KR100244483B1 - 위상 반전 마스크 제조 방법 - Google Patents

위상 반전 마스크 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100244483B1
KR100244483B1 KR1019970026697A KR19970026697A KR100244483B1 KR 100244483 B1 KR100244483 B1 KR 100244483B1 KR 1019970026697 A KR1019970026697 A KR 1019970026697A KR 19970026697 A KR19970026697 A KR 19970026697A KR 100244483 B1 KR100244483 B1 KR 100244483B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
forming
film
pattern
transparent substrate
layer
Prior art date
Application number
KR1019970026697A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990002941A (ko
Inventor
이준석
Original Assignee
김영환
현대반도체주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김영환, 현대반도체주식회사 filed Critical 김영환
Priority to KR1019970026697A priority Critical patent/KR100244483B1/ko
Priority to DE19802369A priority patent/DE19802369B4/de
Priority to US09/041,600 priority patent/US5932378A/en
Priority to JP16679798A priority patent/JP2938439B2/ja
Publication of KR19990002941A publication Critical patent/KR19990002941A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100244483B1 publication Critical patent/KR100244483B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/30Alternating PSM, e.g. Levenson-Shibuya PSM; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/29Rim PSM or outrigger PSM; Preparation thereof

Abstract

본 발명은 위상반전마스크에 관한 것으로, 종래의 림(rim)형 및 아웃리거(out rigger)형의 위상반전마스크에 대한 새로운 제조방법을 제공하는 것이다.
본발명의 실시례로서 림형 위상반전마스크를 제조하는 방법은 투명마스크원판의 소정부위에 위상을 반전할 수 있는 깊이의 함몰부를 형성하고, 상기 함몰부를 포함하여 상기 투명 마스크 원판의 전체 상면에 차광막을 형성하고, 상기 차광막위에 개구부를 갖는 제1 패터닝 레이어를 형성한 후, 상기 제1 패터닝 레이어의 개구부를 통하여 상기 차광막을 식각하여 차광막 패턴을 형성하고, 상기 투명 마스크 원판상에 형성되어 있는 전체 패턴상에 마스킹 레이어를 형성한 다음 에치백하여 상기 제1 패터닝 레이어와 차광막의 적층패턴의 측벽면에 사이드월 스페이서를 형성하고, 상기 제1 패터닝 레이어의 패턴과 상기 사이드월스페이서를 이용하여 위상반전을 일으킬 수 있는 깊이만큼 상기 투명 마스크원판을 식각한 후, 상기 사이드월 스페이서를 제거하는 공정을 순차 실시함으로써 주패턴과 보조패턴을 정확하게 위치정렬된 위상반전마스크를 제조할 수 있다.

Description

위상 반전 마스크 제조 방법
본 발명은 위상반전마스크의 제조방법에 관한 것으로, 특히 림형(rim type) 및 아웃 리거형(out rigger type) 위상 반전마스크의 제조방법에 관한 것이다.
리소그라피 공정은 일반적으로 조명광을 통과시키는 투명한 부분과 조명광을 차단하는 부분으로 이루어진 포토마스크에 조명광을 쏘여, 포토마스크상에 형성된 패턴을 웨이퍼상에 실제 패턴으로 형성하는 작업인데, 포토마스크는 발전을 거듭하여 광의 위상차를 응용한 변형 마스크가 속속 등장하고 있다.
상기 변형마스크로서 등장한 위상반전마스크는 1982년에 아이비엠(International Business Machines Corp.; IBM)사의 레벤슨(M.D. Levenson)이 처음 에스.피.아이.이(SPIE)에 개넘을 발표한 이래 다양한 형태의 위상반전마스크가 발표되었다. 위상반전마스크란 위상변조 투광층을 통과한 빛의 위상을 180도 변조시킴으로써 일반 투광층을 통광한 빛과 상쇄 간섭을 일으키도록하여 보통의 마스크보다 해상력과 초점심도를 향상시킬 수 있도록 한 것인데 상기와 같은 위상 반전 마스크는 현재 교번형(alternating type)과 감쇄형(attenuating type), 림형(rim type), 아웃리거형(out rigger type)등이 있다.
본발명에서 제공하고자 하는 림형과 아웃리거형의 위상반전마스크에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선 림형 위상반전마스크에 대해 설명한다.
림형 위상반전 마스크는 도1(a)와 같이 투광기판(1)에 차광층으로 덮인 차광영역(11)과 차광층이 덮이지 않아 광을 투과할 수 있는 개구부(13)이 형성되어 있고, 상기 개구부(13)을 위상반전림(12)이 둘러싸고 있는 구조로 되어 있다. 본 발명에서는 이하에서 개구부(13)을 주패턴(13)이라하고, 위상반전림(12)를 보조패턴(12)라고 지칭하고, 상기 개구부(13)과 위상반전림(12)를 합하여 개구부 패턴이라고 정의한다.
도1(b)는 맨위에 상기 도1(a)의 1a-1a' 부분의 종단면도를 도시했고, 그 아래에는 상기 종단면도에 도시되어 있는 각 영역 즉 차광영역(11), 보조패턴(12), 주패턴(13)을 통과한 광이 웨이퍼(20)위의 포토레지스트막(18)에 도달했을 때의 광강도를 도시했으며, 그 아래에는 상기 각 영역의 광강도에 따른 포토레지스트막(18)의 패턴을 도시했다.
즉 포토마스크 기판(10)에 도달한 광은 개구부 즉 주패턴(13)에서는 그대로 통과하고, 보조패턴(12)부에서는 본래의 위상이 반전되어 통과되며, 차광영역(11)에서는 광이 통과하지 않게 된다. 상기와 같이 포토마스크기판(10)을 통과한 광의 강도는 도1(b)에서와 같이 주패턴(13)을 통과한 빛의 강도가 가장 강하고, 보조패턴(12)을 통과한 빛은 위상은 다르지만 빛이 투과되며 그 폭이 작기 때문에 강도는 주패턴(13)에 비해 매우 작다.
따라서 상기와 같은 광강도를 가진 빛이 웨이퍼(20)상의 포토레지스트막(18)위에 도달하면 상기 포토레지스트막(18)이 양성 감광막인 경우 주패턴(13) 영역아래 있는 포토레지스트막(18)은 제거되어 마스크의 개구부(13)와 같은 패턴이 포토레지스막(18)에 개구부(23)으로 형성된다.
그러나 도2(a)와 같이 주패턴(13)이 가까이 위치하여 각각의 주패턴에 딸린 보조패턴(12)이 서로 맞닿거나 인접하는 경우, 상기 보조패턴(12)들간의 광의 위상이 같기 때문에 서로 빛이 합성되어 그 광강도가 커지게 된다. 그 광강도를 도2(b)에 도시했다. 즉 보조패턴(12)들이 맞닿는 곳에서 결과적으로 마치 넓은 개구부와 같이 광강도가 높은 빛을 투과하게 된다. 그리하여 상기 포토마스크(11)을 통과한 광의 강도는 도2(b)와 같이 되고, 그 아래 놓인 포토레지스트막(18)의 패턴은 두 개구부(22) 사이의 포토레지스트막(18)이 제거되어 상기 포토레지스트막(18)에 원하지 않는 개구부가 형성되는 문제점이 있었다.
따라서 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 인접하는 주패턴간의 위상을 반전시키는 위상반전마스크가 미국특허 5,302,477에 발표되었으며 도3(a)에 그 평면도를 도시했다. 도3(a)에서 주패턴(33)과 주패턴(36)은 투광영역으로서 광을 통과시키지만 그 위상이 서로 180도가 차이가 나도록 형성되어 있으며, 상기 주패턴(33) 및 주패턴(36)을 둘러싸고 있는 각각의 보조패턴(32)과 보조패턴(35)도 역시 서로 위상을 180도가 차이나도록 형성하고 있다. 상기와 같은 반전형 림 위상반전마스크(Inverted Rim Phase Shift Mask)를 통과한 빛은 도3(b)에서와 같이 보조패턴(32)와 이웃하고 있는 보조패턴(35)의 위상이 서로 반대이므로 상쇄간섭을 일으켜 광강도가 줄게 된다. 따라서 상기와 같은 광강도를 가진 빛이 포토레지스트막(미도시)에 도달할 경우, 포토레지스트막(미도시)의 원치 않는 영역에 개구부가 형성되는 문제점을 해결할 수 있다. 도3(c)는 상기 도3(a)의 반전형 림 위상반전 마스크의 3a-3a'의 종단면도이다. 상기에서 서술한 바와 같이 주패턴(33)과 보조패턴(32)의 위상이 반대이고, 다시 보조패턴(32)와 보조패턴(35)의 위상이 반대이며 또한 보조패턴(35)와 주패턴(36)의 위상이 반대인데, 상기 위상의 반전은 포토마스크 기판의 두께에 의해 결정된다. 따라서, 즉 보조패턴(32)과 주패턴(33)이 소정 높이의 단차를 가지며, 또한 보조패턴(32)와 보조패턴(35)가 역시 소정높이의 단차를 갖고, 또한 보조패턴(35)와 주패턴(36)이 소정높이의 단차를 갖고 형성된다.
상기 도3(c)와 같은 구조의 종래 위상반전마스크의 제조방법은 다음과 같다.
먼저 도4(a)와 같이, 석영기판(20)과 패터닝된 크롬층(21)위에 개구부(111)을 갖는 패터닝 레이어(110)을 형성한다. 이어서 도4(b)와 같이 크롬층(21)에 대해 언더컷(undercut)이 일어나도록 에칭을하여 크롬제거 영역(112)을 형성한다. 상기 크롬이 제거된 영역(112)는 도3(a)의 보조패턴(32)와 보조패턴(35)에 해당한다. 다음으로 도4(c)와 같이 개구부(111)을 가진 패터닝 레이어(110)를 마스크로하여 이방성 에칭을 실시하여 석용기판(20)을 위상반전이 가능한 깊이만큼 식각한다. 상기 식각공정은 도4(c)의 주패턴(33, 36)들을 형성하기 위한 것이다. 다음으로 도4(d)에서와 같이 개구부(116)을 갖는 패터닝 레이어(115)를 형성하고, 개구부(116)을 통해 160도 ~ 200도의 위상반전이 일어날 정도의 깊이 만큼 상기 석영기판(20)을 식각한다. 결과적으로 도4(e)에서와 같이 각 영역들은 위상이 서로다른 두께로 형성되게 된다.
그러나 상기와 같은 위상반전마스크 제조방법은, 크롬층(21)의 언더컷 에칭시, 신뢰성에 많은 문제를 일으키고 있다. 예를들면 레지스트와 크롬의 접착성의 열화로 인하여 식각용액이 크롬층과 레지스트층 사이로 침투하여 원치않는 부위까지 상기 크롬층(21)을 식각하는 것등이 그러한 문제이다.
따라서, 언더컷 에칭 공정을 실시하지 않은 또다른 위상반전마스크 제조방법이 종래 개시되었다. 즉 도5(a)와 같이 석영기판(20)위에 크롬층(21)을 형성하고, 상기 크롬층(21)위에 개구부(52)를 갖는 패터닝 레이어(51)을 형성하고 도5(b)와 같이 패터닝 레이어(51)을 마스크로하여 크롬층(21)과 석영기판(20)을 식각하고 상기 패터닝 레이어(51)을 제거한다. 이때 석영기판(20)의 식각 깊이는 위상반전이 가능한 깊이로 한다. 다음으로 도5(c)와 같이, 개구부(62)를 가진 패터닝 레이어(61)을 형성하고, 노출된 차광층(21)을 선택적으로 식각하여 제거함으로써 주패턴(33)과 보조패턴(35)를 형성한다. 이때 패터닝 레이어(61)는 정확하게 위치정렬을 하여야 설계된 치수의 보조패턴(35)를 얻을 수 있다. 한쪽으로 치우칠 경우 보조패턴(35)의 폭이 달라져서 마스크의 해상력을 떨어뜨릴 수 있다.
그러나 상기와 같은 위상반전마스크 제조방법은 상기 패터닝 레이어(61)의 정확한 위치정렬이 요구되어 공정상 어려움이 따르는 문제점이 있었다. 또한 주패턴(33)과 보조패턴(35)을 형성하기 위한 차광층(21) 식각시, 식각영역의 넓이가 다르기 때문에 마이크로 로딩효과에 의해 주패턴(33)을 형성하는 석영기판(20)이 식각되어 설계된 위상을 얻지 못하는 결과를 초래하는 문제가 있었다.
따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 새로운 반전형 위상반전마스크의 제조방법을 제공한다. 즉 주패턴 및 보조패턴 식각시 사이드월 스페이서를 이용한 자기정렬법을 이용하기 때문에 공정상의 편리하고, 정확한 패턴을 얻을 수 있으며, 주패턴부는 주패턴부끼리, 보조패턴부는 보조패턴부끼지 식각을 실시하므로 마이크로 로딩효과가 일어나지 않기 때문에 설계된 대로 위상을 정확하게 제어할 수 있는 위상반전마스크의 제조방법을 제공한다.
상기와 같은 본발명의 위상반전마스크 제조방법은 투명 마스크 원판의 소정영역을 소정깊이 만큼 식각하여 함몰부를 형성하고, 상기 투명마스크원판의 함몰부와 상기 마스크원판의 상면에 차광층을 형성하고, 상기 차광층위에 감광막을 형성한 후 상기 함몰부의 일부분과 비함몰부의 일부분을 덮도록 패터닝하여 상기 차광층의 일부를 노출시키고, 상기 노출된 차광층을 식각한 후, 상기의 전체 공정을 통해 얻어진 패턴들위에 폴리머를 형성한 후 에치백하여 상기 차광층과 감광층으로 이루어진 패턴의 측벽면에 사이드월 스페이서를 형성하고, 상기 사이드월 스페이서를 마스크로하여 상기 투명마스크 원판을 식각하여 개구부 패턴을 형성한 후, 상기 사이드월 스페이서와 상기 차광층 상면에 형성된 감광층을 제거함으로써 위상시프트림을 형성하는 공정을 순차실시하는 위상반전마스크 제조방법을 제공한다.
도1(a)는 종래의 제1 림형 위상반전마스크의 평면도
도1(b)는 도1(a)의 1a-1a'선의 단면도 및 웨이퍼상에 도달한 빛의 광강도를 나타내는 그래프와 상기 광강도에 의해 형성된 레지스트패턴을 보여주는 웨이퍼의 종단면도.
도2(a)는 종래의 제2림형 위상반전마스크의 평면도
도2(b)는 도2(a)의 2a-2a'의 단면도 및 웨이퍼상에 도달한 빛의 광강도를 나타내는 그래프와 상기 광강도에 의해 형성된 레지스트 패턴을 보여주는 웨이퍼의 종단면도.
도3(a)는 반전형 림형 위상반전마스크(inverted rim-type phase shift mask)의 평면도.
도3(b)는 상기 3(a)의 마스크를 통하여 웨이퍼상에 도달한 빛의 광강도를 보여주는 도면.
도3(c)와 도3(a)의 3a-3a'의 종단면도.
도4(a) 내지 도4(e)는 종래의 반전형 림형 위상반전마스크의 제조공정순서도.
도5(a) 내지 도5(d)는 종래의 반전형 림형 위상반전마스크의 제조공정순서도.
도6(a) 내지 도6(j)는 본 발명의 제1실시례를 보여주는 제조공정순서도.
도7(a) 내지 도7(j)는 본 발명의 제2실시례를 보여주는 제조공정순서도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명*
61: 투명 마스크 원판 (석영기판) 611: 크롬층
621, 631, 641 : 주패턴 = 개구부(openings)
622, 632, 642 : 보조패턴 = 위상반전림(phase shifting rims)
본발명의 실시례를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 도6(a)는 반전형 위상반전마스크의 평면도이다. 상기 마스크상의 도면번호 61은 투명마스크원판이며, 611은 차광영역, 621, 631, 641은 개구부 또는 주패턴이며 622, 632, 642는 보조패턴 또는 위상반전림이다. 상기 각각의 모든 패턴들은 이웃하는 패턴들과 반대의 위상을 가지고 그 위상의 차이는 상기 투명마스크원판의 두께에 의해 결정된다.
상기와 같은 위상반전마스크를 제조하기 위해 우선 도6(b)와 같이 투명 마스크원판인 석영기판(61)상에 같은 위상을 갖는 주패턴(621)과 주패턴(641)을 형성하기 위한 영역은 그대로 두고, 반대되는 위상을 갖는 주패턴(631)을 형성하기 위한 영역에 위상을 반전할 수 있는 두께만큼 식각된 함몰부 (61a)를 형성한다. 즉 공정의 초기에 이웃하는 주패턴(621, 631, 641)들 간의 위상을 반전되도록 한다. 이어서 도6(c)와 같이 상기 함몰부(61a) 및 석영기판(61)위에 차광층으로서 크롬막(611)을 증착한다. 이어서 도6(d)와 같이 상기 크롬막(611)위에 감광제로서 표면에 Ag함유층을 갖는 무기질 레지스트(Ge-Se계)(612)를 증측한 후 상기 각각의 주패턴(621)과 보조패턴(622)을, 그리고 주패턴(631)과 그 보조패턴(632)를, 또 주패턴(641)과 보조패턴(642)의 폭을 합한 만큼씩의 폭을 가진 개구부(650)을 각각 갖도록 상기 레지스트막(612)를 패터닝한다. 상기 레지스트 패터닝 공정을 자세히 설명하면, 상기 차광층 형성 영역, 즉 개구부(650)을 제외한 영역의 레지스트막에 빛을 전사하면 상기 레지스트막은 빛이 전사된 부위에서 상기 레지스트위에 형성되어 있던 AgNo3로부터 Ag가 레지스트내부로 확산된다. 그리하여 상기 무기질 레지스트에서의 Ag확산이 이루어진 후 알칼라인 용액(Alkaline solution)으로 상기 레지스트를 현상하면 Ag확산이 이루어지지 않은 즉 빛이 전사되지 않은 부분의 레지스트는 제거되어 개구부(650)가 형성된다. 상기와 같이 무기질 레지스트를 이용하는 이유는, 유기질 레지스트를 이용할 경우 스탠딩 웨이프 이펙트(standing wave effect) 즉 빛을 전사한 후, 레지스트를 현상하면 패터닝된 레지스트측면이 구불구불한 형태가 되어 바람직하지 않은 패턴이 형성되는 효과를 막을 수 있기 때문이다. 다음으로 도6(e)와 같이 상기 개구부(50)을 통해 상기 크롬막(11)을 식각하여 석영기판(1)이 노출되도록 한다. 상기 석영기판(1)의 노출된 영역이 완성된 마스크상의 주패턴(21)과 보조패넌(22)을 합한 개구부 패턴에 해당한다. 다음으로 상기의 공정을 통하여 형성된 패턴들을 가진 석영기판(1)의 상면에 도6(f)와 같이 폴리머층(13)을 형성하고 에치백을하여 도6(g)와 같이 상기 무기질 레지스트(12) 패턴과 크롬막(11) 패턴의 측벽면에 사이드월 스페이서(13')를 형성한다. 상기 공정에서 사이드월 스페이서(13') 형성시 폴리머층을 사용한 이유는 취급이 용이하며 독성이 없고, 제거하기도 쉬운 공정상의 잇점이 있기 때문이다. 상기 사이드월 스페이서(13')와 상기 석영기판(1)이 접하는 부위에서의 사이드월 스페이서(13')의 넓이는 각각의 보조패턴(22, 32, 42)의 넓이와 같다. 이어서 도6(h)와 같이 상기 무기질레지스트패턴(12)과 상기 사이드월 스페이서(13')를 마스크로하여 상기 석영기판(1)을 위상반전이 일어날 수 있는 깊이만큼 식각하여 주패턴(621, 631, 641)들의 위상을 결정한다. 이때 주패턴(621, 631, 641)들만을 식각하기 때문에 식각하는 면적이 비슷하므로 마이크로 로딩 이펙트가 발생하지 않아, 식각 깊이에 따라 원하는 만큼 위상을 반전시킬 수 있다. 다음으로 도6(i)와 같이 사이드월 스페이서(613')를 제거하면 사이드월 스페이서(613')가 형성되어 있던 영역이 바로 보조패턴(622, 632, 642)들이 된다. 따라서 새로운 감광막을 형성하고 위치정렬하여 보조패턴을 형성하던 종래의 방식과 달리 사이드월 스페이서(613')를 제거하는 것만으로 보조패턴들을 얻을 수 있기 때문에 위치정렬의 부정확성으로 인한 불량발생의 염려가 없이 보조패턴을 형성할 수 있다. 이어서 도6(j)와 같이 상기 차광막(611)상면에 남아 있는 레지스트막(612)를 제거하면 반전형 위상반전마스크의 제조가 완료된다.
본발명의 제2실시례는 아웃 리거형의 마스크를 제조하기 위한 방법이다. 상기 아웃리거형 마스크의 평면도를 도7(a)에 도시했다. 석영기판(71)상면에 차광막인 크롬층(711)이 형성되어 있고, 상기 크롬층(711)의 소정영역에 복수개의 개구부 즉 주패턴(721, 731, 741)들이 형성되어 있고 상기 주패턴(721, 731,741)들을 각각 크롬층(723, 733, 743)들이 둘러싸고 있으며 상기 크롬층(723, 733, 743)들 주위에 각각 개구부 보조패턴(722, 732, 742)들이 둘러싸고 있다. 상기 주패턴(721)의 위상은 0도이고 상기 보조패턴(722)의 위상은 180도이며 인접하는 패턴인 보조패턴(732)의 위상은 상기 보조패턴(722)와 180도 차이가 나는 360도 또는 0도가 되도록 형성되어 있다. 즉 각각의 이웃하는 모든 패턴들은 서로 180도의 위상의 차이를 갖고 형성되어 있다. 따라서 보조패턴(742)의 위상은 180도이며 주패턴(741)의 위상은 0도이다. 따라서 이웃하는 패턴들간의 위상이 반대이므로 상쇄간섭에 의하여 원치 않는 부위에 패턴이 형성되는 문제를 방지한다.
상기와 같이 구성되는 아웃리거형의 위상반전마스크의 제조방법은 다음과 같다.
즉 먼저 도7(b)와 같이 소정영역에 함몰부(71a)를 갖는 석영기판(71)을 준비한다. 이어서 도7(c)와 같이 상기 함몰부(71a)와 석영기판(71)의 상면에 차광층인 크롬층(711)을 형성한다. 이어서 상기 크롬층(71)위에 무기질 레지스트막(712)을 형성하고, 상기 레지스트막에 빛을 전사하여 개구부(750)을 형성하도록 패터닝한다. 상기 각각의 개구부(750)의 폭은 각각의 주패턴(721, 731, 741)과 상기 주패턴(721, 731, 741)들을 둘러싸고 있는 각각의 크롬층(723, 733, 743)의 폭을 합한 것과 같다. 이어서 패터닝된 상기 레지스트막(712)의 측벽에 도7(e)와 같이 사이드월 스페이서(713)를 형성한다. 상기 사이드월 스페이서(713)와 크롬층(711)이 접하는 부위에서의 사이드월 스페이서(713)의 폭은 상기 주패턴(721, 731, 741)들을 둘러싸고 있는 각 크롬층(723, 733, 743)의 폭과 같다. 또한 개구부(760)의 폭은 주패턴(721, 731, 741)의 폭에 해당한다. 이어서 상기 레지스트막(712)와 사이드월 스페이서(713)를 마스크로하여 상기 크롬층(711)을 식각하여 주패턴(721, 731, 741) 즉 개구부를 형성한다. 이어서 도7(g)와 같이 상기 패턴들을 가진 석영기판(71)위 전면에 음성감광막(714)를 형성한다. 이어서 상기 석영기판(71)의 밑면에서 광을 비춘 후, 현상하여 도7(h)와 같이 크롬층(711)으로 덮인 부분에만 감광막을 남긴다. 이어서 상기 포토레지스트막(712)이 형성되어 있는 부분을 선택적으로 이방성 식각을하여 상기 포토레지스트막(712)와 상기 크롬층(713)의 두께 만큼씩을 제거한다. 도7(i)는 상기의 선택적 이방성 식각공정을 통하여 얻어진 석영기판의 포면구조를 보여주는 단면도이다. 이때 석영기판이 노출된 곳은 각각의 주패턴(721, 731, 741)에 대응하는 보조패턴들(722, 732, 742)이다. 도7(i)에서는 보조패턴(722)과 주패턴(721)의 위상이 같으며, 보조패턴(732)와 주패턴(731)의 위상이 같고, 보조패턴(7412)과 주패턴(741)의 위상이 같은 상태이다. 따라서 각각의 주패턴(721, 731, 741)과 보조패턴(722, 732, 742)의 위상을 반전시켜 주기 위해 상기 석영기판(71)의 노출된 부위를 위상을 반전시킬 수 있는 깊이만큼 식각을 하고, 사이드월 스페이서와 음성감광막을 제거하여 도7(j)와 같이 완성된 아웃리거형의 위상반전마스크를 제조한다. 상기의 설명과 같이 각 개구폭이 넓은 주패턴(721, 731, 741)은 주패턴끼리 동시에 형성하고, 또한 보조패턴(722, 732, 742)은 보조패턴끼리 동시에 형성하므로 마이크로 로딩 이펙트 등에 의해 위상반전정도가 설계값과 달라지는 문제점을 해결할 수 있다.
상기와 같은 본발명의 위상반전마스크 제조방법을 이용할 경우, 패턴폭이 넓은 주패턴부와 패턴의 폭이 좁은 보조패턴부를 따로 형성하므로써 마이크로 로딩 효과를 제거하여 위상변화도를 정확하게 제어하여 마스크의 신뢰성을 확보하는 효과가 있다.
상기 본발명의 또다른 효과는 주패턴 및 보조패턴 형성시 자기정렬에 의해 위치맞춤을 하기 때문에 위치맞춤이 정확하고, 공정상의 간편함으로 인해 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 투명기판(61)에 함몰부(61a)를 형성하는 단계와;
    상기 함몰부(61a)를 가진 투명기판(61)위에 차광층(611)을 형성하는 단계와;
    상기 차광층(611)위에 제1 개구부(650)을 갖는 보호막(612)을 형성하는 단계와;
    상기 제1 개구부(650)을 통하여 차광층(611)을 식각하는 단계와;
    상기 차광층(611)의 식각측벽면과 보호막(612)의 측벽면에 사이드월 스페이서(613')을 형성하여, 상기 사이드월 스페이서(613') 사이에 제2 개구부(660)을 형성하는 단계와;
    상기 제2 개구부(660)을 통하여 상기 투명기판(61)을 소정깊이만큼 식각하는 단계와;
    상기 사이드월 스페이서(613')를 제거하는 단계와;
    상기 보호막(612)를 제거하는 단계로 이루어진 위상반전마스크 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 사이드월 스페이서(613')의 폭은 보조패턴(622, 632, 642)의 폭과 같은 것을 특징으로 하는 위상반전마스크 제조방법.
  3. 투명기판(71)에 함몰부(71a)를 형성하는 단계와;
    상기 투명기판(71)의 상면에 차광막(711)을 형성하는 단계와;
    상기 차광막(711)위에 제1 개구부(750)을 갖는 제1감광막을 형성하는 단계와;
    상기 제1감광막(712)의 제1개구부(750) 측벽면에 사이드월 스페이서(713)을 형성하여 상기 사이드월 스페이서(713)들 사이에 제2 개구부(760)을 형성하는 단계와;
    상기 제2개구부(760)을 통하여 상기 차광막(711)을 식각하여 투명기판(71)을 노출하는 단계와;
    상기 노출된 투명기판위에 제2감광막(714')을 형성하는 단계와;
    상기 제1감광막(712)으로 덮인 부분을 선택식각하여 상기 제1감광막(712)과 상기 차광막(711)의 일부를 선택식각하여 투명기판(1)의 소정영역을 노출시키는 단계와;
    상기 투명기판(1)의 노출된 영역을 위상반전 가능한 두께만큼 식각하는 단계와;
    상기 사이드월 스페이서(713)와 상기 제2감광막(714')을 제거하는 단계를 포함하는 위상반전마스크 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 감광막의 형성단계는 제1감광막(712)와 차광막(711)의 식각단계후에, 상기의 모든 공정을 통하여 얻어진 전체 패턴위에 음성감광막을 형성하는 단계와;
    상기 투명기판(71)의 음성감광막이 덮인 면과 반대면에서 빛을 조사하는 단계와;
    상기 투명기판(71)에 형성된 음성감광막을 음성감광막 현상액으로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상반전마스크 제조방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제2감광막은 음성감광막인 것을 특징으로 하는 위상반전마스크 제조방법.
KR1019970026697A 1997-06-24 1997-06-24 위상 반전 마스크 제조 방법 KR100244483B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970026697A KR100244483B1 (ko) 1997-06-24 1997-06-24 위상 반전 마스크 제조 방법
DE19802369A DE19802369B4 (de) 1997-06-24 1998-01-22 Phasenschiebe-Photomasken-Herstellungsverfahren
US09/041,600 US5932378A (en) 1997-06-24 1998-03-13 Phase shifting photomask fabrication method
JP16679798A JP2938439B2 (ja) 1997-06-24 1998-06-15 位相シフトマスクの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970026697A KR100244483B1 (ko) 1997-06-24 1997-06-24 위상 반전 마스크 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990002941A KR19990002941A (ko) 1999-01-15
KR100244483B1 true KR100244483B1 (ko) 2000-03-02

Family

ID=19510849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970026697A KR100244483B1 (ko) 1997-06-24 1997-06-24 위상 반전 마스크 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5932378A (ko)
JP (1) JP2938439B2 (ko)
KR (1) KR100244483B1 (ko)
DE (1) DE19802369B4 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101095677B1 (ko) 2008-04-22 2011-12-19 주식회사 하이닉스반도체 포토마스크의 미세 패턴 형성 방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100295049B1 (ko) * 1998-07-23 2001-11-30 윤종용 위상반전마스크제조방법
KR100587380B1 (ko) * 1999-01-30 2006-06-08 주식회사 하이닉스반도체 위상반전마스크
US6489237B1 (en) * 2001-12-04 2002-12-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method of patterning lines in semiconductor devices
KR100455384B1 (ko) * 2002-04-19 2004-11-06 삼성전자주식회사 웨이브 가이드형 교번 위상 반전 마스크 및 그 제조방법
KR100508093B1 (ko) * 2003-06-05 2005-08-17 삼성전자주식회사 위상 반전 마스크 및 그 제조방법
US7135257B2 (en) * 2003-10-22 2006-11-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Multi-step phase shift mask and methods for fabrication thereof
US20050112473A1 (en) * 2003-11-24 2005-05-26 Wen-Tien Hung Photomask for enhancing contrast
JP4562419B2 (ja) * 2004-05-10 2010-10-13 シャープ株式会社 位相シフトマスク及びその製造方法
JP4582574B2 (ja) * 2004-06-04 2010-11-17 シャープ株式会社 位相シフトマスクおよびその製造方法
KR101040366B1 (ko) * 2004-12-17 2011-06-10 주식회사 하이닉스반도체 감쇄 위상 반전 마스크의 제조 방법
US20080261121A1 (en) * 2007-04-20 2008-10-23 Jeffrey Peter Gambino Photolithography mask with protective silicide capping layer
US20080261120A1 (en) * 2007-04-20 2008-10-23 Jeffrey Peter Gambino Photolithography mask with integrally formed protective capping layer
KR101057186B1 (ko) * 2008-04-25 2011-08-16 주식회사 하이닉스반도체 더블 패터닝 기술을 위한 위상반전마스크 및 그를 이용한웨이퍼 노광 방법.
WO2010005892A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Massachusetts Institute Of Technology Resist composition and lithographic process using said composition
US8158338B2 (en) * 2008-07-08 2012-04-17 Massachusetts Institute Of Technology Resist sensitizer
US10845699B2 (en) * 2017-11-29 2020-11-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for forming photomask and photolithography method
CN109557761B (zh) * 2018-12-07 2022-03-08 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 掩膜板制作方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5302477A (en) * 1992-08-21 1994-04-12 Intel Corporation Inverted phase-shifted reticle
JP2500050B2 (ja) * 1992-11-13 1996-05-29 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション リム型の位相シフト・マスクの形成方法
US5455131A (en) * 1994-04-25 1995-10-03 Goldstar Electron Co., Ltd. Method for fabrication of lithography mask

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101095677B1 (ko) 2008-04-22 2011-12-19 주식회사 하이닉스반도체 포토마스크의 미세 패턴 형성 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2938439B2 (ja) 1999-08-23
US5932378A (en) 1999-08-03
KR19990002941A (ko) 1999-01-15
JPH1124234A (ja) 1999-01-29
DE19802369B4 (de) 2005-06-02
DE19802369A1 (de) 1999-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100244483B1 (ko) 위상 반전 마스크 제조 방법
US6007324A (en) Double layer method for fabricating a rim type attenuating phase shifting mask
KR100886419B1 (ko) 위상시프트 마스크의 제조 방법 및 위상시프트 마스크
KR100295049B1 (ko) 위상반전마스크제조방법
JP4091150B2 (ja) 位相シフトマスク及びその製造方法
KR100192360B1 (ko) 위상 반전 마스크 제조방법
JPH07287386A (ja) 位相シフトマスク及びその製造方法
US5804338A (en) Photolithography masks including phase-shifting layers and related methods and structures
US6479194B1 (en) Transparent phase shift mask for fabrication of small feature sizes
KR100215876B1 (ko) 위상반전 마스크 및 그 제조방법
JPH07106227A (ja) 半導体装置の製造方法
US6737200B2 (en) Method for aligning a contact or a line to adjacent phase-shifter on a mask
KR100213226B1 (ko) 마스크 및 이의 제조방법
KR100429860B1 (ko) 교번형 위상반전 마스크 및 그 제조방법
KR100190115B1 (ko) 위상 시프트 마스크 및 그 제조방법
KR19980015072A (ko) 위상반전마스크 및 그 제조방법
KR100524630B1 (ko) 선택적 감쇄형 위상반전 마스크 및 그 제조방법
KR0165465B1 (ko) 단차를 갖는 구조물상에 균일한 콘택형성방법
KR100393202B1 (ko) 패턴형성에사용되는마스크및그제조방법
KR20000045383A (ko) 위상반전 마스크 및 그 형성방법
KR100277896B1 (ko) 반도체소자의 마스크 제작방법
KR0158909B1 (ko) 위상반전마스크 및 그 제조방법
KR20020017847A (ko) 위상반전마스크의 형성방법
KR20020002676A (ko) 반도체 소자의 위상 반전 마스크 제조방법
JPH05198491A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20071025

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee