KR20060104825A - Method of manufacturing a photo mask - Google Patents

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KR20060104825A
KR20060104825A KR1020050027285A KR20050027285A KR20060104825A KR 20060104825 A KR20060104825 A KR 20060104825A KR 1020050027285 A KR1020050027285 A KR 1020050027285A KR 20050027285 A KR20050027285 A KR 20050027285A KR 20060104825 A KR20060104825 A KR 20060104825A
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transmittance
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엄재두
전성민
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

본 발명은 포토 마스크 제조 방법에 관한 것으로, 소자 패턴의 CD 변화량을 측정한 후 이를 에너지 변화량 또는 투과율 변화량으로 변환시키고, 투과율 100%에 대비하여 마스크에 투과율을 조절할 수 있는 물질층을 형성하거나 유리 기판을 식각하여 핀홀을 형성하여 CD 변화를 보정함으로써 기존의 웨이퍼 상태의 데이터를 피드백하여 새로운 마스크를 제조하는 방법에 비해 마스크 제조 원가를 절감할 수 있는 포토 마스크 제조 방법이 제시된다.The present invention relates to a method for manufacturing a photomask, and after measuring the CD change of the device pattern is converted into an amount of energy change or transmittance change, to form a material layer that can control the transmittance in the mask in preparation for 100% transmittance or a glass substrate The photomask fabrication method can reduce the cost of manufacturing the mask compared to the method of manufacturing a new mask by feeding back the data of the existing wafer state by forming a pinhole to correct the CD change.

포토 마스크, CD 변화, 투과율 변화 Photo mask, CD change, transmittance change

Description

포토 마스크 제조 방법{Method of manufacturing a photo mask}Method of manufacturing a photo mask

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토 마스크 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도.1 is a process flowchart illustrating a method of manufacturing a photomask according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 8은 도 1의 각 단계의 설명의 편의를 위해 도시한 도면.2 to 8 are diagrams for convenience of explanation of each step of FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

101 : 유리 기판 102 : 차광막101 glass substrate 102 light shielding film

103 : MoSiN막 104 : CrON막103 MoSiN film 104 CrON film

100 : 셀 영역 200 : 주변 영역100: cell area 200: peripheral area

300 : 마스크 400 : 렌즈300: mask 400: lens

500 : 웨이퍼 600 : 소자 패턴500 wafer 600 device pattern

본 발명은 포토 마스크 제조 방법에 관한 것으로, 특히 웨이퍼상에 형성된 패턴의 임계 치수(Critical Demension; 이하, "CD"라 함)의 변화를 보정할 수 있는 포토 마스크 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a photo mask, and more particularly to a method of manufacturing a photo mask capable of correcting a change in a critical dimension (hereinafter, referred to as "CD") of a pattern formed on a wafer.

반도체 소자의 제조 공정은 반도체 기판 상부에 소자들을 형성하기 위해 다수의 포토리소그라피(photo lithography) 공정이 필수적이다. 더욱이 고집적 회로를 형성하기 위해서는 미세한 패턴을 갖는 포토 마스크(photo mask)가 요구되며, 이 패턴에는 결함(defect)이 없어야 한다. 반도체 소자의 고집적화에 따라 요구되는 CD의 크기는 이미 노광 장비의 해상도의 한계에 이르렀다. 이러한 상황에서 소정의 물질층을 패터닝하기 위한 포토 마스크의 CD 균일도(uniformity)는 매우 중요하게 대두되고 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION A semiconductor device manufacturing process requires a plurality of photolithography processes to form devices on a semiconductor substrate. Furthermore, in order to form a highly integrated circuit, a photo mask having a fine pattern is required, and the pattern must be free of defects. The CD size required for high integration of semiconductor devices has already reached the limit of the resolution of exposure equipment. In this situation, CD uniformity of the photo mask for patterning a predetermined material layer is very important.

한편, 포토리소그라피에 이용되는 포토마스크를 제조하기 위해서는 전자빔 리소그라피(electron beam lithography)를 이용하여 다음과 같은 일련의 공정을 진행하는 것이 일반적이다. 우선, 석영이나 유리등의 재질로 된 투명 기판 상부에 차광막과 전자빔 레지스트를 순차적으로 형성한다. 노광(exposure) 장치를 이용하여 전자빔 레지스트에 원하는 패턴대로 전자빔을 노광한다. 그리고, 현상(development) 장치를 이용하여 노광된 전자빔 레지스트를 현상한다. 원하는 패턴대로 형성된 전자빔 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 식각하여 차광막 패턴을 형성한다. 그 이후에 전자빔 레지스트 패턴을 제거함으로써 포토 마스크를 완성한다.Meanwhile, in order to manufacture a photomask used for photolithography, it is common to perform the following series of processes using electron beam lithography. First, a light shielding film and an electron beam resist are sequentially formed on a transparent substrate made of a material such as quartz or glass. An exposure apparatus is used to expose the electron beam to the electron beam resist in a desired pattern. Then, the exposed electron beam resist is developed using a development apparatus. The light shielding film is etched using the electron beam resist pattern formed according to a desired pattern as a mask to form a light shielding film pattern. Thereafter, the photomask is completed by removing the electron beam resist pattern.

이렇게 제조된 포토 마스크는 제조 공정상의 여러가지 원인에 의하여 CD와는 다른 선폭을 가진 차광막 패턴이 형성되며, 패턴 선폭의 균일성이 감소되는 문제가 있다. 이처럼 공정상의 원인에 의하여 패턴 선폭이 변화되거나 균일도가 저하된 포토 마스크를 이용하여 포토리소그라피 공정을 수행하면, 웨이퍼 상의 패턴도 선폭이 변화되거나 균일도가 감소된다. 패턴 선폭이 변화되거나 균일도가 감소된 포토 마스크는 반도체 소자의 불량 원인이 되어 공정 수율을 감소시킴으로써 제조 단가를 상승시킨다.The photomask manufactured as described above has a problem in that a light shielding film pattern having a line width different from that of a CD is formed due to various factors in the manufacturing process, and the uniformity of the pattern line width is reduced. As such, when the photolithography process is performed using a photomask whose pattern line width is changed or uniformity is reduced due to the process, the line width of the pattern on the wafer is also changed or the uniformity is reduced. The photomask with the changed pattern line width or the reduced uniformity becomes a cause of defects in the semiconductor device, thereby increasing the manufacturing cost by reducing the process yield.

패턴 선폭의 변화를 가져오는 원인중 대표적인 원인으로서 포깅(fogging) 효과와 로딩(loading) 효과가 있다. 포깅 효과란 전자빔 레지스트의 내부 또는 표면과, 전자빔 조사기의 대물렌즈 하부에서 반사된 전자빔에 의하여 전자빔 레지스트가 산란 노광함으로써 선폭 변화가 발생하는 것을 말한다. 그리고, 로딩 효과란 차광막을 식각할 때 로딩 밀도(전자빔 스트레스가 제거되어 하부의 차광막이 노출된 면적의 밀도)가 큰 부분의 선폭이 로딩 밀도가 작은 부분의 선폭보다 크게 나타나는 선폭 변화가 발생하는 것을 말한다.Representative causes of the change of the pattern line width are the fogging effect and the loading effect. The fogging effect refers to a change in line width caused by scattering exposure of the electron beam resist by the electron beam reflected from the inside or the surface of the electron beam resist and the lower portion of the objective lens of the electron beam irradiator. In addition, the loading effect means that when the light shielding film is etched, a line width change occurs in which a line width of a portion having a large loading density (density of an area where the light shielding layer is exposed due to electron beam stress is removed) is larger than a line width of a portion having a small loading density. Say.

CD 균일도를 개선하기 위한 방법으로 여러가지가 있으나, 특히 마스크의 제조에 관한 것으로는 전자빔(elelctron beam) 장비의 전자빔 조사 회수, 식각 방법, 전자빔의 에너지를 특정한 영역별로 나누어 차광막 패턴에 변화를 주어 제조하는 방법이 주로 사용되고 있다. 물론 이러한 방법들은 함께 사용하는 것이 일반적이지만, 제조상의 어려움이 많고 장비의 성능 및 형태별로 큰 차이가 난다. 한편, 소자의 셀 영역의 균일도 향상을 위해서는 데이터에 따라 다르겠지만 포깅값을 조절하여 계산하고 있으며, 주변(periphery) 영역의 패턴 충실도(fidelity)는 노광 조건 에 대한 광 근접 효과 보정 방법(Optical Proximity Correction; OPC) 시뮬레이션을 하고 마스크 제조 및 웨이퍼상의 결과로 계속 피드백하여 최적의 마스크 조건을 셋업하고 있다. 그러나, 위의 방법은 마스크 제조시 많은 비용이 소요되며, 기존 i-line(365㎚ 파장), KrF(248㎚ 파장)의 경우에는 신뢰성이 높지만, 최근의 ArF(193㎚ 파장)에서는 많은 어려움을 겪고 있다. 특히, 70㎚ 근처의 패턴에 대한 CD 변화 톨러런스(tolerence)가 10㎚ 이내일 경우에는 MEF(Mask Error Factor)값에 큰 영향을 받고 있으며, 주변 영역의 노광은 셀의 패터닝에 치중하게 되므로 상대적으로 디자인룰이 큼에도 불구하고 붕괴(collapse) 및 브리지(bridge) 등 많은 문제점이 발생되고 있다.There are various methods to improve the CD uniformity, but in particular, the manufacturing of the mask is made by changing the light shielding film pattern by dividing the number of electron beam irradiation, the etching method of the electron beam equipment, and the energy of the electron beam by specific regions. The method is mainly used. Of course, these methods are generally used together, but there are many manufacturing difficulties and large differences in the performance and form of the equipment. In order to improve the uniformity of the cell area of the device, it is calculated by adjusting the fogging value although it depends on the data. OPC) simulation and continuous feedback to mask fabrication and wafer results to set up optimal mask conditions. However, the above method is expensive to manufacture a mask, and the reliability is high in the case of the existing i-line (365 nm wavelength), KrF (248 nm wavelength), but a lot of difficulties in the recent ArF (193 nm wavelength). Suffer. In particular, when the CD change tolerance for the pattern near 70 nm is within 10 nm, it is greatly influenced by the Mask Error Factor (MEF) value, and the exposure of the peripheral area is focused on the patterning of the cell. Despite the large design rules, many problems, such as collapse and bridge, are occurring.

본 발명의 목적은 마스크 제조 비용을 절감하면서도 CD 균일도를 개선시킬 수 있는 포토 마스크 제조 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a photomask manufacturing method which can improve CD uniformity while reducing mask manufacturing cost.

본 발명의 다른 목적은 차광막 패턴이 형성된 유리 기판 이면에 투과율을 조절할 수 있는 물질층을 형성함으로써 CD 균일도를 개선할 수 있는 포토 마스크 제조 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a photomask manufacturing method that can improve CD uniformity by forming a material layer capable of controlling transmittance on the back surface of a glass substrate on which a light shielding film pattern is formed.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 다음과 같은 방법에 의해 CD 균일도를 개선하고자 한다. 먼저, 셀 영역 및 주변 영역이 확정된 마스크를 이용하여 웨이퍼상에 소자 패턴을 형성하고, 소자 패턴의 셀 영역을 다수의 영역으로 분할한 후 각 영역별로 CD를 측정한다. CD 측정값을 에너지 변화량 또는 투과율 변화량으로 계산한 후 그 변화량에 따라 차광막이 형성되지 않은 유리 기판의 일면에 투과율이 다른 물질을 도포하여 CD를 보정한다. 일반적으로, 소자 패턴의 중앙을 기준으로 에지(edge)로 갈수록 CD값은 크거나 작게 변하는 경향성이 있다. CD가 크다는 것은 CD가 작은 영역보다 노광되는 에너지가 많거나 적은 것으로 볼 수 있으므로 이 부분에 통과되는 빛의 세기를 투과율 차이가 나는 물질로 보상하여 CD를 보상한다.In order to achieve the above object, the present invention intends to improve CD uniformity by the following method. First, a device pattern is formed on a wafer using a mask in which cell and peripheral areas are determined, the cell area of the device pattern is divided into a plurality of areas, and then CDs are measured for each area. The CD measured value is calculated as the amount of change in energy or change in transmittance, and the CD is corrected by applying a material having a different transmittance to one surface of the glass substrate on which the light shielding film is not formed according to the change amount. In general, the CD value tends to increase or decrease toward an edge with respect to the center of the device pattern. A large CD can be seen as having more or less energy exposed than a small area of the CD, thereby compensating the CD by compensating for the intensity of light passing through the portion with a material having a different transmittance.

한편, 셀 패턴이 작아짐에 따라 노광 장비의 한계에서 패터닝되는 경우가 많아지게 된다. 이 경우 셀 패턴만을 위한 노광 조건이 설정되고(특히 방향성을 가진 노광 조건이 선택됨) 부수적으로 주변 영역은 소자의 패턴과 방향성이 맞지 않는 노광 조건에 의해 패턴 붕괴 및 브리지 등이 발생하고 있다. 이 경우에도 특정한 주변 영역을 투과율을 조정할 물질을 도포하거나 유리 기판을 식각을 통해 노광 조건 및 에너지 차이를 보상하는 방법이다.On the other hand, as the cell pattern becomes smaller, there are many cases of patterning at the limit of the exposure equipment. In this case, exposure conditions for only cell patterns are set (especially directional exposure conditions are selected). Incidentally, the peripheral area is caused to suffer from pattern collapse and bridge due to exposure conditions that do not match the orientation of the device pattern. In this case, a method of compensating the exposure condition and energy difference by applying a material to adjust transmittance in a specific peripheral region or etching the glass substrate.

본 발명의 일 실시 예에 따른 포토 마스크 제조 방법은 유리 기판 상에 차광막을 형성한 후 패터닝하여 셀 영역과 주변 영역등이 확정된 마스크를 제조하는 단계; 상기 마스크를 이용하여 웨이퍼상에 셀 영역 및 주변 영역이 확정된 다수의 소자 패턴을 형성하는 단계; 상기 소자 패턴을 다수의 영역으로 분할하고, 각 영역에서의 선폭을 측정하여 상기 선폭이 동일한 영역을 그룹핑함으로써 측정 패턴의 선 폭에 따른 CD 균일도를 산출하는 단계; 상기 소자 패턴을 에너지와 포커스의 매트릭스로 구성한 후 상기 측정된 CD 균일도를 에너지 변화량으로 계산하는 단계; 투과율 100%를 기준으로 노광하여 영역별로 CD 대비 차이를 비교한 후 그에 따라 CD 변화를 투과율로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 투과율에 따라 상기 차광막이 형성되지 않은 상기 유리 기판의 일면에 투과율을 조절할 수 있는 물질층을 형성한 후 패터닝하여 각 영역별로 투과율을 동일하게 조절하는 단계를 포함한다.According to one or more exemplary embodiments, a method of manufacturing a photomask may include: manufacturing a mask in which a cell region and a peripheral region are determined by patterning a light shielding film on a glass substrate; Forming a plurality of device patterns in which a cell region and a peripheral region are defined on a wafer using the mask; Calculating the CD uniformity according to the line width of the measurement pattern by dividing the device pattern into a plurality of areas, measuring line widths in each area, and grouping areas having the same line width; Configuring the device pattern into a matrix of energy and focus and then calculating the measured CD uniformity as an energy change amount; Exposing based on 100% transmittance and comparing the difference with respect to CD for each region, and converting the CD change into transmittance accordingly; And forming a material layer capable of controlling transmittance on one surface of the glass substrate on which the light shielding film is not formed according to the converted transmittance, and patterning the same to adjust transmittance for each region.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 포토 마스크 제조 방법은 유리 기판 상에 차광막을 형성한 후 패터닝하여 셀 영역과 주변 영역등이 확정된 제 1 마스크를 제조하는 단계; 상기 제 1 마스크를 이용하여 웨이퍼상에 셀 영역 및 주변 영역이 확정된 다수의 소자 패턴을 형성하는 단계; 상기 소자 패턴을 다수의 영역으로 분할하고, 각 영역에서의 선폭을 측정하여 상기 선폭이 동일한 영역을 그룹핑함으로써 측정 패턴의 선폭에 따른 CD 균일도를 산출하는 단계; 상기 유리 기판의 투과율을 다르게 형성한 제 2 마스크를 제조하여 상기 CD 균일도를 투과율 변화량으로 산출하는 단계; 투과율 100%를 기준으로 노광하여 영역별로 CD 대비 차이를 비교한 후 그에 따라 CD 변화를 투과율로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 투과율에 따라 상기 제 1 마스크의 상기 차광막이 형성되지 않은 상기 유리 기판의 일면에 투과율을 조절할 수 있는 물질층을 형성한 후 패터닝하여 각 영역별로 투과율을 동일하게 조절하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a photomask, including: forming a light shielding film on a glass substrate and patterning the first mask to determine a cell region and a peripheral region; Forming a plurality of device patterns in which a cell region and a peripheral region are defined on a wafer using the first mask; Calculating the CD uniformity according to the line width of the measurement pattern by dividing the device pattern into a plurality of areas, measuring line widths in each area, and grouping areas having the same line width; Preparing a second mask having a different transmittance of the glass substrate and calculating the CD uniformity as a change in transmittance; Exposing based on 100% transmittance and comparing the difference with respect to CD for each region, and converting the CD change into transmittance accordingly; And forming a material layer capable of controlling transmittance on one surface of the glass substrate on which the light shielding film of the first mask is not formed according to the converted transmittance, and patterning the same to adjust transmittance for each region. .

본 발명의 또다른 실시 예에 따른 포토 마스크 제조 방법은 유리 기판 상에 차광막을 형성한 후 패터닝하여 셀 영역과 주변 영역등이 확정된 마스크를 제조하 는 단계; 상기 마스크를 이용하여 웨이퍼상에 셀 영역 및 주변 영역이 확정된 다수의 소자 패턴을 형성하는 단계; 상기 소자 패턴을 다수의 영역으로 분할하고, 각 영역에서의 선폭을 측정하여 상기 선폭이 동일한 영역을 그룹핑함으로써 측정 패턴의 선폭에 따른 CD 균일도를 산출하는 단계; 상기 소자 패턴을 에너지와 포커스의 매트릭스로 구성한 후 상기 측정된 CD 균일도를 에너지 변화량으로 계산하는 단계; 투과율 100%를 기준으로 노광하여 영역별로 CD 대비 차이를 비교한 후 그에 따라 CD 변화를 투과율로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 투과율에 따라 상기 유리 기판의 소정 영역을 식각하여 핀홀을 형성함으로써 각 영역별로 투과율을 동일하게 조절하는 단계를 포함한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a photomask, including: forming a light shielding film on a glass substrate and patterning the same to form a mask in which cell regions and peripheral regions are determined; Forming a plurality of device patterns in which a cell region and a peripheral region are defined on a wafer using the mask; Calculating the CD uniformity according to the line width of the measurement pattern by dividing the device pattern into a plurality of areas, measuring line widths in each area, and grouping areas having the same line width; Configuring the device pattern into a matrix of energy and focus and then calculating the measured CD uniformity as an energy change amount; Exposing based on 100% transmittance and comparing the difference with respect to CD for each region, and converting the CD change into transmittance accordingly; And forming a pinhole by etching a predetermined region of the glass substrate according to the converted transmittance, thereby controlling the transmittance equally for each region.

본 발명의 또다른 실시 예에 따른 포토 마스크 제조 방법은 유리 기판 상에 차광막을 형성한 후 패터닝하여 셀 영역과 주변 영역등이 확정된 제 1 마스크를 제조하는 단계; 상기 제 1 마스크를 이용하여 웨이퍼상에 셀 영역 및 주변 영역이 확정된 다수의 소자 패턴을 형성하는 단계; 상기 소자 패턴을 다수의 영역으로 분할하고, 각 영역에서의 선폭을 측정하여 상기 선폭이 동일한 영역을 그룹핑함으로써 측정 패턴의 선폭에 따른 CD 균일도를 산출하는 단계; 상기 유리 기판의 투과율을 다르게 형성한 제 2 마스크를 제조하여 상기 CD 균일도를 투과율 변화량으로 산출하는 단계; 투과율 100%를 기준으로 노광하여 영역별로 CD 대비 차이를 비교한 후 그에 따라 CD 변화를 투과율로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 투과율에 따라 상기 유리 기판의 소정 영역을 식각하여 핀홀을 형성함으로써 각 영역별로 투과율을 동일하게 조절하는 단계를 포함한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a photomask, including: forming a light shielding film on a glass substrate and patterning the first mask to determine a cell area and a peripheral area; Forming a plurality of device patterns in which a cell region and a peripheral region are defined on a wafer using the first mask; Calculating the CD uniformity according to the line width of the measurement pattern by dividing the device pattern into a plurality of areas, measuring line widths in each area, and grouping areas having the same line width; Preparing a second mask having a different transmittance of the glass substrate and calculating the CD uniformity as a change in transmittance; Exposing based on 100% transmittance and comparing the difference with respect to CD for each region, and converting the CD change into transmittance accordingly; And forming a pinhole by etching a predetermined region of the glass substrate according to the converted transmittance, thereby controlling the transmittance equally for each region.

상기 매트릭스는 패턴 중앙 영역을 소정의 에너지 및 포커스로 설정하고, 이를 기준으로 상하좌우로 에너지 및 포커스를 변화시켜 설정한다.The matrix sets the pattern center region to a predetermined energy and focus, and sets the pattern center region by changing energy and focus up, down, left, and right.

상기 투과율을 조절할 수 있는 물질층은 MoSiN막과 CrON막을 적층하여 형성한다.The material layer capable of adjusting the transmittance is formed by stacking a MoSiN film and a CrON film.

상기 MoSiN막과 CrON막의 두께 및 Mo 및 Cr의 조성을 조절하여 투과율을 조절한다.The transmittance is controlled by controlling the thickness of the MoSiN film and the CrON film and the composition of Mo and Cr.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

도 1은 본 발명에 따른 포토 마스크 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도를 나타낸 것이고, 도 2 내지 도 8은 흐름도의 각 단계에서 설명의 편의를 돕기 위한 도면이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a photomask according to the present invention, and FIGS. 2 to 8 are diagrams for convenience of description at each step of the flowchart.

단계 11 : 도 2(a)에 도시된 바와 같이 유리 기판(101) 상에 차광막(102)을 형성한 후 패터닝한다. 이에 의해 도 2(b)에 도시된 바와 같은 셀 영역(100)과 주변 영역(200)등이 확정된 마스크(300)가 제조된다.Step 11: After forming the light shielding film 102 on the glass substrate 101 as shown in Fig. 2 (a) and patterning. As a result, a mask 300 in which the cell region 100, the peripheral region 200, and the like are determined as illustrated in FIG. 2B is manufactured.

단계 12 : 도 3에 도시된 바와 같이 상기 마스크(300)를 이용하여 소정의 렌즈(400)를 통해 웨이퍼(500)상에 예를들어 1/4로 축소 투영하고 현상한다. 이에 의해 웨이퍼(500)상에 셀 영역과 주변 영역이 확정된 다수의 소자 패턴(600)이 형성된다.Step 12: Using the mask 300 as shown in FIG. 3, the projection is reduced to, for example, one quarter on the wafer 500 through a predetermined lens 400, and developed. As a result, a plurality of device patterns 600 in which cell regions and peripheral regions are determined are formed on the wafer 500.

단계 13 : 도 4에 도시된 바와 같이 소자 패턴 하나의 셀 영역을 다수의 영 역으로 분할하고, 각 영역에서의 선폭을 측정하여 선폭이 동일한 영역을 그룹핑함으로써 측정 패턴의 선폭에 따른 CD 균일도를 지도로 표현한다. CD 균일도 지도에서 동일한 헤칭의 영역은 동일한 선폭을 가지게 되고, 다르게 헤칭된 영역이 많이 존재할수록 CD 균일도가 감소하게 된다.Step 13: As shown in FIG. 4, the cell pattern of one device pattern is divided into a plurality of areas, the line widths in each area are measured, and the areas of the same line width are grouped to map CD uniformity according to the line width of the measurement pattern. Expressed as In the CD uniformity map, the regions of the same hatching have the same line width, and the CD uniformity decreases as more differently hatched regions exist.

단계 14 : 도 5에 도시된 바와 같이 소자 패턴을 에너지(energy)와 포커스(focus)의 매트릭스(matrix)로 구성한 후 측정된 CD 균일도를 에너지 변화량으로 계산한다. 여기서, 매트릭스는 패턴 중앙 영역을 20mJ의 에너지(energy)와 0㎛의 포커스(focus)를 기준으로 왼쪽으로 갈수록 에너지를 5mJ씩 상승시키고 오른쪽으로 갈수록 에너지를 5mJ씩 감소시킨다. 또한, 위로갈수록 포커스를 0.05㎛씩 감소시키고, 아래쪽으로 갈수록 포커스를 0.05㎛씩 증가시킨다. 한편, 유리 기판의 투과율을 다르게 형성한 마스크를 도 6과 같이 제조하여 측정된 CD 변화량을 투과율 변화량으로 표현한다.Step 14: As shown in FIG. 5, the device pattern is composed of a matrix of energy and focus, and then the measured CD uniformity is calculated as an energy change amount. Here, the matrix increases the energy by 5 mJ toward the left side of the pattern center region based on 20 mJ of energy and the focus of 0 μm, and decreases the energy by 5 mJ toward the right side of the pattern center region. In addition, the focus is increased by 0.05 μm toward the top, and the focus is increased by 0.05 μm toward the bottom. On the other hand, a mask in which the transmittance of the glass substrate is formed differently is manufactured as shown in FIG. 6, and the measured CD change is expressed as a change in transmittance.

단계 15 : 도 7에 도시된 바와 같이 투과율 100%를 기준으로 노광하여 영역별로 CD 대비 차이를 비교한 표를 구성하고, 그에 따라 CD 변화를 에너지 및 투과율로 변환하여 나타낸다.Step 15: As shown in FIG. 7, a table comparing the differences of CDs for respective regions by exposure based on 100% transmittance is constructed, and the change in CD is converted into energy and transmittance accordingly.

단계 16 : 도 8에 도시된 바와 같이 유리 기판(101)상에 차광막(102)이 형성되고 패터닝된 마스크에 투과율을 조절하는 물질, 예를들어 MoSiN막(103)과 CrON막(104)을 적층하여 각 영역별로 투과율을 동일하게 조절한다. 여기서, MoSiN막과 CrON막의 적층막은 하프톤 마스크에서는 투과율을 조절하는 물질로 많이 사용되는 것으로, 6∼8%의 투과율을 조절한다. 따라서, 투과율에 영향을 미치는 Mo 및 Cr의 조성 및 두께를 조절하여 유리 기판(101)에 형성하여 투과율을 조절할 수 있다. 유리 기판(101)의 투과율 조절 물질을 형성 및 패터닝시 발생하는 결함은 100㎛ 사이즈까지 문제가 되지 않는 것으로 알려져 있다. MoSiN막(103)과 CrON막(104) 이외의 노광 빛의 투과율을 조절할 수 있으며 형성 및 패터닝할 수 있는 물질의 경우 모두 적용될 수 있다.Step 16: A light blocking film 102 is formed on the glass substrate 101 as shown in FIG. 8, and a material for controlling transmittance, for example, a MoSiN film 103 and a CrON film 104 is laminated on the patterned mask. By adjusting the transmittance for each area equally. Here, the laminated film of the MoSiN film and the CrON film is used as a material for controlling the transmittance in the halftone mask, and the transmittance of 6 to 8% is controlled. Therefore, by adjusting the composition and thickness of Mo and Cr affecting the transmittance can be formed on the glass substrate 101 to control the transmittance. It is known that defects generated during formation and patterning of the transmittance regulating material of the glass substrate 101 are not a problem up to a size of 100 μm. Transmittance of the exposure light other than the MoSiN film 103 and the CrON film 104 can be controlled, and both materials can be formed and patterned.

한편, 본 발명의 다른 방법으로 투과율 조절이 필요한 부분에 투과율을 조절할 수 있는 물질층을 형성하는 대신에 일정한 사이즈로 유리 기판을 식각하여 핀홀을 형성함으로써 노광 빛이 조사되었을 때 산란 간섭을 이용하여 빛의 세기를 조절할 수 있다.On the other hand, instead of forming a material layer that can control the transmittance in the portion that needs to control the transmittance by another method of the present invention by using a scattering interference when the exposure light is irradiated by forming a pinhole by etching a glass substrate to a certain size You can adjust the intensity.

또한, 주변 영역의 붕괴(collapse) 및 브리지(bridge) 부분에도 웨이퍼상의 검사(inspection)를 통해 셀 영역 대비 노광 에너지 차이를 도 5와 같은 에너지 및 포커스 매트릭스 또는 도 6과 같은 투과율 분할 마스크를 이용하여 보정할 수 있다.In addition, the exposure energy difference compared to the cell region may be determined using the energy and focus matrix as shown in FIG. 5 or the transmittance division mask as shown in FIG. 6 through the inspection on the wafer in the collapse and bridge portions of the peripheral region. You can correct it.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 소자 패턴의 CD 변화량을 측정한 후 이를 에너지 변화량 또는 투과율 변화량으로 변환시키고, 투과율 100%에 대비하여 마스크에 투과율을 조절할 수 있는 물질층을 형성함으로써 CD 변화를 보정함으로써 기존의 웨이퍼 상태의 데이터를 피드백하여 새로운 마스크를 제조하는 방법에 비해 마스크 제조 원가를 절감할 수 있다.As described above, according to the present invention, after measuring the CD change of the device pattern, it is converted into an energy change or transmittance change, and the CD change is corrected by forming a material layer capable of adjusting the transmittance in the mask in preparation for 100% transmittance. The cost of mask manufacturing can be reduced compared to the method of manufacturing a new mask by feeding back the data of the existing wafer state.

Claims (7)

유리 기판 상에 차광막을 형성한 후 패터닝하여 셀 영역과 주변 영역등이 확정된 마스크를 제조하는 단계;Forming a light shielding film on the glass substrate and patterning the same to form a mask in which a cell region and a peripheral region are determined; 상기 마스크를 이용하여 웨이퍼상에 셀 영역 및 주변 영역이 확정된 다수의 소자 패턴을 형성하는 단계;Forming a plurality of device patterns in which a cell region and a peripheral region are defined on a wafer using the mask; 상기 소자 패턴을 다수의 영역으로 분할하고, 각 영역에서의 선폭을 측정하여 상기 선폭이 동일한 영역을 그룹핑함으로써 측정 패턴의 선폭에 따른 CD 균일도를 산출하는 단계;Calculating the CD uniformity according to the line width of the measurement pattern by dividing the device pattern into a plurality of areas, measuring line widths in each area, and grouping areas having the same line width; 상기 소자 패턴을 에너지와 포커스의 매트릭스로 구성한 후 상기 측정된 CD 균일도를 에너지 변화량으로 계산하는 단계;Configuring the device pattern into a matrix of energy and focus and then calculating the measured CD uniformity as an energy change amount; 투과율 100%를 기준으로 노광하여 영역별로 CD 대비 차이를 비교한 후 그에 따라 CD 변화를 투과율로 변환하는 단계; 및Exposing based on 100% transmittance and comparing the difference with respect to CD for each region, and converting the CD change into transmittance accordingly; And 상기 변환된 투과율에 따라 상기 차광막이 형성되지 않은 상기 유리 기판의 일면에 투과율을 조절할 수 있는 물질층을 형성한 후 패터닝하여 각 영역별로 투과율을 동일하게 조절하는 단계를 포함하는 포토 마스크 제조 방법.And forming and patterning a material layer capable of adjusting transmittance on one surface of the glass substrate on which the light shielding film is not formed according to the converted transmittance, thereby controlling the transmittance equally for each region. 유리 기판 상에 차광막을 형성한 후 패터닝하여 셀 영역과 주변 영역등이 확정된 제 1 마스크를 제조하는 단계;Forming a light shielding film on the glass substrate and patterning the first mask to determine a cell area and a peripheral area; 상기 제 1 마스크를 이용하여 웨이퍼상에 셀 영역 및 주변 영역이 확정된 다수의 소자 패턴을 형성하는 단계;Forming a plurality of device patterns in which a cell region and a peripheral region are defined on a wafer using the first mask; 상기 소자 패턴을 다수의 영역으로 분할하고, 각 영역에서의 선폭을 측정하여 상기 선폭이 동일한 영역을 그룹핑함으로써 측정 패턴의 선폭에 따른 CD 균일도를 산출하는 단계;Calculating the CD uniformity according to the line width of the measurement pattern by dividing the device pattern into a plurality of areas, measuring line widths in each area, and grouping areas having the same line width; 상기 유리 기판의 투과율을 다르게 형성한 제 2 마스크를 제조하여 상기 CD 균일도를 투과율 변화량으로 산출하는 단계;Preparing a second mask having a different transmittance of the glass substrate and calculating the CD uniformity as a change in transmittance; 투과율 100%를 기준으로 노광하여 영역별로 CD 대비 차이를 비교한 후 그에 따라 CD 변화를 투과율로 변환하는 단계; 및Exposing based on 100% transmittance and comparing the difference with respect to CD for each region, and converting the CD change into transmittance accordingly; And 상기 변환된 투과율에 따라 상기 제 1 마스크의 상기 차광막이 형성되지 않은 상기 유리 기판의 일면에 투과율을 조절할 수 있는 물질층을 형성한 후 패터닝하여 각 영역별로 투과율을 동일하게 조절하는 단계를 포함하는 포토 마스크 제조 방법.Forming a material layer capable of controlling transmittance on one surface of the glass substrate on which the light shielding film of the first mask is not formed according to the converted transmittance, and patterning the same to adjust transmittance for each region equally Mask manufacturing method. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 매트릭스는 패턴 중앙 영역을 소정의 에너지 및 포커스로 설정하고, 이를 기준으로 상하좌우로 에너지 및 포커스를 변화시켜 설정하는 포토 마스크 제조 방법.The method of claim 1, wherein the matrix sets the pattern center region to a predetermined energy and focus, and changes the energy and the focus up, down, left, and right based on the matrix. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 투과율을 조절할 수 있는 물질층은 MoSiN막과 CrON막을 적층하여 형성하는 포토 마스크 제조 방법.The method of claim 1, wherein the material layer capable of adjusting transmittance is formed by stacking a MoSiN film and a CrON film. 제 4 항에 있어서, 상기 MoSiN막과 CrON막의 두께 및 Mo 및 Cr의 조성을 조절하여 투과율을 조절하는 포토 마스크 제조 방법.The method of claim 4, wherein the transmittance is controlled by controlling the thickness of the MoSiN film and the CrON film and the composition of Mo and Cr. 유리 기판 상에 차광막을 형성한 후 패터닝하여 셀 영역과 주변 영역등이 확정된 마스크를 제조하는 단계;Forming a light shielding film on the glass substrate and patterning the same to form a mask in which a cell region and a peripheral region are determined; 상기 마스크를 이용하여 웨이퍼상에 셀 영역 및 주변 영역이 확정된 다수의 소자 패턴을 형성하는 단계;Forming a plurality of device patterns in which a cell region and a peripheral region are defined on a wafer using the mask; 상기 소자 패턴을 다수의 영역으로 분할하고, 각 영역에서의 선폭을 측정하여 상기 선폭이 동일한 영역을 그룹핑함으로써 측정 패턴의 선폭에 따른 CD 균일도를 산출하는 단계;Calculating the CD uniformity according to the line width of the measurement pattern by dividing the device pattern into a plurality of areas, measuring line widths in each area, and grouping areas having the same line width; 상기 소자 패턴을 에너지와 포커스의 매트릭스로 구성한 후 상기 측정된 CD 균일도를 에너지 변화량으로 계산하는 단계;Configuring the device pattern into a matrix of energy and focus and then calculating the measured CD uniformity as an energy change amount; 투과율 100%를 기준으로 노광하여 영역별로 CD 대비 차이를 비교한 후 그에 따라 CD 변화를 투과율로 변환하는 단계; 및Exposing based on 100% transmittance and comparing the difference with respect to CD for each region, and converting the CD change into transmittance accordingly; And 상기 변환된 투과율에 따라 상기 유리 기판의 소정 영역을 식각하여 핀홀을 형성함으로써 각 영역별로 투과율을 동일하게 조절하는 단계를 포함하는 포토 마스크 제조 방법.And forming a pinhole by etching a predetermined region of the glass substrate according to the converted transmittance, thereby controlling the transmittance equally for each region. 유리 기판 상에 차광막을 형성한 후 패터닝하여 셀 영역과 주변 영역등이 확정된 제 1 마스크를 제조하는 단계;Forming a light shielding film on the glass substrate and patterning the first mask to determine a cell area and a peripheral area; 상기 제 1 마스크를 이용하여 웨이퍼상에 셀 영역 및 주변 영역이 확정된 다수의 소자 패턴을 형성하는 단계;Forming a plurality of device patterns in which a cell region and a peripheral region are defined on a wafer using the first mask; 상기 소자 패턴을 다수의 영역으로 분할하고, 각 영역에서의 선폭을 측정하여 상기 선폭이 동일한 영역을 그룹핑함으로써 측정 패턴의 선폭에 따른 CD 균일도를 산출하는 단계;Calculating the CD uniformity according to the line width of the measurement pattern by dividing the device pattern into a plurality of areas, measuring line widths in each area, and grouping areas having the same line width; 상기 유리 기판의 투과율을 다르게 형성한 제 2 마스크를 제조하여 상기 CD 균일도를 투과율 변화량으로 산출하는 단계;Preparing a second mask having a different transmittance of the glass substrate and calculating the CD uniformity as a change in transmittance; 투과율 100%를 기준으로 노광하여 영역별로 CD 대비 차이를 비교한 후 그에 따라 CD 변화를 투과율로 변환하는 단계; 및Exposing based on 100% transmittance and comparing the difference with respect to CD for each region, and converting the CD change into transmittance accordingly; And 상기 변환된 투과율에 따라 상기 유리 기판의 소정 영역을 식각하여 핀홀을 형성함으로써 각 영역별로 투과율을 동일하게 조절하는 단계를 포함하는 포토 마스크 제조 방법.And forming a pinhole by etching a predetermined region of the glass substrate according to the converted transmittance, thereby controlling the transmittance equally for each region.
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