KR20080001734A - Method of inspecting a defect point of mask - Google Patents

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Abstract

A method for inspecting the defect position of a mask is provided to detect mask defects precisely by forming patterns for detecting the coordinate of mask defects according to the exposure of hole patterns on a wafer. A mask is manufactured(S10). The coordinate of defect generated on the manufactured mask is inspected(S11). First patterns for detecting the coordinate of mask defects are formed at respective extension lines extended along x and y axes corresponding to the mask defects(S12). By executing exposure, second patterns for detecting the coordinate of mask defects are formed at positions corresponding to the first patterns on a wafer(S13). The second patterns for detecting the coordinate of mask defects are detected(S14).

Description

마스크 결함 위치 검사 방법{METHOD OF INSPECTING A DEFECT POINT OF MASK}METHOD OF INSPECTING A DEFECT POINT OF MASK}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 결함 위치 검사 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도.1 is a flowchart illustrating a mask defect position inspection method according to an embodiment of the present invention.

도 2는 마스크 상에 결함이 2개 발생되어 좌측과 상부에 홀 패턴을 형성한 상태를 도시한 평면도.2 is a plan view showing a state in which two defects are generated on a mask to form a hole pattern on the left side and an upper portion thereof;

도 3은 도 2에 도시된 1개의 다이(die)를 확대하여 도시한 평면도.FIG. 3 is an enlarged plan view of one die shown in FIG. 2; FIG.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 마스크1: mask

2 : 패턴 라인2: pattern line

10 : 결함10: defect

11 : 다이(die)11: die

20 : 마스크 결함 좌표 검출용 패턴20: Pattern for mask defect coordinate detection

30 : 스크라이브 레인 영역30: scribe lane area

본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히, 마스크(mask)의 물리적인 결함 위치를 웨이퍼(wafer) 상에서 정확하게 검사하기 위한 검사방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing techniques, and more particularly to an inspection method for accurately inspecting a physical defect position of a mask on a wafer.

일반적으로, 마스크 제조공정에 있어서, 데이터 베이스(data base)를 마스크 상에 구현하는 과정에서 발생되는 마스크 상의 물리적인 결함은 필연적으로 발생하여 왔다. 이렇게 발생된 물리적인 결함은 마스크 제조공정 후 검사-데이터 베이스와의 비교-과정을 통해 마스크의 결함을 미리 노광공정 전에 사용자에게 알려주고 있는 상황이다. In general, in the mask manufacturing process, physical defects on the mask generated in the process of implementing a database on the mask have inevitably occurred. The physical defects generated in this way are notified to the user of the defects of the mask in advance before the exposure process through inspection-comparison with the database after the mask manufacturing process.

현재, 마스크 결함에 대한 정보는 마스크 상의 결함 좌표를 사용한다. 사용자는 마스크를 이용한 노광공정 후 실제 패턴(pattern) 상의 결함을 검사하기 위해 마스크 제작자로부터 제공되는 마스크 상의 결함 좌표와 실제 패턴을 검사하여 얻어지는 CD-SEM(Crytical Dimension-Scanning Electron Microscope) 좌표를 일치시켜야 한다. Currently, information about mask defects uses defect coordinates on the mask. In order to check for defects on the actual pattern after the exposure process using the mask, the user must match the coordinates of the CD-SEM (Crytical Dimension-Scanning Electron Microscope) obtained by inspecting the actual pattern and the defect coordinates provided on the mask. do.

그러나, 마스크 상의 결함 좌표와 CD-SEM 상의 좌표를 일치시켜 실제 패턴 상의 결함을 검사하는 방법은 마스크 노광공정시의 오프셋(offset), 왜곡(distortion), 크기(scale), 정렬(align)의 부정확성 등 많은 요인에 의하여 마스크 상의 좌표와 CD-SEM 상의 좌표가 조금씩 틀어져 정확한 검사가 어렵다. 특히, 서브 마이크로 크기(sub micro size)의 패턴을 형성하는 요즘 좌표의 불일치가 많 아지고 있어 실제 노광 후 마스크 결함을 정확한 위치에서 파악하는 것이 어려워지고 있다. However, the method of inspecting the defect on the actual pattern by matching the defect coordinate on the mask with the coordinate on the CD-SEM is an inaccuracy of offset, distortion, scale, and alignment during the mask exposure process. Due to many factors, the coordinates on the mask and the coordinates on the CD-SEM are slightly distorted. In particular, the misalignment of coordinates that form a pattern of sub-micro size has been increasing these days, and it is difficult to identify a mask defect after an actual exposure at an accurate position.

따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 마스크의 물리적인 결함 위치를 웨이퍼 상에서 정확하게 검사할 수 있는 마스크 결함 위치 검사방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a mask defect position inspection method capable of accurately inspecting a physical defect position of a mask on a wafer.

상기한 목적을 달성하기 위한 일측면에 따른 본 발명은, 마스크를 제조하는 단계와, 제조된 마스크 상에 발생된 결함의 좌표를 검사하는 단계와, 상기 결함의 좌표(x, y)에 대응하여 x축과 y축으로 각각 연장된 연장선 상에 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴을 형성하는 단계와, 노광공정을 실시하여 웨이퍼 상에 상기 제1 좌표 검출용 패턴에 대응되는 위치에 제2 마스크 결함 좌표 검출용 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제2 마스크 결함 좌표 검출용 패턴을 검출하는 단계를 포함하는 마스크 결함 위치 검사방법을 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a mask, inspecting a coordinate of a defect generated on the manufactured mask, and corresponding to the coordinate (x, y) of the defect. forming a first mask defect coordinate detection pattern on an extension line extending in the x-axis and y-axis, respectively, and performing an exposure process to form a second mask defect at a position corresponding to the first coordinate detection pattern on the wafer; It provides a mask defect position inspection method comprising the step of forming a coordinate detection pattern, and detecting the second mask defect coordinate detection pattern.

보편적으로, 마스크 상에 발생된 결함은 패턴 라인(2, 도 3참조)이 약간 볼록한 형태로 존재하는데, 이는 결함의 크기가 큰 경우 노광공정 후 CD-SEM 장비를 통해 쉽게 검사가 이루어지지만, 결함 크기가 작은 경우에는 정상적인 패턴과 같이 노광되어 실질적으로 검사하기가 어렵다. 이는, 노광공정시 정렬, 축소, 왜곡 등의 이유로 위치가 약간 이동하는 경우가 있고, 이렇게 이동된 결함들을 CD-SEM 장비로 검사할 때 장비 정렬의 오차 등에 의하여 수 ㎛ 떨어진 곳에서 결함을 찾아야 하는 경우가 발생한다. 이와 같은 경우에는 저배율에서 결함을 찾아서 다시 고배율로 확대시켜 정확한 결함의 형태 등을 확인해야 하는데, 저배율에서 결함을 검출하는 경우 결함 크기가 작으면 비쥬얼(visual)로 확인하기 어렵다. 따라서, 본 발명은 마스크 검사시 발견된 결함을 직접 스크라이브 레인(scribe lane)에 홀(hole) 형태로 정의하고, 이렇게 정의된 홀 패턴을 실제 웨이퍼 상에 노광되도록 하는 방법을 제공한다. Generally, defects generated on the mask are present in a slightly convex pattern line (refer to FIG. 3), which is easily inspected by the CD-SEM equipment after the exposure process when the size of the defect is large. If the size is small, it is exposed to a normal pattern and is difficult to inspect substantially. This is because the position may shift slightly due to alignment, reduction, distortion, etc. during the exposure process, and when defects moved by the CD-SEM equipment are examined, the defects must be found several micrometers away due to the misalignment of the equipment. The case occurs. In such a case, it is necessary to find a defect at a low magnification and expand it to a high magnification again to check the exact shape of the defect. When detecting a defect at a low magnification, it is difficult to visually identify the defect if the defect size is small. Accordingly, the present invention provides a method of directly defining defects found during mask inspection in the form of holes in a scribe lane and exposing the defined hole pattern on an actual wafer.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. In addition, the same reference numerals throughout the specification represent the same components.

실시예Example

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 결함 위치 검사방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다. 1 is a flowchart illustrating a mask defect position inspection method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 마스크를 제조한다(S10). 그런 다음, 제조된 마스크 상에 발생된 결함을 데이터 베이스와의 비교 검사하여 마스크 상의 물리적인 결함의 좌표를 검사한다(S11). 그런 다음, 마스크 상의 물리적인 결함의 좌표(x, y)에 대응하여 x축과 y축으로 연장된 연장선 상의 마스크 상에 마스크 결함 좌표 검출용 패턴(이하, 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴이라 함)을 형성한다(S12). 그런 다음, 노광공정을 실시하여 웨이퍼 상에 제1 좌표 검출용 패턴에 대응되는 위치에 마스크 결함 검출용 패턴(이하, 제2 마스크 결함 좌표 검출용 패턴이라 함)을 형성한다(S13). 그런 다음, 제2 마스크 결함 좌표 검출용 패턴을 CD-SEM 장비를 통해 검출한다(S14). Referring to FIG. 1, a mask is manufactured (S10). Thereafter, the defects generated on the manufactured mask are compared with the database to examine the coordinates of the physical defects on the mask (S11). Then, a mask defect coordinate detection pattern (hereinafter, referred to as a first mask defect coordinate detection pattern) on a mask on an extension line extending along the x and y axes corresponding to the coordinates (x, y) of physical defects on the mask. ) Is formed (S12). Then, an exposure process is performed to form a mask defect detection pattern (hereinafter referred to as a second mask defect coordinate detection pattern) at a position corresponding to the first coordinate detection pattern on the wafer (S13). Then, the second mask defect coordinate detection pattern is detected through the CD-SEM equipment (S14).

본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2에 도시된 바와 같이, 마스크(1)는 2*2 생산 다이(product die) 상에 구성되어 있고, 이 중 데이터 베이스와의 비교 검사결과 두 개의 마스크(1) 상에 각각 결함(10)이 존재하는 경우, 마스크 검사시 발견된 결함(10)의 x축과 y축의 연장선을 따라 위쪽(또는, 아래쪽)과 왼쪽(또는, 오른쪽)에 각각 홀 형태로 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴(20)을 형성한다. As shown in FIG. 2, the mask 1 is constructed on a 2 * 2 product die, of which the defects 10 are respectively on the two masks 1 as a result of comparison inspection with the database. If present, the pattern for detecting the first mask defect coordinates in the form of a hole in the upper (or lower) and the left (or the right), respectively, along the extension lines of the x and y axes of the defect 10 found during the mask inspection. 20).

이때, 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴(20)이 형성되는 지점은 스크라이브 레인 영역과 대응되는 영역이 되도록 하는 것이 바람직하다. 그 이유는 노광공정 후 웨이퍼 상의 스크라이브 레인 영역에 제2 마스크 결함 좌표 검출용 패턴(미도시)을 형성하기 위함이다. 즉, 스크라이브 레인 영역은 실제 패키지(package) 공정시 사용되지 않는 불필요한 영역이며, 다이 크기에도 영향을 주지 않고 사용할 수 있기 때문이다. In this case, it is preferable that the point where the first mask defect coordinate detection pattern 20 is formed is an area corresponding to the scribe lane area. The reason for this is to form a second mask defect coordinate detection pattern (not shown) in the scribe lane area on the wafer after the exposure process. That is, the scribe lane area is an unnecessary area that is not used during the actual package process, and can be used without affecting the die size.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴(20)이 형성된 마스크(1)를 이용하여 노광공정을 실시한다. 이로써, 웨이퍼의 스크라이브 레인 상에 제2 마스크 결함 좌표 검출용 패턴(미도시)을 형성한다. 이렇게 형성된 제2 마스크 결함 좌표 검출용 패턴은 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴(20)을 노광하여 형성하기 때문에 그 크기는 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴(20)보다 크게 형성된다. 이에 따라, 제2 마스크 결함 좌표 검출용 패턴은 CD-SEM 장비를 통해 쉽게 검출된다. As shown in FIG. 3, the exposure process is performed using the mask 1 on which the first mask defect coordinate detection pattern 20 is formed. As a result, a second mask defect coordinate detection pattern (not shown) is formed on the scribe lane of the wafer. Since the second mask defect coordinate detection pattern 20 thus formed is formed by exposing the first mask defect coordinate detection pattern 20, the size is larger than the first mask defect coordinate detection pattern 20. Accordingly, the pattern for detecting the second mask defect coordinate is easily detected through the CD-SEM apparatus.

한편, 상기에서는 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴(20)을 상하 중 한 곳, 좌우 중 한 곳 모두 2개의 패턴을 형성하였으나, 이는 일례로서 상하 두 곳, 좌우 두 곳을 포함하여 모두 4개의 패턴을 형성할 수도 있으며, 이 경우 상하 두 곳에 형성된 패턴의 평균 좌표, 좌우 두 곳에서 형성된 패턴의 평균 좌표를 이용하여 검사한다. Meanwhile, in the above, the first mask defect coordinate detection pattern 20 has two patterns formed in one of the top and bottom, and one of the left and the right, but this is an example. In this case, the test may be performed using the average coordinates of the patterns formed at the two upper and lower positions and the average coordinates of the patterns formed at the two left and right positions.

본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 특히, 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴을 홀 형태로 형성하지만, 이는 일례로서 다양한 형태의 패턴이 가능하다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical spirit of the present invention has been described in detail in the preferred embodiments, it should be noted that the above-described embodiments are for the purpose of description and not of limitation. In particular, the first mask defect coordinate detection pattern is formed in the form of a hole, but as an example, various types of patterns are possible. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다. As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

첫째, 본 발명에 의하면, 마스크 검사시 발견된 결함을 홀 형태로 정의하고, 이렇게 정의된 홀 패턴을 실제 웨이퍼 상에 노광시켜 마스크 결함 좌표 검출용 패 턴을 형성함으로써 마스크의 물리적인 결함 위치를 웨이퍼 상에서 정확하게 검사할 수 있다. First, according to the present invention, the defects found during the mask inspection are defined in the form of holes, and the physical defect positions of the masks are formed by exposing the hole patterns thus defined on the actual wafer to form a pattern for mask defect coordinate detection. Can be accurately examined on the

둘째, 본 발명에 의하면, 마스크 검사시 발견된 결함의 좌표에 대응되는 위치에 마스크 결함 좌표 검출용 패턴을 형성한 후 노광공정을 통해 웨이퍼 상에 상기 마스크 결함 좌표 검출용 패턴에 대응되는 패턴을 형성함으로써 노광공정시 발생되는 축소, 왜곡, 정렬 등의 이유로 위치가 이동하는 경우에도 패턴이 같이 이동하여 노광공정시 발생될 수 있는 여러 가지의 파라미터에 영향을 최소화시킬 수 있다. Second, according to the present invention, after forming a mask defect coordinate detection pattern at a position corresponding to the coordinates of the defect found during mask inspection, a pattern corresponding to the mask defect coordinate detection pattern is formed on the wafer through an exposure process. As a result, even when the position is shifted due to the reduction, distortion, or alignment caused during the exposure process, the pattern may move together to minimize the influence on various parameters that may occur during the exposure process.

셋째, 본 발명에 의하면, 웨이퍼 상에 형성된 마스크 결함 좌표 검출용 패턴은 그 크기가 실제 결함(100nm 이하)보다 2배 이상(200nm 이상)으로 크기 때문에 CD-SEM 장비를 통해 검출이 쉽다. Third, according to the present invention, since the size of the mask defect coordinate detection pattern formed on the wafer is twice as large (200 nm or more) than the actual defect (100 nm or less), it is easy to detect through CD-SEM equipment.

넷째, 본 발명에 의하면, 마스크 검사시 발견된 결함을 홀 형태로 마스크의 스크라이브 레인 영역에 형성함으로써 다이 크기에도 영향을 미치지 않고 사용할 수 있다. Fourth, according to the present invention, defects found during mask inspection can be formed in the scribe lane area of the mask in the form of holes, so that it can be used without affecting the die size.

다섯째, 본 발명에 의하면, 마스크 결함 좌표 검출용 패턴이 스크라이브 레인 영역을 차지하는 면적 또한 미미하고-스크라이브 레인 면적은 100㎛이기 때문에 마스크 결함 좌표 검출용 패턴이 차지하는 면적이 미미함-, 스크라이브 레인 상에 형성된 다른 중첩(overlay) 측정 패턴이나 테스트 패턴 등이 필요면적과도 상충되지 않는다. Fifth, according to the present invention, the mask defect coordinate detection pattern occupies a small area of the scribe lane area, and since the scribe lane area is 100 µm, the area occupied by the mask defect coordinate detection pattern is insignificant. The other overlay measurement patterns or test patterns formed do not conflict with the required area.

Claims (4)

마스크를 제조하는 단계;Manufacturing a mask; 제조된 마스크 상에 발생된 결함의 좌표를 검사하는 단계;Inspecting the coordinates of the defect that occurred on the manufactured mask; 상기 결함의 좌표(x, y)에 대응하여 x축과 y축으로 각각 연장된 연장선 상에 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴을 형성하는 단계;Forming a first mask defect coordinate detecting pattern on an extension line respectively extending along an x-axis and a y-axis corresponding to the coordinates (x, y) of the defects; 노광공정을 실시하여 웨이퍼 상에 상기 제1 좌표 검출용 패턴에 대응되는 위치에 제2 마스크 결함 좌표 검출용 패턴을 형성하는 단계; 및Performing an exposure process to form a second mask defect coordinate detection pattern on a wafer at a position corresponding to the first coordinate detection pattern; And 상기 제2 마스크 결함 좌표 검출용 패턴을 검출하는 단계Detecting the second mask defect coordinate detection pattern; 를 포함하는 마스크 결함 위치 검사방법.Mask defect position inspection method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴은 스크라이브 레인 영역 상에 형성하는 마스크 결함 위치 검사방법.And the first mask defect coordinate detecting pattern is formed on a scribe lane area. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴은 홀 패턴으로 형성하는 마스크 결함 위치 검사방법.And the first mask defect coordinate detecting pattern is formed in a hole pattern. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 마스크 결함 좌표 검출용 패턴은 x축과 y축으로 각각 적어도 한개씩 형성하는 마스크 결함 위치 검사방법.And at least one first mask defect coordinate detecting pattern on an x-axis and a y-axis.
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