KR101051073B1 - Repair method and repair system of halftone mask - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 레이저를 이용하여 하프톤 마스크의 결함을 제거하고, 결함부 영역에 차단막을 효율적으로 형성할 수 있으며, 차단막의 두께를 조절하고, 펠리클 막이 형성된 후에도 결함제거가 가능한 기능과 아울러 실시간으로 투과율을 조절하여 리페어 공정을 수행할 수 있도록 해, 리페어 부위의 투과율의 균일도를 보장할 수 있는 리페어 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
하프톤 마스크, 리페어, 결함
It is an object of the present invention to remove defects in a halftone mask by using a laser, to efficiently form a barrier film in a defect area, to control the thickness of the barrier film, and to remove defects even after a pellicle film is formed, as well as in real time. The present invention relates to a repair method and a system capable of performing a repair process by adjusting the transmittance to ensure a uniformity of the transmittance of a repair site.
Halftone mask, repair, defect
Description
본 발명은 반도체 및 TFT-LCD의 박막 트랜지스터 기판에 결함이 발생하는 경우, 이 결함영역을 수리하는 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 레이저를 이용하여 하프톤 마스크의 결함을 제거하고, 결함부 영역에 차단막을 효율적으로 형성할 수 있으며, 차단막의 두께를 조절하고, 펠리클 막이 형성된 후에도 결함제거가 가능한 기능과 아울러 실시간으로 투과율을 조절하여 리페어 공정을 수행할 수 있도록 해, 리페어 부위의 투과율의 균일도를 보장할 수 있는 리페어 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
액정 디스플레이 TFT 및 칼라필터는 많은 층이 증착 도포되어 있고, 증착 또는 도포된 각 층은 각각 포토리소그라피 공정으로 패터닝된다. 이러한 한 사이클의 포토리소그라피 공정을 통해 하나의 층을 형성하게 되는데, 한 사이클의 포토리소그라피의 공정을 줄일 수 있다면 공정상 큰 경제적인 효과를 얻을 수 있게 된다. 그러나 종래의 일반적인 포토마스크는 단지 한층의 패턴을 구현할 수밖에 없는 구조로 되어 있어 비경제적이다.In the liquid crystal display TFT and the color filter, many layers are deposited and applied, and each layer deposited or applied is patterned by a photolithography process. A single layer is formed through one cycle of photolithography. If a process of photolithography is reduced, a large economic effect can be obtained. However, the conventional general photomask is uneconomical because it has a structure in which only one pattern can be realized.
이러한 일반적인 포토마스크의 문제점을 해결하기 위하여 슬릿마스크, 그레이톤 마스크(gray tone mask), 하프톤 마스크 등이 개발되고 있다.In order to solve the problems of the general photomask, a slit mask, a gray tone mask, a halftone mask, and the like have been developed.
슬릿 마스크는 빛의 산란을 이용한 것으로 적용하는 파장의 직진성이 보장되는 슬릿보다 얇은 슬릿을 빛이 통과하게 되면, 인접부위로 산란이 일어나며, 전체적인 빛 에너지가 분산되는 성질을 이용한 것이다. 그러나 이러한 슬릿 마스크의 경우, 미세 슬릿에서 산란되는 빛의 분포가 불균일하여 위치 별 노광에너지가 달라지므로 위치별 잔막 두께가 요철을 형성하여 균일한 잔막 두께를 얻기 어려운 점이 있다. The slit mask uses scattering of light, and when light passes through a slit thinner than a slit that guarantees the straightness of the applied wavelength, scattering occurs to an adjacent part, and the entire light energy is dispersed. However, in the case of such a slit mask, since the light energy scattered in the fine slit is uneven, the exposure energy for each position is different, there is a point that it is difficult to obtain a uniform residual film thickness by forming irregularities by position.
그레이 톤 마스크는 광이 완전히 투과하는 광투과부, 광이 완전히 차단되는 광차단부 및 조사되는 광의 양을 줄여서 투과시키는 그레이톤 층(gray tone layer)을 가진다. 그러나 이러한 그레이톤 마스크는 미세패턴을 통과하는 빛의 회절현상을 이용하여 투과되는 광의 양을 조절하기 때문에 그레이톤 마스크를 이용하여 형성하고자 하는 그레이톤 패턴의 영역이 소정 크기 이상인 경우 및 그레이톤 마스크가 소정 크기 이상인 경우에는 균일한 패터닝을 기대하기 어려운 단점이 있다.The gray tone mask has a light transmission portion through which light is completely transmitted, a light blocking portion through which light is completely blocked, and a gray tone layer which transmits with reduced amount of irradiated light. However, since the gray tone mask controls the amount of light transmitted using the diffraction phenomenon of the light passing through the fine pattern, the gray tone mask is formed when the area of the gray tone pattern to be formed using the gray tone mask is larger than or equal to a predetermined size. In the case of more than a predetermined size it is difficult to expect uniform patterning.
하프톤 마스크는 투명기판에 형성되는 광투과부와 광을 완전히 차단하는 광차단부, 광의 일부를 투과시키도록 투과율을 조절하는 반투과부로 형성되는 마스크로, 마스크 자체에 반투과부를 형성하는 것으로 정의 될 수 있다.The halftone mask is a mask formed of a light transmitting portion formed on a transparent substrate, a light blocking portion completely blocking light, and a semi-transmissive portion adjusting a transmittance to transmit a part of light. Can be.
이러한 하프톤 마스크의 경우, 반투과부를 통과한 빛이 위치별로 균일하게 통과하여 위치별로 균일한 잔막 두께를 형성할 수 있다는 장점을 가지고 있다.In the case of such a halftone mask, the light passing through the transflective portion uniformly passes through the positions to form a uniform residual film thickness for each position.
그러나, 하프톤 마스크를 형성하는 공정은 공정의 단순화라는 장점과 더불어 마스크 제조의 추가공정을 요하게 되어 마스크 제조 시의 추가공정으로 인한 공정의 증가를 가져오는 단점을 수반하고 있다.However, the process of forming the halftone mask has the advantage of simplification of the process and requires an additional process of mask manufacturing, and thus has the disadvantage of increasing the process due to the additional process of manufacturing the mask.
즉, 마스크 제조상 결함이나 핀홀(Pin Hole) 등의 결함이 존재 시, 이를 수리하여 사용하게 되는 데, 반투과부에 형성된 결함을 리페어하는 경우, 적정한 투과율을 조정하여 인접 비결함부위의 반투과부와 동등한 수준의 빛을 통과하게 하여 최종 잔막의 두께를 균일하게 유지해야 한다.That is, when defects such as defects in manufacturing a mask or defects such as pin holes exist, they are repaired and used. In the case of repairing defects formed in the transflective part, the appropriate transmittance is adjusted to be equivalent to the semi-transmissive part of the adjacent non-defective part. The level of light must pass through to keep the thickness of the final residual film uniform.
즉, 하프톤 마스크의 반투과층에 핀홀 등의 결점이 발생하면, 반투과부를 통과하는 광의 투과량이 달라지게 되며, 광의 투과량이 달라지면 포토레지스트나 유기 절연막을 사용하는 경우, 위치별 노광에너지가 달라지므로, 위치별 잔막 두께가 요철을 형성하여 균일한 잔막 두께를 얻기가 어려워진다. 이렇게 단차가 형성되게 되면, 드라이 에칭, 에싱 등의 후공정에서 원치 않는 부위를 오픈시켜 불량을 발생하게 되는바, 반투과부에 대한 결함부분에 대한 리페어가 요청되게 된다.That is, when a defect such as a pinhole occurs in the semi-transmissive layer of the halftone mask, the amount of light transmitted through the semi-transmissive part is changed. When the amount of light is transmitted, the exposure energy for each position is different when using a photoresist or an organic insulating film. Since the residual film thickness by position forms irregularities, it is difficult to obtain a uniform residual film thickness. When the step is formed in this way, a defect is generated by opening an undesired part in a post-process such as dry etching or ashing, and a repair of a defective part for the transflective part is required.
이러한 리페어 처리를 위해서 인접 반투과부의 투과율과 동등한 수준을 맞추기 위해, 종래에는 불량부를 제거하고, 반투과부의 국소부분을 증착하는 방법이 수행되어 왔다.In order to achieve a level equivalent to the transmittance of the adjacent semi-permeable portion for such a repair process, a method of removing the defective portion and depositing a local portion of the semi-transmissive portion has conventionally been performed.
그러나 이러한 증착방식의 경우, 국부적 면적에 대한 투과율 조정이 어려워 인접한 반투과부의 투과율과 리페어 부위의 투과율이 상이하게 되어, 결과적으로 증착막에서의 단차가 벌어지게 되는 문제가 발생한다. 이렇게 벌어진 증착막의 단차는 이후, 드라이 에칭, 에싱 등의 공정에서 원치 않는 부위를 오픈시켜 불량을 발생하게 되는 문제가 여전히 발생하게 된다. 특히, 증착 조건에 따라 투과율의 변 화폭이 커져 인접부의 반투과부와 동등수준의 투과율을 형성하는 것이 극히 어려운 문제가 아울러 발생하였다.However, in such a deposition method, it is difficult to adjust the transmittance with respect to the local area, so that the transmittances of adjacent semi-transmissive portions and the transmittances of the repaired portions are different, resulting in a problem that a step in the deposited film is widened. The step of the evaporated film thus opened, there is still a problem that the defect is generated by opening the unwanted portion in the process, such as dry etching, ashing. In particular, the variation in the transmittance was increased according to the deposition conditions, so that it was extremely difficult to form a transmittance equivalent to the transflective portion of the adjacent part.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 레이저를 이용하여 하프톤 마스크의 결함을 제거하고, 결함부 영역에 차단막을 효율적으로 형성할 수 있으며, 차단막의 두께를 조절하고, 펠리클 막이 형성된 후에도 결함제거가 가능한 기능과 아울러 실시간으로 투과율을 조절하여 리페어 공정을 수행할 수 있도록 해, 리페어 부위의 투과율의 균일도를 보장할 수 있는 리페어 방법 및 그 시스템을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to remove the defects of the halftone mask using a laser, to effectively form a barrier film in the defect region, and to control the thickness of the barrier film In addition, the present invention provides a repair method and a system capable of ensuring defects even after the pellicle film is formed and performing a repair process by adjusting the transmittance in real time to ensure uniformity of the transmittance of the repair site.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 리페어 공정에 있어서, 원료물질에 레이저를 조사하여 반투과층의 결함부위에 증착함으로써 하프톤 마스크의 반투과 영역의 결함부위를 리페어 하는 하프톤 마스크 리페어 방법을 제공할 수 있도록 한다.The present invention provides a halftone mask repair method for repairing a defect portion of a semi-transmissive region of a halftone mask by irradiating a laser to a raw material and depositing the defect portion of a semi-transmissive layer in a repair process for solving the above problems. Make it available.
상술한 리페어 방법에 있어서, 상기 결함부위의 리페어 공정은, 1) 상기 반투과 영역의 결함부위를 제거하는 단계; 2) 상기 제거된 결함부위 영역에 반투과 박막을 증착하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the above-described repair method, the repair process of the defective portion, 1) removing the defective portion of the transflective region; 2) depositing a semi-transmissive thin film on the removed defect region.
특히, 상술한 리페어 공정에 레이저를 이용하여 박막 증착을 하기 위한 상기 원료물질은 Cr, Cu, Ag, Au, Al, Co, Fe, Mo, Ni, Pb, Ti, W, Zn, Si, O, N, C 중 에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 원소를 포함하는 것을 특징으로 한다. In particular, the raw material for the thin film deposition using a laser in the above-mentioned repair process is Cr, Cu, Ag, Au, Al, Co, Fe, Mo, Ni, Pb, Ti, W, Zn, Si, O, It is characterized by including any one or two or more elements selected from N, C.
또한, 상술한 원료물질을 이용하여 증착되는 반투과 박막은 MoxOy, Mo+Si, Mo+SixNy, Mo+SiO2, WxOy, W+Si, W+SixNy, W+SiO2, Cr, Cr+W+SiO2, Cr+W+SixNy, CrxOy, Cr+Si, Cr+SixNy, Cr+SiO2 Cr+Mo+SixNy, Cr+Mo+SiO2, Cr+Mo+W+SixNy, Cr+Mo+W+SiO2 중의 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있게 된다. 이를 통해 리페어 후, 세정공정에도 안정적인 부착상태를 유지할 수 있도록 한다. 아울러, 이러한 혼합 원료물질을 사용하는 외에도, 상기 결함부위에의 증착은 Cr이나 Mo 또는 W를 증착하고, 증착된 막 위에 Si, SiO2, SixNy 중 어느 하나를 재 증착하여 형성하는 방법으로 수행될 수 도 있다.In addition, the semi-transmissive thin film deposited using the above-described raw material is Mo x O y, Mo + Si, Mo + Si x N y , Mo + SiO 2 , W x O y , W + Si, W + Si x N y , W + SiO 2, Cr, Cr + W + SiO 2, Cr + W + Si x N y, Cr x O y , Cr + Si, Cr + Si x N y , Cr + SiO 2 Cr + Mo + Si It may be made of any one of x N y , Cr + Mo + SiO 2, Cr + Mo + W + Si x N y , Cr + Mo + W + SiO 2 . Through this, it is possible to maintain a stable attachment state after the repair process. In addition, in addition to using such a mixed raw material, the deposition on the defect site is formed by depositing Cr, Mo or W and re-depositing any one of Si, SiO 2 , Si x N y on the deposited film. It may also be performed as.
또한, 상술한 공정에서 상기 1)단계에서, 결함부위를 제거하는 공정은 결함이 발생한 부위의 패턴모양과 동일한 모양(pattern match)으로 결함부위를 제거하여 리페어 공정의 효율성을 도모할 수 있게 된다.In addition, in the above-described process, in the step 1), the process of removing the defective portion may remove the defective portion in the same pattern as the pattern shape of the defective portion, thereby improving the efficiency of the repair process.
또한, 본 발명에서 레이저를 이용한 결함부위를 제거하는 공정에서는, 결함부위를 제거하되, 광근접성보정(Optical Proximity Correction;OPC)마스크를 이용하여 레이저의 원형 빔의 에지(edge)부분의 크기를 보완하여 수행되는 것이 바람직하다.In addition, in the process of removing defects using a laser in the present invention, the defects are removed, and the size of the edge portion of the circular beam of the laser is compensated by using an optical proximity correction (OPC) mask. Preferably to be carried out.
아울러, 결함부위를 제거하되, 결함이 발생한 부위 이외의 개소가 제거되는 것을 막기 위하여 상기 레이저 광원에 대한 에지록(edge lock)을 수행하여 진행되는 것이 더욱 바람직하다.In addition, it is more preferable to perform the edge lock on the laser light source in order to remove the defective part but to prevent the removal of the parts other than the defective part.
또한, 본 발명에 따른 하프톤 마스크 리페어 공정에서는 원료물질을 증착하여 차단막인 반투과 박막을 형성한 이후에, 상기 반투과 박막의 투과율을 측정하여 조절하는 투과율 조절단계인 3)단계를 더 포함하도록 하며, 이러한 공정은 투과율 조절이 설정 범주를 충족할 때까지 반복수행 될 수 있도록 하여, 공정의 효율성을 도모함이 바람직하다. 물론, 이 경우, 상기 3) 단계는 상기 투과율의 조절이 0.01~10% 이내로 수행되는 것이 바람직하다.In addition, in the halftone mask repair process according to the present invention, after the raw material is deposited to form a semi-transmissive thin film as a blocking film, the transmittance adjusting step of measuring and adjusting the transmittance of the transflective thin film is further included. In addition, it is desirable that such a process can be repeated until the transmittance control meets a set range, thereby improving the efficiency of the process. Of course, in this case, step 3) is preferably carried out within 0.01 ~ 10% of the control of the transmittance.
또한, 본 리페어 공정에서, 상기 1) 및 2 단계에서 사용되는 광원은 400nm이하의 레이저를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, in the repair process, it is preferable to use a laser of 400 nm or less as the light source used in steps 1) and 2.
아울러, 상기 2)단계는 1Hz~10KHz의 펄스반복률을 가진 레이저 광원에 의해 수행되는 단계로 구성할 수 있다.In addition, step 2) may be configured to be performed by a laser light source having a pulse repetition rate of 1Hz ~ 10KHz.
특히 본 발명의 2)단계에서 원료물질의 공급을 위해 사용되는 운반가스의 유량을 50~500sccm 이내로 사용하는 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크의 리페어 방법을 제공할 수 있도록 한다.In particular, in the step 2) of the present invention, it is possible to provide a repair method of a halftone mask, which uses a flow rate of a carrier gas used for supplying raw materials within 50 to 500 sccm.
또한, 상기 원료물질의 증기압을 낮추기 위해 20℃ ~ 80℃로 공급되는 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크 리페어 방법을 제공함이 바람직하다.In addition, it is desirable to provide a halftone mask repair method, characterized in that supplied to 20 ℃ ~ 80 ℃ to lower the vapor pressure of the raw material.
본 발명에서는 상술한 본 발명에 따른 하프톤 마스크의 리페어를 수행할 수 있는 리페어 시스템의 공정을 제공할 수 있도록 함이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to provide a process of a repair system capable of performing the repair of the halftone mask according to the present invention described above.
구체적으론, 본 발명에 따른 리페어 시스템의 기본 구성은, 박막 증착용 챔버; 상기 챔버 내부로 원료물질을 제공하는 원료물질 공급부; 상기 챔버 내에서 레 이저로 원료물질을 이온화시켜 하프톤 마스크의 결함부위에 박막을 증착시키기 위한 광학계;를 포함하여 이루어 질 수 있다.Specifically, the basic configuration of the repair system according to the present invention, the thin film deposition chamber; Raw material supply unit for providing a raw material into the chamber; And an optical system for ionizing a raw material with a laser in the chamber to deposit a thin film on a defect portion of a halftone mask.
이 경우, 상기 광학계는 레이저 및 레이저 전달부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In this case, the optical system is characterized in that it comprises a laser and a laser transmission unit.
아울러, 상기 레이저는 400nm 이하의 레이저 또는, 1Hz~10KHz의 반복 펄스 주기를 가진 레이저인 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크의 리페어 시스템을 형성함이 바람직하다.In addition, it is preferable to form a repair system of a halftone mask, characterized in that the laser of 400nm or less, or a laser having a repetitive pulse period of 1Hz ~ 10KHz.
상술한 상기 원료물질 공급부는, 원활한 원료물질을 공급하기 위한 구성으로, 상기 챔버로 공급되는 원료물질을 저장하고, 상기 원료물질을 승화시켜 운반가스와 혼합하는 원료물질 발생부; 상기 운반가스 또는 원료물질을 승화점 이상으로 유지하는 온도제어유닛;을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The raw material supply unit is configured to supply a smooth raw material, the raw material generating unit for storing the raw material supplied to the chamber, sublimation of the raw material and mixed with the carrier gas; It is preferable to further comprise a temperature control unit for maintaining the carrier gas or the raw material above the sublimation point.
아울러, 상술한 원료물질 발생부는 본 발명에 따른 시스템에서는 적어도 1이상 구비되어 2 이상의 원료물질을 동시에 공급할 수 있도록 함이 바람직하다.In addition, the above-described raw material generating unit is preferably provided with at least one or more in the system according to the present invention to supply two or more raw materials at the same time.
또한, 상기 온도제어유닛은, 원료물질을 가온하는 히터부; 상기 히터부에서 가열되는 온도를 감지하는 온도센서; 상기 온도센서에서 온도를 감지하여 온도를 제어하는 온도콘트롤러;를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the temperature control unit, the heater unit for heating the raw material; A temperature sensor for sensing a temperature heated by the heater unit; It may be configured to include; a temperature controller for controlling the temperature by sensing the temperature in the temperature sensor.
또한, 상기 원료물질 공급부는 원료물질을 상기 챔버내로 운송하는 적어도 하나 이상의 운반가스 공급부와 연결되는 것이 바람직하다.In addition, the raw material supply unit is preferably connected to at least one carrier gas supply unit for transporting the raw material into the chamber.
본 발명에 따른 상기 하프톤 리페어 시스템은, 정화배관을 통해 챔버 내부에 잔존하는 원료물질 잔류물을 정화하는 정화가스 공급부를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The halftone repair system according to the present invention preferably further comprises a purge gas supply unit for purifying residues of raw materials remaining in the chamber through the purge pipe.
아울러, 상기 하프톤 리페어 시스템은 챔버에서 반응 후 잔존하는 잔류물을 챔버 외부로 배출하는 잔류가스 배기부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the halftone repair system may further include a residual gas exhaust unit for discharging the residue remaining after the reaction in the chamber to the outside of the chamber.
상술한 잔류가스 배기부를 형성함에 있어서, 상기 잔류가스 배기부는, 챔버에서 배기되는 잔류가스에서 재료를 수집하는 재료수집부; 상기 재료수집부에서 분리되지 않은 재료를 열처리 과정을 통해 분리하는 열처리부; 상기 재료수집부와 열처리부를 통과한 배기가스를 필터링하는 필터부; 상기 필터부를 통과한 배기가스를 펌핑하는 펌프부; 및 상기 펌프부의 압력을 조절하는 배기압 및 유량조절부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In forming the above-described residual gas exhaust unit, the residual gas exhaust unit may include: a material collecting unit collecting material from the residual gas exhausted from the chamber; A heat treatment unit separating the material not separated from the material collection unit through a heat treatment process; A filter unit for filtering the exhaust gas passing through the material collecting unit and the heat treatment unit; A pump unit for pumping the exhaust gas passing through the filter unit; And an exhaust pressure and a flow rate adjusting unit for adjusting the pressure of the pump unit.
이상과 같은 본 발명에 따른 하프톤 마스크 리페어 시스템에서도 사용되는 상기 원료물질은 Cr, Cu, Ag, Au, Al, Co, Fe, Mo, Ni, Pb, Ti, W, Zn, Si, O, N, C 중에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 원소를 포함하는 것을 특징으로 한다.The raw material used in the halftone mask repair system according to the present invention as described above is Cr, Cu, Ag, Au, Al, Co, Fe, Mo, Ni, Pb, Ti, W, Zn, Si, O, N , C, any one or two or more elements are selected.
또한, 상술한 바와 같이, 상기 반투과 박막은 MoxOy, Mo+Si, Mo+SixNy, Mo+SiO2, WxOy, W+Si, W+SixNy, W+SiO2, Cr, Cr+W+SiO2, Cr+W+SixNy, CrxOy, Cr+Si, Cr+SixNy, Cr+SiO2 Cr+Mo+SixNy, Cr+Mo+SiO2, Cr+Mo+W+SixNy, Cr+Mo+W+SiO2 중에서 선택되는 어느 하나로 형성할 수 있음은 물론이다.In addition, as described above, the transflective thin film is Mo x O y, Mo + Si, Mo + Si x N y , Mo + SiO 2 , W x O y , W + Si, W + Si x N y , W + SiO 2, Cr, Cr + W + SiO 2, Cr + W + Si x N y, Cr x O y , Cr + Si, Cr + Si x N y , Cr + SiO 2 Cr + Mo + Si x N y Of course, it can be formed of any one selected from Cr + Mo + SiO 2, Cr + Mo + W + Si x N y , Cr + Mo + W + SiO 2 .
본 발명에 따르면, 레이저를 이용하여 하프톤 마스크의 결함을 제거하고, 결함부 영역에 차단막을 효율적으로 형성할 수 있으며, 차단막의 두께를 조절하고, 펠리클 막이 형성된 후에도 결함 제거가 가능한 기능과 아울러 실시간으로 투과율을 조절하여 리페어 공정을 수행할 수 있도록 해, 리페어 부위의 투과율의 균일도를 보장하고, 리페어 후의 오픈 불량을 제거하여 하프톤 마스크의 리페어의 안정성을 확보하고, 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to remove defects in the halftone mask by using a laser, to effectively form a barrier film in the defect region, to control the thickness of the barrier film, and to remove defects even after the pellicle film is formed, as well as in real time. By adjusting the transmittance, the repair process can be performed, ensuring the uniformity of the transmittance of the repaired part, and ensuring the stability of the repair of the halftone mask by eliminating the open defect after repairing, and reducing the manufacturing cost. There is.
이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 구성 및 작용을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a specific configuration and operation according to the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명은 액티브 영역에서의 클리어(clear) 혹은 하프톤 마스크의 반투과부에 결함영역(불량)이 발생할 경우, 이 부분을 효율적으로 제거하고, 원료물질(예를 들면 금속원료물질 등)를 매개로 레이저를 조사하여 리페어 하는 것을 요지로 한다. 즉, 원료물질에 레이저를 조사하여 반투과층의 결함부위에 반투과막(차단막)을 증착함으로써 하프톤 마스크의 반투과층의 결함부위를 리페어 하는 방식이다.According to the present invention, when a defective area (defect) occurs in the clear area or the semi-transmissive part of the halftone mask, the present invention efficiently removes this part and mediates the raw material (for example, a metal raw material). It is a summary to repair by irradiating a laser. In other words, by irradiating a laser to the raw material, a semi-transmissive film (blocking film) is deposited on the defect site of the semi-transmissive layer to repair the defect site of the semi-transmissive layer of the halftone mask.
특히, 하프톤 마스크의 반투과부에 발생한 결함부위를 리페어 함에 있어서는 기본적으로 불량이 발생한 위치를 파악하여 결함부위를 특정하고, 1) 반투과 영역의 결함부위를 제거하는 단계와 2) 상기 제거된 결함부위 영역에 반투과 박막을 레이저 증착하는 단계로서 수행된다.In particular, when repairing a defect portion occurring in a semi-transmissive portion of a halftone mask, the defect position is identified by identifying a position where a defect occurs basically, 1) removing the defect portion of the semi-transmissive region, and 2) removing the defect portion. Laser deposition of the semi-permeable thin film in the site region.
도 1 및 도 2를 참조하면, 결함부위를 확인하여 불량위치를 확인하고, 결함영역에 반투과 박막을 레이저 증착하며, 투과율을 측정하여 리페어를 완료하는 것을 기본 공정으로 한다.Referring to FIGS. 1 and 2, it is a basic process to check a defective location to identify a defective location, laser deposit a semi-transmissive thin film on the defective area, and measure the transmittance to complete the repair.
구체적으로는 우선 리페어할 하프톤 마스크를 로딩하여 불량위치를 확인 한 다(S1). 이후, 불량이 발생한 불량막(결함부위)을 제거한다(S4). 그리고 여기에 주위의 반투과부와 동등한 투과율을 갖도록 반투과(HT) 박막을 증착한다(S5). 이러한 기본적인 공정에서는 보다 효율적인 리페어를 위해서 패턴매칭(pattern matching)과 에지 록(edge lock)을 수행함이 바람직하다(S2,S3). 즉, S2 공정과 S3 공정은 필요에 따라 부가될 수도, 제거될 수도 있는 공정에 해당한다.Specifically, first, by loading the halftone mask to be repaired to determine the defective position (S1). Thereafter, the defective film (defect site) where the defect is generated is removed (S4). A semi-transmissive (HT) thin film is deposited thereon to have a transmittance equivalent to the transflective portion around it (S5). In this basic process, it is preferable to perform pattern matching and edge lock for more efficient repair (S2, S3). That is, the S2 process and the S3 process correspond to processes that may be added or removed as needed.
상기 불량이 발생한 결함부위를 제거하는 것을 레이저를 이용하여 수행되며, 특히 이 경우 1㎛ 이하의 미세 사이즈의 경우 레이저 빔의 고유 특성으로 인하여 원형으로 박막이 제거되는 것을 방지하기 위하여 OPC 마스크를 사용하는 것이 바람직하다.In order to remove the defects in which the defect occurs, a laser is used, and in this case, in the case of a fine size of 1 μm or less, an OPC mask is used to prevent the thin film from being circularly removed due to the inherent characteristics of the laser beam. It is preferable.
상술한 패턴 매칭 작업은 반투과부의 결함영역을 제거하는 과정에서 기존에 마스크에 있던 패턴모양과 동등한 모양으로 패턴을 매칭시켜 불량을 제거할 수 있도록하는 것이다. 불필요한 부분의 제거를 방지하고, 리페어의 효율성을 도모하기 위한 것이다. 이는 도 2에 도시된 것처럼, 하프톤 마스크의 결함부위를 패턴 매치를 통하여 패턴을 복사하고, 이미지를 형상화 하여 그 형상 그대로 불량막을 제거하거나 박막 증착할 수 있게 되는 것이다.The pattern matching operation described above is to remove defects by matching a pattern in a shape equivalent to a pattern of a pattern existing in a mask in a process of removing a defect region of a transflective portion. This is to prevent the removal of unnecessary parts and to improve the efficiency of the repair. As shown in FIG. 2, the pattern of the halftone mask is copied through a pattern match, and the image is shaped to remove the defective film or deposit a thin film as it is.
아울러 에지 록 공정은 상술한 결함부위(불량부)를 제거하는 단계에서 레이저 빔 조사 영역을 정밀하게 맞추기 위하여 기존 패턴과 제거될 불량 패턴의 에지(edge)부분을 맞추는 기능이다.In addition, the edge lock process is a function of matching the edge of the existing pattern and the defective pattern to be removed in order to precisely align the laser beam irradiation area in the step of removing the above-described defects (defects).
이후, 증착된 박막(차단막) 부위의 투과율을 측정하여 인접한 반투과영역과의 투과율을 설정한 기준에 적합한지 판단하여, 적합하지 않은 경우에는 다시 상술 한 공정을 반복하게 된다(S6). 이러한 투과율의 측정은 실시간으로 수행되어 설정기준에 다다르면 공정을 완료하게 된다(S7).Subsequently, the transmittance of the deposited thin film (blocking film) portion is measured to determine whether it meets the criteria for setting the transmittance with the adjacent transflective region, and if not, the above-described process is repeated (S6). The measurement of the transmittance is performed in real time to complete the process when the set criteria are reached (S7).
도 3를 참조하여 상술한 리페어 공정에서, 결함부위의 제거공정(S4), 제거된 부위에 이온 증착을 통해 차단막을 형성하는 공정인 반투과(HT) 박막 증착공정(S5)을 구체적으로 설명하기로 한다.In the repair process described above with reference to FIG. 3, the semi-transmissive (HT) thin film deposition process (S5), which is a process of forming a blocking film through ion deposition on the removed portion, removing the defect portion (S4), will be described in detail. Shall be.
레이저를 이용한 증착공정은 공급되는 원료물질에 레이저를 조사하게 되면, 금속과 결합된 배위자(ligand)간에 결합이 깨지면서 금속원자만 떨어져 나오게 되는데, 금속 패턴 상에서 이러한 반응을 일으키면 금속원자가 박막형태로 증착하게 되는 원리를 이용하는 것이다.In the deposition process using a laser, when a laser is irradiated to a raw material to be supplied, only a metal atom is separated while a bond is broken between ligands bonded to a metal. When such a reaction occurs on a metal pattern, a metal atom is deposited in a thin film form. Is to use the principle.
본 발명에서는 하프톤 마스크에서의 결함부위의 제거와 증착은 레이저를 이용하게 되며, 이러한 레이저의 조사는 레이저 및 레이저 헤드부 등으로 구성되는 광학계를 이용한다. 반투과부의 결함부위를 제거하기 위해서는 일정 파장의 레이저가 사용되는데, 펄스폭이 15 피코세컨드(ps) 이하에서 잔막 제거 시 열적현상이 발생하지 않는바, 되도록 짧은 파장을 사용함이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 400nm 이하의 레이저 또는 열적현상을 주지 않을 정도로 빠른 펄스반복율인 1Hz~10KHz를 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 1KHz~10KHz의 펄스반복율을 구비한 레이저를 사용할 수 있다.In the present invention, the removal and deposition of defects in the halftone mask uses a laser, and the irradiation of the laser uses an optical system composed of a laser, a laser head, and the like. A laser of a certain wavelength is used to remove the defect portion of the transflective portion. Since the thermal phenomenon does not occur when the residual film is removed at a pulse width of 15 picoseconds (ps) or less, it is preferable to use a short wavelength. More preferably, a pulse repetition rate of 1 Hz to 10 KHz, which is fast enough not to give a laser or thermal phenomenon of 400 nm or less, may be used. More preferably, a laser having a pulse repetition rate of 1 KHz to 10 KHz can be used.
본 발명에서의 결함부위의 증착은 원료물질을 결함부위에 공급하고(T3), 레이저를 이용하여 상기 결함부위에 박막을 증착(T4)하는 것을 기본 공정으로 한다. 보다 효율적인 공정을 위해서는 공정을 수행하는 경우, 공정에 필요한 정화가스나 보호가스를 공급(T1,T2)할 수 있으며, 공정완료 시에는 원료물질 공급을 차단(T5)하고 공정을 완료(T6)하게 된다. 이러한 공정완료는 증착부위의 투과율을 측정하여 기준에 다다를 때까지 수행될 수 있음은 물론이다.In the present invention, the deposition of the defect site is based on supplying a raw material to the defect site (T3) and depositing a thin film on the defect site using a laser (T4). For a more efficient process, when performing the process, it is possible to supply the purification gas or the protection gas required for the process (T1, T2), and when the process is completed, cut off the supply of raw materials (T5) and complete the process (T6). do. The completion of the process may be performed until measuring the transmittance of the deposition site reaches the standard.
상술한 원료물질은 금속원료로 이루어진 물질을 이용하는 것이 바람직하며, 이 경우 원료물질의 증기압을 낮게 하여 원료물질의 분해반응이 천천히 이루어지도록 함이 바람직하다. 또한, 증착에 의해 이루어지는 차단막은 이러한(천천히 이루어지는) 분해반응으로 인해 두께가 천천히 올라가 밀도도 높아지게 된다.It is preferable to use a material made of a metal raw material as the above-described raw material, and in this case, it is preferable to lower the vapor pressure of the raw material so that the decomposition reaction of the raw material is performed slowly. In addition, the barrier film formed by vapor deposition is slowly increased in thickness due to this (slowly formed) decomposition reaction, resulting in higher density.
따라서, 공급하는 운반가스의 유량을 50~500sccm 이내로 하여 사용함이 바람직하며, 원료물질의 증기압을 낮게 하기 위해 원료물질의 온도를 20~80℃ 범주에서 사용함이 더욱 바람직하다.Therefore, the flow rate of the carrier gas to be supplied is preferably used within 50 ~ 500sccm, it is more preferable to use the temperature of the raw material in the 20 ~ 80 ℃ range in order to lower the vapor pressure of the raw material.
반투과부의 리페어를 위해 차단막을 증착하는 경우에, 두께를 조절하는 것은 차단막의 투과율을 조절하는 것이며, 이 투과율의 범위가 0.5%이내로 유지되는 것이 바람직하며, 이러한 투과율 조절의 요체는 가공하는 레이저 파워, 온도, 유량, 스캔 반복 횟수 등으로 조절할 수 있다. 이러한 파라메타는 단수 혹은 복수로 조절 할 수 있음은 물론이다.In the case of depositing the barrier film for repair of the semi-transmissive part, adjusting the thickness is controlling the transmittance of the barrier film, and it is preferable that the range of the transmittance is maintained within 0.5%, and the main factor of such transmittance control is the laser power to be processed. , Temperature, flow rate, number of scan repetitions, and more. Of course, these parameters can be adjusted to singular or plural.
즉 본 발명에서는 박막의 두께로 투과율을 정밀하게 조절하여야 한다. 종래의 그레이 톤 마스크 등의 리페어 방법에서는 빛을 투과시키거나 차단하는 것으로 실시하였기 때문에 빛을 차단하기 위해서는 일정한 두께 이상만 만족하면 되었다.That is, in the present invention, the transmittance must be precisely controlled by the thickness of the thin film. In a conventional repair method such as a gray tone mask, light is transmitted or blocked, so only a certain thickness or more is required to block light.
그러나 하프톤 마스크의 경우 10 ~ 90%는 각 업체, 각 제품마다 두께를 다르게 하는데, 이는 액티브 영역(Active area)설계 시 Line/Space 폭을 얼마로 하느냐 에 따라서 다르게 되기 때문에 두께를 조절할 필요성이 대두된다.However, in the case of halftone masks, the thickness varies from 10 to 90% for each company and each product, which is different depending on the line / space width in the active area design. do.
이러한 두께조절을 위한 파라메타는 본 발명에서는 크게 아래와 같은 항목을 조절할 수 있게 된다.In the present invention, the parameter for adjusting the thickness can be largely adjusted as follows.
우선, 레이저의 파장(Wave length), 강도(Power intensity), 펄스 반복률(Pulse Repetition), 펄스 폭(Pulse Duration)을 조절하거나, 원료물질을 운송하는 운송가스의 유량을 조절(이를 테면, 불활성 가스인 Ar, He 등의 유량)할 수 있다.First, adjust the laser's wave length, power intensity, pulse repetition, pulse duration, or the flow rate of the transport gas that transports raw materials (e.g., inert gas). Flow rate such as Ar and He).
다음으로는 원료물질의 온도를 조절하거나, 반응을 수행하는 챔버의 진공 영역에서의 원료물질의 체류시간을 조절하거나, 원료물질 자체를 증기압이 낮은 원료를 사용하거나, 증착영역에서의 스캔의 속도를 조절하거나 증착영역에서의 Silt size 조절, 또는 원료물질의 종류를 조절하는 것이 가능하다. Next, adjust the temperature of the raw material, adjust the residence time of the raw material in the vacuum area of the chamber in which the reaction is performed, use the raw material with low vapor pressure as the raw material itself, or speed up the scan in the deposition area. It is possible to control or to control the silt size in the deposition area or the type of raw material.
특히 본 발명에서는 원료물질의 파라메터를 조절하여 증착의 효율성을 극대화 시킬 수 있도록 한다.In particular, the present invention controls the parameters of the raw material to maximize the efficiency of the deposition.
이러한 본 발명에서의 원료물질을 구성하는 금속원료는 Cr, Cu, Ag, Au, Al, Co, Fe, Mo, Ni, Pb, Ti, W, Zn, Si, O, N, C 중에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 원소를 포함하는 것을 이용할 수 있다. 이를 테면, Cr+Mo, Cr+W, Cr+Mo+W, Cu+Mo, Cu+W, Cu+Mo+W, Mo+Si, W+Si 등의 배합이 가능하다.The metal raw material constituting the raw material in the present invention is any one selected from Cr, Cu, Ag, Au, Al, Co, Fe, Mo, Ni, Pb, Ti, W, Zn, Si, O, N, C One containing one or two or more elements can be used. For example, a combination of Cr + Mo, Cr + W, Cr + Mo + W, Cu + Mo, Cu + W, Cu + Mo + W, Mo + Si, W + Si is possible.
또한, 이 외에도 레이저를 이용하여 증착한 반투과 박막은 MoxOy, Mo+Si, Mo+SixNy, Mo+SiO2, WxOy, W+Si, W+SixNy, W+SiO2, Cr, Cr+W+SiO2, Cr+W+SixNy, CrxOy, Cr+Si, Cr+SixNy, Cr+SiO2 Cr+Mo+SixNy, Cr+Mo+SiO2, Cr+Mo+W+SixNy, Cr+Mo+W+SiO2 중에서 선택되는 어느 하나로 형성되어 질 수 있다. 특히, Mo+Si, Mo+SixNy, Mo+SiO2, W+Si, W+SixNy, W+SiO2의 경우에는 리페어 후 세정 단계를 거치면서, 세정에 의해 단일 성분인 Mo, W의 경우 증착 후에도 막에서 떨어져 나가게 되는 문제가 발생하였으나, 이와 같은 조합의 원료물질을 이용한 증착을 하게 되면, 세정에서도 잘 견디게 되는 바, 증착 후에도 안정적인 상태를 확보할 수 있게 된다.In addition, the semi-transmissive thin film deposited using a laser is Mo x O y, Mo + Si, Mo + Si x N y , Mo + SiO 2 , W x O y , W + Si, W + Si x N y , W + SiO 2, Cr, Cr + W + SiO 2, Cr + W + Si x N y, Cr x O y , Cr + Si, Cr + Si x N y , Cr + SiO 2 Cr + Mo + Si x It may be formed of any one selected from N y , Cr + Mo + SiO 2, Cr + Mo + W + Si x N y , Cr + Mo + W + SiO 2 . Particularly, in the case of Mo + Si, Mo + Si x N y , Mo + SiO 2 , W + Si, W + Si x N y , W + SiO 2 , a single component by washing In the case of Mo and W, the problem of falling out of the film even after deposition occurs. However, if the deposition is performed using the raw material of such a combination, it is well tolerated in cleaning, and thus a stable state can be ensured even after deposition.
또한, 이와는 별도로 상기 결함부위에의 증착은 Cr, Mo 또는 W를 증착하고, 증착된 막위에 Si, SiO2, SixNy 중 어느 하나를 재증착하여 형성하는 것도 세정에 잘 견디는 특성을 발휘하게 된다. 특히 상기 MoSi의 경우, Ghi Line 및 I-Line(UV 조명 파장)별로 투과율이 다르기 때문에 기존에 증착된 박막 대비 MoSi로 증착한 박막의 경우, 더욱 우수한 특성을 발휘하게 된다.In addition, the deposition on the defect site separately deposits Cr, Mo, or W, and re-deposits any one of Si, SiO 2 , and Si x N y on the deposited film, thereby exhibiting excellent cleaning resistance. Done. In particular, in the case of MoSi, since the transmittance is different for each of Ghi Line and I-Line (UV illumination wavelength), the thin film deposited with MoSi is more excellent than the previously deposited thin film.
이하에서는 도 4 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 상술한 하프톤 마스크의 리페어 공정을 수행하기 위한 일 실시예로서의 시스템의 구성을 설명하기로 한다.Hereinafter, a configuration of a system as an embodiment for performing the repair process of the above-described halftone mask according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 5.
도 4을 참조하면, 본 발명에 따른 하프톤 마스크의 리페어를 수행하기 위하여 원료물질을 운송하기 위한 운반가스를 공급하는 운반가스 공급부(100)와 원료물질을 운반가스와 혼합하여 공급하는 원료물질 발생 공급부(200), 그리고 리페어를 위한 레이저를 조사하는 광학계(500)를 포함하여 이루어진다. 여기에 효율적인 공 정을 위해 챔버(300) 내부를 정화하기 위하여 정화가스를 공급하는 정화가스 공급부(300)와 챔버 내에서의 원료물질의 유출을 배제하는 보호가스를 공급하는 보호가스 공급부(400)를 포함할 수 있으며, 리페어를 위한 원료물질의 반응 후 잔존하는 가스를 배출하는 잔류가스 처리부(700)을 더 포함하여 배치할 수 있다.Referring to Figure 4, in order to perform the repair of the half-tone mask according to the present invention, a carrier
도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 이러한 각 구성부분의 구체적인 일 실시례를 형성한 시스템 블럭도를 통하여 구체적으로 설명하기로 한다.5, a detailed description will be made through a system block diagram forming a specific embodiment of each of these components according to the present invention.
전체적인 시스템의 구동은 운반가스 공급부(100)에서 공급되는 운반가스가 배관을 통해 원료물질 발생부(210)에 공급되어 원료물질과 혼합되어 원료물질이 발생되고, 상기 원료물질이 챔버(600) 내부로 배관을 통해 공급되면, 광학계(500)에서 레이저를 조사하고 이온 반응을 통해 하프톤 마스크의 결함부위에 차단막이 증착되어 반응이 완료된다.(투과율을 측정하여 재차 공정이 반복될 수 있음). 이후 챔버(600)내에 남은 잔류가스는 잔류가스처리부(700)을 통해 배기된다.In the driving of the whole system, the carrier gas supplied from the carrier
이상과 같은 시스템으로 구성되는 구성부분의 작용을 구체적으로 설명한다.The function of the component part which consists of such a system is demonstrated concretely.
운반가스공급부(100)는 원료물질을 운반하기 위한 것으로, 원료물질이 저장된 원료물질공급부(200) 내의 원료물질 발생부(210)와 연결되어, 원료물질 발생부(210) 내에 있는 재료와 혼합하여 챔버(600)로 원료물질을 공급하게 된다. 상기 운반가스 공급부(100)와 연결되어 있는 배관의 시작부분에는 밸브(110)가 장착되어 이어 가스의 주입이 필요 없는 경우에는 가스의 주입을 차단하며, 상기 밸브(110)의 후단에는 유량제어 장치(120)가 구비되어 유량을 제어할 수 있도록 형성된다. The carrier
상기 유량제어장치(120)의 전, 후에는 밸브(110, 111)를 형성하여, 가스의 역류를 방지할 수 있도록 함이 바람직하다. 이러한 유량제어 장치는 후술하는 정화가스 공급부(300), 보호가스 공급부(400)에도 형성함이 바람직하며, 각각의 구성 부분은 배관으로 연결되어 있음은 도시된 바와 같다. 특히 이러한 배관에는 유량제어장치 이외에도 밸브, 히터를 구비함이 바람직하다.Before and after the
상기 운반가스공급부(100)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며, 각각의 운반가스 공급부는 배관으로 연결되는 원료물질 발생부(210)와 연결된다. 도시된 바와 같이 3개의 운반가스 공급부와 3개의 원료물질 발생부가 각각 연결되는 경우에는 챔버에서 동시에 3가지 이상의 원료를 혼합하여 사용할 수 있으며, 개별적으로 사용가능함은 물론이다.The carrier
상기 원료물질 발생부(210)에는 박막 증착에 이용되는 재료를 저장하고 있으며, 원료물질 발생부(210)에는 이러한 재료를 승화점 이상으로 가열하기 위한 히터부, 상기 히터에 의해 가열되는 온도를 감지하기 위한 온도센서, 상기 온도센서의 온도를 감지하여 히터의 온도를 제어하는 온도 콘트롤러(미도시)로 이루어지는 온도 제어유닛을 구비함이 바람직하다.The raw material generating unit 210 stores a material used for thin film deposition, and the raw material generating unit 210 detects a heater unit for heating such material above a sublimation point, and a temperature heated by the heater. It is preferable to have a temperature control unit, a temperature control unit consisting of a temperature controller (not shown) for controlling the temperature of the heater by sensing the temperature of the temperature sensor.
상기 운반가스(후술한 정화가스, 보호가스도 동일)공급부에서 공급되는 가스는 불활성 가스나 질소기체인 것이 바람직다. 운반가스의 주입라인의 끝부분인 챔버의 바로 앞에는 다수의 밸브를 장착하여 공정이 시작될 때, 밸브를 열면 즉시 원료물질이 챔버로 주입되도록 하며, 운반가스공급부에서 운반가스를 주입하는 배관은 원료물질 수만큼 형성되어 원료물질이 혼합되는 것을 방지함이 바람직하다.The gas supplied from the carrier gas (same purge gas and protective gas as described below) is preferably an inert gas or a nitrogen gas. In front of the chamber, which is the end of the injection gas injection line, a plurality of valves are installed so that when the process starts, raw materials are immediately injected into the chamber when the valve is opened. It is preferable to form as many as possible to prevent the mixing of the raw materials.
정화가스 공급부(300)는 배관을 통하여 원료물질 발생부(210)와 챔버(600) 사이를 연결하는 배관에 정화가스를 공급할 수 있다. 이 정화가스를 공급하는 배관은 챔버를 경유하지 않고 후술할 열처리부로 배출된다.The purification
상기 원료물질 발생부(210)에 저장되어 있는 재료는 히터부(미도시)에 의해 가열되고, 재료를 승화시켜 기체화 하고, 원료물질 발생부내에 구배되어 있는 가스분사기(미도시)를 통해 주입되는 운반가스와 혼합되어 원료물질이 생성되게 된다.The material stored in the raw material generator 210 is heated by a heater (not shown), sublimates the material into a gas, and injected through a gas injector (not shown) that is gradient in the raw material generator. The raw material is produced by mixing with the carrier gas.
이러한 방식으로 생성된 원료물질은 원료물질 발생부(210) 내부에 구비된 가스 배기구를 통해 배기되고, 챔버로 주입된다. 이때 상술한 히터부의 온도는 온도센서를 이용한 온도 컨트롤러(미도시)를 통해 제어된다. 운반가스를 주입하는 배관에도 히터 및 온도센서가 장착되어 원료물질의 승화점 이하로 온도가 내려가지 않도록 제어하며, 온도에 따라 승화되는 기체의 증기압이 달라지므로 기체의 양을 제어하기도 한다.The raw material generated in this manner is exhausted through the gas exhaust port provided in the raw material generating unit 210 and injected into the chamber. At this time, the temperature of the heater unit is controlled through a temperature controller (not shown) using a temperature sensor. The pipe for injecting the carrier gas is equipped with a heater and a temperature sensor to control the temperature not to fall below the sublimation point of the raw material, and also to control the amount of gas because the vapor pressure of the sublimed gas varies depending on the temperature.
챔버(600)로 주입된 원료물질은 마스크의 결함부위에 차단막을 증착하는데 이용되고, 정화가스는 레이저가 조사되는 광학창(window)에 박막이 형성되는 것을 방지하도록 광학창을 향해서 분사되도록 하고, 보호가스는 에어커튼을 형성하여 원료물질이 누설되지 않도록 한다.The raw material injected into the
하프톤 마스크의 결함부위에 증착공정이 완료된 후, 박막증착에 관여하지 않은 가스인 잔류가스는 잔류가스 배기장치(700)를 통해 배기된다.After the deposition process is completed on the defect portion of the halftone mask, the residual gas, which is a gas not involved in thin film deposition, is exhausted through the residual
상기 잔류가스 배기장치(700)은 챔버에서 배기되는 잔류가스를 냉각장치를 이용하여 재료를 수집하는 재료수집부(710)와, 상기 재료수집부에서 분리되지 않은 재료를 열처리과정을 통해분리하는 열처리부(720), 상기 두 절차를 거친 배기가스에서 필터링하여 금속입자를 걸러내는 필터부(730,740), 상기 챔버에 연결된 잔류가스 배기라인을 통하여 챔버 내의 잔류가스를 일정한 압력으로 펌핑하는 펌프(750), 상기 펌프의 압력을 조절하여 잔류가스 배기라인의 배기압을 조절하는 배기유량조절부를 포함하여 형성될 수 있다. 이 각각의 구성부분은 배기라인으로 연결됨은 물론이다. 상기 필터부는 큰 입자를 필터링하는 1차필터(730)와 미립자를 필터링하는 2차필터(740)로 형성될 수 있으며, 상기 열처리부(720)는 히터로 형성된다.The residual
이상과 같은 본 발명에 따른 시스템의 각각의 물질을 공급하는 가스공급부들은 챔버까지 가스를 공급하기 위한 배관으로 연결되어 있으며, 각 배관에는 히터를 형성하여 원료물질을 승화점 이상으로 가열시킬 수 있도록 한다. 통상 원료물질의 승화점보다 10℃ 가량 높게 가열하는 것이 바람직하다.Gas supply units for supplying each substance of the system according to the present invention as described above are connected by a pipe for supplying gas to the chamber, and each pipe to form a heater to heat the raw material above the sublimation point. . Usually, it is preferable to heat about 10 degreeC higher than the sublimation point of a raw material.
상기와 같이 히터를 통해 주입 가스들을 가열해서 운반가스가 승화된 재료와 혼합되도록 할 수 있으며, 나아가 정화가스 또는 보호가스가 챔버에 도달할 때, 재료와 혼합된 원료물질과 잘 혼합되도록 한다. As described above, the injection gases may be heated through the heater so that the carrier gas may be mixed with the sublimed material, and further, when the purge gas or the protective gas reaches the chamber, it may be well mixed with the raw materials mixed with the material.
또한, 상기 운반가스 및 정화가스, 보호가스는 불활성 기체나 질소기체를 공통적으로 사용할 수 있으므로, 이러한 가스의 공급부는 본 일 실시예에서와 같이 운반가스, 보호가스는 공급부와 별도로 형성될 수 있으나, 공급부를 공동으로 사용하고, 가스 주입라인 만을 별도로 사용할 수 도 있다. 즉 운반가스 공급부의 불활성 기체 또는 질소기체가 공급부에서 배기된 후, 각 공급부에서 별개로 형성된 배 기관을 통해 챔버로 주입되어 각기 다른 기능을 할 수 있도록 하는 것이다.In addition, since the carrier gas, the purge gas, and the protective gas can be commonly used inert gas or nitrogen gas, the supply portion of such a gas, as in this embodiment, the carrier gas, the protective gas may be formed separately from the supply portion, It is also possible to share the supply and use the gas injection line alone. That is, after the inert gas or nitrogen gas of the carrier gas supply part is exhausted from the supply part, it is injected into the chamber through the exhaust pipe formed separately in each supply part so as to perform different functions.
도 6 내지 도 7은 상술한 도 5에서 설명한 리페어 시스템에서의 광학계(500)와 챔버(600)의 구성도의 다양한 실시예를 도시한 것이다. 기본적으로 각 도면에 제시된 동일 구성요소의 부호는 동일하며, 전체 광학계(500)의 궁극적인 작용은 본 발명에 따른 리페어 시스템에 챔버(600) 내부에 공급되는 원료물질에 레이저를 주사하여 하프톤 마스크의 리페어 부위에 증착을 수행하도록 하는 것이다.6 to 7 illustrate various exemplary embodiments of the
기본적인 구성은 도 6을 통해 설명하자면, 레이저를 조사하는 레이저 헤드 부위의 하부로 레이저의 조사경로에 다수의 빔스프리터(S)가 존재하며, 레이저의 형상조절부(510;silt mask), 튜브렌즈(540), 대물렌즈(550), 광학창이 구비된 챔버(C), 기판(560), 그리고 오토포커스(520; Auto focus), CCD 카메라부(530), 다수의 조명부(L1, L2, L3)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 6, the basic configuration includes a plurality of beam splitters S in the laser irradiation path under the laser head irradiating the laser, and a shape mask of the laser (silt mask) and a tube lens. 540, the
도 7을 참조하면, 이는 도 6의 실시예에서 레이저를 Dep. Laser와 Zap. Laser를 사용하는 점과, 레이저빔 형성부(Q1, Q2)를 더 포함하며, 그 외 구성은 거의 동일하다.Referring to FIG. 7, this shows the Dep. Laser in the embodiment of FIG. 6. Laser and Zap. The point of using a laser and the laser beam forming parts Q1 and Q2 are further included, and the other structure is substantially the same.
상술한 챔버(C)는 박막이 증착된 후에도 불량이 발생한 경우에 사후적인 리페어를 하기 위해서 챔버가 레이저 빔의 조사하는 라인 선상에서 옆으로 이동할 수 있는 기능(through-pellicle)을 구비하는 것이 바람직하다. 이는 종래의 포토마스크 공정에서 마스크의 불량 수리 후 펠리클이라는 보호막 부착공정이 있는데, 종래에는 이러한 보호막을 부착한 후에는 이에 대한 수리가 불가능한 문제가 있었다. 그러나 본 발명에서는 보호막에 사용되는 물질이 투과되는 파장의 레이저를 사용하 기 때문에 보호막이 부착된 후에도 수리가 가능한 장점이 있다. 이를 테면 하프톤 마스크의 결함부위를 증착하여 수리한 후, 보호막을 부착하게 되는 공정이 수행되고, 보호막 부착 후에 발견된 반투과막의 결함을 리페어 하기 위해서 챔버가 레이저 패스 라인 위치에서 일정 부분 옆으로 이동한 후, 빔이 레이저를 통과하여 불량부위를 수리하게 된다. 챔버가 이동해야 하는 이유는 마스크와 펠리클 중간에 삽입되는 펠리클 부착프레임 위에 펠리클이 부착되기 때문에 챔버가 있는 상태에서는 가공할 수 없기 때문이다.It is preferable that the above-mentioned chamber C has a through-pellicle which allows the chamber to move laterally on the line to which the laser beam is irradiated in order to perform post-repair even when a defect occurs even after the thin film is deposited. . In the conventional photomask process, there is a process of attaching a protective film called pellicle after defective repair of a mask. In the related art, after the protective film is attached, repair thereof is impossible. However, in the present invention, since a laser of a wavelength at which the material used for the protective film is transmitted is used, repair is possible even after the protective film is attached. For example, after a process of depositing and repairing a defect portion of a halftone mask, a process of attaching a protective film is performed, and the chamber is moved to a side from the laser pass line position to repair a defect of the semi-transmissive film found after the protective film is attached. After that, the beam passes through the laser to repair the defective part. The chamber must move because the pellicle is attached to the pellicle attachment frame inserted between the mask and the pellicle, so that the chamber cannot be machined.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical idea of the present invention should not be limited to the embodiments of the present invention but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.
도 1은 본 발명에 따른 하프톤 마스크의 리페어 공정의 순서도를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a flowchart of a repair process of a halftone mask according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 리페어 공정에서 패턴 매칭을 시키는 공정을 간략히 도시한 것이다.2 briefly illustrates a process of pattern matching in a repair process according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 리페어 시스템에서 원료물질의 공급과 리페어의 공정도를 도시한 것이다.3 is a flow chart of a supply and repair of raw materials in a repair system according to the present invention.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 리페어 방법을 구현할 수 있는 일 실시예로서의 리페어 시스템의 구성도를 도시한 것이다.4 and 5 illustrate a configuration diagram of a repair system as an embodiment capable of implementing a repair method according to the present invention.
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 리페어 시스템에서의 광학계의 다양한 실시예를 도시한 것이다.6 to 7 illustrate various embodiments of the optical system in the repair system according to the present invention.
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