KR0160924B1

KR0160924B1 - 노광 마스크

Info

Publication number: KR0160924B1
Application number: KR1019950018860A
Authority: KR
Inventors: 한진수
Original assignee: 김주용; 현대전자산업주식회사
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1998-12-15
Also published as: TW353767B; CN1049298C; CN1148265A; KR970002453A; GB9613662D0; US5759723A; GB2302961A

Abstract

본 발명은 노광마스크에 관한 것으로, 고집적화된 반도체소자의 미세패턴을 형성하기 위한 리소그래피공정시 발생되는 라운딩현상으로 인하여 양각 또는 음각 형상의 패턴길이가 변하는 현상을 방지하기 위하여 보조패턴이 부착된 크롬패턴이 형성된 노광마스크를 형성함으로써 상기 노광마스크를 이용하여 반도체기판 상부에 패턴을 형성할 때, 예정된 크기의 패턴을 형성함으로써 반도체소자의 신뢰성 및 수율율을 향상시키고 반도체소자의 고집적화를 가능하게 하는 기술이다.

Description

노광마스크

제1a도 내지 제1d도는 종래의 제1실시예에 따른 노광마스크 및 이를 이용하여 형성한 감광막패턴을 도시한 평면도.

제2a도 내지 제2d도는 종래 기술의 제2실시예에 따른 노광마스크 및 이를 이용하여 형성한 감광막패턴을 도시한 평면도.

제3a도 내지 제3c도 그리고 제4a도 내지 제4c도는 본 발명의 실시예에 따른 노광마스크를 도시한 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11,21,31,41,51,61,71,81,91,101,111,121,131,141 : 석영기판

13,23,33,43,53,63,73,83,93,103,113,123,133,143 : 크롬패턴

15,25,35,45,55,65 : 보조패턴

본 발명은 노광마스크에 관한 것으로, 특히 고집적화된 반도체소자의 리소그래피(lithgrapy) 공정중 노광공정시 빛의 산란 및 굴절로 인하여 근접된 부분의 감광막패턴에 빛이 집중됨으로써 발생되는 라운딩(rounding) 현상을 방지하여 반도체소자의 신뢰성 및 수율을 향상시키고 반도체소자의 고집적화를 가능하게 하는 기술에 관한 것이다.

64M DRAM 이상의 반도체 장치 제조에 있어서 현재와 같은 노광식각법을 사용하여 반도체 기판에 패턴을 제조할 때, 반도체장치의 고집적화에 따라 형상의 폭이 작아지게 되고, 형상이 음각 혹은 양각의 요철구조를 갖는 경우 노광작업시 빛의 굴절 및 산란, 간섭 등에 의해 라운딩효과(Rounding Effect)가 나타나게 되고 이에 따라 마스크형상이 형성되는 길이가 폭에 따라 불균일하게 변하게 되고 그에 따라 반도체장치의 수율과 특성을 저하시키는 원인으로 작용한다.

또한, 상기 라운딩효과는 노광식각법이 아닌 X-선 분광법, E-Beam 제조법 등의 아직은 실용화되지 않은 차기 패턴 형성방법에 있어서도 동일한 경향을 나타낼 것으로 보이므로 반도체장치의 제조에 있어서 라운딩효과를 억제 혹은 제거하는 것은 중요한 의미를 갖는다.

제1a도 내지 제1d도는 종래의 제1실시예에 따른 노광마스크 및 이를 이용하여 형성한 감광막패턴을 도시한 평면도이다.

제1a도를 참조하면, 석영기판(71) 상부에 크롬패턴(73)이 형성된 노광마스크(도시안됨)를 형성한다. 이때, 상기 크롬패턴(73)은 양각형상으로 각각 패턴의 폭이 변화된 것이다.

제1b도를 참조하면, 상기 제1a도의 노광마스크를 이용한 노광 및 현상 공정으로 반도체기판(81) 상부에 감광막패턴(83)을 형성한 것을 도시한 평면도이다. 이때, 상기 감광막패턴(83)은 라운딩효과가 나타나는 정도가 양각구조의 폭에 따라 달라 각각 틀린 길이의 형상이 형성된 것을 볼 수 있다. 그리고, 점선부위는 라운딩효과에 의해 형상이 줄어든 부위를 나타내며, 상기 줄어든 정도는 양각형상의 폭이 클수록 작게 나타나고 양각형상의 폭이 작을수록 크게 나타나는 것을 알 수 있다.

제1c도를 참조하면, 상기 제1a도에서 가장 큰 라운딩효과가 나타나는 작은선폭의 양각형상 노광마스크(도시안됨)를 형성한 평면도로서, 석영기판(91) 상부에 크롬패턴(93)을 형성한 것이다.

제1d도는 상기 제1c도의 노광마스크를 이용한 노광 및 현상공정으로 반도체기판(101) 상부에 감광막패턴(103)을 형성한 것이다. 여기서, 점선부위만큼 길이가 줄어들게 형성된 것을 알 수 있다.

예를 들어, 양각구조가 트랜지스터(Transistor : T/R) 등으로 쓰이는 경우, 패턴의 크기가 변함으로 해서 T/R특성이 변하게 되고 그에 따라 반도체장치의 동작에 문제가 발생할 수 있게 된다.

제2a도 내지 제2d도는 종래 기술의 제2실시예에 따른 노광마스크 및 이를 이용하여 형성한 감광막패턴을 도시한 평면도로서, 상기 제1실시예에 의한 노광마스크와 상이 반대일 뿐 똑같은 현상이 발생한다.

이상에서 설명한 바와 같이 종래의 노광마스크는 고집적화된 반도체소자형성시 더욱 더 발생되는 라운딩효과에 의하여 반도체소자의 신뢰성 및 수율을 감소시키고 반도체 소자의 고집적화를 어렵게 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 노광마스크를 이용한 노광 및 현상공정시 반도체기판 상부에 패턴을 형성하고자 하는 고집적화된 부분에 보조패턴을 형성함으로써 라운딩을 억제하여 예정된 패턴을 형성함으로써 반도체소자의 신뢰성 및 수율을 향상시키고 반도체소자의 고집적화를 가능하게 하는 노광마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 상기 본 발명의 마스크 제조방법에서 라운딩 효과가 예상되는 부분에 보조패턴을 형성할 경우, 상기한 본 발명의 효과를 얻게 되는 원리는 다음과 같다.

즉 노광마스크를 이용한 노광 및 현상공정으로 반도체기판 상부에 감광막패턴을 형성하는 경우, 라운딩효과가 나타나는 정도가 양각구조의 폭에 따라 형성되는 감광막패턴의 형상이 달라지는 것을 알 수 있는데, 특히 라운딩현상에 의해 형성된 패턴의 변형의 정도는 양각현상의 폭이 클수록 작게 나타나고 양각형상의 폭이 작을수록 크게 나타나는데, 이와 같은 현상을 고려하여 변형된 형상만큼을 보완할 수 있도록 별도의 보조패턴을 양각형상의 폭에 따라 적절히 형성시켜 주게 되면 최종 얻어지는 패턴의 형상을 정상으로 회복시킬 수 있는 것이다.

이상의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 노광마스크의 제1특징은, 고집적화된 반도체소자의 미세패턴을 형성하기 위한 리소그래피공정시 발생되는 라운딩현상으로 인하여 양각형상의 패턴길이가 변하는 현상을 방지하기 위한 노광마스크에 있어서,

석영기판 상부에 양각형상의 크롬패턴이 형성되되, 라운딩되는 부분에 막대형 보조패턴이 형성되는 것이다.

또한, 상기 보조패턴은 역삼각형구조로 형성되는 것과,

상기 보조패턴은 상기 라운딩되는 부분을 감싸는 사각형상으로 형성되는 것과,

상기 크롬패턴은 전자빔을 이용한 노광 및 현상공정으로 형성되는 것과,

상기 크롬패턴은 엑스레이 분광법을 이용한 노광 및 현상공정으로 형성되는 것이다.

이상의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 노광마스크의 제2특징은, 고집적화된 반도체소자의 미세패턴을 형성하기 위한 리소그래피공정시 발생되는 라운딩현상으로 인하여 음각형상의 패턴길이가 변하는 현상을 방지하기 위한 노광마스크에 있어서,

석영기판 상부에 음각형상의 크롬패턴이 형성되되, 라운딩되는 부분에 막대형 보조패턴이 형성되는 것이다.

또한, 상기 보조패턴은 음각의 염삼각형구조로 형성되는 것과,

사익 보조패턴은 상기 라운딩되는 부분을 감싸는 음각의 사각형상으로 형성되는 것과,

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제3a도 내지 제3c도는 본 발명의 제1실시예에 따른 노광마스크를 도시한 평면도이다.

제3a도를 참조하면, 석영기판(11) 상부에 크롬패턴(13)을 형성한다. 이때 상기 크롬패턴(13)은 전체표면상부에 전자빔용 감광막(도시안됨)을 형성하고 프로그램된 전자빔을 이용하여 상기 감광막을 노광시키고 이를 현상함으로써 형성된 것이다. 또한, 상기 크롬패턴(13)은 엑스레이(X-ray) 분광법으로 형성할 수도 있다.

여기서, 상기 크롬패턴(13)은 보조패턴(15)이 형성된 것이다. 그리고, 상기 보조패턴(15)은 라운딩현상이 발생되는 부분에 형성된 것으로서 막대형으로 형성된 상기 크롬패턴(13)과 직교되는 막대형으로 형성된 것이다.

제3b도를 참조하면, 석영기판(21) 상부에 보조패턴(25)이 부착된 크롬패턴(23)을 형성한 것이다. 이때, 상기 보조패턴(25)은 라운딩현상이 발생되는 부분에 역삼각형 형상으로 형성된 것이다.

여기서, 상기 크롬패턴(23)은 전체표면상부에 전자빔용 감광막(도시안됨)을 형성하고 프로그램된 전자빔을 이용하여 상기 감광막을 노광시키고 이를 현상함으로써 형성된 것이다. 또한, 상기 크롬패턴(23)은 엑스레이(X-ray) 분광법으로 형성할 수도 있다.

제3c도를 참조하면, 석영기판(31) 상부에 보조패턴(35)이 부착된 크롬패턴(33)을 형성한 것이다. 이때, 상기 보조패턴(35)은 라운딩현상이 발생되는 부분을 감싸는 사각형상으로 형성된 것이다.

여기서, 상기 크롬패턴(33)은 전체표면상부에 전자빔용 감광막(도시안됨)을 형성하고 프로그램된 전자빔을 이용하여 상기 감광막을 노광시키고 이를 현상함으로써 형성된 것이다. 또한, 상기 크롬패턴(33)은 엑스레이(X-ray) 분광법으로 형성할 수도 있다.

제4a도 내지 제4c도는 본 발명의 제2실시예에 따른 노광마스크를 도시한 평면도이다.

상기 제2실시예는 상기 종래기술의 제2실시예의 문제점을 해결하기 위한 본 발명으로서, 본 발명의 제1실시예와 같은 공정으로 형성하되, 크롬패턴을 음각으로 형성함으로써 종래기술의 문제점을 해결한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 노광마스크는, 고집적화되어 미세화된 패턴 형성공정시, 양각구조의 선폭에 따라 양각형상의 길이가 변하는 라운딩 효과가 발생되는 부분에 변형된 형상만큼을 보완해 줄 수 있도록 양각 혹은 음각 형상의 보조패턴을 형성함으로써 예정된 크기의 패턴을 형성하여 반도체소자의 신뢰성 및 수율을 향상시키고 반도체소자의 고집적화를 가능하게 하는 잇점이 있다.

Claims

고집적화된 반도체소자의 미세패턴을 형성하기 위한 리소그래피 공정시 발생되는 라운딩현상으로 인하여 양각형상의 패턴길이가 변하는 현상을 방지하기 위한 노광마스크에 있어서, 석영기판 상부에 양각형상의 크롬패턴이 형성되되, 라운딩 현상이 발생되는 부분에 막대형 보조패턴이 형성되는 노광마스크.
제1항에 있어서, 상기 보조패턴은 역삼각형구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 노광마스크.
제1항에 있어서, 상기 보조패턴은 상기 라운딩되는 부분을 감싸는 사각형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 노광마스크.
제1항에 있어서, 상기 크롬패턴은 전자빔을 이용한 노광 및 현상공정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 노광마스크.
제1항에 있어서, 상기 크롬패턴은 엑스레이 분광법을 이용한 노광 및 현상공정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 노광마스크.
고집적화된 반도체소자의 미세패턴을 형성하기 위한 리소그래피공정시 발생되는 라운딩 현상으로 인하여 음각형상의 패턴길이가 변하는 현상을 방지하기 위한 노광마스크에 있어서, 석영기판 상부에 음각형상의 크롬패턴이 형성되되, 라운딩 현상이 발생되는 부분에 막대형 보조패턴이 형성되는 노광마스크.
제6항에 있어서, 상기 보조패턴은 음각의 역삼각형구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 노광마스크.
제6항에 있어서, 상기 보조패턴은 상기 라운딩되는 부분을 감싸는 음각의 사각형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 노광마스크.
제6항에 있어서, 상기 크롬패턴은 전자빔을 이용한 노광 및 현상공정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 노광마스크.
제6항에 있어서, 상기 크롬패턴은 엑스레이 분광법을 이용한 노광 및 현상공정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 노광마스크.