KR101067858B1 - Photo mask, method for manufacturing the photo mask and method for manufacturing the semiconductor device using the same - Google Patents

Photo mask, method for manufacturing the photo mask and method for manufacturing the semiconductor device using the same Download PDF

Info

Publication number
KR101067858B1
KR101067858B1 KR1020070098476A KR20070098476A KR101067858B1 KR 101067858 B1 KR101067858 B1 KR 101067858B1 KR 1020070098476 A KR1020070098476 A KR 1020070098476A KR 20070098476 A KR20070098476 A KR 20070098476A KR 101067858 B1 KR101067858 B1 KR 101067858B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
retardation layer
phase retardation
pattern
manufacturing
exposure mask
Prior art date
Application number
KR1020070098476A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090032896A (en
Inventor
김석균
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020070098476A priority Critical patent/KR101067858B1/en
Publication of KR20090032896A publication Critical patent/KR20090032896A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101067858B1 publication Critical patent/KR101067858B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/286Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising for controlling or changing the state of polarisation, e.g. transforming one polarisation state into another
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70283Mask effects on the imaging process
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566Polarisation control

Abstract

본 발명은 노광 마스크, 노광 마스크 제조 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 편광(Polarization) 조명 시스템을 이용하는 노광 공정 시 노광 마스크에 영역별로 두께가 상이한 위상 지연층(Phase retarder)을 포함하여 노광 광원으로 사용되는 편광의 방향을 조절함으로써, 노광 공정 마진을 증가시켜 소자의 수율과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure mask, a method of manufacturing an exposure mask, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same. In particular, in an exposure process using a polarization illumination system, a phase retarder having a different thickness for each region may be applied to an exposure mask. It is a technology that can improve the yield and reliability of the device by increasing the exposure process margin by adjusting the direction of the polarization used as an exposure light source, including.

Description

노광 마스크, 노광 마스크 제조 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법{PHOTO MASK, METHOD FOR MANUFACTURING THE PHOTO MASK AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SAME}Exposure mask, manufacturing method of exposure mask and manufacturing method of semiconductor device using the same

도 1은 본 발명에 따른 노광 마스크가 구비된 노광 장치를 도시한 개념도. 1 is a conceptual view showing an exposure apparatus with an exposure mask according to the present invention.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 노광 마스크를 도시한 단면도.2 and 3 are cross-sectional views showing an exposure mask according to the present invention.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 노광 마스크의 제조 방법을 도시한 단면도.4A to 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an exposure mask according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 노광 마스크를 도시한 단면도.5 is a sectional view showing an exposure mask according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110 : 조명계 120, 220, 320, 420, 520 : 편광110: illumination system 120, 220, 320, 420, 520: polarized light

130, 230, 330, 430, 530 : 위상 지연층 130, 230, 330, 430, 530: phase delay layer

140, 240, 340, 440, 540 : 노광 마스크140, 240, 340, 440, 540: Exposure Mask

142, 242, 342, 442, 542 : 투명 기판142, 242, 342, 442, 542: transparent substrate

144, 244, 344, 444, 544 : 차광 패턴144, 244, 344, 444, 544: shading pattern

150 : 집광 렌즈 160 : 웨이퍼150: condenser lens 160: wafer

본 발명은 노광 마스크에 관한 것으로서, 특히 개선된 편광 조명계를 이용한 노광 마스크, 노광 마스크 제조 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure mask, and more particularly, to an exposure mask using an improved polarization illumination system, a method of manufacturing an exposure mask, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.

일반적으로, 디램(DRAM: Dynamic Random Access Memory)과 같은 반도체 소자는 수많은 미세 패턴들로 이루어져 있으며, 이와 같은 미세 패턴들은 포토리소그라피(Photolithography) 공정을 통해 형성된다.In general, a semiconductor device such as a dynamic random access memory (DRAM) is composed of a large number of fine patterns, which are formed through a photolithography process.

상기 포토리소그라피 공정에 있어서, 해상도(Resolution)와 촛점심도(DOF: Depth Of focus)는 두 가지 중요한 핵심(issue)으로 알려져 있다. In the photolithography process, resolution and depth of focus (DOF) are known as two important issues.

이들 중 해상도(R)는 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. Among them, the resolution R may be represented by Equation 1 below.

하기 수학식 1에서 k1은 감광막 종류, 두께 등에 의해 결정되는 상수이고, λ는 사용하는 광원의 파장이며, NA(Numerical Aperture)는 노광 장비의 개구수를 의미한다.In Equation 1 below, k1 is a constant determined by photosensitive film type, thickness, and the like, λ is a wavelength of a light source to be used, and NA (Numerical Aperture) means a numerical aperture of exposure equipment.

Figure 112007070316312-pat00001
Figure 112007070316312-pat00001

상기 수학식 1에서 알 수 있듯이, 사용하는 광원의 파장(λ)이 짧을수록, 그리고 노광 장비의 개구수(NA)가 클수록 웨이퍼 상에 보다 작은 패턴들을 구현할 수 있다. As can be seen from Equation 1, the shorter the wavelength λ of the light source to be used, and the larger the numerical aperture NA of the exposure apparatus, the smaller patterns can be implemented on the wafer.

현재 소자의 집적도는 급속히 증가하나, 사용하는 광원의 파장(λ)과 노광 장비의 개구수(NA)는 이를 따라가지 못하고 있다.Currently, the degree of integration of the device is rapidly increasing, but the wavelength (λ) of the light source used and the numerical aperture (NA) of the exposure equipment cannot keep up with this.

이에 여러 가지 방법들을 사용하여 해상도와 초점 심도를 향상시키고자 하는 해상도 증대 기술(RET: Resolution enhancement technology)이 적용되고 있다.Resolution enhancement technology (RET) has been applied to improve resolution and depth of focus using various methods.

이와 같은 해상도 증대 기술에는 위상반전마스크(PSM: Phase Shift Mask), 변형 조명계(OAI: Off-Axis Illumination), 광학적근접보정(OPC: Optical Proximity Correction) 등이 포함될 수 있으며, 이 외에도 웨이퍼 상에 매우 작은 패턴을 구현할 수 있도록 빛의 편광 성분을 이용하는 기술이 제안되었다.Such resolution enhancement techniques may include Phase Shift Mask (PSM), Off-Axis Illumination (OAI), and Optical Proximity Correction (OPC). In order to realize a small pattern, a technique using a polarization component of light has been proposed.

반도체 소자는 다양한 패턴으로 구현되어 이에 맞는 다양한 방향의 편광 조명이 요구된다. 그러나, 다양한 방향의 편광 조명을 얻기에는 많은 추가 비용을 필요로 한다. 따라서, 현재 노광 공정에서 사용할 수 있는 편광 조명은 그 종류가 한정되어 있는 문제점이 있다.The semiconductor device is implemented in various patterns, and polarized illumination of various directions is required. However, obtaining additional polarization illumination in various directions requires a lot of additional costs. Therefore, there is a problem that the kind of polarized light that can be used in the current exposure process is limited.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히 편광 조명계를 이용한 노광 공정에서 노광 마스크에 영역별로 두께가 상이한 위상 지연층(Phase retarder)을 포함함으로써, 노광 공정에서 사용할 수 있는 편광 방향을 다양하게 변경할 수 있어 노광 공정 마진을 증가시켜 소자의 수율과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 노광 마스크, 노광 마스크 제조 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법을 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, in particular by including a phase retarder (Phase retarder) having a different thickness for each area in the exposure mask in the exposure process using a polarization illumination system, thereby varying the polarization direction that can be used in the exposure process The present invention provides an exposure mask, an exposure mask manufacturing method, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same, which can be changed so as to increase the exposure process margin and improve the yield and reliability of the device.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로서, The present invention is to achieve the above object,

상기 편광 조명계에서 제공된 기설정된 편광 방향을 변경하며, 영역별로 상이한 두께를 가지는 위상 지연층과,A phase retardation layer changing a predetermined polarization direction provided by the polarization illuminator and having a different thickness for each region;

상기 위상 지연층 하부에 차광 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하고,And a light blocking pattern under the phase delay layer.

상기 위상 지연층은 상기 차광 패턴 방향에 따라 편광 방향을 변경하는 것과,The phase delay layer may be configured to change a polarization direction according to the light shielding pattern direction,

상기 차광 패턴은 라인 형태인 것과,The light shielding pattern is in the form of a line,

상기 위상 지연층은 상기 차광 패턴의 주기 방향에 수직으로 변경하는 것을 특징으로 한다.The phase retardation layer is characterized in that it is changed perpendicular to the cycle direction of the light shielding pattern.

또한, 상기 노광 마스크의 제조 방법은In addition, the manufacturing method of the exposure mask

제 1 방향 및 제 2 방향의 차광 패턴이 구비된 투명 기판 상부에 위상 지연층을 형성하는 단계와,Forming a phase delay layer on the transparent substrate having the light blocking patterns in the first direction and the second direction;

상기 제 1 방향의 차광 패턴이 구비된 영역의 상기 위상 지연층을 일부 식각하는 단계와,Partially etching the phase retardation layer in the region provided with the light blocking pattern in the first direction;

상기 제 2 방향의 차광 패턴이 구비된 영역의 상기 위상 지연층을 일부 식각하되, 상기 제 1 방향의 차광 패턴이 구비된 영역의 상기 위상 지연층과 두께가 상이하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고,And partially etching the phase retardation layer in the region with the light blocking pattern in the second direction, but having a thickness different from the phase retardation layer in the region with the light blocking pattern in the first direction. and,

상기 제 1 방향 및 제 2 방향은 서로 수직한 것과,The first direction and the second direction are perpendicular to each other,

상기 위상 지연층은 λ/4 또는 3λ/4의 두께인 것과,The phase retardation layer has a thickness of λ / 4 or 3λ / 4,

상기 차광 패턴은 라인 형태인 것을 특징으로 한다. The light shielding pattern may be in the form of a line.

또한, 상기 노광 마스크를 이용한 반도체 소자의 제조 방법은In addition, a method of manufacturing a semiconductor device using the exposure mask

편광 조명계를 구비한 노광 장치를 이용한 반도체 소자의 제조 방법에 있어서,In the manufacturing method of the semiconductor element using the exposure apparatus provided with the polarizing illumination system,

편광 조명계에서 제공된 편광 방향을 갖는 광을 상기 위상 지연층을 통해 변경하는 단계와,Changing light having a polarization direction provided by a polarization illuminator through the phase retardation layer;

상기 위상 지연층을 통해 변경된 편광 방향을 갖는 광을 이용하여 상기 노광 마스크에 구비된 상기 소정 패턴을 웨이퍼 상에 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And transferring the predetermined pattern included in the exposure mask onto the wafer using light having a changed polarization direction through the phase delay layer.

본 발명의 원리는 방향이 정해진 편광을 갖는 빛이 위상 지연층(Phase retarder)을 통과한 후, 편광 방향이 변경되어 원하는 패턴과 나란한 편광 방향을 갖는 빛을 구할 수 있는 것이다. The principle of the present invention is that after the light having a predetermined polarization passes through a phase retarder, the polarization direction is changed to obtain light having a polarization direction parallel to a desired pattern.

예를 들면, 노광 공정에서 조명계에 원형 편광된 광원을 이용할 경우, 노광 광원의 파장(λ)에 1/4의 두께를 갖는 위상 지연층을 노광 마스크 배면에 부착한다. For example, when using a circularly polarized light source for the illumination system in the exposure process, a phase retardation layer having a thickness of 1/4 at the wavelength? Of the exposure light source is attached to the exposure mask back surface.

원형 편광된 노광 광원이 위상 지연층을 통과한 후, 패턴과 나란한 선편광으로 변경되어 노광 공정 마진을 향상시킨다. After the circularly polarized exposure light source passes through the phase retardation layer, it is changed to linearly polarized light parallel to the pattern to improve the exposure process margin.

한편, 상기한 차광 패턴과 수직한 방향의 차광 패턴에 대한 노광 공정에서는 3λ/4의 두께를 갖는 위상 지연층을 노광 마스크 배면에 부착한다.On the other hand, in the exposure process with respect to the light shielding pattern of the direction perpendicular | vertical to the said light shielding pattern, the phase retardation layer which has a thickness of 3 (lambda) / 4 is attached to the exposure mask back surface.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 노광 장치를 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating an exposure apparatus according to the present invention.

여기서, 노광 장치는 조명계(110), 위상 지연층(Phase retarder, 130), 노광 마스크(140), 집광 렌즈(150) 및 웨이퍼(160)를 포함한다. 조명계(110)는 노광 공정 마진을 향상시키기 위해 기설정된 편광 방향을 갖는 편광을 노광 광원으로 사용한다. 위상 지연층(130)은 조명계(110)와 노광 마스크(140) 사이에 위치하며, 조명계(110)에서 제공된 기설정된 편광 방향을 갖는 편광(120)을 변경하기 위하여 적용된다. 노광 마스크(140)는 투명 기판(142) 상부에 웨이퍼 상에 전사시키기 위한 차광 패턴(144)을 포함한다. 집광 렌즈(150)는 노광 마스크(140)와 웨이퍼(160) 사이에 위치하며, 노광 마스크(140)를 통과한 노광 광원을 웨이퍼(160)에 집광시킨다.Here, the exposure apparatus includes an illumination system 110, a phase retarder 130, an exposure mask 140, a condenser lens 150, and a wafer 160. The illumination system 110 uses a polarized light having a predetermined polarization direction as the exposure light source to improve the exposure process margin. The phase delay layer 130 is positioned between the illumination system 110 and the exposure mask 140 and is applied to change the polarization 120 having a predetermined polarization direction provided by the illumination system 110. The exposure mask 140 includes a light shielding pattern 144 for transferring onto the wafer on the transparent substrate 142. The condenser lens 150 is positioned between the exposure mask 140 and the wafer 160 to condense the exposure light source passing through the exposure mask 140 to the wafer 160.

본 발명에 따르면, 조명계(110)가 노광 광원으로 지면에 좌우로 움직이는 편광 방향을 갖는 편광(120)을 제공할 경우, 이러한 편광(120)은 λ/2 두께(λ: 노광 광원의 파장)의 위상 지연층(130)을 통과한 후 지면을 통과하는 편광 방향을 갖는 편광으로 변경된다.According to the present invention, when the illumination system 110 provides the exposure light source with the polarization 120 having the polarization direction moving from side to side on the ground, the polarization 120 has a λ / 2 thickness (λ: wavelength of the exposure light source). After passing through the phase retardation layer 130 is changed to polarized light having a polarization direction passing through the ground.

이후, 이러한 편광은 노광 마스크(140)의 투명 기판(142)과 차광 패턴(144)을 통과한 후, 집광 렌즈(150)를 통하여 웨이퍼(160)에 집광된다.Subsequently, the polarized light passes through the transparent substrate 142 and the light shielding pattern 144 of the exposure mask 140 and is then focused on the wafer 160 through the light collecting lens 150.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 조명계(110)에서 기설정된 편광 방향에 따라 위상 지연층(130)의 두께를 변경하는 것이 바람직하다. According to another embodiment of the present invention, it is preferable to change the thickness of the phase retardation layer 130 according to a predetermined polarization direction in the illumination system 110.

또한, 노광 마스크(140)에 구비된 차광 패턴(144)의 방향에 따라 위상 지연층(130)의 두께를 변경하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to change the thickness of the phase retardation layer 130 according to the direction of the light shielding pattern 144 provided in the exposure mask 140.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 위상 지연층(130)은 차광 패턴(144)이 구비된 노광 마스크(140)의 배면에 위치하는 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, the phase retardation layer 130 is preferably disposed on the back surface of the exposure mask 140 provided with the light blocking pattern 144.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 마스크를 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating an exposure mask according to an embodiment of the present invention.

도 2는 조명계가 원형의 편광 방향을 갖는 편광(220)을 사용할 경우, 위상 지연층(230)을 통해 노광 마스크(240)에 구비된 차광 패턴(244)의 길이 방향에 나란하게 편광 방향을 변경하는 것을 도시한다.2 illustrates that the illumination system changes the polarization direction parallel to the length direction of the light shielding pattern 244 provided in the exposure mask 240 through the phase retardation layer 230 when the illumination system uses the polarization 220 having a circular polarization direction. It shows what to do.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 위상 지연층(230)은 λ/4 두께를 갖는 것이 바람직하다. According to an embodiment of the present invention, the phase delay layer 230 preferably has a thickness of λ / 4.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 노광 마스크를 도시한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating an exposure mask according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 조명계가 원형의 편광 방향을 갖는 편광(320)을 사용할 경우, 위상 지연층(330)을 통해 노광 마스크(340)에 구비된 차광 패턴(344)의 방향에 나란하게 편광 방향을 변경하는 것을 도시한다.3 illustrates a case in which the illumination system changes the polarization direction parallel to the direction of the light shielding pattern 344 provided in the exposure mask 340 through the phase retardation layer 330 when using the polarization 320 having a circular polarization direction. Shows that.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 위상 지연층(330)는 3λ/4 두께를 갖는 것이 바람직하다. According to an embodiment of the present invention, the phase delay layer 330 preferably has a thickness of 3λ / 4.

한편, 상기 '도 2'의 노광 마스크(240)에 구비된 차광 패턴(244)이 DRAM 소자의 워드 라인 패턴을 도시할 경우, 도 3의 노광 마스크(340)에 구비된 차광 패턴(344)은 워드 라인 패턴과 수직한 소자 분리 패턴을 도시한다.Meanwhile, when the light blocking pattern 244 of the exposure mask 240 of FIG. 2 illustrates the word line pattern of the DRAM device, the light blocking pattern 344 of the exposure mask 340 of FIG. A device isolation pattern perpendicular to the word line pattern is shown.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 위상 지연층(330)에 임의의 두께를 갖도록 할 경우, 임의의 타원 방향을 갖는 편광을 얻을 수 있다.According to another embodiment of the present invention, when the phase retardation layer 330 has an arbitrary thickness, polarization having an arbitrary elliptic direction may be obtained.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 노광 마스크의 제조 방법을 도시한 단면도이다. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an exposure mask according to the present invention.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제 1 방향의 차광 패턴(444a) 및 제 2 방향의 차광 패턴(444b)이 구비된 노광 마스크(440)의 투명 기판(420) 상부에 위상 지연층(430)을 형성한다. 4A and 4B, the phase delay layer 430 is disposed on the transparent substrate 420 of the exposure mask 440 having the light blocking pattern 444a in the first direction and the light blocking pattern 444b in the second direction. To form.

이때, 위상 지연층(430)은 λ두께를 갖는 것이 바람직하며, 제 1 방향의 차광 패턴(444a) 및 제 2 방향의 차광 패턴(444b)은 라인 형태로 형성하는 것이 바람직하다. In this case, the phase delay layer 430 preferably has a λ thickness, and the light blocking pattern 444a in the first direction and the light blocking pattern 444b in the second direction are preferably formed in a line shape.

다음에, 제 1 방향의 차광 패턴(444a)이 형성된 영역을 노출시키는 제 1 감광막 패턴(450)을 형성한다. Next, a first photosensitive film pattern 450 is formed to expose a region where the light blocking pattern 444a in the first direction is formed.

그 다음, 제 1 감광막 패턴(450)을 마스크로 위상 지연층(430)를 식각하여 λ/4 두께를 갖도록 한 후 제 1 감광막 패턴(450)을 제거한다. Next, the phase retardation layer 430 is etched using the first photoresist pattern 450 as a mask to have a thickness of λ / 4, and then the first photoresist pattern 450 is removed.

도 4c 및 도 4d를 참조하면, 제 2 방향의 차광 패턴(444b)이 형성된 영역을 노출시키는 제 2 감광막 패턴(455)을 형성한다. 4C and 4D, a second photosensitive film pattern 455 is formed to expose a region where the light blocking pattern 444b in the second direction is formed.

다음에, 제 2 감광막 패턴(455)을 마스크로 위상 지연층(430)을 식각하여 3λ/4 두께를 갖도록 한다.Next, the phase retardation layer 430 is etched using the second photoresist pattern 455 as a mask to have a thickness of 3λ / 4.

그 다음, 제 2 감광막 패턴(455)을 제거하여 패턴의 방향에 따라 위상 지연층(430)의 두께를 다르게 하여 임의의 타원 방향을 갖는 편광을 얻을 수 있다.Next, the second photoresist pattern 455 may be removed to vary the thickness of the phase retardation layer 430 according to the direction of the pattern, thereby obtaining polarized light having an arbitrary elliptic direction.

도 5는 본 발명에 따른 노광 마스크를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing an exposure mask according to the present invention.

도 5를 참조하면, 위상 지연층(530)은 노광 마스크에 구비된 제 1 방향의 차광 패턴(544a) 및 제 2 방향의 차광 패턴(544b)의 영역에 따라 그 두께가 다르게 형성된 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 5, it can be seen that the phase retardation layer 530 has different thicknesses according to regions of the light blocking pattern 544a in the first direction and the light blocking pattern 544b in the second direction. .

여기서, 조명계가 원편광을 노광 광원으로 사용하고, λ/4 두께를 갖는 영역 의 위상 지연층(530)을 통과하는 경우, 제 1 방향의 차광 패턴(544a)에 나란한 선편광을 얻을 수 있다. Here, when the illumination system uses circularly polarized light as the exposure light source and passes through the phase retardation layer 530 in a region having a thickness of λ / 4, linearly polarized light parallel to the light shielding pattern 544a in the first direction can be obtained.

또한, 3λ/4 두께를 갖는 영역의 위상 지연층(530)을 통과하는 경우, λ/4 두께를 갖는 영역의 위상 지연층(530)을 통과하여 얻은 선편광과 수직하며, 제 2 방향의 차광 패턴(544b)에 나란한 선평광을 얻을 수 있다. In addition, when passing through the phase retardation layer 530 in the region having a thickness of 3λ / 4, it is perpendicular to the linearly polarized light obtained by passing through the phase retardation layer 530 in the region having a thickness of λ / 4, and the light blocking pattern in the second direction is performed. Line light parallel to 544b can be obtained.

따라서, 위상 지연층(530)은 노광 마스크(540)에 구비된 차광 패턴(544a, 544b)의 영역에 따라 다른 편광 방향을 갖는 편광 광원을 이용하여 노광이 가능해 패턴별로 노광 공정 마진을 극대화할 수 있다.Accordingly, the phase delay layer 530 may be exposed using a polarization light source having different polarization directions depending on the areas of the light shielding patterns 544a and 544b provided in the exposure mask 540, thereby maximizing the exposure process margin for each pattern. have.

본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 마스크를 이용한 반도체 소자의 제조 방법은 다음과 같다. 노광 마스크에서 노광 패턴의 방향에 따라 위상 지연층을 변경한 후, 편광 조명계에서 제공된 편광 방향을 위상 지연층을 통해 변경한다. A method of manufacturing a semiconductor device using an exposure mask according to an embodiment of the present invention is as follows. After the phase retardation layer is changed in accordance with the direction of the exposure pattern in the exposure mask, the polarization direction provided by the polarization illuminator is changed through the phase retardation layer.

이후, 위상 지연층을 통해 변경된 편광 방향을 갖는 노광 광원을 이용하여 노광 마스크에 구비된 노광 패턴을 웨이퍼 상에 전사하여 웨이퍼 상에 원하는 패턴을 형성할 수 있다.Thereafter, the exposure pattern included in the exposure mask may be transferred onto the wafer using an exposure light source having a changed polarization direction through the phase delay layer to form a desired pattern on the wafer.

본 발명은 크롬 패턴의 노광 마스크를 이용한 노광 마스크를 구현하기 위한 것이나, 이는 크롬 패턴의 노광 마스크에 한정되는 것은 아니다. The present invention is intended to implement an exposure mask using an exposure mask of a chrome pattern, but this is not limited to the exposure mask of a chrome pattern.

또한, 상술한 바와 같은 본 발명은 바람직한 실시 예에 따라 기술되어 있으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 제한하기 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.In addition, although the present invention as described above is described according to a preferred embodiment, it should be noted that the above embodiment is for the purpose of description and not limitation.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 노광 마스크, 노광 마스크 제조 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법은 노광 공정에서 다양한 방향의 편광을 사용할 수 있어 노광 공정 마진을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 따라서, 소자의 신뢰성과 수율이 향상되는 효과가 있다.As described above, the exposure mask, the method of manufacturing the exposure mask, and the method of manufacturing the semiconductor device using the same according to the present invention may use polarization in various directions in the exposure process, thereby improving the exposure process margin. Therefore, there is an effect of improving the reliability and yield of the device.

아울러 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions, and substitutions are possible, and that various modifications, additions and substitutions are possible, within the spirit and scope of the appended claims. As shown in Fig.

Claims (9)

투명 기판;Transparent substrates; 상기 투명 기판 배면에 형성되는 차광 패턴; 및A light blocking pattern formed on a rear surface of the transparent substrate; And 상기 투명 기판 상면에 형성되며 영역별로 상이한 두께를 가지고 상기 차광 패턴의 배열 방향에 따라 편광 조명계에서 제공된 기설정된 편광 방향을 변경하는 위상 지연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 마스크.And a phase retardation layer formed on an upper surface of the transparent substrate and having a different thickness for each region and changing a predetermined polarization direction provided from a polarization illuminator according to an arrangement direction of the light shielding pattern. 삭제delete 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 3 was abandoned when the setup registration fee was paid. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차광 패턴은 라인 형태인 것을 특징으로 하는 노광 마스크.The light blocking pattern has a line shape. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 4 was abandoned when the registration fee was paid. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위상 지연층은 상기 차광 패턴의 주기 방향에 수직으로 변경하는 것을 특징으로 하는 노광 마스크.And the phase retardation layer is changed perpendicular to the periodic direction of the light shielding pattern. 제 1 방향을 장축으로 하는 제 1 차광 패턴 및 제 2 방향을 장축으로 하는 제 2 차광 패턴이 구비된 투명 기판 상부에 위상 지연층을 형성하는 단계;Forming a phase retardation layer on the transparent substrate, the first light blocking pattern having the first direction having a long axis and the second light blocking pattern having the second direction having a long axis; 상기 제 1 차광 패턴이 구비된 영역의 상기 위상 지연층을 일부 식각하는 단계; 및Partially etching the phase retardation layer in the region provided with the first light blocking pattern; And 상기 제 2 차광 패턴이 구비된 영역의 상기 위상 지연층을 일부 식각하되, 상기 제 1 차광 패턴이 구비된 영역의 상기 위상 지연층과 두께가 상이하도록 하는 단계Partially etching the phase retardation layer in the region with the second light blocking pattern, but having a thickness different from that of the phase retardation layer in the region with the first light blocking pattern 를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 마스크 제조 방법.Exposure mask manufacturing method comprising a. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 6 was abandoned when the registration fee was paid. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 1 방향 및 제 2 방향은 서로 수직한 것을 특징으로 하는 노광 마스크 제조 방법.And the first direction and the second direction are perpendicular to each other. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 7 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 위상 지연층은 λ/4 또는 3λ/4의 두께인 것을 특징으로 하는 노광 마스크 제조 방법.And the phase retardation layer has a thickness of λ / 4 or 3λ / 4. 청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 8 was abandoned when the registration fee was paid. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 1 차광 패턴 및 제 2 차광 패턴은 라인 형태인 것을 특징으로 하는 노광 마스크 제조 방법.The first light shielding pattern and the second light shielding pattern is a line mask manufacturing method, characterized in that the form of a line. 편광 조명계를 구비한 노광 장치를 이용한 반도체 소자의 제조 방법에 있어서,In the manufacturing method of the semiconductor element using the exposure apparatus provided with the polarizing illumination system, 노광 마스크의 위상 지연층을 통해 편광 조명계에서 제공된 광의 편광방향을 변경하는 단계; 및Changing the polarization direction of light provided from the polarization illuminator through the phase retardation layer of the exposure mask; And 상기 위상 지연층을 통해 변경된 편광 방향을 갖는 광을 이용하여 상기 노광 마스크에 구비된 패턴을 웨이퍼 상에 전사하는 단계Transferring the pattern provided on the exposure mask onto the wafer using light having a changed polarization direction through the phase retardation layer; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.Method of manufacturing a semiconductor device comprising a.
KR1020070098476A 2007-09-28 2007-09-28 Photo mask, method for manufacturing the photo mask and method for manufacturing the semiconductor device using the same KR101067858B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070098476A KR101067858B1 (en) 2007-09-28 2007-09-28 Photo mask, method for manufacturing the photo mask and method for manufacturing the semiconductor device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070098476A KR101067858B1 (en) 2007-09-28 2007-09-28 Photo mask, method for manufacturing the photo mask and method for manufacturing the semiconductor device using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090032896A KR20090032896A (en) 2009-04-01
KR101067858B1 true KR101067858B1 (en) 2011-09-27

Family

ID=40759616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070098476A KR101067858B1 (en) 2007-09-28 2007-09-28 Photo mask, method for manufacturing the photo mask and method for manufacturing the semiconductor device using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101067858B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0945606A (en) * 1995-07-28 1997-02-14 Nec Kyushu Ltd Manufacture of semiconductor device
KR20080084420A (en) * 2007-03-16 2008-09-19 주식회사 하이닉스반도체 Photo apparatus and semiconductor device using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0945606A (en) * 1995-07-28 1997-02-14 Nec Kyushu Ltd Manufacture of semiconductor device
KR20080084420A (en) * 2007-03-16 2008-09-19 주식회사 하이닉스반도체 Photo apparatus and semiconductor device using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090032896A (en) 2009-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100613461B1 (en) Double exposure method using double exposure technique and photomask for the exposure method
US7537870B2 (en) Lithography process optimization and system
KR100604941B1 (en) Photomask for modified illumination, method for fabricating the same and method for using the same
JP4613364B2 (en) Resist pattern formation method
US7824843B2 (en) Pattern forming method, electronic device manufacturing method and electronic device
US7843523B2 (en) Thin film transistor, integrated circuit, liquid crystal display, method of producing thin film transistor, and method of exposure using attenuated type mask
JP2002287326A (en) Phase shifting mask for manufacturing semiconductor device and method for manufacturing the mask
CN102073224A (en) Pattern formation method using levenson-type mask and method of manufacturing levenson-type mask
KR101067858B1 (en) Photo mask, method for manufacturing the photo mask and method for manufacturing the semiconductor device using the same
JP2798796B2 (en) Pattern formation method
US6670646B2 (en) Mask and method for patterning a semiconductor wafer
KR101087798B1 (en) Photo mask, method for manufacturing the photo mask and method for manufacturing the semiconductor device using the same
KR20080084420A (en) Photo apparatus and semiconductor device using the same
KR20060129403A (en) Process for fabricating semiconductor device and method for generating mask pattern data
KR100811270B1 (en) Method for performing patterns using single mask
US20060050389A1 (en) Polarizing reticle
JP2004233401A (en) Photomask, photomask fabrication method and exposing method
US7807319B2 (en) Photomask including contrast enhancement layer and method of making same
KR20110031558A (en) Manufacturing method of a phase shift mask for preventing the bridge between patterns on the wafer
JP2000082650A (en) Projection exposure method
KR0126878B1 (en) Half tone mask fabrication method using cr mask
US9733574B2 (en) Multiple phase-shift photomask and semiconductor manufacturing method
KR20090044580A (en) Lithography method and method for fabricaing semiconductor device using the same
KR100419971B1 (en) Mask for forming pattern in fabricating semiconductor device and fabricating method thereof
KR20080062762A (en) Photo mask having two side patterns and method for fabricating the same

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
LAPS Lapse due to unpaid annual fee