KR100930380B1 - How to fix defects in the photomask - Google Patents
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Abstract
본 발명의 포토마스크의 결함 수정방법은, 소정의 회로패턴을 전사하기 위한 물질막 패턴과, 물질막 패턴 사이에 형성된 결함을 구비한 포토마스크 기판 상에, 결함을 제거하기 위한 소정의 식각공정에서 물질막 패턴에 대해 식각선택비를 갖는 물질로 상기 결함을 노출시키는 식각방지막을 형성하는 단계, 그리고 결함을 식각하여 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다.The defect correction method of the photomask of the present invention is performed in a predetermined etching process for removing defects on a photomask substrate having a material film pattern for transferring a predetermined circuit pattern and a defect formed between the material film patterns. And forming an etch stop layer exposing the defect with a material having an etch selectivity with respect to the material layer pattern, and etching the defect to remove the defect.
포토마스크, 결함수정, 이온빔, 결함, 스페이서 Photomask, defect correction, ion beam, defect, spacer
Description
도 1은 포토마스크에 발생한 결함을 수정하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a process of correcting a defect occurring in a photomask.
도 2 내지 도 4b는 본 발명에 의한 포토마스크의 결함 수정방법을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다.2 to 4b are diagrams for explaining a defect correction method of a photomask according to the present invention.
본 발명은 반도체소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 포토마스크 상에 생긴 결함을 포토마스크 기판 상의 패턴의 손상없이 제거할 수 있는 포토마스크의 결함 수정방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for correcting a defect of a photomask that can remove defects on a photomask without damaging a pattern on a photomask substrate.
포토리소그래피(photolithography) 공정이란 웨이퍼 상에 포토레지스트를 균일하게 도포하고, 노광장비를 사용하여 마스크 혹은 레티클(reticle) 상의 패턴을 축소 투영 노광시킨 후, 현상과정을 거쳐 2차원의 포토레지스트 패턴을 형성시키기까지의 모든 공정을 말한다. 포토마스크의 패턴은 웨이퍼 패턴의 원판이라 할 수 있기 때문에 반도체 제조공정에서의 포토마스크는 소자의 집적도가 높아질수록 그 중요성이 더욱 높아진다. 이와 같이 반도체 제조시 매우 중요한 원재료로 사용되는 포토마스크는 마스크 기판 위에 반도체의 미세회로를 형상화한 것이다. 즉, 투명한 마스크기판 상층에 도포된 광차단막을 이용하여 반도체 집적회로를 실제 크기의 1 ~ 5배로 패턴화한 것을 말한다.The photolithography process is to uniformly apply a photoresist onto a wafer, reduce and project a pattern on a mask or a reticle using an exposure apparatus, and then develop a two-dimensional photoresist pattern through a developing process. All the steps up to the process. Since the pattern of the photomask can be referred to as the original pattern of the wafer pattern, the photomask in the semiconductor manufacturing process becomes more important as the degree of integration of devices increases. As such, a photomask used as a very important raw material in semiconductor manufacturing is a shape of a microcircuit of a semiconductor on a mask substrate. That is, the semiconductor integrated circuit is patterned by 1 to 5 times the actual size by using the light blocking film applied on the transparent mask substrate.
그런데, 포토마스크에는 포토마스크의 패턴 크기 불량 또는 잔류물과 같은 결함이 발생할 수 있으며, 이와 같은 포토마스크에서의 패턴의 결함은 결국 노광공정을 통해 그 패턴이 전사되는 포토레지스트에서 패턴 크기의 이상을 일으키게 된다. 포토마스크의 패턴 크기 불량은 웨이퍼 상에 구현되는 집적회로에 직접적으로 영향을 미치기 때문에 관리가 중요시된다. However, defects such as pattern size defects or residues in the photomask may occur in the photomask, and defects in the pattern in the photomask may eventually cause abnormalities in the pattern size in the photoresist to which the pattern is transferred through an exposure process. Will be raised. Management is important because the poor pattern size of the photomask directly affects the integrated circuit implemented on the wafer.
도 1은 포토마스크에 발생한 결함을 수정하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a process of correcting a defect occurring in a photomask.
도 1을 참조하면, 석영(Qz)과 같은 투명한 기판(100) 상에 투과하는 빛의 위상을 반전시키기 위하여 위상반전막(102)이 형성되어 있고, 상기 위상반전막 상에는 웨이퍼 상에 전사할 집적회로 패턴을 이루는 차광막(104)이 형성되어 있다. 상기 위상반전막(102) 사이에 결함(106)이 발생되어 있다. 상기 결함(106)은 상기 위상반전 물질을 증착한 후 패터닝하는 과정에서 발생될 수 있다. 종래에는 이러한 결함(106)을 제거하기 위하여 이온빔발생장치(110)로부터 이온빔(112)을 상기 결함(106) 부위에 조사하고 이와 함께 적절한 가스를 공급하여 결함부위를 제거하였다.Referring to FIG. 1, a
그런데, 이온빔을 이용하여 결함부위를 식각하는 과정에서 기판(100)이 손상될 수 있음은 물론 위상반전막(102) 또는 차광막(104)에도 영향을 줄 수 있으며, 미스얼라인(mis-align)이 발생할 경우 큰 문제가 발생할 수 있다. 이 경우 포토마스크의 패턴 크기뿐만 아니라 투과광의 위상에 문제를 일으킬 수 있으며 패턴불량의 원인이 될 수 있다.However, the
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 포토마스크 상의 물질막 패턴의 측면에 스페이서 형태의 식각방지막을 형성함으로써 결함을 수정 및 제거하는 과정에서 물질막 패턴의 손상을 방지하여 패턴불량 등의 문제를 방지할 수 있는 포토마스크 결함 수정방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to form a spacer-type etching prevention layer on the side of the material film pattern on the photomask to prevent damage of the material film pattern in the process of correcting and removing defects to prevent problems such as pattern defects It is to provide a photomask defect correction method.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 포토마스크의 결함 수정방법은, 소정의 회로패턴을 전사하기 위한 물질막 패턴과, 상기 물질막 패턴 사이에 형성된 결함을 구비한 포토마스크 기판 상에, 결함을 제거하기 위한 소정의 식각공정에서 물질막 패턴에 대해 식각선택비를 갖는 물질로 상기 결함을 노출시키는 식각방지막을 형성하는 단계; 및 결함을 식각하여 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, a method for correcting a defect of a photomask according to the present invention, on a photomask substrate having a material film pattern for transferring a predetermined circuit pattern and a defect formed between the material film pattern, Forming an etch stop layer exposing the defect with a material having an etch selectivity with respect to a material film pattern in a predetermined etching process to remove the defect; And removing the defect by etching.
상기 물질막 패턴은 투과광의 위상을 반전시키기 위한 위상반전막과 상기 회로패턴을 이루는 차광막패턴으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 위상반전막은 몰리브덴실리콘질화막(MoSiN)으로 형성하고, 상기 차광막패턴은 크롬(Cr)으로 형성할 수 있다.The material layer pattern may include a phase inversion layer for inverting a phase of transmitted light and a light blocking layer pattern constituting the circuit pattern. In this case, the phase inversion film may be formed of molybdenum silicon nitride (MoSiN), and the light shielding pattern may be formed of chromium (Cr).
그리고, 상기 식각방지막을 형성하는 단계는, 상기 물질막 패턴이 형성된 포토마스크 기판 상에 상기 결함을 제거하기 위한 소정의 식각공정에서 상기 물질막 패턴에 대해 식각선택비를 갖는 식각방지물질막을 형성하는 단계와, 상기 식각방지물질막을 에치백하여 상기 물질막 패턴의 측벽에 결함을 노출시키는 스페이서 모양의 식각방지막을 형성하는 단계로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 결함을 제거하는 단계는 건식식각 방법으로 이루어질 수 있다.The forming of the etch stop layer may include forming an etch stop material layer having an etch selectivity with respect to the material layer pattern in a predetermined etching process for removing the defect on the photomask substrate on which the material layer pattern is formed. And etching back the etch stop layer to form a spacer-type etch stop layer exposing defects on sidewalls of the material layer pattern. At this time, the step of removing the defect may be made by a dry etching method.
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이하, 첨부된 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 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below.
도 2 내지 도 4b는 본 발명에 의한 포토마스크의 결함 수정방법을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다.2 to 4b are diagrams for explaining a defect correction method of a photomask according to the present invention.
도 2를 참조하면, 마스크 기판(200) 상에 투과광의 위상을 반전시키기 위하여 예컨대 몰리브덴실리콘질화막(MoSiN)으로 이루어진 위상반전막(202)과, 예컨대 크롬(Cr)으로 이루어진 차광막패턴(204)을 통상의 방법으로 형성한다. 상기 차광막패턴(204)은 웨이퍼 상에 전사될 집적회로 패턴을 이루고 있다. 상기 위상반전막(202)을 패터닝하는 과정에서 기판(200) 상에 결함(206)이 발생될 수 있다.Referring to FIG. 2, in order to invert the phase of transmitted light on the
다음에, 차광막패턴(204)이 형성된 기판의 결과물 상에 소정 두께의 식각방지막(208)을 형성한다. 상기 식각방지막(208)은, 예컨대 상기 결함(206)을 제거하기 위한 이온빔을 이용한 식각공정에서 위상반전막(202)에 대해 식각선택비를 가짐으로써 위상반전막(202)을 보호할 수 있는 물질로 형성한다. 상기 식각방지막(208) 의 두께는 상기 식각과정에서 식각방지막으로서의 역할을 충분히 할 수 있을 정도의 두께가 바람직하다.Next, an
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 식각방지막에 대해 에치백을 수행함으로써 상기 위상반전막(202)의 측벽에 스페이서 형태의 식각방지막(208)이 형성되도록 한다. 상기 에치백 공정은 결함(206)이 노출될 때까지 수행하며, 식각방지막의 종류에 따라 적절한 조건으로 수행할 수 있다.Referring to FIGS. 3A and 3B, an etch-
도 3a는 단면을 나타내고, 도 3b는 평면을 나타낸다. 도 3b를 참조하면, 차광막패턴(204) 하부에 형성된 위상반전막의 측면을 식각방지막을 감싸고 있으며 결함(206) 부위는 노출되어 있음을 알 수 있다.3A shows a cross section and FIG. 3B shows a plane. Referring to FIG. 3B, it can be seen that the side surface of the phase inversion film formed under the light
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 결함 부위가 노출된 상기 포토마스크에 대해 식각가스를 사용한 건식식각을 수행하여 결함을 제거한다. 상기 위상반전막(202)의 측면을 스페이서 형태의 식각방지막(208)이 감싸고 있기 때문에 상기 식각공정에서 위상반전막(202)은 식각 또는 손상되지 않고 결함 부위만 제거된다. 도 4b는 평면도로서, 결함이 제거되었음을 나타내고 있다.4A and 4B, a defect is removed by performing dry etching using an etching gas on the photomask having the defect portion exposed. Since the side surface of the
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 포토마스크 결함 수정방법에 따르면, 포토마스크 상에 발생된 결함을 제거하기 전에 기판 상에 형성되어 있는 패턴을 보호하기 위한 식각방지막을 스페이서 형태로 형성한 후 결함제거 공정을 수행한다. 따라서, 결함을 제거하기 위한 공정에서 실수 또는 미스얼라인으로 인한 기판 또는 패턴의 손상을 방지할 수 있다.As described above, according to the method for correcting a photomask defect according to the present invention, before removing the defect generated on the photomask, the defect is formed after forming an etch barrier layer in the form of a spacer to protect the pattern formed on the substrate. Perform the removal process. Therefore, damage to the substrate or pattern due to mistakes or misalignments in the process for removing defects can be prevented.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 당연하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.
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