KR19980065745A - 포토마스크의 결함 수정 방법 - Google Patents

Abstract

포토마스크의 결함 수정 방법에 관하여 개시한다. 본 발명에서는 포토마스크 표면 측정 장치를 사용하여 상기 기판 전면의 두께 프로파일을 판단하는 단계와, 상기 판단된 두께 프로파일에 의거하여 결함 존재 여부를 판단하는 단계와, FIB(Focused Ion Beam)를 사용하여 상기 결함을 수정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면 레벤슨형의 위상 반전 마스크에서도 FIB를 사용하여 결함 수정을 효과적으로 행할 수 있다.

Description

포토마스크의 결함 수정 방법

본 발명은 포토마스크의 결함 수정 방법에 관한 것으로, 특히 레벤슨형(Revenson type) 위상 반전 마스크에서 FIB(Focused Ion Beam)를 이용하여 결함을 수정하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 장치의 각종 패턴은 포토리소그래피 (photolithography) 기술에 의하여 형성된다는 것은 널리 알려져 있다. 상기 포토리소그래피 기술에 의하면, 반도체 웨이퍼상의 절연막이나 도전막 등 패턴을 형성하여야 할 막 위에 X선이나 레이저, 자외선 등과 같은 광선의 조사에 의해 용해도가 변화하는 감광막을 형성하고, 이 감광막의 소정 부위를 마스크를 이용하여 노광시킨 후, 현상액에 대하여 용해도가 큰 부분을 제거하여 감광막 패턴을 형성하고, 상기 패턴을 형성하여야 할 막의 노출된 부분을 에칭에 의해 제거하여 배선이나 전극 등 각종 패턴을 형성한다.

그러나, 반도체 장치가 날로 고집적화되어 가면서 포토마스크 상에서의 마스크 패턴 형성도 어려워지고 있으며, 포토마스크 패턴의 형성시 포토마스크 상에서 발생하는 결함 수정도 어려워지고 있다. 실제로 수 마이크로미터(㎛)의 선폭을 가지는 소자에서는 마스크 기판 상에 수백 나노미터정도(㎚)의 결함은 무시가 가능하고 또 수정을 통하여 불가피하게 생겨나는 손상 역시 별반 문제시 되지 않았다. 그러나 마이크로미터 이하의 선폭을 가지는 소자에서는 무시가 가능한 결함의 크기가 수십 나노미터도 되지 않으며 그에 따라 마스크 기판 상의 결함은 정교한 수정을 하여야 한다.

포토마스크 패턴의 형성시 포토마스크 상에서 자주 발생하는 결함의 종류는 크게 구분하면, 클리어(clear)형 결함과 오페이크(opaque)형 결함으로 구분할 수 있으며, 오페이크형 결함중에서도 크롬 익스텐션(chrome extension)에 해당하는 결함은 FIB (Focused Ion Beam)를 이용하여 수정을 하게 된다. 이 때, FIB는 상기 오페이크형 결함을 수정하기 위하여 갈륨(Ga)을 소스(source)로 하는 이온 빔을 포토마스크 기판에 발사하고, 그곳에서 발생하는 이온과 전자를 MCP에서 검출하여 상(像)을 형성하고, 윈도우(window)의 크기를 수정할 결함 부위의 면적에 해당하는 크기로 조정한 후에, 결함 부위를 국부적으로 에칭하여 결함을 수정한다.

상기한 바와 같이 FIB를 이용하여 결함을 수정하는 방법에 있어서, 통상의 포토마스크와 같이 석영 기판 위에 크롬 패턴이 형성되어 있는 경우에는 포토마스크가 서로 다른 물질, 즉 크롬과 석영으로 이루어져 있으므로, FIB를 이용하여 이온 빔을 석영 기판상에 발사하여 그곳에서 발생하는 이온과 전자를 MCP에서 검출하여 상(像)을 형성할 때 결함을 식별하기 쉽다.

그러나, 레벤슨형 위상 반전 마스크의 경우에는 포토마스크가 석영만으로 이루어졌으므로 단일 물질에서 발생하는 전자와 이온이 동일하여 패턴상에 형성된 결함의 상이 패턴의 상과 구별되지 않아서 결함 수정이 불가능하다.

따라서, 본 발명의 목적은 FIB를 사용하여 레벤슨형 위상 반전 마스크의 결함을 수정하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토마스크의 결함 수정 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 투명한 기판과, 상기 기판상에 형성되고 상기 기판과 동일한 물질로 이루어진 패턴을 갖춘 포토마스크의 결함 수정 방법에 있어서, 포토마스크 표면 측정 장치를 사용하여 상기 기판 전면의 두께 프로파일을 판단하는 단계와, 상기 판단된 두께 프로파일에 의거하여 결함 존재 여부를 판단하는 단계와, FIB(Focused Ion Beam)를 사용하여 상기 결함을 수정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법을 제공한다.

다음에, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토마스크의 결함 수정 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 1을 참조하면, 투명한 석영 기판(10)의 소정 부위를 건식 식각하여 석영층으로 이루어지는 패턴(12)을 형성함으로써 위상차를 발생시킨다. 이 때, 상기 건식 식각 공정시 발생되는 파티클에 의하여 상기 석영 기판(10)상에는 결함 부분(14)이 발생하게 된다.

도 2를 참조하면, 포토마스크 표면 측정 장치(100)를 사용하여 상기 패턴(12) 영역에서의 석영 두께 및 상기 결함 부분(14)에서의 석영 두께를 측정한다. 상기 표면 측정 장치(100)는 수 마이크로의 미세한 바늘을 가진 카트리지를 이용하여 포토마스크 표면을 스캐닝하면서 포토마스크 표면 프로파일의 진동을 감지함으로써 그 고저를 판단한다.

도 3은 상기 표면 측정 장치(100)를 사용하여 상기 도 1의 포토마스크의 표면 상태를 스캐닝한 결과를 나타내는 것으로서, 상기 석영 기판(10) 전면에 걸친 석영 두께의 프로파일을 나타낸다.

상기와 같이 표면 측정 장치(100)를 사용하여 패턴(12)과 결함 부분(14)의 두께를 정확하게 측정하여 결함 부분(14)의 위치를 정확하게 판단한 후, FIB를 사용하여 결함 부분(14)을 수정한다.

도 4는 FIB를 사용하여 결함 부분(14)을 수정한 결과를 나타낸 단면도이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면 포토마스크상의 결함의 두께를 정확하게 측정하고 FIB를 사용하여 그에 알맞는 최적의 에너지로 결함 수정을 행하므로, 레벤슨형의 위상 반전 마스크에서도 FIB를 사용하여 결함 수정을 효과적으로 행할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.

Claims (1)

1. 투명한 기판과, 상기 기판상에 형성되고 상기 기판과 동일한 물질로 이루어진 패턴을 갖춘 포토마스크의 결함 수정 방법에 있어서, 포토마스크 표면 측정 장치를 사용하여 상기 기판 전면의 두께 프로파일을 판단하는 단계와, 상기 판단된 두께 프로파일에 의거하여 결함 존재 여부를 판단하는 단계와, FIB(Focused Ion Beam)를 사용하여 상기 결함을 수정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 결함 수정 방법.