KR20000021294A - 마스크의 결함 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 마스크의 결함 제거 방법에 의하면, 마스크 상의 결함 부분의 일정 부분을 이온 빔을 이용하여 제거한다. 그리고 결함의 일부가 제거된 마스크를 소정의 용액에다 담구어 남아있는 결함을 제거한다. 이에 따르면 리버베드를발생시키지 않고 마스크 결함을 제거할 수 있다.

Description

마스크의 결함 제거 방법

본 발명은 반도체 제조 공정에 사용되는 마스크에 관한 것으로서, 특히 마스크의 제작 과정에서 발생된 결함을 제거하는 방법에 관한 것이다.

반도체 기술이 점점 고집적화되고 디자인 룰이 작아짐에 따라, 반도체 제조 공정에 사용되는 마스크 제작이 더욱 어려워지고 있다. 특히 마스크 패턴을 형성한 후에 발생되는 결함(defect)은 마스크의 제작 수율 및 수명 단축에 큰 영향을 미친다. 일반적으로, 마스크 패턴을 형성한 후에는 결함을 제거하기 위한 공정을 수행하는데, 그 방법으로서는 레이저를 이용하는 방법과 이온 빔을 이용하는 방법이 널리 사용된다.

레이저를 이용하는 방법은 마스크의 유리 기판에 손상이 가지 않는다는 장점이 있는 반면에, 정확성이 떨어진다는 단점이 있다. 반면에 이온 빔을 이용하는 방법은 이온 빔의 직경이 0.1㎛ 이하가 되도록 초점을 맞출 수 있으므로 정확성이 높다는 장점이 있지만, 유리 기판이 손상이 심하게 발생된다는 문제가 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 이온 빔을 이용한 마스크의 결함 제거 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1a는 결함을 포함하는 마스크의 평면도이고 도 1b는 도 1a의 마스크의 결함을 이온 빔을 이용하여 제거한 후의 단면도이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 마스크의 기판으로서 사용되는 쿼츠(quartz) 기판(10) 상의 가장자리를 따라 차광막 패턴, 예컨대 크롬막 패턴(20)이 형성되어 있다. 그리고 쿼츠 기판(10) 상에 크롬막 패턴(20)을 형성하는 과정에서 생긴 결함(30)이 중앙의 일정 영역(도면에서 굵은 선으로 표시된 부분)에 형성되어 있다. 이를 제거하기 위하여, 이온 빔을 결함 부분에 조사하면, 도 1b에 도시된 바와 같이 결함이 제거된다.

그러나, 이와 같은 방법은 차광막 패턴의 중심 부분과 가장자리 부분에서의 식각률의 차이, 이온에 의한 대전 현상에 의하여 패턴이 시프트되는 현상 등에 의해 쿼츠 기판(10)이 움푹 패인 부분, 즉 리버베드(riverbed)(40)가 생긴다는 문제가 있다. 이와 같이 리버베드(40)가 생기면 웨이퍼로의 패턴 전사가 정확하게 이루어지지 못하고 원하지 않는 패턴이 전사될 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 리버베드가 생기지 않고 마스크의 결함을 제거할 수 있는 마스크의 결함 제거 방법을 제공하는 것이다.

도 1a는 마스크 결함의 나타내 보인 마스크 평면도이다.

도 1b는 도 1a의 마스크 결함을 종래의 방법에 의해 제거한 후의 마스크 단면도이다.

도 2는 본 발명에 의해 제거하려고 하는 마스크 결함을 나타내 보인 마스크 평면도이다.

도 3a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 마스크 결함 제거 방법을 설명하기 위한 평면도 및 단면도들이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 마스크의 결함 제거 방법은, 마스크 상의 결함 부분의 일정 부분을 이온 빔을 이용하여 제거하는 단계; 및 상기 결함의 일부가 제거된 마스크를 소정의 용액에다 담구어 남아있는 결함을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 마스크 결함 부분의 일정 부분을 제거하는 단계는, 상기 마스크 결함의 가장자리 이외의 부분에 이온 빔을 조사하며, 상기 가장자리 이외의 부분은 상기 마스크 결함의 끝으로부터 폭이 0.2㎛가 되는 내부 영역인 것이 바람직하다.

그리고 상기 용액은 HF 원액과 초순수의 혼합액이며, 상기 황산 원액과 초순수의 혼합비는 1대10인 것이 바람직하다. 또한, 상기 혼합액 내에서 상기 마스크가 담겨지는 시간은 30분인 것이 바람직하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시에를 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 3b는 본 발명에 따른 마스크 결함의 제거 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 즉, 도 2는 마스크 결함이 형성된 마스크의 평면도이다. 도 2a 및 도 2b는 이온 빔을 이용하여 마스크 결함의 일부분이 제거된 마스크의 평면도 및 단면도이다. 그리고 도 3a 및 도 3b는 소정 용액을 사용하여 마스크 결함의 나머지 부분이 제거된 마스크의 평면도 및 단면도이다.

먼저, 도 2를 참조하면, 마스크의 기판으로서 사용되는 쿼츠(quartz) 기판(100) 상의 가장자리를 따라 차광막 패턴, 예컨대 크롬막 패턴(200)이 형성되어 있다. 그리고 쿼츠 기판(100) 상에 크롬막 패턴(200)을 형성하는 과정에서 생긴 결함(300)이 중앙의 일정 영역(도면에서 굵은 선으로 표시된 부분)에 형성되어 있다.

다음에 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 마스크 결함을 제거하기 위하여 마스크 결함(300)의 일정 부분(영역 A)을 이온 빔을 이용하여 제거한다. 즉, 이온 빔 소스(미도시)로부터의 이온 빔(도 3b에서 화살표로 표시)을 마스크 결함(300)의 일정 부분(영역 A)에 조사하여 마스크 결함의 일부가 제거되도록 한다. 여기서 마스크 결함(300)이 제거되는 부분은 마스크 결함(300)의 가장자리 이외의 부분으로서, 특히 마스크 결함(300)의 끝 부분으로부터 폭이 0.2㎛가 되는 내부 영역인 것이 바람직하다.

다음에, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 마스크 결함의 일부가 제거된 마스크를 소정의 용액에다 담구어 남아있는 결함을 제거한다. 즉, HF 원액과 초순수(Dionized water; DI water)의 혼합액에다 상기 마스크를 30분 정도 담가놓는다. HF 원액과 초순수의 혼합비는 1대10 정도가 적당하다. 그러면, 쿼츠 기판(100)이 일정 두께, 예컨대 1100Å으로 언더컷되므로 리버베드가 발생하는 영역이 제거되어 리버베드 현상이 발생하지 않는다. 한편, 차광막으로 사용되는 크롬막 패턴(200)의 크롬은 HF와 반응하지 않으므로 차광막 패턴에는 영향이 없다.

<실시예>

SOLID-C 시뮬레이터를 이용하였으며, 마스크의 백그라운드 컨택 사이즈는 2.0㎛, 마스크 결함 사이즈는 1.0㎛로 하였다. 그리고 웨이퍼 시뮬레이션 조건으로서, 포토레지스트 물질로서 THMR-ip3300PR을, 포토레지스트막의 두께는 1㎛로, 계구수는 0.52로, 스테퍼 노광장비의 시스마(σ)는 0.6으로, 그리고 사용한 광원의 파장은 i-라인인 365㎚로 하였다.

이와 같은 조건으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 300mJ의 노광 세기에서, 종래의 방법에 의하면, 정상 컨택과 결함제거된 웨이퍼의CD(Critical Dimension) 차이는 기판에서는 81㎚, 최하부에서는 53㎚였다. 그러나, 본 발명에 따른 결함 제거 방법에 의하면, 정상 컨택과 결함제거된 웨이퍼의 CD 차이는 기판에서 11㎚, 최하부에서 8㎚이 발생하였다. 이와 같이 본 시뮬레이션 결과를 보면, 본 발명에 따른 결함 제거 방법이 종래의 방법에 비하여 우수하다는 것을 알 수 있다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 마스크의 결함 제거 방법에 의하면, 이온을 이용하는 동시에 화학 용액을 사용하여 마스크 결함을 제거하므로, 리버베드를 발생시키지 않고 마스크 결함을 제거할 수 있다.

Claims (6)

1. 반도체 제조 공정에서의 패턴 전사를 위하여, 마스크에 상기 패턴을 형성하는 과정에서 발생된 마스크 결함의 제거 방법에 있어서,

   상기 마스크 결함 부분의 일정 부분을 이온 빔을 이용하여 제거하는 단계; 및

   상기 결함의 일부가 제거된 마스크를 소정의 용액에다 담구어 남아있는 결함을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 결함의 제거 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 마스크 결함 부분의 일정 부분을 제거하는 단계는,

   상기 마스크 결함의 가장자리 이외의 부분에 이온 빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 마스크 결함의 제거 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가장자리 이외의 부분은 상기 마스크 결함의 끝으로부터 폭이 0.2㎛가 되는 내부 영역인 것을 특징으로 하는 마스크 결함의 제거 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 용액은 HF 원액과 초순수의 혼합액인 것을 특징으로 하는 마스크 결함의 제거 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 황산 원액과 초순수의 혼합비는 1대10인 것을 특징으로 하는 마스크 결함의 제거 방법.
6. 제4항에 있어서,

   상기 혼합액 내에서 상기 마스크가 담겨지는 시간은 30분인 것을 특징으로 하는 마스크 결함의 제거 방법.