KR100187664B1 - 중첩 패턴 형성용 마스크 제조방법 - Google Patents

중첩 패턴 형성용 마스크 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 미세패턴 형성시 사용되는 중첩패턴 형성용 마스크의 제조방법에 관한 것으로, 다수의 크롬 패턴을 형성하되, 상기 크롬 패턴간의 스페이스 크기가 크롬패턴 선폭:스페이스 영역 폭=3:5의 비율이 되게 형성하고, 빛이 투과될 스페이스 부분에 위상반전물질 및 기타 보조 패턴을 첨가하여 노광 빛 컨트라스트가 스페이스 가장자리에서 최대가 되는 양호한 컨트라스트를 얻을 수 있는 중첩패턴 형성용 마스크의 제조방법에 관해 기술된다.

Description

중첩 패턴 형성용 마스크 제조방법
제1도는 종래의 중첩패턴 형성용 마스크의 일측단면도.
제2도는 본 발명에 의한 중첩패턴 형성용 마스크의 일측단면도.
제3도는 본 발명의 마스크를 투과한 노광 빛의 강도 컨트라스트 곡선을 도시한 그래프.
제4도는 제2도의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 11 : 마스크 2, 12 : 석영기판
3, 13 : 크롬패턴 4, 14 : 위상반전물질
15 : 보조패턴
본 발명은 반도체 소자의 중첩 패턴 형성용 마스크 제조방법에 관한 것으로, 특히 0.25∼0.2μm급 초고집적 반도체 소자를 제조하기 위한 리소그래피(Lithography) 제조공정시 포토 마스크 장치의 중첩 패턴 형성용 마스크 제조방법에 관한 것이다.
종래의 중첩패턴 형성용 마스크의 일측단면을 도시한 제1도를 참조하면, 종래의 중첩패턴 형성용 마스크(1)는 석영기판(2)상에 패턴선폭 α를 갖는 다수의 크롬 패턴(3)을 형성하고, 상기 크롬 패턴(3)간의 스페이스는 상기 패턴선폭 α를 기준으로 그 폭이 3α가 되도록 형성하고, 상기 3배수 크기의 스페이스 영역에 투과되는 노광 공간상 강도 분포의 패턴 가장자리(Edge)쪽 강도를 키우기 위하여 스페이스 중앙에 위상반전물질이나 기타 반투명물질(4)을 부착하여 중첩패턴 형성용의 이상적인 강도 분포곡선을 이루도록 제조하였다.
그러나, 상기와 같이 크롬 패턴선폭:스페이스 영역폭=1:3인 중첩패턴 형성용 마스크는 빛이 투과되는 스페이스 영역이 좁아 충분한 노광 강도 이미지 분포곡선을 자유로히 조절하기가 어려운 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 중첩패턴 형성용 마스크를 크롬 패턴선폭:스페이스 영역폭=3:5로 하고, 빛이 투과될 스페이스 부분에 위상반전물질 및 기타 보조 패턴을 첨가한 중첩패턴 형성용 마스크를 제조하여, 이를 사용한 중첩노광법에 의해 반도체 소자의 분해능 이하의 미세패턴을 형성할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 중첩패턴 형성용 마스크 제조방법은 석영기판(12)상에 소정의 크롬패턴(13)을 다수 형성하되, 상기 크롬패턴(13)간의 스페이스 크기가 크롬패턴선폭:스페이스 영역폭=3:5가 되도록 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 스페이스 영역폭의 중심부분에 소정의 폭을 갖는 위상반전 물질(14)을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 위상반전물질(14) 양측부에 보조패턴(15)을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
제2도는 본 발명의 중첩패턴 형성용 마스크의 일측 단면도이고, 제3도는 본 마스크를 투과한 노광 빛의 강도 컨트라스트 곡선을 도시한 그래피이며, 제4도는 제2도의 평면을 도시한 것이다.
본 발명의 마스크(1)는 석영기판(12)상에 패턴선폭 3α를 갖는 다수의 크롬 패턴(13)을 형성하되, 상기 크롬 패턴(13)간의 스페이스의 크기가 5α가 되도록 형성한다. 여기서 α는 임의의 크기로서 본 발명의 실시예의 설명을 명확하게 하기 위해 α=0.2μm로 하여 기술하면, 크롬 패턴(13)의 선폭은 0.6μm가 되고, 스페이스의 크기는 1μm가 된다.
상기 스페이스 중심부분에 가능한한 낮은 분포강도가 되게하기 위하여 소정의 폭 n을 갖는 위상반전물질(14) 예를들어 SOG 또는 10%투과 크롬등을 형성하고, 상기 위상반전물질(14) 양측부에 소정의 폭 m을 갖는 보조패턴(15) 예를들어 반투명 물질 또는 완전차단물질을 형성한다. 상기에서 위상반전물질(14)의 폭 n은 0.1 ∼0.4μm이고, 보조패턴(15)의 폭 m은 0.1∼0.2μm이다. 그리고 크롬패턴(13)과 보조패턴(5)사이의 폭 l은 0.15∼0.3μm이다.
상기한 본 발명의 마스크(11)를 통과한 빛의 노광 컨트라스트 곡선을 도시한 제4도와 같이 크롬패턴(13)과 보조패턴(15)사이에서 강도가 제일높고, 위상반전물질(14) 및 보조패턴(15)에서 낮은 분포의 강도곡선이 나타난다. 즉, 이러한 곡선특성을 갖는 본 발명의 마스크(11)를 이중 중첩하여 사용하면 분해능 이하의 미세 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 크롬패턴선폭:스페이스 영역 폭=3:5로 형성하고, 상기 스페이스 영역 폭 중심부분에 효율적인 위상반전물질 및 기타 보조패턴을 소정의 폭으로 형성한다.
상술한 바에 의거한 본 발명의 중첩패턴 형성용 마스크는 양호한 컨트라스트를 얻을 수 있어 이를 사용한 중첩노광법으로 반도체 소자의 미세패턴을 분해능 이하로 형성할 수 있고, 축소노광장치를 이용하여 I-라인(λ=365nm)으로 0.1μm의 실용해상도, G-라인(λ=436nm)으로 0.25μm 패턴을 형성할 수 있다.

Claims (3)

  1. 중첩패턴 형성용 마스크 제조방법에 있어서, 석영기판(12)상에 소정의 크롬패턴(13)을 다수 형성하되, 상기 크롬패턴(13)간의 스페이스 크기가 크롬패턴선폭:스페이스 영역폭=3:5가 되도록 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 스페이스 영역폭의 중심부분에 소정의 폭을 갖는 위상반전 물질(14)을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 위상반전물질(14) 양측부에 보조패턴(15)을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위상반전물질(14)과 그 양측부에 형성된 보조패턴(15)의 폭은 노광 및 컨트라스크가 스페이스 가장자리에서 최대, 중심부분에서 낮은 강도를 이루도록 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위상반전물질(14)은 SOG 또는 10% 투과 크롬이고, 상기 보조패턴(15)은 반투명 물질 또는 완전차단물질인 것을 특징으로 하는 마스크 제조방법.
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