KR100353406B1 - 위상 반전 마스크 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 노광 공정 중 사용되는 위상 반전 마스크(phase shift mask) 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 마스크에 형성된 패턴(pattern)이 비등방성 피치(pitch)를 가지며 배열한 경우에 웨이퍼(wafer)에 형성되는 상의 CD(critical dimension)가 모든 방향에 걸쳐 같아지도록 하기 위한 위상 반전 마스크 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 위상 반전 마스크는 복수개의 투광 영역과; 상기 투광 영역에 인접하여 형성되고, 상기 투광 영역과 다른 굴절률을 가지며, 소정의 투과율을 가지는 적어도 한 개 이상의 제 1 위상 반전 영역과; 상기 투광 영역에 인접하여 형성되고, 상기 투광 영역과 다른 굴절률을 가지며, 제 1 위상 반전 영역과 다른 투과율을 가지는 적어도 한 개 이상의 위상 반전 영역을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위상 반전 마스크 및 그 제조 방법 {PAHSE SHIFT MASK AND FABRICATING METHOD THEREOF}
본 발명은 반도체 노광 공정 중 사용되는 위상 반전 마스크(phase shift mask) 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 마스크에 형성된 패턴(pattern)이 비등방성 피치(pitch)를 가지며 배열한 경우에 웨이퍼(wafer)에 형성되는 상의 CD(critical dimension)이 모든 방향에 걸쳐 같아지도록 하기 위한 위상 반전 마스크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 집적도가 증가함에 따라서 소자 내의 트랜지스터(transistor), 커패시터(capacitor)와 배선 등의 구성 요소간의 간격이 점차 줄어들고 있다. 이러한 이유로 반도체 소자 제조에 필요한 미세한 패턴을 형성하기 위한 기술의 개발이 요구되고 있다.
일반적으로 감광막 패턴(photoresist film pattern)을 형성하기 위한 노광 공정(light exposure process)에 사용되는 노광 마스크는 크롬(chromium)막, 알루미늄(aluminum)막 등의 차광막(light shield film)을 석영(quartz) 기판 상면에 도포(coating)한 뒤 이온 빔(ion beam etching) 등의 방법으로 상기 차광막을 부분 식각하여 차광막 패턴을 형성하여 제조한다. 그러나, 이러한 차광막 패턴을 이용한 노광 마스크를 사용할 경우에는, 스텝퍼(stepper) 광원의 분해능(resolution) 한계보다 작은 미세한 패턴을 형성하는 것이 어렵다.
현재는 이러한 미세한 패턴을 형성하기 위하여 위상 반전 마스크(phaseshift mask)가 연구, 사용되고 있다. 상기의 위상 반전 마스크는 반투명한 위상 반전 영역과 투명한 투광 영역으로 이루어진다. 상기의 투광 영역과 위상 반전 영역은 파동에 대하여 서로 다른 굴절률(refractive index)과 투과율을 가지며, 상기의 위상 반전 영역을 투과한 파동과 투광 영역을 투과한 파동은 웨이퍼에 도달할 때 위상 차이를 가진다. 따라서, 종래에 사용되던 차광막 패턴을 이용한 노광 마스크가 광도(light intensity)에 대한 정보만을 가지는 데 반해서, 상기의 위상 반전 마스크는 광도에 대한 정보와 위상(phase)에 대한 정보를 동시에 가진다.
상기의 위상 반전 영역을 투과한 파동과 투광 영역을 투과한 파동은 위상 차이에 의해 상호 간섭 현상을 일으킨다. 결과적으로, 위상 반전 마스크를 이용하여 형성한 감광막 패턴은 차광막 패턴을 이용한 노광 마스크에 의해 형성된 감광막 패턴보다 우수한 분해능을 가지기 때문에, 미세한 패턴을 형성하는데 적합하다.
마스크에 형성된 패턴이 등방성 피치를 가지며 배열한 경우에, 마스크에 형성된 각 투광 영역의 크기가 노광 파장보다 아주 큰 경우에는 투광 영역 패턴의 형태와 유사한 상의 형태가 웨이퍼 상면에 형성되지만, 투광 영역 패턴의 크기가 노광 파장과 유사한 값을 가지는 경우에는 투광 영역 패턴의 형태와 상관없이 원 형태의 상이 형성된다.
도 1 에는 종래의 위상 반전 마스크가 도시되어 있다. 상기의 위상 반전 마스크는 위상 반전 영역(1)과 투광 영역(2)으로 구성된다. 도시된 바와 같이, 정사각형 형태의 상기 투광 영역(2)은 제 1 방향으로는 x 의 피치(pitch)를 가지면서 배열되어 있고, 제 2 방향으로는 y 의 피치를 가지면서 배열되어 있다. 상기와 같이 배열된 투광 영역(2) 사이에는 위상 반전 영역(1)이 위치한다. 상기의 위상 반전 영역(1)은 전 영역에 걸쳐서 동일한 재료로 형성되며, 동일한 두께를 가지기 때문에 같은 투과율을 나타낸다.
도 2b ~ 도 2c와 도 3b ~ 도 3c에는 도 1 에 도시된 종래의 위상 반전 마스크에서 제 1 방향으로의 투광 영역의 배열 피치인 x 가 제 2 방향으로의 투광 영역의 배열 피치인 y 보다 큰 값을 가지고, 위상 반전 영역(1)을 투과한 파동과 투광 영역(2)을 투과한 파동이 웨이퍼(wafer)에 도달할 때 180의 위상차를 갖는 경우에 있어서, 상기 위상 반전 마스크를 투과한 파동의 진폭과 위상이 도시되어 있다.
도 2a는 도 1 에 도시된 위상 반전 마스크의 A-A 단면을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 투광 영역(2)은 x 의 피치를 가지면서 배열되어 있다.
도 2b에는 도 2a에 도시된 위상 반전 마스크의 각 투광 영역(2)을 투과한 파동(5)과 각 위상 반전 영역(1)을 투과한 파동(6)이 웨이퍼에 도달할 때 나타내는 진폭과 위상이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 각 투광 영역(2)을 투과한 파동(5)은 상호 중첩을 하지 않고, 위상 반전 영역을 투과한 파동(6)과 180의 위상차를 가진다. 또한, 투광 영역(2)을 투과한 파동(5)의 진폭이 위상 반전 영역(1)을 투과한 파동(6)의 진폭보다 큰 값을 가진다.
도 2b에 도시된 투광 영역을 투과한 파동(5)과 위상 반전 영역을 투과한 파동(6)은 180의 위상차를 가지기 때문에 상호 간섭을 일으키고, 그 결과 도 2c에 도시된 바와 같은 진폭과 위상을 가지는 파동(7)을 형성한다. 상기의 상호 간섭을 통해 형성된 파동(7)은 웨이퍼 상면에 선명도(visibility)가 큰 상(image)을 형성하게 된다.
도 3a는 도 1 에 도시된 위상 반전 마스크의 B-B 단면을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 투광 영역(2)은 y 의 피치를 가지면서 배열되어 있다. 상기 y 의 값은 x 의 값보다 작은 값을 가진다.
도 3b에는 도 3a에 도시된 위상 반전 마스크의 각 투광 영역(2)을 투과한 파동(10)과 각 위상 반전 영역(1)을 투과한 파동(11)이 웨이퍼에 도달할 때 나타내는 진폭과 위상이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 각 투광 영역(2)을 투과한 파동(10)은 상호 중첩을 일으키고, 위상 반전 영역을 투과한 파동(11)과 180의 위상차를 가진다. 각 투광 영역(2)을 투과한 파동(10)이 일으키는 상호 중첩은 투광 영역(2)의 배열 피치 y 의 값이 작아질수록 커지게 된다. 투광 영역(2)을 투과한 파동(10)의 진폭은 위상 반전 영역(1)을 투과한 파동(11)의 진폭보다 큰 값을 가진다. 종래 위상 반전 마스크의 위상 반전 영역은 모두 같은 투과율을 가지기 때문에 도 3b에 도시된 위상 반전 영역(1)을 투과한 파동(11)의 진폭은 도 2b에 도시된 위상 반전 영역(1)을 투과한 파동의 진폭과 같은 값을 가진다.
도 3b에 도시된, 투광 영역(2)을 투과한 파동(10)과 위상 반전 영역을 투과한 파동(11)은 180의 위상차를 가지기 때문에 상호 간섭을 일으킨다. 또한, 각 투광 영역(2)을 투과한 파동(10)이 상호 중첩을 일으키기 때문에, 상기의 상호 간섭과 상호 중첩이 동시에 발생하여 도 3c에 도시된 바와 같은 위상과 진폭을 가지는 파동(12)을 형성한다. 상기의 상호 간섭과 상호 중첩을 통해 형성된 파동(12)은 웨이퍼 상에 선명도(visibility)가 감소한 상(image)을 형성하게 된다. 투광 영역(2) 배열 피치가 줄어들수록 각 투광 영역(2)을 투과한 파동(10)이 일으키는 상호 중첩의 크기가 커지고, 결과적으로 웨이퍼 상에 형성된 상의 선명도가 감소하는 정도가 커지게 된다.
도 4 는 도 1 에 도시된 위상 반전 마스크를 이용한 노광 공정 시, 웨이퍼 상면에 형성된 상(image)을 도시하고 있다. 도 1 에 도시된 위상 반전 마스크에서는 제 1 방향으로는 x 의 피치를 가지고, 제 2 방향으로는 y 의 피치를 가지면서 배열된 정사각형 형태의 투광 영역(2)이 도시되어 있지만, 도 4 에 도시된 웨이퍼 상면에는 타원형 형태의 상(15)이 나타난다.
전술한 바와 같이, 각 투광 영역의 크기가 노광 파장과 유사한 값을 갖는 경우에는 원 형태의 상이 형성되어야 하지만, 상기와 같이 타원형 형태의 상(15)이 형성되는 까닭은 투광 영역(2)의 제 1 방향의 배열 피치 x 와 제 2 방향의 배열 피치 y 의 크기가 다를 경우, 각 투광 영역(2)을 투과한 파동들이 일으키는 상호 중첩의 크기가 각 방향에 따라 다르게 나타나고, 결과적으로 웨이퍼 상면에 형성되는 상의 선명도가 각 방향에 따라 달라지게 되기 때문이다. 따라서, 실제 웨이퍼 상면에 형성되는 상의 형태가 투광 영역 간의 배열 피치가 좁은 방향으로 확대되는 현상이 발생한다.
이와 같이 웨이퍼 상면에 형성되는 상의 모양이 변형되는 정도는 투광 영역의 배열 피치가 줄어들수록 증가하기 때문에, 반도체 소자의 집적도가 증가할수록 그 영향이 커지게 된다.
특히, 이러한 상의 변형은 투광 영역 패턴 사이의 배열 피치가 노광 파장의두 배 이하일 때 심하게 나타나므로, 광원의 파동을 투광 영역 패턴 간의 배열 피치보다 아주 작은 크기를 갖도록 할 경우 해결 가능하지만, 실제로는 이러한 광원을 사용하는데 많은 어려움이 뒤따르는 형편이다.
상기한 바와 같이 웨이퍼 상면에 형성되는 상의 변형이 일어나는 경우, 반도체 소자의 제조 공정 중 불량이 발생할 확률이 증가하여 수율(yield)의 감소를 가져오고, 제조된 반도체 소자의 신뢰성이 감소하게 되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 마스크에 형성된 패턴(pattern)이 비등방성 피치(pitch)를 가지며 배열한 경우에 웨이퍼(wafer)에 형성되는 상의 CD(critical dimension)가 모든 방향에 걸쳐 같아지도록 함으로써, 반도체 제조 공정의 수율을 향상시키고, 제조된 반도체 소자의 신뢰성을 크게 높일 수 있는 위상 반전 마스크와 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 위상 반전 마스크는 복수의 방향으로 서로 다른 피치를 가지며 배열된 복수개의 투광 영역과; 상기 복수개의 방향 중 한 방향으로 배열된 투광 영역 사이에 형성되고, 상기 투광 영역과 다른 굴절률을 가지며, 소정의 투과율을 가지는 한 개 이상의 제 1 위상 반전 영역과; 상기 복수개의 방향 중 다른 한 방향으로 배열된 투광 영역 사이에 형성되고, 상기 투광 영역과 다른 굴절률을 가지며, 상기 제 1 위상 반전 영역과 다른 굴절률을 가지는 한 개 이상의 제 2 위상 반전 영역을 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 위상 반전 마스크는 석영, 유리 등의 투명한 재료로 이루어진 기판 상면에, 상기 기판과 다른 굴절률과 다른 투과율을 가지는 재료를, 제 1 위상 반전 영역과 제 2 위상 반전 영역이 서로 다른 투과율을 가질 수 있도록, 재료를 달리하거나 두께를 달리하면서 도포하여 막을 형성한 뒤, 상기의 도포된 막을 패터닝하여 제조된다.
도 1 은 종래의 위상 반전 마스크.
도 2a 는 도 1 에 도시된 위상 반전 마스크의 A-A 부분의 횡단면도.
도 2b 는 도 2a 에 도시된 위상 반전 마스크의 투광 영역을 투과한 파동과 위상 반전 영역을 투과한 파동 각각의 위상과 진폭을 나타내는 그래프.
도 2c는 도 2b에 도시된 각각의 파동이 상호 간섭 후에 형성한 파동의 위상과 진폭을 나타내는 그래프.
도 3a는 도 1 에 도시된 위상 반전 마스크의 B-B 부분의 횡단면도.
도 3b는 도 3a에 도시된 위상 반전 마스크의 투광 영역을 투과한 파동과 위상 반전 영역을 투과한 파동 각각의 위상과 진폭을 나타내는 그래프.
도 3c는 도 3b에 도시된 각각의 파동이 상호 간섭과 상호 중첩 후에 형성한 파동의 위상과 진폭을 나타내는 그래프.
도 4 는 도 1 에 도시된 종래의 위상 반전 마스크를 이용하여 웨이퍼 상면에 형성한 상(image)을 나타내는 평면도.
도 5a 은 본 발명의 실시예에 따른 위상 반전 마스크의 평면도.도 5b 는 제1위상반전영역을 형성하는 단계를 나타내는 단면도.도 5c 는 제2위상반전영역을 형성하는 단계를 나타내는 단면도.도 5d 는 제2위상반전영역을 패터닝하는 단계를 나타내는 단면도.
도 6a는 도 5a 에 도시된 위상 반전 마스크의 C-C 부분의 횡단면도.
도 6b는 도 6a에 도시된 위상 반전 마스크의 투광 영역을 투과한 파동과 제 1 위상 반전 영역을 투과한 파동 각각의 위상과 진폭을 나타내는 그래프.
도 6c는 도 6b에 도시된 각각의 파동이 상호 간섭 후에 형성한 파동의 위상과 진폭을 나타내는 그래프.
도 7a는 도 5a 에 도시된 위상 반전 마스크의 D-D 부분의 횡단면도.
도 7b는 도 7a에 도시된 위상 반전 마스크의 투광 영역을 투과한 파동과 제 2 위상 반전 영역을 투과한 파동 각각의 위상과 진폭을 나타내는 그래프.
도 7c는 도 7b에 도시된 각각의 파동이 상호 간섭과 상호 중첩 후에 형성한 파동의 위상과 진폭을 나타내는 그래프.
도 8 은 도 5a 에 도시된 위상 반전 마스크를 이용하여 웨이퍼 상면에 형성한 상(image)을 나타내는 평면도.
**도면의주요부분에대한부호설명**
1 : 위상 반전 영역 2 : 투광 영역
15 : 웨이퍼 상면에 형성된 상 101 : 제 1 위상 반전 영역
102 : 제 2 위상 반전 영역 103 : 투광 영역
115 : 웨이퍼 상면에 형성된 상
이하, 본 발명의 실시예에 따른 위상 반전 마스크 및 그 제조 방법을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5a에는 본 발명의 실시예에 따른 위상 반전 마스크가 도시되어 있다. 상기의 위상 반전 마스크는 제 1 위상 반전 영역(101), 제 2 위상 반전 영역(102)과 투광 영역(103)으로 구성된다. 도시된 바와 같이, 상기 투광 영역(103)은 제 1 방향으로는 x 의 피치(pitch)를 가지며 배열되어 있고, 제 2 방향으로는 y 의 피치를 가지며 배열되어 있다. 상기와 같이 배열된 투광 영역(103) 사이에는, 제 1 방향으로는 제 1 위상 반전 영역(101)이 위치하고, 제 2 방향으로는 제 2 위상 반전 영역(102)이 위치한다.
상기 투광 영역(103)은 제 1 위상 반전 영역(101)과 제 2 위상 반전 영역(102)보다 높은 투과율을 가지며, 상기 제 1 위상 반전 영역(101)과 사익 제 2 위상 반전 영역(102)은 서로 다른 투과율을 가지도록 형성된다. 상기 제 1 위상 반전 영역(101)과 상기 제 2 위상 반전 영역(102)이 서로 다른 투과율을 가지도록 하기 위하여 서로 다른 재료로 형성되거나 서로 다른 두께를 가지도록 형성한다.
상기 투광 영역(103)은 유리(glass)나 석영(quartz)과 같은 투명한 재질로 이루어지고, 상기 제 1 위상 반전 영역(101)과 제 2 위상 반전 영역(102)은 투광 영역을 이루는 재료와 다른 굴절률을 가지는 MoSiO, MoSiON 등의 재료로 이루어진다. 상기 제 1 위상 반전 영역(101)과 제 2 위상 반전 영역(102)은 같은 굴절률을 가지도록 형성된다.
도 5b 내지 5d에는 본 발명에 의한 위상 반전 마스크를 제조하는 방법이 도시되어 있다. 석영, 유리 등의 투명한 재료로 이루어진 기판(100) 상면에, MoSiO, MoSiON 등의 기판과 다른 굴절률과 투과율을 가지는 재료를 도포하여 제 1 위상 반전 영역(101)의 막을 형성한다(도 5b). 그 다음 제 2 위상 반전 영역(102)이 되는 필름을 기판과 상기 제 1 위상 반전 영역(101)의 막 위에 형성한다(도 5c). 이 때, 상기의 제 1 위상 반전 영역(101)과 제 2 위상 반전 영역(102)이 형성될 영역을 구분하여, 도포되는 두께를 달리하거나 도포되는 재료를 달리한다. 마지막으로, 상기의 도포된 필름을 이온 빔 식각 등의 방법으로 패터닝함으로써 본 발명의 실시예에 따른 위상 반전 마스크를 제조한다(도 5d).
도 6b ~ 도 6c와 도 7b ~ 도 7c에는 도 5a 에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 위상 반전 마스크에서 제 1 방향으로의 투광 영역의 배열 피치인 x 가 제 2 방향으로의 투광 영역의 배열 피치인 y 보다 큰 값을 가지고, 제 1 위상 반전 영역(101) 또는 제 2 위상 반전 영역(102)을 투과한 파동과 투광 영역(103)을 투과한 파동이 웨이퍼에 도달할 때 180의 위상차를 갖는 경우에 있어서, 상기 위상 반전 마스크를 투과한 파동의 진폭과 위상이 도시되어 있다.
도 6a는 도 5a 에 도시된 위상 반전 마스크의 C-C 단면을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 투광 영역(103)은 x 의 피치를 가지며 배열되어 있고, 각 투광 영역(103) 사이에는 제 1 위상 반전 영역(101)이 위치한다.
도 6b에는 도 6a에 도시된 위상 반전 마스크의 각 투광 영역(103)을 투과한 파동(105)과 각 제 1 위상 반전 영역(101)을 투과한 파동(106)이 웨이퍼(wafer)에 도달할 때 나타내는 진폭과 위상이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 각 투광 영역(103)을 투과한 파동(105)은 상호 중첩을 하지 않고, 제 1 위상 반전 영역을 투과한 파동(106)과 180의 위상차를 가진다. 또한, 투광 영역(103)을 투과한 파동(105)의 진폭이 제 1 위상 반전 영역(101)을 투과한 파동(106)의 진폭보다 큰 값을 가진다.
도 6b에 도시된 투광 영역을 투과한 파동(105)과 위상 반전 영역을 투과한 파동(106)은 180의 위상차를 가지기 때문에 상호 간섭을 일으켜서 도 6c에 도시된 바와 같은 진폭과 위상을 가지는 파동(107)을 형성한다. 상기의 파동을 가지는 파동(107)은 웨이퍼 상면에 선명도가 큰 상을 형성하게 된다.
도 7a는 도 5a 에 도시된 위상 반전 마스크의 D-D 단면을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 투광 영역(103)은 y 의 피치를 가지며 배열되어 있다. 상기 y 의 값은 x 의 값보다 작은 값을 가진다. 각 투광 영역(103) 사이에는 제 2 위상 반전 영역(102)이 위치한다.
도 7b에는 도 7a에 도시된 위상 반전 마스크의 각 투광 영역(103)을 투과한 파동(110)과 각 제 2 위상 반전 영역(102)을 투과한 파동(111)이 웨이퍼에 도달할 때 나타내는 진폭과 위상이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 각 투광 영역(103)을 투과한 파동(110)은 상호 중첩을 일으키고, 제 2 위상 반전 영역을 투과한 파동(110)과 180의 위상차를 가진다. 각 투광 영역(103)을 투과한 파동(110)이 일으키는 상호 중첩은 투광 영역(103) 사이의 배열 피치 y 의 값이 작아질수록 커지게 된다. 투광 영역(103)을 투과한 파동(110)의 진폭은 제 2 위상 반전 영역(102)을 투과한 파동(111)의 진폭보다 큰 값을 가진다. 또한 상기 제 2 위상 반전 영역(102)은 상기 제 1 위상 반전 영역(101)보다 큰 투과율을 가지기 때문에, 제 2 위상 반전 영역(102)을 투과한 파동(111)의 진폭은 제 1 위상 반전 영역(101)을 투과한 파동(106)의 진폭보다 큰 값을 가진다.
도 7b 에 도시된 투광 영역(103)을 투과한 파동(110)과 제 2 위상 반전 영역을 투과한 파동(111)은 180의 위상차를 가지기 때문에 상호 간섭을 일으킨다. 또한, 각 투광 영역(103)을 투과한 파동(110)이 상호 중첩을 일으키기 때문에, 상기의 상호 간섭과 상호 중첩이 동시에 발생한다.
하지만, 본 발명의 실시예에서는 제 2 위상 반전 영역(102)의 투과율을 적절히 조절하여 제 2 위상 반전 영역(102)을 투과한 파동(111)의 진폭을 조절한다. 그 결과, 각 투광 영역(103)을 투과한 파동(110)이 일으키는 상호 중첩의 영향을 상쇄시킴으로써, 도 7c에 도시된 파동을 가지는 파동(112)을 형성한다. 도 7c에 도시된 파동(112)과 도 6c에 도시된 파동(107)은 같은 형태를 나타내기 때문에, 도 7c에 도시된 위상과 진폭을 가지는 파동(112)에 의해 웨이퍼 상면에 형성된 상과 도 6c에 도시된 위상과 진폭을 가지는 파동(107)에 의해 웨이퍼 상면에 형성된 상은 같은 선명도를 가지게 된다.
도 8 은 도 5a 에 도시된 위상 반전 마스크를 이용한 노광 공정 시 웨이퍼 상면에 형성된 상(115)을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 위상 반전 마스크를 사용할 때에는 투광 영역(103)이 제 1 방향과 제 2 방향으로 각각 다른 피치를 가지면서 배열한 경우에도, 웨이퍼에 형성되는 상의 크기인 CD가 모든 방향에 걸쳐 같게 된다.
상기한 바와 같은, 본 발명에 따른 위상 반전 마스크는 위상 반전 마스크에 형성되는 복수개의 위상 반전 영역의 투과율을 적절하게 변화시킴으로써, 위상 반전 마스크에 형성된 패턴이 서로 다른 방향으로 각각 다른 피치를 가지면서 배열한 경우에도 웨이퍼에 형성되는 상의 크기인 CD(critical dimension)가 모든 방향에 걸쳐 같아지는 효과가 있다. 그 결과, 반도체 제조 공정의 수율을 증가시키고, 제조된 반도체 소자의 신뢰성을 크게 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 복수의 방향으로 서로 다른 피치를 가지며 배열된 복수개의 투광 영역과;
    상기 복수개의 방향 중 한 방향으로 배열된 투광 영역 사이에 형성되고, 상기 투광 영역과 다른 굴절률을 가지며, 소정의 투과율을 가지는 한 개 이상의 제 1 위상 반전 영역과;
    상기 복수개의 방향 중 다른 한 방향으로 배열된 투광 영역 사이에 형성되고, 상기 투광 영역과 다른 굴절률을 가지며, 상기 제 1 위상 반전 영역과 및 투광 영역과 다른 투과율을 가지는 한 개 이상의 제 2 위상 반전 영역을 포함하여 구성되며,
    상기 제 2 위상 반전 영역의 투과율은, 상기 제 2 위상 반전 영역의 양쪽에 위치하는 투광 영역을 투과한 파동 및 상기 제 2 위상 반전 영역을 투과한 파동이 결합하여 형성된 파동과, 상기 제 1 위상 반전 영역의 양쪽에 위치하는 투광 영역을 투과한 파동 및 상기 제 1 위상 반전 영역을 투과한 파동이 결합하여 형성된 파동이 동일한 파동 형태를 나타낼 수 있도록 하는 값을 가지는 것을 특징으로 하는 위상 반전 마스크.
  3. 삭제
  4. 기판 상면의 제 1 영역에, 상기 기판과 다른 굴절률과 소정의 투과율을 가지는 재료를 도포하여 막을 형성하는 단계와;
    상기 기판 상면의 제 2 영역에, 상기 기판과 다른 굴절률을 가지고, 제 1 영역에 도포된 재료 및 기판과 다른 투과율을 가지는 재료를 도포하여 막을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 영역과 제 2 영역을 포함하는 상기 기판 상면에 도포된 막을 패터닝하여 투광영역을 형성하는 단계를 포함하여 구성되며,
    상기 제 2 영역의 투과율은, 상기 제 2영역의 양쪽에 위치하는 투광 영역 을 투과한 파동 및 상기 제 2 영역을 투과한 파동이 결합하여 형성된 파동과, 상기 제 1 영역의 양쪽에 위치하는 투광 영역을 투과한 파동 및 상기 제 1 영역을 투과한 파동이 결합하여 형성된 파동이 동일한 파동 형태를 나타낼 수 있도록 하는 값을 가지는 재료인 것을 특징으로 하는 위상 반전 마스크 제조 방법.
  5. 기판 상면에 상기 기판과 다른 굴절률과 투과율을 가지는 재료를 기판 위의 제 1방향에 대한 두께와 제2방향에 대한 두께가 다르도록 변화시키면서 도포하여 제 1위상반전영역과 제2위상반전영역을 형성하는 단계와;
    상기 도포된 영역을 패터닝하여 투광영역을 형성하는 단계를 포함하여 구성되며,
    상기 제 2 위상반전영역의 투과율은, 상기 제 2 위상반전영역의 양쪽에 위치하는 투광 영역을 투과한 파동 및 상기 제 2 위상반전영역을 투과한 파동이 결합하여 형성된 파동과, 상기 제 1 위상반전영역의 양쪽에 위치하는 투광 영역을 투과한 파동 및 상기 제 1 위상반전영역을 투과한 파동이 결합하여 형성된 파동이 동일한 파동 형태를 나타낼 수 있도록 하는 값을 가지는 것을 특징으로 하는 위상 반전 마스크 제조 방법.
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