KR100564431B1 - 수정 식각을 이용한 위상 전이 마스크의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보조패턴(assistant bar)의 효과를 내면서 검사 및 패턴 정의 상의 문제도 함께 해결하느 방법을 보여 줄 수 있는 수정 식각을 이용한 위상 전이 마스크의 제작방법을 제공하는 것이다. 수정 식각을 이용한 위상 전이 마스크의 제작방법수정으로 이루어진 기판을 베이스로 준비하는 단계와, 베이스를 식각하여 보조패턴을 형성하는 단계와, 보조패턴이 형성된 베이스에 메인 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.

수정식각, 위상전이 마스크, 보조패턴

Description

수정 식각을 이용한 위상 전이 마스크의 제작방법{METHOD FOR MANUFACTURING PHASE SHIFT MASK BY USING QUARTZ ETCHING}

도 1은 종래의 보조패턴을 사용하는 위상전이 마스크를 설명하기 위한 평면도를 도시한다.

도 2는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수정 식각을 이용한 위상 전이 마스크의 제작방법을 설명하기 위한 것으로써, 각각 0°수정 식각 및 180°의 수정 식각을 한 모습을 나타내는 도면이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

100 : 베이스 102 : 메인패턴

104 : 보조패턴

본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 위상 전이 마스크 제작시 디램(DRAM; dynamic random access memory)칩 내에 페리(peri)부에 적용되는 선폭(CD; critical dimension) 보정용 보조패턴(assistant bar) 기술을 마스크 제조상의 검사한계 문제로부터 벗어나게 하기 위해 기존의 최소 보조 패턴을 삽입하는 방식에서 그 부분을 수정으로 식각함으로써 동일한 선폭 보정의 효과를 얻을 수 있는 수정 식각을 이용한 위상 전이 마스크의 제작방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 보조패턴을 사용하는 위상전이 마스크를 설명하기 위한 평면도를 도시한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 일반적으로, 패턴의 왜곡에 대한 보정(optical proximity effect correction)에 관련한 기술중의 하나인 보조패턴(12) 적용의 경우, 기존 패턴(10)의 측면에 있는 패턴의 선폭을 보정하기 위해 마스크 상에는 존재하면서 웨이퍼에 인쇄되지 않을 보조패턴(12)을 삽입하여 보정하는 방법을 사용하였으나, 이때 정상 패턴(10)보다도 작게 0.13 μm 디자인 룰 적용시(KrF 광원 적용시) 약 50 nm 크기로 보조패턴을 설정하여 보정 효과를 볼 수 있다(이때의 마스크 크기는 0.20 μm).

하지만, 이때 마스크 상에 0.2 μm 암패턴(dark pattern)을 형성하면서 현재 검사장치의 한계점의 패턴 형성으로 검사가 불가능한 상태를 초래하는 문제점이 있다. 또한, 검사시 잘못된 결함(false defect)를 유발하여 검사가 가능할 경우에도 마스크 상의 정의 상의 문제를 초래한다.

따라서, 현재까지 보조패턴을 적용한 마스크의 경우, 양산 마스크를 구현하기가 어려운 상태이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 주목적은 보조패턴(assistant bar)의 효과를 내면서 검사 및 패턴 정의 상의 문제도 함께 해결하느 방법을 보여 줄 수 있는 수정 식각을 이용한 위상 전이 마스크의 제작방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은, 기존의 보조 패턴은 정상 패턴부에서 일정거리(마스크 상에서 메인 패턴대비 80 μm 내지 100 μm)를 통상적으로 이격시켜 보조 패턴을 처리하며 이때 바이너리 마스크(binary mask)나 위상전이 마스크(PSM; phase shift mask) 모두 동일한 형태를 취하도록 하는데, 보조 패턴의 효과를 내는 방식으로 기존의 크롬(chrome) 처리나 PSM 처리로 바(bar) 처리를 하던 방식을 수정을 동일한 형태로 식각하여 동일한 효과를 얻도록 하는 수정 식각을 이용한 위상 전이 마스크의 제작방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 수정으로 이루어진 기판을 베이스로 준비하는 단계와, 베이스를 식각하여 보조패턴을 형성하는 단계와, 보조패턴이 형성된 베이스에 메인 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수정 식각을 이용한 위상 전이 마스크의 제작방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.

본 발명은 웨이퍼 상에 동일한 효과를 가져오면서도 마스크 제작상에 큰 문제가 없는 방법을 구현하였으며, 이 발명의 적용을 통해 양산 마스크의 구현도 가능한 것을 특징으로 한다.

기존의 보조패턴의 개념은 정상 패턴 보다 작게 하여 웨이퍼에 정의되지 않을 정도의 크기로 정상 패턴의 선폭을 보정하는 방법이었다면, 본 발명은 수정을 식각하여 동일한 효과를 얻는 방법으로 수정 식각시 두께 및 식각 면적을 조절하는 방법을 채택하였다.

또한, 본 발명은 적용시 기존 방법의 큰 문제였던 마스크 검사상의 문제는 없으며 그 원인은 현재으 마스크 검사장치가 수정을 기본 베이스(base)로 하고 있기 때문에 수정 식각 전후 유의차가 없기 때문에 전혀 문제가 없다.

도 2는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위상전이 마스크는 수정으로 이루어진 기판(100), 기판(100) 상에 형성된 암패턴의 정상적인 패턴부(102)와 0° 패턴부의 크기를 조절하여 웨이퍼에 인쇄되지 않는 크기로 조절 가능한 보조패턴부(104)를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 현재의 검사장치 역시 투과광으로 검사를 하기 때문에 수정을 통한 빛은 정사 수정(0°)부분이나 수정식각된 부분(두께로 0°/90°/180°등의 위상조절 가능함)이나 유의차가 없지만 웨이퍼 노광기를 통해 마스크의 수정면을 통한 빛은 외절 및 보강 등의 빛의 특성으로 위상전이의 효과를 나타낸다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수정 식각을 이용한 위상 전이 마스크의 제작방법을 설명하기 위한 것으로써, 각각 0°수정 식각 및 180°의 수정식각을 한 모습을 나타내는 도면이다.

도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 100은 수정으로 이루어진 위상전이 마스크의 베이스를 이루는 기판을 나타내며, 102는 암패턴으로 크롬 또는 쉬프터(shifter)로 이루어진다. 그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보조패턴에 해당하는 수정 식각된 부분은 104로 나타내었다.

또한, 기존 발명은 현재 CLM(chrome less mask) 기술로 현재 기술 개발 중이나 이는 교대 PSM 중 크롬을 완전히 제거한 순수 수정만을 이용해서 부분 수정을 식각하여 웨이퍼에 패터닝하는 기술로 현재의 일반적인 마스크(바이너리 마스크)나 감쇠 PSM(half-tone PSM)의 기술과는 다르며, 본 발명은 바이너리 마스크 및 하프-톤 PSM에서 사용하는 보조패턴에 대한 OPC 기술중의 하나로 수정 식각을 응용하는 방법을 채택하고 있다.

본 발명을 본 명세서 내에서 몇몇 바람직한 실시예에 따라 기술하였으나, 당 업자라면 첨부한 특허 청구 범위에서 개시된 본 발명의 진정한 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않고 많은 변형 및 향상이 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 종래의 DRAM에서 바이너리 마스크나 하프-톤 PSM을 이용하여 페리/코어부의 고립된 패턴이나 듀티 패턴(duty pattern)에 대한 선폭 차이를 보정하는 방법으로 기존에 사용하던 보조 패턴을 수정 식각 방식을 이용하여 구현하는 것으로 기존 방식을 적용하는 경우 문제가 되던 마스크 제조상의 검사 문제를 극복할 수 있으며 양산 마스크를 구현가능 하게 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 수정으로 이루어진 기판을 베이스로 준비하는 단계와,

   상기 베이스를 식각하여 보조패턴을 형성하는 단계와,

   상기 보조패턴이 형성된 베이스에 메인 패턴을 형성하는 단계를

   포함하고, 상기 보조패턴의 형성 단계에서 0°패턴부의 크기를 조절하여 웨이퍼에 인쇄되지 않는 크기로 조절 가능한 것을 특징으로 하는 수정 식각을 이용한 위상 전이 마스크의 제작방법.
3. 수정으로 이루어진 기판을 베이스로 준비하는 단계와,

   상기 베이스를 식각하여 보조패턴을 형성하는 단계와,

   상기 보조패턴이 형성된 베이스에 메인 패턴을 형성하는 단계를

   포함하고, 상기 베이스의 식각되지 않은 정상 수정부분이나 수정식각된 부분의 식각 두께를 조절함으로써, 0°/90°/180°등의 위상조절이 가능한 것을 특징으로 하는 수정 식각을 이용한 위상 전이 마스크의 제작방법.

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