KR100630692B1 - 포토마스크 및 포토마스크의 투과율 보정 방법 - Google Patents

포토마스크 및 포토마스크의 투과율 보정 방법 Download PDF

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Abstract

포토마스크 및 포토마스크의 투과율 보정 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 포토마스크는 투명 기판과 차광막 패턴을 포함하고, 투명 기판은 앞면에 저투과율 영역을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 포토마스크의 투과율 보정 방법은 투명 기판 앞면에 불순물 이온을 도핑하는 단계를 포함한다. 또한, 반도체 기판 상에 포토레지스트 패턴을 형성하여, 임계 치수를 측정한 후 그 산포를 개선시키거나 또는 임계 치수의 평균값을 목표 임계 치수에 맞추기 위해 대응되는 포토마스크 전체 또는 일부 영역에 불순물 이온을 도핑하는 단계를 포함한다.

Description

포토마스크 및 포토마스크의 투과율 보정 방법{Photo-mask and method of compensating transmissivity of photo-mask}
도 1a 내지 도 1f는 종래의 포토마스크 및 포토마스크의 투과율 보정 방법을 보여주는 포토마스크의 단면도들이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 포토마스크를 보여주는 단면도들이다.
도 2c는 본 발명에 따른 포토마스크의 투과율 보정 후 반도체 기판에 전사되는 포토레지스트 패턴의 임계 치수의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토마스크의 투과율 보정 방법을 보여주는 포토마스크의 단면도들이다.
도 4a 내지 4f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토마스크의 투과율 보정 방법을 보여주는 단면도들이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 포토마스크의 투과율 보정 방법을 보여주는 단면도들이다.
본 발명은 반도체 소자의 제조를 위한 포토마스크에 관한 것으로서, 특히 투 과율이 보정된 포토마스크 및 포토마스크의 투과율 보정 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조 공정은 일반적으로 반도체 기판 상에 회로 소자들의 패턴을 형성하기 위한 다수의 사진 공정 또는 포토리소그래피(photo-lithography) 공정 및 식각 공정을 포함한다. 이 중, 포토리소그래피 공정은 반도체 기판 상에 포토레지스트(photo-resist)를 이용하여 포토마스크 상의 패턴을 전사하는 공정이다. 즉, 반도체 기판 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계, 포토마스크를 통해 노광하는(expose) 단계, 현상액에 현상하는(develop) 단계 및 남아 있는 포토레지스트를 식각 보호막으로 하여 하부의 피식각층을 식각한 후 포토레지스트를 제거하는 공정들이 행해진다.
최근 반도체 소자의 집적도가 높아짐에 따라, 반도체 소자의 임계 치수(critical dimension; CD)가 급격히 작아지고 있다. 이에 따라 포토마스크 패턴의 임계 치수도 작아져 점점 그 패턴이 조밀해지고 있다. 따라서, 이러한 포토리소그래피 환경에서 마스크 에러 촉진 인자(mask error enhancement factor; MEEF)의 급격한 증가로 포토마스크 제작 공정의 난이도가 높아지고 있다.
이러한 MEEF의 증가로, 반도체 기판 상의 포토리소그래피 공정에서는 포토마스크 공정 능력 이상의 임계 치수 산포 수준을 요구하고 있다. 또한, 다이 내 임계 치수 산포가 커짐에 따라 반도체 기판의 샷(shot) 균일도도 더욱 저하되고 있다. 따라서, MEEF가 낮은 포토리소그래피 공정을 개발하지 않는 한, 포토마스크 제작은 매우 어려워지고 있다. 최근, 이러한 단점을 보완하기 위해 포토마스크의 투과율을 보정 처리하는 방법이 행해지고 있다. 즉, 포토마스크의 소정 부분의 투과율을 보 정하여 반도체 기판 상에서 포토마스크 패턴과 상이한 임계 치수를 갖도록 할 수 있다. 이하 도면을 참조하여 종래의 포토마스크의 투과율 보정 처리 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1f는 종래의 포토마스크의 투과율 보정 방법을 보여주는 포토마스크의 단면도들이다.
도 1a를 참조하면, 석영(quartz)과 같은 투명 기판(105)과 상기 투명 기판(105) 상에 차광막 패턴(110) 및 상기 차광막 패턴(110)의 가장자리 상의 크롬 패턴(115)을 구비하고 있는 포토마스크(100)가 준비된다. 상기 포토마스크(100)는 위상 시프트 마스크(phase shift mask; PSM)일 수 있고, 이 경우 상기 차광막 패턴(110)의 차광막이 위상 시프터(phase shifter)가 된다. 다만, 상기의 포토마스크(100)는 이진 마스크(binary mask)일 수도 있으며, 이러한 이진 마스크는 투명 기판과 차광막 패턴만으로 구성될 수도 있다.
상기 포토마스크(100)의 임계 치수라 함은 상기 투명 기판(105)을 노출시켜 빛을 통과시키는 투광부를 한정하는 상기 차광막 패턴(110)들 간의 거리이다. 즉, 투광부의 너비가 된다. 반도체 소자의 제조에 사용되는 각 포토마스크들은 미리 정해진 목표 임계 치수(target CD)에 맞추어 제작된다. 하지만, 제작상의 오차 등으로 인해 실제 측정된 임계 치수는 일정한 산포를 가질 수 있다. 그리고, 하나의 포토마스크가 복수의 목표 임계 치수를 가지는 패턴들로 구성될 수도 있다.
반도체 소자에서 임계 치수는 소자 동작에 있어서 매우 중요한 인자가 된다. 특히, 서브-마이크론 이하의 고집적 소자에서 게이트 길이의 변화는 단채널 효과 등에 의해 소자의 특성에 큰 영향을 끼칠 수 있으며, 콘택홀의 크기는 접촉 저항 등에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 소자의 집적도가 높아질수록 반도체 소자의 제조에 있어서 임계 치수의 산포는 그 중요도가 더욱 높아지고 있다.
도 1b를 참조하면, 상기 포토마스크(100)의 투과율을 보정하기 위해 상기 포토마스크(100)의 뒷면 투명 기판(105) 상에 포토레지스트(120)를 코팅한다. 이어서, 스텝퍼(stepper)(미도시)와 같은 노광 장치를 이용하여 도 1c에 도시된 바와 같이 상기 포토레지스트(120)를 별도의 포토마스크를 통하여 빛에 노광한다. 포토레지스트는 빛 에너지를 받게 되면 빛 에너지와 반응하여 식각 성질이 변하게 된다. 참조 부호 120'는 포토레지스트(120)에서 노광된 부분을 가리킨다.
도 1d를 참조하면, 상기 노광 후의 포토레지스트(120)를 현상하여, 포토레지스트 패턴(120b)을 형성한다. 이러한 현상 단계는 습식각으로 수행될 수 있다. 상기의 현상 단계에서 포토레지스트(120)가 포지티브(positive)인 경우에는 노광된 포토레지스트 부분(120')이 선택적으로 제거되게 되어, 상기의 포토레지스트 패턴(120b)을 형성하게 된다.
도 1e를 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(120b)을 식각 보호막으로 하여 상기 투명 기판(105)의 뒷면을 식각하여 파장 크기 이하의 격자 구조의 패턴을 가진 투명 기판(105a)을 형성한다. 상기의 식각 단계는 반응성 이온 건식각(reactive ion dry etch)을 이용하여 수행할 수 있다.
도 1f를 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(120b)을 제거하여 뒷면에 격자 구조의 패턴을, 앞면에 상기 차광막 패턴(110)과 크롬 패턴(115)을 갖는 포토마스 크(100a)를 완성한다. 상기 포토마스크(100a)는 뒷면의 상기 격자 구조의 패턴에 의해 각 투명 기판(105)을 통과하는 빛의 투과율이 조정된다.
상기의 포토마스크의 투과율 보정 방법은 포토마스크의 뒷면 투명 기판 상에 파장 크기 이하의 격자 구조의 패턴을 형성하여 이러한 격자에서의 회절 현상(diffraction phenomenon)을 이용한다. 즉, 상기 각 격자의 필 팩터(fill factor) 또는 듀티 레이쇼(duty ratio)를 조절하여 격자의 방향을 다르게 배치함으로써 투과율과 위상을 모두 조절할 수 있게 된다. 또한, 포토마스크의 위치에 따라 격자 배치를 달리할 수 있으므로 포토마스크의 위치에 따라 투과율을 조절할 수 있다. 더구나, 하나의 이진 위상의 격자만으로도 다양한 위상의 변화를 줄 수 있기 때문에 단일 공정으로 멀티 위상의 회절 광학 소자도 구현이 가능하다.
이러한 포토마스크의 투과율 보정은 결국 이를 이용하여 형성된 포토레지스트 패턴 및 소자의 임계 치수의 산포를 재조정하여 그 산포를 개선할 수 있게 된다. 하지만, 포토마스크의 뒷면에 격자 구조의 패턴을 형성하기 위해 추가되는 공정으로 인해 포토마스크의 제조 총시간(turn-around time; TAT)이 저하되는 문제가 있다. 또한, 포토마스크 뒷면에 패터닝을 해야 하므로 공정 진행 중에 포토마스크의 앞면에 스크래치 등의 결함이 발생할 가능성이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 포토마스크의 제작상의 오차로 인한 포토마스크의 임계 치수의 균일도의 저하를 개선하고, 임계 치수와 목표 임계 치수와의 차이를 보정한 포토마스크를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 포토마스크의 패턴 상에 결함이 발생하지 않고 경제적으로 포토마스크의 투과율을 보정하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 반도체 기판 상에 형성되는 소자의 임계 치수의 산포를 개선하고, 또한 임계 치수의 평균값을 목표 임계 치수에 맞추기 위해 포토마스크의 투과율을 보정하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 포토마스크는, 투명 기판; 및 상기 투명 기판을 노출시키고, 일정하게 설정된 목표 임계 치수에서 벗어난 임계 치수들을 갖는 투광부들을 갖는 상기 투명 기판 상의 차광막 패턴을 포함하되, 상기 투명 기판은 상기 투광부들의 임계 치수의 값에 따라 상기 투광부에 의해 노출되는 앞면에 상기 투명 기판보다 투과율이 낮은 저투과율 영역들을 포함한다.
상기 저투과율 영역들은 상기 투광부들의 임계 치수가 임계 치수들의 평균값보다 큰, 상기 투명 기판의 앞면에 형성된 것이 바람직하다. 나아가, 상기 저투과율 영역들은 상기 투명 기판이 갈륨(Ga) 이온으로 도핑된 영역일 수 있다. 더 나아가, 상기 투광부들의 임계 치수의 산포가 클수록 상기 Ga 이온의 도핑 농도가 높은 것이 바람직하다.
또한, 상기 저투과율 영역들은 상기 임계 치수들의 평균값과 상기 목표 임계 치수의 차이에 따라 투과율이 결정되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 저투과율 영역들은 상기 투명 기판이 Ga 이온으로 도핑된 영역 일 수 있고, 상기 도핑 농도는 상기 임계 치수들의 평균값과 목표 임계 치수의 차이가 커질수록 높아지는 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 포토마스크의 투과율 보정 방법은, 투명 기판과 상기 투명 기판 상의 차광막 패턴을 포함하는 포토마스크의 상기 투명 기판의 앞면에 불순물 이온을 도핑하는 단계를 포함한다.
상기 차광막 패턴은 일정하게 설정된 목표 임계 치수에서 벗어난 임계 치수들을 갖는 투광부들을 포함하고, 상기 불순물 이온을 도핑하는 단계는 상기 임계 치수의 값에 따라 상기 투명 기판의 앞면에 수행하는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 불순물 이온을 도핑하는 단계는 상기 투광부들의 임계 치수가 임계 치수들의 평균값보다 크고, 상기 투광부들에 의해 노출되는 상기 투명 기판의 앞면에 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 불순물 이온은 Ga 이온일 수 있다. 또한, 상기 이온 도핑은 이온 임플란터(ion implanter)를 이용하여 수행하거나 또는 집속 이온 빔(focused ion beam; FIB) 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 상기 불순물 이온 도핑 단계 전에, 상기 포토마스크 상의 앞면 일부만을 개방하도록 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토마스크의 투과율 보정 방법은, 반도체 기판 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계; 상기 포토레지스트를 투명 기판과 상기 투명 기판 상의 차광막 패턴을 구비하는 포토마스크를 통하여 노광하는 단계; 상기 포토레지스트를 현상하여 포토레지스트 패 턴을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 패턴의 임계 치수들을 측정하는 단계; 및 상기 임계 치수들의 다이 내 산포에 따라서 상기 포토마스크의 상기 투명 기판 앞면에 불순물 이온을 도핑하는 단계를 포함한다.
상기 불순물 이온을 도핑하는 단계는 상기 임계 치수가 임계 치수들의 평균값보다 큰 상기 포토마스크의 상기 투명 기판의 앞면에 수행하는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 불순물 이온은 Ga 이온일 수 있다.
또한, 상기 불순물 이온을 도핑하는 단계의 상기 불순물 이온의 양은 상기 임계 치수의 산포가 클수록 많아지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이온 도핑은 이온 임플란터를 이용하여 수행하거나, 또는 집속 이온 빔 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 상기 불순물 이온을 소정 양만큼 도핑하는 단계는 상기 포토마스크 상의 앞면 일부만을 개방하도록 다른 포토레지스트 패턴을 상기 포토마스크 상에 형성하는 단계를 상기 이온을 도핑하는 단계 전에 더 포함할 수 있다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토마스크의 투과율 보정 방법은, 반도체 기판 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계; 상기 기판을 투명 기판과 상기 투명 기판 상의 차광막 패턴을 구비하는 포토마스크를 통하여 노광하는 단계; 상기 포토레지스트를 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 패턴의 임계 치수의 다이 내의 평균값을 측정하는 단계; 및 상기 임계 치수의 평균값과 상기 포토레지스트 패턴의 목표 임계 치수의 차이에 따라 불순물 이온의 양을 조절하여 상기 투명 기판의 앞면에 불순물 이 온을 도핑하는 단계를 포함한다.
상기 불순물 이온은 Ga 이온일 수 있다. 또한, 상기 불순물 이온을 도핑하는 단계의 상기 불순물의 양은 상기 임계 치수의 평균값과 목표 임계 치수의 차이가 커질수록 많아지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이온 도핑은 이온 임플란터를 이용하여 수행하거나, 또는 집속 이온 빔 장치를 이용하여 수행할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 여러 막과 영역들의 두께는 명료성을 위해 강조되었다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 포토마스크를 보여주는 단면도들이고, 도 2c는 본 발명에 따른 포토마스크의 투과율 보정 후 반도체 기판에 전사되는 포토레지스트 패턴의 임계 치수의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명에 따른 포토마스크(200)는 투명 기판(205)과 상기 투명 기판 상의 차광막 패턴(210)을 포함한다. 상기 포토마스크(200)가 위상 시프트 마스크인 경우에는 상기 차광막 패턴(210)이 위상 시프터가 되고, 상기 차광막 패턴(210)의 가장자리 상의 크롬 패턴(215)을 더 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크는 위상 시프트 마스크에 한정되지 않고, 이진 마스 크에도 적용될 수도 있다.
상기 투명 기판(205)은 빛을 통과시키는 석영과 같은 유리 기판일 수 있으며, 앞면 상부의 소정 영역(C1)에 상기 투명 기판(205)보다 투과율이 낮은 저투과율 영역들(230)을 포함하고 있다. 그리고, 상기 차광막 패턴(210)은 상기 투명 기판(205)을 노출시켜 상기 투명 기판(205)의 뒷면을 통과해 오는 빛을 통과시키는 투광부들을 한정하도록 빛을 차단하거나 위상 시프트시키는 차광막들로 구성된다. 상기 차광막 패턴(210)은 몰리브덴(Mo)과 같은 차광막으로 구성될 수 있다.
상기 포토마스크(200)의 임계 치수는 상기 투광부의 너비에 의존하는 값이다. 따라서, 상기 포토마스크(200)의 임계 치수들은 상기 투광부의 너비에 따라서 소정의 산포를 갖는다. 상기 포토마스크(200)의 임계 치수가 평균보다 큰 상기 C1 영역의 상기 투명 기판(205)의 앞면 상부에 상기 저투과율 영역들(230)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 저투과율 영역들(230)은 불순물 이온으로 도핑된 영역일 수 있다. 상기 불순물 이온은 Ga 이온일 수 있으나, 그 외에 게르마늄(Ge) 이온이 될 수도 있다. 상기 이온들이 상기 투명 기판(205)들과 결합하게 되면, 빛이 상기 이온들에 의해 반사되거나 또는 산란되어 상기 이온 도핑 영역을 통과하는 빛의 세기가 감소된다. 또한, 상기 불순물 농도가 높아질수록 이러한 산란 등의 효과가 더욱 커져 빛의 통과 세기는 더욱 감소하게 된다. 따라서, 상기 불순물 이온으로 도핑된 영역은 상기 투명 기판(205)보다 빛의 투과율이 낮은 상기 저투과율 영역(230)이 된다.
도 2b를 참조하면, 본 발명에 의한 상기 포토마스크(200)는 상기 저투과율 영역들(230)이 상기 투명 기판(205) 상의 앞면 상부의 투광부 전체에 걸쳐 형성될 수도 있다. 따라서, 상기 포토마스크(200)의 투광부들에 의해 노출되는 상기 투명 기판(205)의 앞면 상부는 모두 상기 저투과율 영역들(230)이 된다.
도 2c를 참조하여, 포토마스크의 투과율과 이를 이용하여 형성된 반도체 기판 상의 포토레지스트 패턴의 임계 치수의 관계가 설명된다. 포토마스크의 차광막 패턴간의 투광부를 통과하여 포토레지스트(미도시)에 노광된 빛의 세기가 T1 및 T2 (단, T1>T2)일 때, 상기 포토레지스트를 현상하여 형성된 포토레지스트 패턴의 임계 치수는 각각 L1 및 L2(단, L1>L2)가 된다. 따라서, 포토마스크의 투과율이 낮아지면, 빛의 세기가 T1에서 T2로 감소하므로 상기 포토마스크를 이용하여 형성된 포토레지스트 패턴의 임계 치수는 이에 따라 L1에서 L2로 작아지게 된다. 그 이유는 임계 치수가 포토레지스트와 반응하는 일정한 세기 이상의 빛의 세기에 의해 결정되기 때문이다.
따라서, 도 2a의 상기 C1 영역에 상기 저투과율 영역(230)을 포함하는 상기 포토마스크(200)를 이용하여 제조된 상기 C1 영역에 대응하는 포토레지스트 패턴의 임계 치수는 저투과율 영역을 포함하지 않는 포토마스크에 의해 제조된 포토레지스트 패턴의 임계 치수보다 상대적으로 작아지게 된다. 이에 따라, 상기 포토마스크(200)를 이용하여 제조된 포토레지스트 패턴(미도시)의 임계 치수의 전체 산포는 상기 포토마스크의 임계 치수의 큰 산포에도 불구하고 작아지게 된다. 그러므로, 상기 차광막 패턴(210)의 투광부들의 임계 치수의 산포가 클수록 상기 Ga 이온의 도핑 농도가 높은 것이 바람직하다. 그리고, 다이 내에서의 포토레지스트의 임계 치수의 산포 감소는 결국 전체 반도체 기판 상에서 샷 균일도를 향상시키게 된다.
또한, 도 2b의 상기 저투과율 영역(230)을 포함하는 상기 포토마스크(200)를 이용하여 제조된 포토레지스트 패턴의 임계 치수의 평균은 저투과율 영역을 포함하지 않는 포토마스크를 이용하여 제조된 포토레지스트 패턴의 임계 치수의 평균보다 작아지게 된다. 따라서, 상기 포토마스크(200)의 임계 치수가 목표 임계 치수보다 크다 하더라도, 이를 이용하여 제조된 포토레지스트 패턴의 임계 치수는 감소하게 되어 포토레지스트의 목표 임계 치수에는 맞출 수 있게 된다. 그러므로, 상기 포토마스크(200)의 임계 치수들의 평균값과 목표 임계 치수의 차이가 커질수록 상기 저투과율 영역(230)의 Ga 이온 도핑 농도를 높이는 것이 또한 바람직하다.
그러므로, 상기 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크를 이용하여 포토레지스트 패턴을 형성하게 되면, 포토마스크의 임계 치수의 균일도의 저하로 인한 포토레지스트 패턴의 임계 치수의 균일도 저하를 개선할 수 있게 된다. 또한 포토마스크의 임계 치수가 목표 임계 치수보다 커서 이를 이용하여 제조된 포토레지스트 패턴의 임계 치수가 목표 임계 치수보다 커지는 문제를 해결할 수 있게 된다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토마스크의 투과율 보정 방법을 보여주는 포토마스크의 단면도들이다. 상기 포토마스크의 투과율 보정 방법은 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크를 참조할 수 있다.
도 3a를 참조하면, 투명 기판(305)과 일정하게 설정된 목표 임계 치수에 대 해 소정 산포의 임계 치수들을 갖는 투광부들을 갖는 상기 투명 기판(305) 상의 차광막 패턴(310) 및 상기 차광막 패턴(310) 가장자리 상에 크롬 패턴(315)을 포함하는 포토마스크(300) 상에 포토레지스트(320)를 코팅한다.
상기 포토레지스트(320)는 상기 포토마스크(300)를 회전시키면서 포토레지스트 액을 떨어뜨려 퍼뜨리는 스핀 방식에 의하여 코팅될 수 있다. 상기 포토레지스트(320) 코팅 후 소프트 베이크(soft-bake) 단계를 더 거칠 수 있다. 소프트 베이크는 포토레지스트 액에 포함되어 있는 솔벤트를 감소시키고 포토레지스트의 접착력을 좋게 하려는 목적으로 수행될 수 있다. 구체적으로 소프트 베이크는 대류 오븐, 적외선 가열 또는 핫 플레이트 오븐(hot plate oven) 등을 이용하여 수십 초 내지 수 십분 이내에서 열처리하여 수행된다.
도 3b를 참조하면, 상기 포토마스크(300)의 임계 치수의 값에 따라 이에 대응하는 상기 포토레지스트(320)의 소정 영역에 별도의 포토마스크를 통하여 빛을 노광한다. 이러한 노광 단계는 포토레지스트와 빛 에너지의 반응 단계라 할 수 있다. 참조 부호 320'는 포토레지스트(320)의 노광된 부분에 해당한다.
도 3c를 참조하면, 상기 포토레지스트(320)를 현상하여 포토레지스트 패턴(320b)을 형성한다. 상기 현상에 의해 상기 포토레지스트의 노광된 부분(320')이 선택적으로 제거된다. 이러한 현상 단계는 습식각으로 수행되거나, 현상액을 분사하는 스프레이 방식으로 수행될 수 있다.
상기 현상 단계 후 포스트 베이크(post-bake)가 수행될 수 있다. 포스트 베이크를 수행하면, 상기 포토레지스트 패턴(320b) 내의 잔류 솔벤트가 제거되고, 접 착력이 향상되며 또한 식각 저항이 증가될 수 있다.
도 3d를 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(320b)을 보호막으로 하여 상기 투명 기판(305) 앞면에 불순물 이온(330)을 도핑한다. 상기 불순물 이온(330)은 상기 투명 기판(305)과 반응하여 빛을 산란시키고 반사시켜, 상기 불순물 이온(330)으로 도핑된 영역의 투과율을 감소시킨다. 상기 불순물 이온은 Ga 이온일 수 있으며, 또한 그 외에 Ge 이온이 될 수도 있다. 상기 불순물 이온은 상기 투명 기판(305)의 투과율을 감소시키기 위하여 도핑된다. 상기 이온 도핑은 이온 임플란터 또는 FIB 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 이온 임플란터와 FIB 장치는 모두 이온을 추출하여 가속 후 집속하여 주입하는 장치이다. 다만, 이온 임플란터는 FIB 장치에 비해 보다 큰 에너지로 가속할 수 있고, 보다 많은 양을 주입하는 데 사용된다. FIB 장치를 사용하여 불순물 이온 도핑을 할 경우 포토마스크 전체를 스캔하는데 걸리는 시간은 한 시간 내외 정도이다. 만약 국부적인 투과율 조절을 위해 포토마스크의 일 부분을 이온 도핑하는 경우에는 스캔 시간이 더욱 감소될 것이다. 따라서, 종래의 투과율 보정 방법이 평균적으로 1 내지 2일 소요되고 있는 것에 비하면 제작 시간이 단축되고 전체 공정 단계가 단순해진다.
도 3e를 참조하면, 이어서 상기 포토레지스트 패턴(320b)을 제거한다. 상기 포토레지스트 패턴(320b)의 제거는 습식각 또는 건식각의 어느 한 방법으로 진행될 수 있다.
상기 투명 기판(305)의 상기 불순물 이온(330)이 도핑된 저투과율 영역은 상기 투광부들의 임계 치수들의 평균값보다 크고, 상기 투광부들에 의해 노출되는 상 기 투명 기판(305)의 상부 영역들인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 포토마스크(300)를 이용하여 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성하게 되면, 상기 포토마스크(300)의 임계 치수의 큰 산포에도 불구하고, 이를 이용하여 형성된 포토레지스트 패턴의 임계 치수의 산포는 감소하게 된다. 또한 이에 따라 전체 반도체 기판 상에서 샷 균일도도 개선되게 된다.
상기 실시예에 따라 포토마스크의 소정 영역에 불순물 이온을 주입함으로써 종래의 격자 패턴 형성 공정보다 간단하고 경제적인 방법으로 포토마스크의 투과율을 보정할 수 있게 된다. 따라서, 포토마스크의 곡률방향 에러(radial error) 및 상하 또는 좌우와 같은 측면 에러(side error)를 효과적으로 보정하여, 이를 이용하여 전사되는 반도체 기판 상의 포토레지스트 패턴 및 소자의 임계 치수의 산포 특성을 개선할 수 있고 또한 반도체 기판 전체의 샷 균일도를 개선할 수 있게 된다. 또한, 상기의 불순물 이온 도핑에 의한 투과율 보정 방법은 종래와는 달리 포토마스크의 앞면에 스크래치와 같은 결함을 발생시키지 않는다.
도 4a 내지 4f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토마스크의 투과율 보정 방법을 보여주는 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 반도체 기판(420) 상에 제 1 포토레지스트(425)를 코팅한다. 상기 코팅 단계는 본 발명에 따른 일 실시예의 포토레지스트 코팅 단계를 참조할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 이어서 투명 기판(405) 상에 차광막 패턴(410)을 구비하고, 상기 차광막 패턴(410) 가장자리에 크롬 패턴(415)이 남아있는 포토마스크 (400)를 통하여 상기 제 1 포토레지스트(425)에 빛을 노광한다. 참조 부호 425'는 제 1 포토레지스트(425)의 노광된 부분에 해당한다.
상기 노광 단계는 스텝퍼(stepper) 또는 스캐너(scanner)와 같은 노광 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 노광 장치에서 집속된 빛은 상기 포토마스크의 차광막 패턴(410)이 없는 투광부에 의해 노출된 투명 기판(405)을 통과하여 상기 제 1 포토레지스트(425)와 반응한다. 상기 포토마스크(400)의 상기 차광막 패턴(410)에 의한 노광 영역은 상기 제 1 포토레지스트의 노광된 부분(425')과 1:1로 대응된다. 다만, 일반적으로는 상기 포토마스크(400)를 1/4로 축소하여 상기 제 1 포토레지스트(425)에 빛을 노광한다.
도 4c를 참조하면, 상기 제 1 포토레지스트(425)를 현상하여 제 1 포토레지스트 패턴(425b)을 형성한다. 상기 현상 단계는 상기 본 발명에 따른 일 실시예에서 설명된 바와 유사하게 수행될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 포토레지스트 패턴(425b)의 임계 치수를 측정한다. 상기 제 1 포토레지스트 패턴(425b)의 점선 도시 영역(A1)은 전체 평균보다 임계 치수가 더 큰 지역을 나타낸다. 이러한 임계 치수의 산포는 포토마스크 자체의 제작 에러 또는 노광 및 현상 단계에서의 균일도 등에 의하여 발생될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 상기 제 1 포토레지스트 패턴(425b)의 임계 치수가 평균보다 큰 상기 A1(도 3c)영역에 대응되는 상기 포토마스크(400) 상의 B1 영역을 개방하는 제 2 포토레지스트 패턴(430b)을 형성한다. 상기 제 2 포토레지스트 패턴(430b)의 형성 과정은 상기 제 1 포토레지스트 패턴(425b) 형성 과정을 참조할 수 있다.
도 4e를 참조하면, 상기 제 2 포토레지스트 패턴(430b)을 보호막으로 하여 상기 B1 영역의 상기 투명 기판(405) 앞면에 불순물 이온(435)을 도핑한다. 상기 불순물 이온(435)은 Ga 이온일 수 있으나, 그 외에 Ge 이온이 될 수도 있다. 상기 불순물 이온은 상기 투명 기판(405)과 반응하여 빛의 산란 또는 반사를 초래하여 상기 도핑 영역의 빛의 투과율을 낮추게 된다. 상기 불순물 이온 도핑은 상기 본 발명에 따른 일 실시예에서 설명된 바와 같이 이온 임플란터 또는 FIB 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 다만, 상기 불순물 이온의 도핑 양은 상기 제 1 포토레지스트 패턴(도 4c의 425b)의 임계 치수의 산포가 클수록 빛의 투과율 보정이 커야 하므로 많아지는 것이 바람직하다.
도 4f를 참조하면, 상기 제 2 포토레지스트 패턴(430b)을 제거한다. 상기 제 2 포토레지스트 패턴(430b)의 제거 단계는 습식각 또는 건식각의 어느 한 방법으로 수행될 수 있다.
따라서, 상기 불순물 이온(435)이 도핑된 포토마스크(400)의 투명 기판(405)의 상기 B1 영역은 불순물 이온이 도핑되기 전의 투명 기판보다 상대적으로 빛의 투과율이 낮아지게 된다. 결국, 상기 불순물 이온(435)이 도핑된 포토마스크(400)를 이용하여 도 4b에서와 같이 반도체 기판 상에 다시 패턴을 형성하게 되면, 상기 투명 기판(405) 상의 상기 B1 영역의 빛의 투과율이 처음 도 4b에서 행할 때보다 낮아져 반도체 기판 상의 대응 영역의 임계 치수가 처음 도 4c에서의 값보다 감소하게 된다. 그러므로, 전체 포토레지스트의 임계 치수의 평균보다 높은 지역(A1)의 임계 치수가 감소하게 되어, 전체 임계 치수의 산포가 개선되게 된다. 또한, 다이 내 임계 치수의 산포 개선은 반도체 기판 전체 상에서 샷 균일도의 개선으로 이어지게 된다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 포토마스크의 투과율 보정 방법을 보여주는 단면도들이다.
도 5a를 참조하면, 반도체 기판(520) 상에 포토레지스트(525)를 코팅한다. 상기 포토레지스트(525)의 코팅 방법은 본 발명에 따른 일 실시예에서 설명된 바와 유사하게 수행될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 이어서 투명 기판(505) 상에 차광막 패턴(510)을 구비하고, 상기 차광막 패턴(510) 가장자리에 크롬 패턴(515)이 남아있는 포토마스크(500)를 통하여 상기 포토레지스트(525)에 빛을 노광한다. 참조 부호 525'은 포토레지스트(525)의 노광된 부분에 해당한다. 상기 노광 단계는 상기 본 발명에 따른 일 실시예를 참조할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 상기 포토레지스트(525)를 현상하여 포토레지스트 패턴(525b)을 형성한다. 상기 현상 단계는 상기 본 발명에 따른 일 실시예에서 설명된 바와 유사하게 수행될 수 있다. 그리고, 상기 포토레지스트 패턴(525b)의 임계 치수를 측정하여 그 평균을 구한다.
반도체 소자를 형성함에 있어서, 각 패턴 형성 단계에 있어서 각 구성 소자 또는 포토레지스트의 목표 임계 치수가 대개 정해져 있다. 상기 목표 임계 치수보다 임계 치수가 크거나 작게 되면, 그에 따라서 소자의 특성이 달라지거나 또는 저 항 등이 변하게 되어 소자는 오동작을 일으킬 수 있다. 본 실시예에서는 임계 치수의 측정 평균값이 목표 임계 치수로부터 벗어난 경우 이를 맞추기 위해 포토마스크의 투과율을 보정하는 방법을 설명한다. 도 5c는 임계 치수의 평균값(average CD)이 목표 임계 치수(target CD)보다 큰 경우를 도시하고 있다.
도 5d를 참조하면, 상기 포토마스크 전역에 불순물 이온(535)을 도핑한다. 상기 이온 도핑에 의해 상기 투명 기판(505)의 앞면에 불순물 이온(535)이 도핑된다. 상기 불순물 이온은 Ga 이온일 수 있으며, 또한 Ge 이온이 될 수도 있다. 상기 불순물 이온은 전술한 바와 같이 상기 포토마스크(500)의 투과율을 낮추기 위한 것이다. 상기 불순물 이온(535)의 도핑은 본 발명에 따른 일 실시예에서 설명된 바와 같이 이온 임플란터 또는 FIB 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 상기 불순물 이온의 도핑 양은 상기 임계 치수의 평균값과 목표 임계 치수의 차이가 커질수록 많아지는 것이 바람직하다. 즉, 임계 치수의 평균값과 목표 임계 치수의 차이가 커지면 투과율 보정이 더 많이 필요해지고 이에 따라 불순물 이온 도핑 양도 많아지게 된다.
따라서, 상기 포토마스크(500)의 투명 기판(505)은 상대적으로 상기 불순물 이온 도핑을 하기 전보다 빛의 투과율이 낮아지게 된다. 결국, 상기 불순물 이온(535)이 도핑된 포토마스크(500)를 이용하여 도 5b에서와 같이 반도체 기판 상에 다시 포토레지스트 패턴을 형성하게 되면, 포토레지스트 패턴의 임계 치수가 빛의 투과율 감소로 인해 감소하게 된다. 그러므로, 본 발명에 따른 포토마스크를 이용하여 반도체 기판 상에 포토레지스트 패턴을 형성하게 되면, 그 포토레지스트 패턴 의 임계 치수의 평균값이 목표 임계 치수에 맞추어지게 된다.
본 발명의 특정 실시예들에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제공되었다. 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.
본 발명에 따른 포토마스크를 이용하여 포토레지스트 패턴을 형성하게 되면, 포토마스크의 임계 치수의 균일도의 저하로 인하여 이를 이용하여 전사되어 형성된 포토레지스트 패턴의 임계 치수의 균일도 저하를 개선하고 이에 따라 반도체 기판 전체 상에서 샷 균일도를 높일 수 있다. 또한, 포토마스크의 임계 치수가 목표 임계 치수보다 커서 이를 이용하여 제조된 포토레지스트 패턴의 임계 치수가 목표 임계 치수보다 커지는 문제를 해결할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 포토마스크 투과율 보정 방법은 포토마스크의 투명 기판의 앞면 상부의 소정 영역 상에 불순물 이온을 도핑하는 간단한 방법으로 수행될 수 있어서 종래에 비해 공정 단계가 단순하고 수행 시간이 줄어들어 경제적이다. 또한, 종래의 방법에 의한 앞면 스크래치 발생과 결함 발생이 억제될 수 있다.
또한, 반도체 기판 상에 포토레지스트 패턴의 형성 결과에 따른 임계 치수 값의 산포가 큰 영역과 대응되는 포토마스크 상에 본 발명에 따라 투과율을 보정하게 되면, 이후 이를 이용하여 형성되는 패턴의 임계 치수 값의 산포는 감소되고 이에 따라 샷 균일도도 높아지게 된다. 또한, 포토마스크 전체의 투과율을 보정하여 반도체 기판 상에 패턴을 형성하게 되면 패턴의 임계 치수 평균값이 목표 임계 치수로부터 벗어나는 것을 맞출 수 있게 된다.

Claims (25)

  1. 투명 기판; 및
    상기 투명 기판을 노출시키고, 일정하게 설정된 목표 임계 치수(critical dimension)에서 벗어난 임계 치수들을 갖는 투광부들을 갖는 상기 투명 기판 상의 차광막 패턴을 포함하되,
    상기 투명 기판은 상기 투광부들의 임계 치수의 값에 따라 상기 투광부에 의해 노출되는 앞면에 상기 투명 기판보다 투과율이 낮은 저투과율 영역들을 포함하고,
    상기 저투과율 영역들은 상기 투광부들의 임계 치수가 임계 치수들의 평균값보다 큰 상기 투명 기판 부분의 앞면에 형성되고, 상기 저투과율 영역들의 투과율은 상기 임계 치수들의 평균값과 목표 임계 치수의 차이에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 저투과율 영역들은 상기 투명 기판이 갈륨(Ga) 이온으로 도핑된 영역임을 특징으로 하는 포토마스크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 투광부들의 임계 치수의 산포가 클수록 상기 Ga 이온의 도핑 농도가 높은 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 저투과율 영역들은 상기 투명 기판이 Ga 이온으로 도핑된 영역이고, 상기 도핑 농도는 상기 임계 치수들의 평균값과 목표 임계 치수의 차이가 커질수록 높아지는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  7. 투명 기판과, 상기 투명 기판 상의 차광막 패턴을 포함하는 포토마스크의 상기 투명 기판의 앞면에 불순물 이온을 도핑하는 단계를 포함하고,
    상기 차광막 패턴은 설정된 목표 임계 치수에서 벗어난 임계 치수들을 갖는 투광부들을 포함하고,
    상기 불순물 이온을 도핑하는 단계는 상기 목표 임계 치수에서 벗어난 상기 투광부에 의해 노출된 상기 투명 기판 부분에만 선택적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 불순물 이온은 Ga 이온인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 불순물 이온을 도핑하는 단계는 이온 임플란터(ion implanter)를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 불순물 이온을 도핑하는 단계는 집속 이온 빔(focused ion beam) 장치를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 불순물 이온 도핑 단계 전에, 상기 포토마스크 상의 앞면 일부만을 개방하도록 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  14. 반도체 기판 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계;
    상기 포토레지스트를 투명 기판과 상기 투명 기판 상의 차광막 패턴을 구비하는 포토마스크를 통하여 노광하는 단계;
    상기 포토레지스트를 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 패턴의 임계 치수들을 측정하는 단계;
    상기 임계 치수들의 다이 내 산포에 따라서 상기 포토마스크의 상기 투명 기판 앞면의 일정 부분에만 선택적으로 불순물 이온을 도핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 불순물 이온을 도핑하는 단계는 상기 임계 치수가 임계 치수들의 평균값보다 큰 상기 포토마스크의 상기 투명 기판 부분의 앞면에 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 불순물 이온은 Ga 이온인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 불순물 이온을 도핑하는 단계의 상기 불순물 이온의 양은 상기 임계 치수의 산포가 클수록 많아지는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 불순물 이온을 도핑하는 단계는 이온 임플란터를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 불순물 이온을 도핑하는 단계는 집속 이온 빔 장치를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 불순물 이온을 도핑하는 단계는 상기 포토마스크 상의 앞면 일부만을 개방하도록 다른 포토레지스트 패턴을 상기 포토마스크 상에 형성하는 단계를 상기 이온을 도핑하는 단계 전에 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  21. 반도체 기판 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계;
    상기 포토레지스트를 투명 기판과 상기 투명 기판 상의 차광막 패턴을 구비하는 포토마스크를 통하여 노광하는 단계;
    상기 포토레지스트를 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 패턴의 임계 치수의 다이 내의 평균값을 측정하는 단계;
    상기 임계 치수의 평균값과 상기 포토레지스트 패턴의 목표 임계 치수의 차이에 따라 불순물 이온의 양을 조절하여 상기 투명 기판의 앞면에 불순물 이온을 도핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 불순물 이온은 Ga 이온인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 불순물 이온을 도핑하는 단계의 상기 불순물의 양은 상기 임계 치수의 평균값과 목표 임계 치수의 차이가 클수록 많아지는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 불순물 이온을 도핑하는 단계는 이온 임플란터를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 불순물 이온을 도핑하는 단계는 집속 이온 빔 장치를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 투과율 보정 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100968154B1 (ko) 2008-07-02 2010-07-06 주식회사 하이닉스반도체 포토마스크의 패턴 선폭 보정 방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008026822A (ja) 2006-07-25 2008-02-07 Toshiba Corp フォトマスクの製造方法及び半導体装置の製造方法
KR100924330B1 (ko) * 2006-10-13 2009-11-02 주식회사 하이닉스반도체 포토마스크의 제조방법
KR20080062752A (ko) 2006-12-29 2008-07-03 주식회사 하이닉스반도체 위상반전마스크 제조방법
KR100869847B1 (ko) * 2007-05-11 2008-11-21 주식회사 하이닉스반도체 포토마스크의 제조 방법
KR100854464B1 (ko) * 2007-07-19 2008-08-27 주식회사 하이닉스반도체 패턴 크기가 보정된 위상반전 마스크의 제조방법
KR20100060890A (ko) * 2008-11-28 2010-06-07 삼성전자주식회사 포토마스크 처리 방법
TWI477911B (zh) * 2009-12-15 2015-03-21 羅門哈斯電子材料有限公司 光阻劑及其使用方法
US9134112B2 (en) * 2010-02-23 2015-09-15 Carl Zeiss Sms Ltd. Critical dimension uniformity correction by scanner signature control
WO2013111812A1 (ja) * 2012-01-27 2013-08-01 旭化成株式会社 微細凹凸構造体、ドライエッチング用熱反応型レジスト材料、モールドの製造方法及びモールド
US9341961B2 (en) * 2013-03-15 2016-05-17 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Cross technology reticle (CTR) or multi-layer reticle (MLR) CDU, registration, and overlay techniques
JP2015204351A (ja) * 2014-04-14 2015-11-16 セイコーエプソン株式会社 感光膜の設置方法、半導体装置の製造方法、電気光学装置および電子機器
CN106463350B (zh) 2014-06-13 2019-12-20 英特尔公司 通过选择性削减规则网格的垂直沟道晶体管制造工艺
IL234655B (en) * 2014-09-15 2018-10-31 Zeiss Carl Sms Ltd Apparatus and method for imparting direction-selective light attenuation
US20180299792A1 (en) * 2015-06-02 2018-10-18 Asml Netherlands B.V. Filter, method of formation thereof, and image sensor
KR102374204B1 (ko) 2016-03-25 2022-03-14 삼성전자주식회사 반도체 장치 제조 방법
CN107145035A (zh) * 2017-03-30 2017-09-08 惠科股份有限公司 光罩及其主动开关阵列基板的制造方法
JP7037919B2 (ja) * 2017-11-14 2022-03-17 アルバック成膜株式会社 マスクブランク、ハーフトーンマスクおよびその製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5610929A (en) * 1979-07-06 1981-02-03 Mitsubishi Electric Corp Modifying method for pattern of photomask
JPH01221750A (ja) * 1988-02-29 1989-09-05 Hoya Corp パターン形成又は修正方法
JPH01248156A (ja) * 1988-03-30 1989-10-03 Fujitsu Ltd ピンホールの修正方法
JPH0961990A (ja) 1995-08-29 1997-03-07 Sony Corp 位相シフト・マスクおよびその製造方法ならびにこれを用いた露光方法
JP3050158B2 (ja) 1997-03-10 2000-06-12 日本電気株式会社 マスクの修正方法
KR20000043248A (ko) 1998-12-28 2000-07-15 김영환 반도체 소자의 마스크 제조방법
US6174775B1 (en) * 1999-06-25 2001-01-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method for making a dual gate structure for CMOS device
US20030157415A1 (en) * 2000-02-16 2003-08-21 Ziger David H. Apparatus and method for compensating critical dimension deviations across photomask
US7504182B2 (en) * 2002-09-18 2009-03-17 Fei Company Photolithography mask repair
US7736819B2 (en) * 2003-07-18 2010-06-15 Pixer Technology Ltd Method for correcting critical dimension variations in photomasks

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100968154B1 (ko) 2008-07-02 2010-07-06 주식회사 하이닉스반도체 포토마스크의 패턴 선폭 보정 방법

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