KR20100036191A - 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크 - Google Patents

포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크 Download PDF

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Abstract

투명 기판 상에 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 차광막 상에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 에칭하고 차광막 패턴을 형성하는 공정과, 형성된 차광막 패턴의 결함 검사를 행하고, 잉여물에 의한 흑 결함이 존재하였을 때에 그 결함 부분을 수정하는 공정을 포함한다. 결함 부분을 수정하는 공정은, 포토마스크 상에 다시 레지스트막을 형성하고, 결함 부분을 포함하는 소정 영역에 소정의 패턴 묘화를 행하고, 현상하여 수정용 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여 결함 부분의 잉여물을 제거한다.
투명 기판, 차광막, 레지스트 패턴, 이물, 흑 결함

Description

포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크{PROCESS FOR PRODUCING PHOTOMASK AND PHOTOMASK}
본 발명은, 반도체 장치 제조 등에 이용되는 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크에 관한 것이다.
반도체 장치 제조 등에 사용되는 포토마스크는, 예를 들면 바이너리 마스크의 경우, 투명 기판 상에 차광막이 패턴 형상으로 형성된 것이다. 이와 같은 포토마스크는, 투명 기판 상에 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 차광막 상에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하고, 차광막 패턴을 형성하는 공정을 거침으로써 제조된다.
그런데, 전술한 바와 같은 포토마스크에서, 그 제조 과정에서, 차광막 패턴에 결함이 생기는 것은 피할 수 없다. 또한, 여기서는 막 패턴의 잉여나 이물 부착에 의한 결함을 흑 결함, 막 패턴의 부족에 의한 결함을 백 결함이라고 칭한다.
포토마스크 상에 형성된 차광막 패턴의 결함 검사를 행하고, 백 결함, 흑 결함이 존재한 경우에는, 통상은, 예를 들면 레이저 CVD법, 또는 수속 이온 빔(FIB) 법 등을 이용하여, 국소적인 막 수정을 행하는 것이 생각된다. 즉, 백 결함의 부분에는, 국소적으로 수정막을 형성함으로써 바람직한 수정이 가능하다. 한편, 흑 결함의 수정 방법으로서는, FIB나 레이저로 예를 들면 차광막 성분을 날리어 제거하는 방법이 일반적이다.
그러나, 종래의 일반적인 흑 결함 수정 방법에서는, 미소한 흑 결함 영역은 수정할 수 있었다고 하여도, 큰 흑 결함 영역의 경우, 종래의 흑 결함 수정 방법으로 수정하는 것은 매우 시간이 걸려 비효율적이다. 또한, 종래의 일반적인 흑 결함 수정 방법에서는, 날린 이물이 결함의 주위의 정상부(투광부)에 부착되기 쉬워, 다시 수정이 필요하게 된다.
본 발명은, 상기 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 첫째로, 큰 흑 결함이어도 효율적으로, 게다가 정밀도 좋게 수정할 수 있는 결함 수정 공정을 갖는 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은, 포토마스크의 결함 수정 단계에서 생길 수 있는 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 평가할 수 있는 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
<구성 1>
투명 기판 상에 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 차광막 상에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하고, 차광막 패턴을 형성하는 공정과, 형성된 차광막 패턴의 결함 검사를 행하고, 잉여물에 의한 흑 결함이 존재하였을 때에 그 결함 부분을 수정하는 공정을 포함하는 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 결함 부분을 수정하는 공정은, 상기 결함 부분을 특정하는 공정과, 상기 포토마스크 상에 다시 레지스트막을 형성하는 공정과, 상기 결함 부분을 포함하는 소정 영역에, 상기 특정한 결함 부분의 위치와 형상에 기초하여 제작한 묘화 패턴 데이터에 기초하는 패턴 묘화를 행하고, 묘화 후, 현상하여 수정용 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 수정용 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하고, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정을 포함하고, 상기 레지스트 패턴은 제1 마크를 포함하고, 상기 수정용 레지스트 패턴은 제2 마크를 포함하고, 또한 상기 수정용 레지스트 패턴의 형성 후, 또는 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정 후의 적어도 어느 한쪽에 검사를 행하는 공정을 갖고, 그 검사를 행하는 공정은, 상기 수정용 레지스트 패턴의 형성 후에 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 차광막 패턴의 엣지와 상기 수정용 레지스트 패턴에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정 후에 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 차광막 패턴의 엣지와 상기 제2 마크에 대응하는 차광막 패턴의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소 정 범위 내인지의 여부를 검사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
<구성 2>
상기 제1 마크와 상기 결함 부분을 수정하는 공정을 실시하는 경우에 형성되는 상기 제2 마크는, 상기 투명 기판 상에 형성되었을 때에, 한쪽의 마크의 외형이 다른 쪽의 마크의 외형의 내부에 포함되는 형상의 조합인 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
<구성 3>
상기 제1 마크와 상기 제2 마크는, 한 방향과, 그것에 직교하는 방향으로, 모두 대칭인 형상의 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
<구성 4>
상기 제1 마크의 외형과 상기 제2 마크의 외형은, 상사형인 것을 특징으로 하는 구성 2 또는 3에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
<구성 5>
상기 제1 마크와 상기 제2 마크는, 모두 사각 형상의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 2 내지 4 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
<구성 6>
상기 검사 공정은, 상기 포토마스크에 광을 조사하고, 그 투과광을 수광함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 의 제조 방법.
<구성 7>
상기 검사 공정은, 상기 포토마스크에 광을 조사하고, 그 반사광을 수광함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
<구성 8>
투명 기판 상에, 차광막 패턴을 갖는 포토마스크로 하여, 묘화 공정을 포함하는 패터닝 공정을 이용하여 투명 기판 상에 형성한 차광막에 패턴을 형성함으로써 제조되는 포토마스크로 하여, 그 포토마스크는, 상기 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해, 차광막에 형성된 제1 마크를 갖고, 그 포토마스크 상에 형성된 차광막 패턴의 결함 검사를 행하고, 잉여물에 의한 흑 결함이 존재하였을 때에 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해 그 결함 부분을 수정하고, 상기 제1 마크는, 그 제１ 마크와, 상기 결함 부분을 수정하기 위한 2번째의 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해 차광막 또는 레지스트막에 형성되는 제2 마크와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사함으로써, 2번째의 묘화의 얼라인먼트 어긋남의 평가를 가능하게 하도록, 상기 제2 마크와의 관계에서, 한쪽의 마크의 외형이 다른 쪽의 마크의 외형의 내부에 포함되는 사각 형상의 패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 따르면, 포토마스크 상에 형성된 차광막 패턴의 결함 검사를 행하고, 잉여물에 의한 흑 결함이 존재하였을 때에 그 결함 부분을, 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해 수정하기 때문에, 큰 흑 결함이 있어도, 효율적인 수정이 가능하다. 또한, 흑 결함의 수정을 행하는 경우에는, 차광막 패턴을 형성하기 위한 묘화와, 흑 결함을 수정하기 위한 묘화의 2회의 묘화를 행하게 되지만, 본 발명에서는 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 검사하는 검사 공정을 포함하기 때문에, 포토마스크의 흑 결함의 수정 단계에서 얼라인먼트 어긋남이 생겼는지의 여부 및 생긴 경우에는 얼라인먼트 어긋남의 크기를 정량적으로 검사할 수 있다. 즉, 1회째의 차광막 패턴을 형성하기 위한 묘화 시에 특정한 마크(제1 마크)를, 2회째의 흑 결함을 수정하기 위한 묘화 시에 특정한 마크(제2 마크)를 각각 작성하고, 이들 마크의 예를 들면 엣지간의 거리에서 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 평가함으로써, 흑 결함의 수정 단계에서 실제로 생긴 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 검사할 수 있다. 또한, 마스크의 제조 도중에 얼라인먼트 어긋남을 평가할 수 있으므로, 필요하면 그 단계에서 가능한 수정(수정 프로세스의 재시도 등)을 행하는 것이 가능하게 되고, 큰 흑 결함이어도 효율적으로, 게다가 정밀도 좋게 수정할 수 있어, 마스크 생산상의 메리트가 크다.
또한, 본 발명의 포토마스크에 따르면, 차광막 패턴의 형성과 동시에 형성된 특정한 마크(제1 마크)를 가짐으로써, 포토마스크 상에 형성된 차광막 패턴의 결함 검사를 행하고, 잉여물에 의한 흑 결함이 존재하였을 때에 그 결함 부분을, 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해 수정하는 경우에, 흑 결함의 수정 단계에서 실제로 생긴 얼라인먼트 어긋남의 크기를 정량적으로 검사할 수 있다. 즉, 상기 제1 마크는, 흑 결함을 수정하기 위한 묘화 시에 차광막에 형성되는 특정한 마크(제2 마크) 와의 관계에서, 한쪽의 마크의 외형이 다른 쪽의 마크의 외형의 내부에 포함되는 사각 형상의 패턴이며, 이들 마크의 예를 들면 엣지간의 거리를 평가함으로써, 흑 결함의 수정 단계에서 실제로 생긴 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 검사할 수 있다. 그리고, 마스크의 제조 도중에 이와 같은 얼라인먼트 어긋남을 평가할 수 있으므로, 필요하면 그 단계에서 가능한 수정(수정 프로세스의 재시도 등)을 행하는 것이 가능하게 된다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법의 실시 형태를 공정순으로 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
사용하는 마스크 블랭크는, 투명 기판(1) 상에, 크롬을 주성분으로 하는 차광막(2)이 형성되고, 그 위에 레지스트를 도포하여 레지스트막이 형성되어 있다. 우선, 레지스트막에 대해 소정의 패턴 묘화를 행한다. 묘화에는, 통상적으로 전자선 또는 광(단파장광)이 이용되는 것이 많지만, 본 실시 형태에서는 전자선을 이용한다. 따라서 본 실시 형태에서는, 상기 레지스트로서는 포지티브형 포토레지스트를 사용한다. 그리고, 상기 레지스트막에 대해, 소정의 디바이스 패턴을 묘화하고, 묘화 후에 현상을 행함으로써, 레지스트 패턴(3)을 형성한다(도 1의 (a) 참조). 또한, 상기 디바이스 패턴의 묘화 시에 특정한 마크 패턴을 동시에 묘화한다. 이 특정한 마크 패턴은, 후에 흑 결함 수정을 행하는 경우의 묘화 시의 얼라인먼트 어긋남을 평가하기 위한 것이며, 예를 들면 기판 상의 디바이스 패턴이 형성되는 영역의 외측의 영역에 묘화된다. 따라서, 상기 레지스트 패턴은, 상기 특정한 마크 패턴의 묘화, 현상에 의해 형성되는 마크(제1 마크)를 포함한다. 제1 마크의 상세는 후술한다.
다음으로, 상기 레지스트 패턴(3)을 에칭 마스크로 하여 차광막(2)을 에칭하여 차광막 패턴을 형성한다(도 1의 (b) 참조). 크롬을 주성분으로 하는 차광막(2)을 이용하였으므로, 에칭 수단으로서는 드라이 에칭 혹은 웨트 에칭 중 어느 쪽이어도 가능하지만, 본 실시 형태에서는 웨트 에칭을 이용하였다.
이렇게 하여 투명 기판(1) 상에 소정의 차광막 패턴이 형성된 포토마스크가 얻어진다(도 1의 (c) 참조).
제조된 상기 포토마스크에 대해, 결함 검사 장치를 이용한 결함 검사의 결과, 포토마스크 상의 일부에, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 작은 영역의 것과 큰 영역의 것을 포함하는 흑 결함(6)이 존재하였다. 이것은 전술한 도 1의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 예를 들면 레지스트 패턴(3)의 개구부를 덮는 이물(5)이 부착되어, 개구부의 차광막의 에칭을 방해한 것에 의해 생긴 결함이다.
다음으로, 결함 검사에 의해 특정된 흑 결함(6)의 위치 정보와 형상 정보에 기초하여 상기 흑 결함(6) 혹은 이를 포함하는 소정 영역 내의 정상인 묘화 패턴 데이터를 제작한다.
다음으로, 상기 포토마스크 상의 예를 들면 전체면에 상기와 동일한 포지티브형 레지스트막을 형성하고, 상기에서 제작한 묘화 패턴 데이터를 포함하는 필요한 정보를 묘화기에 입력하고, 상기 흑 결함(6) 혹은 이를 포함하는 소정 영역에, 상기 묘화 패턴 데이터에 기초하는 패턴 묘화를 행한다. 그리고 묘화 후, 현상하여 레지스트 패턴(4)을 형성한다. 이에 의해 흑 결함(6) 영역 상의 레지스트막이 제거되어 차광막(2)이 노출된다(도 1의 (d) 참조). 또한，이 묘화 공정에서의 위치 정렬은 포토마스크의 코너 등에 미리 형성한 얼라인먼트 마크를 사용한다. 또한, 이 2번째의 결함 수정용의 묘화 시에서도 특정한 마크 패턴을 동시에 묘화한다. 이 특정한 마크 패턴은, 상기 제1 마크와의 조합에 의해, 이 2번째의 묘화 시의 얼라인먼트 어긋남을 평가하기 위한 것이며, 상기 제1 마크의 경우와 마찬가지로, 예를 들면 기판 상의 디바이스 패턴이 형성되는 영역의 외측의 영역이며, 상기 제1 마크와는 소정의 위치 관계(거리 관계)로 되도록 묘화된다. 따라서, 상기 레지스트 패턴(4)은, 상기 2번째의 묘화, 현상에 의해 형성되는 마크(제2 마크)를 포함한다. 제2 마크의 상세는 후술한다.
다음으로, 상기 레지스트 패턴(4)을 마스크로 하여 에칭을 행한다. 에칭 방법으로서는, 크롬 차광막의 경우, 예를 들면 드라이 에칭 혹은 웨트 에칭의 어느 하나를 이용하여도 되지만, 본 실시 형태에서는 특히 국소적인 에칭을 행할 수 있는 웨트 에칭을 이용하였다.
상기 에칭에 의해, 흑 결함(6) 영역 상의 불필요한 차광막(2)이 제거되어, 투명 기판(1)이 노출된다(도 1의 (e) 참조).
그리고, 잔존하는 레지스트 패턴을 제거함으로써, 상기 흑 결함의 수정이 실시된 포토마스크가 얻어진다(도 1의 (f) 참조).
다음으로, 도 2를 참조하여, 전술한 흑 결함을 수정하기 위해 2번째의 묘화 를 행하였을 때의 얼라인먼트 어긋남의 검사 방법에 대해 설명한다. 도 2는, 상기 실시 형태에서의 검사 방법을 설명하기 위한 특정한 마크 패턴 형성 부분의 제조 공정순의 단면도(좌반분) 및 평면도(우반분)이다.
상기 차광막 패턴(마스크 패턴)을 형성하기 위한 레지스트 패턴(3)에 포함되는 제1 마크로서, 본 실시 형태에서는, 4종류의 패턴 A, B, C, D를 1세트로서 이용하고 있다(도 2의 (a) 참조). A, B, C, D 모두 사각 형상의 패턴이며, A는 중앙에 조금 작은 사각 형상의 개공(레지스트가 없는) 부분을 갖는 패턴이며, B는 중앙에 형성된 조금 작은 사각 형상의 레지스트 패턴이며, C는 소정 폭의 개공 부분을 사각 형상으로 갖는 패턴이며, D는 중앙에 조금 큰 사각 형상의 개공 부분을 갖는 패턴이다.
이후의 공정은, 전술한 도 1의 공정과 완전히 마찬가지이다. 즉, 이와 같은 제1 마크를 포함하는 레지스트 패턴(3)을 에칭 마스크로 하여 차광막(2)을 에칭하고(도 2의 (b) 참조), 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하면, 상기 제1 마크 A, B, C, D에 상당하는 차광막 패턴이 형성된 포토마스크가 얻어진다(도 2의 (c) 참조).
다음으로, 얻어진 포토마스크의 패턴 검사에 의해 수정을 필요로 하는 흑 결함이 발견된 경우에는, 상기 포토마스크 상에 다시 레지스트막을 형성하고, 상기 흑 결함에 대응하는 묘화 패턴 데이터에 기초하는 패턴 묘화를 행하고, 묘화 후, 현상하여 레지스트 패턴(4)을 형성한다(도 2의 (d) 참조).
본 실시 형태에서는, 상기 레지스트 패턴(4)에 포함되는 제2 마크로서, 상기 제1 마크 A, B, C, D와 각각 대응시켜, 4종류의 패턴 a, b, c, d를 1세트로서 이용 하고 있다(도 2의 (d) 참조). a, b, c, d 모두 사각 형상의 패턴이며, a는 제1 마크 A보다도 큰 사각 형상의 패턴이며, b는 제1 마크 B보다도 큰 사각 형상의 패턴이며, c는 제1 마크 C보다도 작은 사각 형상의 패턴이며, d는 제1 마크 D보다도 작은 사각 형상의 패턴이다.
이와 같이 본 실시 형태에서는, 제1 마크 A와 제2 마크 a, 제1 마크 B와 제2 마크 b, 제1 마크 C와 제2 마크 c, 제1 마크 D와 제2 마크 d를 각각 조합하여 이용한다. 이들 제1 마크와 제2 마크는, 투명 기판 상에 형성되었을 때에, 한쪽의 마크의 외형이 다른 쪽의 마크의 외형의 내부에 포함되는 형상이다. 또한, 이들 제1 마크와 제2 마크는, 한 방향과, 그것에 직교하는 방향으로, 모두 대칭인 형상의 패턴을 갖는다. 또한, 이들 제1 마크의 외형과 제2 마크의 외형은, 사각 형상의 상사형이며, 게다가 이들 마크의 패턴 데이터로서 공통의 무게 중심을 갖는 사각 형상의 패턴을 포함한다.
따라서, 본 실시 형태에서의 제1 마크 A, B, C, D와 제2 마크 a, b, c, d는, 투명 기판 상에 형성되었을 때에, 각각의 조합에서, 투명 기판 표면의 평면에서 보아 한 방향으로, 제1 마크의 엣지, 제2 마크의 엣지, 제2 마크의 엣지, 제1 마크의 엣지의 순으로 배열(마크 C, c, D, d의 경우), 또는 제2 마크의 엣지, 제1 마크의 엣지, 제1 마크의 엣지, 제2 마크의 엣지의 순으로 배열(마크 A, a, B, b의 경우)하고 있다(도 2의 (d) 참조).
여기서, 상기 흑 결함 수정을 행하는 경우에 2번째의 묘화에 의해 형성되는 레지스트 패턴(4)의 형성 후(도 2의 (d)의 공정)에 검사를 행하는 경우, 제1 마크 에 상당하는 막 패턴의 엣지와 상기 레지스트 패턴(4)에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고, 이 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사함으로써, 2번째의 묘화 시의 얼라인먼트 어긋남을 평가한다. 즉, 본 실시 형태의 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 4종류의 패턴 중 어느 것에서도, 예를 들면 X 방향에서, 제1 마크의 A에 상당하는 차광막(2) 패턴의 엣지와 레지스트 패턴(4)에서의 제2 마크의 a의 엣지와의 거리 mA와 nA를 측정하고, (mA - nA)/2로 얼라인먼트 어긋남의 크기를 평가하고, 이 값이 미리 설정한 소정 범위(허용 범위) 내에 있는지의 여부를 검사한다. 제1 마크의 B와 제2 마크의 b, 제1 마크의 C와 제2 마크의 c, 제1 마크의 D와 제2 마크의 d, 각각의 조합에서도 마찬가지로 검사를 행한다. 또한，Y 방향의 얼라인먼트 어긋남에 대해서도 마찬가지로 평가할 수 있다. 도 2의 (d) 및 도 3에서 ○ 표시를 붙인 개소는 본 실시 형태에서 바람직한 측정 개소이다.
이와 같이, 흑 결함 수정을 행하기 위한 2번째의 묘화에 의해 형성되는 레지스트 패턴(4)의 형성 후에 검사를 행하고, 얼라인먼트 어긋남의 크기가 허용 범위를 초과한 경우에는, 상기 레지스트 패턴(4)을 제거하여, 다시 레지스트막 형성, 묘화를 행함(레지스트 패터닝의 재시도)으로써, 수정을 행하는 것이 가능하다.
이와 같이 필요에 따라서 상기 레지스트 패턴(4)의 형성 후에 검사를 행한 후, 상기 제2 마크를 포함하는 레지스트 패턴(4)을 에칭 마스크로 하여 차광막(2)을 에칭하고(도 2의 (e) 참조), 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하면, 제1 마크 A, B, C, D와 제2 마크(의 조합)에 상당하는 막 패턴이 형성된다(도 2의 (f) 참조).
이 최종 공정 후에 얼라인먼트 어긋남의 검사를 행하는 경우에서도, 도 3에 도시한 바와 같이, 예를 들면 X 방향에서, 제1 마크의 C에 상당하는 차광막 패턴의 엣지와 제2 마크의 c에 상당하는 차광막 패턴의 엣지와의 거리 mC와 nC를 측정하고, (mC - nC)/2로 얼라인먼트 어긋남의 크기를 평가하고, 이 값이 미리 설정한 소정 범위(허용 범위) 내인지의 여부를 검사한다. 또한，Y 방향의 얼라인먼트 어긋남에 대해서도 마찬가지로 평가할 수 있다. 도 2의 (f)에서 ○ 표시를 붙인 개소는 본 실시 형태에서 바람직한 측정 개소이다. 또한，이 단계에서는 마크의 패턴에 따라서는 사라지게 되어 있는 경우도 있지만(예를 들면 제1 마크 A, 제2 마크 b, 제2 마크 d), 전술한 레지스트 패턴(4)의 형성 후의 단계에서는, 제1 마크와 제2 마크의 조합에 의해 검사를 행하는 것이 가능하다.
제조 프로세스에 의한 CD(Critical Dimension) 어긋남(패턴의 가늘어짐)의 요소를 배제하고, 순수하게 얼라인먼트 어긋남의 요소만을 평가하기 위해서는, 예를 들면 X축, Y축 각각의 방향의 얼라인먼트 어긋남의 유무를 검출할 수 있도록, 제1 마크와 제2 마크는, 한 방향과, 그것에 직교하는 방향으로, 모두 대칭(예를 들면 좌우 대칭, 상하 대칭)인 형상의 패턴을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 제1 마크와 제2 마크는, 이들 엣지간의 거리가 1회의 측정으로 정밀도 좋게 측정할 수 있는 위치 관계에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 마크와 제2 마크의 엣지간의 거리의 측정이 용이하도록, 제1 마크의 외형과 제2 마크의 외형은 상사형인 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태와 같이, 검사용의 마크의 패턴으로서, 복수의 패턴을 세트로 하여 이용하는 것도 바람직하다. 특히 2번째의 묘화에 의한 레지스트 패턴(4)의 형성 후의 단계에서 검사를 행하는 경우에는, 기판 상에 레지스트 패턴이 놓여 있는 상태에서 검사를 행하기 때문에, 레지스트의 투과율도 영향을 준다. 또한, 반사광과 투과광 중 어느 것으로 측정하는 쪽이, 보다 측정 정밀도가 높은지(어떠한 경우에 의해 높은 콘트라스트가 얻어지는지)에 의해, 측정 시에 측정하기 쉬운 마크의 패턴을 선택할 수 있으므로 바람직하다. 경우에 따라서는, 반사광, 투과광의 양방으로 검사를 행할 수 있다.
즉, 본 실시 형태와 같이, 모든 제품에 복수의 검사용 마크의 패턴(제1 마크와 제2 마크의 조합)을 세트로 하여 이용하여도 되고, 혹은 제품마다 마크 패턴을 1종류 내지는 2종류 정도 선택하여 이용하여도 된다.
또한，이상의 실시 형태에서 이용한 제1 마크 A, B, C, D 및 제2 마크 a, b, c, d는 어디까지나 대표적인 예를 나타낸 것으로서, 본 발명의 효과를 발휘하기 위해서는, 마크의 형상, 크기, 제1 마크와 제2 마크의 조합, 그 위치 관계 등은, 상기의 실시 형태의 것에 조금도 한정될 필요가 없는 것은 물론이다.
이상의 실시 형태에 의해 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이하와 같은 효과가 얻어진다.
(1) 포토마스크 상에 형성된 차광막 패턴의 결함 검사를 행하고, 잉여물에 의한 흑 결함이 존재하였을 때에 그 결함 부분을, 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해 수정하기 때문에, 큰 흑 결함이 있어도, 효율적인 수정이 가능하다.
(2) 흑 결함의 수정을 행하는 경우에는, 차광막 패턴을 형성하기 위한 묘화와, 흑 결함을 수정하기 위한 묘화의 2회의 묘화를 행하게 되지만, 본 발명에서는 포토마스크의 흑 결함의 수정 단계에서 실제로 생긴 얼라인먼트 어긋남의 크기를 정량적으로 검사할 수 있다. 즉, 1회째의 차광막 패턴을 형성하기 위한 묘화 시에 특정한 마크(제1 마크)를, 2회째의 흑 결함을 수정하기 위한 묘화 시에 특정한 마크(제2 마크)를 각각 작성하고, 이들 마크의 예를 들면 엣지간의 거리에서 2회의 묘화의 얼라인먼트 어긋남을 평가함으로써, 흑 결함의 수정 단계에서 실제로 생긴 얼라인먼트 어긋남을 정량적으로 검사할 수 있다.
(3) 또한, 마스크의 제조 도중에 얼라인먼트 어긋남을 평가할 수 있기 때문에, 필요하면 그 단계에서 가능한 수정(수정 프로세스의 재시도 등)을 행하는 것이 가능하게 되고, 큰 흑 결함이어도 효율적으로, 게다가 정밀도 좋게 수정할 수 있어, 마스크 생산상의 메리트가 크다.
이상, 본 발명을, 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 청구항에 기재된 본 발명의 정신이나 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 다양한 변경을 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법의 실시 형태를 공정순으로 나타내는 모식적 평면도.
도 2는 상기 실시 형태에서의 얼라인먼트 어긋남의 검사 방법을 설명하기 위한 특정한 마크 패턴 형성 부분의 공정순의 단면도 및 평면도.
도 3은 상기 검사 방법을 설명하기 위한 특정한 마크 패턴 형성 부분의 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 투명 기판
2 : 차광막
3, 4 : 레지스트 패턴
5 : 이물
6 : 흑 결함

Claims (8)

  1. 투명 기판 상에 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 차광막 상에 형성한 레지스트막을 패터닝하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하고, 차광막 패턴을 형성하는 공정과, 형성된 차광막 패턴의 결함 검사를 행하고, 잉여물에 의한 흑 결함이 존재하였을 때에 그 결함 부분을 수정하는 공정을 포함하는 포토마스크의 제조 방법으로서,
    상기 결함 부분을 수정하는 공정은,
    상기 결함 부분을 특정하는 공정과,
    상기 포토마스크 상에 다시 레지스트막을 형성하는 공정과,
    상기 결함 부분을 포함하는 소정 영역에, 상기 특정한 결함 부분의 위치와 형상에 기초하여 제작한 묘화 패턴 데이터에 기초하는 패턴 묘화를 행하고, 묘화 후, 현상하여 수정용 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 수정용 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시하여, 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정을 포함하고,
    상기 레지스트 패턴은 제1 마크를 포함하고, 상기 수정용 레지스트 패턴은 제2 마크를 포함하고,
    또한, 상기 수정용 레지스트 패턴의 형성 후, 또는 상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정 후의 적어도 어느 한쪽에 검사를 행하는 공정을 갖고,
    상기 검사를 행하는 공정은, 상기 수정용 레지스트 패턴의 형성 후에 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 차광막 패턴의 엣지와 상기 수정용 레지스트 패턴에서의 제2 마크의 엣지와의 거리를 측정하고,
    상기 결함 부분의 잉여물을 제거하는 공정 후에 검사를 행하는 경우에는, 상기 제1 마크에 대응하는 차광막 패턴의 엣지와 상기 제2 마크에 대응하는 차광막 패턴의 엣지와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마크와 상기 결함 부분을 수정하는 공정을 실시하는 경우에 형성되는 상기 제2 마크는, 상기 투명 기판 상에 형성되었을 때에, 한쪽의 마크의 외형이 다른 쪽의 마크의 외형의 내부에 포함되는 형상의 조합인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 마크와 상기 제2 마크는, 한 방향과, 그것에 직교하는 방향으로, 모두 대칭인 형상의 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 마크의 외형과 상기 제2 마크의 외형은, 상사형인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 마크와 상기 제2 마크는, 모두 사각 형상의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검사 공정은, 상기 포토마스크에 광을 조사하고, 그 투과광을 수광함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검사 공정은, 상기 포토마스크에 광을 조사하고, 그 반사광을 수광함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  8. 투명 기판 상에, 차광막 패턴을 갖는 포토마스크로 하여, 묘화 공정을 포함하는 패터닝 공정을 이용하여 투명 기판 상에 형성한 차광막에 패턴을 형성함으로써 제조되는 포토마스크로 하여,
    상기 포토마스크는, 상기 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해, 차광막에 형성된 제1 마크를 갖고,
    상기 포토마스크 상에 형성된 차광막 패턴의 결함 검사를 행하고, 잉여물에 의한 흑 결함이 존재하였을 때에 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해 그 결함 부분을 수정하고,
    상기 제1 마크는, 그 제1 마크와, 상기 결함 부분을 수정하기 위한 2번째의 묘화 공정을 포함하는 패터닝에 의해 차광막 또는 레지스트막에 형성되는 제2 마크와의 거리를 측정하고, 상기 거리가 소정 범위 내인지의 여부를 검사함으로써, 2번째의 묘화의 얼라인먼트 어긋남의 평가를 가능하게 하도록, 상기 제2 마크와의 관계에서, 한쪽의 마크의 외형이 다른 쪽의 마크의 외형의 내부에 포함되는 사각 형상의 패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
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