KR100532945B1 - Stencil mask and method for fabricating the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스텐실 마스크 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 다양한 형태의 패턴들에 대한 최적화 에너지(Eop)의 균형을 맞출 수 있는 스텐실 마스크 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 스텐실 마스크는, 전체를 지지하도록 기능하는 프레임과, 상기 프레임 상에 배치되어 전자빔에 의한 스트레스가 전체적으로 평형을 이루도록 기능하는 멤브레인, 및 상기 멤브레인 상에 배치되어 투사된 전자빔을 차단시키도록 기능하는 흡수층으로 구성되며, 광원으로부터 투사된 광이 투과되는 어퍼쳐를 갖는 온/오프 방식의 스텐실 마스크로서, 상기 어퍼쳐는 상대적으로 넓은 폭의 제1영역과 상대적으로 좁은 폭의 제2영역을 포함하며, 상기 제1영역에는 투사된 광을 산란시키기 위한 산란층이 구비된 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a stencil mask and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a stencil mask and a method of manufacturing the same that can balance the optimization energy (Eop) for various types of patterns. The stencil mask of the present invention functions to block a frame functioning to support the whole, a membrane disposed on the frame so as to balance the stress of the electron beam as a whole, and an electron beam disposed on the membrane and projected. An on / off type stencil mask having an aperture through which light projected from a light source is transmitted, the aperture including a relatively wide first region and a relatively narrow second region; The first region may be provided with a scattering layer for scattering the projected light.

Description

스텐실 마스크 및 그의 제조방법{STENCIL MASK AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}Stencil mask and its manufacturing method {STENCIL MASK AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}

본 발명은 스텐실 마스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다양한 형태의 패턴들에 대한 최적화 에너지(Eop)의 균형을 맞출 수 있는 스텐실 마스크 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a stencil mask, and more particularly, to a stencil mask and a method of manufacturing the same, which can balance the optimization energy (Eop) for various types of patterns.

반도체 소자의 집적도가 증가함에 따라, 미세 선폭의 패턴이 요구되고 있다. 여기서, 상기 미세 선폭의 패턴은 노광 공정시에 사용되는 광원에 크게 의존되며, 보다 미세한 선폭의 패턴을 구현하기 위하여, 최근에는, 전자빔(E-beam), 이온빔 (Ion-beam) 및 엑스-레이(X-ray) 등과 같은 비광학적 광원을 이용한 노광 공정이 수행되고 있다. As the degree of integration of semiconductor devices increases, fine line width patterns are required. Here, the pattern of the fine line width is largely dependent on the light source used in the exposure process, and in order to realize a finer pattern of the line width, recently, an electron beam (E-beam), an ion beam (Ion-beam), and an X-ray An exposure process using a non-optical light source such as (X-ray) is performed.

한편, 비광학적 노광 공정을 수행함에 있어서는, 광원의 파장이 수Å 내지 수백Å 정도로 짧기 때문에, 일반적인 노광 마스크를 사용할 경우에는 상기 광원이 투과되지 못하므로, 노광 공정이 수행되지 않는다. 따라서, 상기한 광원들을 이용한 노광 공정시에는 온/오프(On/Off) 방식의 스텐실 마스크(Stencil Mask)가 사용된다. On the other hand, in performing the non-optical exposure process, since the wavelength of the light source is short, about several hundreds to several hundreds of microseconds, when the general exposure mask is used, the light source cannot be transmitted, and thus the exposure process is not performed. Therefore, an on / off stencil mask is used in the exposure process using the light sources.

상기 스텐실 마스크는 비광학적 노광 공정에서 사용되는 노광용 마스크의 총칭으로서, 전체를 지지하는 프레임과, 상기 프레임 상에 배치되어 전자빔에 의한 스트레스가 전체적으로 평형을 이루도록 기능하는 멤브레인(Membrane), 및 상기 멤브레인 상에 배치되어 투사된 전자빔을 흡수하거나, 또는, 반사시키도록 기능하는 흡수층(Absorber)으로 구성된다. 이러한 스텐실 마스크를 제작하기 위하여, 종래에는 실리콘 온 인슐레이터(Silicon On Insulator : 이하, SOI) 웨이퍼가 사용되고 있다. 상기 SOI 웨이퍼는, 주지된 바와 같이, 실리콘 기판 상에 매몰산화막과 실리콘층이 차례로 형성된 적층 구조이다. The stencil mask is a generic term for an exposure mask used in a non-optical exposure process. The stencil mask is a frame supporting the whole, a membrane disposed on the frame and functioning to balance the stress caused by the electron beam as a whole, and on the membrane. It consists of an absorber (Absorber) which is arranged to function to absorb or reflect the projected electron beam. In order to manufacture such a stencil mask, a silicon on insulator (SOI) wafer is conventionally used. As is well known, the SOI wafer is a laminated structure in which a buried oxide film and a silicon layer are sequentially formed on a silicon substrate.

도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 따른 스텐실 마스크의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다. 1A to 1E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a stencil mask according to the prior art.

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(1) 상에 매몰산화막(2) 및 실리콘층(3)이 적층된 SOI 웨이퍼(10)를 마련하고, 그런다음, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 SOI 웨이퍼(10)의 전 표면에 하드 마스크용 실리콘 산화막(11)을 형성한 상태에서, 상기 SOI 웨이퍼(10) 전면(前面)의 실리콘 산화막(11)을 패터닝하고, 상기 패터닝된 실리콘 산화막(11)을 마스크로해서 상기 실리콘층(3)을 패터닝함으로써, 실리콘 재질의 흡수층(3a)을 형성한다. First, as shown in FIG. 1A, an SOI wafer 10 having a buried oxide film 2 and a silicon layer 3 laminated on a silicon substrate 1 is prepared. Then, as shown in FIG. 1B. And patterning the silicon oxide film 11 on the entire surface of the SOI wafer 10 in a state where the hard mask silicon oxide film 11 is formed on the entire surface of the SOI wafer 10. By patterning the silicon layer 3 using (11) as a mask, an absorbing layer 3a made of silicon is formed.

다음으로, 도 1c에 도시된 바와 같이, 실리콘 산화막을 제거한 상태에서, 후면 패터닝이 수행되는 동안에 상기 흡수층(3a)이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 상기 결과물의 전 표면에 질화막(12)을 증착한다. Next, as shown in FIG. 1C, in order to prevent the absorption layer 3a from being damaged during the rear surface patterning while the silicon oxide film is removed, the nitride film 12 is deposited on the entire surface of the resultant product. .

이어서, 도 1d에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(1)의 후면에 증착된 실리콘 질화막 부분을 패터닝한 상태에서, 상기 패터닝된 실리콘 질화막을 마스크로해서 상기 실리콘 기판을 패터닝하여 프레임(1a)을 형성하고, 그리고나서, 도 1e에 도시된 바와 같이, 상기 실리콘 질화막과 노출된 매몰산화막 부분을 제거함으로써, 프레임(1a)과 멤브레인(2a) 및 흡수층(3a)으로 이루어진 온/오프 방식의 스텐실 마스크(20)를 완성한다. Subsequently, as shown in FIG. 1D, the silicon substrate is patterned using the patterned silicon nitride film as a mask to form the frame 1a while the silicon nitride film portion deposited on the back surface of the silicon substrate 1 is patterned. Then, as shown in Figure 1e, by removing the silicon nitride film and the exposed buried oxide portion, the on / off stencil mask consisting of the frame (1a), the membrane (2a) and the absorbing layer (3a) ( Complete 20).

그러나, 상기와 같은 공정을 통해 제조된 온/오프 방식의 스텐실 마스크를 사용하여 노광 공정을 수행할 경우에는, 동일한 노광 에너지에 대해 오픈 영역, 즉, 어퍼쳐(Aperture)의 크기에 따라서 투과 에너지가 부분적으로 상이하게 됨으로써, 소망하는 형태의 패턴을 얻지 못하는 문제점이 있다. However, when the exposure process is performed using the on / off stencil mask manufactured through the above process, the transmission energy is changed depending on the size of the open area, that is, the aperture for the same exposure energy. By being partially different, there is a problem that a pattern of a desired shape cannot be obtained.

자세하게, 도 2에 도시된 바와 같은 마스크 레이아웃(layout)을 갖는 온/오프 방식의 스텐실 마스크(30)를 사용하여 노광 공정을 수행하게 되면, 어퍼쳐의 폭이 부분적으로 상이한 것에 기인하여, 상기 어퍼쳐의 각 부위를 투과하는 노광 에너지들간의 차이가 발생하게 된다. 이 결과로, 도 3에 도시된 바와 같은 레지스트 패턴(40)이 얻어질 때, 상대적으로 얇은 폭을 갖는 레지스트 패턴 부위(A)에서의 레지스트의 손실이 상대적으로 넓은 폭을 갖는 레지스트 패턴 부위(B)에서의 레지스트 손실 보다 크기 때문에, 이러한 레지스트 패턴(40)을 마스크로하여 식각 공정을 수행하게 되면, 상대적으로 얇은 폭의 레지스트 패턴 부위(A)에서 식각이 상대적으로 빨리 일어남으로써, 패턴의 임계 치수(critical dimension)이 변화하게 되고, 결과적으로는, 소망하는 형태의 패턴을 얻지 못하게 된다. In detail, when the exposure process is performed using the on / off stencil mask 30 having the mask layout as shown in FIG. 2, the upper portion of the aperture is partially different from the upper surface of the upper aperture. The difference between the exposure energies that pass through each part of the lens will occur. As a result, when the resist pattern 40 as shown in FIG. 3 is obtained, the resist pattern portion B having a relatively wide width of the loss of the resist in the resist pattern portion A having a relatively thin width is obtained. Since the etching process is performed using the resist pattern 40 as a mask, the etching occurs relatively quickly in the resist pattern portion A of a relatively thin width, so that the critical dimension of the pattern (critical dimension) changes, and as a result, the pattern of the desired shape is not obtained.

이것은, 도 2에 도시된 스텐실 마스크에 있어서, A 부분을 투과하는 노광 에너지의 세기(density)와 B 부분을 투과하는 노광 에너지의 세기가 상이한 것에 기인된 결과이다. This is a result due to the difference in the intensity of the exposure energy passing through the A portion and the intensity of the exposure energy passing through the B portion in the stencil mask shown in FIG. 2.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 부분적으로 상이한 폭을 갖는 어퍼쳐의 모든 부위를 투과하는 노광 에너지가 균일하게 유지되도록 하는 것에 의해 소망하는 형태의 패턴을 얻을 수 있는 스텐실 마스크 및 그의 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다. Therefore, the present invention devised to solve the above problems, the stencil to obtain a pattern of the desired shape by maintaining the exposure energy transmitted through all parts of the aperture having a partly different width uniformly The present invention provides a mask and a method of manufacturing the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스텐실 마스크는, 전체를 지지하도록 기능하는 프레임과, 상기 프레임 상에 배치되어 전자빔에 의한 스트레스가 전체적으로 평형을 이루도록 기능하는 멤브레인, 및 상기 멤브레인 상에 배치되어 투사된 전자빔을 차단시키도록 기능하는 흡수층으로 구성되며, 광원으로부터 투사된 광이 투과되는 어퍼쳐를 갖는 온/오프 방식의 스텐실 마스크로서, 상기 어퍼쳐는 상대적으로 넓은 폭의 제1영역과 상대적으로 좁은 폭의 제2영역을 포함하며, 상기 제1영역에는 투사된 광을 산란시키기 위한 산란층이 구비된 것을 특징으로 한다. The stencil mask of the present invention for achieving the above object is a frame that functions to support the whole, a membrane disposed on the frame and functions to balance the stress caused by the electron beam as a whole, and is disposed on the membrane An on / off stencil mask having an aperture through which an absorbing layer functions to block a projected electron beam, and the light projected from the light source is transmitted, the aperture being relatively wide with the first wide area. And a second region having a narrow width, wherein the first region is provided with a scattering layer for scattering the projected light.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스텐실 마스크의 제조방법은, 실리콘 기판 상에 산화막, 산란층, 제1하드 마스크막, 실리콘층 및 제2하드 마스크막을 차례로 형성하는 단계; 상기 제2하드 마스크막을 패터닝하고, 상이한 폭의 어퍼쳐를 갖는 흡수층이 형성되도록, 상기 패터닝된 제2하드 마스크막을 마스크로해서 상기 실리콘층을 식각하는 단계; 노출된 제1하드 마스크막 부분들 중, 상대적으로 좁은 폭의 어퍼쳐 부분에 배치된 제1하드 마스크막 부분을 식각하는 단계; 상기 식각된 제1하드 마스크막을 마스크로해서, 노출된 산란층 부분을 식각하는 단계; 노출된 제1하드 마스크막 부분을 제거하는 단계; 상기 제2하드 마스크막을 제거하고, 상기 결과물의 전체 표면 상에 실리콘 질화막을 형성하는 단계; 상기 실리콘 기판의 하부면 일부가 노출되도록, 상기 실리콘 질화막을 패터닝하고, 프레임이 형성되도록, 상기 패터닝된 실리콘 질화막을 마스크로해서 노출된 실리콘 기판 부분을 식각하는 단계; 및 상기 실리콘 질화막 및 어퍼쳐 부분에 잔류된 산화막을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다. In addition, the manufacturing method of the stencil mask of the present invention for achieving the above object comprises the steps of sequentially forming an oxide film, a scattering layer, a first hard mask film, a silicon layer and a second hard mask film on a silicon substrate; Patterning the second hard mask film and etching the silicon layer using the patterned second hard mask film as a mask so that an absorption layer having apertures of different widths is formed; Etching the portion of the exposed first hard mask layer, wherein the portion of the first hard mask layer is disposed in the relatively narrow aperture portion; Etching the exposed scattering layer part using the etched first hard mask layer as a mask; Removing the exposed portion of the first hard mask layer; Removing the second hard mask film and forming a silicon nitride film on the entire surface of the resultant product; Patterning the silicon nitride film to expose a portion of the lower surface of the silicon substrate, and etching the exposed silicon substrate part using the patterned silicon nitride film as a mask to form a frame; And removing the oxide film remaining in the silicon nitride film and the aperture portion.

본 발명에 따르면, 상대적으로 넓은 폭을 갖는 어퍼쳐 부분에 산란층을 구비시킴에 따라, 이 영역에서의 노광 에너지의 세기를 낮출 수 있기 때문에, 상기 넓은 폭의 어퍼쳐 부분을 기준으로 노광 에너지를 맞추어 줌으로써, 상이한 폭을 갖는 어퍼쳐의 모든 부분을 투과하는 노광 에너지를 균일하게 유지시킬 수 있고, 이에 따라, 소망하는 형태의 패턴을 얻을 수 있다. According to the present invention, since the scattering layer is provided in the aperture portion having a relatively wide width, the intensity of the exposure energy in this region can be reduced, so that the exposure energy is determined based on the aperture portion of the wide width. By making it match, the exposure energy which permeate | transmits all the parts of an aperture which has a different width | variety can be kept uniform, and a pattern of a desired form can be obtained by this.

(실시예)(Example)

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스텐실 마스크를 도시한 평면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 스텐실 마스크(100)는 광원을 투과시키는 오픈 영역, 즉, 어퍼쳐가 부분적으로 상이한 폭을 갖도록 제작된 경우, 상대적으로 넓은 폭의 어퍼쳐 부분에, 예를들어, 전자빔을 산란시키기 위한 산란층(80)이 구비된다. 여기서, 상기 산란층(80)은 실리콘 질화막(SiN), 실리콘 질산화막(SiON), 또는, 티타늄 질화막(TiN) 중에서 선택되는 하나의 재질로 이루어진다. 또한, 도면에서 상기 어퍼쳐 이외의 부분은 광원으로부터 투사된 광을 차단시키는 흡수층을 나타낸다. 4 is a plan view illustrating a stencil mask according to an embodiment of the present invention. As shown, the stencil mask 100 of the present invention has an open area, ie, an aperture, through which a light source passes, having a partially different width. When manufactured, a scattering layer 80 for scattering electron beams is provided in a relatively wide aperture portion, for example. Here, the scattering layer 80 is made of one material selected from silicon nitride (SiN), silicon nitride oxide (SiON), or titanium nitride (TiN). Further, in the drawings, portions other than the apertures represent absorbing layers that block light projected from the light source.

보다 자세하게, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ′선을 따라 절단하여 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스텐실 마스크(100)는 전체를 지지하도록 기능하는 프레임(50)과, 상기 프레임(50) 상에 배치되어 전자빔에 의한 스트레스가 전체적으로 평형을 이루도록 기능하는 멤브레인(60) 및 상기 멤브레인(60) 상에 배치되어 투사된 전자빔을 차단시키도록 기능하는 흡수층(70)으로 구성되며, 또한, 상기 멤브레인(60)과 흡수층(70) 사이에는, 예를들어, 전자빔을 산란시킬 수 있는 산란층(80)이 개재되고, 특히, 상기 산란층(00)은 상대적으로 넓은 폭의 어퍼쳐 부분에 노출된 채로 배치된다. 여기서, 미설명된 도면부호 90은 상기 산란층(80)을 패터닝하기 위하여 이용된 산화막 재질의 하드 마스크막이다. In more detail, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV ′ of FIG. 4, and as shown, the stencil mask 100 according to the embodiment of the present invention has a frame 50 that functions to support the whole. And a membrane 60 disposed on the frame 50 so as to balance the stress caused by the electron beam as a whole, and an absorbing layer 70 disposed on the membrane 60 to block the projected electron beam. In addition, between the membrane 60 and the absorbing layer 70, for example, a scattering layer 80 capable of scattering electron beams is interposed, and in particular, the scattering layer 00 has a relatively wide width. It is placed exposed to the aperture portion of. Here, reference numeral 90, which is not described, is a hard mask film made of an oxide film used to pattern the scattering layer 80.

상기와 같은 스텐실 마스크를 사용하여 노광 공정을 수행할 경우에는, 상기 산란층(80)이 배치된 영역을 기준으로해서 노광 에너지의 세기를 맞춘다. 즉, 산란층(80)을 투과하는 전자빔은 상기 산란층(80)에 의해 산란됨에 따라, 전자의 에너지가 줄어들게 되고, 아울러, 작은 각도로 산란하기 때문에 전자의 밀도가 달라지게 된다. 이때, 달라진 전자 밀도를 갖는 산란층을 투과한 전자빔과 어퍼쳐를 투과한 정상적인 전자빔을 비교하면, 상기 산란층을 투과한 전자빔이 상대적으로 낮은 전자 밀도를 갖기 때문에, 더 높은 최적화 에너지를 갖게 된다. When the exposure process is performed using the stencil mask as described above, the intensity of the exposure energy is adjusted based on the region where the scattering layer 80 is disposed. That is, as the electron beam passing through the scattering layer 80 is scattered by the scattering layer 80, the energy of the electrons is reduced, and since the electron beam is scattered at a small angle, the electron density is changed. At this time, when comparing the electron beam transmitted through the scattering layer having the changed electron density with the normal electron beam transmitted through the aperture, the electron beam transmitted through the scattering layer has a relatively low electron density, and thus has a higher optimization energy.

따라서, 더 높은 최적화 에너지를 갖는 부분, 즉, 상대적으로 넓은 폭을 갖음과 동시에 산란층이 구비된 어퍼쳐 부분을 기준으로 노광 에너지를 맞추게 되면, 이 부분을 투과한 전자빔의 세기는 실제 인가된 전자빔의 세기 보다 감소되지만, 상대적으로 좁은 폭의 어퍼쳐를 투과하게 되는 전자빔의 세기는 증가된 결과를 얻으므로, 최종적으로는, 부분적으로 상이한 폭을 갖는 어퍼쳐의 모든 부분에서의 노광 에너지가 균일하게 유지되는 결과를 얻게 된다. Therefore, when the exposure energy is matched with respect to a portion having a higher optimization energy, that is, a relatively wide width and at the same time an aperture portion provided with a scattering layer, the intensity of the electron beam transmitted through this portion is actually applied to the electron beam. The intensity of the electron beam, which is reduced to the intensity of, but which passes through the relatively narrow aperture of the aperture, results in increased results, so that finally, the exposure energy in all parts of the aperture with partially different widths is uniform. You get a consistent result.

그러므로, 본 발명의 실시예에 따른 스텐실 마스크를 사용하여 노광 공정을 수행할 경우에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 레지스트 패턴(110)의 두께 측면에서 균일성을 유지할 수 있게 되고, 이에 따라, 후속의 식각 공정에서의 안정화를 확보하게 됨으로써, 결과적으로는, 소망하는 형태의 패턴을 얻을 수 있게 된다. Therefore, when performing the exposure process using a stencil mask according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 6, it is possible to maintain uniformity in terms of the thickness of the resist pattern 110, accordingly, By securing the stabilization in the subsequent etching process, a pattern of a desired form can be obtained as a result.

도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예에 따른 스텐실 마스크의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다. 7A to 7E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a stencil mask according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(41) 상에 산화막(42), 산란층(43), 상기 산란층(43)을 패터닝하기 위한 산화막 재질의 제1하드 마스크막(44) 및 실리콘층(45)을 차례로 형성한다. First, as shown in FIG. 7A, an oxide film 42, a scattering layer 43, and a first hard mask layer 44 made of an oxide material for patterning the scattering layer 43 are formed on a silicon substrate 41. The silicon layer 45 is formed in order.

그런다음, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 실리콘층(45) 상에 제2하드 마스크막(46)을 형성한 상태에서, 상기 제2하드 마스크막(46)을 소정 형태로 패터닝하고, 이어서, 상기 패터닝된 제2하드 마스크막(46)을 마스크로해서, 그 하부의 실리콘층을 식각함으로써, 실리콘 재질의 흡수층(45a)을 형성한다. Then, as shown in FIG. 7B, in the state where the second hard mask film 46 is formed on the silicon layer 45, the second hard mask film 46 is patterned into a predetermined shape. By using the patterned second hard mask layer 46 as a mask, the silicon layer below is etched to form an absorption layer 45a made of silicon.

다음으로, 도 7c에 도시된 바와 같이, 공지된 공정을 통해 상대적으로 좁은 폭의 어퍼쳐 부분에 형성된 제1하드 마스크막 부분을 제거하고, 이어서, 노출된 산란층 부분을 제거한다. 이때, 상기 노출된 산란층 부분의 제거시에는 넓은 폭의 어퍼쳐 부분에 형성된 제1하드 마스크막 부분도 함께 제거한다. Next, as shown in FIG. 7C, the first hard mask film portion formed in the relatively narrow aperture portion is removed through a known process, and then the exposed scattering layer portion is removed. In this case, when the exposed scattering layer portion is removed, the first hard mask layer portion formed on the wider aperture portion is also removed.

그 다음, 도 7d에 도시된 바와 같이, 제2하드 마스크막을 제거한 상태에서, 실리콘 기판(41)을 패터닝하기 위한 후속 공정 동안에 상기 흡수층(45a)이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 상기 결과물의 전체 표면 상에 실리콘 질화막(47)을 형성한 상태에서, 상기 실리콘 기판(41)의 후면에 형성된 상기 실리콘 질화막 부분을 패터닝하고, 이어서, 상기 패터닝된 실리콘 질화막을 마스크로해서, 노출된 실리콘 기판 부분을 식각함으로써, 프레임(41a)을 형성한다. Then, as shown in FIG. 7D, in order to prevent the absorption layer 45a from being damaged during the subsequent process for patterning the silicon substrate 41 with the second hard mask film removed, the entire surface of the resultant product. With the silicon nitride film 47 formed thereon, the silicon nitride film portion formed on the rear surface of the silicon substrate 41 is patterned, and then the exposed silicon substrate portion is etched using the patterned silicon nitride film as a mask. This forms the frame 41a.

이후, 도 7e에 도시된 바와 같이, 상기 실리콘 질화막과, 어퍼쳐 부분에 배치된 산화막을 제거함으로써, 최종적인 스텐실 마스크(100)를 완성한다. Subsequently, as shown in FIG. 7E, the final stencil mask 100 is completed by removing the silicon nitride film and the oxide film disposed in the aperture portion.

이상에서와 같이, 본 발명은 상대적으로 넓은 폭을 갖는 어퍼쳐 부분에 산란층을 구비시켜, 이 부분에서의 최적화 에너지가 높게 되도록 함으로써, 부분적으로 상이한 폭을 갖는 어퍼쳐의 모든 부분에서 균일한 최적화 에너지를 갖도록 할 수 있으며, 이에 따라, 레지스트 패턴의 두께 균일성을 확보할 수 있는 것에 기인하여, 소망하는 형태의 패턴을 얻을 수 있다. As described above, the present invention includes a scattering layer in an aperture portion having a relatively wide width, so that the optimization energy at this portion is high, thereby making it possible to optimize uniformly at all portions of the aperture having a different width. It is possible to have energy, and accordingly, the thickness of the resist pattern can be secured, whereby a desired pattern can be obtained.

기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.

도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 따른 스텐실 마스크의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도. 1A to 1E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a stencil mask according to the prior art.

도 2는 상이한 폭의 어퍼쳐를 갖는 스텐실 마스크의 평면도. 2 is a plan view of a stencil mask having apertures of different widths.

도 3은 도 2의 스텐실 마스크를 이용한 노광 공정을 통해 얻어진 레지스트 패턴에 대한 사진. 3 is a photograph of a resist pattern obtained through an exposure process using the stencil mask of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스텐실 마스크의 평면도. 4 is a plan view of a stencil mask in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ′선을 따라 절단하여 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 스텐실 마스크의 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view of the stencil mask according to the embodiment of the present invention, taken along the line VV ′ of FIG. 4. FIG.

도 6은 도 5의 스텐실 마스크를 이용한 노광 공정을 통해 얻어진 레지스트 패턴에 대한 사진. FIG. 6 is a photograph of a resist pattern obtained through an exposure process using the stencil mask of FIG. 5. FIG.

도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예에 따른 스텐실 마스크의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도.7A to 7E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a stencil mask according to an embodiment of the present invention.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

41 : 실리콘 기판 41a,50 : 프레임41: silicon substrate 41a, 50: frame

42 : 산화막 43,80 : 산란층42: oxide film 43, 80: scattering layer

44 : 제1하드 마스크막 45 : 실리콘층44: first hard mask film 45: silicon layer

45a,70 : 흡수층 46 : 제2하드 마스크막45a, 70 Absorbing layer 46 Second hard mask film

47 : 실리콘 질화막 60 : 멤브레인47 silicon nitride film 60

90 : 하드 마스크막 100 : 스텐실 마스크90: hard mask film 100: stencil mask

Claims (4)

전체를 지지하도록 기능하는 프레임과, 상기 프레임 상에 배치되어 전자빔에 의한 스트레스가 전체적으로 평형을 이루도록 기능하는 멤브레인, 및 상기 멤브레인 상에 배치되어 투사된 전자빔을 차단시키도록 기능하는 흡수층으로 구성되며, 광원으로부터 투사된 광이 투과되는 어퍼쳐를 갖는 온/오프 방식의 스텐실 마스크로서, A frame functioning to support the whole, a membrane disposed on the frame so as to balance the stress of the electron beam as a whole, and an absorption layer disposed on the membrane to block the projected electron beam. An on / off stencil mask having an aperture through which light projected from is transmitted, 상기 어퍼쳐는 상대적으로 넓은 폭의 제1영역과 상대적으로 좁은 폭의 제2영역을 포함하며, 상기 제1영역에는 투사된 광을 산란시키기 위한 산란층이 구비된 것을 특징으로 하는 스텐실 마스크. The aperture includes a relatively wide first region and a relatively narrow second region, wherein the first region is provided with a scattering layer for scattering the projected light. 제 1 항에 있어서, 상기 산란층은, The method of claim 1, wherein the scattering layer, 실리콘 질화막(SiN), 실리콘 질산화막(SiON), 또는, 티타늄 질화막(TiN) 중에서 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 스텐실 마스크. A stencil mask, characterized in that one selected from silicon nitride film (SiN), silicon nitride oxide (SiON), or titanium nitride film (TiN). 실리콘 기판 상에 산화막, 산란층, 제1하드 마스크막, 실리콘층 및 제2하드 마스크막을 차례로 형성하는 단계; Sequentially forming an oxide film, a scattering layer, a first hard mask film, a silicon layer, and a second hard mask film on the silicon substrate; 상기 제2하드 마스크막을 패터닝하고, 상이한 폭의 어퍼쳐를 갖는 흡수층이 형성되도록, 상기 패터닝된 제2하드 마스크막을 마스크로해서 상기 실리콘층을 식각하는 단계; Patterning the second hard mask film and etching the silicon layer using the patterned second hard mask film as a mask so that an absorption layer having apertures of different widths is formed; 노출된 제1하드 마스크막 부분들 중, 상대적으로 좁은 폭의 어퍼쳐 부분에 배치된 제1하드 마스크막 부분을 식각하는 단계; Etching the portion of the exposed first hard mask layer, wherein the portion of the first hard mask layer is disposed in the relatively narrow aperture portion; 상기 식각된 제1하드 마스크막을 마스크로해서, 노출된 산란층 부분을 식각하는 단계; Etching the exposed scattering layer part using the etched first hard mask layer as a mask; 노출된 제1하드 마스크막 부분을 제거하는 단계; Removing the exposed portion of the first hard mask layer; 상기 제2하드 마스크막을 제거하고, 상기 결과물의 전체 표면 상에 실리콘 질화막을 형성하는 단계; Removing the second hard mask film and forming a silicon nitride film on the entire surface of the resultant product; 상기 실리콘 기판의 하부면 일부가 노출되도록, 상기 실리콘 질화막을 패터닝하고, 프레임이 형성되도록, 상기 패터닝된 실리콘 질화막을 마스크로해서 노출된 실리콘 기판 부분을 식각하는 단계; 및 Patterning the silicon nitride film to expose a portion of the lower surface of the silicon substrate, and etching the exposed silicon substrate part using the patterned silicon nitride film as a mask to form a frame; And 상기 실리콘 질화막 및 어퍼쳐 부분에 잔류된 산화막을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스텐실 마스크의 제조방법. And removing the oxide film remaining in the silicon nitride film and the aperture portion. 제 3 항에 있어서, 상기 산란층은, The method of claim 3, wherein the scattering layer, 실리콘 질화막(SiN), 실리콘 질산화막(SiON), 또는, 티타늄 질화막(TiN) 중에서 선택되는 하나의 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 스텐실 마스크의 제조방법.A method of manufacturing a stencil mask, characterized in that formed of one material selected from silicon nitride (SiN), silicon nitride oxide (SiON), or titanium nitride (TiN).
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