KR19990048758A - 포토마스크 리페어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포토마스크 리페어 방법에 관한 것으로, 마스크 기판 상에 제 1 차광막 및 제 2 차광막을 차례로 형성한다. 상기 제 1 차광막은 상기 제 2 차광막과 식각 선택비를 갖는 물질로 형성된다. 상기 제 2 차광막 상에 광투과 영역과 광차단 영역을 정의하여 상기 광투과 영역의 제 2 차광막을 식각 하여 그 하부의 제 1 차광막이 노출되도록 제 2 차광막 패턴을 형성한다. 상기 제 2 차광막 패턴 형성시 상기 광투과 영역에 발생된 디펙트를 소정의 빔을 사용하여 선택적으로 제거한다. 상기 광투과 영역의 제 1 차광막을 선택적으로 식각 하여 그 하부의 마스크 기판이 노출되도록 한다. 이와 같은 반도체 장치의 제조 방법에 의해서, 포토마스크 기판의 손상 없이 디펙트를 제거할 수 있고, 따라서 고 품질의 포토마스크를 형성할 수 있으며, 웨이퍼 패턴 불량을 방지할 수 있다. 또한, 이와 같은 포토마스크 리페어 방법을 고집적 소자에 적용할 수 있다.
Description
본 발명은 포토마스크 리페어 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 마스크 기판에 손상을 주지 않고 디펙트를 제거하는 포토마스크 리페어 방법에 관한 것이다.
반도체 장치가 고집적화 됨에 따라, 포토마스크의 품질 및 패턴(pattern)의 정확도가 점점 더 중요해지고 있다.
특히, 상기 포토마스크의 품질은 디펙트(defect)에 대한 스팩(spec.)이 0.1 ㎛ 이하의 크기까지 제로(zero)화 되어야 할 정도로 엄격히 요구되고 있다.
그러나, 현재의 기술 수준으로는 포토마스크를 전자빔(electron beam) 또는 레이저(laser) 노광 설비에서 노광하고, 현상 및 식각 하는 과정에서 디펙트가 발생되기 때문에 디펙트 제로 포토마스크를 제조하는 것에 한계가 있게 된다.
상기 디펙트를 레이저 빔이나 FIB(Focused Ion Beam)를 이용한 리페어(repair) 기술이 널리 사용되고 있다.
도 1a 내지 도 1b는 종래의 일 실시예에 따른 포토마스크 리페어 방법을 순차적으로 보여주는 수직 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 종래의 일 실시예에 따른 포토마스크 리페어 방법은 먼저, 석영(Qz)으로 형성되는 마스크 기판(10) 상에 오패크 물질(opaque material)을 사용하여 차광막 패턴(12)을 형성한다.
상기 오패크 물질은 일반적으로 블랭크 마스크(blank mask)인 크롬(Cr) 물질이 사용된다.
상기 차광막 패턴(12) 형성시 참조 번호 13으로 나타낸 바와 같이 식각 되지 않고 남아 있는 오패크 물질 즉, 디펙트(13)가 발생된다.
이와 같은 포토마스크의 리페어를 위해 상기 디펙트(13)에 레이저 빔(14)을 조사하여 제거한다.
그러나, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 디펙트(13) 하부의 마스크 기판(10) 표면에 굴곡이 생기고, 상기 오패크 물질에 의해 오염되는 결함(15)이 발생된다.
도 2a 내지 도 2b는 종래의 2 실시예에 따른 포토마스크 리페어 방법을 순차적으로 보여주는 수직 단면도이다.
도 2a 내지 도 2b에 있어서, 도 1a 내지 도 1b에 도시된 포토마스크의 구성 요소와 동일한 기능을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기하고, 그 설명은 중복을 피하기 위해 생략한다.
도 2a를 참조하면, 종래의 다른 실시예에 따른 포토마스크 리페어 방법은, 마스크 기판(10) 상에 형성된 차광막 패턴(12) 형성에 있어서, 디펙트(13)가 발생된다. 상기 디펙트(13)에 이온 빔(16)을 조사하여 제거한다.
그러나, 이 역시 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 디펙트(13) 하부의 마스크 기판(10) 표면에 상기 이온 빔(16)의 산란(scattering) 등으로 인한 리버베드(riverbed) 및 과식각으로 인한 결함(17)이 발생된다.
상술한 바와 같이 포토마스크 리페어시 발생되는 결함들(15, 17)은 포토마스크(10)의 투과율에 영향을 주기 때문에 이러한 리페어 방법을 고집적용 포토마스크 공정에 적용하기 어려운 문제점이 발생된다.
한편, 상기 이온 빔(16)에 의한 포토마스크 리페어 방법은 XeF 등의 가스를 사용하여 리버베드를 최소화시키는 기술이 개발되었으나, 마스크 기판(10)을 식각 해야 하므로 단차가 발생되고, 투과광의 산란 및 위상이 변화되어 웨이퍼 패턴(wafer pattern)의 불량을 일으키는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 포토마스크 리페어시 포토마스크 기판의 결함이 발생되지 않도록 할 수 있고, 따라서 웨이퍼 패턴 불량을 방지할 수 있는 포토마스크 리페어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 고집적 소자에 적용할 수 있는 포토마스크 리페어 방법을 제공함에 있다.
도 1a 내지 도 1b는 종래의 1 실시예에 따른 포토마스크 리페어 방법을 순차적으로 보여주는 수직 단면도;
도 2a 내지 도 2b는 종래의 2 실시예에 따른 포토마스크 리페어 방법을 순차적으로 보여주는 수직 단면도;
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 리페어 방법을 순차적으로 보여주는 수직 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10, 100 : 마스크 기판 12 : 차광막 패턴
13, 105 : 디펙트 14 : 레이저 빔
16 : 이온 빔 102 : 제 1 차광막
103 : 제 2 차광막 103a : 제 2 차광막 패턴
(구성)
상술한 목적을 달성하기 위해 제안된 본 발명의 특징에 의하면, 포토마스크 리페어 방법은, 마스크 기판 상에 제 1 차광막 및 제 2 차광막을 차례로 형성하는 단계와; 상기 제 2 차광막 상에 광투과 영역과 광차단 영역을 정의하여 상기 광투과 영역의 제 2 차광막을 그 하부의 제 1 차광막이 노출되도록 식각 하여 제 2 차광막 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 2 차광막 패턴 형성시 상기 광투과 영역에 잔류 제 2 차광막 물질인 디펙트가 형성되고, 상기 디펙트를 소정의 빔을 사용하여 제거하는 단계와; 상기 광투과 영역의 제 1 차광막을 선택적으로 식각 하여 그 하부의 마스크 기판이 노출되도록 하는 단계를 포함한다.
이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 차광막 물질은, MoSiON 물질과 같이 투과율을 조절할 수 있고, 상기 제 2 차광막과 식각 선택비를 갖는 물질이다.
이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 차광막의 두께는, 100 ~ 2000Å 범위 내로 형성된다.
이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2 차광막 물질은, 크롬이다.
이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2 차광막의 두께는, 100 ~ 1500Å 범위 내로 형성된다.
이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 차광막의 광 투과율은, 적어도 20 ％ 이상이다.
이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 차광막 및 제 2 차광막의 전체 광학 밀도는, 적어도 2.0 이상이다.
이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 소정의 빔은, 레이저 빔 및 이온 빔 중 어느 하나이다.
이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 디펙트 제거는, 이온 빔을 사용하여 상기 디펙트의 일부를 제거하는 단계와; 레이저 빔을 사용하여 나머지 디펙트를 제거하는 단계를 포함한다.
(작용)
본 발명에 의한 포토마스크 리페어 방법은 포토마스크 리페어시 포토마스크 기판이 손상되지 않도록 함으로써, 웨이퍼 패턴 불량을 방지하고, 이러한 리페어 방법을 고집적 소자에 적용 가능하도록 한다.
(실시예)
도 3c 및 도 3d를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 신규한 포토마스크 리페어 방법은, 마스크 기판(100) 상에 제 1 차광막(102) 및 제 2 차광막(103)을 차례로 형성한다. 상기 제 1 차광막(102)은 상기 제 2 차광막(103)과 식각 선택비를 갖는 물질로 형성된다. 상기 제 2 차광막(103) 상에 광투과 영역(a)과 광차단 영역(b)을 정의하여 상기 광투과 영역(a)의 제 2 차광막(103)을 식각 하여 그 하부의 제 1 차광막(102)이 노출되도록 제 2 차광막 패턴(103a)을 형성한다. 상기 제 2 차광막 패턴(103a) 형성시 상기 광투과 영역(a)에 발생된 디펙트(105)를 소정의 빔을 사용하여 선택적으로 제거한다. 상기 광투과 영역(a)의 제 1 차광막(102)을 선택적으로 식각 하여 그 하부의 마스크 기판(100)이 노출되도록 한다. 이와 같은 반도체 장치의 제조 방법에 의해서, 포토마스크 기판(100)의 손상 없이 디펙트(105)를 제거할 수 있고, 따라서 고 품질의 포토마스크를 형성할 수 있으며, 웨이퍼 패턴 불량을 방지할 수 있다. 또한, 이와 같은 포토마스크 리페어 방법을 고집적 소자에 적용할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 리페어 방법을 순차적으로 보여주는 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 포토마스크 기판(100) 상에 본 발명에 따른 신규한 제 1 차광막(102)을 형성한다. 그리고, 상기 제 1 차광막(102) 상에 제 2 차광막(103)을 형성한다.
상기 제 1 차광막(102)은, 후속 디펙트(105) 제거 공정 및 제 1 차광막(102) 식각 공정에 있어서, 상기 제 2 차광막(103)에 대하여 식각 선택비를 갖는 물질로 형성된다.
이와 같이 다층 차광막 구조를 갖는 블랭크 마스크에서, 상기 제 1 차광막(102) 및 제 2 차광막(103)의 전체 광학 밀도는 2.0 이상이 되어야 한다.
상기 제 1 차광막 물질은, 후속 공정인 제 1 차광막(102) 식각시 발생될 수 있는 디펙트에 의한 투과율 저하를 방지하기 위해 투과율이 20 ％ 이상의 높은 값을 갖도록 조절한다.
상기 제 1 차광막(102)은, 예를 들어, 하프 톤 PSM(Phase Shift Mask) 물질로 사용되는 MoSiON 물질 또는 MoSiD 물질과 같이 투과율을 조절할 수 있는 물질로 형성된다.
상기 제 2 차광막(102)은 제 2 차광막 패턴(103a) 형성시 포토레지스트막과 식각 선택비를 갖는 크롬 물질로 형성된다.
상기 크롬 물질은 일반적으로 잘 알려진 광학 밀도가 크고 차광 효과가 우수한 물질이다.
상기 제 1 차광막(102)은, 100 ~ 2000Å의 두께 범위 내로 형성되고, 상기 제 2 차광막(103)은, 100 ~ 1500Å의 두께 범위 내로 형성된다.
도 3b에 있어서, 상기 제 2 차광막(103) 상에 기존 포토마스크 제조 공정과 마찬가지로, 포토리소그라피 공정을 사용하여 상기 제 2 차광막(103) 상에 광투과 영역(a)과 광차단 영역(b)을 정의하고, 상기 광투과 영역(a)의 제 2 차광막(103)을 그 하부의 제 1 차광막(102)이 노출되도록 식각 하여 제 2 차광막 패턴(103a)을 형성한다.
상기 포토리소그라피 공정은 전자빔 또는 레이저 장비를 사용하여 노광한 후 현상 및 식각 함으로써 형성된다.
상기 제 2 차광막 패턴(103a) 형성에 있어서, 상기 광투과 영역(a)에 잔류 제 2 차광막 물질인 디펙트(105)가 발생된다.
도 3c를 참조하면, 상기 디펙트(105)를 레이저 빔 또는 이온 빔을 사용하여 제거한다. 상기 디펙트(105) 제거시 발생되는 열에너지로 인하여 상기 제 1 차광막(102)의 일부가 식각 되어 참조 번호 107로 나타낸 바와 같이 움푹 파이게 된다.
상기 식각된 부위의 제 1 차광막(102)의 두께(D)는, 일정 두께 이상 되어야 한다. 이것은 상기 디펙트(105) 제거시 마스크 기판(100)의 표면이 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
상기 디펙트(105) 제거시 발생되는 열에너지를 최소화하기 위해, 상기 디펙트(105)의 일부를 이온 빔을 사용하여 제거한 후, 나머지를 레이저 빔을 사용하여 제거할 수도 있다.
마지막으로, 상기 광투과 영역(a)의 제 1 차광막(102)을 그 하부의 마스크 기판(100)이 노출되도록 식각 하면 도 3d에 도시된 바와 같이, 리페어 된 포토마스크가 형성된다.
상기 제 1 차광막(102)은 습식식각 또는 건식 식각 등으로 선택적으로 식각 한다.
본 발명은 포토마스크 기판의 손상 없이 디펙트를 제거할 수 있고, 따라서 고 품질의 포토마스크를 형성할 수 있으며, 웨이퍼 패턴 불량을 방지할 수 있다. 또한, 이와 같은 포토마스크 리페어 방법을 고집적 소자에 적용할 수 있다.
Claims (9)
- 마스크 기판(100) 상에 제 1 차광막(102) 및 제 2 차광막(103)을 차례로 형성하는 단계와;상기 제 2 차광막(103) 상에 광투과 영역(a)과 광차단 영역(b)을 정의하여 상기 광투과 영역(a)의 제 2 차광막(103)을 그 하부의 제 1 차광막(102)이 노출되도록 식각 하여 제 2 차광막 패턴(103a)을 형성하는 단계와;상기 제 2 차광막 패턴(103a) 형성시 상기 광투과 영역(a)에 잔류 제 2 차광막 물질인 디펙트(105)가 형성되고,상기 디펙트(105)를 소정의 빔을 사용하여 제거하는 단계와;상기 광투과 영역(a)의 제 1 차광막(102)을 선택적으로 식각 하여 그 하부의 마스크 기판(100)이 노출되도록 하는 단계를 포함하는 포토마스크 리페어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 차광막 물질은, MoSiON 물질과 같이 투과율을 조절할 수 있고, 상기 제 2 차광막과 식각 선택비를 갖는 물질인 포토마스크 리페어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 차광막(102)의 두께는, 100 ~ 2000Å 범위 내로 형성되는 포토마스크 리페어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 차광막 물질은, 크롬인 포토마스크 리페어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 차광막(103)의 두께는, 100 ~ 1500Å 범위 내로 형성되는 포토마스크 리페어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 차광막(102)의 광 투과율은, 적어도 20 ％ 이상인 포토마스크 리페어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 차광막(102) 및 제 2 차광막(103)의 전체 광학 밀도는, 적어도 2.0 이상인 포토마스크 리페어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 소정의 빔은, 레이저 빔 및 이온 빔 중 어느 하나인 포토마스크 리페어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 디펙트(105) 제거는, 이온 빔을 사용하여 상기 디펙트(105)의 일부를 제거하는 단계와;레이저 빔을 사용하여 나머지 디펙트를 제거하는 단계를 포함하는 포토마스크 리페어 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019970067530A KR19990048758A (ko) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 포토마스크 리페어 방법 |
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| KR (1) | KR19990048758A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112394614A (zh) * | 2019-08-15 | 2021-02-23 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 掩膜版、掩膜版缺陷修复方法、掩膜版的使用方法以及半导体结构 |
-
1997
- 1997-12-10 KR KR1019970067530A patent/KR19990048758A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112394614A (zh) * | 2019-08-15 | 2021-02-23 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 掩膜版、掩膜版缺陷修复方法、掩膜版的使用方法以及半导体结构 |
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