KR100211624B1 - 초미세 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

기존의 패턴 윤곽 조사를 위한 위상 지연의 다수값을 제공하는 위상 마스크의 합당한 제조는 2단계 절차를 따른다. 이러한 마스크는 종래의 2진값 마스크에 의해 제공값에 비례하여 최종 디바이스 제조에서 개선을 제공한다. 디바이스 피쳐 정보의 도입과 일치하여 실행되는 제1단계에서, 적합한 사이즈 및 분포의 애퍼튜어는 관련 마스크층에서 만들어지고, 제2단계에서 이 애퍼튜어를 둘러싼 재료는 백플로우 충전이 이루어지게 가열된다. 결과층을 얇게하는 것은 위상 지연의 소망 국부 변화를 도입하는 정도이다.

Description

초미세 디바이스 제조 방법

제1(a)도, 제1(b)도, 제1(c)도는 기판과 레지스트를 이루는 2층 본체 영역이 공핍(애퍼튜어에 의해)에 의해 직접 정형되는 구조에 관한 것으로서, 소모 영상을 제조하며, 최종 마스크를 제조하기 위한 플로우에 의해 수행되는 도면.

제2(a)도 내지 제2(d)도는 재료 플로우에 의해 다시 수행되는 레지스트에서 기저 재료층 까지의 현상 소모 영상 투과(transfer)에 제공되는 제1(a)도 내지 제1(c)도와 유사한 도면.

제3(a)도 내지 제3(c)도는 패턴화된 윤곽층상에 퇴적된 바와 같이 첨가된 재료로 최종 구조가 구성되고 일차적으로 마스크 패턴을 남기기 위하여 제거되거나 이러한 퇴적 재료에 종속하는 마스크의 제조를 도시한 도면.

제4(a)도 내지 제4(b)도는 이미 명로/역흐름층상에 퇴적이 행해지며, 확산을 야기하고 이러한 재료층을 포화하는 금속 증발에 따르는 반사 모드 마스크의 제조를 도시하고 호스트층 재료가 단지 금속만이 남아있도록 제거되는 것에 따르는 반사 모드 마스크의 제조를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 기판 11 : 레지스트층

12 : 피쳐홀 13 : 필러

본 발명은 소규모 디바이스의 제조에 관한 것으로서, 예를들어 이러한 제조에 사용되는 초미세 설계룰을 이용한 집적 회로 및 장치/툴에 관한 것이다. 함축되는 것은 광범위하며, 주요한 내용은 영상질을 개선하기 위해 위상 마스크(phase mask)의 리소그래픽 윤곽-사용에 관한 것이다. 현재 사용된 윤곽 에너지, 예를 들어 자외선 근방의 스펙트럼에 의거하거나 단파장, 예를들어 디프 자외선(deep ultraviolet) 또는 X선 스펙트럼에 의거하거나 간에, 리소그래픽 윤곽에서의 개선은 그 범위를 또다른 미세화를 허용하는 범위까지 확장한다. 초대규모 집적 회로의 제조-초미세 설계룰을 수립하기 위한 전자적 또는 광학적 그리고 하이브리드-가 고려된다.

발단에서 현재까지 대규모 집적의 계도가 잘알려져 있다. 설계룰을 수립하기 위한 현재의 1-2메가비트 칩 또는 1이하의 전개는 최종 산물을 표현하지 않는다. 리소그래픽 명료도가 역할을 담당해 왔으며 차후도 중요한 역할을 할 것이다. 종래 기술의 디바이스 제조는 자외선 근방(예, 파장 =3650A 머큐리 I 라인) 조사(near-ultraviolet radiation)사용에 종속한다. 차세대 디바이스에 대한 광범위한 노력은 여전히 단파장의 조사 (강도깊은 UV 스펙트럼, 예를들어 파장 λ = 2480A-크립톤 불화물 엑사이머 레이저 라인(krypton fluoride excimer laser line)의 스펙트럼내 조사)에 종속한다. 여전히 소설계 룰을 지향하는 진보적인 작업이 X-선 스펙트럼에서의 전자기 에너지 또는 선택적으로 등가 감소 파장의 가속 전자조사를 고려한다.

경쟁 노력이 현재 사용되는 UV 윤곽 조사 능력을 확장하기 위하여 추구되고 있다. IEEE Trans. Electron Devices ED-29(12)권 1828 페이지(1982년)에서 M.D.Levenson 등에 의해서 설명한 바와 같이, 그리고 1990년 12월 12일자 뉴욕타임즈 사설에서 검토한 바대로, 설계룰 한정 d엣지 분해는 위상 마스크(phase mask)의 사용에 의해 축소된다. 위상 마스크란 선택 마스크 영역을 통해 전사된 바와같이 조사의 상대 위상을 이동하도록 설계적으로 제공된 마스크이다. 임팩트는 양면이다. 즉, (1) 불투명 형태의 마스크를 필요로 하는 통상 디바이스 제조에 응용되고 (2) 투명 마스크를 필요로 하는 제조에 응용되는데, 이는 상이한 위상 지연의 투명 마스크 영역간과 같이 간섭을 야기하는 다크 라인 영상(dark-line imaging)으로 이루어진 불투명 마스크 형태를 배제한다. 양 경우에 있어서, 위상 마스크를 사용함으로써 피쳐 엣지에서 회절 분사 조사의 위상 상쇄로 인한 확장으로 사용된 특정 파장 능력을 일반적으로 초월한다고 생각하는 설계까지 확장한다. 양예에 있어서, 180위상 변이 영역에 대한 설비가 만들어진다. 즉 인접 또는 엣지 한정 마스크 영역의 필수부 영역이 만들어진다.

위상 마스킹은 전통적 상업 고려에 따른 약속을 고려하고 있다. 위상 마스킹으로 현장치 및 처리를 이용하여 차세대 디바이스의 제조를 가능케 한다. 대체 장비 단가의 회피(어쨌든 아직 상용화되지 않음) 뿐만 아니라 개인의 재훈련은 이 방향에서의 계속적인 노력을 경주케 한다.

널리퍼져 있는 관점은 위상 마스킹의 사용에 의한 0.3-0.25이하(0.2가 알맞음)와 UV 윤곽의 효율적 능력을 초월한다고 일반적으로 생각하는 범위 이하의 설계룰에 대한 UV-베이스 처리의 예기된 확장의 기초로서 작용한다. 이러한 증명이 정확하다면, X-선(근사 또는 투사)사용에 의한 디바이스 제조, 그 뿐만 아니라 가속 전자 조사(빔기록 또는 마스킹에 의해)는 1 세기 전환점까지 연기될 것이다.

리미팅 리소그래픽 해상도는 전형적 관계에 따라 변화한다.

여기서, λ = 알맞은 단위, 즉에서 윤곽 조사의 파장 NA는 광학 시스템의 수치적 애퍼튜어 해상도는 소망 피쳐 스페이스 콘트라스에 의거 K₁은 윤곽처리, 즉 종래 기술 제조(0.8-1.0설계룰 LSI)로 표현되는 0.7-0.8 값의 현상처리의 영상 시스템 및 특징의 상세에 따른 콘트라스트이다.

소망 파장/에칭 콘트라스트를 위한 180위상 마스크 처리는0.5 레벨(0.4의 설계룰의 디바이스 제조를 허용하는)까지의 K₁감소에 비추어, 그리고 수율 쿼터 미세피쳐(yield quarter micron feature)에 대한 K₁ 0.3레벨까지의 K₁감소에 비추어 설명된다.

본 발명은 제조시 마스크에서 디바이스로의 영상 전달에 따른 최소 하나의 패턴 윤곽 레벨을 포함하는 디바이스 제조에 관한 것이다. 기본적 추구는 다수의 위상 지연값과 영상질을 개선하기 위한, 예를들어 영상 피쳐의 엣지 해상도를 개선하기 위한 목적을 가진 윤곽 조사의 크기를 설계적으로 제공하는 마스크 사용을 수반한다. 엣지 해상도가 피쳐 사이즈에 의거 개선되는 동안, 그 개선은 소피쳐에 대한 특정 결과인데, 특히 근접한 소피쳐에 대한 것이다. 따라서, 본 발명의 주목적은 일반적으로 집적 회로에 내포되는 바와같이 초미세 설계룰 피쳐의 제조를 수반한다. 특정 윤곽 조사에 적합하게 달성 가능한 바와같이 관련 접근은 통상 고려되는 것보다 작은 디바이스 설계를 사용에 지향된다. 본 발명 특유의 설계에 관한 접근은 출원중에 미합중국 특허출원 제 07/673614호에 설명되어 있고, 이 출원은 여기서 참조된다. 상기 출원은 본 발명에 따라 구현되는 바와같이 특정 의미의 회로 설계 접근을 설명하고 있다. 한정되었지는 않았지만, 특정 결과의 예는 간섭-생성 영상 피쳐에 관한 것이다. 이 예는 라인 종단(line termination)뿐만 아니라 위상 지연의 많은 값이 있는 크기에 대한 설비가 유용화된 라인 브랜칭(line-branching)을 포함한다. 또한 때때로 위상 마스크 접근에 의해 절충된 피쳐 스페이는 쌍의 한정 조사의 상이한 위상 지연값에 의한 근접 이격된 인접 피쳐의 생성에 의해 현저히 증대된다.

문헌(전술부 참조)에서 설명한대로 180위상 마스킹에 대한 설비는 해상도에서 현저한 증대를 제공하면서 좀더 증대됨을 출원중의 출원에서 관찰되었다. 기술된 문헌에서의 접근은 상쇄되는 에너지가 균일 위상이다는 가정하의 위상 상쇄에 기초한다. 이 가정은 영상화 과정, 예를들어 근접이격된 피쳐의 근사 영향으로 도입되는 위상 지연을 고려하지 않았다. 공칭의 일정 위상 영상으로부터의 변동은 설계룰을 감소하는 회로에 대한 중요성이다. 의도된 초미세 설계룰의 실제 패턴파 정면은 다양성, 즉 위상 변동의 연속을 특징으로 한다. 마스크로부터 방사하는 원치않는 조사, 예를들어 회절-엣지 분산 조사는 위상 상쇄에 의한 수용이 고려되는 위상 변동을 반사한다. 총 상쇄는 감소되는 국부 분산 에너지에 대해 위상을 벗어나는 180위상이 벗어난 에너지를 계속해서 필요로 한다(근사 및 다른 혼란 영향들을 무시하는 이론적으로 균일한 패턴파 정면의 공칭 위상에 비례하는 균일하게 고정된 180위상 지연에서가 아님).

마스크 구조의 견지에서, 상기 목적들은 최소 두 레벨에서 위상 변화에 대한 설비, 즉 이상적으로 위상 연속 또는 연속에 가까운 설비(예를들어, 5또는 10까지 분리된 연속값을 가짐)을 필요로 한다. 변동은 패턴닝 에너지가 전달되는 마스크 재료층 또는 선택적으로 표면 반사 모드에서 동작하는 마스크의 등가의 반사 지수 및/또는 두께의 변화형태를 고려한다. 본 발명의 위상 지연은 분리적으로 또는 조합하여 다양한 방법의 반사 마스크에서 제공된다. 위상 경로 길이에서의 필요한 국부 변동은 자유 반사 표면의 양각 변화, 입사 조사를 위한 반사 표면에서 투명층내 투과 깊이의 변동, 이러한 층에서 반사 지수의 변동의 형태를 고려한다. 전달 또는 반사 모드이건간에 이러한 마스크는 비소망 조사의 상쇄/감소를 위한 3레벨 이상의 위상 지연이 여기서 다위상 지연 마스크(Multi Phase delay Mask: MPSs)라고 언급되도록 설계적으로 제공된다.

기술된 180위상 마스킹에서 실행되는 바와같이 불변(총)두께의 마스크층 영역을 선택적 제거/유지하기 위해 사용되는 절차 확장에 의한 MPMs의 구조는 본 발명에 따라 회피된다. 이 수단에 의한 위상 지연의 부가값 영역에 대한 설비는 부가 마스크층과 부수의 부가 리소그래픽 단계-통계적으로 축소된 디바이스 생산량에 비추어 값비싼-를 필요로 한다.

본 발명의 복잡성, 즉 위상 지연의 연속을 나타내는 실험적으로 준비된 마스크를 부가의 리소그래픽 윤곽 단계를 거치지 않고 사용하는 디바이스 제조를 제공한다. 전달 또는 반사 모드에 동작하는 마스크는 2단계 공정으로 고려되어 제조된다. 즉, 1. 국부 한정 마스크 영역의 양자 또는 디지탈 변경 및 2. 이러한 변경의 물리적 평균의 2단계 공정이다. 위상 지연이 단지 얇은 층의 결과인 실시예에 있어서, 단계 1은 애퍼튜어 재료를 산출하는 층을 이루는 재료의 국부적 제거로 이루어지며, 단계 2는 에워쌓여진 층을 이루는 재료의 유입된 흐름에 의한 애퍼튜어의 백필링(backfilling)(확장 가능 애퍼튜어라고 언급)로 이루어진다. 그 결과는 소망 위상 변동(부가하여 그 레벨에서 수반하는 패턴 정보)를 산출하는 두께층 변동을 특징으로 하는 층이다. 애퍼튜어는 소망 재료 제거를 제공하는 분포/밀도를 가진 균일 두께의 원형 홀의 형태를 취하는 한 실시예에서 다양한 형태와 크기이다. 다른 애퍼튜어 형태, 아마도 최종 디바이스 피쳐에 의해 제안되는 바와같이, 슬릿, 필러(pillar)를 한정하는 영역 또는 메사 등을 포함한다. 본 예에 있어서 패턴 추가된 재료의 높이가 플로우(flow)되는 평균화 단계에 의해서 항상 잇따르는 변동은 제거된 재료 이외의 재료가 추가되도록 제공된다.

본 발명의 특히 중요한 양상은 보상 정보로서 마스크 상에 포함된 디바이스가 아닌 피쳐뿐만 아니라 디바이스 패턴 윤곽 피쳐를 유지하면서 요구되는 범위까지 소모성 피쳐가 백필드되는(최종 패턴에서 의미있는 디바이스 기능 유지를 피하기 위해) 능력에 관한 것이다. 후자의 특정예는 최종 패턴에서 비소망 밝기 변화를 줄이기 위한 격자(grating)이다. 횡단되는 거리와 관련하여 두 분리(그것으로부터 유지되는 피쳐 분리가 충전되는)를 촉진할 때 충전 재료의 흐름 속도의 제4전력 종속성의 편의는 유지되는 대규모 피쳐와 충전되는 소규모 피쳐간 구별을 허용한다. 그럼에도 불구하고, 축소된 표면안전 크기가 되도록 충전 정도는 유지된 피쳐를 예측한다. 본 발명의 어느 경우 흐름 다음에 소망 안전 규모로 되는데 필요한 범위까지 유지되는 피쳐를 과설계함으로써 이 영향의 최소화를 제공한다. 흐름 단계의 종료는 임계적예에 있어 실시간 모니터에 의해 또는 단순 타이밍에 의해 있을 수 있다. 후자의 예로서, 설계적으로 과도한 첨두 대 높이의 회절 격자는 소망 회절 크기에 의하여 처리 끝점을 확인하도록 모니터된다. 다른 변화들은 상세한 설명에서 기술된다.

유동학적 이해가 마스크 설계룰을 이끈다. 예컨데, 백필링은 두 단계로 이루어진 것으로서 고려된다. 초기 흐름은 패턴 윤곽동안 드러낸 기판의 고자유 표면 에너지에 응답한다. 필수적 소습식 각도(small wetting angle)를 산출하는 알맞게 선택한 재료에 대해 플로잉 재료의 얇은 층(100A 또는 그 이하의 층 두께)에 의해 제1요건이 만족된다. 표면 장력 고려에 반응하는 연속 흐름은 유지되는 보이드(void)상 (비소모성 애퍼튜어상에서)에서 현저한 광학 영향없이 소모성 애퍼튜어의 백필링을 허용하는 충분한 종속물인 보이드 크기에 따른다. 두 고려 사항은 재료 선택과 디자인 기하학에 대한 기초를 발생한다.

본 발명의 초기 함축성은 UV 윤곽 조사를 이용한 투영 감소 영상에 의하여 예측된다. 그러나 그 원리는 접촉(근사) 뿐만 아니라 1:1 투영 프린팅에 응용가능하며 단파장 전자기 조사(예를들면, X-선 스펙트럼에서의 조사)이용에도 응용 가능하다.

다행히, 본 프로세스 구현에 필요한 다수의 파라미터가 종래 연구에서 고려되었다. J. Appl. Phys 63권(11), 5251 페이지에 나타난 바와같이, L. E. Stillwagon과 R. G. Larson 저서의 Fundamentals of Topogrophic Substrate Leveling(1988년 6월 1일)에 주목된다. 다른 연구로서 보충된 바와같이 거기에 포함된 정보는 본 발명에 따라 유용하게 사용된 각종 파라미터에 대한 기초를 제공한다.

상기 참조 문헌에서 설명하는 실험적으로 검증된 관측은 본 발명의 모든 양상의 상세한 고려를 강조하는 정도까지 고려할 가치가 있다. 플로잉 재료에 대해 횡단되는 거리상의 제4전력 종속성에 참고가 행해진다. 본 발명의 목적으로 변환된 바와같이, 그 종속성은 대규모 피쳐, 예를들어 유지되는 10의 최소 규모의 피쳐 중앙으로 이송된 재료량은 소모성 1피쳐에 대한 10^-4정도의 유지를 위한 기초로 작용한다. 결과 변동은 그 자체로 프로세스 구별에 충분하거나, 선택적으로 부가의 프로세싱, 예를들면 선택적 에칭 제거로 되는 균일한 노출에 의해 보충될 수 있다.

본 발명에 따른 제조는 소모성 애퍼튜어의 백필링을 수반한다. 애퍼튜어링 동안 노출된 기판 재료의 포함된 재료의 화합물 뿐만 아니라 애퍼튜어되는 층의 재료의 포함재료 화합물은 패턴닝에 의거한 통상 요구에 먼저 부합한다. 이러한 모든 특성들은 잘 이해되며, 대부분의 재료에 대해 잘 입증된다. 기본 텍스트는 당업자에게는 공지되어 있으며, 상기 인용된 Stillwagon 등에 의해 제안된 방향은 레지스트 선택과 관련하여 한 만족한 방향을 반영한다.

중요한 재료 특성은 백플로우에 관한 것이다. 가장 단순한 접근이 제1(a)도와 관련하여 기술된 것이며, 레지스트층 자체가 그 기능을 한다. 산출량의 견지에서 바람직한 프로세스 단순성은 상업적 선택이다. 레지스트 재료는 가망성이 있는 플로우 특성을 갖는 것을 특징으로 한다. 완화된 요건의 결과로 생기는 기능의 분리는 패턴이 플로우되도록 전달되어 최종 위상 종속층(두께 및/또는 표면)을 산출하는 제2층의 사용을 따른다. 불충분한 화학 작용적 특성(윤곽 조사에 대해 비교적 둔감)그러나 바람직한 특성, 예를들면 기계적 특성뿐만 아니라 연속 조사시 안정도와 관련한 특성의 각종 재료가 있다. 한 그룹의 재료가 종래의 회전 프로세스에의 층을 형성하도록 사용될 수 있는 상용의 저용융 유리인 스핀-온(spin-on) 유리이다.

일반적으로, 두께가 평균화되는 재료와 관련한 바람직한 특성이 분명하다. 이 특성은 제조간 및 연속사용중 필요한 내구성과 작용성에 기인한 화학적 특성과, 온도/환경에 종속하는 바와같이 필요한 규모의 안정도를 보증하는 물리적 특성과, 유용한 마스크 요건 등을 충족하는 광학 특성을 포함한다.

부가적 요건들이 본 발명에 따른 제조에 의해서 부과된다. (a) 초미세 LSI, 예를들어 0.5이하의 설계룰의 중요 범주의 제조시 직면하는 파라미터에 도달을 위한 최소와 허용 또는 소망의 허용 온도 상승 : 기판과 백필 재료사이에 기본적 요건과 경제적 고려에 부합하는 저접촉 습식 각도를 보장할 때의 접촉면 에너지 값과 같은 프로세싱 및/또는 동작 고려사항을 고려하고 보다 작고 보다 큰 규격을 포함하는 것에 관점을 가진 범위에 비추어 이러한 요건을 논의하는 것이 편리하다. 여기서 주사 사항의 논의는 주로 마스크에 있다. 마스크 제조가가 관심사이지만, 최종 산물을 수반하는 고려보다 훨씬 덜 중요하다. 증대된 마스크 가격은 심지어 소표준화 제품 가격 증대에 의해 용이하게 정당화된다.

패턴화 재료가 예를들어 증대된 유동성, 아마도 화학적 위상의 변화로 인한 유동성으로 인한 플로우가 행해지는 주요 실시예에서, 주요 요건은 플로우 특성을 수반한다. 온도 증대를 통해 감소된 점성은 프로세스 시간 목적에 부합되도록 충분히 낮아야 한다. 유체 상태에서 백필링 재료의 표면 장력은 도달되는 표면 평면도에서 비추어 시간 요건에 부합하도록 다시 충분해야 한다. 양 특성은 온도에 종속한다.

리소그래픽 프로세싱에서 노출된 초기의 표면 습식(증발에 의해, 또는 다음 현상에 의한 노출로 인한)이 소습식 각도에 의해 촉진된다. 일반적 상황하에서, 문제점은 없다. 통상의 유기 레지스트 재료가 0도에 가깝게 되는 역영향 없이 온도 레벨까지 가열될 수 있다. 통상 10또는 그 이상의 각도는 다른 환경이 그대로 받아들여지면 충분하다. 저습식 각도를 제공하는 것에 기본적으로 관련하여 선택한 부가층을 포함하는 것이 바람직할 수 있는데, 이 각도는 이러한 부가층 아래에 그리고 레지스트 또는 백플로우되는 다른층과 접촉하는 습식 각도이다. 대안적으로, 이러한 최소 두께의 층으로된 재료는 적절한 에칭제에 전반적 노출에 의한 바와같이 마스크상에 현저한 영향을 미치지 않고 용이하게 제거될 수 있다.

초기 습식에 따르는 백필링과 관련하여 애퍼튜어 크기에 종속하는 플로우 속도가 제어된 프로세싱에 대한 효율적 기초로서 작용한다. 상기 인용된 Fundamental of Topographic Substrate Leveling에는 백필링 동안 재료를 플로우하는 거리에 따른 제4전력 종속도에 대한 실험적 검증을 나타낸다. 특정 조건은 두 애퍼튜어간 동일 자유 에너지의 베이링 아래의 기판과 애퍼튜어와 관련하여 동일 구조의 접촉 경계를 한정하고 동일 두께의 소스 재료(층재료)에 의해서 에워쌓여진 베어링 아래의 기판과 같은 비교를 수반한다. 엄격한 수학적 해결에서 고려되는 많은 요소, 예를들어 애퍼튜어 규격의 차이에 따른 접촉 슬로프와 층 두께와 같은 플로우에 관계되는 구동력의 변동을 포함하는 많은 요소가 있다. 그럼에도 불구하고, 중요한 부분의 충전 동작동안 플로우-트랜스포트 크기의 정도는 제4전력 종속성에 의해 받아들여진 바와같다.

상기 고려는 비소모성 애퍼튜어 크기에 비례하는 (예를들어 백필링되는 소모성 애퍼튜어와 대비해서 유지되는 피쳐 애퍼튜어에 비례하는)소모성 애퍼튜어 크기의 처방을 발생한다. 백플로우를 제어하는 재료 파라미터가 표면 장력 대점성의 비이다. 백플로우되는 의도 재료가 분류 감각에서 투명하다. 이러한 관점에서 투명 여부에 따라, 바람직한 재료는 결과의 온도 범위내에서(플로우가 발생되도록 행해지는 온도 범위내에서)온도가 변화하는 것과 관련한 결과 특성의 연속 종속성을 도시한다. 이러한 재료는 무기 또는 유기 재료이건간에 낮아진 온도 이상의 최대 온도에서 제어에 필요한 정도까지 점성을 유지하는 대응 최대 온도까지 목적에 적합한 범위내에 온도로 급격히 감소하는 점성을 나타낸다.

주로 온도와 시간인 백플로우 조건의 결정은 실제적이다. 이러한 접근에 따라서, 이 단계에서 마스크는 마스크가 플로우를 종료하도록 냉각이 뒤따르게 소망 백플로우가 이루어지기 충분한 시간동안 그리고 온도에서 가열된다. 게다가 변동은 회절 격자와 관련하여 작용한다. 모니터는 회절 조사의 강도를 조명하고 감지하면서 상기에 의거한다. 조명은 레이저 생성빔에 의해서 행해지며 검출은 포토다이오드를 사용할 수 있다. 이러한 결과들은 불행히도 의도된 윤곽 조사에 비례하여 파장의 임의 차에 의한 조정을 필요로 한다. 필요하다면, 이는 용이하게 계산된다.

Stillwagon 등의 참고 문헌(상기 인용된) 5252 페이지에는 계산을 근거하여 끝점을 결정하는 차원없는 시간 공식을 설명하고 있다. 그 공식은 다음과 같다.

여기서, T는 동일 도면부호의 제13도에서 구해질 수 있는 차원없는 상수이다.

T = 백플로우 시간(급랭에 의한 종료와 함께 이 프로세스 동안 분 범위의 통상의 백플로우 시간(초단위내에서 플로우를 종료하기 위한))은 이 가정을 뒷받침한다.

ho = 플로우되는 재료와 충전되는 노출 기판사이의 가장자리에서 높이 차이에 의한 플로우의 물리적 구동력

W = 충전되는 기판 영역의 최소 크기(어드레스되는 경우에 있어서, 동일 라인/스페이스 격자-W의 크기 = 연관 영역내 라인 또는 스페이스의 폭)

γ = 표면 장력

η = 점성

한예로서, h=0.5×10^-4cm ; w=0.25×10^-4cm ; T(제13도에서 정해진 바와같이)=500×10^-4; t=3분의 값이다. 공식에 대입하여 비 := 0.087cm/sec가 된다. 30dyne/cm의 대표적 표면 장력값(알맞은 레지스트 재료의 값 특성)은 345 프와즈의 점도를 산출한다.

본 발명의 마스크에 임의의 요구를 부과한다. 디바이스 패턴을 기능화하기 위한 고려 사항은 보 발명에 의해 유지된다. 그러나, 고려사항은 기능 디바이스부가 아닌 피쳐 설계부분에서 고려되어야 한다. 이러한 비디바이스 피쳐(보상 피쳐)는 그레이 스케일(gray scale) 요건에 부합하기 위한 임의의 격자/체커보드(grating/checkerboard) 구조와 플로우 충전되는 소모성 애퍼튜어(충전되지 않으면서 영상 전달동안 의도된 기능의 역할을 하는 애퍼튜어는 최종 구조에서 표현되지 않는(규모 및 확인 사항이다)를 포함한다.

만들어진 마스크는 두 위상, 즉 위상 변이와 마스크상의 각 포인트를 통해 들어오는 빛의 파장 크기를 규정함으로써 웨이퍼상에서 특정 영상을 발생하는 마스크를 설계하고, 각 포인트에서 특정 위상 변이와 크기를 가진 마스크를 만들 수 있는 위상으로 이루어진다.

영상 마스크에 남아있을 때 특정 위상 및 진폭의 분포를 가진 빛에 의해 생성되는 영상을 계산하는 것이 간단한 문제이다. 이 계산은 꽤 정확히 수행될 수 있으며 광학에 관한 텍스트북(예를들어, SPIE Optical Engineering Press, P27 (1989)에서 발간한 퓨리에 광학에서의 교수법에서 Reynods, Develis, Parrent, Thompson에 의한 Physical Optics Notebook을 참조하라)에 설명되어 있다.

그러나, 웨이퍼에서 특정 패턴을 원하고 마스크에 의해 유입된 바와같이 위상 지연과 진폭이 그 패턴을 제조할 것이라는 것을 알기를 원하는 역문제점이 보다 어려운 문제점이다. 동일 결과를 발생하는 여러개의 상이한 답변이 있을 수 있다. 또한, 이상적 패턴을 얻는 것이 불가능할 수 있으며 최상의 절층으로 만족되어야 하고 무엇이 양호한 절층인지를 한정하는 것이 조정의 문제이다.

마스크의 중요한 범주는 각 포인트에서 전달되거나 반사되어 특정 위상 변이를 발생하도록 두께를 가변하는 영역으로 구성된 투명층에 따른다. 마스크는 일반적으로 어느 포인트에서 레지스트가 완전히 제거되도록 전자 레지스트를 노출하여 다른 포인트에서 남아있도록 전자 빔을 이용하여 만들어진다. 전자 레지스터내 패턴은 플로우 오견을 만족하는 적합한 물리적 특성(예를들어, 낮아진 온도와 점성)의 다른 재료내로 전달된다.

관련 마스크 규격을 설명하는 것이 유익하다.0.35(연속 5×축소 투영의 가정하에서, 마스크상의 1.75보다 작은 규격의 결과)의 설계룰을 세우기 위해 미래의 디바이스 생성에 관하여 논의된다. 즉 1. 마스크상에서 최소 규격 0.25의 소모성 애퍼튜어는 1.75피쳐와 디바이스 피쳐에 비례하는 2,401x충전 속도보다 작은 7배이다.

2. 그레이 스케일은 시스템에서 빛을 회절하여 생성한다. 그레이 스케일을 발생하는 격자 또는 체커보드 패턴은 0.75 내지 1 미크론(λ-0.365인 경우)의 규격을 한정하는 회절이며, 0.25소모성 피쳐에 대한 백필비는 81x에서 256x까지이다.

허용된 설계룰에 따른 웨이퍼상에 프린트되는 최소 피쳐는 다음과 같은 규격을 가질 것이다.

여기서, 마스크상에 피쳐의 대응 사이즈는 마스크 대 웨이퍼 전달계 선형 환원 요소에 따른다. 5의 환원계수는 통용되는 투영 시스템에서는 일반적이다.

λ = 윤곽조사의 파장

NA = 과학계의 수치적 애퍼튜어

K₁은 상수

따라서, 환원 계수 5인 경우, 마스크에서 최소 피쳐 사이즈는 웨이퍼에서 0.4피쳐 사이즈와 대응하는 2규격이다. 패턴 피쳐뿐만 아니라 마스크 피쳐, 소모성 애퍼튜어 및 격자 라인은 종종 마스크에서 관측한 바와같이 공식에 의해 계산된 것보다 실제로 크다. 이것은 상기 인용된 비교 케이스 일련번호 제07673614호의 기재 내용이다. 증대된 마스크 피쳐의 크기가 날카로운 피쳐 엣지를 증대하도록, 예를들어 가장자리와 다른 간섭 가공물을 촉소하기 위하여 사용된 바와같이 위상 및 그레이 스케일을 가변하는 에어쌓여진 영역의 결과이다.

관심층의 초기 두께는 최대 융통성을 허용하는, 즉 얇은층에 대응하는 바와같이 위상 지연값의 어느 전체 범위까지의 도달을 허용하는 1이상의 파장이다.

이 초기 두께는 다음과 같다.

여기서, λ = 윤곽 조사의 파장

n = 굴절률

예를들어, 머큐리 I 라인에서 (n = 1.6인 유리 재료층의 경우 λ = 365, 초기 두께는 약 61이다. 본 발명에 따른 재료 제거 및 플로우는 소망 위상 지연을 수용한다.

표현된 도면은 본 발명의 상업적 변형이 가능한 전형예이다. 도면은 제조되는 제품에서 수용된 바와같이 영상 전면을 정확히 제어하도록 채용된 마스크의 신속한 제조에 관한 전반적인 목적을 공유한다. 특히 상기한 바와같이 해상도를 증대하기 위하여 정면내 윤곽 조사의 위상 각도와 관련된다. 마스크의 관련 부분 또는 전체의 제조는 본 발명에 따라 두 개의 기본 절차를 포함한다. 즉 1. 목적의 달성을 위해 단면 규격과 분포와 같이 제거된 영역으로 레지스트 층의 전체에 걸쳐 확장하는 영역내 재료의 디지탈 제거의 절차 2. 재료 플로우를 포함하거나 이루어진 프로세싱 단계에 의한 디지털 제거에 의해 직접 또는 간접적으로된 점차적인 변동의 평균화 절차이다. 단순 실시예에 있어서, 제거된 영역을 에워싸는 재료의 플로우는 그 자체가 전반적인 목적을 성취한다. 다른 실시예는 레지스트 패턴 변환에 기인한 돌출부내 또는 애퍼튜어 부근의 재료의 플로우를 제공하고, 아마도 기저 재료내, 연속퇴적된 재료위에(리포트 오프에 의해), 플로우 패턴된 용제 재료의 제거후 유지되는 녹은 재료 형태로 플로우를 제공할 것이다.

제1(a)도 내지 제1(c)도는 디지털 패턴화 뿐만 아니라 단일 레지스트층내에서 발생하는 백플로우 필링인 본 발명의 제조 프로세스의 복잡한 형태이다. 이를 위해 레지스트란 용어는 가장 일반적인 의미로 정의된다. 연속 프로세싱, 예를들어 레지스트 펀의 색조를 웨이퍼로 변환하는 것이 가능한 제거 또는 유지(아마도 재료 추가에 의해 보충되는)에 의해 애퍼튜어 패턴화의 선택적 레지스트로된 패턴 가능성의 의미이다. 레지스트란 용어는 예를 들어 증발에 의한 윤곽 에너지 자체에 반응하고, 연속 또는 동시 현상에 반응하도록 패턴된 재료를 포함하는 것을 의미한다.

제1(a)도는 기판(10)과 저지된 레지스트층(11)으로 이루어진 출발 본체를 도시한다. 한정된 것으로서 고려되지는 않지만, 기판(10)이 측면 규격에서 6 내지 8이고 인치 단편의 두깨이면, 편리함과 엄격성을 프로세스하기 위해 요구된 모든 것과 다른 기계적 특성들에 따른 종래 기술 제조와 관련하여 설명이 더해진다. 기판(10)과 레지스트(11)의 재료는 다수의 유사한 고려 사항에 따른다. 예를들면, 마스크가 투과모드로 동작하면, 기판은 마스크되도록 충분히 투명하여야 한다. 마스크가 반사 모드로 동작, 예를 들어 X-선 스펙트럼에서 에너지를 마스크 윤곽하는 것이며, 기판 재료는 기계적 특성과 관련하여 선택된다.

제1(a)도의 출발 본체는 전자빔 기록에 의해 윤곽 패턴된다.(패턴화 접근에 통상 사용된 일반적 설명을 위해 L. F. Thompson, C. G. Wilson과 M. J. Bowden, ACS Symposium, Sevies 1983년 73 페이지 Introduction to Microlithography를 참조) 한 대안은 전자빔 기록을 이용하여 제조된 마스터 마스크를 이용하며, 마스크로부터의 영상 투과는 패턴화되지 않는 조사, 예를들어 UV 또는 X-선 스펙트럼에서 라스터 주사 또는 플러드(flood)전자기 조사에 의한 마스크 조명을 수반한다.

단일 윤곽 단계가 디바이스 기능 패턴화와 소모성 또는 다른 피쳐의 패턴화와 최종 디바이스의 복사가 필요치 않는다는 보상 피쳐에서 통상적으로 회피되는 것이 본 발명의 중요한 양상이다. 상이하게 기술된 피쳐는 디바이스 기능과 연관되지 않고, 디바이스 제조편의, 예를들어 그레이 스케일을 부과하는 푀절격자인 소모성 애퍼튜어는 관련 디바이스 기능 패턴 윤곽이 발생하는 단일 단계에서 윤곽될 수 있다. 본 발명의 이러한 양상은 단일 마스크층을 가진 단일 단계에서 동작하면서 부가마스킹 단계와 연관된 또다른 산출 손실을 회피하는 것이다.

레지스트층(11)이 이어지는 재료는 다시 의도된 마스크 모드(반사 또는 투과)와 마스크되는 디바이스 윤곽 조사의 관련 특성에 따른다. 발명의 마스크 제조의 관점에서, 윤곽 에너지 자체에 의해 또는 부수 현상에 의한 패턴화에 의해 레지스트 재료는 레지스트에서 요구되는 통상적인 것이 아닌 부가 특성을 가져야 한다. 도시된 실시예에 경우, 일단 패턴화 애퍼튜어가 플로우 특성을 가지면, 충전 요건을 성취하기 위한 시기 적절한 플로우가 되도록 유도되어야 한다.

제1(b)도는 제1(a)도 다음의 패턴 윤곽의 구조를 도시한다. 층(11)재료의 선택적 제거는 소모성 피쳐홀(12), 필러(13)와 기판 표면(15)을 드러내기 위한 정방형 라인 돌출부로 이루어진다.

제1(c)도에서 에워쌓인 애퍼튜어(12)와 구성 돌출부(13,14)와 같이, 다른 수단에 의해 온도 증가에 의해 유도되는 레지스트 재료의 플로우에 의해 평균화된 층두께가 된다. 관련 플로우는 레지스트층을 발생한다(5 두께의 기능적 마스킹층(16)부분을 이룬다. 초기에 퇴적한 영역(17), 균등한 규격/스페이스 애퍼튜어(12)를 채우기 위한 플로우에 기인한 영역(18), 돌출부(14)를 포함하는 정방형 애퍼튜어의 플로우 필링에 기인한 영역(19), 국부 평균화로 이루어진 설계적 한정된 플로우에 기인한 영역(20, 21)(플로우 재료를 산출하는 광범위하게 이격된 필러 형태로 유지된 총 재료에서 제조된 영역(21)과 다른 패턴화를 담당하는 윤곽동안 노출된 충전되지 않는 영역부로 구성된다)(그밖에 기술된 바와같이 실제로 영역(22)은 레지스트 재료의 매우 얇은 층(도시하지 않음)을 지지하는데, 기판(10)선택에 의해 부과된 에너지적 요건의 만족으로 알려진 바와같이 100A의 두께는 본 발명에 필요한 낮은 각도의 습식을 허용하는 높은 에너지의 노출 표면을 표시한다).

단순화를 위해, 제1(a)도 내지 제1(c)도는 본 발명의 보상 패턴화를 가진 주로 이러한 연관 부분으로 제조되는 마스크 부분을 도시한다. 알려진 바와같이, 디바이스 패턴 윤곽은 발명의 패턴 변화와 동일 마스크에 의해 제조될 수 있다(디바이스 패턴의 해상도 개선). 따라서, 손상된 부분은 부가 디바이스 패턴 정보를 포함하는 마스크 제조 부분이다.

도시한 바와같이, 제1(a)도 내지 제1(c)도는 제조된 투과 모드 마스크를 도시한다(비록 레지스트 층(11)의 재료 선택은 반사 모드에서 사용이 가능하다). 도시하지는 않았으나, 레지스트 층 두께상에 플로우 부과 변화와 대응하는 표면 구조는 투명 레지스트에 대해 증착과 같은 금속 또는 다른 반사 피복(도시하지 않음)의 첨가에 의해 반사모드에서 유용화된다. 또다른 대안은 프로세스된 피복(영역 (16-20)으로 이루어진)을 통하여 왕복하는 연관 변화 위상 지연과 가변경로 길이의 예에서 기반 반사층(도시하지 않음)에 따른다.

제2(a)도 내지 제2(d)도는 초기 레지스트 패턴화가 기반층으로 전달되고 제1(c)도에 도시되어 설명된 바대로 비패턴화층이 많이 플로우되게 연속되어지는 변형을 도시한다. 윤곽 재료의 소망 마스크 특성과 레지스트의 소망 화학적 특성을 분리, 예를들어 최종적으로 프로세스되는 바와같이 레지스트에 대한 비교적 안정적/내구적 무기 유리 재료를 치환하는 것이 목적이다.

제2(a)도는 교대로 레지스트층(32)을 지지하면서, 마스크 패턴층으로 작용하도록 계속해서 층(31)을 지지하는 기판(30)을 도시한다. 제2(b)도에 있어서 전자빔 직접 기록에 의해 윤곽 및 현상은 애퍼튜어(33), 정방형 돌출부(34) 및 필러(35)의 형태로 피쳐를 제조하는데, 이는 기판 표면(36), 이예에서는 층(31)의 표면을 드러내는 동안에 행해진다.

제2(c)도에 있어서, 패턴은 층(31)으로 변환되며, 홀과 돌출부(37, 38, 39)로 이루어진 포지티브 영상으로된 층(31a)으로 지정된다. (37, 38, 39)와 같은 피쳐(33, 34, 35)의 포지티브 복사는 층(32)을 구성하는 포지티브톤(tone) 레지스트의 결과이다.

제2(d)도에서 플로우는 낮은 용융 유리의 층(31) 재료의 경우에 있어서, 아마도 온도를 높임으로써 유기되는 플로우는 패턴된 층(31b)에서 6분리 영역으로 다시된다. 두께 배열에 있어서 이러한 영역은(41, 42, 43, 44, 45, 46)로 표시되고 옹그스트롱 크기(예를 들어,100Å)를 제외한 지지재료(39)가 결핍한 후자 두께는 고에너지 표면 노출에 기인한 에너지적 요건을 만족하도록 요구되는 두께이다.

제3(a)도 내지 제3(c)도는 레지스트 재료의 디지털 제거가 소모성 애퍼튜어의 플로우 충전(층두께 평균화가 되도록)에 의해 궁극적으로 수행된 다른 변형을 도시한다.

이예에서, 제3(a)도는 제1(b)도 또는 제2(c)도의 제3(a)도의 레벨에서 제조 상태의 마스크를 도시한다.

도시한대로, 기판(50)은 재료(51)(예를들어 제1(a)도 층(11)의 레지스트 재료 또는 제2(c)도의 층(31a)의 유리재료)의 윤곽층을 지지한다. 패턴화된 바와같이 층(51)은 홀(52) 정방형 돌출부(53) 및 필러(54)를 포함한다. 이 제조 단계에서, 도시된 보이지 않는 디바이스 부분에 걸쳐 균일한 퇴적 상태는 층영역(55)의 부가에 의해 이루어진다. 층(55)에 작용하는 금속 또는 다른 반사 재료의 선택은 본 발명에 따른 반사 마스크의 한 형태에 대한 조건을 만족한다.

제3(b)도에서, 재료(51)의 리프트 오프(lift off)는 기판(50)과 접촉한 영역의 기판만을 유지하여 이루어진다. 도시한 대로 리프트 오프에 의해 가져오는 복사는 중요한 의미에 있어서 홀(52)이 필러(56), 홈(57)곁에 돌출부(53) 애퍼튜어(58)곁에 필러(54)에 의해 나타내지도록 네가티브톤이다.

제3(c)도에서, 재료, 특성 및 전술 도면과 관련한 조건하에서의 플로우는 평균화 국부 두께로 되게하며, 이에 따라 연속적으로 두께를 축소하는 영역(59, 60, 61, 62)을 산출하며 최종적으로 노출 영역(63) 초기 플로우에 의한 옹그스트롱 두께 범위를 허용하는)을 산출한다.

다른 도면과 관련하여 제4(a)도 및 제4(b)도는 다레벨 또는 연속 변화, 위상 지연값이 디지털 변화에 응답하는 플로우에 의해 제공되는 마스크 제조를 도시한다. 도시한 바와같이 제4(a)도는 기판(66)에 의해 지지된 바대로 최상위층(65)이 예를들어 제1(c)도의 단계에서 도시한 구조가 되게 플로우가 초래되는 단계에 있다. 플로우는 두께(67, 68, 69, 70, 71)를 감소하는 5분산 영역을 산출한다. 이 단계에서, 충전된 백플로우 구조는 증기(72), 예를들어 조건하의 금속증기 및 전체 두께에 걸쳐 레지스트층(65)을 포화하기 충분한 시간동안 노출된다.

제4(b)도에서, 레지스트 호스트(또는 모체)가 제거되는데, 예를들어 이러한 영역이 균일한 포화가 달성되는 범위에서 영역(67-71)의 두께와 동일한 상대 두께가 되는 영역(74-78)을 특징으로 하는 층을 가진 금속층(73)을 남기는 조건하에서 용해 및 휘발에 의해서 제거된다. 도시한 디바이스에 대한 프로세싱 조건하에서, 증발(72)은 자유 표면(71)상에 퇴적되는 것이 아니라 층(65)의 호스트 재료에서 용제에 의해서만 유지된다. 이러한 조건하에서 영역(78)은 피복되지 않는다.

증발(72)이 디바이스 제조, 즉 윤곽 에너지와 관련하여 반사하는 금속인 경우, 산물, 즉 마스크는 반사하고 이러한 에너지에 대한 소망 단계형 위상 지연값을 산출하는 제어된 상이한 경로 길이를 증대한다. 여러예에서, 이러한 접근은 극히 얇은 층으로된 재료, 즉 물리적 플로우에 의해 실현되지 않는 제어 정도의 정확 제어를 제공한다.

본 발명에 따라 구성된 바와같은 마스크의 동작 특성을 고려하는 것이 유용하다. 주 고려사항은 디바이스 제조에 사용되는 조사파장과 관련있다. 이 부분에서, 본 발명에 관한 양상이 기술된다.

제1생성 위상 마스크의 목적은 윤곽 에너지를 사용하여 고해상도와 영상질을 얻기 위한 것이다. 이는 가시 스펙트럼에서 예를들어, 4360Å에서의 머큐리 G라인, 3650Å에서의 머큐리 I 라인의 UV 근방의 스펙트럼, 2480Å 또는 머큐리 2540Å 라인에서의 크립톤 불화물 엑사이머 레이저 라인의 디프 UV 스펙트럼, 그리고 단파장, 아마도 아르곤 불화물 엑사이머 레이저 1930Å 라인에서 에너지를 포함한다.

본 발명은 파장이 제한되지는 않는다. 이는 X-선 스펙트럼, 프로젝션 또는 근사 프린팅에서 사용되는 바와같이 윤곽 조사에 사용하기 위함이다. 계류중의 미합중국 출원 제595,341호(1990년 10월 10일 출원)는 여기서 참고 문헌으로 언급되며 축소 모드에서 X-선 스펙트럼 부, 예를들어 40Å-200Å범위의 긴파장 부분에 대해서 동작하는 효율적인 프로젝션 시스템을 기술하고 있다. 또한 X-선 근사 프린팅에서 작용하여 스펙트럼의 보다 짧은 부분(예를들어, 9Å-18Å 범위를 포함)에 걸쳐 사용이 가능하다. 새로운 기술에 있어서, 동일 원리가 40 내지 200Å 범위에서 X-선 프로젝션 리소프래피용 마스크에 적용한다. 마스크 제조 기술은 또한 9-18Å 범위에서 X-선 근사 프린팅에 사용된다.

윤곽 조사의 일치 정도는 엣지 분산 조사의 위상지연 상쇄와 다른 부수의 해상도를 손상하는 영향으로 개선된 리쳐 엣지의 날카로움을 제공하는 프로젝션 시스템을 필요로 한다. 조면 일치성은 일시적(세로의 일치성과 측면 또는 나선상 일치성에 관한 것이다. 일시적 일치성은 조사 대역폭과 관련되며 길이가 일치되게 표현될 수 있다. 예를들어 파장수에 의하여 표현될 수 있다. 특정 포인트에서 결합하는 파 사이의 위상차를 발생하는 간섭은 조사의 일치길이 보다 작아야 한다. 위상 마스크에 관한 관심사에 있어서, 위상 차이는 소수 파장보다 좀처럼 크지 않다. 여기서, 언급된 소스의 사용에 의해 가용한 일치 길이는 문제를 제기하지 않는다.

다른 양상이 나선 또는 측면 일치성이다. 이것은 수치적 애퍼튜어 NA, 충전계수로 특징지워진다. 그 소스가 먼 포인트에서(포인트 소스로 작용하는 충분한 거리에서) 레이저 또는 불일치 소스이면, 고려할 만한 측면 일치가 있게 된다. 큰 소스(확산되는 포인트 소스)에 경우, 측면 일치는 큰가 되어 작아진다. 통상의 리소그래피에서, 낮은은 소피쳐에서 보다 샤프한 엣지를 발생하나의 큰 값이 바람직한, 즉=0.5의 값이 알맞게 발견되어지는 링깅(ringing) 및 간섭 영향을 가진다. 위상 마스크에서, 링깅은 중요한 관심사이며, 링깅과 엣지 한정 사이의 절충을 표현하는의 유한값이 유용하다.

현재,=0.5의 기존 카메라로 작동하도록 위상 마스크 시스템이 설계되어 있다. 본 발명에 따라 제조된 마스크는 이러한값을 이용한다. 직면한 조건은 어느정도 작은 절충값으로 될 것이다. 부분적으로 코히어런트 광(유한 값의)을 사용하여 많은 간섭의 효과를 평균화한다. 양 위상과 진폭의 완전한 제거는 이러한 평균화에 필요성을 배제하여=0를 사용하여 실현가능한 최적의 엣지 날카로움을 허용한다.

Claims (23)

1. 투과 표면으로의 투과 패턴의 투과를 가능케하여 궁극적으로 최종 패턴이 1이하의 최소 규격을 갖도록 투과 조사에 의하여 최종 패턴으로 되게 하는 상이한 특성의 윤곽 영역에 의하여 한정된 마스킹 패턴을 가진 마스킹층을 수반하는 마스크 제조에 있어, 이러한 투과 패턴의 해상도는 해상도 감소 효과를 줄이기 위하여 위상 변이 특성의 설비에 의해 증대되고, 상기 특성은 상기 투과 표면의 상이한 영역 사이에서와 같이 상기 투과 조사 부분에 대해 상대 위상변이가 설계적으로 제공되며, 이 마스킹 패턴은 두 형태의 정보, 즉 최종 패턴에 포함된 최종 패턴 정보와 최종 패턴에 포함된 필요치 않은 보조 투과정보를 포함하는 마스킹 층을 수반하는 마스크 제조에 있어서, 상기 마스킹층은 기반 재료를 드러내기 위하여 전구상 마스킹층(precursor masking layer)의 두께에 걸쳐 확장하는 전구상 애퍼튜어 영역으로 한정된 디지털 패턴을 만들기 위해 애퍼튜어되는 전구상 마스킹층에서 제조되며, 상기 전구상 영역은 최종 패턴 정보의 최소 규격의 30보다 크지 않는 최소 규격이 되며, 이 디지털 패턴은 물리적 재료 플로우에 의해 최소한 부분적으로 충전 애퍼튜어를 포함하는 방법에 의해 프로세스되는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 해상도 감소는 회절 분산 조사에 의해 최소한 부분적으로 제조되고, 상기 특성들은 상기 투과 조사 부분에 대해 180상대 위상 변이를 설계적으로 제공하며, 전구상 영역은 최종 패턴 정보의 최소 규격의 15보다 크지 않는 최소 규격이 되고, 재료 플로우는 소모성 영역의 충전으로 되는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
3. 제2항에 있어서, 소모성 영역이 최종 패턴에서 배제되도록 충분히 작은 전구상 영역보다 큰 비프린팅 영역으로 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 비프린팅 영역이 투과 표면에서 그의 입사를 피하는데 필요한 범위까지 최종 패턴 투과 조사를 회절하도록 사이즈의 피쳐와 간격을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
5. 제3항에 있어서, 비프린팅 영역이 회절 격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 최종 패턴이 분산 마스크의 기능부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
7. 제1항에 있어서, 프린팅이 애퍼튜어 영상을 만들기 위한 레지스트 재료를 선택적으로 제거하기 위해 레지스트층에서 전자빔 기록에 의해 개시되는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
8. 제7항에 있어서, 애퍼튜어 영상은 소모성 영역을 포함하며 소모성 영역과 근접한 레지스트 재료가 플로우되고 이러한 소모성 영역을 충전하는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 애퍼튜어 영상은 상기 마스킹층으로 되어 프로세스되는 기반층에 투과되는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
10. 제9항에 있어서, 기반층의 프로세싱은 플로우에 의해 충전되는 소모성 영상을 포함하는 애퍼튜어 영상을 제거하기 위한 재료 제거를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
11. 제10항에 있어서, 기반층은 플로우를 야기하는 온도로 증가되어 소모성 영역을 충전하는 유리층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
12. 제7항에 있어서, 상위층은 애퍼튜어 패턴 레지스트층의 상부에서 재료퇴적에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
13. 제12항에 있어서, 애퍼튜어에 선택적으로 유지된 퇴적 재료에 의해 한정된 영상을 만들기 위하여 레지스트를 제거한 퇴적된 재료의 리프트 오프(lift off)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
14. 제13항에 있어서, 선택적으로 유지된 재료가 리프트 오프에 기인한 충전 영역으로 플로우를 초래하는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
15. 제8항에 있어서, 결과의 리플로우 패턴 레지스트층이 이층 전체를 포화하기 위한 조건하에서 상기 레지스트층에 대한 용질(solute)원으로 작용하는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 레지스트는 패턴화된 용질층을 남기도록 제거되는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
17. 제16항에 있어서, 분배 브래그 반사기(Distributed Bragg Reflector)는 패턴화된 용질층 상부에서 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
18. 제1항에 있어서, 백플로우는 상이한 두께와 투과 조사와 관련하여 서로 최소한 10의 위상차로 되는 연관된 상이한 표면 형태의 최소한 3분산 영역을 포함하는 마스킹층을 만드는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
19. 제1항에 있어서, 백플로우는 가변 두께의 재료층의 연속과 연속 범위내 투과 조사와 관련하여 최소한 10의 위상차로 최대 변화가 되는 연관된 상이한 표면 형태의 재료층을 포함하는 마스킹층을 만드는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 복사한대로 네가티브 톤의 분리 마스크를 산출하는 복사를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
21. 제20항에 있어서, 복사는 핫-프레싱(hot-pressing)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
22. 제20항에 있어서, 복사는 구조에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.
23. 제18항 또는 제19항에 있어서, 복사되는 마스크는 복사되는 표면을 증대하기 위해 재료의 선택적 추가 또는 공제에 의해 수정되는 것을 특징으로 하는 마스크층을 수반하는 마스크 제조 방법.