KR100787330B1 - 반도체 소자의 노광 마스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 노광 마스크에 관한 것으로, 투명 기판 상에 스크래치 형태의 패턴을 형성하여, 입사광의 굴절율을 인위적으로 변화시킴으로써 입사광의 회절각을 감소시켜 고집적 반도체 소자를 위한 초미세 패턴을 구현할 수 있으며, 근접 효과(Proximity Effect)를 방지하는 기술을 개시한다.

Description

반도체 소자의 노광 마스크{EXPOSURE MASK OF SEMICONDUCTOR DEVICE}
도 1은 종래기술에 따른 반도체 소자의 노광 마스크를 도시한 단면도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 소자의 노광 마스크를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 소자의 노광 마스크를 도시한 단면도.
본 발명은 반도체 소자의 노광 마스크에 관한 것으로, 투명 기판 상에 스크래치 형태의 패턴을 형성하여, 입사광의 굴절율을 인위적으로 변화시킴으로써 입사광의 회절각을 감소시켜 고집적 반도체 소자를 위한 초미세 패턴을 구현할 수 있으며, 근접 효과(Proximity Effect)를 방지하는 기술을 개시한다.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 소자의 노광 마스크를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 투명 기판(10) 상부에 라인/스페이스 형태의 미세 패턴(15)이 구비된 노광 마스크를 사용한 노광 공정을 도시한 것으로, 입사광이 상기 노광 마스크를 통과하면서 회절된 회절광의 진행방향을 나타낸다.
여기서, 미세 패턴(15)의 피치가 작아질수록 +1차광 및 -1차광의 회절각이 커지게 된다.
이때, 미세 패턴의 형성을 위해서는 +1차광 또는 -1차광의 양을 증가시키거나, 0차광을 양을 감소시켜 콘트라스트가 향상되도록 한다.
상술한 종래 기술에 따른 반도체 소자의 노광 마스크에서, 미세 패턴을 구현하는 경우 회절각이 커서 현재 사용되는 NA로는 미세 패터닝이 어려운 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 투명 기판 상에 스크래치 형태의 패턴을 형성하여, 입사광의 굴절율을 인위적으로 변화시킴으로써 입사광의 회절각을 감소시켜 고집적 반도체 소자를 위한 초미세 패턴을 구현할 수 있으며, 근접 효과(Proximity Effect)를 방지하는 반도체 소자의 노광 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 소자의 노광 마스크는 투명 기판; 투명 기판 상부에 구비된 제 1 패턴; 투명 기판상에 구비된 제 2 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하며,
제 1 패턴은 크롬(Cr)으로 형성하는 라인/스페이스 패턴인 것과,
제 2 패턴은 투명 기판 상단부 또는 하단부에 구비되는 것과,
제 2 패턴은 집소이온빔(FIB) 또는 레이저를 사용하여 스크래치 형태로 형성 하는 것과,
제 1 패턴은 피치 사이즈는 1 : 1 인 것과,
제 2 패턴은 상기 제 1 패턴의 사이에 복수 개 구비되는 것과,
제 1 패턴은 피치 사이즈가 일정하지 않게 구비되는 것과,
제 2 패턴은 상기 제 1 패턴의 피치 사이즈가 큰 영역에 복수 개 구비되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 제 1 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 반도체 소자의 노광 마스크를 도시한 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 투광 기판(100) 상부에 라인/스페이스 형태의 제 1 패턴(115)이 구비된다.
여기서, 투명 기판(100) 상부면 및 하부면에 집소이온빔(FIB) 또는 레이저 를 사용하여 스크래치 형태의 제 2 패턴(120)을 형성한다.
이때, 제 1 패턴(115) 크롬층으로 형성하며, 1 : 1 피치 사이즈를 가지는 라인/스페이스 패턴이며, 제 2 패턴(120)은 입사광 굴절률을 변화시키고, 회절각을 감소하시키는 역할을 하며, 제 1 패턴(115) 사이의 영역에 복수 개 구비된다.
상기와 같이 회절각이 줄어들면서 +1차광, 0 차광 및 -1차광이 종래에 비해 0차광 중심으로 모여진 상태가 되어 피치 사이즈가 작은 미세 패턴을 형성하는데 효과적이다.
도 2b를 참조하면, 투명 기판(100) 상부면 또는 하부면에 형성된 스크래치 형태의 제 2 패턴(120)을 도시한 것으로, 하나의 제 2 패턴(120)을 확대하여 보면 상기 스크래치 내부에 단차가 형성되어 있다. 이로 인해 평행하게 입사된 빛이 회절되는 모습을 나타낸다.
이하에서는 본 발명의 제 2 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 투명 기판(200) 상부에 피치 사이즈가 동일하지 않은 크롬층으로 형성된 제 1 패턴(215)이 구비되어 있으며, 투명 기판(200) 상부면 또는 하부면에 집소이온빔(FIB) 또는 레이저를 사용하여 형성된 스크래치 형태의 제 2 패턴(225)이 구비되어 있다.
여기서, 제 1 패턴(215)의 피치 사이즈가 넓은 영역에 스크래치 형태의 제 2 패턴(225)을 복수 개 형성하여 입사광 굴절율을 변화시켜 회절각을 증가시킴으로써, 빛의 간섭 현상에 의해 피치 사이즈가 디자인된 것보다 좁게 형성되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 소자의 노광 마스크는 투명 기판 상에 스크래치 형태의 패턴을 형성하여, 입사광의 굴절율을 인위적으로 변화시킴으로써 입사광의 회절각을 감소시켜 고집적 반도체 소자를 위한 초미세 패턴을 구현할 수 있으며, 근접 효과(Proximity Effect)를 방지하는 효과가 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라 면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 투명 기판;
    상기 투명 기판 상부에 구비된 제 1 패턴; 및
    상기 투명 기판 하부에 집소이온빔(FIB)이나 레이저를 사용하여 스크래치 형태로 형성한 제 2 패턴
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 노광 마스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 패턴은 크롬(Cr)으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 노광 마스크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 패턴은 라인/스페이스 패턴인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 노광 마스크.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 패턴은 집소이온빔(FIB) 또는 레이저를 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 노광 마스크.
  6. 삭제
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 패턴은 피치 사이즈는 1 : 1 인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 노광 마스크.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 패턴은 상기 제 1 패턴의 사이에 복수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 노광 마스크.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 패턴은 피치 사이즈가 일정하지 않게 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 노광 마스크.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 패턴은 상기 제 1 패턴의 피치 사이즈가 큰 영역에 복수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 노광 마스크.
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