KR0137977B1 - 위상반전마스크 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체소자의 제조공정시 사용되는 위상반전마스크 및 그 제조방법에 관하것으로, 크롬패턴의 단차로 인하여 위상반전마스크에 형성되는 위상반전물질의 두께가 위상반전지역에서 동일하지 않게 되어 웨이퍼상에 형성되는 패턴의 정확도가 저하되는 것을 방지할수 있도록 크롬패턴의 가장자리 하부의 석영기판에 홈을 형성하고, 크롬패턴의 가장자리가 석영기판의 높이와 동일하도록 하여 위상반전 지역에서 위상반전물질 패턴을 통과하는 입사광의 위상이 균일하게 하도록 하는 기술이다.

Description

위상반전마스크 및 그 제조방법

도면제1도는 종래의 위상반전마스크를 도시한 단면도.

제2A도 내지 제2D도는 본 발명의 실시예에 의해 위상반전마스크를 제조하는 단계를 도시한 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,1':입사광2,7A:위상반전물질 패턴

3,6A:크롬패턴4:석영기판

5,5A,8:레지스트 패턴

본 발명은 반도체소자의 제조공정시 사용되는 위상반전마스크 및 그 제조방법에 관한것으로, 특히, 크롬패턴의 단차로 인하여 위상반전 지역에 형성되는 위상반전물질의 두께가 달라지는 것을 방지하기 위하여 크롬패턴의 가장자리 하부의 석영기판에 홈을 형성한 크롬마스크 및 그 제조방법에 관한 것이다.

256 메가디램(MEGA DRAM)급 이상의 고집적도 반도체 소자 제조공정에는 미세한 패턴을 형성하기 위하여 고해상력을 갖는 위상반전마스크가 더욱 요구된다. 따라서, 이러한 위상반전마스크에위상반전물질층을 증착하는 공정에서 두께 또는 마스크 얼라인먼트의 정밀도가 더욱 요구된다.

종래기술로 위상반전물질을 토폴리지를 갖는 하부 패턴상부에 도포하는 경우 하부의 노폴로지의굴곡 단차에 의해 위상반전물질의 코팅 두께의 균일도가 저하 된다. 특히 레티클내에서 패턴 크기가 최소화되는 고집적된 패턴일 경우 그상부에 도포되는 위상반전물질의 재질에 따라 두께의 균일도는 심하게 차이가 난다.

종래의 기술로 제조된 위상반전마스크를 제1도를 참조하여 설명하기로 한다. 석영기판(4)상부에 두께가 d 인 크롬패턴(3)이 예정된 간격으로 이격되어 다수개 형성되고, 상기 크롬패턴(3)을 하나씩 걸러서 위상반전물질 패턴(2) 예를들어 SOG막이 석영기판(4)상에 형성되되 이웃하는 크롬패턴(3)에 오버랩되어 형성된다.

그러나, 두께 d 를 갖는 크롬패턴(3)의 단차에 의해 위상반전물질(2)의 두께가 위치에 따라 달라지는데 크롬패턴(2)의 측벽에 도포되는 위상반전 물질(2)의 두께는 t'가 되고, 석영기판(4) 상부에 도포되는 위상반전물질(2)의 두께는 t 가 된다. 한편, 입사광(1')이 위상반전물질(2)을 통과할 때 위상이 180도 시프트되어 위상차이가 발생하는데 위상반전물질(2)의 두께가 균일하지 않음에 따라 위상반전물질을 통과한 광의 위상이 약간씩 달라지게 된다. 그 결과 원래 설계한대로 위상반전마스크를 제작하기 어렵게 되고, 이러한 위상반전마스크를 사용할 때 웨이퍼 상부에 얻어지는 패턴들의 CD(critical demension)값이 달라지는 원인이 된다.

여기서, 입사광(1)이 석영기판(4)을 그대로 통과하는 것은 위상차가 0도이다.

따라서, 본 발명은 상기한바와 같이 크롬패턴의 단차에 의해 위상반전 물질 패턴의 두께가 달라지는 것을 방지 하기위하여 크롬패턴의 가장자리부가 석영기판의 표면과 같은 높이가 되도록 크롬패턴을 형성하여 그로인하여 예정된 위상반전 지역에서 위상반전물질의 두께는 동일하게 형성되는 위상반전마스크 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 예정된 위상반전 지역에서는 균일한 두께로 위상반전물질의 도포되도록 크롬패턴의 가장자리 하부의 석영기판에 홈이 형성되어 크롬패턴의 가장자리부의 높이가 석영기판과 비슷하게 형성되는 위상반전마스크를 특징으로 한다.

상기한 목적을 이루기 위한 본 발명은 위상반전마스크 제조방법에 있어서,

석영기판상에 크롬패턴의 내측 가장자리에 마스크를 이용하여 석영기판의 일정두께를 식각하여 홈을 형성하는 단계와,

석영기판 상부에 크롬층을 증착하고, 그 상부에 크롬패턴 마스크를 이용한 식각공정으로 상기 홈과 오버랩된 크롬패턴을 형성하는 단계와,

전체구조 상부에 위상반전물질을 도포한후, 그상부에 위상반전물질 패턴마스크를 이용한 식각공정으로 위상반전물질 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제2A도 내지 제2D도는 본 발명의 실시예에 의해 위상반전마스크를 제조하는 단계를 도시한 단면도이다.

제2A도는 석영기판(4) 상부에 E 빔용 레지스트를 도포하고, 크롬패턴의 가장자리부에 홈을 형성하기 위하여 마스크(도시안됨)를 이용한 노광 및 현상공정으로 레지스트 패턴(5)을 형성하고, 이것을 마스크로 이용하여 석영기판(4)을 반응성이온 식각방법으로 식각하되 크롬패턴의 두께만큼 식각하여 홈(10)을 형성한 단면도로서, 상기 홈(10)은 크롬패턴과 오버랩 되도록 형성한다.

제2B도는 상기 레지스트 패턴(5)을 제거한다음, 석영기판(4) 상부에 크롬층(6)을 증착하고, 그 상부에 크롬패턴 마스크용 레지스터 패턴(5A)을 형성한 단면도이다.

제2C도는 노출된 크롬층(6)을 식각하여 가장자리가 상기 홈(10)과 오버랩되는 크롬패턴(6A)을 형성하고, 상기 레지스트 패턴(5A)을 제거한다음, 전체구조 상부에 위상반전물질(7)을 도포한후, 그상부에 위상반전물질 패턴 마스크용 레지스트 패턴(8)을 형성한 단면도이다.

제2D도는 노출된 위상반전물질(7)을 식각하여 위상반전물질 패턴(7A)을 형성하고, 상기 레지스트 패턴(8)을 제거한 단면도로서, 예정된 위상반전지역(x)에는 위상반전물질 패턴(7A)의 두께가 균일하게 형성됨을 알수 있다.

상기한바와 같이 본 발명에 의하여, 크롬패턴의 단차에 의해 위상반전 물질의 두께가 달라지는 것을 크롬패턴의 가장자리부가 석영기판의 표면과 같은 높이가 되도록 크롬패턴을 형성하여 위상이 반전되는 위치에서 위상반전물질의 두께가 균일하도록 형성한다. 이와같이 균일한 두께로 도포되는 본 발명의 위상반전마스크를 사용하여 웨이퍼 상부에 미세한 레지스트 패턴을 형성할 때 위상반전효과를 극대화 시킬수 있으며, 위상반전마스크 제조공정의 품질 향상을 기대할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 위상반전마스크에 있어서, 예정된 위상반전 지역에서는 균일한 두께로 위상반전물질이 도포되도록 크롬패턴의 가장자리 하부의 석영기판에 홈이 형성되어 크롬패턴의 가장자리부의 높이가 석영기판의 상부면과 비슷하게 형성되는 것을 특징으로 하는 위상반전마스크.
2. 제1항에 있어서, 상기 홈의 깊이는 크롬패턴의 두께와 근접하게 형성된 것을 특징으로 하는 위상반전마스크.
3. 위상반전마스크 제조방법에 있어서, 석영기판상에 크롬패턴의 내측 가장자리에 마스크를 이용하여 석영기판의 일정두께를 식각하여 홈을 형성하는 단계와, 석영기판 상부에 크롬층을 증착하고, 그 상부에 크롬패턴 마스크를 이용한 식각 공정으로 상기 홈과 오버랩된 크롬패턴을 형성하는 단계와, 전체구조 상부에 위상반전물질을 도포한후, 그상부에 위상반전물질 패턴 마스크를 이용한 식각공정으로 위상반전물질 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 위상반전마스크 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 석영기판을 반응성이온식각방법으로 식각하여 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 위상반전마스크 제조방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 홈의 깊이는 크롬패턴의 두께와 근접되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 위상반전마스크 제조방법.