KR100219570B1 - Half-tone phase shift mask and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

높은 투과율을 가지며 제작이 용이한 하프톤 위상 시프트 마스크에 관하여 개시한다. 본 발명은 노출광에 대하여 투명한 기판, 상기 투명한 기판 위에 형성된 위상 시프터 패턴 및 상기 투명한 기판을 식각하여 형성한 위상 시프트용 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 시프트 마스크를 제공한다. 그리고 본 발명은 상기 하프톤 위상 시프트 마스크를 제조하는데 적합한 제조방법을 제공한다.A halftone phase shift mask having a high transmittance and easy to manufacture is disclosed. The present invention provides a halftone phase shift mask comprising a substrate transparent to exposure light, a phase shifter pattern formed on the transparent substrate, and a phase shift groove formed by etching the transparent substrate. In addition, the present invention provides a manufacturing method suitable for manufacturing the halftone phase shift mask.

본 발명에 의한 하프톤 위상 시프트 마스크는 종래의 하프톤 위상 시프트 마스크에 비하여 투과율이 높고 위상 시프트용 홈의 표면도 균일하다. 따라서 단파장을 사용하여 콘트라스트가 뛰어난 미세 패턴을 형성할 수 있다.The halftone phase shift mask according to the present invention has a higher transmittance and a uniform surface of the phase shift groove as compared with the conventional halftone phase shift mask. Therefore, a short wavelength can be used to form a fine pattern with excellent contrast.

Description

하프톤 위상 반전 마스크 및 그 제조방법{Half-tone phase shift mask and manufacturing method of the same}Halftone phase shift mask and manufacturing method of the same

본 발명은 위상 반전 마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 미세패턴 형성에 적합하고 제작이 용이한 위상 반전 마스크에 관한 것이다.The present invention relates to a phase inversion mask and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a phase inversion mask suitable for forming a fine pattern and easy to manufacture.

최근 반도체 장치가 날로 고집적화되어 그 패턴이 미세해짐에 따라 종래의 포토 마스크(photo mask)로는 소정 한계 이하의 선폭을 가지는 패턴을 형성하기가 어렵게 되었다. 따라서 구현된 패턴의 해상도가 매우 좋고 임계 선폭(critical dimension, CD)을 더 작게할 수 있는 위상 시프트 마스크(phase shift mask, PSM)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.As semiconductor devices have recently been highly integrated and their patterns become finer, it is difficult to form patterns having a line width below a predetermined limit with a conventional photo mask. Therefore, the research on the phase shift mask (PSM), which has a very high resolution of the implemented pattern and a smaller critical dimension (CD), is being actively conducted.

위상 시프트 마스크는 종래의 포토 마스크에는 없는 위상 시프터(phase shifter)를 포함한다. 위상 시프트 마스크를 사용하여 패턴을 형성하는 방법에서는 반도체 기판위에 전사될 패턴을 정의하는 위상 시프터와 위상 시프터가 형성되지 않은 기판 부분을 투과한 노출광의 위상이 서로 180°의 차이를 이루도록 한다. 따라서 이들이 패턴의 가장자리에서 서로 상쇄 간섭되어 패턴의 콘트라스트 (contrast)를 향상시키는 것이다.The phase shift mask includes a phase shifter that is not present in the conventional photo mask. In the method of forming a pattern using a phase shift mask, a phase shifter defining a pattern to be transferred onto a semiconductor substrate and an exposure light transmitted through a portion of the substrate on which the phase shifter is not formed are different from each other by 180 °. Therefore, they interfere with each other at the edges of the pattern to improve the contrast of the pattern.

위상 시프트 마스크 중에서 특히, 하프 톤 위상 시프트 마스크(half tone phase shift mask)는 노출광에 대해서 투과율이 30% 이하로 반투명하고 위상을 180°로 반전시킬 수 있는 위상 시프트 물질을 사용하여 위상 시프터(shifter)를 형성한다. 위상 시프터가 노출광에 대하여 반투명성을 가져야 하는 이유는 위상 시프터를 투과한 광이 감광막을 노광시킬 정도의 강도를 가지면 패턴의 형성이 불가능해지기 때문이다. 이러한 하프 톤 위상 시프트 물질의 대표적인 예로 MoSiON 및 Cr 산화물등을 들 수 있다. 상기 하프 톤 위상 시프트 마스크는 제조가 용이하고, 라인 스페이스(line-space)가 고밀도로 반복된 패턴 및 미세한 크기의 개구부를 가지는 콘택홀의 형성에 효과적으로 적용할 수 있다.Among phase shift masks, in particular, half tone phase shift masks are phase shifters using phase shift materials that are translucent at 30% or less for exposure to light and are capable of inverting the phase by 180 °. ). The reason why the phase shifter should be translucent with respect to the exposure light is that the pattern cannot be formed if the light transmitted through the phase shifter has an intensity enough to expose the photosensitive film. Representative examples of such halftone phase shift materials include MoSiON and Cr oxide. The halftone phase shift mask is easy to manufacture and can be effectively applied to the formation of contact holes having a pattern in which line-space is dense at high density and openings having a small size.

도1에는 투명한 기판(1)위에 두께가 d1인 MoSiON 위상 시프터(3)가 형성된 종래의 하프톤 위상 시프터 마스크가 도시되어 있다.FIG. 1 shows a conventional halftone phase shifter mask with a MoSiON phase shifter 3 of thickness d1 on a transparent substrate 1.

상기 하프톤 위상 시프터 마스크에서 기판(1)을 투과한 노출광과 MoSiON 하프톤 위상 시프터(3)를 투과한 노출광간의 위상차는 하기 수학식 1에 의해서, MoSiON 하프톤 위상 시프터(3)에 대한 노출광의 투과율은 하기 수학식 2에 의해 결정된다.The phase difference between the exposure light transmitted through the substrate 1 and the exposure light transmitted through the MoSiON halftone phase shifter 3 in the halftone phase shifter mask is expressed by Equation 1 below with respect to the MoSiON halftone phase shifter 3. The transmittance of the exposed light is determined by the following equation.

Φ=2π(n-1)d1/λΦ = 2π (n-1) d1 / λ

T=exp(-4πkd1/λ)T = exp (-4πkd1 / λ)

여기서 ΔΦ는 위상차, n은 위상 시프터의 굴절율, λ는 노출광의 파장, d1은 MoSiON 하프톤 위상 시프터의 두께 그리고 k는 노출광의 감쇄 상수를 각각 나타낸다.Where ΔΦ is the phase difference, n is the refractive index of the phase shifter, λ is the wavelength of the exposure light, d1 is the thickness of the MoSiON halftone phase shifter, and k is the attenuation constant of the exposure light.

그런데 몰리브덴 하프톤 위상 시프트 마스크를 사용한 포토리소그래피에서 노출광으로서 248nm의 단파장 자외선(DUV) 또는 193nm의 ArF 액시머 레이저를 사용하는 경우, 상기 수학식 1의 ΔΦ의 값이 180°가 되게하는 MoSiON 하프톤 위상 시프터(3)의 두께 d1에서는 빛을 5%이상을 투과시킬 수 있는 k값을 가질수가 없다. 그 이유는 각 물질마다 빛의 파장에 따라 변화하는 n, k 값이 정해져있으며, 파장이 짧아질수록 k의 값이 커져 투과율이 낮아지기 때문이다. 따라서 상기 MoSiON 하프톤 위상 시프트 마스크는 단파장 광원을 사용하는 경우 위상 시프트의 효과가 반감된다.However, when using 248 nm short wavelength ultraviolet light (DUV) or 193 nm ArF aximmer laser as the exposure light in a photolithography using a molybdenum halftone phase shift mask, the MoSiON half of which ΔΦ in Equation 1 becomes 180 ° At the thickness d1 of the tone phase shifter 3, it cannot have a k value that can transmit light 5% or more. The reason is that n and k values vary depending on the wavelength of light for each material, and the shorter the wavelength, the larger the value of k and the lower the transmittance. Therefore, the MoSiON halftone phase shift mask is half the effect of the phase shift when using a short wavelength light source.

상기 투과율 감소의 문제를 해결하기 위하여 제2도에 도시되어 있는 바와 같은 변형된 하프톤 위상 시프트 마스크가 제안되었다.In order to solve the problem of the decrease in transmittance, a modified halftone phase shift mask as shown in FIG. 2 is proposed.

도2를 참고하면, 투과율 조절용 크롬막 패턴(13)이 투명한 기판 (11)위에 형성되어 있다. 그리고 상기 크롬막 패턴(13)을 식각마스크로 하여 상기 기판(11)을 깊이 D1으로 식각한 위상 시프트용 홈(15)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 2, a chromium film pattern 13 for adjusting transmittance is formed on a transparent substrate 11. In addition, a phase shift groove 15 is formed by etching the substrate 11 to a depth D1 using the chromium film pattern 13 as an etching mask.

도1에 도시되어 있는 MoSiON 하프톤 위상 시프트 마스크에서 MoSiON 하프톤 위상 시프터는 투과율을 적절하게 조절하면서 위상반전을 일으킬 수 있는 n 과 k 값을 가지고 있기 때문에 MoSiON 하프톤 위상 시프터층 만으로도 하프톤 위상 시프트 마스크를 형성할 수 있다. 그러나 크롬막은 투과율 조절 및 위상반전을 함께 일으킬 수 있는 n 과 k값을 가지고 있지 않기 때문에 크롬막 패턴(13)으로는 투과율만 조절하고 기판(11)을 식각하여 형성한 위상 시프트용 홈(15)에 의해 위상을 반전시킨다. 즉 크롬막 패턴(13)의 두께를 최대한 얇게하여 투과율을 높이고, 위상반전 의 값은 위상 시프트용 홈(15)의 깊이(D1)를 조절함으로써 180°로 유지한다. 이 경우 기판 식각 깊이(D1)는 상기 수학식 1의 ΔΦ에 π를 대입하면 식각깊이 D1=λ/2(N-1)에 의해 쉽게 구할 수 있다(여기서 N은 기판(11)의 굴절율이다.)In the MoSiON halftone phase shift mask shown in Fig. 1, since the MoSiON halftone phase shifter has n and k values that can cause phase inversion while appropriately adjusting the transmittance, the halftone phase shift with the MoSiON halftone phase shifter layer alone. A mask can be formed. However, since the chromium film does not have n and k values that can cause the transmittance control and phase inversion together, the phase shift groove 15 formed by etching only the substrate 11 by controlling only the transmittance with the chromium film pattern 13. To reverse the phase. That is, the thickness of the chromium film pattern 13 is made as thin as possible to increase the transmittance, and the value of the phase inversion is maintained at 180 ° by adjusting the depth D1 of the phase shift groove 15. In this case, the substrate etching depth D1 can be easily obtained by inserting π into ΔΦ of Equation 1 by the etching depth D1 = λ / 2 (N-1) (where N is the refractive index of the substrate 11. )

예를 들어 248㎚ 파장의 광원을 노출광으로 사용하고 상기 기판(11)을 석영으로 형성한 경우, 석영의 N 값이 1.5 정도이므로 기판의 식각 깊이 D1은 2480Å이 된다.For example, when a light source having a wavelength of 248 nm is used as the exposure light and the substrate 11 is formed of quartz, since the N value of the quartz is about 1.5, the etching depth D1 of the substrate is 2480 kV.

그러나 도2에 도시되어 있는 하프톤 위상 시프트 마스크는 투과율 조절에는 유리하다. 그러나 위상 반전을 일으키기위해 투명한 기판을 식각할 때 식각 깊이가 깊어서 식각이 균일하게 수행되지 못한다. 따라서 위상 시프트용 홈(15) 표면이 불균일하게 되어 투과광의 위상이 불균일하게 반전되는 문제점이 있다.However, the halftone phase shift mask shown in Fig. 2 is advantageous for controlling transmittance. However, when the transparent substrate is etched to cause phase reversal, the etching depth is deep and the etching cannot be performed uniformly. Therefore, there is a problem that the surface of the phase shift groove 15 becomes uneven and the phase of transmitted light is unevenly reversed.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 미세 패턴 형성에 적합하며 제작이 용이한 위상 반전 마스크를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a phase inversion mask that is suitable for fine pattern formation and easy to manufacture in order to solve the problems of the prior art described above.

본 발명의 다른 목적은 상기 위상 반전 마스크를 제조하는데 적합한 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a manufacturing method suitable for manufacturing the phase inversion mask.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 노출광에 대하여 투명한 기판;In order to achieve the above object, the present invention is a substrate transparent to the exposure light;

상기 투명한 기판 위에 형성된 위상 시프터 패턴; 및 상기 투명한 기판을 식각하여 형성한 위상 시프트용 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크를 제공한다.A phase shifter pattern formed on the transparent substrate; And a phase shift groove formed by etching the transparent substrate.

본 발명에 있어서, 상기 위상 시프터 패턴은 상기 노출광에 대하여 5∼30%의 투과율(T)을 가지도록 하는 두께(d)로 형성되며, 상기 두께 (d)는 하기식에 의해 결정된다.In the present invention, the phase shifter pattern is formed to have a thickness d to have a transmittance T of 5 to 30% with respect to the exposed light, and the thickness d is determined by the following equation.

d= -λlnT/4πkd = -λlnT / 4πk

(여기서 k는 상기 위상 시프터 패턴에 의한 노출광의 감쇄 상수, 그리고 λ는 상기 노출광의 파장이다.)(Where k is the attenuation constant of the exposure light by the phase shifter pattern, and λ is the wavelength of the exposure light).

그리고 상기 위상 시프터 패턴은 MoSiON, SiNx, 무정형 C 그리고 CrF 중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.The phase shifter pattern is preferably formed of any one selected from MoSiON, SiN x , amorphous C, and CrF.

또한 상기 위상 시프트용 홈은 상기 위상 시프트용 홈을 통과한 노출광과 상기 위상 시프터 패턴을 통과한 노출광의 위상 차이(ΔΦ)가 180°가 되도록 하는 깊이(D)로 식각하여 형성되며, 상기 깊이(D)는 하기식에 의해 결정된다.The phase shift groove is formed by etching to a depth D such that the phase difference ΔΦ between the exposure light passing through the phase shift groove and the exposure light passing through the phase shifter pattern is 180 °. (D) is determined by the following formula.

D ={λ/2(N-1)}-{2(n-1)d/2(N-1)}D = {λ / 2 (N-1)}-{2 (n-1) d / 2 (N-1)}

(여기서 N은 상기 기판의 굴절율, n은 위상 시프터 패턴의 굴절율, λ는 노출광의 파장, d는 위상 시프터 패턴의 두께이다.)Where N is the refractive index of the substrate, n is the refractive index of the phase shifter pattern, λ is the wavelength of the exposure light, and d is the thickness of the phase shifter pattern.

그리고 상기 위상 시프터 패턴의 소정 영역상에 차광막 패턴을 더 구비하는 것이 바람직하며, 상기 차광막 패턴은 상기 노출광에 대하여 5∼30%의 투과율을 가지며, Cr, Al 그리고 MoSi 중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.The light shielding film pattern may further include a light shielding film pattern on a predetermined region of the phase shifter pattern. The light shielding film pattern may have a transmittance of 5 to 30% with respect to the exposure light, and may be formed of any one selected from Cr, Al, and MoSi. desirable.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 노출광에 대하여 투명한 기판위에 위상 시프터 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 위상 시프터 패턴을 식각마스크로하여 상기 기판을 식각하여 위상 시프트용 홈을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above another object, the present invention comprises the steps of forming a phase shifter pattern on a substrate transparent to the exposure light; And etching the substrate to form a groove for phase shift by using the phase shifter pattern as an etch mask.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 또한, 노출광에 대하여 투명한 기판상에 위상 시프터막 및 차광기능을 지닌 물질막을 형성하는 단계; 상기 물질막 및 위상 시프터막을 식각하여 물질막 패턴 및 위상 시프터 패턴을 형성하는 단계;In order to achieve the above another object, the present invention also provides a method of forming a phase shifter film and a material film having a light blocking function on a substrate transparent to exposure light; Etching the material film and the phase shifter film to form a material film pattern and a phase shifter pattern;

상기 물질막 패턴 및 위상 시프터 패턴을 식각마스크로하여 상기 기판을 식각하여 위상 시프트용 홈을 형성하는 단계; 및 상기 위상 시프터 패턴위에 형성된 물질막 패턴을 패터닝하여 차광막 패턴으로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 시프트 마스크의 제조방법을 제공한다.Etching the substrate using the material layer pattern and the phase shifter pattern as an etch mask to form a phase shift groove; And patterning a material film pattern formed on the phase shifter pattern to form a light shielding film pattern.

상기 하프톤 위상 시프트 마스크의 제조방법에 있어서, 상기 위상 시프터 패턴은 MoSiON, SiNx, 무정형 C 그리고 CrF 중에서 선택된 어느 하나로 형성되고, 상기 노출광에 대하여 5∼30%의 투과율(T)을 가지도록 하는 두께(d)로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 두께(d)는 하기식에 의해 결정된다.In the method of manufacturing the halftone phase shift mask, the phase shifter pattern is formed of any one selected from MoSiON, SiN x , amorphous C, and CrF, and has a transmittance T of 5 to 30% with respect to the exposed light. It is preferable that the thickness d be formed, and the thickness d is determined by the following equation.

d= -λlnT/4πkd = -λlnT / 4πk

(여기서 k는 상기 노출광의 감쇄 상수 그리고 λ는 상기 노출광의 파장이다.)Where k is the attenuation constant of the exposed light and λ is the wavelength of the exposed light.

또한 상기 위상 시프트용 홈은 상기 위상 시프트용 홈을 통과한 노출광과 상기 위상 시프터 패턴을 통과한 노출광의 위상 차이(ΔΦ)가 180°가 되도록 하는 깊이(D)로 식각하여 형성되며, 상기 깊이 D는 하기식에 의해 결정된다.The phase shift groove is formed by etching to a depth D such that the phase difference ΔΦ between the exposure light passing through the phase shift groove and the exposure light passing through the phase shifter pattern is 180 °. D is determined by the following formula.

D ={λ/2(N-1)}-{2(n-1)d/2(N-1)}D = {λ / 2 (N-1)}-{2 (n-1) d / 2 (N-1)}

(여기서 N은 상기 기판의 굴절율, n은 위상 시프터 패턴의 굴절율, λ는 노출광의 파장, d는 위상 시프터 패턴의 두께이다.)Where N is the refractive index of the substrate, n is the refractive index of the phase shifter pattern, λ is the wavelength of the exposure light, and d is the thickness of the phase shifter pattern.

그리고, 상기 차광기능을 지닌 물질막은 Cr, Al 그리고 MoSi 중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the light blocking material layer is preferably formed of any one selected from Cr, Al, and MoSi.

본 발명에 의한 위상 반전 마스크는 종래의 위상 반전 마스크에 비하여 투과율을 충분히 높일 수 있다. 또한, 상기 투명한 기판을 식각하여 형성한 위상 시프트용 홈의 깊이가 크지 않기 때문에 표면이 균일한 홈을 형성할 수 있다. 따라서 단파장 광원을 사용하여 콘트라스트가 향상된 미세 패턴을 형성할 수 있다The phase inversion mask by this invention can fully transmittance | permeability compared with the conventional phase inversion mask. In addition, since the depth of the phase shift groove formed by etching the transparent substrate is not large, a groove having a uniform surface may be formed. Therefore, a short wavelength light source can be used to form a fine pattern with improved contrast.

도1은 MoSiON 하프톤 위상 시프터가 형성된 종래의 하프톤 위상 시프트 마스크를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional halftone phase shift mask in which a MoSiON halftone phase shifter is formed.

도2는 크롬막 패턴과 위상 시프트용 홈이 형성된 종래의 하프톤 위상 시프트 마스크를 도시한 단면도이다.Fig. 2 is a sectional view showing a conventional halftone phase shift mask in which a chrome film pattern and a phase shift groove are formed.

도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 하프톤 위상 시프트 마스크를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a halftone phase shift mask according to the first embodiment of the present invention.

도4는 본 발명의 제2실시예에 따른 하프톤 위상 시프트 마스크를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a halftone phase shift mask according to a second embodiment of the present invention.

도5 내지 도7은 도3에 도시된 하프톤 위상 시프트 마스크의 제조방법을 나타내는 단면도들이다.5 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the halftone phase shift mask shown in FIG.

도8 내지 도12는 도4에 도시된 하프톤 위상 시프트 마스크의 제조방법을 나타내는 단면도들이다.8 to 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the halftone phase shift mask shown in FIG.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 하프톤 위상 시프트 마스크 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a halftone phase shift mask and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하프톤 위상 시프트 마스크Halftone phase shift mask

제1실시예First embodiment

도3에는 본 발명의 제1실시예에 의한 하프톤 위상 시프트 마스크가 도시되어 있다. 도3을 참고하면, 투명한 기판(21)위에 두께가 d2인 위상 시프터(23A)가 형성되어 있다. 그리고 상기 기판(21)을 깊이 D2로 식각하여 형성한 위상 시프트용 홈(25)이 형성되어 있다.3 shows a halftone phase shift mask according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, a phase shifter 23A having a thickness d2 is formed on the transparent substrate 21. In addition, a phase shift groove 25 formed by etching the substrate 21 to a depth D2 is formed.

상기 하프톤 위상 시프트 마스크에 있어서 위상 시프터(23A)의 두께 d2를 조절함으로써 투과율을 조절하고 위상 시프트용 홈(25)의 깊이 D2를 조절함으로써 위상 반전의 값을 90°∼ 270°로 조절한다. 더욱 바람직하기로는 상기 위상 반전의 값을 180°로 조절한다.In the above halftone phase shift mask, the transmittance is adjusted by adjusting the thickness d2 of the phase shifter 23A, and the value of the phase inversion is adjusted to 90 ° to 270 ° by adjusting the depth D2 of the phase shift groove 25. More preferably, the value of the phase inversion is adjusted to 180 degrees.

본 발명에 있어서 상기 위상 시프터(23A)는 MoSiON, SiNx, 무정형 C 그리고 CrF 중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 위상 시프터(23A)의 광투과율은 5∼30%인 것이 바람직하고, 5∼15%가 되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.In the present invention, the phase shifter 23A is preferably formed of any one selected from MoSiON, SiN x , amorphous C, and CrF. The light transmittance of the phase shifter 23A is preferably 5 to 30%, more preferably 5 to 15%.

본 발명에 적합한 상기 위상 시프터(23A)의 두께 d2와 위상 시프트용 홈(25)의 깊이 D2의 값은 다음과 같이 구할 수 있다.The values of the thickness d2 of the phase shifter 23A and the depth D2 of the phase shift groove 25 suitable for the present invention can be obtained as follows.

먼저 종래의 하프톤 위상 시프트 마스크 위상 시프터(제1도의 3)의 투과율 T1과 그 두께 d1은 이미 알고 있으므로 상기식 2에 대입하면 위상 시프터의 빛의 감쇄 상수 k는 다음과 같다.First, since the transmittance T1 and the thickness d1 of the conventional halftone phase shift mask phase shifter (3 in FIG. 1) are already known, the attenuation constant k of the light of the phase shifter is as follows.

k= - λlnT1/4πd1k =-λlnT1 / 4πd1

이렇게 얻어진 k값과 본 발명에서 원하는 투과율 T2(T2 〉T1)를 상기식 2에 다시 대입하면 본 발명의 위상 시프터(23A)의 두께 d2는 다음과 같이 구해진다.The k value thus obtained and the transmittance T2 (T2 > T1) desired in the present invention are substituted into Equation 2 again to obtain the thickness d2 of the phase shifter 23A of the present invention as follows.

d2= d1lnT2/lnT1d2 = d1lnT2 / lnT1

상기 d2를 상기식 1에 대입하면 위상 시프터(23A)에 의해 일어나는 위상 반전(ΔΦ1)의 정도를 알수 있다.Substituting d2 into Equation 1 shows the degree of phase inversion ΔΦ 1 caused by the phase shifter 23A.

ΔΦ1=2π(n-1)d2/λ=2π(n-1)d1lnT2/lnT1λΔΦ1 = 2π (n-1) d2 / λ = 2π (n-1) d1lnT2 / lnT1λ

투과율을 T1에서 T2로 증가시켰기 때문에 위상 시프터의 두께 d2는 종래의 180°의 위상반전을 일으키던 위상 시프터의 두께 d1에 비해 감소한다. 그러므로 위상 반전의 값 ΔΦ1도 180°보다 감소하게 된다. 이렇게 감소한 위상 반전의 값을 180°로 조정하기 위해서 기판을 식각 깊이 D2로 식각한다. 기판의 식각 깊이 D2는 상기식 1에 기판의 굴절율 N을 대입하여 계산하면 다음과 같다.Since the transmittance was increased from T1 to T2, the thickness d2 of the phase shifter is reduced compared to the thickness d1 of the phase shifter which caused the phase inversion of the conventional 180 °. Therefore, the value ΔΦ 1 of phase inversion also decreases from 180 °. The substrate is etched to the etching depth D2 in order to adjust the value of this reduced phase inversion to 180 °. The etching depth D2 of the substrate is calculated by substituting the refractive index N of the substrate into Equation 1 as follows.

ΔΦ2 =(π-ΔΦ1)=2π(N-1)D2/λΔΦ2 = (π-ΔΦ1) = 2π (N-1) D2 / λ

---> D2={λ/2(N-1)}-{2(n-1)d2/2(N-1)}---> D2 = {λ / 2 (N-1)}-{2 (n-1) d2 / 2 (N-1)}

이 때 얻어진 기판 식각 깊이 D2는 종래의 하프톤 위상 반전 마스크에서 식각하던 깊이 D1(=λ/2(N-1))보다 2(n-1)d2/2(N-1) 만큼 작아진다.The substrate etch depth D2 thus obtained is smaller by 2 (n-1) d2 / 2 (N-1) than the depth D1 (= λ / 2 (N-1)) etched in the conventional halftone phase inversion mask.

즉, 동일물질로 이루어진 종래의 위상 시프터 패턴의 빛의 감쇄상수 k 또는 두께(d1)와 노출광에 대한 투과율(T1)만 알면 본 발명에 의한 원하는 투과율(T2)을 지닌 하프톤 위상 시프트 패턴(23A)의 두께 d2는 하기식 3으로부터 그리고 기판의 식각 깊이 D2는 하기식 4로부터 손쉽게 결정할 수 있다.That is, if only the attenuation constant k or thickness d1 of light of the conventional phase shifter pattern made of the same material and the transmittance T1 for the exposed light are known, the halftone phase shift pattern having the desired transmittance T2 according to the present invention ( The thickness d2 of 23A) can be easily determined from Equation 3 below and the etching depth D2 of the substrate from Equation 4 below.

d2= -λlnT2/4πk = d1lnT2/lnT1d2 = -λlnT2 / 4πk = d1lnT2 / lnT1

D2={λ/2(N-1)}-{2(n-1)d2/2(N-1)}D2 = {λ / 2 (N-1)}-{2 (n-1) d2 / 2 (N-1)}

(여기서 d1은 종래의 위상 시프터 패턴의 두께, d2는 본 발명의 위상 시프터 패턴의 두께, T1은 종래의 위상 시프터 패턴의 투과율, T2는 본 발명의 위상 시프터 패턴의 투과율, n은 본 발명의 위상 시프터 패턴의 굴절율, N은 본 발명의 기판의 굴절율 λ는 노출광의 파장을 각각 나타낸다.)Where d1 is the thickness of the conventional phase shifter pattern, d2 is the thickness of the phase shifter pattern of the present invention, T1 is the transmittance of the conventional phase shifter pattern, T2 is the transmittance of the phase shifter pattern of the present invention, and n is the phase of the present invention. The refractive index of the shifter pattern, N, is the refractive index of the substrate of the present invention, λ represents the wavelength of the exposure light.)

예를 들면, 현재 사용되고 있는 DUV 용 하프톤 위상 시프트 마스크에서 투과율 5%를 나타내는 MoSiON 위상 시프터 패턴의 두께는 1350Å이다. 따라서 투과율 8%인 하프톤 위상 시프트 마스크를 형성하기에 적합한 MoSiON 위상 시프터 패턴의 두께 및 기판의 식각 깊이를 상기식 3과 4에 의해 계산하면, 위상 시프터 패턴의 두께는 1138Å, 기판의 식각 깊이는 약 390Å이 된다.For example, in the half-tone phase shift mask for DUV currently used, the thickness of the MoSiON phase shifter pattern showing 5% transmittance is 1350 Hz. Therefore, if the thickness of the MoSiON phase shifter pattern suitable for forming a halftone phase shift mask having a transmittance of 8% and the etching depth of the substrate are calculated by Equations 3 and 4, the thickness of the phase shifter pattern is 1138 1, and the etching depth of the substrate is It is about 390Å.

상기 과정을 거쳐 형성된 하프톤 위상 시프트 마스크는 248㎚의 DUV 광원과 같은 단파장의 노출광에 대해서도 높은 투과율을 지니게 된다. 그리고 기판의 식각 깊이도 종래의 하프톤 위상 반전 마스크에 비해 낮기 때문에 위상 시프트용 홈 표면을 균일하게 형성할 수 있다. 따라서 상기 본 발명에 따른 하프톤 위상 시프트 마스크를 이용하여 사진 식각 공정을 수행하면 시프터 패턴을 통과한 빛과 시프터 패턴이 형성되어 있지 않은 기판을 통과한 빛의 위상차이가 균일하게 180°가 되어 시프터 패턴의 가장자리에서 상쇄간섭이 일어나 콘트라스트가 향상된 미세 패턴을 형성할 수 있다.The halftone phase shift mask formed through the above process has a high transmittance even for short wavelength exposure light such as a DUV light source of 248 nm. In addition, since the etching depth of the substrate is also lower than that of the conventional halftone phase inversion mask, the groove surface for phase shift can be uniformly formed. Therefore, when the photolithography process is performed using the halftone phase shift mask according to the present invention, the phase difference between the light passing through the shifter pattern and the light passing through the substrate on which the shifter pattern is not formed is uniformly 180 °. Offset interference may occur at the edge of the pattern to form a fine pattern with improved contrast.

제2실시예Second embodiment

도4에는 본 발명의 제2실시예에 의한 하프톤 위상 시프트 마스크 가 도시되어 있다. 도3과 동일 참조 부호는 동일 부재를 나타내고, 참조 번호 27A은 차광막 패턴을 나타낸다.4 shows a halftone phase shift mask according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals as in Fig. 3 denote the same members, and reference numeral 27A denotes a light shielding film pattern.

제2실시예에 의한 하프톤 위상 시프트 마스크는 위상 시프터(23A)의 소정 영역상에 차광막 패턴(27A)을 더 구비하고 있다는 점에 있어서 도3에 도시된 제1실시예의 하프톤 위상 시프트 마스크와 차이가 있다. 이렇게 차광막 패턴(27A)을 더 형성하는 이유는 다음과 같다.The halftone phase shift mask according to the second embodiment further includes a light shielding film pattern 27A on a predetermined region of the phase shifter 23A and the halftone phase shift mask of the first embodiment shown in FIG. There is a difference. The reason why the light shielding film pattern 27A is further formed is as follows.

만약 도3과 같이 위상 시프터(23A)만 형성되어 있는 경우 소량의 광이 위상 시프터(23A)를 투과하게 된다. 따라서 이 부분에 대응하는 포토레지스트가 단차를 지니고 있는 경우에는 그 부분에서 난반사가 일어나 포토레지스트의 특정 부위에 광이 포커싱(focusing)되어 이 부분이 원하지 않게 노광될 수 있다.If only the phase shifter 23A is formed as shown in FIG. 3, a small amount of light passes through the phase shifter 23A. Therefore, when the photoresist corresponding to this portion has a step, irregular reflection occurs at that portion, and light may be focused on a specific portion of the photoresist, thereby causing the portion to be undesirably exposed.

또한, 웨이퍼에 대하여 상기 하프톤 위상 시프트 마스크를 상대적으로 변위시켜 웨이퍼 상에 반복 패턴을 형성할 경우, 하프톤 위상 시프트 마스크의 가장자리 부분에 대응하는 포토레지스트 부분이 중첩될 수 있다. 따라서 하프톤 위상 시프트 마스크의 가장자리 부분을 투과한 광이 반복적으로 포토레지스트에 조사되므로 노광되지 않아야 할 포토레지스트가 노광되는 문제점이 있다.In addition, when the halftone phase shift mask is relatively displaced with respect to the wafer to form a repeating pattern on the wafer, photoresist portions corresponding to edge portions of the halftone phase shift mask may overlap. Therefore, since the light transmitted through the edge portion of the halftone phase shift mask is repeatedly irradiated to the photoresist, there is a problem in that the photoresist that should not be exposed is exposed.

그러므로 위상 시프터(23A)상의 소정 영역상에 차광막 패턴(27A)을 형성하여 포토레지스트가 불필요하게 노광되는 것을 방지한다.Therefore, the light shielding film pattern 27A is formed on the predetermined region on the phase shifter 23A to prevent the photoresist from being unnecessarily exposed.

상기 차광막 패턴(27A)은 광원에 대하여 0∼30%의 투과율을 가지도록 크롬, 알루미늄, MoSi중에서 선택된 어느 하나로 형성하는 것이 바람직하다.The light shielding film pattern 27A may be formed of any one selected from chromium, aluminum, and MoSi so as to have a transmittance of 0 to 30% with respect to the light source.

상기 차광막 패턴(27A)이 완전히 불투명하지 않아도 되는 이유는 소량의 광원만이 상기 위상 시프터 패턴(23A)을 통과한 후, 다시 차광막 패턴(27A)을 통과하게 되므로 차광막 패턴(27A)이 불투명하지 않더라도 최종적으로 포토레지스트에는 빛이 도달하지 않게 되기 때문이다.The reason why the light shielding film pattern 27A does not need to be completely opaque is that only a small amount of light source passes through the phase shifter pattern 23A, and then passes through the light shielding film pattern 27A again, even though the light shielding film pattern 27A is not opaque. This is because light does not finally reach the photoresist.

하프톤 위상 시프트 마스크의 제조 방법Method for manufacturing halftone phase shift mask

도5 내지 도7은 도3에 도시된 하프톤 위상 시프트 마스크의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.5 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the halftone phase shift mask shown in FIG.

도5를 참고하면, 투명한 기판(21)위에 위상 시프터막(23)을 두께가 d2가 되도록 형성하고 계속하여 위상 시프터 패턴을 형성하기 위한 포토레지스트 패턴(24)을 상기 위상 시프터막(23) 위에 형성한다.Referring to FIG. 5, the phase shifter film 23 is formed on the transparent substrate 21 so as to have a thickness d2, and a photoresist pattern 24 is formed on the phase shifter film 23 to subsequently form a phase shifter pattern. Form.

상기 위상 시프터막(23)은 MoSiON, SiNx, 무정형 C 그리고 CrF 중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 위상 시프터(23)의 두께 d2에서 광투과율은 5∼30%인 것이 바람직하고, 5∼15% 가 되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.The phase shifter layer 23 is preferably formed of any one selected from MoSiON, SiN x , amorphous C, and CrF. In the thickness d2 of the phase shifter 23, the light transmittance is preferably 5 to 30%, more preferably 5 to 15%.

이어서 도6과 같이 상기 포토레지스트 패턴(24)을 식각마스크로 이용하여 상기 위상 시프터막(23)을 식각하여 위상 시프터 패턴(23A)을 형성한다. 계속하여 상기 포토레지스트 패턴(24) 및 위상 시프터 패턴(23A)을 식각마스크로하여 상기 투명 기판(21)을 깊이 D2로 식각하여 위상 시프트용 홈(25)을 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 6, the phase shifter layer 23 is etched using the photoresist pattern 24 as an etching mask to form a phase shifter pattern 23A. Subsequently, the transparent substrate 21 is etched to a depth D2 using the photoresist pattern 24 and the phase shifter pattern 23A as an etch mask to form a phase shift groove 25.

마지막으로 도7에 도시되어 있는 바와 같이 상기 포토레지스트 패턴(24)을 제거하여 노출광의 투과율 및 균일성이 향상된 하프톤 위상 시프트 마스크를 완성한다.Finally, as shown in FIG. 7, the photoresist pattern 24 is removed to complete a halftone phase shift mask with improved transmittance and uniformity of the exposure light.

도8 내지 도12는 도4에 도시되어 있는 하프톤 위상 시프트 마스크의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. 도5 내지 도7과 동일 참조 번호는 동일 부재를 나타낸다.8 to 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the halftone phase shift mask shown in FIG. The same reference numerals as in Figs. 5 to 7 denote the same members.

도8을 참조하면, 투명한 기판(21)위에 위상 시프터막(23) 및 물질막(27)을 차례대로 형성한다. 이어서 상기 물질막(27)위에 제1포토레지스트패턴(29)을 형성한다.Referring to FIG. 8, the phase shifter film 23 and the material film 27 are sequentially formed on the transparent substrate 21. Subsequently, a first photoresist pattern 29 is formed on the material layer 27.

상기 위상 시프터막(23)은 MoSiON, SiNx, 무정형 C 그리고 CrF 중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 위상 시프터막(23)의 두께(d2)는 광투과율이 5∼30%, 더욱 바람직하기로는 5∼15% 가 되도록 한다.The phase shifter layer 23 is preferably formed of any one selected from MoSiON, SiN x , amorphous C, and CrF. The thickness d2 of the phase shifter film 23 is such that the light transmittance is 5 to 30%, more preferably 5 to 15%.

그리고 상기 물질막(27)은 크롬, 알루미늄, MoSi중에서 선택된 어느 하나로서 형성되며, 노출광에 대하여 0∼30%의 투과율을 가지는 것이 바람직하다.In addition, the material layer 27 is formed of any one selected from chromium, aluminum, and MoSi, and preferably has a transmittance of 0 to 30% with respect to the exposure light.

도9를 참조하면, 상기 제1포토레지스트 패턴(29)을 식각마스크로 사용하여 상기 물질막(27)을 패터닝하여 물질막 패턴(27A)을 형성한 후, 상기 제1포토레지스트 패턴(29)을 제거한다.Referring to FIG. 9, the material layer 27 is patterned using the first photoresist pattern 29 as an etching mask to form a material layer pattern 27A, and then the first photoresist pattern 29 is formed. Remove it.

다음에 도10과 같이, 상기 물질막 패턴(27A)을 식각마스크로 이용하여 상기 위상 시프터막(23)을 패터닝하여 위상 시프터 패턴(23A)을 형성한 후, 계속하여 상기 투명 기판(21)을 깊이 D2로 식각하여 위상 시프트용 홈(25)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 10, the phase shifter layer 23 is patterned by using the material layer pattern 27A as an etching mask to form a phase shifter pattern 23A. Then, the transparent substrate 21 is continuously formed. The depth D2 is etched to form the phase shift groove 25.

계속해서 도11에 도시된 바와 같이, 상기 물질막 패턴(27A)위에 차광막 패턴을 정의하는 제2포토레지스트 패턴(31)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 11, a second photoresist pattern 31 defining a light shielding film pattern is formed on the material film pattern 27A.

마지막으로 상기 제2포토레지스트 패턴(31)을 식각마스크로 사용하여 상기 물질막 패턴(27A)을 식각하여 차광 기능을 하는 차광막 패턴(27B)을 형성한 다음, 상기 제2포토레지스트 패턴(31)을 제거하여 하프톤 위상 시프트 마스크를 완성한다.Finally, using the second photoresist pattern 31 as an etching mask, the material layer pattern 27A is etched to form a light shielding pattern 27B having a light shielding function, and then the second photoresist pattern 31. Is removed to complete the halftone phase shift mask.

이상, 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하였지만, 본 발명이 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.The present invention has been described above in detail by way of examples, but the present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. .

본 발명에 의하여 형성된 하프톤 위상 시프트 마스크는 시프터 두께의 조절이 용이하여 시프터를 통과하는 빛의 투과율을 높일 수 있으며 기판의 식각 깊이가 작아지기 때문에 균일한 표면을 지닌 위상 시프트용 홈을 형성할 수 있다. 따라서 본 발명에 의해 형성된 하프톤 위상 시프트 마스크를 사용하게 되면 단파장광원을 사용하여 사진식각공정을 수행할 수 있게 된다. 또한 정확한 위상 반전 효과를 달성할 수 있어서 콘트라스트가 향상된 미세 패턴을 형성할 수 있다.The halftone phase shift mask formed by the present invention can easily adjust the thickness of the shifter to increase the transmittance of light passing through the shifter and form a phase shift groove having a uniform surface because the etching depth of the substrate is reduced. have. Therefore, when the halftone phase shift mask formed by the present invention is used, it is possible to perform a photolithography process using a short wavelength light source. In addition, accurate phase reversal effect can be achieved to form fine patterns with improved contrast.

Claims (16)

노출광에 대하여 투명한 기판;A substrate transparent to exposure light; 상기 투명한 기판위에 형성되고 상기 노출광에 대하여 5∼30%의 투과율(T)을 가지도록 하는 두께(d)로 형성된 위상 시프터 패턴; 및A phase shifter pattern formed on the transparent substrate and having a thickness d to have a transmittance T of 5 to 30% with respect to the exposed light; And 상기 반투명한 위상 시프터 패턴사이의 기판을 식각하여 형성한 위상 시프트용 홈으로, 상기 위상 시프트용 홈을 통과한 노출광과 상기 위상 시프터 패턴을 통과한 노출광의 위상 차이(ΔΦ)가 180°가 되도록 하는 깊이(D)로 식각하여 형성된 위상 시프트용 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크.A phase shift groove formed by etching a substrate between the translucent phase shifter patterns so that a phase difference ΔΦ between the exposure light passing through the phase shift groove and the exposure light passing through the phase shifter pattern is 180 °. And a phase shift groove formed by etching to a depth (D). 제1항에 있어서, 상기 두께(d)는 하기식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크.The halftone phase reversal mask according to claim 1, wherein the thickness d is determined by the following equation. d= -λlnT/4πkd = -λlnT / 4πk (여기서 k는 상기 위상 시프터 패턴에 의한 노출광의 감쇄 상수, 그리고 λ는 상기 노출광의 파장이다.)(Where k is the attenuation constant of the exposure light by the phase shifter pattern, and λ is the wavelength of the exposure light). 제1항에 있어서, 상기 위상 시프터 패턴은 MoSiON, SiNx, 무정형 C 그리고 CrF 중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크.The halftone phase inversion mask of claim 1, wherein the phase shifter pattern is formed of any one selected from MoSiON, SiN x , amorphous C, and CrF. 제1항에 있어서, 상기 깊이(D)는 하기식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크.The halftone phase inversion mask according to claim 1, wherein the depth (D) is determined by the following equation. D ={λ/2(N-1)}-{2(n-1)d/2(N-1)}D = {λ / 2 (N-1)}-{2 (n-1) d / 2 (N-1)} (여기서 N은 상기 기판의 굴절율, n은 위상 시프터 패턴의 굴절율, λ는 노출광의 파장, d는 위상 시프터 패턴의 두께이다.)Where N is the refractive index of the substrate, n is the refractive index of the phase shifter pattern, λ is the wavelength of the exposure light, and d is the thickness of the phase shifter pattern. 제1항에 있어서, 상기 위상 시프터 패턴의 소정 영역상에 차광막 패턴을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크.The halftone phase inversion mask of claim 1, further comprising a light shielding film pattern on a predetermined region of the phase shifter pattern. 제5항에 있어서, 상기 차광막 패턴은 상기 노출광에 대하여 5∼30%의 투과율을 가지는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크.The halftone phase reversal mask of claim 5, wherein the light blocking film pattern has a transmittance of 5 to 30% with respect to the exposed light. 제5항에 있어서, 상기 차광막 패턴은 Cr, Al 그리고 MoSi 중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크.The halftone phase reversal mask of claim 5, wherein the light shielding pattern is formed of any one selected from Cr, Al, and MoSi. 노출광에 대하여 투명한 기판위에 상기 노출광에 대하여 5∼30%의 투과율(T)을 가지도록 하는 두께(d)로 위상 시프터 패턴을 형성하는 단계; 및Forming a phase shifter pattern on a substrate transparent to exposure light with a thickness (d) to have a transmittance (T) of 5-30% with respect to the exposure light; And 상기 위상 시프터 패턴을 식각마스크로하여 상기 위상 시프터 패턴 사이의 상기 기판을 식각하여 위상 시프트용 홈을 형성하는 단계로, 상기 위상 시프트용 홈을 통과한 노출광과 상기 위상 시프터 패턴을 통과한 노출광의 위상 차이(ΔΦ)가 180°가 되도록 하는 깊이(D)로 식각하여 위상 시프트용 홈을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크의 제조방법.Forming a phase shift groove by etching the substrate between the phase shifter patterns using the phase shifter pattern as an etch mask, the exposure light passing through the phase shift groove and the exposure light passing through the phase shifter pattern. And forming a phase shift groove by etching at a depth D such that the phase difference ΔΦ is 180 °. 제8항에 있어서, 상기 두께(d)는 하기식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크의 제조방법.10. The method of claim 8, wherein the thickness d is determined by the following formula. d= -λlnT/4πkd = -λlnT / 4πk (여기서 k는 상기 노출광의 감쇄 상수 그리고 λ는 상기 노출광의 파장이다.)Where k is the attenuation constant of the exposed light and λ is the wavelength of the exposed light. 제8항에 있어서, 상기 위상 시프터 패턴은 MoSiON, SiNx, 무정형 C 그리고 CrF 중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크의 제조방법.The method of claim 8, wherein the phase shifter pattern is formed of any one selected from MoSiON, SiN x , amorphous C, and CrF. 제8항에 있어서, 상기 깊이 D는 하기식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크의 제조방법.10. The method of claim 8, wherein the depth D is determined by the following equation. D ={λ/2(N-1)}-{2(n-1)d/2(N-1)}D = {λ / 2 (N-1)}-{2 (n-1) d / 2 (N-1)} (여기서 N은 상기 기판의 굴절율, n은 위상 시프터 패턴의 굴절율, λ는 노출광의 파장, d는 위상 시프터 패턴의 두께이다.)Where N is the refractive index of the substrate, n is the refractive index of the phase shifter pattern, λ is the wavelength of the exposure light, and d is the thickness of the phase shifter pattern. 노출광에 대하여 투명한 기판상에 상기 노출광에 대하여 5∼30%의 투과율(T)을 가지도록 하는 두께(d)로 위상 시프터막을 형성하는 단계;Forming a phase shifter film on a substrate transparent to the exposure light with a thickness d having a transmittance T of 5 to 30% with respect to the exposure light; 상기 위상 시프터막위에 차광기능을 지닌 물질막을 형성하는 단계;Forming a material film having a light blocking function on the phase shifter film; 상기 물질막 및 위상 시프터막을 식각하여 물질막 패턴 및 위상 시프터 패턴을 형성하는 단계;Etching the material film and the phase shifter film to form a material film pattern and a phase shifter pattern; 상기 물질막 패턴 및 위상 시프터 패턴을 식각마스크로하여 상기 기판을 식각하여 위상 시프트용 홈을 형성하는 단계로 상기 위상 시프트용 홈을 통과한 노출광과 상기 위상 시프터 패턴을 통과한 노출광의 위상 차이(ΔΦ)가 180°가 되도록 하는 깊이(D)로 식각하여 위상 시프트용 홈을 형성하는 단계; 및Forming a phase shift groove by etching the substrate by using the material film pattern and the phase shifter pattern as an etch mask, and a phase difference between the exposure light passing through the phase shift groove and the exposure light passing through the phase shifter pattern ( Etching to a depth D such that ΔΦ is 180 ° to form a phase shift groove; And 상기 위상 시프터 패턴위에 형성된 물질막 패턴을 패터닝하여 차광막 패턴으로 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 시프트 마스크의 제조방법.And patterning the material film pattern formed on the phase shifter pattern to form a light shielding film pattern. 제12항에 있어서, 상기 위상 시프터막은 MoSiON, SiNx, 무정형 C 그리고 CrF 중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크의 제조방법.The method of claim 12, wherein the phase shifter layer is formed of any one selected from MoSiON, SiN x , amorphous C, and CrF. 제12항에 있어서, 상기 차광기능을 지닌 물질막은 Cr, Al 그리고 MoSi 중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크의 제조방법.The method of claim 12, wherein the light blocking material layer is formed of any one selected from Cr, Al, and MoSi. 제12항에 있어서, 상기 두께(d)는 하기식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크의 제조방법.13. The method of claim 12, wherein the thickness d is determined by the following equation. d= -λlnT/4πkd = -λlnT / 4πk (여기서 k는 상기 노출광의 감쇄 상수 그리고 λ는 상기 노출광의 파장이다.)Where k is the attenuation constant of the exposed light and λ is the wavelength of the exposed light. 제12항에 있어서, 상기 깊이 D는 하기식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상 반전 마스크의 제조방법.The method of manufacturing a halftone phase inversion mask according to claim 12, wherein the depth D is determined by the following equation. D ={λ/2(N-1)}-{2(n-1)d/2(N-1)}D = {λ / 2 (N-1)}-{2 (n-1) d / 2 (N-1)} (여기서 N은 상기 기판의 굴절율, n은 위상 시프터 패턴의 굴절율, λ는 노출광의 파장, d는 위상 시프터 패턴의 두께이다.)Where N is the refractive index of the substrate, n is the refractive index of the phase shifter pattern, λ is the wavelength of the exposure light, and d is the thickness of the phase shifter pattern.
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