KR100275943B1 - 마스크패턴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스크 패턴에 관한 것으로서, 패턴영역와 비패턴영역을 갖는 투광성이 양호한 기판과, 차광부로만 형성되어 한정되는 비패턴영역과, 상기 기판 상의 패턴영역의 소정 부분에 차광부에 의해 한정되어 메인 패턴을 형성하는 복수 개의 제 1 투광부와, 상기 메인 패턴이 형성된 상기 기판의 소정 부분과 상기 비패턴영역 사이에 상기 차광부에 의해 상기 패턴영역에서 상기 비패턴영역 쪽으로 갈수록 크기가 증가되도록 한정된 투광부, 또는, 대면적의 투광부 내부에 복수 개의 차광부가 형성되어 더미패턴을 한정하는 제 2 투광부를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 마스크 패턴은 메인 패턴과 비패턴영역 사이에 디자인된 더미 패턴을 형성하여 패턴의 크기변화 결함을 개선하고, 포토레지스트 더미 패턴의 붕괴 및 브릿지 등의 소자 특성 저하에 원인이 될 수 있는 결함요소를 제거할 수 있는 이점이 있다.

Description

마스크 패턴{Mask pattern}

본 발명은 마스크 패턴에 관한 것으로서, 특히, 패턴의 엣지부분에서 프록시미티 효과에 의한 패턴의 크기 변화 및 쓰러짐 방지를 위한 마스크 패턴에 관한 것이다.

반도체장치의 고집적화 및 고밀도화에 따라 단위소자의 크기가 감소되고 이에 따라, 도선 등의 선폭이 작아지고 있다.

그러므로 미세 패턴을 형성하기 위해서는 접촉 묘화(contact printing) 방법, 프록시미티 묘화(proximity printing) 방법 및 프로젝션 묘화(projection printing) 방법 등의 노광 방법을 이용하는 포토리쏘그래피(photolithograpy) 공정이 사용되고 있다.

종래에는 패턴이 형성된 포토마스크(Photo mask)를 사용하여 포토레지스트(Photoresist)가 도포된 기판을 노광하면 패턴에 의해서 발생한 회절광이 노광장치의 투명렌즈를 통과하여 웨이퍼 위에 결상되고, 이를 현상하여 패턴을 형성하였다.

그러나, 광학 노광 기술에서 점차 한계 해상력으로 접근해 갈수록 중요한 문제로 대두되는 것이 노광 공정시 서로 이웃하고 있는 패턴간의 입사광의 회절현상에 의해 광 근접 효과(Optical Proximity Effect : 이하, OPE라 칭함)가 발생되는 것으로, 주로 밀집된 패턴 영역과 비패턴 영역과의 경계지역에서 패턴 의존성을 갖는 빛의 노광량 차이로인한 패턴의 사이즈 변화 및 변성 등을 초래한다.

때문에, 상기 OPE에 의한 노광량 변화에 따른 패턴 디포메이션(Pattern Deformation) 현상을 억제하기 위한 방법이 연구되고 있다.

도 1a 및 도 1b는 더미 패턴(Dummy pattern : DP)을 이용한 종래 기술에 따른 포토 마스크를 도시한다.

도 1a 및 도 1b는 유리(Glass)나 석영(Quartz) 등과 같은 투광성이 양호한 제 1 및 제 2 기판(11)(15) 상에 가시광선(Visible ray) 및 자외선(Ultraviolet)이 투과하지 못하게 니켈(Ni), 크롬(Cr), 그리고 코발트(Co) 등과 같은 금속박막을 선택적으로 형성하여 제 1 및 제 2 투광영역(13)(17)을 한정한다. 상기에서 도 1a는 상기 제 1 기판(11) 상에 제 1 투광영역(13)을 형성하였는데, 상기 빛이 투과하는 제 2 투광영영(13)으로는 메인 패턴(Main Pattern : MP1)을 형성하고, 메인 패턴(MP1)영역과 패턴이 형성되지 않는 비패턴 영역의 사이에 메인 패턴(MP1)과 같은 크기의 더미 패턴(DP1)을 서너개 추가로 형성한다. 그리고, 도 1b는 상기 상기 제 2 기판(15) 상에 제 2 투광영역(17)을 형성하였는데, 상기 제 2 투광영역(17)으로는 메인 패턴(MP2)과, 메인 패턴(MP2)영역과 비패턴영역 사이에 상기 메인 패턴 크기(MP2)의 서너배 크기의 더미 패턴(DP2)이 형성되어 있다.

상술한 바와 같이, 종래에는 패턴 영역과 비패턴 영역간의 비대칭적 구조로 인한 노광되는 빛의 노광량의 불균형을 제어하기 위해 상기 패턴 영역과 비패턴 영역 사이에 더미 패턴을 형성하여 빛의 노광량 차이로 인한 패턴 불량을 해결하고자 하였다.

그러나, 종래의 단순한 더미 패턴의 삽입만으로는 이러한 문제를 해결하는데 한계가 있고, 더욱이 패턴의 크기가 작아질수록 빛의 노광량 차이로 인한 현상은 더욱 심해지고, 또한, 노광부와 비노광부의 감광액이 분리되어 패턴이 형성되는 현상 단계에서 DI 린싱시 서로 근접하는 패턴간의 DI의 표면장력 차이로 인한 패턴 쓰러짐 현상이 나타날 수 있다. 이처럼 더미 패턴조차 제 역할을 하지 못하고 변성되거나 붕괴되면 결국 반도체 소자 특성을 저해하는 심각한 결함으로 작용할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 OPE에 의한 빛의 노광량 차이를 감소시켜 패턴의 크기 변화를 최소화하고, 패턴의 쓰러짐을 방지할 수 있는 마스크 패턴을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크 패턴은 패턴영역와 비패턴영역을 갖는 투광성이 양호한 기판과, 차광부로만 형성되어 한정되는 비패턴영역과, 상기 기판 상의 패턴영역의 소정 부분에 차광부에 의해 한정되어 메인 패턴을 형성하는 복수 개의 제 1 투광부와, 상기 메인 패턴이 형성된 상기 기판의 소정 부분과 상기 비패턴영역 사이에 상기 차광부에 의해 상기 패턴영역에서 상기 비패턴영역 쪽으로 갈수록 크기가 증가되도록 한정된 투광부, 또는, 대면적의 투광부 내부에 복수 개의 차광부가 형성되어 더미패턴을 한정하는 제 2 투광부를 포함한다.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 마스크 패턴을 도시하는 평면도.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 패턴을 도시하는 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

MP : 메인 패턴 DP : 더미 패턴

11, 15, 21, 25 : 투과성 기판 13, 17, 23, 27 : 투광영역

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 패턴을 도시하는 공정도이다.

본 발명에서도 종래와 같이 패턴 영역과 비패턴 영역간의 비대칭적 구조로 인한 노광되는 빛의 노광량의 불균형을 제어하기 위해 상기 패턴 영역과 비패턴 영역 사이에 더미 패턴(DP)을 형성하여 빛의 노광량 차이로 인한 패턴 불량을 해결하고자 하였다. 종래와 다른점은 빛의 노광량 차이를 더욱 감소시키기 위해 패턴 영역과 비패턴 영역 사이에 형성하는 상기 더미 패턴(DP)을 디자인한 것이다.

도 2a 및 도 2b는 유리나 석영 등과 같은 투광성이 양호한 제 1 및 제 2 기판(21)(25) 상에 가시광선 및 자외선이 투과하지 못하게 니켈(Ni), 크롬(Cr), 그리고 코발트(Co) 등과 같은 금속박막을 선택적으로 형성하여 제 1 및 제 2 투광영역(23)(27)을 한정한다. 상기에서 도 2a는 상기 제 1 기판(21) 상에 제 1 투광영역(23)을 형성하였는데, 상기 제 1 투광영역(23)은 메인 패턴(MP3)이 형성되어 있고, 상기 메인 패턴(MP3)이 형성된 패턴 영역과 비패턴 영역 사이에 더미 패턴(DP3)을 형성하였는데, 상기 더미 패턴(DP3)은 상기 메인 패턴(MP3)에서 비패턴 영역 쪽으로 근접할수록 패턴의 크기를 조금씩 키운 디자인으로 상기 더미 패턴(DP3)을 삽입하였다.

그리고, 도 2b에 나타낸 것은 제 2 기판(25) 상에 제 2 투광영역(27)을 형성하였는데, 상기 제 2 투광영역(27)은 메인 패턴(MP4)과, 상기 메인 패턴(MP4)이 형성된 패턴 영역과 비패턴 영역 사이의 더미 패턴(DP4)으로 이루어져 있다. 상기 더미 패턴(DP4)은 메인 패턴(MP4)의 서너배 크기로 형성되어 있고, 상기 서너배 크기의 더미 패턴(DP4)의 안 쪽에는 몇 개의 차광부가 삽입되어 있는 디자인이 형성되어 있다.

즉, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 마스크 패턴은 메인 패턴과 비패턴영역 사이에 광량의 변화를 감소시킬 수 있도록 디자인된 더미 패턴을 삽입하여 빛의 노광량의 불균형을 감소시킨다. 상기의 디자인으로 형성된 더미 패턴은 노광량 차이를 상대적으로 감소시켜 더미패턴과 인접한 메인 패턴간의 브릿지 현상을 방지한다.

따라서, 본 발명에 따른 마스크 패턴은 메인 패턴과 비패턴영역 사이에 디자인된 더미 패턴을 형성하여 패턴의 크기변화 결함을 개선하고, 포토레지스트 더미 패턴의 붕괴 및 브릿지 등의 소자 특성 저하에 원인이 될 수 있는 결함 요소를 제거할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 금속박막을 선택적으로 형성하여 투광영역이 한정되고 상기 투광영역은 패턴 영역과 비패턴 영역으로 형성된 양호한 투광성을 갖는 기판과, 상기 패턴영역의 소정부분에 형성된 직사각형의 다수개 메인 패턴과, 상기 패턴 영역과 비패턴 영역 사이에 형성된 직사각형의 다수개 더미 패턴으로 이루어진 마스크 패턴에 있어서,

   상기 더미 패턴은 상기 패턴 영역에서 비패턴 영역쪽으로 크기가 증가되도록 형성된 것이 특징인 마스크 패턴.
2. 금속박막을 선택적으로 형성하여 투광영역이 한정되고 상기 투광영역은 패턴 영역과 비패턴 영역으로 형성된 양호한 투광성을 갖는 기판과, 상기 패턴 영역의 소정부분에 형성된 직사각형의 다수개의 메인 패턴과, 상기 패턴영역과 비패턴 영역 사이에 상기 메인 패턴의 크기보다 수배 크게 형성된 직사각형의 더미 패턴으로 이루어진 마스크 패턴에 있어서,

   상기 더미 패턴 내측에 차광영역이 추가로 형성된 것이 특징인 마스크 패턴.

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