KR20090068003A - Method for fabricating in photomask - Google Patents

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Abstract

A method for manufacturing a photo mask is provided to form a desired transfer pattern on the photo mask by using repeated irradiation of laser beam. Dummy dot patterns(260) are formed on a back surface of a photo mask(200) corresponding to a scribe lane(250) of an exposure shot(240). The dummy dot patterns reduce light intensity. The dummy patterns formed on the photo mask have a shape of a groove. The dummy dot patterns are formed by irradiating repeatedly laser beams on the back surface of the photo mask corresponding to a region of the scribe lane. The dummy dot patterns are arranged so as to have pitches of 2 to 5 um.

Description

포토마스크의 제조 방법{Method for fabricating in photomask}Method for fabricating in photomask

본 발명은 반도체소자의 형성 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 포토마스크의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of forming a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a photomask.

반도체소자를 제조하기 위해서는 웨이퍼 상으로 전사하고자 하는 패턴이 형성된 포토마스크를 이용한 포토리소그라피(photolithotraphy) 공정이 수행되고 있다. 그런데, KrF 레이저(laser)를 광원으로 하는 포토리소그라피 공정에서 노광 렌즈(lens)의 표면이나 반사물질 표면에 부착된 이물질 등으로 인해 노광 빛의 산란에 의한 미광(stray light)이 발생하게 된다. In order to manufacture a semiconductor device, a photolithotraphy process using a photomask having a pattern to be transferred onto a wafer is performed. However, in the photolithography process using a KrF laser as a light source, stray light is generated due to scattering of exposure light due to foreign matter attached to the surface of the exposure lens or the surface of the reflective material.

이러한 미광에 의해 1회 노광 시 웨이퍼 상에 포토마스크의 패턴이 전사되는 노광 샷(shot) 영역 내에서 CD(Critical Dimension) 균일도(uniformity)를 저하시키거나, 콘트라스트(contrast)를 감소시켜 웨이퍼 상의 이미지 성능(performation)을 악화시키게 된다This stray light reduces CD (Critical Dimension) uniformity in the exposure shot region where the pattern of the photomask is transferred onto the wafer during one exposure, or reduces contrast to reduce the image on the wafer. Worsen performance

특히, 미광 효과는 광원이 투과하는 오픈영역(open area)이 넓을수록 더욱 증가되는데, 노광 샷(shot) 영역의 가장자리 예컨대, 스크라이브 레인(scribe lane)에서 심하게 발생하고 있다.In particular, the stray light effect is further increased as the open area through which the light source passes is wider, which is severely generated at the edge of the exposure shot area, for example, a scribe lane.

따라서, 도 1에 제시된 바와 같이, 포토마스크(100) 제조 과정에서 샷 영역(110) 외곽의 스크라이브 레인(120)에 광원이 투과하는 오픈 영역을 줄이기 위해 더미 패턴(130)들을 추가하는 방법이 제시되고 있다. 이때, 스크라이브 레인(120)에 형성되는 더미 패턴(130)들은 노광 후 웨이퍼에 더미 패턴(130)들이 잔존하는 것을 방지하기 위해 이웃한 다른 샷 영역(100)을 노광할 때에 더미 패턴(130)들이 빛에 노출되도록 마주하는 스크라이브 레인(120)들의 더미 패턴들(130)을 지그재그 방식으로 배치하게 된다. Therefore, as shown in FIG. 1, a method of adding dummy patterns 130 to reduce an open area through which a light source passes through the scribe lane 120 outside the shot area 110 is proposed in the process of manufacturing the photomask 100. It is becoming. At this time, the dummy patterns 130 formed in the scribe lane 120 are exposed when the dummy pattern 130 is exposed to another shot region 100 adjacent to prevent the dummy patterns 130 from remaining on the wafer after exposure. The dummy patterns 130 of the scribe lanes 120 facing each other are exposed in a zigzag manner.

그런데, 도 2에 제시된 바와 같이, 웨이퍼 맵(wafer map)(140)의 가장자리에 위치하는 샷 영역(100a)들의 스크라이브 레인(120a)에서는 포토마스크의 중복 노광이 이루어 지지 않아 웨이퍼 맵(140) 상에 더미 패턴(130a)들이 잔존하게 되고, 이러한 더미 패턴(130a)들에 의해 후속 공정에서 이물 발생등의 다른 결함을 유발하게 된다. However, as shown in FIG. 2, in the scribe lane 120a of the shot regions 100a positioned at the edge of the wafer map 140, the overlapping exposure of the photomask is not performed. The dummy patterns 130a remain, and the dummy patterns 130a cause other defects such as foreign matter generation in a subsequent process.

본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 전사하고자 하는 패턴이 형성된 포토마스크를 제작하는 단계; 및 노광 샷의 스크라이브 레인에 대응되는 영역의 상기 포토마스크 기판 뒷면에 레이저를 이용해 광의 세기를 저하시키는 더미 도트 패턴들을 형성하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a photomask according to the present invention includes the steps of: preparing a photomask on which a pattern to be transferred is formed; And forming dummy dot patterns on the backside of the photomask substrate in a region corresponding to the scribe lane of the exposure shot to reduce light intensity using a laser.

상기 더미 도트 패턴들을 형성시키는 단계는, 상기 스크라이브 레인 영역에 대응되는 포토마스크 뒷면에 레이저 빔을 반복적으로 조사하여 포토마스크 내에 홀 형상의 더미 도트 패턴들을 형성하는 것이 바람직하다. The forming of the dummy dot patterns may be performed by repeatedly irradiating a laser beam on a rear surface of the photomask corresponding to the scribe lane area to form dummy dot patterns having hole shapes in the photomask.

상기 더미 도트 패턴들은 2 내지 5um 정도의 피치(pitch)를 가지도록 일정간격으로 배열되게 형성하는 것이 바람직하다. The dummy dot patterns are preferably formed to be arranged at a predetermined interval to have a pitch of about 2 to 5um.

도 3을 참조하면, 웨이퍼 상으로 전사하고자 하는 패턴이 형성된 포토마스크(200)를 제작한다. 이때, 포토마스크(200)는 KrF 어테뉴에이티드 위상반전마스크(attenuated Phase Shift Mask)를 제작할 수 있다.Referring to FIG. 3, a photomask 200 having a pattern to be transferred onto a wafer is formed. In this case, the photomask 200 may manufacture an KrF attenuated phase shift mask.

구체적으로, 도면에는 상세하게 나타내지 않았지만, 석영기판과 같은 투명기판(210) 상에 위상반전막 및 광차단막을 형성한 후, 1차 전자빔 노광 공정 및 현상 공정을 수행하여 웨이퍼 상에 전사될 이미지와 동일한 형상의 제1 레지스트막 패턴(도시되지 않음)을 형성한다. 제1 레지스트막 패턴을 식각마스크로 노출된 광차단막 및 위상반전막을 식각하여 광차단막 패턴(220) 및 위상반전막 패턴(230)을 형성한 후, 제1 레지스트막 패턴을 제거한다. 이어서, 2차 전자빔 노광 공정 및 현상공정을 수행하여 광차단막 패턴(220) 및 위상반전막 패턴(230)을 일부 노출시키는 제2 레지스트막 패턴(도시되지 않음)을 형성한 후, 제2 레지스트 패턴에 의해 노출된 광차단막 패턴(220)을 제거하여 일부 위상반전막 패턴(230)이 노출되도록 한다. 제2 레지스트막 패턴을 제거하여 투명기판(210) 일부에는 위상반전막 패턴(230) 및 광차단막 패턴(220)을 형성하고, 투명기판(210) 일부에는 위상반전막 패턴(230)을 형성한다. Specifically, although not shown in detail, after the phase inversion film and the light blocking film are formed on the transparent substrate 210 such as a quartz substrate, the primary electron beam exposure process and the developing process are performed to perform an image to be transferred onto the wafer. A first resist film pattern (not shown) of the same shape is formed. After the light blocking layer and the phase shifting layer are exposed by etching the first resist layer pattern as an etch mask to form the light blocking layer pattern 220 and the phase shifting layer pattern 230, the first resist layer pattern is removed. Subsequently, the second electron beam exposure process and the development process are performed to form a second resist film pattern (not shown) that partially exposes the light blocking film pattern 220 and the phase inversion film pattern 230, and then the second resist pattern. By removing the light blocking film pattern 220 exposed by the exposed portion of the phase inversion film pattern 230. The second resist film pattern is removed to form a phase inversion film pattern 230 and a light blocking film pattern 220 on a portion of the transparent substrate 210, and a phase inversion film pattern 230 is formed on a portion of the transparent substrate 210. .

한편, 제작된 포토마스크(200)는, 도 5에 제시된 바와 같이, 단 한번의 노광에 의해 웨이퍼 상에 포토마스크(200)의 메인 패턴들이 전사되는 노광 샷(shot) 영역(240)과, 노광 샷 영역 가장자리의 스크라이브 레인(scribe lane)에 대응되는 영역(250)으로 구분될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 5, the manufactured photomask 200 includes an exposure shot region 240 in which main patterns of the photomask 200 are transferred onto a wafer by a single exposure, and an exposure. It may be divided into an area 250 corresponding to a scribe lane at the edge of the shot area.

그런데, 패턴이 형성된 포토마스크 상에 동일한 양의 노광 에너지를 투과시키더라도, 광이 투과되는 오픈 영역(open area)이 넓을수록 노광 빛의 산란에 의한 미광(stray light) 효과가 발생하고 있다. 스크라이브 레인(scribe lane)은 실제 칩의 회로가 아닌 웨이퍼 가공 공정에 필요한 패턴, 예를 들어, 웨이퍼를 정렬하는 데 필요한 얼라인 키(align key) 또는 단위 공정의 정확도를 파악하기 위한 측정용 패턴(overlay)이 형성된다. 따라서, 스크라이브 레인은 웨이퍼 가공 공정에 필요한 패턴을 제외하고는 대부분의 영역이 오픈영역(open area)이므로 빛의 산란에 의한 미광효과가 심하게 나타나고 있다. However, even when the same amount of exposure energy is transmitted through the patterned photomask, the stray light effect due to scattering of exposure light is generated as the open area through which light is transmitted increases. The scribe lane is not a circuit of the actual chip, but a pattern required for the wafer processing process, for example, an alignment key required to align the wafer or a measurement pattern for determining the accuracy of the unit process ( overlay is formed. Therefore, the scribe lane has a stray light effect due to light scattering because most of the areas are open areas except for patterns required for wafer processing.

이러한 미광 효과에 의해 노광 샷(shot) 영역 내에서 CD(Critical Dimension) 균일도(uniformity)를 저하시키거나, 콘트라스트(contrast)를 감소시켜 웨이퍼 상의 이미지 성능(performation)을 악화시키게 된다.Such stray light effects degrade the CD (Critical Dimension) uniformity in the exposure shot region or reduce the contrast, thereby degrading the image performance on the wafer.

도 4를 참조하면, 노광 샷(240)의 스크라이브 레인(250)에 대응되는 포토마스크(100) 뒷면에 레이저를 이용해 광의 세기를 저하시키는 더미 도트 패턴(dot pattern)(260)들을 형성한다. Referring to FIG. 4, dummy dot patterns 260 are formed on the back side of the photomask 100 corresponding to the scribe lane 250 of the exposure shot 240 to reduce the intensity of light using a laser.

구체적으로, 노광 샷(240)의 스크라이브 레인(250)에 대응되는 포토마스크(200) 뒷면을 향하여 레이저 빔(laser beam)(270)을 반복적으로 조사한다. 그러면, 레이저 빔(270)이 포커스(foucs) 되는 지점 예컨대, 투명기판(210) 뒷면으로부터 일정 깊이(d)에서 레이저 빔 에너지로 인해 국부적으로 손상(damage)되어 홀(hole) 형태의 더미 도트 패턴(dot pattern)들(260)이 형성된다. 더미 도트 패턴(260)들은 일정한 크기와 간격을 갖으며, 2 내지 5um 정도의 피치(pitch)를 가지도록 형성할 수 있다. 특히, 더미 도트 패턴(260)들에 의해 스크라이브 레인에 대 응되는 영역(250)에 투과되는 노광 광의 투과율이 20% 정도 저하되도록 형성하는 것이 바람직하다. Specifically, the laser beam 270 is repeatedly irradiated toward the rear surface of the photomask 200 corresponding to the scribe lane 250 of the exposure shot 240. Then, a dummy dot pattern in the form of a hole is locally damaged due to the laser beam energy at a predetermined depth d from the point where the laser beam 270 is focused, for example, from the back side of the transparent substrate 210. dot patterns 260 are formed. The dummy dot patterns 260 may be formed to have a constant size and spacing and have a pitch of about 2 to 5 μm. In particular, the transmittance of the exposure light transmitted to the region 250 corresponding to the scribe lane by the dummy dot patterns 260 may be formed to decrease by about 20%.

이에 따라, 투명기판(210) 내에 형성된 더미 도트 패턴(260)들은 스크라이브 레인(250)에 대응되는 투명기판 영역에서 투과되는 광의 투과율을 저하시키는 더미 패턴(dummy pattern)들과 같은 역할을 한다. Accordingly, the dummy dot patterns 260 formed in the transparent substrate 210 serve as dummy patterns that reduce the transmittance of light transmitted in the transparent substrate region corresponding to the scribe lane 250.

즉, 스크라이브 레인(250)에 대응되는 영역의 투명기판(210) 내에 홀 형상의 더미 도트 패턴(260)들을 형성함으로써, 더미 패턴의 기능을 수행하여 스크라이브 레인(260)에 대응되는 영역을 투과하는 광원의 세기를 감소시키고, 노광 렌즈에 도달하는 광원을 제어할 수 있다. That is, by forming the dummy dot patterns 260 having a hole shape in the transparent substrate 210 of the region corresponding to the scribe lane 250, the dummy dot pattern 260 performs a function of the dummy pattern to transmit the region corresponding to the scribe lane 260. The intensity of the light source can be reduced and the light source reaching the exposure lens can be controlled.

따라서, 노광 샷에 발생되는 광원의 투과영역을 최소화하여 미광 효과를 억제시킬 수 있다.Therefore, the stray light effect can be suppressed by minimizing the transmission area of the light source generated in the exposure shot.

또한, 투명기판 내에 레이저를 이용해 더미 패턴의 기능을 수행하는 더미 도트 패턴을 직접적으로 패터닝함으로써, 공정 변수를 줄일 수 있으며, 웨이퍼 맵 가장자리 노광 샷의 스크라이브 레인에 불필요한 더미 패턴이 잔존하는 것을 효과적으로 방지하여 후속 공정 시 더미 패턴에 의해 야기되는 이물 발생 등의 문제를 방지할 수 있다. In addition, by directly patterning a dummy dot pattern that functions as a dummy pattern by using a laser in the transparent substrate, process variables can be reduced, and effectively preventing unnecessary dummy patterns from remaining in the scribe lane of the wafer map edge exposure shot. It is possible to prevent problems such as foreign matters caused by the dummy pattern in the subsequent process.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다. The present invention has been described in detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited thereto, and it is apparent that modifications and improvements can be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. .

도 1 및 도 2는 종래에 따른 포토마스크의 제조 방법의 문제점을 설명하기 위해 나타내 보인 도면들이다.1 and 2 are diagrams shown to explain a problem of a conventional method for manufacturing a photomask.

도 3 및 도 5는 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법을 설명하기 위해 나타내 보인 도면들이다. 3 and 5 are views shown to explain a method of manufacturing a photomask according to the present invention.

Claims (3)

전사하고자 하는 패턴이 형성된 포토마스크를 제작하는 단계; 및Preparing a photomask on which a pattern to be transferred is formed; And 노광 샷의 스크라이브 레인에 대응되는 포토마스크의 기판 뒷면에 레이저를 이용해 광의 세기를 저하시키는 더미 도트 패턴들을 형성하는 포토마스크의 제조 방법. A method of manufacturing a photomask in which dummy dot patterns for reducing light intensity are formed on a back surface of a substrate of a photomask corresponding to a scribe lane of an exposure shot by using a laser. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 더미 도트 패턴들을 형성시키는 단계는,Forming the dummy dot patterns, 상기 스크라이브 레인 영역에 대응되는 포토마스크 뒷면에 레이저 빔을 반복적으로 조사하여 포토마스크 내에 홀 형상의 더미 도트 패턴들을 형성하는 포토마스크의 제조 방법. And repeatedly irradiating a laser beam on a back surface of the photomask corresponding to the scribe lane area to form dummy dot patterns having hole shapes in the photomask. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 더미 도트 패턴들은 2 내지 5um 정도의 피치(pitch)를 가지도록 일정간격으로 배열되게 형성하는 포토마스크의 제조 방법. The dummy dot patterns are formed to be arranged at a predetermined interval to have a pitch of about 2 to 5um.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10222691B2 (en) 2016-02-17 2019-03-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Photomask and method for manufacturing semiconductor device using the same
CN113433792A (en) * 2016-02-17 2021-09-24 三星电子株式会社 Method for manufacturing semiconductor device using photomask
CN110908237A (en) * 2018-09-17 2020-03-24 三星电子株式会社 Photomask for negative development

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