KR100206984B1

KR100206984B1 - 위상반전 마스크장치

Info

Publication number: KR100206984B1
Application number: KR1019970005131A
Authority: KR
Inventors: 한오석
Original assignee: 구본준; 엘지반도체주식회사
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 1999-07-01
Also published as: KR19980068506A

Abstract

본 발명은 위상반전 마스크장치에 관한 것으로, 종래의 위상반전 마스크장치는 그 제조공정시에 위상반전층의 폭 및 두께를 정확히 제어하기가 어렵고, 그 구조상 위상반전층이 적은 부분으로 형성되어 있어 위상반전으로 인한 해상력의 증가가 5 내지 10%밖에 되지 않아 그 제조비용에 따른 효과를 기대할 수 없어 실용화가 되지 못하는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 입사되는 빛을 투과시키는 기판과; 상기 기판의 하부에 형성한 염원하는 반도체소자의 패턴과 동일게 형성되어 빛을 차단하는 주차광층과; 상기 주차광층의 양측면으로부터 소정간격 이격되어, 소정의 폭을 갖도록 형성한 다수의 보조차광층과; 일측 주차광층의 우측 마지막에 위치하는 보조차광층과 타측 주차광층의 좌측 마지막에 위치하는 보조차광층의 사이에 교번하여 형성함과 아울러 상기 일측 주차광층과 일측 주차광층의 좌측 마지막에 위치하는 보조차광층의 사이에 노출된 기판 및 타측 주차광층과 그 타측 주자광층의 우측 마지막에 위치하는 보조차광층의 사이에 노출된 기판에 형성한 위상반전층으로 구서오디어 상기 보조차광층의 사이에 위상반전층이 형성된 부분 및 서로 다른 주차광층의 측면에 형성한 보조차광층의 사이에 형성된 위상반전층을 통해서 투과되는 빛은 그 위상이 상보적으로 반전시켜 위상반전 마스크장치를 투과한 빛의 공간주파수 변조 량을 증가시킴으로써, 해상력을 증가시키는 효과가 있다.

Description

위상반전 마스크장치

본 발명은 위상반전 마스크장치에 관한 것으로, 특히 보조차광층을 형성하여 그 해상력 및 초점심도를 향상시키는데 적당하도록 한 위상반전 마스크장치에 관한 것이다.

일반적으로, 그 집적도를 향상시킨 반도체소자를 제조하기 위해서는 해상력 및 촛점심도를 향상시킨 마스크가 필수적이며, 이와 같은 해상력 및 초점심도가 뛰어난 위상반전 마스크장치의 기술개발이 진행되고 있으며, 이와 같은 종래의 위상반전 마스크장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래 위상반전 마스크장치 일실시예의 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 석영유리 또는 유리기판(1)과; 상기 유리기판(1)의 하부에 염원하는 반도체소자의 패턴과 동일하게 형성되어 입사되는 빛을 차단하는 크롬막(2)과; 상기 크롬막(2)의 측면 및 하부에 형성되어 입사되는 빛의 위상을 180도 반전시키는 위상반전층(3)으로 구성되며, 또한 제2도는 종래 위상반전 마스크장치의 다른 실시예의 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 입사되는 빛을 투과시키는 석영유리 또는 유리기판(1)과; 상기 유리기판(1)의 하부에 염원하는 반도체소자의 패턴과 동일하게 형성되어 입사되는 빛을 차단하는 주차광층(2)과; 상기 주차광층(2)의 양측면에 형성되어 입사되는 빛의 위상을 180도 반전시키는 위상반전층(3)으로 구성되고, 제3도는 종래 위상반전 마스크장치의 다른 실시예의 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 석영유리 또는 유리기판(1)과; 상기 유리기판(1)의 하부에 염원하는 반도체소자의 패턴과 동일하게 형성되어 입사되는 빛을 차단하는 주차광층(2)과; 상기 주차광층(2)의 측면 및 하부가장자리에 형성되어 입사되는 빛의 위상을 180도 반전시키는 위상반전층(3)으로 구성되며, 제4도는 종래 위상반전 마스크장치의 또 다른 실시예의 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 석영유리 또는 유리기판(1)과; 상기 유리기판(1)의 하부에 염원하는 반도체소자의 패턴과 동일하게 형성되어 입사되는 빛을 차단하는 주차광층(2)과; 상기 주차광층(2)의 하부에 형성되며, 그 크기가 상기 주차광층(2)보다 크게 형성되어 입사되는 빛의 위상을 180도 반전시키는 위상반전층(3)으로 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 종래 위상반전 마스크장치의 동작을 설명한다.

제5도는 종래 위상반전 마스크의 동작설명도로서, 이에 도시한 바와 같이 기판(1)을 투과하는 빛은 큰 에너지를 갖은 체로 통과하며, 위상반전층(3)을 통과하는 빛은 그 위상이 반전되고, 상기 기판(1)을 투과하는 빛의 에너지보다는 작은 에너지를 갖게된다. 또한, 상기 염원하는 반도체소자의 패턴인 주차광층(2)의 측면에 형성되는 위상반전층(3)의 두께 및 폭(d)은 광원의 파장(λ) 및 상기 위상반전층(3)을 형성하는 위상반전물질의 굴림계수(n)에 따라 결정되며, 그 관계는 다음의 식 1과 같다.

상기의 식 1에 따라 제조되는 위상반전층(3)의 두께 및 폭(d)이 결정되나, 공정 시에 이 위상반전층(3)의 두께 및 폭(d)을 정확한 값으로 형성하는 것은 매우 어려운 일이다.

또한, 상기와 같은 구성의 위상반전 마스크장치를 사용하여 반도체소자의 패턴을 형성할 때는 상기 석영유리 또는 유리기판(1)을 통과한 빛의 위상이 0도라고 가정하면, 상기 위상반전층(3)을 통과한 빛의 위상은 180도로 반전되며, 그 해상도는 위상반전층(3)을 통과하여 그 위상이 반전된 빛의 세기에 따라 증가 또는 감소하게 된다.

상기한 바와 같이 종래의 위상반전 마스크는 그 제조공정시에 위상반전층의 폭 및 두께를 정확히 제어하기가 어렵고, 그 구조상 위상반전층이 적은 부분으로 형성되어 있어 위상반전으로 인한 해상력의 증가가 5 내지 10% 밖에 되지 않아 그 제조비용에 따른 효과를 기대할 수 없어 실용화가 되지 못하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 위상반전층의 폭 및 두께를 정확히 제어하며, 그 해상력을 증가시킨 위상반전 마스크장치의 제공에 그 목적이 있다.

제1도는 종래 위상반전 마스크장치 일실시예의 단면도.

제2도는 종래 위상반전 마스크장치 일실시예의 단면도.

제3도는 종래 위상반전 마스크장치 일실시예의 단면도.

제4도는 종래 위상반전 마스크장치 일실시예의 단면도.

제5도는 제4도의 동작설명도.

제6도는 본 발명에 의한 위상반전 마스크장치의 단면도.

제7도는 본 발명에 의한 위상반전 마스크장치의 동작설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 2 : 주차광층

3 : 위상반전층 4 : 보조차광층

상기와 같은 목적은 유리기판에 크롬 등의 주차광층을 염원하는 반도체소자 패턴과 동일하게 형성함과 동시에 그 주차광층의 좌우 측에 입사되는 빛의 파장의

이하의 간격으로, 입사되는 빛이 갖는 파장의

이상의 폭을 갖는 다수의 보조차광층을 형성한 후, 그 보조차광층간, 보조차광층과 주차광층의 일측면간에 위상반전물질로 위상반전층을 형성함으로써 달성되는 것으로, 이와 같은 본 발명에 의한 위상반전 마스크장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제6도는 본 발명에 의한 위상반전 마스크장치의 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 입사되는 빛을 투과시키는 석영유리 또는 유리기판(1)과; 상기 석영유리 또는 유리기판(1)의 하부에 형성한 염원하는 반도체소자의 패턴과 동일한 주차광층(2)과; 상기 주차광층(2)의 양측면으로부터 투과되는 빛이 갖는 파장의

이하로 각각 이격되어 투과되는 빛이 갖는 파장의

이상의 폭을 갖도록 형성된 세개의 보조차광층(4)과; 상기 보조차광층(4)간 및 주차광층(2)과 보조차광층(4)의 이격된 부분에 교대로 형성한 위상반전층(3)으로 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 위상반전 마스크장치의 동작을 설명한다.

제7도는 본 발명에 의한 위상반전 마스크장치의 동작설명도로서, 이에 도시한 바와 같이 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 위상반전 마스크장치에 빛을 투과시키면 상기 보조차광층(4)의 사이에 노출된 석영유리 또는 유리기판(1)에는 적은 에너지의 빛이 투과되고, 그 보조차광층(4)의 사이에 위상반전층(3)이 형성된 부분에서는 상기 보조차광층(4)의 사이에 노출된 석영유리 또는 유리기판(1)을 투과하는 빛의 에너지와 동일하고, 그 위상이 반전된 빛이 투과된다. 또한, 상기 서로 다른 주차광층(2)의 측면에 형성한 보조차광층(4)의 사이에 노출된 유리기판(1)을 통해서는 큰 에너지의 빛이 투과되고, 서로 다른 주차광층(2)의 측면에 형성한 보조차광층(4)의 사이에 형성된 위상반전층(3)을 통해서는 상기 주차광층(2)의 측면에 형성한 보조차광층(4)의 사이에 노출된 유리기판(1)을 통해 입사되는 빛과 에너지가 동일하며, 위상이 반전된 빛이 투과된다. 이에 따라 상기 보조차광층(4)의 사이에 위상반전층(3)이 형성된 부분 및 서로 다른 주차광층(2)의 측면에 형성한 보조차광층(4)의 사이에 형성된 위상반전층(3)을 통해서 투과되는 빛은 그 위상이 상보적으로 반전되어 위상반전 마스크장치를 투과한 빛의 공간주파수 변조량이 증가하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 위상반전 마스크장치는 염원하는 반도체소자의 패턴인 주차광층의 측면에 보조차광층을 형성하고, 그 보조차광층간 및 주차광층과 보조차광층사이에 위상반전층을 교대로 형성하여 상기 보조차광층의 사이에 위상반전층이 형성된 부분 및 서로 다른 주차광층의 측면에 형성한 보조차광층의 사이에 형성된 위상반전층을 통해서 투과되는 빛은 그 위상이 상보적으로 반전시켜 위상반전 마스크장치를 투과한 빛의 공간주파수 변조량을 증가시킴으로써, 해상력을 증가시키는 효과가 있다.

Claims

입사되는 빛을 투과시키는 기판과; 상기 기판의 하부에 형성한 염원하는 바도체소자의 패턴과 동일하게 형성되어 빛을 차단하는 주차광층과; 상기 주차광층의 양측면으로부터 소정간격 이격되어, 소정의 폭을 갖도록 형성한 다수의 보조차광층과; 일측 주차광층의 우측 마지막에 위치하는 보조차광층과 타측 주차광층의 좌측 마지막에 위치하는 보조차광층의 사이에 교번하여 형성함과 아울러 상기 일측 주차광층과 일측 주차광층의 좌측 마지막에 위치하는 보조차광층의 사이에 노출된 기판 및 타측, 주차광층과 그 타측 주차광층의 우측 마지막에 위치하는 보조차광층의 사이에 노출된 기판에 형성한 위상반전층으로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 위상반전 마스크장치.
제1항에 있어서, 기판은 석영유리기판 또는 유리기판으로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 위상반전 마스크장치.
제1항에 있어서, 보조차광층은 주차광층의 양측면으로부터 투과되는 빛이 갖는 파장의
이하로 이격되도록 구성하며, 각각의 보조차광층 또한 투과되는 빛이 갖는 파장의
이하로 각각 이격되도록 구성된 것을 특징으로 하는 위상반전 마스크장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 보조차광층은 투과되는 빛이 갖는 파장의
이상의 폭을 갖도록 형성하여 된 것을 특징으로 하는 위상반전 마스크장치.