KR20040000141A

KR20040000141A - Method for manufacturing mask

Info

Publication number: KR20040000141A
Application number: KR1020020035295A
Authority: KR
Inventors: 황영주
Original assignee: 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-01-03

Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a mask is provided to be capable of preventing the growth of fine defects generated when carrying out a mask manufacturing process. CONSTITUTION: A mask(100) is prepared, wherein the mask includes a chrome pattern(102). A surface process layer(108) is formed at the upper portion of the mask(100) for enclosing the chrome pattern(102) in order to prevent the generation of chemical coupling phenomenon due to the foreign substance penetrated from the outside. Preferably, the surface process layer(108) is made of one selected from a group consisting of an oxide layer and a quartz layer. Preferably, a CVD(Chemical Vapor Deposition) process is carried out at the chrome pattern formed mask(100) for forming the surface process layer.

Description

Method for manufacturing mask

본 발명은 마스크 제작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마스크 제작 시 미세하게 형성된 결함(defect)에 의해 공정 불량이 초래되는 것을 막을 수 있는 마스크 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mask fabrication method, and more particularly to a mask fabrication method that can prevent the process defects caused by a finely formed defect (defect) during the mask fabrication.

실제적으로 포토장비의 성능은 바로 반도체 장치의 집적도를 결정하는 것은 패턴의 CD(Critical Demension)의 균일도로 결정된다. 포토장비의 성능 개선이 만족할 정도로 이루어진 경우, 형성되는 패턴의 CD 균일도는 포토장비와 기판 사이에 삽입되는 실질적으로 기판에 형성되는 패턴의 설계도인 마스크에 의해 좌우된다. 따라서, 상기 CD 균일도를 향상시키기 위한 하나의 방안으로 마스크 제작 과정에서 미세 결함을 최소화하는 것이 중요하다.Actually, the performance of photo equipment is determined by the uniformity of the CD (Critical Demension) of the pattern. When the performance improvement of the photo equipment is satisfactorily achieved, the CD uniformity of the pattern to be formed depends on the mask, which is a schematic of the pattern formed on the substrate to be inserted between the photo equipment and the substrate. Therefore, it is important to minimize fine defects in the mask fabrication process as a way to improve the CD uniformity.

도 1은 종래 기술에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 마스크 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 문제점을 도시한 마스크 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a mask manufacturing method according to the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a mask according to the prior art.

반도체 제조 시, 웨이퍼에 미세 패턴을 형성하기 위해서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(미도시)에 형성하고자 하는 크롬 패턴(12)을 미리 마스크(10)에 형성한 후, 엑시머 레이저광(16)을 상기 마스크(10)에 투과시켜 웨이퍼에 전사한다. 이때, 사용되는 마스크(10)는 표면에 0.6∼0.8㎛ 크기에서 부터 1㎛ 이상의 크기를 가진 다양한 형태의 크롬 패턴(102)이 별도의 제조 과정을 거쳐서 제작 완료되며, 일단 제조된 마스크는 양산과정에서 수만번 이상의 엑시머 레이저광(16)에 노출된다.In the semiconductor manufacturing, in order to form a fine pattern on a wafer, as shown in FIG. 1, after forming a chrome pattern 12 to be formed on a wafer (not shown) in the mask 10 in advance, an excimer laser light ( 16 is transmitted through the mask 10 and transferred to the wafer. At this time, the mask 10 to be used is manufactured in a variety of forms of chrome pattern 102 having a size of more than 1㎛ from 0.6 ~ 0.8㎛ size on the surface is completed through a separate manufacturing process, once manufactured mask is mass production process Is exposed to more than tens of thousands of excimer laser lights 16.

그러나, 도 2에 도시된 바와 같이, 마스크(10)에 크롬 패턴(12)을 형성하는 과정에서 원하지 않는 미세한 결함(14)이 형성된다. 이러한 미세 결함(14)은 마스크 제작 과정의 이물(particle)에 의해 주로 형성되며 미세 결함이 전혀 없는 완전한 마스크를 제작하기는 거의 불가능한 실정이다.However, as shown in FIG. 2, unwanted fine defects 14 are formed in the process of forming the chromium pattern 12 on the mask 10. The micro defects 14 are mainly formed by particles in the mask fabrication process, and it is almost impossible to fabricate a complete mask without micro defects at all.

따라서, 미세 결함이 형성됨 마스크는 결함 수정(defect repair) 공정을 거쳐서 결함을 제거하는 단계를 거치지만 완전하게 결함을 제거하지는 못하며, 웨이퍼에 전사되지 않을 정도이거나 수율에 영항을 미치지 않는 수준의 결함을 가진 마스크는 그대로 사용된다. 일단 제조된 마스크는 표면의 이물을 제거하기 위해 세정 공정을 진행하며, 이때, 세정액으로 (1)H₂SO₄, (2) NH₄OH, H₂O₂및 순수 또는 (3)H₂SO₄, NH₄OH, H₂O₂및 순수를 사용한다. 그러나, 상기 세정 완료된 마스크를 화학분석 결과, 상기 (1) H₂SO₄세정액 사용 시에는SO₄잔류농도가 높아 마스크 표면에 높은 농도의 H₂SO₄, SO₄가 남아있게 되어 결함으로 작용한다.Thus, a fine defect is formed. The mask undergoes a defect repair process to remove the defect, but does not completely remove the defect, and is capable of removing defects at a level that is not transferred to the wafer or does not affect the yield. The mask is used as is. Once manufactured, the mask undergoes a cleaning process to remove foreign substances from the surface, wherein (1) H ₂ SO ₄ , (2) NH ₄ OH, H ₂ O ₂ and pure water or (3) H ₂ SO ₄ , NH ₄ OH, H ₂ O ₂ and pure water are used. However, as a result of chemical analysis of the cleaned mask, when (1) H ₂ SO ₄ cleaning liquid is used, the residual concentration of SO ₄ is high and H ₂ SO ₄ , SO ₄ remains on the surface of the mask to act as a defect. .

즉, 결함은, 하기의 (Ⅰ)(Ⅱ)식에 도시된 바와 같이, 엑시머 레이저광을 활성에너지로 하여 공기 중의 물(H₂O)과 마스크 세정액 성분(H₂SO₄및 NH₄OH)이 마스크 표면 잔류물과 화학반응함으로서 성장성 이물인 암모늄 설페이트(Ammonium sulfate)((NH₄)₂SO₄)가 형성되고 상기 성장성 이물에 의해 마스크 표면에 결함이 성장된다.That is, the defect is water (H ₂ O) and mask cleaning liquid components (H ₂ SO ₄ and NH ₄ OH) in the air using the excimer laser light as the active energy, as shown in the following formula (I) (II). By chemically reacting with the mask surface residues, ammonium sulfate ((NH ₄ ) ₂ SO ₄ ), which is a growth foreign material, is formed and defects grow on the mask surface by the growth foreign material.

SO₂+ 2NH₃+ 2H₂O →(NH₄)₂SO₄+ H₂………………(Ⅰ)SO ₂ + 2 NH ₃ + ₂ H ₂ O → (NH ₄ ) ₂ SO ₄ + H ₂ . … … … … … (Ⅰ)

H₂O + H₂SO₄+ 2NH₄OH →(NH₄)₂SO₄+ H₂O ………………(Ⅱ)H ₂ O + H ₂ SO ₄ + 2 NH ₄ OH → (NH ₄ ) ₂ SO ₄ + H ₂ O. … … … … … (Ⅱ)

이러한 성장성 결함은 하프톤 마스크의 경우 주로 H₂SO₄세정 조건을 적용하고 있기 때문에 하프톤(half-tone) 마스크에서 주로 발생한다.Such growth defects occur mainly in half-tone masks because halftone masks mainly apply H ₂ SO ₄ cleaning conditions.

그러나, 종래의 기술에서는 마스크 제작 과정에서 발생한 미세 결함이 수분, 황산, 엑시머 레이저광 등과 결합하여 성장함으로써, 상기 미세결함이 웨이퍼에 전사되어 공정 불량을 초래하는 문제점이 있었다.However, in the related art, the micro defects generated in the mask fabrication process are combined with moisture, sulfuric acid, excimer laser light, and the like to grow, so that the micro defects are transferred to the wafer, resulting in a process defect.

이에 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 마스크 제작 과정에서 발생한 미세 결함이 성장하는 것을 방지할 수 있는 마스크 제작 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a mask fabrication method capable of preventing the growth of fine defects generated during the mask fabrication process.

도 1은 종래 기술에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 마스크 단면도.1 is a cross-sectional view of the mask for explaining the mask manufacturing method according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 문제점을 도시한 마스크 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of the mask showing the problem according to the prior art.

도 3a 내지 도 3c은 본 발명에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 마스크 단면도.3A to 3C are cross-sectional views illustrating a mask fabrication method according to the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

100, 마스크 102. 미세패턴100, mask 102. Fine pattern

104. 결함 106. 엑시머 레이저광104. Defect 106. Excimer laser light

108. 표면처리 박막108. Surface Treatment Thin Films

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마스크 제작 방법은 크롬패턴을 포함한 마스크를 제공하는 단계와, 마스크 상에 상기 크롬패턴을 덮어 외부로부터의 이물 침입를 통한 화학 결합을 차단시키키는 표면처리막을 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a mask, the method including: providing a mask including a chromium pattern, and forming a surface treatment film covering the chromium pattern on the mask to block chemical bonding through foreign matter intrusion from the outside; Characterized in that it comprises a step.

상기 표면처리막은 산화막 및 석영 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하Preferably, the surface treatment film uses any one of an oxide film and quartz.

다. 또한, 상기 표면처리막은 화학기상증착 공정에 의해 형성하는 것이 바람직하다.All. In addition, the surface treatment film is preferably formed by a chemical vapor deposition process.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a 내지 도 3c은 본 발명에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 마스크 단면도이다.3A to 3C are cross-sectional views of masks for describing a method for manufacturing a mask according to the present invention.

본 발명의 마스크 제작 방법은, 도 3a에 도시된 바와 같이, 먼저, 마스크(100) 표면에 크롬막(미도시)을 형성한 후, 상기 크롬막을 식각하여 웨이퍼(미도시)에 형성하고자 하는 크롬 패턴(102)을 형성한다.In the mask fabrication method of the present invention, as shown in FIG. 3A, first, a chromium film (not shown) is formed on a surface of the mask 100, and then the chromium film is etched to be formed on a wafer (not shown). Pattern 102 is formed.

이때, 상기 마스크(010)에 크롬 패턴(102)을 형성하는 과정에서 원하지 않는 미세한 결함(104)이 형성된다. 이러한 크롬 결함(102)은 마스크 제작 과정의 이물에 의해 주로 형성되며 결함이 전혀 없는 완전한 마스크를 제작하기는 거의 불가능한 실정이다. 따라서, 미세 결함(104)이 형성된 마스크(100)는 세정 공정이 수반되며, 웨이퍼에 전사되지 않을 정도이거나 수율에 영항을 미치지 않는 수준의 결함을 가진 마스크는 그대로 사용된다.In this case, unwanted fine defects 104 are formed in the process of forming the chrome pattern 102 on the mask 010. These chromium defects 102 are mainly formed by foreign matter in the mask fabrication process, and it is almost impossible to manufacture a complete mask without defects. Therefore, the mask 100 on which the micro defects 104 are formed is accompanied by a cleaning process, and a mask having a defect of a level that is not transferred to the wafer or does not affect the yield is used as it is.

이어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 크롬 패턴(102) 및 크롬 패턴(102)에 형성된 미세 결함(104)을 포함한 마스크(100) 표면에 안정적이고 엑시머 레이저광에 대한 투과율이 높은 물질을 이용하여 표면처리막(108)을 형성한다. 상기 표면처리막(108)의 재질로는 크롬 패턴(102)이 정전기 등의 물리적인 충격으로 부터 보호하거나, 외부로부터의 이물(세정액 등의) 침입를 통한 화학 결합을 차단시키기 위한 것으로서, 산화막(SiO₂), 석영(quzrtz) 등을 들 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 3B, a material that is stable on the surface of the mask 100 including the chromium pattern 102 and the micro defects 104 formed on the chromium pattern 102 and has a high transmittance to excimer laser light is used. To form a surface treatment film 108. As the material of the surface treatment film 108, the chromium pattern 102 is to protect against physical shocks such as static electricity or to block chemical bonds through intrusion of foreign matter (such as cleaning liquid) from the outside. ₂ ), quartz (quzrtz) and the like.

그런 다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 표면처리막(108)을 포함한 마스크(100)에 엑시머 레이저광(106)을 투과시켜 웨이퍼에 전사한다.Then, as illustrated in FIG. 3C, the excimer laser light 106 is transmitted to the mask 100 including the surface treatment film 108 and transferred to the wafer.

본 발명에 따르면, 크롬 패턴을 포함한 마스크 표면에 표면처리막을 형성함으로써, 마스크에 크롬 패턴을 형성하는 과정에서 발생하는 원하지 않는 미세한 결함이 표면처리막에 의해 수분, 세정액 또는 엑시머 레이저광 등과 화학 결합하는 것을 방지되므로 미세 결함이 성장하는 것을 막을 수 있다.According to the present invention, by forming a surface treatment film on the surface of the mask including a chromium pattern, unwanted fine defects generated during the process of forming a chrome pattern on the mask is chemically bonded to water, cleaning liquid or excimer laser light by the surface treatment film. This prevents the growth of fine defects.

따라서, 본 발명에서는 상기 성장된 결함이 웨이퍼에 전사되는 것을 방지하여 공정 불량을 막을 수 있다.Therefore, in the present invention, the grown defects can be prevented from being transferred to the wafer, thereby preventing process defects.

이상에서와 같이, 본 발명은 크롬 패턴을 포함한 마스크 표면에 표면처리막을 형성함으로써, 상기 표면처리막에 의해 마스크 제작 과정에서 발생된 미세 결함이 수분, 세정액 또는 엑시머 레이저광 등과 직접적으로 화학 결합하는 것을 차단가능하므로 상기 성장된 결함이 웨이퍼에 전사되는 것을 방지하여 공정 불량을 막을 수 있다.As described above, the present invention is to form a surface treatment film on the surface of the mask including a chromium pattern, it is possible to chemically bond the micro-defects generated during the mask manufacturing process by the surface treatment film directly to water, cleaning liquid or excimer laser light, etc. Since it can be blocked, the grown defects can be prevented from being transferred to the wafer, thereby preventing process defects.

또한, 본 발명에서는 미세 결함이 있는 마스크를 폐기처분하지 않고 표면처리막을 형성하여 다시 사용함으로써 생산 수율이 향상되고, 주기적인 세정 공정을 진행하지 않아도 되므로 생산성이 향상된다.In addition, in the present invention, the production yield is improved by forming and using the surface treatment film again without discarding the mask having fine defects, and the productivity is improved because the periodic cleaning process does not have to be performed.

그리고 본 발명에서는 상기 표면처리막에 의해 정전기나 다른 물리적인 충격으로부터 크롬 패턴을 보호할 수 있으므로 마스크 손상을 방지할 수 있다.In the present invention, since the surface treatment film can protect the chromium pattern from static electricity or other physical impact, mask damage can be prevented.

기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.

Claims

Providing a mask containing a chrome pattern,

And forming a surface treatment film covering the chromium pattern on the mask to block chemical bonds through foreign matter intrusion.

The method of manufacturing a mask according to claim 1, wherein the surface treatment film uses any one of an oxide film and quartz.

The method of claim 2, wherein the surface treatment film is formed by a chemical vapor deposition process.