KR100980060B1 - Method for inspection in photomask - Google Patents
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Abstract
본 발명의 포토마스크의 검사방법은, 메인 셀 영역 및 프레임 영역을 포함하는 설계 레이아웃의 배치도를 준비하는 단계; 기판 상에 설계 레이아웃의 배치도를 적용한 1차 패터닝을 진행하여 기판의 프레임 영역 상에 위상반전막 패턴 및 광차단막 패턴을 형성하는 단계; 기판 상에 스텝퍼용 마스크 잡 데이터 및 스텝퍼를 적용한 2차 패터닝을 진행하여 프레임 영역의 위상반전막 패턴을 일부 노출시켜 모니터링 패턴이 형성하는 단계; 광차단막 패턴을 다크(dard) 영역으로 인식하게 설정하고, 위상반전막 패턴 및 기판을 클리어(clear) 영역으로 인식하게 광 보정을 진행하는 단계; 기판 상에 형성된 모니터링 패턴과 2차 패터닝의 설계 데이터가 일치하게 바이어스 차이를 조절하여 설정하는 단계; 및 바이어스 차이가 조절된 모니터링 패턴 상에 패턴 검사를 진행하여 모니터링 패턴의 이물 존재 여부를 검사하는 단계를 포함한다. The inspection method of the photomask of the present invention comprises the steps of preparing a layout of a design layout including a main cell region and a frame region; Forming a phase shift pattern and a light shield pattern on a frame region of the substrate by performing first patterning by applying a layout of a design layout on the substrate; Performing second patterning by applying the stepper mask job data and the stepper on the substrate to partially expose the phase shift pattern of the frame region to form a monitoring pattern; Setting the light blocking layer pattern to be recognized as a dark region, and performing light correction to recognize the phase inversion layer pattern and the substrate as a clear region; Adjusting and setting the bias difference so that the monitoring pattern formed on the substrate and the design data of the secondary patterning coincide; And inspecting whether a foreign material is present in the monitoring pattern by performing a pattern inspection on the monitoring pattern in which the bias difference is adjusted.
스텝퍼용 마스크 잡 데이터, 2차 패터닝, 패턴 검사 Mask job data for stepper, secondary patterning, pattern inspection
Description
본 발명은 포토마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포토마스크의 검사방법에 관한 것이다. The present invention relates to a photomask, and more particularly to a method for inspecting a photomask.
반도체 소자를 제조하는 과정은 웨이퍼 상에 실제 형성하고자 하는 회로 패턴의 레이아웃(layout)을 포토마스크(photomask) 상에 구현하고, 구현된 레이아웃 패턴을 노광 과정을 이용하여 웨이퍼 상에 전사하여 진행하고 있다. 최근 반도체 소자의 집적도가 높아지면서 디자인 룰(design rule)이 감소함에 따라 웨이퍼 상에 형성하고자하는 패턴의 크기 또한 축소되고 있다. 이에 따라 포토마스크 상에 웨이퍼에 전사할 미세 패턴들을 정확하게 형성하는 것이 중요하다. 이와 함께 포토마스크 상에 형성된 미세 패턴들이 정확하게 형성되었는지 또는 미세 패턴을 형성하는 과정에서 결함이 발생되었는지를 검사하는 검사(inspection) 공정이 필요하다. 포토마스크에 형성된 패턴에 대한 검사 공정은 마스크 검사 장비를 이용하여 수행되고 있다. In the process of manufacturing a semiconductor device, a layout of a circuit pattern to be actually formed on a wafer is implemented on a photomask, and the implemented layout pattern is transferred onto a wafer using an exposure process. . Recently, as the degree of integration of semiconductor devices increases, the size of a pattern to be formed on a wafer is also reduced as the design rule decreases. Therefore, it is important to precisely form the fine patterns to be transferred to the wafer on the photomask. In addition, an inspection process for checking whether the fine patterns formed on the photomask are correctly formed or a defect occurs in the process of forming the fine patterns is required. The inspection process for the pattern formed on the photomask is performed using a mask inspection equipment.
일반적으로 마스크 상에 패턴을 형성한 다음 진행하고 있는 마스크 검사 방법은, 설계 데이터 즉, 데이터베이스의 데이터(Data Base data)를 실제 마스크 상 에 형성된 패턴과 비교하여 검사하는 방법이다. 구체적으로, 기판 상에 광차단막 또는 위상반전막을 형성한 다음, 검사 장치에서 광차단막 또는 위상반전막은 다크(dark) 영역으로 인식하고, 기판은 클리어(clear) 영역으로 인식하게 설정한 다음, 투과 광원을 패턴 상에 조사하여 검사하고 있다. 이와 함께 서로 다른 다이(die, 또는 칩)와 다이를 검사하는 방법으로는 메인 셀(main cell) 영역을 검사하는 방식으로 진행하고 있다. 한편, 위상반전마스크를 형성하는 과정에서 2차 패터닝(second patterning) 공정을 전자빔(E-Beam) 노광 장치에서 진행하면, 정전기에 의해 유발된 결함과 같은 문제가 발생할 수 있다. 이를 개선하기 위해 스텝퍼(stepper)를 사용하여 2차 패터닝 공정을 진행하고 있으나, 스텝퍼용 마스크 잡 데이터(job data)를 형성하는데 어려움이 있다. In general, a mask inspection method which is performed after forming a pattern on a mask is a method of inspecting design data, that is, data of a database (Data Base data) by comparing with a pattern formed on an actual mask. Specifically, after the light blocking film or the phase inversion film is formed on the substrate, the inspection apparatus recognizes the light blocking film or the phase inversion film as a dark area, sets the substrate to be recognized as a clear area, and then transmits the light source. Is examined by inspecting on a pattern. In addition, a method of inspecting different dies (dies or chips) and dies is performed by inspecting a main cell region. Meanwhile, when the second patterning process is performed in the E-Beam exposure apparatus in the process of forming the phase inversion mask, problems such as defects caused by static electricity may occur. In order to improve this, a second patterning process is being performed using a stepper, but it is difficult to form mask job data for the stepper.
도 1은 마스크 결함 검사 방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.1 is a diagram illustrating a mask defect inspection method.
도 1을 참조하면, 다이(die)가 배치된 메인 셀 영역(105)과 다이를 둘러싸고 있는 프레임 영역(110)을 포함하는 설계 데이터의 레이아웃을 준비한다(도 1의 (a) 참조). 설계 데이터의 레이아웃에서 프레임부(110) 상에는 제1 테스트 패턴(115)이 배치되어 있다. 제1 테스트 패턴(115)은 메인 셀 영역(105)에 형성된 패턴을 관찰할 수 있는 모니터링 패턴을 포함한다. 다음에 2차 패터닝 공정을 진행하기 위해 스텝퍼용 마스크 잡 데이터의 레이아웃을 준비한다(도 1의 (b) 참조). 그런데 2차 패터닝 공정의 마스크 잡 데이터의 레이아웃을 준비하는 과정에서 설계 데이터의 제1 테스트 패턴(115)이 y축 방향으로 반사된 위치에 제2 테스트 패턴(120)으로 형성되는 경우가 있다. 이와 같이 설계 데이터의 제1 테스트 패턴(115)과 2차 패터닝 의 마스크 잡 데이터의 제2 테스트 패턴(120)을 기준으로 마스크를 제작하게 되면, 제1 및 제2 테스트 패턴(115, 120)이 모두 마스크 상에 형성됨에 따라 웨이퍼의 결함으로 이어질 수 있다. 그러나 일반적인 공정 검증 검사는 메인 셀을 검사하는 방식으로 진행하고 있으므로 광차단막이 노출된 영역에 대해 검사하기가 용이하지 않아 2차 패터닝 공정을 검증할 수 있는 검사가 어려운 실정이다. 따라서 잡(job) 작성시에 작업자의 실수로 잘못된 광차단막 영역의 노출이 발생될 경우, 검사로 검출할 수 없어 웨이퍼의 결함이 발생된다. Referring to FIG. 1, a layout of design data including a
본 발명에 따른 포토마스크의 검사방법은, 메인 셀 영역 및 프레임 영역을 포함하는 설계 레이아웃의 배치도를 준비하는 단계; 기판 상에 상기 설계 레이아웃의 배치도를 적용한 1차 패터닝을 진행하여 상기 기판의 프레임 영역 상에 위상반전막 패턴 및 광차단막 패턴을 형성하는 단계; 상기 기판 상에 스텝퍼용 마스크 잡 데이터 및 스텝퍼를 적용한 2차 패터닝을 진행하여 상기 프레임 영역의 위상반전막 패턴을 일부 노출시켜 모니터링 패턴이 형성하는 단계; 상기 광차단막 패턴을 다크(dard) 영역으로 인식하게 설정하고, 상기 위상반전막 패턴 및 기판을 클리어(clear) 영역으로 인식하게 광 보정을 진행하는 단계; 상기 기판 상에 형성된 모니터링 패턴과 2차 패터닝의 설계 데이터가 일치하게 바이어스 차이를 조절하여 설정하는 단계; 및 상기 바이어스 차이가 조절된 모니터링 패턴 상에 패턴 검사를 진행하여 상기 모니터링 패턴의 이물 존재 여부를 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The inspection method of a photomask according to the present invention comprises the steps of preparing a layout of a design layout including a main cell region and a frame region; Forming a phase shift pattern and a light shield pattern on a frame region of the substrate by performing first patterning by applying a layout of the design layout on a substrate; Performing second patterning by applying stepper mask job data and stepper on the substrate to partially expose the phase shift pattern of the frame region to form a monitoring pattern; Setting the light blocking layer pattern to be recognized as a dark region, and performing light correction to recognize the phase inversion layer pattern and the substrate as a clear region; Adjusting and setting the bias difference so that the monitoring pattern formed on the substrate and the design data of the second patterning coincide; And inspecting whether a foreign material is present in the monitoring pattern by performing a pattern inspection on the monitoring pattern in which the bias difference is adjusted.
본 발명에 있어서, 상기 설계 레이아웃의 배치도의 프레임 영역 상에는 테스트 패턴 또는 공정 진행 상황을 확인할 수 있는 모니터링 패턴이 배치된다. In the present invention, a test pattern or a monitoring pattern for confirming the progress of the process is arranged on the frame region of the layout of the design layout.
상기 1차 패터닝은 전자빔 노광을 이용하여 진행하는 것이 바람직하다.Preferably, the primary patterning is performed using electron beam exposure.
상기 모니터링 패턴이 형성하는 단계는, 상기 위상반전막 패턴 및 광차단막 패턴을 매립하는 레지스트막을 형성하는 단계; 상기 레지스트막 상에 리소그래피 공정을 진행하여 상기 프레임 영역에서 모니터링 패턴이 형성될 영역의 광차단막 패턴을 선택적으로 노출시키는 레지스트막 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 레지스 트막 패턴을 식각마스크로 노출된 광차단막 패턴을 식각하여 상기 프레임 영역의 위상반전막 패턴을 노출시켜 모니터링 패턴이 형성하는 단계를 포함한다.The forming of the monitoring pattern may include forming a resist film filling the phase inversion film pattern and the light blocking film pattern; Performing a lithography process on the resist film to form a resist film pattern for selectively exposing a light blocking film pattern of a region where a monitoring pattern is to be formed in the frame region; And forming a monitoring pattern by etching the light blocking layer pattern in which the resist layer pattern is exposed as an etch mask to expose the phase inversion layer pattern of the frame region.
상기 광 보정은 기판 상에 광을 조사하여 투과된 광을 검출하는 경우, 위상반전막과 기판의 표면을 대등한 값으로 인식하게 설정한다.In the light correction, when the light transmitted by irradiating light onto the substrate is detected, the phase inversion film and the surface of the substrate are set to be recognized as equivalent values.
상기 바이어스 차이를 조절하여 설정하는 단계는, 데이터베이스 검사 장치에 설계 데이터베이스의 데이터를 불러와 기판 상에 형성된 패턴과 바이어스 차이를 조절하면서 패턴에 따라 수동으로 조절이 가능하여 기판 상에 형성된 패턴과 동일하게 비교할 수 있는 환경을 조성할 수 있다. The adjusting and setting of the bias difference may be performed by bringing data of a design database to a database inspection apparatus, and manually adjusting the pattern according to the pattern while adjusting the bias and the pattern formed on the substrate. A comparable environment can be created.
상기 모니터링 패턴의 이물 존재 여부를 검사하는 단계는, 상기 모니터링 패턴 상에 이물이 존재하는 경우 패턴 불량으로 인식하여 검출한다.The checking of the presence or absence of the foreign matter in the monitoring pattern may be performed by recognizing and detecting a pattern defect when the foreign matter exists on the monitoring pattern.
상기 모니터링 패턴의 이물 존재 여부를 검사하는 단계는, 상기 모니터링 패턴 상에 이물이 검출된 경우 상기 스텝퍼용 마스크 잡 데이터를 재설계하여 상기 2차 패터닝을 다시 진행하는 것이 바람직하다. In the step of checking whether the foreign matter is present in the monitoring pattern, when foreign matter is detected on the monitoring pattern, it is preferable to redesign the stepper mask job data to perform the second patterning again.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도 2 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크의 검사방법을 설명 하기 위해 나타내보인 도면들이다. 2 to 16 are diagrams for explaining the inspection method of the photomask according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 설계 데이터베이스를 기준으로 한 설계 레이아웃의 배치도(200)를 준비한다. 설계 레이아웃의 배치도(200)는 다이(die)가 배치된 메인 셀 영역(205)과 다이를 둘러싸고 있는 프레임 영역(210)을 포함하여 이루어진다. 메인 셀 영역(205)에는 웨이퍼에 전사하고자 하는 타겟 패턴(미도시함)이 배치되어 있으며, 프레임 영역(210)에는 테스트 패턴 또는 공정 진행 상황을 확인할 수 있는 모니터링 패턴(215)이 배치되어 있다. 본 발명의 실시예에서는 2차 패터닝시 프레임 영역(210)의 테스트 패턴 또는 모니터링 패턴의 검증 방법에 대해 설명하기로 한다. 이하 도 3 내지 도 16에서 나타내보인 패턴은 프레임 영역(210)에 형성하는 개개의 모니터링 패턴을 나타낸다. 이 경우 모니터링 패턴은 메인 셀 영역(205) 내에 메인 패턴을 형성하면서 함께 형성할 수 있다. Referring to FIG. 2, a layout diagram 200 of a design layout based on a design database is prepared. The
도 3을 참조하면, 기판(300) 위에 위상반전막(305) 및 광차단막(310)을 증착한다. 여기서 기판(300)은 빛을 투과시킬 수 있는 투명한 재질, 예를 들어 석영(Quartz)을 포함하여 이루어진다. 다음에 기판(300) 위에 증착된 위상반전막(305)은 이후 진행될 노광 공정에서 기판에 조사되는 빛의 위상을 반전시킬 수 있는 물질로 이루어진다. 이러한 위상반전막(305)은 몰리브데늄(Mo)을 함유하는 화합물, 예를 들어 몰리브덴 실리콘옥시나이트라이드막(MoSiON)을 포함하여 형성할 수 있다. 그리고 위상반전막(305) 위에 형성된 광차단막(310)은 이후 진행될 노광 공정에서 기판(300)을 통해 투과하는 빛을 차단한다. 이러한 광차단막(310)은 크롬막(Cr)을 포함하여 형성할 수 있다. 다음에 광차단막(310) 위에 제1 레지스트 막(315)을 형성한다. 이 제1 레지스트막(315)은 이후 하부막, 예컨대 광차단막(310) 및 위상반전막(305)을 식각하여 마스크막 패턴을 형성하는 식각 공정에서 식각 마스크 역할을 한다. Referring to FIG. 3, a
도 4를 참조하면, 제1 레지스트막(315, 도 3 참조) 상에 1차 리소그래피(lithography) 공정을 진행하여 광차단막(310)을 선택적으로 노출시키는 제1 레지스트막 패턴(320)을 형성한다. 구체적으로, 제1 레지스트막(315) 상에 노광 공정을 진행한다. 그러면 제1 레지스트막(315) 상에 빛이 조사된 부분과 빛이 조사되지 않은 부분의 광화학반응 여부에 따라 용해도 차이가 발생한다. 다음에 현상 공정을 진행하면 용해도 차이가 발생된 부분의 레지스트막이 현상액에 의해 제거되면서 광차단막(310)의 표면을 선택적으로 노출시키는 제1 레지스트막 패턴(320)이 형성된다. 여기서 1차 리소그래피 공정은 전자빔(E-beam) 노출을 이용한 선택적인 노광(selective exposure)으로 진행할 수 있다.Referring to FIG. 4, a first lithography process may be performed on the first resist layer 315 (see FIG. 3) to form a first
도 5를 참조하면, 제1 레지스트막 패턴(320)을 이용한 1차 패터닝을 진행한다. 구체적으로, 제1 레지스트막 패턴(320)을 식각 마스크로 광차단막(310)의 노출 부분을 식각하여 위상반전막(305)을 일부 노출시키는 광차단막 패턴(325)을 형성한다. 계속해서 제1 레지스트막 패턴(320) 및 광차단막 패턴(325)을 식각 마스크로 위상반전막(305)의 노출 부분을 식각하여 위상반전막 패턴(330)을 형성한다. Referring to FIG. 5, first patterning using the first
도 6을 참조하면, 제1 레지스트막 패턴(320)을 스트립(strip) 공정을 진행하여 제거한다. 이에 따라 위상반전막 패턴(330) 및 광차단막 패턴(325)에 의해 기판(300)의 표면이 선택적으로 노출된다. 제1 레지스트막 패턴(320)은 일반적으로 산소(O2) 플라즈마를 이용하여 레지스트를 산화시켜 제거하는 스트립 방법으로 진행하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Referring to FIG. 6, the first
도 7을 참조하면, 위상반전막 패턴(330) 및 광차단막 패턴(325)이 형성된 기판(300) 상에 제2 레지스트막(335)을 형성한다. 여기서 제2 레지스트막(335)은 위상반전막 패턴(330) 및 광차단막 패턴(325)을 매립할 수 있을 정도의 충분한 두께로 형성한다. Referring to FIG. 7, a
도 8을 참조하면, 제2 레지스트막(335) 상에 2차 리소그래피 공정을 진행하여 2차 패터닝에서 마스크 역할을 할 제2 레지스트막 패턴(340)을 형성한다. 구체적으로, 제2 레지스트막(335) 상에 노광 공정을 진행한다. 그러면 제2 레지스트막(335) 상에 빛이 조사된 부분과 빛이 조사되지 않은 부분의 광화학반응 여부에 따라 용해도 차이가 발생한다. 다음에 현상 공정을 진행하면 용해도 차이가 발생된 부분의 레지스트막이 현상액에 의해 제거된다. 이에 따라 모니터링 패턴이 형성될 영역(345)의 광차단막 패턴(335a)은 선택적으로 노출시키면서 그 이외의 영역(350)의 광차단막 패턴(335b)은 차단하는 제2 레지스트막 패턴(340)이 형성된다. 여기서 2차 리소그래피 공정은 스텝퍼용 마스크 잡 데이터 및 스텝퍼(stepper)를 이용한 마스크 투사 시스템으로 진행할 수 있다. 스텝퍼는 축소 투사가 사용되기 때문에 낮은 해상도의 마스크로 원하는 형상의 크기를 달성할 수 있다. Referring to FIG. 8, a second lithography process is performed on the
도 9 및 도 10을 참조하면, 제2 레지스트막 패턴(340)을 마스크로 한 2차 패터닝을 진행하여 모니터링 패턴이 형성될 영역(345)의 광차단막 패턴(335a)을 제거 한다. 그러면 도 10에 도시한 바와 같이, 프레임 영역 상에 위상반전막 패턴, 즉, 모니터링 패턴(330a)이 노출된다. 이 경우 모니터링 패턴(330a)이 배치된 영역을 제외한 나머지 부분의 프레임 영역은 광차단막 패턴(335b)으로 덮여 있다. 한편, 스텝퍼용 마스크 잡 데이터의 설계가 제대로 이루어지지 않아 모니터링 패턴(335a) 위에 광차단막 패턴의 잔여물이 남아 있는 경우가 있다. 여기서 도면에서 미설명한 부분은 메인 영역(205)이다. 9 and 10, second patterning using the second resist
이에 따라 도 11 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 스텝퍼용 마스크 잡 데이터를 적용하여 진행한 2차 패터닝에 대해 검증 공정을 진행한다. 검증 공정은 설계 데이터와 실제 기판 상에 형성된 패턴을 비교하여 검사한다. 이를 위해 먼저, 도 11에 도시한 바와 같이, 위상반전막(MoSiON)과 기판(Quartz) 표면을 대등한 값으로 인식하게 설정하는 광 보정(Light calibration)을 진행한다. 광차단막(Cr) 및 위상반전막(MoSiON)에 광 보정을 진행하면 다크(dark) 영역 및 클리어(clear) 영역이 설정되어 패턴을 인식하게 된다. 여기서 도 12에 도시한 바와 같이, 일반적으로 진행하는 광 보정은 광차단막(Cr)과 기판(Quartz)을 인식하게 설정하거나 또는 위상반전막(MoSiON)과 기판(Quartz)을 인식하게 설정하여 검사하여 왔다. 그러나 2차 패터닝에 대한 검증 공정에서는 두 개의 층이 아닌 세 개의 층을 검사해야 하므로, 위상반전막(MoSiON) 및 기판(Quartz)이 동일하게 인식되어야 검사를 진행할 수 있다. 이에 따라 위상반전막(MoSiON)과 기판(Quartz) 표면을 대등한 값으로 인식하게 설정하는 광 보정을 진행한다. 그러면 검사 장치의 인식 화면에서 광차단막(Cr)은 다크 영역으로 설정되고, 위상반전막(MoSiON) 및 기판(Quartz)은 클리어 영역으로 설정된다. 여기서 패턴 검사는 투과 광원을 패턴 상에 조사하여 진행한다. As a result, as shown in Figs. 11 to 14, the verification process is performed on the secondary patterning which is applied by applying the stepper mask job data. The verification process checks the design data by comparing the pattern formed on the actual substrate. To this end, first, as shown in FIG. 11, a light calibration is performed to set the phase inversion film MoSiON and the surface of the substrate Quartz to be recognized as equivalent values. When light correction is performed on the light blocking film Cr and the phase inversion film MoSiON, the dark area and the clear area are set to recognize the pattern. Here, as shown in FIG. 12, the optical correction generally proceeds by setting the light blocking film Cr and the substrate Quartz to be recognized or by setting the phase shift film MoSiON and the Quartz to be recognized. come. However, in the verification process for the second patterning, three layers, not two layers, need to be inspected. Therefore, the phase inversion film MoSiON and the substrate Quartz must be recognized in the same manner before the inspection can be performed. Accordingly, the optical correction is performed to set the phase inversion film MoSiON and the surface of the substrate Quartz to be recognized as equivalent values. Then, the light blocking film Cr is set to a dark area on the recognition screen of the inspection apparatus, and the phase inversion film MoSiON and the substrate Quartz are set to the clear area. The pattern inspection is performed by irradiating a transmission light source onto the pattern.
다음에 도 13에 도시한 바와 같이, 2차 패터닝 설계 데이터(400)를 실제 2차 패터닝을 진행한 마스크(410) 상에 형성된 패턴과 일치하게 바이어스 차이를 조절하여 설정한다. 여기서 도면에서 미설명된 부분은 프레임 영역을 덮고 있는 광차단막 패턴(405a, 405b)과 모니터링 패턴(415a, 415b)이다. 실제 검사장비에서 바이어스 차이를 조절하는 것을 나타내보인 도 14를 참조하면, 데이터베이스 검사 장치에 설계 데이터베이스의 데이터를 불러와 마스크와 세밀하게 바이어스를 조절하는데(a), 이러한 바이어스 조절은 패턴에 따라 수동으로 조절이 가능하다(b). 이에 따라 검사 장치에서 바이어스 값을 조절하여 패턴의 미세한 차이를 조절함으로써 마스크와 동일하게 비교할 수 있는 환경을 조성할 수 있다. 한편, 바이어스 차이에 대한 감도(sensitivity)에 대한 부분은 5㎛ 이상의 결함은 무시해도 무관하며, 적어도 0.3㎛까지 검출할 수 있다. Next, as shown in FIG. 13, the bias pattern is adjusted by setting the second
다음에 도 15a 및 도 15b를 참조하면, 데이터베이스 검사 장치로 패턴 검사를 진행한다. 패턴 검사는 기판 상에 빛을 조사하고 투과된 광을 검출하는 방식으로 진행하고, 블랙/화이트로 비교 검증한다. 위상반전막(MoSiON)을 검사한 결과를 나타내보인 도 15a를 참조하면, 파티클(particle)이 검출되는 것을 확인할 수 있다. 여기서 검출된 파티클은 위상반전막을 결함으로 검출한 것이 아니라 위상반전막 위에 존재하는 이물을 패턴 불량으로 인식한 화면이다. 이는 광차단막과 위상반전막을 광 보정하였기 때문에 위상반전막과 기판은 포화되어 클리어 영역으로 인식되기 때문이다. 즉, 패턴 불량으로 인식한 화면은 위상반전막 위에 광차단막이 남 아 있는 영역으로 판단할 수 있다. 또한, 기판(Quartz)을 검사한 결과를 이미지로 나타내보인 화면인 도 15b의 경우에서도 검출된 파티클은 결함으로 검출한 것이 아닌 기판 위의 이물을 패턴 불량으로 인식한 검출 화면이다. 이에 따라 패턴 불량으로 인식한 검출 화면은 기판 위에 광차단막이 남아 있는 영역으로 판단할 수 있다. Next, referring to FIGS. 15A and 15B, a pattern check is performed by the database checking device. Pattern inspection proceeds in a manner that irradiates light onto the substrate and detects transmitted light, and verifies black / white. Referring to FIG. 15A, which shows a result of inspecting a phase inversion film MoSiON, it may be confirmed that particles are detected. The particle detected here is a screen in which the foreign material existing on the phase inversion film is recognized as a defective pattern, instead of detecting the phase inversion film as a defect. This is because the light blocking film and the phase inversion film are optically corrected, so that the phase inversion film and the substrate are saturated and recognized as clear areas. That is, the screen recognized as a bad pattern may be determined as an area in which the light blocking layer remains on the phase inversion layer. In addition, in the case of FIG. 15B, which is a screen showing the result of inspecting the substrate Quartz as an image, the detected particle is a detection screen in which a foreign material on the substrate is recognized as a pattern defect, not detected as a defect. Accordingly, the detection screen recognized as a defective pattern may be determined as a region where the light blocking film remains on the substrate.
이와 같이, 검사 장치에서 이물질이 발생된 것이 확인되는 경우, 2차 패터닝 공정에서 오류가 발생한 것이므로 2차 패터닝 공정에서 적용된 스텝퍼용 마스크 잡 데이터를 다시 설계한 다음, 2차 패터닝 공정을 다시 진행한다. 다시 진행하는 2차 패터닝 공정은 노출된 위상반전막 패턴을 제거하고, 제거된 부분에 위상반전막을 다시 증착한 다음 패터닝 공정을 진행하여 형성할 수 있다. 그리고 2차 패터닝 공정의 검증 검사에서 이물질이 검출되지 않는 경우, 도 16에 도시한 바와 같이, 제2 레지스트막 패턴(340)을 제거하여 광차단막 패턴(335b)에 의해 프레임 영역이 차단되면서 테스트 패턴이 형성된 위상반전마스크를 제작할 수 있다. As such, when it is confirmed that the foreign matter is generated in the inspection apparatus, since an error occurs in the secondary patterning process, the mask job data for the stepper applied in the secondary patterning process is redesigned, and then the secondary patterning process is performed again. The second patterning process may be formed by removing the exposed phase shift pattern, depositing the phase shift layer on the removed portion, and then performing a patterning process. When no foreign matter is detected in the verification test of the second patterning process, as illustrated in FIG. 16, the second resist
본 발명에 따른 포토마스크 검사방법은 스텝퍼용 마스크 잡 데이터를 이용하는 2차 패터닝 공정을 검증하는 방법으로서 테스트 배치도와 스텝퍼용 마스크 잡 데이터를 오버랩(overlap)하여 검증하는 단계를 추가하여 패터닝 검증 공정을 진행한 다음 마스크를 제작하는 방식으로 진행된다. 여기서 스텝퍼를 이용하여 2차 패터닝 공정을 진행한 다음, 데이터 베이스 검사를 도입하여 검증하는 방식으로 이루어진다. 이에 따라 웨이퍼의 테스트 패턴 및 기타 측정용 검증회로에 대한 부분의 결함을 검출함으로써 마스크의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한 웨이퍼 상에서 스텝 공정상 기인하는 문제점을 측정하여 후속 공정을 적용할 수 있다. The photomask inspection method according to the present invention is a method of verifying a secondary patterning process using the stepper mask job data, and performing a patterning verification process by adding a step of overlapping the test layout and the stepper mask job data. The process then proceeds to create a mask. Here, the second patterning process is performed using a stepper, and then a database inspection is introduced and verified. Accordingly, the quality of the mask can be improved by detecting defects in portions of the test pattern of the wafer and other verification circuits for measurement. In addition, problems resulting from the step process on the wafer can be measured to apply subsequent processes.
도 1은 마스크 결함 검사 방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.1 is a diagram illustrating a mask defect inspection method.
도 2 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크의 검사방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다. 2 to 16 are diagrams for explaining the inspection method of the photomask according to an embodiment of the present invention.
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