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KR100819000B1 - 패턴 검사, 확인 및 수정 공정을 분리하여 진행하는포토마스크 검사 방법과 그에 사용되는 시스템들 및 패턴확인 시스템 - Google Patents

패턴 검사, 확인 및 수정 공정을 분리하여 진행하는포토마스크 검사 방법과 그에 사용되는 시스템들 및 패턴확인 시스템 Download PDF

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KR100819000B1
KR100819000B1 KR1020060097150A KR20060097150A KR100819000B1 KR 100819000 B1 KR100819000 B1 KR 100819000B1 KR 1020060097150 A KR1020060097150 A KR 1020060097150A KR 20060097150 A KR20060097150 A KR 20060097150A KR 100819000 B1 KR100819000 B1 KR 100819000B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photomask
pattern
defects
inspection
corrected
Prior art date
Application number
KR1020060097150A
Other languages
English (en)
Inventor
임권
김도영
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
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Priority to US11/865,145 priority patent/US7808629B2/en
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals 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
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Abstract

포토마스크의 패턴을 검사, 확인 및 수정하는 공정을 분리하여 진행함으로써 포토마스크의 생산성을 높일 수 있는 포토마스크 검사 방법이 설명된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 포토마스크 검사 방법은, 일면에 광학적 패턴이 형성된 포토마스크를 제작하고, 포토마스크를 제1 해상력을 가진 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 제1 해상력으로 검사하여, 포토마스크의 패턴의 결함들의 좌표를 추출하고, 추출한 결함들의 좌표를 좌표 데이터로 변환하고, 좌표 데이터를 상기 제1 해상력보다 우수한 제2 해상력을 가진 포토마스크 패턴 확인 시스템으로 전송하고, 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 좌표 데이터에 따라 추출된 결함들을 제2 해상력으로 모니터 상에 디스플레이 하고, 모니터 상에 디스플레이된 결함들을 유형별로 분류하고, 유형별로 분류된 결함들 중 수정이 필요한 결함들을 수정 데이터로 변환하고, 수정 데이터를 포토마스크 패턴 수정 시스템으로 전송하고, 포토마스크 패턴 수정 시스템에서 수정 데이터에 따라 결함들을 수정하고, 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 수정된 결함들을 확인하고, 결함이 수정된 포토마스크를 최종 검사하는 단계들을 포함한다.
포토마스크 패턴 검사, 포토마스크 패턴 확인, 포토마스크 패턴 수정

Description

패턴 검사, 확인 및 수정 공정을 분리하여 진행하는 포토마스크 검사 방법과 그에 사용되는 시스템들 및 패턴 확인 시스템{Photomask inspection method including separated steps of inspecting, reviewing and repairing patterns, and systems and reviewing system for using the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 포토마스크의 검사 공정의 흐름도이다.
도 2는 포토마스크의 검사 공정을 본 발명의 기술적 사상에 따라 포토마스크 패턴 검사 시스템, 포토마스크 패턴 확인 시스템 및 포토마스크 패턴 수정 시스템들을 이용하여 포토마스크 검사 공정을 진행하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 포토마스크 패턴 검사 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 포토마스크 패턴 확인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 결함 수정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시예에 의한 포토마스크 패턴 검사 시스템과 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 포토마스크 패턴을 촬영한 사진들이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
100: 포토마스크 패턴 검사 시스템
110: 프로세서
120: 제어부
130: 전송부
200: 포토마스크 패턴 확인 시스템
210, 310: 좌표 분석부
220, 320: 스테이지 구동부
230: 이미지 프로세서
240: 데이터 프로세서
250: 데이터 전송부
300: 포토마스크 수정 시스템
S: 스테이지
M: 포토마스크
P: 포토마스크 패턴 영역
L: 렌즈
R: 수정부
본 발명은 포토마스크의 패턴 검사 시스템 및 검사 공정의 진행 방법에 관한 것으로서 특히 전문적으로 포토마스크의 패턴을 검사하는 공정과, 포토마스크의 패턴을 확인하는 공정과, 포토마스크의 패턴을 수정하는 공정을 분리하여 진행함으로써 포토마스크의 생산성을 높일 수 있는 포토마스크 검사 방법 및 그에 사용되는 시스템들에 관한 것이다.
포토마스크 또는 레티클(이하, 포토마스크로 통칭한다)은 반도체 소자를 제조하기 위하여 반도체 기판에 광학적인 패턴 이미지(optical pattern image)를 전사하기 위한 것이다. 반도체 소자의 모든 패턴은 포토마스크를 통해 구현되므로, 반도체 소자의 미세화는 가장 먼저 포토마스크 상에 구현되는 광학적 패턴이 미세하고 정교하게 형성되어야 가능한 것이다.
그런데, 포토마스크 상에 구현되는 광학적 패턴이 미세해지기 위하여, 포토마스크 상에 패턴을 형성하기 위한 기술도 발전해야 하지만, 그에 수반되어 발전되어야 하는 것이 포토마스크 상에 구현된 패턴을 검사하는 기술이다.
포토마스크 상에 구현되는 패턴이 미세해질수록, 그 패턴의 결함 유무를 검사하기 위하여 포토마스크 패턴 검사 시스템의 해상력이 우수해져야 한다. 해상력이 우수해지려면 패턴을 검사하는데 사용되는 빛(light)의 파장이 짧아져야하고, 검사가 진행되는 단위 픽셀의 크기 또한 작아져야 한다. 그런데, 해상력이 뛰어난 시스템일수록 1매의 포토마스크를 검사하는데 소요되는 시간이 길어진다. 예를 들어, 단위 픽셀의 한 변의 길이가 1㎛에서 0.5㎛로 1/2만큼 축소된다고 하면, 1매의 포토마스크를 검사하는데 소요되는 시간은 약 4배로 늘어나게 된다.
반도체 제조 시스템들 중에서, 포토리소그래피 공정에 사용되는 시스템들과 더불어 포토마스크의 제조 및 검사에 사용되는 시스템들은 다른 반도체 제조 시스템에 비해 매우 고가이다. 또, 포토마스크 패턴 검사 공정은 1매의 포토마스크 전체를 수많은 픽셀로 나누어 한 단계씩 진행하므로 다른 공정에 비해 시간이 오래 걸린다. 고해상력을 가진 포토마스크 패턴 검사 시스템으로 포토마스크 검사 공정의 모든 작업을 수행한다면 다른 제조 공정과 비교하여 병목 현상을 일으키지 않게 하기 위해 더 많은 포토마스크 패턴 검사 시스템을 도입하여 공정을 진행하여야 하므로, 포토마스크 검사 라인을 구축하는데 비용 부담이 커지게 된다.
그러므로, 고해상력을 가진 포토마스크 패턴 검사 시스템을 연구, 개발 및 제작하는데 소요되는 비용 부담외에도, 포토마스크 검사 라인을 구축하는데 소요되는 비용 부담과, 검사 라인을 운용, 유지하는데 소요되는 인적, 물적 비용 부담을 고려하면 단지, 고해상력의 포토마스크 패턴 검사 시스템을 도입하는 문제가 쉽게 결정할 수 있는 것이 아니다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 포토마스크의 패턴 검사 공정, 패턴 확인 공정 및 패턴 수정 공정을 분리하여 수행하는 포토마스크 검사 공정을 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 포토마스크의 패턴 검사 공정, 패턴 확인 공정 및 패턴 수정 공정을 전문적으로 수행할 수 있는 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으 며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 포토마스크 검사 공정은, 일면에 광학적 패턴이 형성된 포토마스크를 제작하고,
상기 포토마스크를 제1 해상력을 가진 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 제1 해상력으로 검사하여, 상기 포토마스크의 패턴의 결함들의 좌표를 추출하고, 추출한 결함들의 좌표를 좌표 데이터로 변환하고, 좌표 데이터를 제1 해상력보다 우수한 제2 해상력을 가진 포토마스크 패턴 확인 시스템으로 전송하고, 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 좌표 데이터에 따라 추출된 결함들을 제2 해상력으로 모니터 상에 디스플레이 하고, 모니터 상에 디스플레이된 결함들을 유형별로 분류하고, 유형별로 분류된 결함들 중 수정이 필요한 결함들을 수정 데이터로 변환하고, 수정 데이터를 포토마스크 패턴 수정 시스템으로 전송하고, 포토마스크 패턴 수정 시스템에서 수정 데이터에 따라 결함들을 수정하고, 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 수정된 결함들을 확인하고, 결함이 수정된 포토마스크를 최종 검사하는 단계들을 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 의한 포토마스크 검사 방법은, 일면에 광학적 패턴이 형성된 포토마스크를 제작하고, 포토마스크를 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 검사하여, 포토마스크의 패턴의 결함들의 좌표를 추출하고, 추출한 결함들의 좌표를 좌표 데이터로 변환하고, 좌표 데이터를 포토마스크 패턴 확인 시스템으로 전송하고, 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 좌표 데이터를 바탕으로 결함들을 유형별로 분류하고, 유형별로 분류된 결함들 중 수정이 필요한 결함들을 수정 데이터로 변환하고, 수정 데이터를 포토마스크 패턴 수정 시스템으로 전송하고, 포토마스크 패턴 수정 시스템에서 수정 데이터를 바탕으로 결함들을 수정하고, 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 수정된 결함들을 확인하고, 결함이 수정된 포토마스크를 최종 검사하는 단계들을 포함한다.
포토마스크 패턴 확인 시스템은 포토마스크 패턴 검사 시스템보다 해상력이 우수할 수 있다.
좌표 데이터 및 수정 데이터는 컴퓨터에서 읽을 수 있는 데이터일 수 있다.
포토마스크 패턴 검사 시스템 및 포토마스크 패턴 확인 시스템은 포토마스크의 패턴을 이미지로 모니터 상에 디스플레이 할 수 있다.
포토마스크 패턴 수정 시스템은 레이저, 이온빔 또는 다이아몬드 블레이드를 이용하여 결함을 수정할 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 포토마스크 검사 방법은, 블랭크 포토마스크를 이용하여 일면에 광학적 패턴이 형성된 포토마스크를 제작하고, 포토마스크를 1차 검사하여, 포토마스크의 패턴의 결함들을 추출하고, 추출한 결함들의 좌표 데이터를 생성하고, 좌표 데이터를 바탕으로 결함들을 유형별로 분류하고, 분류된 결함들 중 수정이 필요한 결함들을 수정하고, 수정된 결함들을 확인하고, 결함이 수정된 포토마스크를 최종 검사하는 단계들을 포함한다.
포토마스크를 1차 검사하는 단계는, 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 수행될 수 있다.
수정된 결함을 확인하는 단계는 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 수행될 수 있다.
포토마스크 패턴 확인 시스템은 포토마스크 패턴 검사 시스템보다 해상력이 우수할 수 있다.
결함들을 유형 별로 분류하는 단계는 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 수행될 수 있다.
결함들을 유형 별로 분류하는 단계는 작업자가 확인하고 분류하거나, 작업자가 확인하지 않고 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 자체적으로 자동 분류될 수 있다.
결함들을 수정하는 단계는, 포토마스크 패턴 수정 시스템에서 수행될 수 있다.
포토마스크 패턴 수정 시스템은 레이저, 이온빔 또는 다이아몬드 블레이드를 이용하여 결함을 수정할 수 있다.
수정된 결함들을 확인하면서, 동시에 재수정할 결함들을 추출하여 데이터화 할 수 있다.
또한, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 포토마스크 검사 공정에 사용되는 시스템들은, 검사할 포토마스크를 마운트하기 위한 제1 스테이지, 스테이지 상에 마운트된 포토마스크를 검사하기 위한 다수개의 패턴 검사용 렌즈들, 다수개의 패턴 검사용 렌즈들로부터 광학적 신호를 받아 전기적 신호로 변환하는 프로세서들, 프로세서들로부터 전기적 신호를 받아 분석하고 결함 좌표 데이터를 생성하는 제어부, 및 제어부로부터 결함 좌표 데이터를 받아 다른 시스템으로 전송하기 위한 제1 데이터 전송부를 포함하는 포토마스크 패턴 검사 시스템과, 패턴을 확인할 포토마스크을 마운트 하기 위한 제2 스테이지, 포토마스크 패턴 검사 시스템으로부터 전송받아 결함 좌표 데이터를 분석하는 좌표 분석부, 좌표 분석부에서 분석한 좌표에 근거하여 제2 스테이지를 구동하는 스테이지 구동부, 제2 스테이지 상에 마운트된 포토마스크의 패턴을 확인하기 위한 다수개의 패턴 확인용 렌즈들, 다수개의 패턴 확인용 렌즈들로부터 광학적 신호를 받아 전기적 신호로 변환하고 이미지 데이터를 생성하는 이미지 프로세서, 이미지 프로세서로부터 정보를 전송받아 결함을 분류하고, 수정할 결함의 좌표 정보를 가진 수정 좌표 데이터를 생성하는 데이터 프로세서, 및 수정 좌표 데이터를 받아 다른 시스템으로 전송하기 위한 제2 데이터 전송부를 포함하는 포토마스크 패턴 확인 시스템을 포함하고, 포토마스크 패턴 검사 시스템은 제1 해상력을 가지고 있고, 포토마스크 패턴 확인 시스템은 제1 해상력보다 우수한 제2 해상력을 가진다.
포토마스크 패턴 검사 시스템 및 포토마스크 패턴 확인 시스템은 포토마스크의 패턴을 이미지로 모니터 상에 디스플레이 할 수 있다.
포토마스크 패턴 확인 시스템에서 생성된 수정 좌표 데이터를 전송받아 포토마스크 패턴의 결함을 수정하기 위한 포토마스크 패턴 수정 시스템을 더 포함할 수 있다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 포토마스크 패턴 확인 시스템은, 패턴을 확인할 포토마스크를 마운트하는 스테이지, 다른 시스템으로부터 좌표 데이터를 전송받아 스테이지가 이동할 좌표를 분석하는 좌표 분석부, 좌표 분석부의 분석 결과에 따라 스테이지를 특정 좌표로 이동시키는 구동부, 스테이지 상에 마운트된 포토마스크패턴의 모양에 따라 이미지 신호를 발생시키는 렌즈들, 렌즈들로부터 이미지 신호를 받아 모니터 상에 디스플레이 될 수 있는 광학적 이미지를 생성하는 이미지 프로세서, 및 모니터 상에 디스플레이된 이미지를 다양하게 분류하여 패턴 분류 데이터를 생성하는 데이터 프로세서를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 포토마스크의 검사 공정 및 그에 사용되는 시스템들을 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 의한 포토마스크의 검사 공정을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 포토마스크의 검사 공정의 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 포토마스크의 검사 공정은, 입고된 블랭크 포토마스크를 이용하여 포토마스크를 제작하고(S10), 제작이 완료된 포토마스크의 패턴을 검사하고(S20), 검사 시에 발견된 결함들의 좌표 데이터를 생성하고(S30), 생성된 결함 좌표 데이터를 바탕으로 결함을 확인하여 결함을 유형 별로 분류하고(S40), 분류된 결함 중 수정이 필요한 결함을 수정하고(S50), 수정된 결함을 확인하고(S60), 포토마스크를 세정하고(S70), 세정된 포토마스크에 펠리클을 장착하고(S80), 최종 검사를 한 후(S90), 출고하는 단계(S100)들을 포함한다. 만약 패턴 검사 단계(S20)에서 결함이 발견되지 않았다면 곧장 세정 단계(S70)로 진행된다. 또, 수정된 결함을 확인하는 단계(S60)에서 재차 수정이 필요한 결함이 발견될 경우, 결함을 재수정하고(S65a), 재수정된 결함을 재확인하고(S65b), 포토 마스크를 세정하는 단계(S70)로 진행된다. 만약, 재수정된 결함을 재확인하는 단계(S65)에서 또 다시 수정이 필요한 결함이 발견될 경우에는 다시 결함을 재수정 하는 단계(S65a)로 진행된다.
포토마스크를 제작하는 단계(S10)는 투명한 유리 기판 상에 차광층 및 포토레지스트가 형성된 블랭크 포토마스크 상에 빛 또는 전자빔으로 광학적 패턴을 도안(drawing)한 후, 현상(development), 식각(etching) 및 세정(cleaning) 공정 등을 거쳐 광학적 패턴이 형성된 포토마스크를 완성하는 단계이다. 포토마스크를 제작하는 단계는 빛 또는 전자빔을 이용하여 포토마스크 상에 광학적 패턴을 도안하는 포토마스크 노광 시스템, 포토마스크 상에 형성된 포토레지스트 또는 전자빔레지스트를 현상하는 포토마스크 현상 시스템, 현상된 포토레지스트 패턴 또는 전자빔 레지스트 패턴을 식각 마스크로 하여 차광층을 선택적으로 제거하는 포토마스크 식각 시스템, 포토레지스트 패턴 또는 전자빔 레지스트를 제거하는 레지스트 제거 시스템 및 포토마스크를 세정하는 포토마스크 세정 시스템 등을 거쳐 수행된다. 포토마스크를 제작하는 공정 및 시스템들은 잘 알려져 있으므로 본 명세서에서는 상세한 설명을 생략한다.
포토마스크의 패턴을 검사하는 단계(S20)는 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 수행될 수 있다. 포토마스크의 패턴을 검사하는 단계(S20)는 포토마스크 제작 공정들을 통해 제적된 포토마스크 상에 형성된 광학적 패턴이 애초에 도안한 모양대로 형성되었는가를 광학적으로 검사하는 단계이다. 본 발명의 기술적 사상에 따라 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 포토마스크의 패턴을 검사하는 것에 관한 설 명은 후술된다. 이 단계(S20)에서, 포토마스크의 패턴을 검사한 다음, 검사 결과에 따라 결함 또는 이상이 발생한 곳의 좌표를 기억, 저장한다. 본 실시예에서, 포토마스크 패턴 검사 시스템은, 제1의 해상력을 가진 시스템으로 설정될 수 있다. 제1의 해상력은 포토마스크 생산성을 고려하여 설정될 수 있다. 구체적으로, 해상력이 과도하게 높을 경우, 미세한 결함을 검사하는 능력은 향상될 수 있으나, 전체 패턴을 검사하는데 걸리는 시간이 길어진다. 반면에 해상력이 낮을 경우, 전체 패턴을 검사하는데 걸리는 시간은 짧아지지만 미세한 결함을 검사해내는 능력이 저하된다. 그러므로 적절한 해상력을 가지도록 설정될 수 있다. 구체적으로, 제1 해상력은 무시할 수 없는 크기의 결함을 검사해낼 수 있는 해상력으로 설정될 수 있다. 상세하게, 제1 해상력은 결함의 크기, 모양, 종류 등을 분류해낼 수 있는 해상력일 필요는 없다. 단지, 결함이라는 것을 발견하고 그 좌표를 기억할 수 있는 최소한의 해상력으로 설정될 수 있다. 본 실시예에서, 발견한 결함의 크기, 모양, 종류 등은 결함의 확인 및 분류하는 시스템에서 수행될 수 있다. 종래의 포토마스크 패턴 검사 시스템은 포토마스크 패턴을 검사하고, 분류, 확인까지 수행할 수 있도록 제작되기 때문에 높은 해상력을 가져야 하나, 본 발명의 기술적 사상에 따른 포토마스크 패턴 검사 시스템은 종래의 포토마스크 패턴 검사 시스템보다 해상력이 높지 않게 설정될 수 있으므로 종래의 포토마스크 패턴 검사 시스템보다 상대적으로 포토마스크의 패턴을 검사하는데 걸리는 시간이 짧아질 수 있다. 더 상세한 설명은 후술된다.
결함 좌표 데이터를 생성하는 단계(S30)는, 포토마스크 패턴 검사 시스템에 서 생성될 수도 있고, 다른 방법으로 포토마스크 패턴 검사 시스템을 제어하는 중앙 제어 시스템에서 생성될 수도 있다. 구체적으로, 포토마스크의 패턴을 검사하는 단계(S20)에서 기억, 저장된 좌표들을 다른 시스템에서도 읽을 수 있는 컴퓨터 데이터로 변환, 생성하는 단계이다. 이 결함 좌표 데이터는 포토마스크 패턴 검사 시스템, 포토마스크 패턴 확인 및 분류 시스템 및 포토마스크 패턴 수정 시스템에서 모두 읽을 수 있는 데이터 포맷으로 생성될 수 있다. 또한 제어 시스템 및 다른 모니터링 시스템에서도 읽을 수 있고, 모니터에 디스플레이 되어 검사자가 육안으로 확인할 수 있는 그래픽 포맷의 컴퓨터 데이터로 생성될 수 있다. 더 상세한 설명은 후술된다.
결함 확인 및 분류하는 단계(S40)는 결함 좌표 데이터를 이용하여 포토마스크의 결함을 확인하는 단계로서 포토마스크 패턴 확인 시스템(MRS: Mask pattern Review System)에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 포토마스크 패턴 확인 시스템은 결함 좌표 데이터에서 지시하는 포토마스크의 패턴을 모니터 상에 디스플레이 할 수 있고, 검사자가 그 결함을 직접 육안으로 확인하고 분류할 수 있다. 또한, 미리 입력되어 있는 결함 유형 데이터에 따라 자체적으로 결함을 유형 별로 자동 분류할 수 있다. 결함의 유형은 스팟(spot), 핀홀(pin hole), 브리지(bridge), 다크(dark) 또는 클리어(clear) 익스텐션(extension) 및 파티클(particle) 등이 있으며, 각 결함에 대한 설명은 잘 알려진 기술이므로 생략한다. 본 실시예에서, 포토마스크 패턴 확인 시스템은 포토마스크 패턴 검사 시스템보다 상대적으로 더 높은 제2 해상력을 가질 수 있다. 포토마스크 패턴 확인 시스템은 포토마스크 패턴 검사 시스템 과는 달리 포토마스크의 패턴 전체를 검사하는 것이 아니고 좌표 데이터에 근거한 특정 위치만을 찾아 그 모양을 모니터 상에 디스플레이 하는 시스템이기 때문에, 해상력과 공정에 소요되는 시간이 특별한 관계를 갖지 않는다. 그러므로, 패턴을 확인하는 능력을 최대한으로 향상시킬 수 있는 해상력으로 설정된다. 예를 들어, 포토마스크 패턴 검사 시스템이 i-line(λ=365㎚)급 해상력을 가질 경우, 포토마스크 패턴 확인 시스템은 KrF(λ=248㎚)급 해상력을 가지도록 설정될 수 있다. 본 명세서에서 각 시스템들의 해상력 및 사용되는 빛의 파장은 예시적인 것이다. 향후, 포토마스크 패턴이 더욱 미세해진다면 ArF(λ=193㎚), F2(λ=157㎚), EUV(λ=13.5㎚), 이온빔(FIB: Focused Ion Beam) 또는 전자빔 시스템(SEM: Scanning Electronic Microscope) 등이 포토마스크 패턴 검사 시스템 및 포토마스크 패턴 확인 시스템에 적용될 수 있을 것이기 때문이다. 더 상세한 설명은 후술된다.
또한, 포토마스크 패턴 확인 시스템은 결함들을 분류한 결함 분류 좌표 데이터 또는 결함 수정 좌표 데이터를 생성할 수 있다. 이 데이터는 결함을 유형 별로 분류하면서 어떠한 방법으로 수정되어야 할 것인가를 판단할 수 있는 데이터이다. 예를 들어, 제거해야 할 결함들의 좌표만을 추출한 제거 결함 좌표 데이퍼, 덧씌워야 할 결함들의 좌표만을 추출한 증착 결함 분류 좌표 데이터 등으로 결함 분류 좌표 데이터 또는 결함 수정 좌표 데이터를 생성할 수 있다. 이 결함 분류 좌표 데이터 또는 결함 수정 좌표 데이터는 결함 좌표 데이터와 호환될 수 있다.
결함을 수정하는 단계(S50)는 포토마스크 패턴 수정 시스템에서 수행된다. 포토마스크 패턴 수정 시스템은 예를 들어 레이저나 이온빔을 이용하여 결함을 수 정하는 시스템일 수 있고, 다이아몬드 블레이드를 이용하여 결함을 수정하는 시스템일 수도 있다. 포토마스크 패턴 수정 시스템은 포토마스크 패턴 확인 시스템으로부터 결함 분류 좌표 데이터 또는 결함 수정 좌표 데이터를 전송받아 수정해야 할 결함 좌표의 이미지를 모니터 상에 디스플레이 한 후, 수정자의 의도에 따라 패턴이 수정된다. 예를 들어, 스팟, 다크 익스텐션, 다크 브릿지 등의 제거해야 할 결함인 경우, 레이저나 이온빔, 다이아몬드 블레이드 등으로 결함을 제거하는 공정이 진행된다. 또한, 핀홀, 클리어 익스텐션, 클리어 브릿지 등의 덧씌워야 할 결함인 경우 이온빔 등으로 결함부 상에 카본막 등의 물질막을 증착하여 결함부를 수정한다. 더 상세한 설명은 후술된다.
수정된 결함을 확인하는 단계(S60)는 본 실시예에서의 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 결함이 제대로 수정되었는가를 확인하는 단계이다. 이때, 일차적으로 육안으로 먼저 확인 할 수도 있고 또는 육안 검사를 생략하고 결함 좌표 데이터, 결함 분류 좌표 데이터 또는 결함 수정 좌표 데이터에 근거하여 결함 부분들을 확인할 수도 있다. 수정된 결함을 확인하는 단계는 수정된 결함부를 모니터 상에 디스플레이하고 확인 할 수도 있고, 또는 좌표 데이터들을 이용하여 포토마스크 패턴 검사 시스템처럼 자동으로 검사하는 방식으로 확인할 수도 있다.
결함이 잘 수정되어 패스 판정이 내려지면 세정 단계(S70)로 진행된다. 세정 단계(S70)는 포토마스크 세정 시스템에서 진행될 수 있으며, 다양한 건식 또는 습식 세정 방식으로 포토마스크가 세정된다. 포토마스크를 세정하는 다양한 방법들은 잘 알려져 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
세정 후, 포토마스크의 패턴 면에 패턴 보호용 펠리클(pellicle)을 장착한다(S80). 펠리클은 투명한 녹색의 얇은 막으로서 포토마스크의 패턴면을 외부의 물리적 화학적 손상으로부터 보호하기 위한 것이다. 예를 들어 파티클 또는 공기중에 부유하는 라디칼 등이 포토마스크의 패턴면에 침착되는 것을 방지한다. 펠리클에 대한 기술은 잘 알려져 있으므로 더 이상의 상세한 설명을 생략한다.
펠리클을 장착한 다음 최종적으로 포토마스크를 검사한다(S90). 이 공정은 펠리클 검사라고 불리기도 한다. 이 공정은 최종적으로 패턴을 한 번 더 검사할 수도 있으며, 펠리클이 잘 장착되었는지를 검사한다.
최종 검사 단계(S90)에서 패스 판정이 내려지면 포토마스크를 밀폐된 용기에 넣어 밀봉한 후 출고한다(S100).
결함 수정 확인 단계(S60)에서 수정된 결함이 패스 판정이 내려지지 않고 결함을 더 수정해야 하는 경우, 다시 포토마스크 패턴 수정 시스템에서 포토마스크 결함을 더 수정하고(S65a), 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 재수정된 결함을 확인(S65b)한다. 재수정된 결함을 확인한 다음, 패스 판정이 내려질 경우 세정 단계(S70)가 수행되고, 또 다시 재수정이 필요할 경우 다시 포토마스크 패턴 수정 시스템에서 결함을 재수정하는 단계(S65a)가 수행된다.
이상의 설명으로 포토마스크의 검사 공정을 포토마스크 패턴 검사 단계, 포토마스크 패턴 확인 및 분류 단계, 및 포토마스크의 패턴 수정 단계 등으로 분리하여 진행하는 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크의 검사 공정이 충분히 이해 될 수 있을 것이다.
도 2는 포토마스크의 검사 공정을 본 발명의 기술적 사상에 따라 포토마스크 패턴 검사 시스템, 포토마스크 패턴 확인 시스템 및 포토마스크 패턴 수정 시스템들을 이용하여 포토마스크 검사 공정을 진행하는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 포토마스크 패턴을 검사하는 단계(S20)와 결함 좌표 데이터를 생성하는 단계(S30)는 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 진행될 수 있다. 포토마스크 패턴 검사 시스템은 후술된다. 계속해서, 결함 좌표 데이터를 포토마스크 패턴 확인 시스템으로 전송한다(S35). 이 단계는 포토마스크 검사 공정의 각 시스템들을 제어하는 제어 시스템에서 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 전송받은 결함 좌표 데이터를 포토마스크 패턴 확인 시스템으로 전송하는 방법으로 진행될 수 있다. 이어서, 결함 좌표 데이터에 근거하여 결함을 확인 및 분류하는 단계(S40)는 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 진행될 수 있다. 다음으로, 결함을 수정하는 단계(S50)는 포토마스크 패턴 수정 시스템에서 진행될 수 있다. 수정된 결함을 확인하는 단계(S60)는 다시 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 진행될 수 있다. 앞서 설명하였듯이, 수정된 결함이 패스 판정을 받으면 다음 공정으로 진행되고, 재작업(re-work) 판정을 받으면 다시 결함을 수정하는 공정이 진행된다(S50).
본 실시예에 의하면, 포토마스크의 패턴을 검사하는 공정, 포토마스크의 패턴을 확인하는 공정 및 포토마스크의 패턴을 수정하는 공정이 별도의 시스템에서 진행된다. 따라서, 각 시스템들은 각기 수행되는 공정의 특성에 따라 특화될수 있다. 앞서 언급 하였듯이, 포토마스크 패턴 검사 시스템은 포토마스크의 생산성을 높이기 위하여, 빠른 시간에 포토마스크 패턴을 검사할 수 있도록 해상력 및 검사 속도를 최적화 할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 검출해내야 하는 최소 크기의 결함을 발견해낼 수 있을 정도의 해상력을 유지하도록 설정될 수 있다. 본 실시예에서, 포토마스크 패턴 검사 시스템은 발견한 결함을 정확하게 판정하고 이미지와 할 수 있을 정도의 해상력이 요구되지 않고, 단지 결함이 발생한 부분을 결함으로 인식할 수 있을 정도의 해상력을 가진다.
본 실시예에서, 포토마스크의 패턴을 확인하는 포토마스크 패턴 확인 시스템은, 포토마스크 패턴을 검사하는 공정에 사용되지 않고 좌표 데이터를 이용하여 특정한 좌표에 위치하는 패턴을 확인하는 공정을 수행하기 위한 시스템이므로, 높은 고해상력을 가지도록 설정될 수 있다. 즉, 검사 공정을 수행하지 않으므로 공정 시간을 특별히 고려해야 할 필요가 없다. 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 중요한 것은 모니터 상에 패턴을 정확한 정교하게 디스플레이하기 위한 것이므로 패턴 해상력이 가장 중요하다. 그러므로, 포토마스크 패턴 확인 시스템은 포토마스크 패턴 검사 시스템보다 상대적으로 높은 해상력을 가지도록 설정될 수 있다.
본 실시예에서, 포토마스크 패턴 수정 시스템은 다양한 형태의 시스템일 수 있다. 구체적으로, 레이저를 포토마스크에 조사하여 불필요한 결함부를 제거하는 레이저 시스템일 수도 있고, 이온빔을 포토마스크에 조사하여 불필요한 패턴을 제거하거나, 필요한 패턴이 없는 영역에 물질막을 형성하는 이온빔 시스템일 수도 있으며, 다이아몬드 블레이드 등을 구비하여 물리적으로 패턴을 깎거나(carving) 연마(grinding)하여 제거하는 시스템일 수도 있다.
이어서 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크 검사 공정에 사용되는 시스템들을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 포토마스크 패턴 검사 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 포토마스크 패턴 검사 시스템(100)은, 검사할 포토마스크(M)를 마운트하기 위한 스테이지(S1), 스테이지(S1) 상에 마운트된 포토마스크(M)를 검사하기 위한 다수개의 렌즈들(LI1-LI4), 다수개의 렌즈들(LI1-LI2)과 전기적으로 연결되어 광학적 신호를 전기적 신호로 변환하는 프로세서들(110a-110d), 프로세서들(110a-110d)로부터 전기적 신호를 받아 분석하고 결함 좌표 데이터를 생성하기 위한 제어부(120) 및 제어부(120)로부터 생성된 결함 좌표 데이터를 다른 시스템으로 전송하기 위한 데이터 전송부(130)를 포함한다. 본 실시예에 의한 포토마스크 패턴 검사 시스템(100)은 포토마스크 패턴의 결함을 발견해 낼 수 있는 제1 해상력을 가진다.
스테이지(S1)는 패턴 검사를 진행할 포토마스크(M)를 마운트하기 위한 것이며, 도시되지 않은 구동부를 통해 상하전후좌우로 이동될 수 있다. 스테이지(S1)는 포토마스크(M)의 뒷면을 검사할 수 있도록 가운데가 비어있는 프레임(frame)형태일 수 있다.
렌즈들(LI1-LI4)은 포토마스크(M)상의 패턴 영역들(P1-P4)을 검사하기 위하여 스테이지(S1) 상방향과 하방향에 2개 이상 설치될 수 있다. 각 렌즈들(LI1-LI4)을 이 용하여 포토마스크(M)의 패턴 영역들(P1-P4)을 검사는 방법은 후술된다.
프로세서들(110a-110d)은 렌즈들(LI1-LI4)로부터 얻은 광학적 신호를 전기적 신호로 변환하여 제어부(120)로 전송한다.
제어부(120)는 프로세서들(110a-110d)로부터 전송된 전기적 신호를 분석하여 포토마스크 패턴의 결함 좌표 데이터를 생성한다. 또한 제어부(120)는 이미지 데이터를 생성할 수도 있고, 이러한 이미지 데이터들을 모니터 상에 디스플레이하고 비교할 수도 있다.
데이터 전송부(130)는 제어부(120)에서 생성된 결함 좌표 데이터를 네트워크 등을 이용하여 다른 시스템으로 전송한다. 다른 시스템은 포토마스크 검사 공정을 제어하는 중앙 제어 처리 시스템(미도시) 또는 포토마스크 패턴 확인 시스템일 수 있다.
본 실시예에 의한 포토마스크 패턴 검사 시스템(100)은, 다양한 포토마스크 패턴 검사 방법을 수행할 수 있다. 구체적으로, 먼저 포토마스크 패턴을 검사하는 방법으로는 우선 다크 필드 검사 방법과 클리어 필드 검사 방법이 있다. 다크 필드 검사 방법은 포토마스크 패턴을 형성하고 있는 차광 패턴들의 결함을 검사하는 방법이다. 특히, 차광 패턴 상에 발생한 결함 또는 점착된 파티클 등을 검사하는데 유용하다. 이 방법은, 포토마스크 패턴 면에 빛을 조사한 다음, 반사되는 빛을 수광하여 검사한다. 다크 필드 검사 방법은 반사되는 빛으로 검사 공정을 진행하는 것이므로, 모니터 상에 밝게 보이는 부분이 차광 패턴이다. 그러므로, 다크 필드 검사 방법은 렌즈들(LI1-LI2)가 자체적으로 포토마스크(M)의 검사할 패턴(P1-P4) 면에 빛을 조사한 다음, 반사되는 빛을 수광하여 신호 및 이미지를 프로세싱하여 결함 좌표 데이터를 생성한다. 또한, 포토마스크(M)의 뒷면도 검사할 수 있다. 이 경우 스테이지(S1)의 하방향에 위치한 렌즈들(LI3-LI4)이 자체적으로 빛을 조사하고 반사된 빛을 수광한 다음 그 빛의 정보를 분석하여 신호 및 이미지를 프로세싱할 수 있다.
클리어 필드 검사 방법은 포토마스크 패턴을 형성하고 있는 투명 영역의 결함을 검사하는 방법이다. 이 방법은 포토마스크를 사이에 두고 아래에서 빛을 조사하여 투명 영역을 투과한 빛을 수광하여 검사한다. 이 방법은 반대쪽에서 조사된 빛을 수광하여 검사 공정을 진행하는 것이므로, 모니터 상에 밝게 보이는 부분이 투명한 영역이다. 클리어 필드 검사 방법은 예를 들어, 포토마스크(M)의 하방향에 위치한 렌즈들(LI3-LI4)에서 조사된 빛을 포토마스크(M)의 상방향에 위치한 렌즈들(LI1-LI2)이 수광하여 신호 및 이미지를 프로세싱하여 결함 좌표 데이터를 생성한다. 각 렌즈들(LI1-LI4)의 역할은 서로 바뀔 수 있다. 포토마스크 패턴 면의 반대 면도 기술적으로 중요한 의미가 있으며, 또한 투명 기판의 자체적 결함을 분석하는데 유용하다.
다른 방법으로, 포토마스크(M)의 패턴(P1-P4)을 검사하는 방법으로는 다이 비교(die to die) 검사 방법, 마스크 비교(mask to mask) 검사 방법 및 마스크와 데이터 베이스 비교(mask to database) 검사 방법 등이 있다. 다이 비교 검사 방법은 두 개 이상의 렌즈를 각기 다른 위치에 정렬되도록 한 다음, 각 렌즈들로부터 수신되는 광학적, 전기적 신호를 비교하는 검사방법이다. 이 방법은 특히 메모리 반도체 소자를 제조하기 위한 포토마스크 검사에 유용한 방법이다. 메모리 반도체 소자의 경우, 셀 블록 내부는 동일한 모양으로 제조되기 때문에 각기 다른 셀 블록에서 블록 내부의 동일 좌표에 정렬되도록 렌즈들을 고정시킨 다음 스테이지(S1)를 이동시키며 검사하는 방법이다. 도 3이 다이 비교 검사 방법을 예시하고 있다.
마스크 비교 검사 방법은 2매 이상의 포토마스크의 패턴을 서로 비교하여 검사하는 방법이다. 로직 반도체 소자를 제조하기 위한 포토마스크를 검사하는 경우에 유용한 방법이라 할 수 있다.
마스크와 데이터베이스 비교 검사 방법은 포토마스크와 데이터베이스를 비교하는 방법이다.
본 실시예에 의한 포토마스크 패턴 검사 시스템은 이러한 검사 방법들을 모두 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 포토마스크 패턴 확인 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 포토마스크 패턴 확인 시스템(200)은, 패턴을 확인할 포토마스크(M)을 마운트 하기 위한 스테이지(S2), 전송받은 결함 좌표 데이터를 분석하는 좌표 분석부(210), 분석된 좌표에 근거하여 스테이지를 결함 좌표로 구동하는 스테이지 구동부(220), 스테이지(S2) 상에 마운트 된 포토마스크(M)의 패턴을 확인하기 위한 다수개의 렌즈들(LR1-LR2), 다수개의 렌즈들(LR1-LR2)과 전기적으로 연결되어 광학적 신호 정보를 전기적 신호로 변환하고 이미지 데이터를 생성하는 이미지 프로세서(230), 이미지 프로세서로부터 포토마스크 패턴 정보를 전송받아 결함을 분류하고 수정할 결함의 좌표 정보를 가진 수정 좌표 데이터를 생성하는 데이터 프로세서(240) 및 생성된 수정 좌표 데이터를 전송하기 위한 데이터 전송부(250)를 포함한다.
좌표 분석부(210)는 중앙 제어 처리 시스템 또는 포토마스크 패턴 검사 시스템으로부터 결함 좌표 데이터를 전송받아 분석하여 스테이지 구동부(220)로 전달한다.
스테이지 구동부(220)는 좌표 분석부(210)로부터 전송된 신호를 분석하여 스테이지를 결함 좌표 데이터에 부합하는 위치로 이동시킨다.
스테이지(S2)는 패턴 확인을 진행할 포토마스크(M)를 마운트하기 위한 것이며, 상하전후좌우로 이동될 수 있다. 스테이지(S2)는 포토마스크(M)의 뒷면을 검사할 수 있도록 가운데가 비어있는 프레임(frame)형태일 수 있다.
다수개의 렌즈들(LR1-LR2)은 포토마스크(M)의 결함부를 확인 할 수 있도록 포토마스크 패턴 검사 시스템(100)과 동일한 동작 원리를 이용하여 광학적 신호를 이미지 프로세서(230)로 전달한다.
이미지 프로세서(230)는 렌즈들(LR1-LR2)로부터 전달 받은 광학적 신호를 분석하여 이미지로 변환하여 모니터 상에 디스플레이 될 수 있도록 이미지 데이터를 생성한다.
데이터 프로세서(240)는 작업자가 분류한 결함을 바탕으로 분류 좌표 데이터 또는 수정 좌표 데이터를 생성한다. 분류 좌표 데이터는 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 발견한 결함들을 유형 별로 분류한 좌표 데이터이며, 수정 좌표 데이터는 결함을 수정하기 위한 시스템 또는 수정 방법에 따른 결함의 좌표 정보를 가진 좌표 데이터이다.
또는 분류 좌표 데이터 또는 수정 좌표 데이터를 본 발명의 실시예에 의한 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 자체적으로 자동 생성할 수도 있다. 예를 들어, 미리 결함들의 다양한 형태의 이미지 등을 시스템 내에 저장해 놓은 다음, 각 좌표에서 보여지는 패턴들의 결함을 비교하여 분류하는 방법이다. 구체적으로, 시스템 내에 저장된 다양한 이미지와 포토마스크 패턴의 결함을 비교하여 가장 유사한 유형으로 분류한다. 이 방법은 이미지 비교 프로세싱의 한 형태이며 잘 알려진 기술이므로 본 명세서에서는 상세한 설명을 생략한다.
데이터 전송부(250)는 수정 좌표 데이터를 중앙 제어 처리 시스템 또는 포토마스크 패턴 수정 시스템으로 전송하기 위한 부분이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 결함 수정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 포토마스크 결함 수정 시스템(300)은, 패턴을 확인할 포토마스크(M)을 마운트 하기 위한 스테이지(S3), 전송받은 수정 좌표 데이터를 분석하는 좌표 분석부(310), 분석된 좌표에 근거하여 스 테이지를 결함이 위치한 좌표로 구동하는 스테이지 구동부(320) 및 스테이지(S3) 상에 마운트된 포토마스크(M)의 결함 수정하기 위한 수정부(R)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 포토마스크 결함 수정 시스템(300)은 수정 전후의 결함을 모니터 상에 디스플레이하기 위한 렌즈를 더 포함할 수 있다.
수정부(R)는 수정 방법에 따라 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 레이저를 조사하기 위한 레이저 건일 수도 있고, 이온빔을 조사하기 위한 이온빔 건일 수도 있으며, 물리적으로 결함을 제거하기 위한 다이아몬드 블레이드일 수도 있다.
레이저를 이용할 경우, 수정부(R)에서 조사된 빛을 포토마스크 패턴의 결함부에 조사하여 포토마스크 패턴의 결함을 제거할 수 있다. 이온빔을 이용할 경우, 수정부(R)에서 조사된 이온빔을 포토마스크 패턴의 결함부에 조사하여 포토마스크 패턴의 결함을 제거할 수 있다. 또는 수정부(R)에서 조사된 이온빔이 포토마스크 패턴의 결함부를 덧씌우는 역할을 할 수도 있다. 이온빔을 이용하여 포토마스크 패턴의 결함을 제거 또는 덧씌우는 방법은 잘 알려져 있으므로 본 명세서에서는 상세한 설명을 생략한다.
또한, 포토마스크 패턴 사이에 삽입될 수 있는 미세한 블레이드를 이용하여 물리적으로 포토마스크 패턴의 결함을 깎거나 연마하여 제거할 수 있다. 블레이드는 수 십 나노미터 정도의 미세한 크기로 제작될 수 있고, 강도를 높이기 위하여 다이아몬드 재질로 제작될 수 있다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시예에 의한 포토마스크 패턴 검사 시스템과 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 포토마스크 패턴을 촬영한 사진들이다.
도 6a는 포토마스크 패턴 검사 시스템의 이미지이고 도 6b는 포토마스크 패턴 확인 시스템의 이미지이다. 두 이미지는 동일한 패턴 결함을 촬영한 이미지이다. 도면들에서 알 수 있듯이, 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 촬영한 이미지보다 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 촬영한 이미지의 해상력이 더 높다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이, 포토마스크 패턴 검사 시스템은 결함을 발견해낼 수 있을 정도의 해상력을 가지도록 설정되어 검사 속도를 높이고, 포토마스크 패턴 확인 시스템은 결함을 확인할 수 있을 정도의 해상력을 가지도록 설정된다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의한 포토마스크 검사 공정에 사용되는 시스템들은 종래의 포토마스크 검사 공정에 소요되던 기간을 단축시킬 수 있으므로 포토마스크 생산성을 높일 수 있다. 실험적으로, 하나의 포토마스크 검사 시스템으로 포토마스크 패턴을 검사, 확인 및 분류한 다음 수정된 결함을 다시 확인 및 분류하는 포토마스크 공정보다 본 발명의 실시예에 따르면 전체 공정에 소요되는 시간을 최소 30% 이상 단축할 수 있다. 구체적으로, 포토마스크 패턴을 검사하는 공정에서 약 20%의 공정 시간을 단축할 수 있고, 포토마스크 패턴을 확인 및 분류하는 공정에서 약 10%의 공정을 단축할 수 있다. 포토마스크의 결함을 수정한 다음 재확인하는 공정에 소요되는 시간도 단축되는 것을 고려하면 포토마스크의 생산성을 크게 높일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의한 포토마스크 검사 공정 및 검사 시스템들에 의하면, 포토마스크 검사 공정을 각 시스템의 능력를 최대한 활용하여 보다 정교하고 빠른 시간에 포토마스크 검사 및 결함 수정 공정을 진행할 수 있으므로 포토마스크의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (20)

  1. 일면에 광학적 패턴이 형성된 포토마스크를 제작하고,
    상기 포토마스크를 제1 해상력을 가진 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 제1 해상력으로 검사하여, 상기 포토마스크의 패턴의 결함들의 좌표를 추출하고,
    상기 추출한 결함들의 좌표를 좌표 데이터로 변환하고,
    상기 좌표 데이터를 상기 제1 해상력보다 우수한 제2 해상력을 가진 포토마스크 패턴 확인 시스템으로 전송하고,
    상기 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 상기 좌표 데이터에 따라 상기 추출된 결함들을 제2 해상력으로 모니터 상에 디스플레이 하고,
    상기 모니터 상에 디스플레이된 결함들을 유형별로 분류하고,
    상기 유형별로 분류된 결함들 중 수정이 필요한 결함들을 수정 데이터로 변환하고,
    상기 수정 데이터를 포토마스크 패턴 수정 시스템으로 전송하고,
    상기 포토마스크 패턴 수정 시스템에서 상기 수정 데이터에 따라 결함들을 수정하고,
    상기 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 상기 수정된 결함들을 확인하고,
    상기 결함이 수정된 포토마스크를 최종 검사하는 단계들을 포함하는 포토마스크 검사 방법.
  2. 일면에 광학적 패턴이 형성된 포토마스크를 제작하고,
    상기 포토마스크를 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 검사하여, 상기 포토마스크의 패턴의 결함들의 좌표를 추출하고,
    상기 추출한 결함들의 좌표를 좌표 데이터로 변환하고,
    상기 좌표 데이터를 포토마스크 패턴 확인 시스템으로 전송하고,
    상기 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 상기 좌표 데이터를 바탕으로 결함들을 유형별로 분류하고,
    상기 유형별로 분류된 결함들 중 수정이 필요한 결함들을 수정 데이터로 변환하고,
    상기 수정 데이터를 포토마스크 패턴 수정 시스템으로 전송하고,
    상기 포토마스크 패턴 수정 시스템에서 상기 수정 데이터를 바탕으로 결함들을 수정하고,
    상기 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 상기 수정된 결함들을 확인하고,
    상기 결함이 수정된 포토마스크를 최종 검사하는 단계들을 포함하는 포토마스크 검사 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 포토마스크 패턴 확인 시스템은 상기 포토마스크 패턴 검사 시스템보다 해상력이 우수한 포토마스크 검사 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 좌표 데이터 및 상기 수정 데이터는 컴퓨터에서 읽을 수 있는 데이터인 포토마스크 검사 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 포토마스크 패턴 검사 시스템 및 상기 포토마스크 패턴 확인 시스템은 상기 포토마스크의 패턴을 이미지로 모니터 상에 디스플레이 할 수 있는 포토마스크 검사 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 포토마스크 패턴 수정 시스템은 레이저, 이온빔 또는 다이아몬드 블레이드를 이용하여 상기 결함을 수정하는 포토마스크 검사 방법.
  7. 블랭크 포토마스크를 이용하여 일면에 광학적 패턴이 형성된 포토마스크를 제작하고,
    상기 포토마스크를 1차 검사하여, 상기 포토마스크의 패턴의 결함들을 추출하고,
    상기 추출한 결함들의 좌표 데이터를 생성하고,
    상기 좌표 데이터를 바탕으로 상기 결함들을 유형별로 분류하고,
    상기 분류된 결함들 중 수정이 필요한 결함들을 수정하고,
    상기 수정된 결함들을 확인하고,
    상기 결함이 수정된 포토마스크를 최종 검사하는 단계들을 포함하는 포토마스크 검사 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 포토마스크를 1차 검사하는 단계는, 포토마스크 패턴 검사 시스템에서 수행되는 포토마스크 검사 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수정된 결함을 확인하는 단계는 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 수행되는 포토마스크 검사 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 포토마스크 패턴 확인 시스템은 상기 포토마스크 패턴 검사 시스템보다 해상력이 우수한 포토마스크 검사 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 결함들을 유형 별로 분류하는 단계는 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 수행되는 포토마스크 검사 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결함들을 유형 별로 분류하는 단계는 작업자가 확인하고 분류하여 진행되는 포토마스크 검사 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 결함들을 유형 별로 분류하는 단계는 작업자가 확인하지 않고 상기 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 자체적으로 자동 분류되는 포토마스크 검사 방법.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 결함들을 수정하는 단계는, 포토마스크 패턴 수정 시스템에서 수행되는 포토마스크 검사 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 포토마스크 패턴 수정 시스템은 레이저, 이온빔 또는 다이아몬드 블레이드를 이용하여 상기 결함을 수정하는 포토마스크 검사 방법.
  16. 제7항에 있어서,
    상기 수정된 결함들을 확인하면서, 동시에 재수정할 결함들을 추출하여 데이터화 하는 포토마스크 검사 방법.
  17. 검사할 포토마스크를 마운트하기 위한 제1 스테이지,
    상기 스테이지 상에 마운트된 포토마스크를 검사하기 위한 다수개의 패턴 검사용 렌즈들,
    상기 다수개의 패턴 검사용 렌즈들로부터 광학적 신호를 받아 전기적 신호로 변환하는 프로세서들,
    상기 프로세서들로부터 전기적 신호를 받아 분석하고 결함 좌표 데이터를 생성하는 제어부, 및
    상기 제어부로부터 결함 좌표 데이터를 받아 다른 시스템으로 전송하기 위한 제1 데이터 전송부를 포함하는 포토마스크 패턴 검사 시스템과,
    패턴을 확인할 포토마스크을 마운트 하기 위한 제2 스테이지,
    상기 포토마스크 패턴 검사 시스템으로부터 전송받아 결함 좌표 데이터를 분석하는 좌표 분석부,
    상기 좌표 분석부에서 분석한 좌표에 근거하여 상기 제2 스테이지를 구동하는 스테이지 구동부,
    상기 제2 스테이지 상에 마운트된 포토마스크의 패턴을 확인하기 위한 다수개의 패턴 확인용 렌즈들,
    상기 다수개의 패턴 확인용 렌즈들로부터 광학적 신호를 받아 전기적 신호로 변환하고 이미지 데이터를 생성하는 이미지 프로세서,
    상기 이미지 프로세서로부터 정보를 전송받아 결함을 분류하고, 수정할 결함의 좌표 정보를 가진 수정 좌표 데이터를 생성하는 데이터 프로세서, 및
    상기 수정 좌표 데이터를 받아 다른 시스템으로 전송하기 위한 제2 데이터 전송부를 포함하는 포토마스크 패턴 확인 시스템을 포함하고,
    상기 포토마스크 패턴 검사 시스템은 제1 해상력을 가지고 있고,
    상기 포토마스크 패턴 확인 시스템은 상기 제1 해상력보다 우수한 제2 해상력을 가지는 포토마스크 검사 공정에 사용되는 시스템들.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 포토마스크 패턴 검사 시스템 및 상기 포토마스크 패턴 확인 시스템은 상기 포토마스크의 패턴을 이미지로 모니터 상에 디스플레이 할 수 있는 포토마스크 검사 공정에 사용되는 시스템들.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 포토마스크 패턴 확인 시스템에서 생성된 수정 좌표 데이터를 전송받아 상기 포토마스크 패턴의 결함을 수정하기 위한 포토마스크 패턴 수정 시스템을 더 포함하는 포토마스크 검사 공정에 사용되는 시스템들.
  20. 삭제
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