KR20070074237A - 마스크 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패턴의 어택 없이 브라이트 필드 장비를 이용하여 마스크 스텝에서의 디펙트 발생 여부를 측정하는데 적합한 마스크 측정 방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위한 본 발명의 마스크 측정 방법은 셀영역을 제외한 영역에 테스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 테스트 패턴에 대해 측정을 실시하는 단계가 제공되며 이에 따라 본 발명은 마스크 공정에서 패턴의 어택 없이 측정을 진행하여 종래의 식각 후 확인되었던 마스크 공정에서 기인한 디펙트를 빠르게 확인할 수 있다.

마스크(Mask), 측정(Inspection), 브라이트 필드(Bright Field), TAT

Description

마스크 측정 방법{METHOD FOR MASK INSPECTION}

도 1은 측정 툴에 따른 램프 스펙트라를 나타낸 도면.

도 2a 내지 도 2c는 종래 기술에 따른 마스크 측정 방법을 나타낸 단면도.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 측정 방법을 도시한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

31 : 다이 32 : 셀영역

33 : 테스트 패턴 34 : 하부 구조

35 : 포토레지스트 패턴 36 : 마스크

본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히 브라이트 필드 측정 장비에서 추가 패턴을 이용한 마스크 측정 방법에 관한 것이다.

DUV(248㎚) 또는 I-line(365㎚)을 사용하여 노광하는 마스크 스텝의 경우 브라이트 필드(Bright Field) 장비를 이용하여 패턴 측정(Pattern Inspection)을 진행할 경우, 브라이트 필드 장비의 광원에 의해 패턴이 노광된다거나 패턴이 어택을 받을 위험이 존재한다.

또한, 스캔 후 리뷰를 진행하는 과정에서도 역시 광원에 노출될 위험을 내재하고 있다.

도 1은 측정 툴에 따른 램프 스펙트라(Lamp Spectra)를 나타낸 도면이다.

도 2a 내지 도 2c는 종래 기술에 따른 마스크 측정 방법을 나타낸 단면도이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 하부 구조(21) 상부에 포토레지스트(22)를 도포한다. 계속해서 포토레지스트(22) 상에 마스크(23)를 형성하고, 측정 장비에서 노광(24)을 실시한다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 노광 후, 마스크(23)에 잔유물(P)이 흡착되어, 잔유물이 흡착된 상태의 마스크(23)를 사용하여 포토레지스트(22)를 현상하여 포토레지스트 패턴(22a)을 형성한다.

도 2c에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 패턴(22a) 상의 마스크(23)를 제거한다.

그러나 상술한 종래 기술은, 마스크에 잔유물(P)이 흡착된 상태로 포토레지스트를 현상하면, 마스크에 흡착된 잔유물이 디펙트로 작용하여 원래 구현하고자 하는 포토레지스트 패턴(22a)의 선폭(CD1)보다 큰 선폭(CD2)으로 현상된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 기존에는, 식각 후 형성된 패턴을 측정한다. 이 경우 디펙트가 마스크에서 기인한 것인지 식각에서 기인한 것인지에 대한 구분이 어렵다.

다른 방법으로는, 마스크 상태의 웨이퍼를 측정하고, 측정한 웨이퍼를 리워크(Rework) 하여 진행한다. 이 경우 TAT(Turn Around Time)이 늘어나는 단점이 있다.

또 다른 방법으로는, 측정 장비에서 웨이퍼 상에 조사되는 빛의 강도를 낮춘다. 이 경우, 빛의 강도가 낮아지면서, 디펙트 캡쳐 레이트(Defect Capture Rate)를 떨어뜨리는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 패턴의 어택 없이 브라이트 필드 장비를 이용하여 마스크 스텝에서의 디펙트 발생 여부를 측정하는데 적합한 마스크 측정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 특징적인 본 발명의 마스크 측정 방법은 셀영역을 제외한 영역에 테스트 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 테스트 패턴에 대해 측정을 실시하는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참 조하여 설명하기로 한다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 측정 방법을 도시한 단면도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 다이(31) 내에 셀영역(32)을 정의하고, 셀이 형성되지 않는 스크라이브 레인에 셀 패턴과 동일한 테스트 패턴(33)을 형성한다.

이 때, 테스트 패턴(33)은 스크라이브 레인 뿐만 아니라, CMP 더미 패턴 대신에 테스트 패턴(33)을 삽입하거나, 다이(31) 내에서 빈 곳에 어디든지 형성할 수 있다.

측정을 진행하기 위해 먼저, 마스크를 찍은 후에 측정 영역을 테스트 패턴이 존재하는 부분으로만 설정한 후 PWI를 진행한다. 한편, 테스트 패턴은 소자분리마스크 패턴(a), 게이트마스크 패턴(b) 및 콘택마스크 패턴(c) 중에서 선택된 어느 한 패턴을 사용할 수 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 하부 구조(34) 상부에 포토레지스트를 도포하고 마스크(36)를 증착한다. 마스크(36)를 사용하여 노광을 실시하여 포토레지스트 패턴(35)을 형성한 후 포토레지스트 패턴을 테스트 패턴으로 하여 측정을 실시한다.

종래 기술에서는, 마스크 결함으로 인해 포토레지스트 패턴 선폭이 증가하였으나, 식각 이 후 확인시 식각 타겟의 문제인지, 마스크 문제인지 확인하기 어려웠으나, 본 발명과 같이 셀 패턴과 동일한 테스트 패턴을 만들어 측정하면, 디펙트의 원인을 쉽게 찾을 수 있다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 노광 이후 측정 광에 의한 테스트 패턴(35)의 어택(38)이 발생함을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 셀영역을 제외한 영역 예컨대, 스크라이브 레인에 테스트 패턴 삽입을 통해 패턴 어택 없이 측정을 진행할 수 있다. 이 경우, 스크라이브 레인에 형성된 테스트 패턴만 측정 광의 영향을 받고, 다이 안쪽의 셀영역에 형성된 셀 패턴은 영향을 받지 않으면서도 동일한 패턴을 측정할 수 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 본 발명은 마스크 공정에서 패턴의 어택 없이 측정을 진행하여 종래의 식각 후 확인되었던 마스크 공정에서 기인한 디펙트를 빠르게 확인할 수 있다.

또한, 마스크 상태에서 측정한 경우 반드시 리워크를 진행해야 하므로, TAT가 늘어나지만, 테스트 패턴을 삽입한 경우 리워크가 필요없으므로 TAT에 영향을 주지 않는다.

또한, 테스트 패턴에만 측정 광이 영향을 주므로, 원하는 파장의 빔을 사용 하여 측정이 가능하다.

Claims (6)

1. 셀영역을 제외한 영역에 테스트 패턴을 형성하는 단계; 및

   상기 테스트 패턴에 대해 측정을 실시하는 단계

   를 포함하는 마스크 측정 방법
2. 제1항에 있어서,

   상기 테스트 패턴은 포토레지스트 패턴으로 형성하는 마스크 측정 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 테스트 패턴은, 소자분리마스크 패턴, 게이트마스크 패턴 및 콘택마스크 패턴으로 사용되는 마스크 측정 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 테스트 패턴은,

   스크라이브 레인, 더미 패턴 또는 다이 내에 빈 영역에 형성하는 마스크 측정 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 테스트 패턴은,

   포토레지스트로 형성하는 마스크 측정 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 측정을 실시하는 단계 후,

   리워크 작업을 생략하는 마스크 측정 방법.

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