KR100419971B1 - Mask for forming pattern in fabricating semiconductor device and fabricating method thereof - Google Patents
Mask for forming pattern in fabricating semiconductor device and fabricating method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR100419971B1 KR100419971B1 KR1019960044138A KR19960044138A KR100419971B1 KR 100419971 B1 KR100419971 B1 KR 100419971B1 KR 1019960044138 A KR1019960044138 A KR 1019960044138A KR 19960044138 A KR19960044138 A KR 19960044138A KR 100419971 B1 KR100419971 B1 KR 100419971B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mask
- pattern
- thin film
- region
- transparent
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
- H01L21/0332—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
- H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
- H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반도체소자 제조시의 패턴 형성을 위한 마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 웨이퍼상에 패턴을 형성할때 단차로 인해 국부적으로 패턴이 정확하게 형성되지 않는 현상 및 이용가능한 촛점 여유도가 감소하는 현상을 방지할 수 있는 마스크 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mask for pattern formation in semiconductor device fabrication and a method of fabricating the same, and more particularly, to a method of manufacturing a semiconductor device, which includes a step of forming a pattern on a wafer, And a method of manufacturing the same.
제1도는 종래의 마스크의 단면을 나타낸 것으로, 석영기판(1)상에 크롬패턴(2)을 형성한 구조로 되어 있다. 이러한 마스크는 제조공정이 간단하여 웨이퍼에 패턴을 형성하는 노광공정시 많이 사용되고 있다. 마스크를 통과하는 빛은 크롬패턴과 크롬패턴간의 간격에 의해 조절되고 패턴의 상이 출발하는 지점이 같아 평평한 웨이퍼나 웨이퍼의 단차가 작은 경우에는 문제가 없이 사용될 수 있었다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional mask, in which a chromium pattern 2 is formed on a quartz substrate 1. Such a mask has been used in an exposure process for forming a pattern on a wafer because of a simple manufacturing process. The light passing through the mask was controlled by the spacing between the chrome pattern and the chrome pattern and could be used without problems if the flatness of the wafer or wafer was small.
그러나 반도체소자의 집적도가 높아짐에 따라 웨이퍼와 마스크에 형성되는 패턴의 크기가 작아지고 이로 인해 노광공정시 촛점 여유도가 감소하여 단차가 있는 웨이퍼에 패턴을 형성하는 것이 어려워진다. 또한 고집적 반도체소자의 경우 단차가 더욱더 커지는 경향이 있어 노광공정에서 단차에 의한 문제는 반드시 해결되어야 하는 사항이다.However, as the degree of integration of semiconductor devices increases, the sizes of the patterns formed on the wafer and the mask become smaller, thereby reducing the focal margin during the exposure process, making it difficult to form a pattern on a wafer having a step. In addition, in the case of a highly integrated semiconductor device, the level difference tends to become even larger, so that the problem caused by the level difference in the exposure process must be solved.
제1도와 같은 구조의 종래의 마스크를 이용하여 웨이퍼상에 포토레지스트패턴을 형성할 경우, 마스크를 통과한 빛은 일정한 빛의 양을 지닌채 웨이퍼에 도달하게 된다. 이때, 웨이퍼(6)가 제2도와 같이 소정의 막(5)의 형성으로 인해 단차를 갖고 있는 경우, 노광공정시 촛점을 단차가 높은 영역을 기준으로 하게 되면 단차가 높은 영역은 포토레지스트패턴(4)을 형성하기에 충분한 광에너지를 받을 수 있으나, 단차가 낮은 영역에서는 광에너지가 충분하지 못하여 포토레지스트(4')가 남게 된다. 한편, 단차가 낮은 영역을 기준으로 노광공정을 행하게 되면 단차가 높은 영역은 광에너지가 과도하게 되고 촛점이 벗어나게 되어 과도한 현상(develop)이 일어나게 된다. 이에 따라 후속공정인 식각공정에서 식각마스크의 역할을 수행할 수 없게 되어 포토레지스트 아래의 박막이 식각되는 현상이 발생한다.When a photoresist pattern is formed on a wafer using a conventional mask having the same structure as in FIG. 1, the light passing through the mask reaches the wafer with a certain amount of light. At this time, when the wafer 6 has a step due to the formation of the predetermined film 5 as shown in FIG. 2, if the focus of the exposure process is based on a region having a high step, 4), but the photoresist 4 'remains because the light energy is insufficient in the low step region. On the other hand, when the exposure process is performed with respect to the low-level step region, the light energy is excessively high in the stepped region, and the focus is deviated, resulting in excessive development. As a result, the etch mask can not be used in the subsequent etching process, and the thin film under the photoresist is etched.
본 발명은 단차가 있는 웨이퍼상에 패턴을 형성할때 단차로 인해 국부적으로 패턴이 정확하게 형성되지 않고 이용가능한 촛점 여유도가 감소하는 현상을 방지할 수 있는 마스크 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a mask and a method of manufacturing the same that can prevent a phenomenon that a pattern is locally precisely formed due to a step difference when forming a pattern on a stepped wafer and that the available focus margin is not reduced have.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마스크는 투명기판상에 소정의 비투과성 물질층패턴이 형성되어 이루어진 마스크에 있어서, 상기 투명기판이 국부적으로 단차를 갖는 구조로 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a mask comprising a transparent substrate and a predetermined non-transparent material layer pattern formed thereon, the transparent substrate having a locally stepped structure.
본 발명에 의한 마스크는 투명기판과, 상기 투명기판의 소정의 제1영역상에 형성된 비투과성 물질층패턴, 상기 비투과성 물질층패턴을 포함한 상기 투명기판 전면에 형성된 투과성 박막층, 및 상기 투명기판의 소정의 제2영역의 상기 투과성 박막층상에 형성된 비투과성 물질층패턴을 포함한다.A mask according to the present invention comprises a transparent substrate, an opaque material layer pattern formed on a predetermined first region of the transparent substrate, a transmissive thin film layer formed on the entire surface of the transparent substrate including the opaque material layer pattern, And a non-permeable material layer pattern formed on the permeable thin film layer in the predetermined second region.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마스크 제조방법은 투명기판의 소정의 제1영역상에 비투과성 물질층패턴을 형성하는 단계와, 상기 비투과성 물질층패턴을 포함한 상기 투명기판 전면에 투과성 박막층을 형성하는 단계, 및 상기 투명기판의 소정의 제2영역의 상기 투과성 박막층상에 비투과성 물질층패턴을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a mask, the method including forming a pattern of a non-permeable material layer on a first region of a transparent substrate, forming a transparent thin film layer on the entire surface of the transparent substrate including the non- And forming an impermeable material layer pattern on the transparent thin film layer of the predetermined second region of the transparent substrate.
제1도는 종래의 마스크 단면구조도,FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional mask,
제2도는 제1도의 마스크를 이용하여 단차가 있는 웨이퍼에 패턴을 형성했을때의 웨이퍼 단면구조도,FIG. 2 is a sectional view of the wafer when a pattern is formed on a wafer having steps by using the mask of FIG. 1,
제3도는 본 발명에 의한 마스크의 단면구조도,3 is a cross-sectional structural view of a mask according to the present invention,
제4도는 제3도의 마스크를 이용하여 단차가 있는 웨이퍼에 패턴을 형성했을때의 웨이퍼 단면구조도.FIG. 4 is a cross-sectional view of a wafer when a pattern is formed on a wafer having a step by using the mask of FIG. 3; FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
1: 마스크기판 2A,2B: 크롬패턴1: mask substrate 2A, 2B: chrome pattern
3: 투명 박막층3: transparent thin film layer
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제3도에 본 발명에 의한 마스크의 단면구조를 도시하였다. 본 발명에 의한 마스크는 소정영역에 단차를 구비하고 있다. 이 단차는 웨이퍼상의 단차에 상응하는 마스크 영역에 형성된 것으로, 본 발명은 이와 같이 마스크상에 단차가 있으면 웨이퍼상에 상이 형성될때 웨이퍼 단차에 해당되는 양만큼 촛점거리의 차가 발생하는 원리를 이용한 것이다.FIG. 3 shows the cross-sectional structure of the mask according to the present invention. The mask according to the present invention has a step in a predetermined area. This step is formed in a mask area corresponding to the step on the wafer. The present invention uses the principle that when there is a step on the mask, a difference in focal distance is generated by an amount corresponding to the wafer step when an image is formed on the wafer.
즉, 본 발명에 의한 마스크는 웨이퍼의 단차가 낮은 영역에 해당하는 부분에 마스크기판과 크롬패턴(2) 사이에 소정두께의 박막층(3)을 갖는다. 이 박막층은 투과율이 높은 물질로 형성된다. 이 박막층(3)을 인해 마스크는 단차를 가지게 되며, 이와 같이 소정부분에 선택적으로 단차를 가진 마스크를 이용하여 웨이퍼상에 패턴을 형성하게 되면 마스크를 통과한 빛은 웨이퍼상에 상이 형성될때 마스크상의 단차만큼 다른 촛점거리를 가지게 된다.That is, the mask according to the present invention has a thin film layer 3 having a predetermined thickness between the mask substrate and the chrome pattern 2 at a portion corresponding to a low step difference of the wafer. The thin film layer is formed of a material having a high transmittance. When the pattern is formed on the wafer by using the mask having the selective stepped portion in the predetermined portion, the light passing through the mask is formed on the mask surface when the image is formed on the wafer, It has a different focal distance as the step difference.
이와 같은 구조의 마스크를 얻기 위한 마스크 제조공정을 설명하면 다음과 같다.A mask manufacturing process for obtaining a mask having such a structure will be described below.
마스크 기판(1)상에 크롬층을 형성한 후, 이를 패터닝하여 기판상의 제1영역, 즉 웨이퍼상의 단차가 높은 영역에 해당하는 영역에 크롬패턴(2A)을 형성한 후, 마스크기판(1) 전면에 투과율이 1-100%인 박막으로서, 예컨대 SOG(spin on glass)막(3) 또는 SiO2를 1000-20000Å두께로 형성한다.A chromium layer is formed on the mask substrate 1 and then patterned to form a chromium pattern 2A in a first region on the substrate, that is, in a region corresponding to a high stepped region on the wafer, For example, a spin-on glass (SOG) film 3 or SiO 2 is formed to a thickness of 1000-20000 A as a thin film having a transmittance of 1-100% on the whole surface.
다음에 상기 SOG막(3)상에 다시 크롬층을 형성한 후, 패터닝하여 기판상의 제2영역, 즉 웨이퍼상의 단차가 낮은 영역에 해당하는 영역에 크롬패턴(2B)을 형성함으로써 본 발명에 의한 마스크 제조공정을 완료한다.Next, a chromium layer is formed again on the SOG layer 3 and then patterned to form a chromium pattern 2B in a second region on the substrate, that is, in a region corresponding to a low step region on the wafer. The mask manufacturing process is completed.
이때, 상기 박막층(2)은 기판 전면에 형성되므로 노광공정시 모든 빛이 기판및 박막층을 통과하게 되며, 크롬패턴이 형성되지 않은 빛이 투과되는 마스크영역에서도 마찬가지로 동일한 박막을 빛이 투과하므로 박막의 간섭효과에 의한 투과율차를 고려하지 않아도 된다.At this time, since the thin film layer 2 is formed on the entire surface of the substrate, all the light passes through the substrate and the thin film layer during the exposure process, and the same light is transmitted through the same thin film even in the mask region through which the chromium- It is not necessary to consider the difference in transmittance due to the interference effect.
제3도와 같은 구조의 마스크를 통과하는 빛이 웨이퍼에 패턴을 형성하는 원리를 살펴 보면, 렌즈의 중심에서 거리가 상대적으로 먼 경우, 렌즈를 통과하여 형성하는 상의 촛점거리가 렌즈에서부터 가까운 지점에 맺히고, 가까운 경우는 이와 반대가 된다. 그러므로 마스크상에 단차가 있는 경우 렌즈를 통과하여 형성되는 패턴의 촛점거리도 마스크상의 단차에 따라 다르게 된다.When the distance from the center of the lens is relatively large, the focal length of the image formed through the lens is formed close to the lens at the point where the light passing through the mask having the structure of the third aspect forms a pattern on the wafer , And if it is close, it is the opposite. Therefore, when there is a step on the mask, the focal distance of the pattern formed through the lens also varies depending on the step on the mask.
본 발명의 마스크를 적용하여 웨이퍼상에 패턴을 형성한 경우를 제4도에 도시하였다. 도시된 바와 같이 웨이퍼의 단차가 낮은 부분은 마스크상의 높은 단차로 인해 촛점이 아래에 맺히고, 웨이퍼의 단차가 높은 부분은 마스크상의 낮은 단차로 인해 촛점이 위에 맺혀 노광공정에서 웨이퍼의 단차로 인한 패턴형성시 유발되는 문제를 해결할 수 있다.FIG. 4 shows a case where a pattern is formed on a wafer by applying the mask of the present invention. As shown in the figure, the lower stepped portion of the wafer has a focus due to the higher stepped portion on the mask, and the higher stepped portion of the wafer is formed by the lower stepped portion on the mask, Can solve the problem caused by the time.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.
본 발명에 의하면, 단차가 있는 웨이퍼에 패턴을 형성하는 공정에서 마스크의 구조만을 개선하여 단차에 의한 국부적인 패턴형성 문제를 해결할 수 있다. 또한, 단차에 따라 촛점거리를 변화시키는 것이 가능해져 이용가능한 촛점여유도를 확대할 수 있으므로 실제적인 촛점 여유도를 증가시킬 수 있다.According to the present invention, only the structure of the mask can be improved in the step of forming the pattern on the stepped wafer, thereby solving the local pattern formation problem due to the step difference. In addition, it is possible to change the focal length according to the level difference, thereby increasing the available focal length margin, thereby increasing the actual focal length margin.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960044138A KR100419971B1 (en) | 1996-10-05 | 1996-10-05 | Mask for forming pattern in fabricating semiconductor device and fabricating method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960044138A KR100419971B1 (en) | 1996-10-05 | 1996-10-05 | Mask for forming pattern in fabricating semiconductor device and fabricating method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980025847A KR19980025847A (en) | 1998-07-15 |
| KR100419971B1 true KR100419971B1 (en) | 2004-05-22 |
Family
ID=37323370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960044138A KR100419971B1 (en) | 1996-10-05 | 1996-10-05 | Mask for forming pattern in fabricating semiconductor device and fabricating method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100419971B1 (en) |
-
1996
- 1996-10-05 KR KR1019960044138A patent/KR100419971B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980025847A (en) | 1998-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR970009825B1 (en) | Half-tone phase shift mast and fabrication method | |
| KR0127662B1 (en) | Method for fabricating phase shift mask of semiconductor device | |
| KR970009822B1 (en) | Half-tone phase shift mask and fabrication method | |
| KR20030023453A (en) | Halftone phase shift mask and its manufacturing method | |
| KR100419971B1 (en) | Mask for forming pattern in fabricating semiconductor device and fabricating method thereof | |
| JPH0815848A (en) | Photoreticle | |
| KR100284069B1 (en) | Exposure mask for semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| KR20020051109A (en) | Method for fabricating half-tone mask | |
| KR0126650B1 (en) | Fabricating method for half-tone type phase shift mask | |
| US6933085B1 (en) | Transparent phase shift mask for fabrication of small feature sizes | |
| KR0126878B1 (en) | Half tone mask fabrication method using cr mask | |
| KR970006722B1 (en) | Phase shift mast and fabrication method | |
| KR0166846B1 (en) | Mask for semiconductor and the manufacturing method | |
| KR960011460B1 (en) | Patterning method using phase shift mask | |
| KR20000041874A (en) | Mask for forming fine pattern and fabrication method thereof | |
| KR100223273B1 (en) | Method of manufacturing reticle | |
| KR920003811B1 (en) | Exposure method on photoresist | |
| KR970009821B1 (en) | Fabrication method of semiconductor device | |
| KR0123787B1 (en) | Phase shift mask and fabrication method | |
| KR100520156B1 (en) | Method for forming mask | |
| KR0172235B1 (en) | Method of manufacturing micropattern of semiconductor device | |
| KR20020002676A (en) | A method for manufacturing phase shift mask of semiconductor device | |
| KR100623613B1 (en) | Method for fabricating photomask having stepped portion | |
| KR100289664B1 (en) | Manufacturing Method of Exposure Mask | |
| JPH0756319A (en) | Production of phase shift reticule |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110126 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |