KR20080001463A - 포토 마스크 수정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 포토 마스크 수정방법은, 복수개의 광차단막 패턴들을 갖는 투명 기판에 대해 광을 투과시키는 단계와, 투과된 광량을 검출하여 비정상적인 광량이 투과된 불량 패턴 영역을 한정하는 단계와, 그리고 불량 패턴 영역에 이온 주입하여 불량 패턴 영역을 투과하는 광량이 정상이 되도록 하는 단계를 포함한다.

불량 패턴, 이온 주입 ,포토 마스크

Description

포토 마스크 수정 방법{Method for repairing photomask}

도 1 내지 도 3는 포토 마스크 상의 불량 패턴 및 그에 따른 문제점을 설명하기 위해 나타내 보인 도면들이다.

도 4 내지 도 7는 본 발명에 따른 포토 마스크 수정 방법을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다.

본 발명은 포토 마스크 수정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불량 패턴이 형성되더라도 노광 공정 수행시 정상적인 패턴이 형성되도록 하는 포토 마스크 수정 방법에 관한 것이다.

도 1 내지 도 3은 포토 마스크 불량 패턴 및 그에 따른 문제점을 나타내기 위해 나타내보인 도면들이다.

먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적으로 포토 마스크를 제조하기 위해서, 쿼츠와 같은 투명 기판(100) 위에 위상 반전막(110), 광차단막(120) 및 레지스트막(130)을 순차적으로 형성한다. 이어서, 레지스트막에 대하여 통상의 전자빔(e-beam)을 이용한 노광 및 현상을 수행하여, 광차단막의 일부 표면을 노출시키는 레 지스트막 패턴(미도시)을 형성한다. 이어서, 레지스트막 패턴(미도시)을 식각 마스크로 노출된 광차단막(120)에 대한 식각을 수행하여 위상 반전막(110)의 일부 표면을 노출시키는 광차단막 패턴(121)을 형성한다. 이어서, 레지스트막 패턴 및 광차단막 패턴(121)을 식각 마스크로 한 식각을 수행하여 투명 기판의 일부 표면을 노출시키는 위상 반전막 패턴(111)을 형성한다. 이어서 광 투과 영역 내의 레지스트막 패턴(미도시)을 통상의 스트립 방법을 사용하여 제거하여 포토 마스크를 완성한다.

그러나 이와 같은 일련의 제조과정에 있어서, 위상 반전막 패턴(111)을 위한 패턴닝시 위상 반전막 패턴(111)의 일부는 포토 마스크 품질 불량으로 포토 마스크 크기가 다른 불량 패턴(112)이 발생되며, 특히 정상적인 위상 반전막 패턴(111)보다 작은 임계치수를 갖는 불량 패턴(112)이 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 불량 패턴(131)을 갖는 포토 마스크를 이용하여 웨이퍼 제조 공정을 수행하면, 웨이퍼(200) 상에 형성되는 포토 레지스트막에 불량 패턴(131)이 전사되어 불량 포토 레지스트막 패턴(210)이 형성된다. 또한 노광 공정 수행시 주변 환경 또는 공정 이상에 의해 패턴 크기 불량(211)이 발생된다. 이러한 불량 패턴("210" "211")은 웨이퍼(200)의 생산성을 저하시킨다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 포토 마스크 제조 과정에서 불량 패턴이 형성되어, 이를 이용한 노광 공정시 형성되는 포토 레지스트막 패턴 불량을 개선하는 포토 마스크 수정 방법을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 포토 마스크 수정 방법은, 복수개의 광차단막 패턴들을 갖는 투명 기판에 대해 광을 투과시키는 단계; 상기 투과된 광량을 검출하여 비정상적인 광량이 투과된 불량 패턴 영역을 한정하는 단계; 및 상기 불량 패턴 영역에 이온 주입하여 상기 불량 패턴 영역을 투과하는 광량이 정상이 되도록 하는 단계를 포함한다.

상기 광차단막 패턴은 크롬막 패턴으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 이온 주입은, 한정된 불량 패턴 영역의 반대 표면을 노출시키는 이온 차단막을 이용하여 상기 불량 패턴 영역에 불순물 이온을 주입하여 수행하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

도 4 내지 도 7는 본 발명에 따른 포토 마스크 상의 불량 패턴 수정 방법을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다.

도 4를 참조하면, 투명 기판(300)의 일정 영역에 복수개의 위상 반전막 패턴(311)이 배치되고, 또 다른 영역에는 위상 반전막 패턴(311)과 광차단막 패 턴(321)이 순차적으로 배치되는 포토 마스크를 형성한다. 위상 반전막 패턴(311)은 몰르브데늄실리콘옥사이드나이트라이드막(MoSiON)으로 형성하고, 광차단막 패턴(321)은 크롬(Cr)막으로 형성한다. 이어서, 투명 기판(300)에 대해 광을 투과시켜 투과된 광량을 검출하여 불량 패턴 영역을 한정한다. 즉, 투명 기판(300) 상에 광을 투과시키면 투명 기판(300) 상에 형성된 패턴의 크기에 따라 광량 분포 차이가 발생한다. 구체적으로는 도면에서 화살표로 나타낸 바와 같이, 투명 기판(300) 상에 발생한 불량 패턴(312) 영역과 정상적으로 패턴(311)이 형성된 영역을 비교하면 마스크 패턴이 정상적인 크기로 패턴닝된 영역보다 불량 패턴(312) 영역에서는 광 투과량이 많이 들어가게 되므로, 이를 측정하여 불량 패턴을 검사한다. 또한 노광 공정에서도 공정 및 장비 이상에 의해 불량 패턴(313)이 발생된다.이러한 불량 패턴(313) 또한 웨이퍼 상에 임계 치수보다 작게 패턴닝되므로 투과된 광량을 검출하여 불량 패턴 영역을 한정한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 한정된 불량 패턴(312) 영역에 불순물 이온을 주입한다. 그러나 불량 패턴 크기 차이에 따라 이온 주입량을 달리하여야 하므로, 이온 주입량에 따라 여러 단계에 걸쳐 이온 주입을 수행한다. 즉, 포토 마스크 불량에 의한 불량 패턴(312)과 노광 공정 수행시 발생되는 불량 패턴(313)의 크기는 다르므로 위치를 달리하여 주입한다. 먼저 포토 투명 기판(300) 뒷면에 포토 마스크 불량에 의해 생성된 불량 패턴(312)을 노출시키는 이온 차단막(330)을 이용하여 이온 주입량을 조절한다. 이때 투명 기판(300) 뒷면과 불순물 이온 주입 소스 사이에는 이온 차단막(330)을 배치시켜, 패턴이 정상적으로 패턴닝된 영역에는 불순물 이 온이 주입되지 않도록 한다. 이어서 노광 공정 수행시 발생되는 불량 패턴(313)을 노출시키는 이온 차단막(340)을 이용하여 이온 주입량을 조절한다. 이 또한 투명 기판(300) 뒷면에 이온 차단막(340)을 배치시켜, 패턴이 정상적으로 패터닝된 영역에는 불순물 이온이 주입되지 않도록 한다.

이어서, 불순물 이온을 주입하여 투명 기판의 불량 패턴 영역에는 투과도 저하 영역(350)이 형성된다. 이 투과도 저하 영역(350)은 불순물 이온이 주입됨에 따라 투과도가 줄어드는 영역이다. 이와 같이, 투과도 저하 영역(350)이 형성됨에 따라, 노광시 불량 패턴(312 313) 주변을 통과하는 광 투과량과 정상 크기의 패턴 주변을 통과하는 광 투과량 편차가 감소된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 이온 주입한 포토 마스크(300)를 이용하여, 노광을 수행하게 되면, 웨이퍼(400) 상에 형성되는 포토 레지스트막 패턴(410)에 있어서 불량 포토 레지스트막 패턴이 형성되지 않고, 균일한 크기의 포토 레지스트막 패턴(410)이 형성된다. 이온 주입층은 광원의 투과도를 저하시켜 마스크 패턴 크기 불량이나 노광 공정에서의 불량을 제어한다. 즉, 이온 주입을 통한 투과도 저하 영역(350)을 형성한 마스크를 이용하여 균일한 포토 레지스트막 패턴(410)을 형성한다.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 당연하다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 포토 마스크 수정 방법에 따르면, 광차단막 패턴 형성 과정에서 불량 광차단막 패턴이 형성되더라도, 불량 패턴 영역에 이온을 주입하여 투과도를 낮춰줌으로서, 노광 공정시 균일한 포토레지스트 패턴이 형성되도록 하는 이점이 제공된다.

Claims (3)

1. 복수개의 광차단막 패턴들을 갖는 투명 기판에 대해 광을 투과시키는 단계;

   상기 투과된 광량을 검출하여 비정상적인 광량이 투과된 불량 패턴 영역을 한정하는 단계; 및

   상기 불량 패턴 영역에 이온 주입하여 상기 불량 패턴 영역을 투과하는 광량이 정상이 되도록 하는 단계를 포함하는 포토 마스크 수정 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 광차단막 패턴은 크롬막 패턴으로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 수정 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 이온 주입은, 한정된 불량 패턴 영역의 반대 표면을 노출시키는 이온 차단막을 이용하여 상기 불량 패턴 영역에 불순물 이온을 주입하여 수행하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 수정 방법.

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