KR100205345B1 - 엑스-레이 마스크의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엑스-레이 마스크에 관한 것으로 특히, 마스크의 신뢰성을 얻도록 한 엑스-레이 마스크의 제조방법에 관한 것이다.
이와같은 본 발명의 엑스-레이 마스크의 제조방법은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판상에 맴브레인을 형성하는 단계; 상기 기판의 하측에 마스크 물질을 형성하고 패터닝하여 일정영역의 기판을 노출시키는 단계; 상기 맴브레인상에 제1절연막과 납 및 제2절연막을 차례로 형성하는 단계; 상기 제2절연막과 납을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하여 형성함에 그 특징이 있다.
Description
본 발명은 엑스-레이 마스크에 관한 것으로 특히, 마스크의 신뢰성을 얻도록 한 엑스-레이 마스크의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 기술이 발달함에 따라 리소그래피의 기술도 많은 발전을 거듭해 왔다. 원리적으로는 접촉 인쇄술(Contact Printing), 근거리 인쇄술(Proximity Printing) 방식에서 투사 인쇄술(Projection Printing) 방식으로 더 나아가서는 위상 쉬프트(Phase Shift) 방식으로 발전해 왔다.
현재 전자선(e-beam)리소그래피 기술이 상당히 활성화 되어 있으나 생산성(Throughput)이 작아 계속 연구용, 마스크 제작용, 주문형 반도체 제작용 등 특수 목적용으로 머무를 것으로 예상된다.
이에 반하여 엑시머 레이저나 엑스-레이를 이용한 리소그래피 기술은 미세 패턴의 형성이 가능하고, 생산성이 크다는 측면에서 차세대 리소그래피 기술로 등장하고 있으나 아직 어느 기술이 사용될지는 의문이다.
먼저, 엑시며 레이저 리소그래피 기술은 근본적으로 광 리소그래피 기술의 연장 선상에 있으므로, 신기술 채택에서 오는 여러 가지 문제점을 최소화할 수 있는 장점을 가지고 있으나 아직 안정되지 못한 광원과 층간 정렬도 그리고 작은 촛점심도 등이 문제로 남아 있다.
반면 엑스-레이 리소그래피 기술은 고 분해능력과 큰 촛점심도 그리고 엑스-레이가 유기먼지에서도 사용하는 재료(예를 들어 W,Ta,TiW 등)를 스퍼터닝(Sputtering) 방식으로 엑스(X)-선 마스크(Mask)의 흡수기(Absorber)를 형성하였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 엑스-레이 마스크의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1a - 도1c는 종래의 엑스-레이 마스크의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.
먼저, 도1a에 도시된 바와같이 실리콘 기판(11)상에 실리콘 카바이드(SiC)막(12)을 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법으로 형성한다. 이어, X-선의 창을 형성하기 위한 제1 감광막(13)을 상기 실리콘 기판(11) 하측에 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 상기 제1 감광막(13)을 패터닝(Pattering)한다.
그리고 상기 패터닝된 제1 감광막(13)을 마스크로 하여 KOH 용액에서 습식식각(Wet Etch)으로 상기 실리콘 카바이드막(12)이 노출될 때까지 상기 실리콘 기판(11)을 선택적으로 제거한다.
도1b에 도시된 바와같이 상기 실리콘 카바이드막(12)상에 스퍼터닝 방식으로 ITO(Indium Tin Oxide)층(14)을 형성하고, 상기 ITO층(14)상에 스퍼터닝 방식으로 X-선 흡수율이 높은 텅스텐(W)이나 탄탈(Ta)을 7000Å 두께로 증착하여 흡수층(Absorber)(15)을 형성한다.
그리고 상기 흡수층(15)상에 에칭 선택비가 높은 산화막(Al2O3)(16)을 형성하고, 상기 산화막(16)상에 제2 감광막(17)을 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 패터닝하고, 상기 패터닝된 제2 감광막(17)을 마스크로 하여 상기 산화막(16)을 패터닝한다.
도1c에 도시된 바와같이 상기 제2 감광막(17)을 제거하고, 상기 패터닝된 산화막(16)을 마스크로 하여 X-선 흡수층(15)을 선택적으로 제거하고, 상기 X-선 흡수층(15)의 잔류 스트레스를 완화하기 위하여 열처리를 진행한다.
그러나 이와같은 종래의 엑스-레이 마스크의 제조방법에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 흡수기의 재료가 깨지기 쉽기 때문에 막(Nembrance)에 코팅(coating)한 상태에서 매우 큰 크기의 스트레스(Stress)를 막에 인가 하게 되었고, 상기 스트레스를 완화하기 위하여 조절하기 힘든 특정증착 조건을 필요로 하고, 또한 별도의 열처리를 진행하여야 한다.
둘째, 열처리시에는 막이 변형되는 현상이 발생되어 마스크의 신뢰성을 저하시키고, 패턴(Pattern)을 왜곡시킨다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 X-선 흡수성이 큰 물질을 흡수층으로 사용하여 마스크의 신뢰성을 향상시키고, 정확한 패턴을 형성할 수 있도록 한 엑스-레이 마스크의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
제1a도-제1c도는 종래의 엑스-레이 마스크의 제조방법을 나타낸 공정단면도.
제2a도-제2c도는 본 발명의 엑스-레이 마스크의 제조방법을 나타낸 공정단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 실리콘 기판 22 : 실리콘 카바이드
23 : 제1 감광막 24 : ITO막
25 : X-선 흡수층 26 : 산화막
27 : 제2 감광막
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엑스-레이 마스크의 제조방법은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판상에 맴브레인을 형성하는 단계; 상기 기판의 하측에 마스크 물질을 형성하고 패터닝하여 일정영역의 기판을 노출시키는 단계; 상기 맴브레인상에 제1절연막과 납 및 제2절연막을 차례로 형성하는 단계; 상기 제2절연막과 납을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 엑스-레이 마스크의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2a - 도2c는 본 발명의 엑스-레이 마스크의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.
먼저, 도2a에 도시된 바와같이 실리콘 기판(21)상에 실리콘 카바이드(SiC)막(22)을 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법으로 형성한다. 이어, X-선의 창을 형성하기 위한 제1 감광막(23)을 상기 실리콘 기판(21) 하측에 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 상기 제1 감광막(23)을 패터닝(Pattering)한다.
그리고 상기 패터닝된 제1 감광막(23)을 마스크로 하여 KOH 용액에서 습식식각(Wet Etch)으로 상기 실리콘 카바이드막(22)이 노출될 때까지 상기 실리콘 기판(21)을 선택적으로 제거한다.
도2b에 도시된 바와같이 상기 실리콘 카바이드막(22)상에 스퍼터닝 방식으로 ITO(Indium Tin Oxide)층(24)을 형성하고, 상기 ITO층(24)상에 스퍼터닝 방식으로 X-선 흡수율이 높은 납(Pb)을 4000Å 두께로 증착하여 X-선 흡수층(Absorber)(25)를 형성한다.
여기서 상기 ITO층(24)은 이후에 형성되는 흡수층(25)의 패턴을 형성할 때 에칭 스톱퍼(Etching Stopper)로 쓰이고, 동시에 X-선의 안티-리프레이션(Anti-Reflection)층으로 사용된다.
그리고 상기 X-선 흡수층(25)상에 에칭 선택비가 높은 하드 마스크(Hard Mask)용 산화막(예를 들어(Al2O3,SiO2)(26)을 형성하고, 상기 산화막(26)상에 제2 감광막(27)을 도포한 후, 일렉트론 비임 리소그래피(e-beam Lithography) 기술을 이용하여 소정의 형태로 패터닝하고, 상기 패터닝된 제2 감광막(27)을 마스크로 하여 상기 산화막(26)을 패터닝한다.
도2c에 도시된 바와같이 상기 제2 감광막(27)을 제거하고, 상기 패터닝된 산화막(26)을 마스크로 하여 X-선 흡수층(25)을 선택적으로 제거하여 본 발명의 엑스-레이 마스크를 형성한다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 엑스-레이 마스크의 제조방법에 있어서 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, X-선 흡수성이 좋은 납(Pb)을 흡수층으로 사용하기 때문에 흡수층의 두께를 낮출 수 있다.
둘째, 흡수층이 깨지지 않으므로써 흡수층 형성후 막에 스트레스(Stress)를 주지 않기 때문에 투과성이 좋아 미세한 패턴을 형성할 수 있다.
셋째, 스트레스를 완화하기 위하여 열처리 공정을 하지 않기 때문에 공정이 간소하다.
Claims (6)
- 기판을 준비하는 단계; 상기 기판상에 맴브레인을 형성하는 단계; 상기 기판의 하측에 마스크 물질을 형성하고 패터닝하여 일정영역의 기판을 노출시키는 단계; 상기 맴브레인상에 제1절연막과 납 및 제2절연막을 차례로 형성하는 단계; 상기 제2절연막과 납을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 하는 엑스-레이 마스크의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1절연막은 ITO층으로 형성함을 특징으로 하는 엑스-레이 마스크의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 납은 흡수층으로써 4000Å 두께로 형성함을 특징으로 하는 엑스-레이 마스크의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제2절연막은 Al2O3,SiO2중 적어도 어느 하나를 스퍼터닝으로 형성함을 특징으로 하는 엑스-레이 마스크의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1절연막은 에칭 스톱퍼층을 사용함을 특징으로 하는 엑스-레이 마스크의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제2절연막과 선택적으로 제거하는 단계는 상기 제2절연막상에 감광막을 도포하는 단계; 상기 감광막을 일렉트론 비임 리소그래피(e-beam Lithography) 기술을 이용하여 소정의 형태로 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 감광막을 마스크로 하여 제2절연막을 선택적으로 제거하는 단계; 상기 감광막을 제거하고 제2절연막을 마스크로 하여 납을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 하는 엑스-레이 마스크의 제조방법.
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