KR20080001464A - Method of manufacturing the photo mask - Google Patents

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KR20080001464A
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김문식
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주식회사 하이닉스반도체
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    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
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    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
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    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing

Abstract

A method for manufacturing a photo mask is provided to suppress defects by removing SO4 ions and NH4 ions as sources of foreign materials having a growing characteristic. A patterning process is performed to form a light shielding layer pattern by patterning a photo mask(210). A cleaning process is performed to clean the photo mask by using H2SO4 and NH3(230). A plasma treatment process is performed to process the cleaned photo mask by using plasma and a rinsing process is performed to rinse the photo mask by using hot deionized water(310). The plasma treatment process is performed by using oxygen. A defect inspection process is performed to detect defects of the photo mask(320). The plasma treatment process and the rinsing process are performed repeatedly when the defect is detected from the photo mask.

Description

포토마스크 제조방법{Method of manufacturing the photo mask}Method of manufacturing the photo mask

도 1은 종래의 포토마스크 제조방법을 설명하기 위하여 나타내 보인 플로챠트이다.1 is a flow chart shown to explain a conventional photomask manufacturing method.

도 2는 본 발명에 따른 포토마스크 제조방법을 설명하기 위하여 나타내 보인 플로챠트이다.Figure 2 is a flow chart shown for explaining the photomask manufacturing method according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 포토마스크 제조방법에 의해 만들어진 포토마스크의 이온크로마티그래피 결과를 나타내 보인 도면이다.Figure 3 is a view showing the ion chromatography results of the photomask made by the photomask manufacturing method according to the present invention.

본 발명은 포토마스크 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 성장성 이물의 발생을 억제할 수 있도록 하는 포토마스크 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photomask manufacturing method, and more particularly to a photomask manufacturing method that can suppress the generation of growth foreign matter.

도 1은 종래의 포토마스크 제조방법을 설명하기 위하여 나타내 보인 플로챠트이다.1 is a flow chart shown to explain a conventional photomask manufacturing method.

도 1을 참조하면, 먼저 패터닝을 수행한다(단계 110). 구체적으로 투명기판 위에 광차단막을 형성하고, 레지스트막 및 전자-빔 노광을 수행하여 광차단막패턴을 형성한다. 경우에 따라서는 투명기판과 광차단막 사이에 위상반전막패턴이 배치 되도록 할 수도 있다. 다음에 형성된 광차단막패턴의 CD(Critical Dimension)와 레지스트레이션(Resistraion)을 측정한다(단계 120). 이어서 이물질 제거를 위해 H2SO4 및 NH3를 이용한 세정을 수행한다(단계 130). 다음에 결함(defect)조사를 수행한다(단계 140). 그리고 이 조사결과 결함이 있는지의 여부를 판단한다(단계 150). 이 판단에서 결함이 없는 것으로 판명되면 펠리클을 마운팅한다(단계 160). 그러나 상기 판단에서 결함이 있는 것으로 판명되면, 리페어를 수행한다(단계 170). 그리고 H2SO4 및 NH3를 이용한 세정을 수행하는 단계 130부터 다시 수행한다.Referring to FIG. 1, first, patterning is performed (step 110). Specifically, a light blocking film is formed on the transparent substrate, and a light blocking film pattern is formed by performing a resist film and electron-beam exposure. In some cases, the phase inversion film pattern may be disposed between the transparent substrate and the light blocking film. Next, CD (Critical Dimension) and registration (Resistraion) of the formed light blocking film pattern is measured (step 120). Subsequently, washing with H 2 SO 4 and NH 3 is performed to remove the foreign matter (step 130). Next, defect inspection is performed (step 140). It is then determined whether there is a defect as a result of the investigation (step 150). If it is determined that there is no defect, the pellicle is mounted (step 160). However, if the determination is found to be defective, repair is performed (step 170). And it is performed again from step 130 to perform the cleaning using H 2 SO 4 and NH 3 .

그런데 최근 반도체 선폭이 점점 작아짐에 따라 웨이퍼 노광장치에서 사용되는 광원도 또한 점점 단파장으로 변경되고 있다. 이와 같이 단파장 광원을 사용하게 됨에 따라 포토마스크에 많은 양의 에너지가 가해지고, 그 결과 포토마스크 제조과정에서의 세정단계에서 제거된 성장성 이물(haze)이 노광량의 증가에 따라 점점 증가하게 되고, 그 크기도 점점 커지는 현상이 발생되고 있다. 구체적으로 유기물 이물과 무기물 이물을 제어하기 위하여, 종래에는 H2SO4와 SC-1 세정액을 사용하여 세정을 수행하는데, 이 H2SO4 세정액 내의 SO4와 SC-1 세정액 내의 NH3가 포토마스크 표면에 남아서 성장성 이물의 소스(source)로서 작용한다. 이와 같은 성장성 이물은, 노광시 웨이퍼에 반복적인 결함을 야기하며, 반복적인 포토마스크 세정이 요구되므로 비용이 증대되고 및 포토마스크 수명이 단축된다.However, as semiconductor line widths become smaller in recent years, light sources used in wafer exposure apparatus are also gradually changed to shorter wavelengths. As a result of using the short wavelength light source, a large amount of energy is applied to the photomask, and as a result, the growth haze removed in the cleaning step in the photomask manufacturing process gradually increases with the increase of the exposure dose. The size is also increasing. To control the specific organisms foreign matter and inorganic foreign substances in, the prior art H 2 SO 4 and SC-1, in performing the cleaning using the cleaning liquid is H 2 SO 4 SO 4 and SC-1 NH 3 in the cleaning liquid in the cleaning liquid picture It remains on the mask surface and acts as a source of growthable foreign material. Such growth foreign materials cause repetitive defects in the wafer during exposure, and require repeated photomask cleaning, thereby increasing costs and shortening the photomask life.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 성장성 이물의 발생을 억제할 수 있도록 하는 포토마스크 제조방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a photomask manufacturing method which can suppress the generation of growth foreign matter.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 포토마스크 제조방법은, 광차단막패턴 형성을 위한 패터닝이 수행된 포토마스크에 대해 H2SO4 및 NH3를 이용한 세정을 수행하는 단계; 및 상기 세정이 이루어진 포토마스크에 대해 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스를 수행하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, the method of manufacturing a photomask according to the present invention comprises the steps of performing cleaning using H 2 SO 4 and NH 3 for the photomask on which the patterning for forming the light blocking film pattern is performed; And performing a plasma treatment and hot deionized water rinsing on the cleaned photomask.

상기 플라즈마 처리는 산소 플라즈마를 이용하여 수행할 수 있다.The plasma treatment may be performed using an oxygen plasma.

본 발명에 있어서, 상기 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스가 수행된 포토마스크에 대해 결함조사를 수행한 후, 상기 결함조사 결과 결함이 있는 경우 상기 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스를 다시 수행하는 것이 바람직하다.In the present invention, after performing a defect investigation on the photomask subjected to the plasma treatment and hot deionized water rinse, if the defect irradiation resulted in a defect, it is preferable to perform the plasma treatment and hot deionized water rinse again. .

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below.

도 2는 본 발명에 따른 포토마스크 제조방법을 설명하기 위하여 나타내 보인 플로챠트이다.Figure 2 is a flow chart shown for explaining the photomask manufacturing method according to the present invention.

도 2를 참조하면, 먼저 패터닝을 수행한다(단계 210). 구체적으로 투명기판 위에 광차단막을 형성하고, 레지스트막 및 전자-빔 노광을 수행하여 광차단막패턴을 형성한다. 경우에 따라서는 투명기판과 광차단막 사이에 위상반전막패턴이 배치 되도록 할 수도 있다. 다음에 형성된 광차단막패턴의 CD와 레지스트레이션을 측정한다(단계 220). 이어서 이물질 제거를 위해 H2SO4 및 NH3를 이용한 세정을 수행한다(단계 230). 이 H2SO4 및 NH3를 이용한 세정에 의해 포토마스크 표면의 유기 이물과 무기 이물이 제거되지만, SO4 이온과 NH3 이온에 의해 성장성 이물이 발생할 수 있다. 다음에 결함조사를 수행한다(단계 240). 그리고 이 조사결과 결함이 있는지의 여부를 판단한다(단계 250). 이 판단에서 결함이 있는 것으로 판명되면, 리페어를 수행한다(단계 270). 그리고 다시 H2SO4 및 NH3를 이용한 세정을 수행하는 단계 230부터 다시 수행한다. 상기 판단에서 결함이 없는 것으로 판명되면, SO4 이온과 NH3 이온에 의한 성장성 이물 제거를 위해 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수(DI. Water) 린스를 수행한다(단계 310).Referring to FIG. 2, first, patterning is performed (step 210). Specifically, a light blocking film is formed on the transparent substrate, and a light blocking film pattern is formed by performing a resist film and electron-beam exposure. In some cases, the phase inversion film pattern may be disposed between the transparent substrate and the light blocking film. Next, CD and registration of the formed light blocking film pattern are measured (step 220). Subsequently, washing with H 2 SO 4 and NH 3 is performed to remove the foreign matter (step 230). The organic and inorganic foreign matters on the surface of the photomask are removed by washing with H 2 SO 4 and NH 3 , but growthable foreign matters may be generated by the SO 4 ions and NH 3 ions. Next, defect inspection is performed (step 240). Then, the result of the investigation determines whether there is a defect (step 250). If this determination is found to be defective, repair is performed (step 270). And again performed from step 230 to perform the cleaning using H 2 SO 4 and NH 3 again. If it is determined that there is no defect, the plasma treatment and hot deionized water (DI. Water) rinse are performed to remove the growth foreign material by SO 4 ions and NH 3 ions (step 310).

상기 플라즈마 처리는 산소(O2) 플라즈마를 이용하여 수행한다. 이 플라즈마 처리에 의해 포토마스크 표면의 온도가 상승하고, 그 결과 포토마스크 표면에 잔류하고 있는 SO4 이온과 NH3 이온 등의 표면 잔류물들과 포토마스크 표면과의 결합력이 떨어지게 되어, 후속의 진공 펌핑이나 또는 핫 탈이온수 린스공정에서 쉽게 제거된다. 그리고 플라즈마의 UV(Ultra Violet)에 의해 SO4 이온과 NH3 이온이 분해된다. 구체적으로 단파장의 UV는 각종 잔류물(residue)의 결합을 끊어버리는 효과가 있으므로, SO4 이온과 NH3 이온이 후속의 진공 펌핑이나 또는 핫 탈이온수 린스공정 에서 쉽게 제거되도록 한다. 또한 플라즈마 처리에 의해 포토마스크 표면인 친수성화가 된다. 이에 따라 후속의 핫 탈이온수 린스시 친수성화된 포토마스크 표면에 탈이온수가 더 넓고 많게 퍼질 수 있어서 세정력이 증대되도록 한다.The plasma treatment is performed using an oxygen (O 2 ) plasma. By the plasma treatment, the temperature of the photomask surface is increased, and as a result, the bonding force between the surface residues such as SO 4 ions and NH 3 ions remaining on the photomask surface and the photomask surface is reduced, and subsequent vacuum pumping is performed. Easily removed from in or hot deionized water rinse processes. UV (Ultra Violet) of the plasma decomposes SO 4 ions and NH 3 ions. Specifically, since the UV of the short wavelength has an effect of breaking the coupling of various residues, SO 4 ions and NH 3 ions are easily removed in a subsequent vacuum pumping or hot deionized water rinsing process. In addition, plasma treatment results in hydrophilicity of the photomask surface. This allows wider and more deionized water to spread on the hydrophilized photomask surface upon subsequent hot deionized water rinsing, thereby increasing the cleaning power.

다음에 결함조사를 다시 수행한다(단계 320). 그리고 조사결과, 결함이 존재하는지의 여부를 판단한다(단계 330). 이 판단결과, 결함이 있는 것으로 판명되면 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스를 수행하는 단계 310로 다시 돌아간다. 상기 판단결과, 결함이 없는 것으로 판명되면, 펠리클을 마운팅한다(단계 260).Then defect inspection is performed again (step 320). As a result of the investigation, it is determined whether a defect exists (step 330). If it is determined that the defect is found to be defective, the process returns to step 310 in which plasma treatment and hot deionized water rinse are performed. If it is determined that there is no defect, the pellicle is mounted (step 260).

도 3은 본 발명에 따른 포토마스크 제조방법에 의해 만들어진 포토마스크의 이온크로마티그래피 결과를 나타내 보인 도면이다.Figure 3 is a view showing the ion chromatography results of the photomask made by the photomask manufacturing method according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에서와 같이 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스를 수행한 경우(B)를, 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스를 수행하지 않은 경우(A)와 비교하면, 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스를 수행하지 않은 경우(A) SO4 이온과 NH4 이온이 각각 3099ng/마스크와, 1346ng/마스크로 측정되는 반면에, 본 발명에서와 같이 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스를 수행한 경우(B) SO4 이온과 NH4 이온이 각각 70ng/마스크와, 353ng/마스크로 측정되어 크게 줄어든다는 것을 알 수 있다. 이는 앞서 언급한 바와 같이, 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스에 의해 SO4 이온과 NH4 이온이 효율적으로 제거되었다는 것을 나타낸다.Referring to FIG. 3, when the plasma treatment and the hot deionized water rinse are performed as in the present invention (B), the plasma treatment and the hot deionized water rinse are not performed (A). When deionized water rinse was not performed (A) SO 4 ions and NH 4 ions were measured at 3099 ng / mask and 1346 ng / mask, respectively, whereas plasma treatment and hot deionized water rinse were performed as in the present invention. (B) It can be seen that the SO 4 ions and the NH 4 ions are measured at 70 ng / mask and 353 ng / mask, respectively, and are greatly reduced. This indicates that as mentioned above, the SO 4 ions and the NH 4 ions were efficiently removed by plasma treatment and hot deionized water rinse.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 포토마스크 제조방법에 따르면, 포토마스크의 성장성 이물의 소스로서 작용하는 SO4 이온과 NH4 이온을 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스를 통해 효율적으로 제거함으로써, 포토마스크를 이용한 노광공정시 성장성 이물로 인해 발생하는 반복적인 결함의 발생이 억제되어, 포토마스크 비용이 절감되고, 포토마스크의 수명도 연장시킬 수 있다는 이점이 제공된다.As described so far, according to the method of manufacturing a photomask according to the present invention, by effectively removing the SO 4 ions and NH 4 ions serving as a source of the growth foreign material of the photomask through plasma treatment and hot deionized water rinse, The occurrence of repetitive defects caused by growth foreign matters during the exposure process using the mask is suppressed, thereby providing an advantage of reducing the photomask cost and extending the life of the photomask.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 당연하다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. Do.

Claims (3)

광차단막패턴 형성을 위한 패터닝이 수행된 포토마스크에 대해 H2SO4 및 NH3를 이용한 세정을 수행하는 단계; 및Performing cleaning using H 2 SO 4 and NH 3 on the photomask on which the light blocking film pattern is formed; And 상기 세정이 이루어진 포토마스크에 대해 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스를 수행하는 단계를 포함하는 포토마스크 제조방법.A photomask manufacturing method comprising the step of performing a plasma treatment and hot deionized water rinse the photomask in which the cleaning is made. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 처리는 산소 플라즈마를 이용하여 수행하는 포토마스크 제조방법.The plasma treatment is performed using an oxygen plasma photomask manufacturing method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스가 수행된 포토마스크에 대해 결함조사를 수행한 후, 상기 결함조사 결과 결함이 있는 경우 상기 플라즈마 처리 및 핫 탈이온수 린스를 다시 수행하는 포토마스크 제조방법.And performing a defect inspection on the photomask on which the plasma treatment and the hot deionized water rinse have been performed, and then performing the plasma treatment and the hot deionized water rinse again when there is a defect as a result of the defect inspection.
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