기 노출된 불량패턴이 제거될 때까지 상기 광차단막패턴에 대한 식각이 방지되도록 상기 레지스트막과 광차단막패턴 사이의 충분한 식각선택비를 갖는 식각가스를 사용하여 수행하는 것이 바람직하다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다.

도 4 내지 도 8은 본 발명에 따른 포토마스크의 브리지 리페어 방법을 설명하기 위해 나타내 보인 단면도들이다.

도 4를 참조하면, 쿼츠와 같은 투명기판(100) 위에 위상반전막패턴(110) 및 광차단막패턴(120)이 순차적으로 배치된다. 위상반전막패턴(110)은 몰리브데늄실리콘나이트라이드(MoSiN)막일 수 있고, 광차단막패턴(120)은 크롬(Cr)막일 수 있다. 비록 본 실시예에서는 위상반전마스크 구조를 예를 들었지만, 다른 종류의 포토마스크에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다는 것은 당연하다. 상기 포토마스크 형성을 위해, 먼저 투명기판(100) 위에 위상반전막 및 광차단막을 순차적으로 형성한 후, 광차단막 위에 레지스트막패턴을 형성한다. 그리고 이 레지스트막패턴을 이용한 식각으로 광차단막패턴(120) 및 위상반전막패턴(110)을 형성한다. 광차단막패턴(120) 형성을 위한 식각시 파티클(particle)이 식각되어야 할 위상반전막 위에 있게 되는 경우, 그 아래에 위치하는 위상반전막에 대한 식각이 이루어지지 않으며, 그 결과 브리지를 유발하는 불량패턴(412)이 발생하게 된다. 이와 같은 불량패턴(412)은 포토마스크 제조공정의 다른 과정중에도 발생될 수 있다는 것은 당연하다.

도 5를 참조하면, 상기 불량패턴(412) 제거를 위해 먼저 전면에 레지스트 막(500)을 형성한다. 이 레지스트막(500)에 의해 투명기판(400), 위상반전막패턴(410), 불량패턴(412) 및 광차단막패턴(420)은 모두 덮인다. 레지스트막(500)은 통상의 포토레지스트막일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 6을 참조하면, 도면에서 화살표(600)로 나타낸 바와 같이, 전면에 플라즈마 건식식각방법에 따른 식각을 수행한다. 이때 식각가스로서 레지스트막(500)과 광차단막패턴(420) 사이의 충분한 식각선택비를 갖는 가스를 사용한다. 즉 레지스트막(500)에 대한 식각이 이루어지는 동안 광차단막패턴(420)에 대한 식각은 거의 일어나지 않도록 할 정도면 된다. 식각가스의 종류는 광차단막패턴(420)을 구성하는 물질 종류와 레지스트막(500) 종류에 따라 결정된다. 이와 같은 식각에 의해 불량패턴(412)의 표면은 노출되며, 동시에 다른 영역에서는 레지스트막(500)이 불량패턴(412)의 두께만큼 남아있게 된다.

도 7을 참조하면, 도면에서 화살표(700)로 나타낸 바와 같이, 건식식각방법에 따른 식각을 계속 수행한다. 이 식각은 불량패턴(도 6의 412) 및 레지스트막(500)에 대해 이루어지며, 따라서 노출되어 있던 불량패턴(도 6의 412)은 제거되며, 레지스트막(500) 또한 거의 제거되거나 또는 얇은 두께로 남게 된다.

도 8을 참조하면, 상기 식각을 계속 수행하여 남아있는 레지스트막(도 7의 500)을 제거하여 투명기판(400)의 표면이 노출되도록 한다. 그러면 정상패턴 및 투명기판에 대한 손상없이 브리지를 유발하는 불량패턴이 모두 제거된 포토마스크를 얻을 수 있다. 비록 본 실시예에서는 플라즈마 건식식각을 사용하였지만, 경우에 따라서는 레이저빔이나 이온빔을 이용할 수도 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 포토마스크의 브리지 리페어 방법에 따르면, 레지스트막이 정상패턴에 대한 보호막 역할을 수행함으로써 정상패턴 및 투명기판의 손상 없이 브리지를 유발하는 불량패턴 제거를 용이하게 수행할 수 있다는 이점이 제공된다.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 당연하다.

Claims (4)

1. 투명기판 위에 위상반전막패턴 및 광차단막패턴이 순차적으로 배치되고, 인접한 위상반전막패턴을 브리지시키는 불량패턴을 갖는 포토마스크 전면에 레지스트막을 형성하는 단계;

   상기 위상반전막패턴 사이에 상기 레지스트막이 채워지면서 상기 불량패턴이 노출되도록 상기 레지스트막에 대한 제1 식각을 수행하는 단계; 및

   상기 노출된 불량패턴 및 상기 위상반전막패턴 사이의 레지스트막이 제거되도록 상기 레지스트막 및 불량패턴에 대한 제2 식각을 수행하는 단계를 포함하는 포토마스크의 브리지 리페어 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 위상반전막패턴은 몰리브데늄실리콘나이트라이드(MoSiN)막이고, 상기 광차단막은 크롬(Cr)막인 포토마스크의 브리지 리페어 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 식각 및 제2 식각은 건식식각방법을 사용하여 수행하는 포토마스크의 브리지 리페어 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 건식식각방법은 상기 노출된 불량패턴이 제거될 때까지 상기 광차단막 패턴에 대한 식각이 방지되도록 상기 레지스트막과 광차단막패턴 사이의 충분한 식각선택비를 갖는 식각가스를 사용하여 수행하는 포토마스크의 브리지 리페어 방법.

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