KR0161879B1 - 위상 반전 마스크의 구조 및 제조방법 - Google Patents

위상 반전 마스크의 구조 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위상 반전 마스크에 관한 것으로, 특히 고립 패턴들이 근접거리에 배치되어 있을 때 발생하는 진폭의 보강 간섭을 방지하기 위해 보조 패턴을 배치한 위상 반전 마스크의 구조 및 제조 방법에 관한 것이다.
이와같은 본 발명의 위상 반전 마스크는 상기 투광성 기판 상에 복수개의 투광영역을 갖고 형성되는 위상 천이층과 상기 투광영역 사이의 위상 천이층에 형성되는 복수개의 보조 차광 패턴 또는 보조 투광 패턴을 포함하여 구성된 것이다.

Description

위상 반전 마스크의 구조 및 제조방법
제1도(a)~(d)는 일반적인 마스크 구조 및 그에 따른 투광 특성도.
제2도(a)~(d)는 종래의 단일 고립패턴을 갖는 위상 반전 마스크 구조 및 그에 따른 투광 특성도.
제3도는 종래의 복수 고립패턴을 갖는 위상 반전 마스크의 구조 평면도.
제4도(a)~(c)는 제3도 S-A선상의 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도.
제5도(a)~(c)는 제3도 S-B1 및 S'-B2 선상의 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도.
제6도는 제3도 종래의 복수 고립패턴을 갖는 위상 반전 마스크의 광 강도 분포도.
제7도는 본 발명 제1실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도.
제8도(a)~(c)는 제7도 S-A선상의 위상 반전 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도.
제9도(a)~(c)는 제7도 S-B1 및 S'-B2선상의 위상 반전 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도.
제10도는 본 발명 제1실시예에 따른 위상 반전 마스크의 광 강도 분포도.
제11도는 본 발명 제2실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도.
제12도(a)~(c)는 제11도 S-A선상의 위상 반전 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도.
제13도(a)~(c)는 제11도 S-B1 및 S'-B2선상의 위상 반전 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도.
제14도는 본 발명 제2실시예에 따른 위상 반전 마스크의 광 강도 분포도.
제15도는 본 발명 제3실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도.
제16도(a)~(c)는 제15도 S-A선상의 위상 반전 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도.
제17도(a)~(c)는 제15도 S-B1 및 S'-B2선상의 위상 반전 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도.
제18도는 본 발명 제3실시예에 따른 위상 반전 마스크의 광 강도 분포도.
제19도는 본 발명 제4실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도.
제20도는 본 발명 제5실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도.
제21도는 본 발명 제6실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도.
제22도는 본 발명 제7실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 투광영역 12 : 위상 천이층
13,14,15,16,17,18 : 보조 차광 패턴 19,20 : 보조 투광 패턴
본 발명은 위상 반전 마스크에 관한 것으로, 특히 고립 패턴들이 근접거리에 배치되어 있을 때 발생하는 진폭의 보강 간섭을 방지하기 위해 보조 패턴을 배치한 위상 반전 마스크의 구조 및 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조방법에서 많이 사용되는 사진석판술(Photo Lithography) 공정은 반도체 소자를 만들고자 하는 모양으로 광을 투과시키는 부분과 광을 차단하는 부분으로 나누어진 마스크를 사용하여 노광을 하였다.
그리고 이와같은 마스크 들은 마스크 제조기술의 발달로 인하여 광의 위상차를 응용한 변형 마스크들이 등장하여 광학 해상 한계를 늘려 놓았다.
제1도(a)~(d)는 일반적인 마스크 구조 및 그에 따른 투광 특성도이다.
구체적으로, 제1도(a)는 일반적인 마스크의 구조 평면도이고, 제1도(b)는 거리에 대한 마스크에서의 진폭(amplitude)을 나타낸 것이며, 제1도(c)는 거리에 대한 웨이퍼(wafer) 상에서의 진폭(amplitude)을 나타낸 것이며, 제1도(d)는 거리에 대한 웨이퍼(wafer) 에서의 광 강도(intensity)를 나타낸 것이다.
즉, 일반적인 마스크의 구조는 제1도(a)와 같이 투명기판에 빛을 투과할 수 있도록 한 투광영역(11)과 빛을 차광할 수 있도록한 차광영역(13)으로 구분되어 형성된다.
그러나 이와같은 일반적인 마스크에 있어서는 차광영역(13)과 투광영역(11)의 경계면에서 빛의 간섭효과가 작용하여 광 에너지가 효과적으로 레지스트 표면에 도달하지 못해 프로파일이 전체적으로 완만해지는 해상 한계를 갖고 있다.
즉, 마스크 상에서는 제1도(b)와 같은 진폭을 갖으나 투광영역(11)과 차광영역의 경계면에서 빛의 간섭효과가 발생하여 제1도(c) 및 제1도(d)와 같이 광 에너지 및 광 강도가 완만해 진다.
따라서 이와같은 일반적인 마스크의 문제점을 개선하기 위해 여러 가지 위상 반전 마스크가 개발되고 있다.
그 중에 레벤슨(Levenson)의 위상 반전 마스크(Alternate Type Phase Shift Mask)를 시작으로, 니타야마(Nitayama) 등이 콘택 홀의 해상 한계를 향상시키기 위해 제안한 차광 패턴과 위상 반전층이 형성되는 RIM형 위상 반전 마스크가 출현하였고, 최근에는 하프-톤 위상 반전 마스크(Half Tone Mask)(다른 표현으로 감쇄형 위상 반전 마스크(Attennated Phase Shift Mask))가 개발되어 위상 반전 마스크의 면적을 감소시켰다.
이와같은 종래의 위상 반전 마스크를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제2도(a)~(d)는 단일 고립패턴을 갖는 종래의 위상 반전 마스크 구조 및 그에 따른 투광 특성도이다.
구체적으로, 제2도(a)는 종래의 단일 고립패턴을 갖는 위상 반전 마스크의 구조평면도이고, 제2도(b)는 거리에 대한 위상 반전 마스크에서의 진폭(amplitude)을 나타낸 것이며, 제2도(c)는 거리에 대한 웨이퍼(wafer)상에서의 진폭을 나타낸 것이고, 제2도(d)는 거리에 대한 웨이퍼(wafer)에서의 광 강도(intensity)를 나타낸 것이다.
즉, 종래의 단일 고립패턴을 갖는 위상 반전 마스크는 제2도(a)와 같이 투명기판에 빛을 투과할 수 있도록한 투광영역(11)과 차광영역에 빛을 약 30% 이하로 투광시키고 위상을 반전시키는 위상천이층(12)을 형성한 것이다.
따라서, 제2도(b)와 같이 투광영역과 차량영역에서 큰 진폭차이를 얻게되므로 제2도(c) 및 (d)와 같이 투광영역과 차광영역의 경계면에서 광 에너지의 상쇄 및 보강 현상을 방지하여 정확한 사진석판술을 실시할 수 있다.
그러나 복수개의 고립 패턴(투광패턴) 들이 근접 거리에 배치되는 위상 반전 마스크에 있어서는 인접 고립패턴들 간에 광 에너지의 상쇄 및 보강 현상이 일어나게 된다.
즉, 제3도는 종래의 복수 고립패턴을 갖는 위상 반전 마스크의 구조 평면도이다. 그리고 제4도(a)~(c)는 제3도 S-A선상의 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도이고, 제5도(a)~(c)는 제3도 S-B1 및 S'-B2선상의 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도이며, 제6도는 제3도 종래의 복수 고립패턴을 갖는 위상 반전 마스크의 광 강도 분포도이다.
제3도와 같이 4개의 고립패턴이 서로 같은 거리만큼 인접해 있을 때 각 고립 패턴간의 광 에너지 분포를 설명하면 다음과 같다.
여기서, 11번은 투광영역이고 12번은 반투명층이면서 위상을 반전시키는 위상 천이층이다.
먼저, 제4도(a)와 같이 2개의 고립 패턴 간의 광 에너지를 설명하면 각각의 고립 패턴서 중심으로부터 ½되는 지점(c)에서 (-)진폭 성분 광의 보강간섭이 일어나 투광영역(11)의 해상도를 증가시키는 대신 광원의 에너지가 강할수록 불 필요한 패턴의 크기도 그만큼 증가하게 된다.
즉, 2개의 고립 패턴 각각에서 제4도(b)와 같은 진폭을 갖게되므로 각각의 고립 패턴의 중심으로부터 1/2되는 지점(C)에서 광의 (-)보강간섭이 일어난다. 따라서 광원의 에너지에 비례하여 불 필요한 패턴의 크기도 커지게 되고, 이 때 위상 천이층 광 강도가 임계 지점(Threshold)을 넘게되면 불필요한 패턴이 레지스트의 하층 기판식각에 영향을 주게 된다.
또한, 4개의 고립 패턴이 서로 같은 거리에 있는 점에서는 광의 (-)진폭 보강 간섭이 일어나 불필요한 광 에너지가 가장 커지는 현상이 발생한다.
즉, 제5도(a)는 제3도에서 고립 패턴 4개로부터 둘러 싸였을 때의 중심점(O)을 나타낸 단면도이고, 제5도(b)는 단면(S→O)과 단면(S'→O)의 중첩한 진폭과 단면(O→B1)과 단면(O→B2)의 중첩한 진폭을 나타낸 그래프이고, 제5도(c)는 상기 제5도(b)의 진폭을 모두 중첩한 그래프이다.
제5도(b)와 같이 (S→O)단면과 (S'→O)단면을 중첩한 진폭과 (O→B1)단면과 (O→B2)단면을 중첩한 진폭이 중첩되는 중심점(O)에서는 광 강도가 보강되어 또 하나의 고립 패턴이 만들어진다.
이와같은 원리에 의해 웨이퍼 표면에서의 광 에너지 분포는 제6도와 같다.
즉, 투광영역(11)의 광 강도를 0.8~0의 분포(I)로 기준 하였을 경우 4개의 차광영역에 의해 만들어지는 (-)진폭의 광 강도는 -0.6~-0.1의 분포(II)를 갖고, 2개의 인접 투광영역 간에 만들어지는 (-)진폭의 광 강도는 -0.3~-0.1의 분포(III)를 갖는다.
따라서 상술한 바와같이 고립 패턴이 반복적으로 존재하는 종래의 위상 반전 마스크에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 감쇄형 위상 반전 마스크를 사용하여 노광할 경우 투광영역의 광 강도 경사(slope)가 가파르게(steeP)되는 반면, 복수개의 투광영역이 존재할 때는 불필요한 패턴이 형성되고 이로 인하여 노광원의 광 강도를 증가시킬수록 불필요한 패턴의 크기도 증가한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 감쇄형 마스크에 적어도 1개 이상의 보조 차광 패턴을 추가 배치함으로써 (-)성분의 중첩 광 강도(Side Lobe)를 약화시켜 마스크의 해상도를 향상시키는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 반전 마스크의 제조방법은 투광성 기판을 준비하는 단계; 상기 투광성 기판상에 위상 천이층을 형성하는 단계, 상기 위상 천이층을 선택적으로 제거하여 복수개의 투광영역을 갖는 하프-톤 마스크를 형성하는 단계, 그리고 상기 투광영역 사이의 위상 천이층 상에 적어도 하나 이상의 보조 차광 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위상 반전 마스크의 구조는 투광성 기판; 상기 투광성 기판 상에 복수개의 투광영역을 갖고 형성되는 위상 천이층, 그리고, 상기 투광영역 사이의 위상 천이층 상에 형성되는 복수개의 보조 차광 패턴을 포함하여 구성됨에 그 특징이 있다.
이와같은 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제7도는 본 발명 제1실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도이고, 제8도(a)~(c)는 제7도 S-A선상의 위상 반전 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도이며, 제9도(a)~(c)는 제7도 S-B1 및 S'-B2 선상의 위상 반전 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도이고, 제10도는 본 발명 제1실시예에 따른 위상 반전 마스크의 광 강도 분포도이다.
먼저, 본 발명 제1실시예의 위상 반전 마스크는 제7도와 같이 위상 천이층(12)에 투광영역이 수직 수평 방향으로 동일한 간격을 갖고 형성되는 위상 반전 마스크에 있어서, 2개의 고립 패턴 사이에는 보조 차광 패턴을 형성하지 않고(2개의 고립 패턴 사이에서는 광 강도가 임계 지점을 넘지 않았다고 가정한 경우), 4개의 고립 패턴(투광영역) 중심부에 보조 차광 패턴(14)을 형성한 것이다.
이때 보조 차광 패턴(14)은 정사각형 모양으로 형성한다.
이와같은 본 발명의 위상 반전 마스크의 제조방법은 다음과 같다.
유리 기판과 같은 투명 기판에 투과율이 6~30%(위상 천이층의 두께 하용오차를 고려하여 6~15%로 할 수 있음)이며 위상을 반전시키는 위상 천이층(12)을 증착하고, 상기 위상 천이층(12)을 선택적으로 제거하여 투광영역을 갖는 하프-톤 마스크를 제조한다.
그리고 상기와 같이 형성된 투광영역(고립 패턴) 들중, 4개의 인접한 투광영역(11)의 중심부마다 보조 차광 패턴(14)을 설치한다. 이때 보조 차광 패턴(14)은 크롬 등의 금속을 이용한다.
이와같은 본 발명의 위상 반전 마스크는 고립 패턴 간의 거리가 범위를 유지하면 (-)성분의 중첩 광 강도(Side Lobe)는 인접한 고립 패턴간에 각 1개씩 생기게 되므로 4개의 고립 패턴 중심부에 있는 1개의 보조차광패턴(14)이 (-)성분의 중첩 광 강도를 분산시키는 역할을 하게 된다.
여기서, λ은 광원의 파장, NA는 개구수이다.
제8도(b)는 제8도(a)도에 보인 인접하는 각 2개의 고립 패턴에 의한 광 강도의 크기를 도시한 것으로, 2개의 고립 패턴 간에 (-)진폭의 보강 간섭이 문제가 되지 않는 경우를 나타낸 것이다.
즉, 제8도(b)와 같은 인접하는 2개의 고립 패턴 각각의 중첩된 광 강도 크기를 더 해도 제8도(c)와 같이 광 강도가 임계 지점을 넘지 못한경우이다.
따라서 2개의 고립 패턴 사이에는 보조 차광 패턴을 형성하지 않았다.
한편, 제9도(a)는 (S→B1)단면과 (S'→B2)단면을 중첩하여 나타낸 단면도로써, 4개의 고립 패턴 사이에 보조 차광 패턴(14)을 형성한 것이다.
즉, 제9도(b)는 (S→O)단면과 (S'→O)단면이 중첩된 광 강도 진폭(상측)과 (O→B1)단면과 (O→B2)단면이 중첩된 광 강도 진폭(하측)을 나타낸 것으로, 제9도(c)와 같이 4개의 고립 패턴 중심부에 설치된 보조 차광 패턴(14)이 4개의 고립 패턴으로부터 발생되는 (-)진폭 성분의 중첩 광 강도를 감쇄시킴을 알 수 있다.
여기서, 점선들은 보조 차광 패턴(14)을 형성하지 않았을 때의 상태이고, 실선은 보조 차광 패턴(14)을 형성하였을 때의 상태를 나타낸 것이다.
따라서 4개의 고립 패턴의 중심부에서 중첩된 광 강도는 제9도(c)와 같이 보조 차광 패턴(14)에 의해 (-)진폭이 감쇠하여 임계지점을 초과하지 않으므로 웨이퍼에 불필요한 패턴이 형성됨을 방지한다.
이와같이 보조 차광 패턴(14)이 형성되었을 때 웨이퍼 표면에서 규격화한 광 에너지 분포는 제10도와 같다.
즉, 투광영역(11)에서는 (+)진폭의 광 에너지(0.8~0) 분포(I)를 갖으면, 4개의 투광영역에 의해 중첩되는 광에너지는 보조 차광 영역에 의해 감쇄되므로 인접한 고립 패턴 사이에서 (-)진폭의 광 에너지는 -0.2~-0.1 또는 -0.3~0의 분포(II,III)를 갖는다.
한편, 제11도느 본 발명 제2실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도이고, 제12도(a)~(c)는 제11도 S-A선상의 위상 반전 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도이며, 제13도(a)~(c)는 제11도 S-B1 및 S'-B2선상의 위상 반전 마스크 구조 단면 및 그에 따른 투광 특성도이고, 제14도는 본 발명 제2실시예에 따른 위상 반전 마스크의 광 강도 분포도이다.
본 발명 제2실시예의 위상 반전 마스크는 제1실시예의구조에서 제11도 및 제12도(a)와 같이 2개의 고립 패턴 사이에도 보조 차광 패턴(15)을 형성한 것이다. 따라서 2개의 고립 패턴 간에도 제12도(b) 및 제12도(c)와 같이 보조 차광 패턴(15)이 (-)진폭을 감소시키므로 보다 더 해상도를 향상시킨다.
여기서, 점선들은 보조 차광 패턴을 형성하지 않았을 때의 상태이고, 실선은 보조 차광 패턴(15)이 있을 때 광진폭이 감쇄된 효과이다.
본 발명 제2실시예의 위상 반전 마스크 제조방법은 제1실시예와 같으나 차광 패턴 수를 늘리는 것이고, 제13도는 본 발명 제1실시예와 같다.
그리고, 제14도는 제1보조 차광 패턴(14)과 제2보조 차광 패턴(15)들이 존재할 때 웨이퍼 표면에서 규격화한 광 에너지 분포로서, (-)진폭의 광 에너지가 보다 더 낮아진다.
또한, 제15도는 본 발명 제3실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도, 제16도(a)~(c)는 제14도 S-A선상의 위상 반전 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도이며, 제17도(a)~(c)는 제14도 S-B1 및 S'-B2선상의 위상 반전 마스크 구조 단면도 및 그에 따른 투광 특성도이고, 제18도는 본 발명 제3실시예에 따른 위상 반전 마스크의 광 강도 분포도이다.
본 발명 제3실시예의 위상 반전 마스크는 인접 고립 패턴 간의 수평, 수직 거리가 다른 경우로서, X축 단면 길이가 Y축 단면 길이 보다 짧을 때 보조 차광 패턴을 형성하는 방법이다.
즉, 제15도, 제16도(a)와 제17도(a)와 같이 2개의 고립 패턴 사이에는 보조 차광 패턴을 형성하지 않고 4개의 고립 패턴 중심에 보조 차광 패턴(16)을 형성한 것이다.
이 때 보조 차광 패턴(16)은 X축 방향은 길고 Y축 방향은 짧은 직 사각형 모양으로 형성한다. 이와같은 모양으로 보조 차광 패턴을 형성하는 이유는 인접하는 2개의 고립패턴에 의해 X방향에서 발생되는 1차 및 2차 사이드 로브(Side Lobe : (-)진폭성분)이 인접 Y방향에서 발생되는 1차 및 2차 사이드 로브(Side Lobe: (-)진폭성분)보다 강하기 때문이다.
따라서 제16도(b) 및 (c)와 같이 2개의 고립 패턴 사이에는 보조 차광 패턴이 형성되지 않아서 증폭된 (-) 진폭의 광 강도가 약간 높으나 임계 지점에 미치지 않으므로 불필요한 패턴은 형성되지 않는다.
그리고, 4개의 고립 패턴 중심부에서는 직사각형의 보조 차광 패턴이 형성되어 있으므로 제17도(b)와 (c)에서와 같이 보조 차광 패턴에 의해 중첩 광 강도가 분산되므로 광 에너지가 임계 지점 이하로 감소하여 불필요한 패턴이 형성되지 않는다.
여기서, 보조 차광 패턴이 없을 때의 굵은 점선, 정사각형의 보조 차광 패턴을 형성하였을 때는 일점 쇄선, 직사각형의 보조 차광 패턴(16)을 배치했을 때 실선으로 (-)진폭의 광 강도를 표시하였다.
따라서 인접 고립 패턴 간의 수평, 수직 거리가 다른 경우에는 직 사각형의 보조 차광 패턴을 형성하면 보다 더 효과적이다는 것을 알 수 있다.
제18도는 직사각형 보조 차광 패턴(16)이 존재할때의 광 에너지 분포로서, 실선은 (+)진폭을 갖는 광 강도이고 점선은 (-)진폭을 갖는 광 강도이다.
한편, 제19도는 본 발명 제4실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도이다.
본 발명 제4실시예의 위상 반전 마스크도 인접 고립 패턴 간의 수평, 수직 거리가 다른 경우로서, 특히 X축 단면 길이가 Y축 단면 길이 보다 짧을 때 보조 차광 패턴을 형성하는 방법이다.
이와같이 보조 차광 패턴(17)을 형성하여도 본 발명 제3실시예에서 설명한 바와 같이 보조 차광 패턴에 의해 중첩된 광 에너지를 임계 지점 이하로 감소시켜 불필요한 판턴을 형성하지 않는다.
또한, 제20도는 본 발명 제5실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도이다.
본 발명 제5실시예의 위상 반전 마스크는 제3 및 제4실시예와 마찬가지로 인접 고립 패턴 간의 수평, 수직 거리가 다른 경우로서, X축 단면 길이가 Y축 단면 길이 보다 짧을 때 보조 차광 패턴을 형성하는 방법이다.
즉, 제20도와 같이 도트형태(Dot Type)의 정사각형 보조 차광 패턴(18)을 X축 방향으로 복수개 형성한 것으로 도트간의 피치(Pitch)는 광원의 한계 해상 능력(R)이하로 한다.
여기서 광원의 한계 해상 능력(R)은 다음과 같다.
(K : 노광상수, λ: 파장, NA : 개구수)
한편, 제21도는 본 발명 제6실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도이고, 제22도는 본 발명 제7실시예의 위상 반전 마스크의 구조 평면도이다.
본 발명 제6 및 제7실시예의 위상 반전 마스크는 제3 및 제4, 제5실시예와 마찬가지로 인접 고립 패턴 간의 수평, 수직 거리가 다른 경우로서, X축 단면 길이가 Y축 단면 길이 보다 짧을 때 보조 투광 패턴을 형성하는 방법이다.
즉, 본 발명 제6실시예는 제3실시예에서 보조 차광 패턴(16) 대신에 4개의 고립 패턴 중앙부에 보조 투광 패턴(19)을 형성한 것으로, 제3실시예의 보조 차광 패턴(16)의 크기와 같이 위상 천이층(12)을 선택적으로 제거하여 보조 투광 패턴(19)을 형성한다.
그리고, 본 발명 제7실시예는 제5실시예에서 도트 형태의 보조 차광 패턴(18) 대신에 4개의 고립 패턴 중심부에 도트 형태의 보조 투광 패턴(20)을 형성한 것으로, 제5실시예의 보조 차광 패턴(18)크기와 같이 위상 천이층(12)을 선택적으로 제거하여 보조 투광 패턴(20)을 형성한다.
이때 제5실시예와 마찬가지로 도트간의 피치(Pitch)는 광원의 한계 해상 능력(R)이하로 한다.
이상에서 설명한 바와같은 본 발명의 위상 반전 마스크에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 위상 반전 마스크는 인접한 고립 패턴들 간에 보조 차광 패턴 또는 보조 투광 패턴을 형성하므로 (-)진폭의 보강 간섭을 상쇄시켜 불필요한 패턴이 형성되는 것을 방지한다.
둘째, 인접 고립 패턴 간의 수평, 수직거리가 다를 때에도 각각의 형태에 상응하여 보조 차광 패턴 또는 보조 투광 패턴을 배치하면 (-)진폭의 보강 간섭을 상쇄시켜 불필요한 패턴이 형성됨을 방지할 수 있다.
셋째, 상기에서와 같이 불필요한 패턴이 형성됨이 방지 되므로 노광 마진을 증가시켜 과도 노광 공정을 가능하게 한다.

Claims (14)

  1. 투광성 기판을 준비하는 단계, 상기 투광성 기판상에 위상 천이층을 형성하는 단계, 상기 위상 천이층을 선택적으로 제거하여 복수개의 투광영역을 갖는 하트-톤 마스크를 형성하는 단계, 그리고, 상기 투광영역중 서로 인접한 4개 이상의 투광영역이 중첩되는 부분의 상기 위상 천이층상에 적어도 하나의 보조 차광 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보조 차광 패턴의 중심은 투광영역들의 간격에 대해 1/2되는 곳에 설치하여 1개의 광 강도 피크(peak)를 2개로 나누는 선폭의 보조 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 제조방법.
  3. 투광성 기판을 준비하는 단계, 상기 투광성 기판상에 위상 천이층을 형성하는 단계, 그리고, 상기 위상 천이층을 선택적으로 제거하여 적어도 둘의 투광영역을 형성함과 동시에 상기 투광영역 사이의 보강 간섭을 방지하기 위해 복수개의 보조 투광 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 투광성 기판은 유리로 형성함을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 위상 천이층은 6%~30%의 투과율을 갖도록 형성함을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 제조방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 보조 투광 패턴은 타원형, 사각형, (+)형 또는 복수개의 도트 형태로 형성함을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 제조방법.
  7. 투광성 기판, 상기 투광성 기판상에 복수개의 투광영역을 갖고 형성되는 위상 천이층, 그리고, 상기 투광영역중 서로 인접한 4개 이상의 투광영역이 중첩되는 부분의 상기 위상 천이층상에 형성되는 복수개의 보조 차광 패턴을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 구조.
  8. 제7항에 있어서, 상기 보조 차광 패턴은 타원형, 사각형, (+)형 또는 복수개의 도트 형태로 형성됨을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 구조.
  9. 제7항에 있어서, 상기 보조 차광 패턴은 인접한 투광영역 간의 거리에서 X축 거리가 Y축 거리보다 짧을 경우는 Y축 보다 X축이 더 길도록 형성됨을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 구조.
  10. 제9항에 있어서, 상기 보조 차광 패턴이 직사각형의 (+)자 모양으로 형성됨을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 구조.
  11. 투광성 기판, 상기 투광성 기판상에 형성되며 복수개의 투광영역을 갖는 위상 천이층, 상기 복수개의 투광영역중 4개 이상의 투광영역의 중첩되는 부분에 광의 보강 간섭을 방지하기 위하여 형성된 복수개의 보조 투광 패턴을 갖는 위상 천이층을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 구조.
  12. 제11항에 있어서, 상기 보조 투광 패턴은 타원형, 사각형, (+)형 또는 복수개의 도트 형태로 형성됨을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 구조.
  13. 제11항에 있어서, 상기 보조 투광 패턴은 인접한 투광영역간의 거리에서 X축 거리가 Y축보다 짧을 경우는 Y축보다 X축이 더 길도록 형성됨을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 구조.
  14. 제13항에 있어서, 상기 투광 패턴이 직 사각형의 (+)자 모양으로 형성됨을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 구조.
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