KR20090094681A - Method for repairing defect in photo mask - Google Patents

Method for repairing defect in photo mask Download PDF

Info

Publication number
KR20090094681A
KR20090094681A KR1020080019770A KR20080019770A KR20090094681A KR 20090094681 A KR20090094681 A KR 20090094681A KR 1020080019770 A KR1020080019770 A KR 1020080019770A KR 20080019770 A KR20080019770 A KR 20080019770A KR 20090094681 A KR20090094681 A KR 20090094681A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
defect
correction
edge
phase inversion
Prior art date
Application number
KR1020080019770A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김희천
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020080019770A priority Critical patent/KR20090094681A/en
Publication of KR20090094681A publication Critical patent/KR20090094681A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72Repair or correction of mask defects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

A method for repairing defect in photo mask is provided to repair clear defects in a phase shifting mask production process and to improve the yield. The phase shift layer pattern(111) is formed on the transparent substrate(100). It inspects whether the clear defect is generated in the phase shift layer pattern or not. The first repairing pattern(141) is formed in order to coincide the edge of the normal pattern with the edge of the clean defect. The second repairing pattern(142) is formed in the inside of the first repairing pattern. The carbon compound is used as the first and the second repairing pattern.

Description

포토마스크의 결함 수정방법{Method for repairing defect in photo mask}Method for repairing defect in photo mask

본 발명은 포토마스크의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 포토마스크의 결함 수정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a photomask, and more particularly to a method for correcting defects in a photomask.

반도체 소자를 제조하기 위해서는 반도체기판 제작, 산화 공정, 열처리 공정, 확산 공정, 증착 공정, 이온주입 공정, 식각공정, 마스크 패터닝 공정 등의 복잡한 공정을 거치게 된다. 이러한 증착과 식각의 사이에서 원하는 부분을 반도체기판 상에 축소하여 구현하는 과정이 리소그라피 공정의 기능이다. 최근 사용되는 마스크로는 위상 쉬프터(phase shifter)을 이용한 위상반전마스크를 사용하여 노광하는 방법이 연구되고 있다. 위상반전마스크는 마스크 상에서의 빛의 위상을 반전시켜 패턴의 공간주파수를 줄이거나, 가장자리의 대비를 증가시키는 간섭효과를 이용하는 것이다. 이러한 기술은 높은 해상력을 실현할 수 있으며, 초점심도(depth of focus; DOF)를 높일 수 있다. 위상반전마스크에서의 위상반전 영역에는 위상반전막 패턴이 배치되고 광차단 영역에는 위상반전막과 광차단막이 중첩되는 구조로 형성된다. 이와 같은 위상반전마스크를 제조하기 위해서는, 전자빔을 이용한 레지스트막의 패터닝과, 레지스트막 패턴을 이용한 차광막 및 위상반전막의 식각 공정과 레 지스트막의 에싱 등의 복잡한 공정이 수행되어야 한다. 위상반전마스크를 제작하는 과정에서 위상반전막의 일부가 제거되거나 핀홀과 같은 백결함(clear defect, break)이 발생한다. 이를 수정하기 위해서 FIB(focused ion beam)를 이용한 탄소화합물 증착(carbon deposition) 방법을 사용하여 주변 정상 패턴을 기준으로 작업 영역을 설정하여 수정 작업을 수행한다. 하지만 이러한 방법으로 백결함을 수정한 후 수정 작업을 한 포토마스크를 AIMS와 같은 측정장비로 확인하면, 수정된 부분에서의 임계 크기(critical demension; CD)가 정상 패턴의 임계크기보다 작아지는 형태로 나타나게 된다. 따라서 반도체 기판 상의 반복 결함(repeating defect)이 발생하게 되어 마스크의 재제작 및 제품 개발 일정 지연에 따른 원가 상승 요인으로 나타나게 된다.In order to manufacture a semiconductor device, a semiconductor substrate is fabricated, an oxidation process, a heat treatment process, a diffusion process, a deposition process, an ion implantation process, an etching process, and a mask patterning process are complicated. The process of reducing the desired portion on the semiconductor substrate between the deposition and etching is a function of the lithography process. Recently, a method of exposing a mask using a phase shift mask using a phase shifter has been studied. The phase inversion mask inverts the phase of light on the mask to reduce the spatial frequency of the pattern or to use the interference effect of increasing the contrast of the edges. This technology can achieve high resolution and increase the depth of focus (DOF). In the phase inversion mask, a phase inversion region pattern is disposed in the phase inversion region, and the phase inversion region and the light blocking layer are formed in the light blocking region. In order to manufacture such a phase inversion mask, complex processes such as patterning of a resist film using an electron beam, etching of a light shielding film and a phase inversion film using a resist film pattern, and ashing of a resist film must be performed. In the process of fabricating the phase inversion mask, part of the phase inversion film is removed or a clear defect such as a pinhole occurs. In order to correct this problem, a carbon dioxide deposition method using a focused ion beam (FIB) is used to set a work area based on a surrounding normal pattern to perform a correction operation. However, after correcting the defect in this way, if the modified photomask is checked with a measuring instrument such as AIMS, the critical demension (CD) in the modified portion is smaller than the critical size of the normal pattern. Will appear. As a result, repeating defects occur on the semiconductor substrate, resulting in a cost increase due to the remanufacturing of the mask and delayed product development schedule.

본 발명의 포토마스크 결함 수정방법은, 투명기판 상에 위상반전막 패턴을 형성하는 단계; 상기 위상반전막 패턴에 백결함이 발생하였는지를 검사하는 단계; 상기 백결함의 가장자리에 제1 수정 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제1 수정 패턴의 안쪽에 제2 수정 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.The photomask defect correction method of the present invention comprises the steps of: forming a phase inversion film pattern on a transparent substrate; Checking whether white defects have occurred in the phase shift pattern; Forming a first correction pattern at an edge of the white defect; And forming a second correction pattern inside the first correction pattern.

상기 제1 및 제2 수정 패턴으로 탄소화합물을 사용할 수 있다.Carbon compounds may be used in the first and second crystal patterns.

상기 제1 및 제2 수정 패턴은 FIB(focused ion beam) 또는 전자빔(E-beam)을 사용하여 형성할 수 있다.The first and second crystal patterns may be formed using a focused ion beam (FIB) or an electron beam (E-beam).

상기 제2 수정 패턴을 다수 개의 도트 패턴으로 형성할 수 있다.The second correction pattern may be formed as a plurality of dot patterns.

상기 도트 패턴간의 간격 및 도트 패턴의 크기는 정상 패턴의 선폭을 기준으로 15% 이하의 범위에서 결정할 수 있다.The spacing between the dot patterns and the size of the dot patterns may be determined in a range of 15% or less based on the line width of the normal pattern.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다양한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

본 발명은 위상반전마스크 제작 과정에서 발생하는 백결함을 수정 작업을 통하여 수정함으로써, 마스크의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한 노광 공정 진행 시 임계크기(CD) 오류를 최소화하여 노광 효과 개선을 통한 수율 향상에 기여할 수 있다.The present invention can improve the quality of the mask by correcting the white defect generated in the process of manufacturing the phase inversion mask through a correction operation. In addition, by minimizing the critical size (CD) error during the exposure process it can contribute to the improved yield through the exposure effect.

도 1a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 포토마스크 결함 수정방법을 설명하기 위하여 나타낸 도면들로서, 도 1a, 2a, 3a, 4a 및 5a는 입체도이고, 도 1b, 2b, 3b, 4b및 5b는 평면도이다.1A through 5B are diagrams for explaining a method of correcting a photomask defect according to the present invention. FIGS. 1A, 2A, 3A, 4A, and 5A are three-dimensional views, and FIGS. 1B, 2B, 3B, 4B, and 5B are plan views. to be.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 투명기판(100) 상에 위상반전막(110) 및 광차단막(115)을 형성한다. 위상반전막(110)으로는 몰리브덴실리콘나이트라이드(MoSiN)를 형성할 수 있고, 광차단막(115)으로는 크롬막(Cr)을 형성할 수 있다. 다음 광차단막(115) 상에 포토레지스트막을 도포한 후, 노광 및 현상을 통하여 포토레지스트 패턴(120)을 형성한다.1A and 1B, a phase inversion film 110 and a light blocking film 115 are formed on the transparent substrate 100. Molybdenum silicon nitride (MoSiN) may be formed as the phase inversion film 110, and a chromium film Cr may be formed as the light blocking film 115. Next, after the photoresist film is coated on the light blocking film 115, the photoresist pattern 120 is formed through exposure and development.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 포토레지스트 패턴(120)을 식각마스크로 광차단막(도 1a의 115) 및 위상반전막(도 1a의 110)을 식각하여 광차단막 패턴(116) 및 위상반전막 패턴(111)을 형성한다. 2A and 2B, the photoresist pattern 120 is etched using an etch mask to etch the light blocking film 115 (FIG. 1A) and the phase inversion film 110 (FIG. 1A) to etch the light blocking film pattern 116 and the phase inversion film. The pattern 111 is formed.

도 3a 및 도 3b를 참조하면 포토레지스트 패턴(도 2의 120)을 제거한 후, 위상반전 영역의 광차단막 패턴(도 2a의 116)을 제거하여 위상반전막 패턴(111)이 노출되도록 한다. 그러면 차광영역에 위상반전막 패턴(111)이 형성된다. 이어서, 검사장비(미도시)를 이용하여 마스크 상에 백결함(130)이 발생했는지의 여부를 확인한다. 검사장비와 수정장비 간의 좌표계의 일치를 통하여 해당 백결함(130)의 확인이 가능하다. 백결함(130)은 포토레지스트 패턴형성 과정에서 광차단막 상의 전면에 포토레지스트가 균일하게 도포되지 않을 수 있다. 이 경우, 포토레지스트 패턴이 도포되어 있어야하는 부분에 제대로 도포되지 않아, 후속 공정에서 식각용액에 의하여 위상반전 패턴(111)의 일부가 식각되어 백결함(130)이 발생할 수 있다.Referring to FIGS. 3A and 3B, after removing the photoresist pattern (120 of FIG. 2), the light blocking film pattern (116 of FIG. 2A) of the phase inversion region is removed to expose the phase inversion film pattern 111. Then, the phase inversion film pattern 111 is formed in the light blocking area. Subsequently, the inspection equipment (not shown) is used to check whether the white defect 130 has occurred on the mask. Through the matching of the coordinate system between the inspection equipment and the correction equipment it is possible to check the white defect (130). The white defect 130 may not uniformly apply the photoresist on the entire surface of the light blocking layer during the photoresist pattern forming process. In this case, since the photoresist pattern is not properly applied to the portion to be applied, a part of the phase inversion pattern 111 may be etched by the etching solution in a subsequent process to cause white defects 130.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 백결함이 발생한 부분에 대해 1차 수정작업을 실시한다.4A and 4B, a first correction operation is performed on a portion where white defects occur.

구체적으로, 백결함(도 3a의 130)이 발생한 패턴 경계의 양쪽에 FIB(focused ion beam) 또는 전자빔(E-beam)을 이용하여 에지(edge) 패턴(141)으로 예를 들면 탄소화합물을 증착한다. 이 경우, 백결함(130)의 가장자리에 증착되는 에지 패턴(141)의 경계가 도시된 바와 같이, 정상 패턴의 경계와 일치하도록 한다. 백결함(130)의 가장자리에 증착된 에지 패턴(141)의 폭은 정상 패턴의 크기에 따라 달라지며 최적의 크기는 모의실험(simulation)을 통하여 결정된다. 모의실험은 각 변수에 따른 결과를 미리 예측하여 필요한 실험의 스플릿(split)을 줄여 시간 및 비용을 절약할 수 있다. 또한 모의실험을 통하여 실험결과에 대한 폭넓은 해석을 할 수 있다.Specifically, for example, a carbon compound is deposited on the edge pattern 141 by using a focused ion beam (FIB) or an electron beam (E-beam) on both sides of a pattern boundary where white defects (130 of FIG. 3A) occur. do. In this case, the boundary of the edge pattern 141 deposited on the edge of the white defect 130 is made to coincide with the boundary of the normal pattern, as shown. The width of the edge pattern 141 deposited on the edge of the white defect 130 is dependent on the size of the normal pattern and the optimal size is determined through simulation. Simulations can predict the results for each variable in advance, saving time and money by reducing the split of the experiment. In addition, the simulation can provide a broad interpretation of the experimental results.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 1차 수정작업 후, 백결함(130)의 가장자리에 형성된 에지 패턴(141)의 안쪽에 도트(dot) 패턴(142)으로 예를 들어, 탄소화합물을 증착한다. 탄소화합물로 에치 패턴(141) 및 도트 패턴(142)으로 수정 패턴(140)이 형성된다. 이 경우, 도트 패턴(142) 간의 간격 및 크기는 백결함의 크기에 따라 달라질 수 있는데, 정상 패턴의 선폭을 기준으로 15% 이하의 범위에서 결정하여야 임계크기(CD)의 오류를 줄일 수 있다. 도트 패턴(142)은 도트 패턴간의 간섭에 의해 백결함 수정 영역에서의 빛의 투과율 및 위상차를 유발하여 임계크기(CD) 오류 제어를 가능하도록 하는 것이며,이때 도트 패턴의 크기 및 개수는 예를 들면, AIMS(aerial image system) 장비 등의 모의실험장치를 이용하여 반복적인 모의실험을 통해 최적의 조건을 결정할 수 있다. AIMS는 소요 시간이 적으며, 박막의 밀도 그래프를 이용하여 정확한 식각 깊이를 파악 및 검증할 수 있다. 5A and 5B, after the first modification, for example, a carbon compound is deposited by a dot pattern 142 inside the edge pattern 141 formed at the edge of the white defect 130. . The correction pattern 140 is formed of the etch pattern 141 and the dot pattern 142 of the carbon compound. In this case, the spacing and size between the dot patterns 142 may vary depending on the size of the white defects, and the error of the threshold size CD may be reduced by determining the range of 15% or less based on the line width of the normal pattern. The dot pattern 142 is to enable the control of the threshold size (CD) error by causing the transmittance and phase difference of light in the white defect correction region due to the interference between the dot patterns, wherein the size and number of the dot patterns are, for example, The optimal conditions can be determined through repeated simulations using simulation devices such as AIMS (aerial image system) equipment. AIMS takes less time and can accurately identify and verify the depth of etching using thin film density graphs.

본 발명은 위상반전마스크 제작과정에서의 백결함(clear defect, break) 수정작업을 수행함으로써, 정상 패턴의 임계크기와 일치하여 반도체 기판 상의 결함을 줄일 수 있다. 또한 노광 효과 개선을 통한 수율 향상에 기여할 수 있다.The present invention can reduce the defects on the semiconductor substrate in accordance with the threshold size of the normal pattern by performing a clear defect (break) correction operation in the manufacturing process of the phase inversion mask. In addition, it may contribute to yield improvement by improving exposure effects.

도 1a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 포토마스크 결함 수정방법을 설명하기 위하여 나타낸 도면들로서, 도 1a, 2a, 3a, 4a 및 5a는 입체도이고, 도 1b, 2b, 3b, 4b 및 5b는 평면도이다.1A through 5B are diagrams for explaining a method of correcting a photomask defect according to the present invention. FIGS. 1A, 2A, 3A, 4A, and 5A are three-dimensional views, and FIGS. 1B, 2B, 3B, 4B, and 5B are plan views. to be.

Claims (5)

투명기판 상에 위상반전막 패턴을 형성하는 단계;Forming a phase inversion film pattern on the transparent substrate; 상기 위상반전막 패턴에 백결함이 발생하였는지를 검사하는 단계;Checking whether white defects have occurred in the phase shift pattern; 상기 백결함의 가장자리에 정상 패턴의 가장자리와 일치하도록 제1 수정 패턴을 형성하는 단계; 및Forming a first correction pattern at an edge of the white defect to coincide with an edge of a normal pattern; And 상기 제1 수정 패턴의 안쪽에 제2 수정 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 포토마스크의 결함 수정방법.And forming a second correction pattern inside the first correction pattern. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 수정 패턴으로 탄소화합물을 사용하는 포토마스크의 결함 수정방법.A method for correcting defects in photomasks using carbon compounds in the first and second correction patterns. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 수정 패턴은 FIB(focused ion beam) 또는 전자빔(E-beam)을 사용하여 형성하는 포토마스크의 결함 수정방법.The first and second correction patterns are formed using a focused ion beam (FIB) or an electron beam (E-beam). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 수정 패턴을 다수 개의 도트 패턴으로 형성하는 포토마스크의 결함 수정방법.The method of correcting a defect of a photomask in which the second correction pattern is formed into a plurality of dot patterns. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 도트 패턴간의 간격 및 도트 패턴의 크기는 정상 패턴의 선폭을 기준으로 15% 이하의 범위에서 결정하는 포토마스크의 결함 수정방법.The gap between the dot patterns and the size of the dot pattern is determined in the range of 15% or less based on the line width of the normal pattern.
KR1020080019770A 2008-03-03 2008-03-03 Method for repairing defect in photo mask KR20090094681A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080019770A KR20090094681A (en) 2008-03-03 2008-03-03 Method for repairing defect in photo mask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080019770A KR20090094681A (en) 2008-03-03 2008-03-03 Method for repairing defect in photo mask

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090094681A true KR20090094681A (en) 2009-09-08

Family

ID=41295054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080019770A KR20090094681A (en) 2008-03-03 2008-03-03 Method for repairing defect in photo mask

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090094681A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3993125B2 (en) Gray tone mask defect correction method
KR100924332B1 (en) Method of repairing bridge in photomask
KR100762245B1 (en) Method for repairing pattern defects of photo mask
KR20070068910A (en) Method of correcting critical dimesion of a phase shift mask
US6660436B1 (en) OPC-like repair method for attenuated phase shift masks
US7838179B2 (en) Method for fabricating photo mask
US20070037071A1 (en) Method for removing defect material of a lithography mask
US7776514B2 (en) Pattern forming method, semiconductor device manufacturing method and phase shift photomask having dummy gate patterns
KR20090108268A (en) Method for correcting pattern CD of binary mask
KR20090094681A (en) Method for repairing defect in photo mask
KR20090074554A (en) Method for repairing defect in photomask
US7312020B2 (en) Lithography method
KR20090114254A (en) Method for correcting pattern critical dimension in phase shift mask
KR100854459B1 (en) Method for repairing defect of photomask
KR20100004886A (en) Multilevel gradation photomask and method for repairing same
US7008733B2 (en) Method of improving a resolution of contact hole patterns by utilizing alternate phase shift principle
KR100818705B1 (en) Phase shift mask having dense contact hole pattern region in frame region around chip region and fabricating method thereof
KR20100076680A (en) Method for fabricating phase shift mask
KR20090106902A (en) Blankmask and method of fabricating photomask using the same
KR20070068898A (en) Phase shift mask for correcting pin hole defect in the frame area and correction method using the same
KR20040059720A (en) Repair etching method for the photomask
KR100732769B1 (en) Method of fabricating a photo mask
JP2011257614A (en) Photo mask, method for reprocessing the same and method for forming resist pattern
KR20080089757A (en) Method of removing the pinhole in photomask
KR20090029436A (en) Method for fabricating phase shift mask in semicondutor device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination