KR102206114B1

KR102206114B1 - Blank mask and photomask for depressing a heat absorption

Info

Publication number: KR102206114B1
Application number: KR1020140073127A
Authority: KR
Inventors: 하태중
Original assignee: 에스케이하이닉스 주식회사
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2021-01-22
Also published as: KR20150094476A; TWI681251B; TW201531795A

Abstract

블랭크 마스크는, 투광기판과, 투광기판 위에 배치되는 고반사물질층과, 고반사물질층 위에 배치되는 전사패턴층을 포함한다. 고반사물질층은 투광기판을 투과하는 광을 일정 비율로 반사시키며, 이에 따라 포토리소그라피 공정시 투광기판을 투과하는 광이 전사패턴층으로 흡수되는 비율이 감소되어 전사패턴층의 열 상승을 억제시킬 수 있다.The blank mask includes a light-transmitting substrate, a highly reflective material layer disposed on the light-transmitting substrate, and a transfer pattern layer disposed on the highly reflective material layer. The highly reflective material layer reflects the light passing through the light-transmitting substrate at a certain ratio, and accordingly, the ratio of the light passing through the light-transmitting substrate during the photolithography process is reduced to the transfer pattern layer, thereby suppressing the heat rise of the transfer pattern layer. I can.

Description

Blank mask and photomask for depressing a heat absorption}

본 출원은 포토마스크에 관한 것으로서, 특히 포토리소그라피 과정에서의 열흡수를 억제할 수 있는 블랭크 마스크 및 포토마스크에 관한 것이다.The present application relates to a photomask, and in particular, to a blank mask and a photomask capable of suppressing heat absorption in a photolithography process.

일반적으로 반도체소자는 반도체기판 위에 패턴들이 배치되는 구조로 이루어진다. 반도체기판 위에서 능동 또는 수동소자들을 구현하기 위해 형성되는 패턴들은 포토리소그라피(photolithography) 공정 및 식각공정을 통해 만들어진다. 이 중 포토리소그라피 공정은 포토레지스트층패턴을 형성하는 공정으로서, 구체적으로 패턴을 만들고자 하는 대상막 위에 포토레지스트층을 형성하고, 포토마스크를 이용한 노광 및 현상액을 이용한 현상공정을 수행함으로써 포토레지스트층패턴을 형성하는 공정이다. 이 포토레지스트층패턴은 대상막을 패터닝하기 위한 식각마스크층으로 사용될 수 있다. 이와 같이 포토리소그라피 공정에 사용되는 포토마스크는, 웨이퍼상에 패턴들을 전사시키기 위한 도구로서, 통상적으로 투광기판 위에 전사하고자 하는 전사패턴들이 배치되는 구조로 이루어진다.In general, a semiconductor device has a structure in which patterns are disposed on a semiconductor substrate. Patterns formed on a semiconductor substrate to implement active or passive devices are made through a photolithography process and an etching process. Among them, the photolithography process is a process of forming a photoresist layer pattern. Specifically, a photoresist layer is formed on the target film to be patterned, and exposure using a photomask and a developing process using a developer are performed. It is a process of forming. This photoresist layer pattern can be used as an etching mask layer for patterning the target film. The photomask used in the photolithography process as described above is a tool for transferring patterns onto a wafer, and has a structure in which transfer patterns to be transferred are disposed on a light-transmitting substrate.

본 출원이 해결하고자 하는 과제는, 포토리소그라피 과정에서 조사되는 광이 투광기판 위의 패턴들에 의해 흡수됨으로써 발생되는 열에 의한 온도 상승을 억제할 수 있도록 하는 블랭크 마스크 및 포토마스크를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present application is to provide a blank mask and a photomask capable of suppressing an increase in temperature due to heat generated when light irradiated in a photolithography process is absorbed by patterns on a light transmitting substrate.

본 개시의 일 예에 따른 블랭크 마스크는, 투광기판과, 투광기판 위에 배치되는 고반사물질층과, 고반사물질층 위에 배치되는 광차단층을 포함한다.A blank mask according to an example of the present disclosure includes a light-transmitting substrate, a highly reflective material layer disposed on the light-transmitting substrate, and a light blocking layer disposed on the highly reflective material layer.

본 개시의 다른 예에 따른 블랭크 마스크는, 투광기판과, 그리고 투광기판 위에 배치되며 조사되는 광량의 20% 내지 90%를 반사시키는 재질로 이루어지는 광차단층을 포함한다.A blank mask according to another example of the present disclosure includes a light-transmitting substrate, and a light blocking layer disposed on the light-transmitting substrate and made of a material that reflects 20% to 90% of the amount of irradiated light.

본 개시의 일 예에 따른 포토마스크는, 투광기판과, 투광기판 위에서 투광기판의 광투과영역을 노출시키도록 배치되는 고반사물질층패턴과, 그리고 고반사물질층 위에 배치되는 광차단층패턴을 포함한다.A photomask according to an example of the present disclosure includes a light-transmitting substrate, a highly reflective material layer pattern disposed on the light-transmitting substrate to expose a light-transmitting area of the light-transmitting material layer, and a light blocking layer pattern disposed on the highly reflective material layer do.

본 개시의 다른 예에 따른 포토마스크는, 투광기판과, 그리고 투광기판 위에 배치되어 포토리소그라피 공정에 의해 웨이퍼로 전사되되, 투광기판을 통해 조사되는 광량의 20% 내지 90%를 반사시키는 재질로 이루어지는 광차단층패턴을 포함한다.A photomask according to another example of the present disclosure is made of a light-transmitting substrate, and a material that is disposed on the light-transmitting substrate and transferred to a wafer by a photolithography process, and reflects 20% to 90% of the amount of light irradiated through the light-transmitting substrate. It includes a light blocking layer pattern.

본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크는, 투광기판과, 투광기판 위에 배치되는 상대적으로 두꺼운 제1 광차단층패턴 및 상대적으로 얇은 제2 광차단층패턴으로 이루어지는 광차단층패턴을 포함하며, 제1 광차단층패턴 및 제2 광차단층패턴은 모두 포토리소그라피 공정에 의해 웨이퍼로 전사된다.A photomask according to another example of the present disclosure includes a light-transmitting substrate, a light-blocking layer pattern comprising a relatively thick first light-blocking layer pattern and a relatively thin second light-blocking layer pattern disposed on the light-transmitting substrate, and a first light difference Both the single layer pattern and the second light blocking layer pattern are transferred to the wafer by a photolithography process.

본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크는, 투광기판과, 그리고 투광기판 위에 배치되며 내부에서 상기 투광기판을 노출시키는 트랜치 세그먼트들을 갖는 광차단층패턴을 포함한다.A photomask according to another example of the present disclosure includes a light-transmitting substrate, and a light blocking layer pattern having trench segments disposed on the light-transmitting substrate and exposing the light-transmitting substrate therein.

본 개시의 여러 예들에 따른 블랭크 마스크 및 포토마스크에 따르면, 포토리소그라피 과정에서 투광기판을 투과하여 조사되는 광이 투광기판 위의 패턴들에 의해 흡수됨으로써 발생되는 패턴들 및 투광기판의 온도 상승을 억제할 수 있다는 이점이 제공된다.According to the blank mask and photomask according to various examples of the present disclosure, patterns generated when light transmitted through the transparent substrate and irradiated through the photolithography process is absorbed by the patterns on the transparent substrate, and the temperature increase of the transparent substrate is suppressed. The advantage is that you can do it.

도 1은 본 개시의 일 예에 따른 블랭크 마스크를 나타내 보인 단면도이다.
도 2는 본 개시의 다른 예에 따른 블랭크 마스크를 나타내 보인 단면도이다.
도 3은 본 개시의 또 다른 예에 따른 블랭크 마스크를 나타내 보인 단면도이다.
도 4는 본 개시의 또 다른 예에 따른 블랭크 마스크를 나타내 보인 단면도이다.
도 5는 본 개시의 또 다른 예에 따른 블랭크 마스크를 나타내 보인 단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 단면도이다.
도 7은 본 개시의 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 단면도이다.
도 8은 본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 단면도이다.
도 9는 본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 단면도이다.
도 10은 본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 단면도이다.
도 11은 본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 평면도이다.
도 12는 도 11의 선 I-I'를 따라 절단하여 나타내 보인 단면도이다.
도 13은 도 11 및 도 12의 포토마스크를 사용하여 노광을 수행하는 경우의 광 흡수량을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다.
도 14는 도 11 및 도 12의 포토마스크를 사용한 포토리소그라피 공정을 수행하여 형성된 포토레지스트층패턴을 나타내 보인 평면도이다.
도 15는 도 14의 선 II-II'를 따라 절단하여 나타내 보인 단면도이다.
도 16은 본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 평면도이다.
도 17은 도 16의 선 III-III'를 따라 절단하여 나타내 보인 단면도이다.
도 18은 도 16 및 도 17의 포토마스크를 사용하여 노광을 수행하는 경우의 광 흡수량을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다.
도 19는 본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 평면도이다.
도 20은 도 19의 선 IV-IV'를 따라 절단하여 나타내 보인 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a blank mask according to an example of the present disclosure.
2 is a cross-sectional view showing a blank mask according to another example of the present disclosure.
3 is a cross-sectional view illustrating a blank mask according to another example of the present disclosure.
4 is a cross-sectional view showing a blank mask according to another example of the present disclosure.
5 is a cross-sectional view illustrating a blank mask according to another example of the present disclosure.
6 is a cross-sectional view showing a photomask according to an example of the present disclosure.
7 is a cross-sectional view showing a photomask according to another example of the present disclosure.
8 is a cross-sectional view showing a photomask according to another example of the present disclosure.
9 is a cross-sectional view showing a photomask according to another example of the present disclosure.
10 is a cross-sectional view showing a photomask according to another example of the present disclosure.
11 is a plan view showing a photomask according to another example of the present disclosure.
12 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 11.
13 is a diagram illustrating an amount of light absorption when exposure is performed using the photomask of FIGS. 11 and 12.
14 is a plan view showing a photoresist layer pattern formed by performing a photolithography process using the photomask of FIGS. 11 and 12.
15 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 14.
16 is a plan view showing a photomask according to another example of the present disclosure.
FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line III-III' of FIG. 16.
18 is a diagram illustrating an amount of light absorption when exposure is performed using the photomask of FIGS. 16 and 17.
19 is a plan view showing a photomask according to another example of the present disclosure.
FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line IV-IV' of FIG. 19.

포토리소그라피 공정 과정에서 특정 파장의 광이 포토마스크를 통해 웨이퍼상의 포토레지스트층으로 조사된다. 이때 포토마스크의 광차단영역, 즉 광차단패턴이 배치되는 영역에서는 웨이퍼상으로의 광 조사가 실질적으로 차단되며, 투광영역을 투과하는 광만이 선택적으로 웨이퍼상에 조사된다. 이 과정에서 조사되는 광 에너지의 상당량이 광차단패턴에 의해 흡수되며, 이는 광차단패턴 내에 열을 발생시키는 원인으로 작용한다. 이와 같은 열은 투광기판으로 전달되고, 그 결과 투광기판이 온도 상승으로 인해 팽창되는 현상이 발생될 수 있다. 이와 같은 투광기판의 팽창에 의해 포토마스크의 패턴의 위치정밀도 오차가 발생되고, 이로 인해 웨이퍼와 포토마스크 사이의 오버레이가 정확하게 확보되지 못할 수 있다. 본 출원의 여러 예들에서는 포토리소그라피 공정 과정에서 조사되는 광이 전사패턴으로 흡수되는 현상이 억제되도록 할 수 있는 블랭크 마스크 및 포토마스크를 제공한다. 전사패턴에서의 광 에너지의 흡수가 억제됨에 따라, 포토리소그라피 과정에서 광 에너지 흡수에 의한 전사패턴 및 투광기판의 온도 상승이 억제될 수 있다.During the photolithography process, light of a specific wavelength is irradiated to the photoresist layer on the wafer through a photomask. At this time, in the light blocking region of the photomask, that is, in the region where the light blocking pattern is disposed, light irradiation onto the wafer is substantially blocked, and only light passing through the light transmitting region is selectively irradiated onto the wafer. In this process, a significant amount of light energy irradiated is absorbed by the light blocking pattern, which acts as a cause of generating heat in the light blocking pattern. Such heat is transferred to the transparent substrate, and as a result, a phenomenon in which the transparent substrate expands due to an increase in temperature may occur. Due to the expansion of the light-transmitting substrate, an error in the positional accuracy of the pattern of the photomask may occur, and thus, an overlay between the wafer and the photomask may not be accurately secured. Various examples of the present application provide a blank mask and a photomask capable of suppressing a phenomenon in which light irradiated during a photolithography process is absorbed by a transfer pattern. As absorption of light energy in the transfer pattern is suppressed, an increase in temperature of the transfer pattern and the light-transmitting substrate due to absorption of light energy in the photolithography process can be suppressed.

본 출원의 예의 기재에서 "제1" 및 "제2"와 같은 기재는 부재를 구분하기 위한 것이며, 부재 자체를 한정하거나 특정한 순서를 의미하는 것으로 사용된 것은 아니다. 또한, 어느 부재의 "상"에 위치하거나 "상부", "하부", 또는 "측면"에 위치한다는 기재는 상대적인 위치 관계를 의미하는 것이지 그 부재에 직접 접촉하거나 또는 사이 계면에 다른 부재가 더 도입되는 특정한 경우를 한정하는 것은 아니다. 또한, 어느 한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어 있다"거나 "접속되어 있다"의 기재는, 다른 구성 요소에 전기적 또는 기계적으로 직접 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수 있으며, 또는, 중간에 다른 별도의 구성 요소들이 개재되어 연결 관계 또는 접속 관계를 구성할 수도 있다.In the description of the examples of the present application, descriptions such as "first" and "second" are for distinguishing members, and are not used to limit the members themselves or to mean a specific order. In addition, the description that it is located on the "top" of a member or is located on the "top", "bottom", or "side" of a member means a relative positional relationship, and other members are introduced into the interface directly or in contact with the member. It is not intended to limit the specific case. In addition, the description of "connected" or "connected" to another component may be directly connected to or connected to another component electrically or mechanically, or Separate components may be interposed to form a connection relationship or a connection relationship.

도 1은 본 개시의 일 예에 따른 블랭크 마스크를 나타내 보인 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 예에 따른 블랭크 마스크(110)는, 투광기판(111) 위에 고반사물질층(112), 광차단층(113), 및 포토레지스트층(114)이 적층되는 구조를 갖는다. 다른 예에서 포토레지스트층(114)은 생략될 수도 있다. 투광기판(111)은 광을 투과하는 재질, 예컨대 쿼츠(quartz)로 이루어질 수 있다. 고반사물질층(112)은 실리콘(Si), 몰리브데늄(Mo), 탄탈륨(Ta), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 플래티넘(Pt), 류테늄(Ru), 크롬(Cr), 스태늄(Sn) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 또한 고반사물질층(112)은 산소(O) 및 질소(N) 중 어느 하나의 성분을 추가로 포함할 수도 있다. 이와 같은 고반사물질층(112)은 광에 대한 20% 내지 90%의 반사율을 갖는다. 고반사물질층(112)의 반사율은 고반사물질층(112)을 구성하는 물질들의 조성비를 조정함으로써 적절하게 조절될 수 있다. 고반사물질층(112)은 광차단층(113)의 두께보다 작은 두께를 가질 수 있지만, 경우에 따라서 광차단층(113)과 동일하거나 더 큰 두께를 가질 수도 있다. 광차단층(113)은 광차단물질층, 예컨대 크롬(Cr)층으로 이루어질 수 있다.1 is a cross-sectional view showing a blank mask according to an example of the present disclosure. Referring to FIG. 1, the blank mask 110 according to this example has a structure in which a highly reflective material layer 112, a light blocking layer 113, and a photoresist layer 114 are stacked on a light-transmitting substrate 111. . In another example, the photoresist layer 114 may be omitted. The light-transmitting substrate 111 may be made of a material that transmits light, for example, quartz. The highly reflective material layer 112 is silicon (Si), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), zirconium (Zr), aluminum (Al), titanium (Ti), platinum (Pt), ruthenium (Ru) , It may be made of a material containing at least one of chromium (Cr), and titanium (Sn). In addition, the highly reflective material layer 112 may additionally include any one of oxygen (O) and nitrogen (N). The highly reflective material layer 112 has a reflectance of 20% to 90% for light. The reflectivity of the highly reflective material layer 112 may be appropriately adjusted by adjusting the composition ratio of materials constituting the highly reflective material layer 112. The highly reflective material layer 112 may have a thickness smaller than that of the light blocking layer 113, but may have the same or greater thickness as the light blocking layer 113 in some cases. The light blocking layer 113 may be formed of a light blocking material layer, for example, a chromium (Cr) layer.

도 2는 본 개시의 다른 예에 따른 블랭크 마스크를 나타내 보인 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 예에 따른 블랭크 마스크(120)는, 투광기판(121) 위에 고반사물질층(122), 광차단층(123), 및 포토레지스트층(124)이 적층되는 구조를 갖는다. 다른 예에서 포토레지스트층(124)은 생략될 수도 있다. 투광기판(121)은 광을 투과하는 재질, 예컨대 쿼츠(quartz)로 이루어질 수 있다. 고반사물질층(122)은 다층 구조로 이루어질 수 있다. 본 예에서 고반사물질층(122)은 제1 층(122a) 및 제2 층(122b)이 교대로 배치되는 구조로 이루어질 수 있다. 일 예에서 제1 층(122a) 및 제2 층(122b)은 각각 몰리브데늄(Mo)층 및 실리콘(Si)층일 수 있다. 다른 예에서 제1 층(122a) 및 제2 층(122b)은, 각각 루테늄(Ru)층 및 실리콘(Si)층, 몰리브데늄(Mo)층 및 베릴륨(Be)층, 또는 실리콘(Si)층 및 나이오븀(Nb)층일 수도 있다. 고반사물질층(122)은 광에 대한 20% 내지 90%의 반사율을 갖는다. 고반사물질층(122)의 반사율은 고반사물질층(122)을 구성하는 제1 층(122a) 및 제2 층(122b)의 두께 및 적층 횟수를 조정함으로써 적절하게 조절될 수 있다. 고반사물질층(122)은 광차단층(123)의 두께보다 작은 두께를 가질 수 있지만, 경우에 따라서 광차단층(123)과 동일하거나 더 큰 두께를 가질 수도 있다. 광차단층(123)은 광차단물질층, 예컨대 크롬(Cr)층으로 이루어질 수 있다.2 is a cross-sectional view showing a blank mask according to another example of the present disclosure. Referring to FIG. 2, the blank mask 120 according to this example has a structure in which a highly reflective material layer 122, a light blocking layer 123, and a photoresist layer 124 are stacked on a light-transmitting substrate 121. . In another example, the photoresist layer 124 may be omitted. The light-transmitting substrate 121 may be made of a material that transmits light, for example, quartz. The highly reflective material layer 122 may have a multilayer structure. In this example, the highly reflective material layer 122 may have a structure in which the first layer 122a and the second layer 122b are alternately disposed. In one example, the first layer 122a and the second layer 122b may be a molybdenum (Mo) layer and a silicon (Si) layer, respectively. In another example, the first layer 122a and the second layer 122b are, respectively, a ruthenium (Ru) layer and a silicon (Si) layer, a molybdenum (Mo) layer and a beryllium (Be) layer, or a silicon (Si) layer. It may be a layer and a niobium (Nb) layer. The highly reflective material layer 122 has a reflectance of 20% to 90% of light. The reflectivity of the highly reflective material layer 122 may be appropriately adjusted by adjusting the thickness and the number of stacking of the first layer 122a and the second layer 122b constituting the highly reflective material layer 122. The highly reflective material layer 122 may have a thickness smaller than that of the light blocking layer 123, but may have a thickness equal to or greater than the light blocking layer 123 in some cases. The light blocking layer 123 may be formed of a light blocking material layer, for example, a chromium (Cr) layer.

도 3은 본 개시의 또 다른 예에 따른 블랭크 마스크를 나타내 보인 단면도이다. 도 3을 참조하면, 본 예에 따른 블랭크 마스크(130)는, 투광기판(131) 위에 고반사물질층(132), 위상반전층(133-1), 광차단층(133-2), 및 포토레지스트층(134)이 적층되는 구조를 갖는다. 다른 예에서 포토레지스트층(134)은 생략될 수도 있다. 투광기판(131)은 광을 투과하는 재질, 예컨대 쿼츠(quartz)로 이루어질 수 있다. 고반사물질층(132)은 실리콘(Si), 몰리브데늄(Mo), 탄탈륨(Ta), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 플래티넘(Pt), 류테늄(Ru), 크롬(Cr), 스태늄(Sn) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 또한 고반사물질층(132)은 산소(O) 및 질소(N) 중 적어도 어느 하나의 성분을 추가로 포함할 수도 있다. 이와 같은 고반사물질층(132)은 광에 대한 20% 내지 90%의 반사율을 갖는다. 고반사물질층(132)의 반사율은 고반사물질층(132)을 구성하는 물질들의 조성비를 조정함으로써 적절하게 조절될 수 있다. 고반사물질층(132)은 위상반전층(133-1)의 두께보다 작은 두께를 가질 수 있지만, 경우에 따라서 위상반전층(133-1)보다 동일하거나 더 큰 두께를 가질 수도 있다. 일 예에서 위상반전층(133-1)은 몰리브데늄실리콘(MoSi)와 같은 위상반전물질로 이루어질 수 있다. 다른 예에서 위상반전층(133-1)은 몰리브데늄실리콘나이트라이드(MoSiN)나 실리콘옥사이드(SiO2)로 이루어질 수도 있다. 고반사물질층(132) 및 위상반전층(133-1)의 적층 구조는 50% 이하의 투과율, 예컨대 대략 6%의 투과율과 150도 내지 250도의 위상반전율을 가질 수 있다. 광차단층(133-2)은 크롬(Cr)과 같은 광차단물질로 이루어질 수 있다.3 is a cross-sectional view illustrating a blank mask according to another example of the present disclosure. Referring to FIG. 3, the blank mask 130 according to the present example includes a high reflective material layer 132, a phase inversion layer 133-1, a light blocking layer 133-2, and a photo on the light transmitting substrate 131. It has a structure in which the resist layer 134 is stacked. In another example, the photoresist layer 134 may be omitted. The light-transmitting substrate 131 may be made of a material that transmits light, for example, quartz. The highly reflective material layer 132 is silicon (Si), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), zirconium (Zr), aluminum (Al), titanium (Ti), platinum (Pt), ruthenium (Ru) , It may be made of a material containing at least one of chromium (Cr), and titanium (Sn). In addition, the highly reflective material layer 132 may additionally include at least one of oxygen (O) and nitrogen (N). The highly reflective material layer 132 has a reflectance of 20% to 90% of light. The reflectivity of the highly reflective material layer 132 may be appropriately adjusted by adjusting the composition ratio of materials constituting the highly reflective material layer 132. The highly reflective material layer 132 may have a thickness smaller than that of the phase inversion layer 133-1, but may have a thickness equal to or greater than that of the phase inversion layer 133-1 in some cases. In one example, the phase inversion layer 133-1 may be made of a phase inversion material such as molybdenum silicon (MoSi). In another example, the phase inversion layer 133-1 may be formed of molybdenum silicon nitride (MoSiN) or silicon oxide (SiO2). The stacked structure of the high reflective material layer 132 and the phase shift layer 133-1 may have a transmittance of 50% or less, for example, a transmittance of approximately 6% and a phase inversion of 150 to 250 degrees. The light blocking layer 133-2 may be made of a light blocking material such as chromium (Cr).

도 4는 본 개시의 또 다른 예에 따른 블랭크 마스크를 나타내 보인 단면도이다. 도 4를 참조하면, 본 예에 따른 블랭크 마스크(140)는, 투광기판(141) 위에 고반사물질층(142), 위상반전층(143-1), 광차단층(143-2), 및 포토레지스트층(144)이 적층되는 구조를 갖는다. 다른 예에서 포토레지스트층(144)은 생략될 수도 있다. 투광기판(141)은 광을 투과하는 재질, 예컨대 쿼츠(quartz)로 이루어질 수 있다. 고반사물질층(142)은 다층 구조로 이루어질 수 있다. 본 예에서 고반사물질층(142)은 제1 층(142a) 및 제2 층(142b)이 교대로 배치되는 구조로 이루어질 수 있다. 일 예에서 제1 층(142a) 및 제2 층(142b)은 각각 몰리브데늄(Mo)층 및 실리콘(Si)층일 수 있다. 다른 예에서 제1 층(142a) 및 제2 층(142b)은, 각각 루테늄(Ru)층 및 실리콘(Si)층, 몰리브데늄(Mo)층 및 베릴륨(Be)층, 또는 실리콘(Si)층 및 나이오븀(Nb)층일 수도 있다. 이와 같은 고반사물질층(142)은 광에 대한 20% 내지 90%의 반사율을 갖는다. 고반사물질층(142)의 반사율은 고반사물질층(142)을 구성하는 제1 층(142a) 및 제2 층(142b)의 두께 및 적층 횟수를 조정함으로써 적절하게 조절될 수 있다. 고반사물질층(142)은 위상반전층(143-1)의 두께보다 작은 두께를 가질 수 있지만, 경우에 따라서 위상반전층(143-1)과 동일하거나 더 큰 두께를 가질 수도 있다. 일 예에서 위상반전층(143-1)은 몰리브데늄실리콘(MoSi)와 같은 위상반전물질로 이루어질 수 있다. 다른 예에서 위상반전층(143-1)은 몰리브데늄실리콘나이트라이드(MoSiN), 실리콘옥사이드(SiO2)로 이루어질 수도 있다. 고반사물질층(142) 및 위상반전층(143-1)의 적층구조는 50% 이하의 투과율, 예컨대 대략 6%의 투과율과 150도 내지 250도의 위상반전율을 가질 수 있다. 광차단층(143-2)은 크롬(Cr)과 같은 광차단물질로 이루어질 수 있다.4 is a cross-sectional view showing a blank mask according to another example of the present disclosure. Referring to FIG. 4, the blank mask 140 according to the present example includes a high reflective material layer 142, a phase inversion layer 143-1, a light blocking layer 143-2, and a photo on the light transmitting substrate 141. It has a structure in which the resist layers 144 are stacked. In another example, the photoresist layer 144 may be omitted. The light-transmitting substrate 141 may be made of a material that transmits light, for example, quartz. The highly reflective material layer 142 may have a multilayer structure. In this example, the highly reflective material layer 142 may have a structure in which the first layers 142a and the second layers 142b are alternately disposed. In one example, the first layer 142a and the second layer 142b may be a molybdenum (Mo) layer and a silicon (Si) layer, respectively. In another example, the first layer 142a and the second layer 142b are, respectively, a ruthenium (Ru) layer and a silicon (Si) layer, a molybdenum (Mo) layer and a beryllium (Be) layer, or a silicon (Si) layer. It may be a layer and a niobium (Nb) layer. The highly reflective material layer 142 has a reflectance of 20% to 90% of light. The reflectance of the highly reflective material layer 142 may be appropriately adjusted by adjusting the thickness and the number of stacking of the first layer 142a and the second layer 142b constituting the highly reflective material layer 142. The highly reflective material layer 142 may have a thickness smaller than that of the phase inversion layer 143-1, but may have a thickness equal to or greater than that of the phase inversion layer 143-1 in some cases. In one example, the phase inversion layer 143-1 may be made of a phase inversion material such as molybdenum silicon (MoSi). In another example, the phase inversion layer 143-1 may be formed of molybdenum silicon nitride (MoSiN) or silicon oxide (SiO2). The stacked structure of the high reflective material layer 142 and the phase shift layer 143-1 may have a transmittance of 50% or less, for example, a transmittance of about 6% and a phase shift of 150 degrees to 250 degrees. The light blocking layer 143-2 may be made of a light blocking material such as chromium (Cr).

도 5는 본 개시의 또 다른 예에 따른 블랭크 마스크를 나타내 보인 단면도이다. 도 5를 참조하면, 본 예에 따른 블랭크 마스크(150)는, 투광기판(151) 위에 광차단층(153), 및 포토레지스트층(154)이 적층되는 구조를 갖는다. 다른 예에서 포토레지스트층(154)은 생략될 수도 있다. 투광기판(151)은 광을 투과하는 재질, 예컨대 쿼츠(quartz)로 이루어질 수 있다. 광차단층(153)은 광을 차단하면서 광에 대한 20% 내지 90%의 반사율을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 일 예에서 광차단층(153)은, 산소(O), 질소(N)와 같은 반사율 조절 성분이 추가된 크롬(Cr)층과 같은 광차단물질층일 수 있다. 도면에 나타내지는 않았지만 광차단층(153)과 투광기판(151) 사이에 위상반전층이 더 배치될 수도 있다. 이 경우 위상반전층도, 몰리브데늄실리콘(MoSi)과 같은 위상반전물질에 산소(O), 질소(N)와 같은 반사율 조절 성분을 적절하게 추가하여 광에 대한 20% 내지 90%의 반사율을 갖도록 할 수 있다.5 is a cross-sectional view illustrating a blank mask according to another example of the present disclosure. Referring to FIG. 5, the blank mask 150 according to the present example has a structure in which a light blocking layer 153 and a photoresist layer 154 are stacked on a light transmitting substrate 151. In another example, the photoresist layer 154 may be omitted. The light-transmitting substrate 151 may be made of a material that transmits light, for example, quartz. The light blocking layer 153 may be made of a material having a reflectance of 20% to 90% of light while blocking light. In one example, the light blocking layer 153 may be a light blocking material layer such as a chromium (Cr) layer to which reflectance control components such as oxygen (O) and nitrogen (N) are added. Although not shown in the drawing, a phase inversion layer may be further disposed between the light blocking layer 153 and the light transmitting substrate 151. In this case, reflectance control components such as oxygen (O) and nitrogen (N) are appropriately added to the phase inversion material such as the phase inversion layer and the phase inversion material such as molybdenum silicon (MoSi) to achieve a reflectance of 20% to 90% for light. You can have it.

도 6은 본 개시의 일 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 단면도이다. 도 6을 참조하면, 본 예에 따른 포토마스크(210)는, 투광기판(211) 위에 배치되는 고반사물질층패턴(212) 및 광차단층패턴(213)을 포함한다. 이와 같은 포토마스크(210)는 도 1을 참조하여 설명한 블랭크 마스크(110)를 원재료로 하여 적절한 패터닝 과정 등을 통해 형성할 수 있다. 포토마스크(210)는 광투과영역(215) 및 광차단영역(216)을 갖는다. 광투과영역(215)에서 투광기판(211) 표면은 노출되고, 광차단영역(216)에서 투광기판(211) 위에는 고반사물질층패턴(212) 및 광차단층패턴(213)이 배치된다. 투광기판(211)은 광투과물질, 예컨대 쿼츠(quartz) 재질로 이루어질 수 있다. 본 예에서 고반사물질층패턴(212) 및 광차단층패턴(213)이 배치되는 광차단영역(216)은 웨이퍼로의 패턴 전사를 위한 메인 패턴들이 배치되는 영역으로 예시하고 있지만, 다른 영역, 예컨대 메인 패턴들이 배치되는 영역을 둘러싸는 프레임영역이나 스크라이브라인을 포함할 수 있다.6 is a cross-sectional view showing a photomask according to an example of the present disclosure. Referring to FIG. 6, the photomask 210 according to the present example includes a highly reflective material layer pattern 212 and a light blocking layer pattern 213 disposed on the light transmitting substrate 211. Such a photomask 210 may be formed by using the blank mask 110 described with reference to FIG. 1 as a raw material through an appropriate patterning process. The photomask 210 has a light transmitting area 215 and a light blocking area 216. The surface of the light-transmitting substrate 211 is exposed in the light-transmitting area 215, and a high reflective material layer pattern 212 and a light-blocking layer pattern 213 are disposed on the light-transmitting substrate 211 in the light-blocking area 216. The light-transmitting substrate 211 may be made of a light-transmitting material, for example, a quartz material. In this example, the light blocking region 216 in which the high reflective material layer pattern 212 and the light blocking layer pattern 213 are disposed is exemplified as a region in which main patterns for pattern transfer to a wafer are disposed, but other regions, for example, It may include a frame area or a scribe line surrounding the area in which the main patterns are arranged.

고반사물질층패턴(212)은, 실리콘(Si), 몰리브데늄(Mo), 탄탈륨(Ta), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 플래티넘(Pt), 류테늄(Ru), 크롬(Cr), 스태늄(Sn) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 또한 고반사물질층패턴(212)은 산소(O) 및 질소(N) 중 적어도 어느 하나의 성분을 추가로 포함할 수도 있다. 이와 같은 고반사물질층패턴(212)은 광에 대한 20% 내지 90%의 반사율을 갖는다. 고반사물질층패턴(212)의 반사율은 고반사물질층패턴(212)을 구성하는 물질들의 조성비를 조정함으로써 적절하게 조절될 수 있다. 고반사물질층패턴(212)은 광차단층패턴(213)의 두께보다 작은 두께를 가질 수 있지만, 경우에 따라서 광차단층패턴(213)과 동일하거나 더 큰 두께를 가질 수도 있다. 광차단층패턴(213)은 광차단물질, 예컨대 크롬(Cr)층패턴으로 이루어질 수 있다.The highly reflective material layer pattern 212 includes silicon (Si), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), zirconium (Zr), aluminum (Al), titanium (Ti), platinum (Pt), and ruthenium ( It may be made of a material including at least one of Ru), chromium (Cr), and titanium (Sn). In addition, the highly reflective material layer pattern 212 may additionally include at least one of oxygen (O) and nitrogen (N). The highly reflective material layer pattern 212 has a reflectance of 20% to 90% with respect to light. The reflectance of the highly reflective material layer pattern 212 may be appropriately adjusted by adjusting the composition ratio of materials constituting the highly reflective material layer pattern 212. The highly reflective material layer pattern 212 may have a thickness smaller than that of the light blocking layer pattern 213, but may have the same or greater thickness as the light blocking layer pattern 213 in some cases. The light blocking layer pattern 213 may be formed of a light blocking material, for example, a chromium (Cr) layer pattern.

본 예에 따른 포토마스크(210)에 있어서, 투광기판(211)을 투과하는 입사되는 광(218) 중 20% 내지 90%의 광이 고반사물질층패턴(212)에 의해 다시 투광기판(211)으로 반사된다. 이에 따라 입사되는 광(218)의 14% 내지 74%가 광차단층패턴(213)으로 흡수된다. 도면에 나타낸 바와 같이, 고반사물질층패턴(212)이 50%의 반사율을 갖고 광차단층패턴(213)이 6%의 투과율을 갖는 경우, 광차단층패턴(213)은 44%의 광만 광차단층패턴(213)으로 흡수되며, 따라서 소량 반사되는 광량과 투과되는 광량 외의 나머지 광량이 모두 광차단층패턴(213)으로 흡수되는 경우에 비하여 포토리소그라피 과정에서 광차단층패턴(213)의 온도 상승을 억제할 수 있다. 다른 예에서 고반사물질층패턴(213)의 재료로서 낮은 열전도율을 갖는 물질을 사용하는 경우, 광차단층패턴(213)의 광량 흡수에 의해 발생되는 열이 투광기판(211)으로 전달되는 정도를 억제시킬 수도 있다.In the photomask 210 according to the present example, 20% to 90% of the incident light 218 passing through the light transmitting substrate 211 is re-transmitted by the highly reflective material layer pattern 212. ). Accordingly, 14% to 74% of the incident light 218 is absorbed by the light blocking layer pattern 213. As shown in the figure, when the highly reflective material layer pattern 212 has a reflectance of 50% and the light blocking layer pattern 213 has a transmittance of 6%, the light blocking layer pattern 213 is only 44% of the light blocking layer pattern. It is absorbed by 213, and therefore, it is possible to suppress the temperature increase of the light blocking layer pattern 213 in the photolithography process compared to the case where all the remaining amount of light other than the amount of reflected light and transmitted light is absorbed by the light blocking layer pattern 213. have. In another example, when a material having a low thermal conductivity is used as the material of the high reflective material layer pattern 213, the degree to which heat generated by absorption of the light amount of the light blocking layer pattern 213 is transmitted to the light-transmitting substrate 211 is suppressed. You can also make it.

도 7은 본 개시의 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 단면도이다. 도 7을 참조하면, 본 예에 따른 포토마스크(220)는, 투광기판(221) 위에 배치되는 고반사물질층패턴(222) 및 광차단층패턴(223)을 포함한다. 이와 같은 포토마스크(220)는 도 2를 참조하여 설명한 블랭크 마스크(120)를 원재료로 하여 적절한 패터닝 과정 등을 통해 형성할 수 있다. 포토마스크(220)은 광투과영역(225) 및 광차단영역(226)을 갖는다. 광투과영역(225)에서 투광기판(221) 표면은 노출되고, 광차단영역(226)에서 투광기판(221) 위에는 고반사물질층패턴(222) 및 광차단층패턴(223)이 배치된다. 투광기판(221)은 광투과물질, 예컨대 쿼츠(quartz) 재질로 이루어질 수 있다. 본 예에서 고반사물질층패턴(222) 및 광차단층패턴(223)이 배치되는 광차단영역(226)은 웨이퍼로의 패턴 전사를 위한 메인 패턴들이 배치되는 영역으로 예시하고 있지만, 다른 영역, 예컨대 메인 패턴들이 배치되는 영역을 둘러싸는 프레임영역이나 스크라이브라인을 포함할 수 있다.7 is a cross-sectional view showing a photomask according to another example of the present disclosure. Referring to FIG. 7, the photomask 220 according to the present example includes a highly reflective material layer pattern 222 and a light blocking layer pattern 223 disposed on the light-transmitting substrate 221. Such a photomask 220 may be formed using the blank mask 120 described with reference to FIG. 2 as a raw material, and through an appropriate patterning process. The photomask 220 has a light transmitting area 225 and a light blocking area 226. The surface of the light-transmitting substrate 221 is exposed in the light-transmitting area 225, and a high reflective material layer pattern 222 and a light-blocking layer pattern 223 are disposed on the light-transmitting substrate 221 in the light-blocking area 226. The light-transmitting substrate 221 may be made of a light-transmitting material, for example, a quartz material. In this example, the light blocking region 226 in which the high reflective material layer pattern 222 and the light blocking layer pattern 223 are disposed is exemplified as a region in which main patterns for pattern transfer to a wafer are disposed, but other regions, for example, It may include a frame area or a scribe line surrounding the area in which the main patterns are arranged.

고반사물질층패턴(222)은, 제1 층패턴(222a) 및 제2 층패턴(222b)이 교대로 배치되는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 일 예에서 제1 층패턴(222a) 및 제2 층패턴(222b)은 각각 몰리브데늄(Mo)층패턴 및 실리콘(Si)층패턴일 수 있다. 다른 예에서 제1 층패턴(222a) 및 제2 층패턴(222b)는, 각각 루테늄(Ru)층패턴 및 실리콘(Si)층패턴, 몰리브데늄(Mo)층패턴 및 베릴륨(Be)층패턴, 또는 실리콘(Si)층패턴 및 나이오븀(Nb)층패턴일 수도 있다. 고반사물질층패턴(222)은 광에 대한 20% 내지 90%의 반사율을 갖는다. 고반사물질층패턴(222)의 반사율은 고반사물질층패턴(222)을 구성하는 제1 층패턴(222a) 및 제2 층패턴(222b)의 두께 및 적층 횟수를 조정함으로써 적절하게 조절될 수 있다. 고반사물질층패턴(222)은 광차단층패턴(223)의 두께보다 작은 두께를 가지만, 경우에 따라서 광차단층패턴(223)과 동일하거나 더 큰 두께를 가질 수도 있다. 광차단층패턴(223)은 광차단물질, 예컨대 크롬(Cr)층패턴으로 이루어질 수 있다.The highly reflective material layer pattern 222 may have a multilayer structure in which the first layer patterns 222a and the second layer patterns 222b are alternately disposed. In one example, the first layer pattern 222a and the second layer pattern 222b may be a molybdenum (Mo) layer pattern and a silicon (Si) layer pattern, respectively. In another example, the first layer pattern 222a and the second layer pattern 222b are, respectively, a ruthenium (Ru) layer pattern and a silicon (Si) layer pattern, a molybdenum (Mo) layer pattern, and a beryllium (Be) layer pattern. , Or a silicon (Si) layer pattern and a niobium (Nb) layer pattern. The highly reflective material layer pattern 222 has a reflectance of 20% to 90% for light. The reflectance of the highly reflective material layer pattern 222 can be appropriately adjusted by adjusting the thickness and the number of stacking of the first layer pattern 222a and the second layer pattern 222b constituting the highly reflective material layer pattern 222. have. The highly reflective material layer pattern 222 has a thickness smaller than that of the light blocking layer pattern 223, but may have a thickness equal to or greater than that of the light blocking layer pattern 223 in some cases. The light blocking layer pattern 223 may be formed of a light blocking material, for example, a chromium (Cr) layer pattern.

본 예에 따른 포토마스크(220)에 있어서, 투광기판(221)을 투과하는 입사되는 광(228) 중 20% 내지 90%의 광이 고반사물질층패턴(222)에 의해 다시 투광기판(221)으로 반사된다. 이에 따라 입사되는 광(228)의 14% 내지 74%가 광차단층패턴(223)으로 흡수된다. 도면에 나타낸 바와 같이, 고반사물질층패턴(222)이 50%의 반사율을 갖고 광차단층패턴(223)이 6%의 투과율을 갖는 경우, 광차단층패턴(223)은 44%의 광만 광차단층패턴(223)으로 흡수되며, 따라서 소량 반사되거나 투과되는 광량 외의 나머지 광량이 모두 광차단층패턴(223)으로 흡수되는 경우에 비하여 포토리소그라피 과정에서 광차단층패턴(223)의 온도 상승을 억제할 수 있다. 다른 예에서 고반사물질층패턴(222)의 재료로서 낮은 열전도율을 갖는 물질을 사용하는 경우, 광차단층패턴(223)의 광량 흡수에 의해 발생되는 열이 투광기판(221)으로 전달되는 정도를 억제시킬 수도 있다.In the photomask 220 according to the present example, 20% to 90% of the incident light 228 passing through the light transmitting substrate 221 is re-transmitted by the highly reflective material layer pattern 222. ). Accordingly, 14% to 74% of the incident light 228 is absorbed by the light blocking layer pattern 223. As shown in the figure, when the highly reflective material layer pattern 222 has a reflectance of 50% and the light blocking layer pattern 223 has a transmittance of 6%, the light blocking layer pattern 223 is only 44% of the light blocking layer pattern. It is absorbed by 223, and thus, it is possible to suppress an increase in temperature of the light blocking layer pattern 223 in the photolithography process compared to the case where all the remaining amount of light other than the amount of light reflected or transmitted by a small amount is absorbed by the light blocking layer pattern 223. In another example, when a material having a low thermal conductivity is used as the material of the high reflective material layer pattern 222, the degree to which heat generated by absorption of the light amount of the light blocking layer pattern 223 is transmitted to the light-transmitting substrate 221 is suppressed. You can also make it.

도 8은 본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 단면도이다. 도 8을 참조하면, 본 예에 따른 포토마스크(230)는 투광기판(231) 위에 배치되는 고반사물질층패턴(232) 및 위상반전층패턴(233-1)을 포함한다. 이와 같은 포토마스크(230)는 도 3을 참조하여 설명한 블랭크 마스크(130)를 원재료로 하여 적절한 패터닝 과정 등을 통해 형성할 수 있다. 포토마스크(230)는 메인패턴영역(230M)과 프레임영역(230F)을 갖는다. 메인패턴영역(230M)은 프레임영역(230F)에 의해 둘러싸인다. 메인패턴영역(230M)은 웨이퍼로의 패턴 전사를 위한 위상반전층패턴(233-1)이 배치되는 영역이며, 프레임영역(230F)은 포토리소그라피 과정에서의 중첩 현상을 억제하기 위해 광이 차단되는 영역이다. 메인패턴영역(230M)은 광투과영역(235) 및 위상반전영역(236)을 갖는다. 광투과영역(235)에서 투광기판(231) 표면은 노출되고, 위상반전영역(236)에서 투광기판(231) 위에는 고반사물질층패턴(232) 및 위상반전층패턴(233-1)이 배치된다. 프레임영역(230F)에서 투광기판(231) 위에는 고반사물질층패턴(232), 위상반전층패턴(233-1), 및 광차단층패턴(233-2)이 배치된다. 투광기판(231)은 광투과물질, 예컨대 쿼츠(quartz) 재질로 이루어질 수 있다. 도면에 나타내지는 않았지만, 메인패턴영역(230M)이 복수개로 배치되는 경우, 메인패턴영역(230M)들은 스크라이브라인에 의해 구분될 수 있다. 이 경우 스크라이브라인에는 프레임영역(230F)에서와 같이 투광기판(231) 위에 고반사물질층패턴(232), 위상반전층패턴(233-1), 및 광차단층패턴(233-2)이 배치된다.8 is a cross-sectional view showing a photomask according to another example of the present disclosure. Referring to FIG. 8, a photomask 230 according to the present example includes a high reflective material layer pattern 232 and a phase inversion layer pattern 233-1 disposed on the light transmitting substrate 231. Such a photomask 230 may be formed by using the blank mask 130 described with reference to FIG. 3 as a raw material through an appropriate patterning process. The photomask 230 has a main pattern area 230M and a frame area 230F. The main pattern area 230M is surrounded by the frame area 230F. The main pattern area 230M is an area in which the phase inversion layer pattern 233-1 for pattern transfer to a wafer is disposed, and the frame area 230F is an area in which light is blocked to suppress an overlap phenomenon in the photolithography process. Area. The main pattern region 230M has a light transmission region 235 and a phase shift region 236. The surface of the light-transmitting substrate 231 is exposed in the light-transmitting region 235, and a highly reflective material layer pattern 232 and a phase inversion layer pattern 233-1 are disposed on the light-transmitting substrate 231 in the phase shift region 236. do. A high reflective material layer pattern 232, a phase inversion layer pattern 233-1, and a light blocking layer pattern 233-2 are disposed on the light transmitting substrate 231 in the frame region 230F. The light-transmitting substrate 231 may be made of a light-transmitting material, for example, a quartz material. Although not shown in the drawing, when a plurality of main pattern areas 230M are arranged, the main pattern areas 230M may be divided by a scribe line. In this case, a highly reflective material layer pattern 232, a phase inversion layer pattern 233-1, and a light blocking layer pattern 233-2 are disposed on the light-transmitting substrate 231 in the scribe line as in the frame region 230F. .

고반사물질층패턴(232)은, 실리콘(Si), 몰리브데늄(Mo), 탄탈륨(Ta), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 플래티넘(Pt), 류테늄(Ru), 크롬(Cr), 스태늄(Sn) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 또한 고반사물질층패턴(232)은 산소(O) 및 질소(N) 중 적어도 어느 하나의 성분을 추가로 포함할 수도 있다. 이와 같은 고반사물질층패턴(232)은 광에 대한 20% 내지 90%의 반사율을 갖는다. 고반사물질층패턴(232)의 반사율은 고반사물질층패턴(232)을 구성하는 물질들의 조성비를 조정함으로써 적절하게 조절될 수 있다. 고반사물질층패턴(232)은 위상반전층패턴(233-1)의 두께보다 작은 두께를 갖지만, 경우에 따라서 위상반전층패턴(233-1)과 동일하거나 더 큰 두께를 가질 수도 있다. 일 예에서 위상반전층패턴(233-1)은 몰리브데늄실리콘(MoSi)과 같은 위상반전물질로 이루어진다. 다른 예에서 위상반전층패턴(233-1)은 몰리브데늄실리콘나이트라이드(MoSiN), 실리콘옥사이드(SiO2)로 이루어질 수도 있다. 고반사물질층패턴(232) 및 위상반전층패턴(233-1)의 적층구조는 50% 이하의 투과율, 예컨대 대략 6%의 투과율과 150도 내지 250도의 위상반전율을 가질 수 있다. 광차단층패턴(233-2)은 크롬(Cr)과 같은 광차단물질로 이루어질 수 있다.The highly reflective material layer pattern 232 includes silicon (Si), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), zirconium (Zr), aluminum (Al), titanium (Ti), platinum (Pt), and ruthenium ( It may be made of a material including at least one of Ru), chromium (Cr), and titanium (Sn). In addition, the highly reflective material layer pattern 232 may additionally include at least one of oxygen (O) and nitrogen (N). The highly reflective material layer pattern 232 has a reflectance of 20% to 90% for light. The reflectance of the highly reflective material layer pattern 232 may be appropriately adjusted by adjusting the composition ratio of materials constituting the highly reflective material layer pattern 232. The high reflective material layer pattern 232 has a thickness smaller than that of the phase inversion layer pattern 233-1, but may have a thickness equal to or greater than that of the phase inversion layer pattern 233-1 in some cases. In one example, the phase inversion layer pattern 233-1 is made of a phase inversion material such as molybdenum silicon (MoSi). In another example, the phase inversion layer pattern 233-1 may be formed of molybdenum silicon nitride (MoSiN) or silicon oxide (SiO2). The stacked structure of the high reflective material layer pattern 232 and the phase shift layer pattern 233-1 may have a transmittance of 50% or less, for example, a transmittance of approximately 6% and a phase inversion of 150 degrees to 250 degrees. The light blocking layer pattern 233-2 may be made of a light blocking material such as chromium (Cr).

본 예에 따른 포토마스크(230)에 있어서, 투광기판(231)을 투과하는 입사되는 광(238) 중 20% 내지 90%의 광이 고반사물질층패턴(232)에 의해 다시 투광기판(231)으로 반사된다. 또한 고반사물질층패턴(232)을 투과하는 광의 일부는 위상반전층패턴(233-1)에 의해 다시 투광기판(231)으로 반사된다. 이에 따라 입사되는 광(238)의 14% 내지 74%보다 적은 양의 광이 위상반전층패턴(233-1)으로 흡수된다. 도면에 나타낸 바와 같이, 고반사물질층패턴(232)이 50%의 반사율을 갖고 위상반전층패턴(233-1)이 6%의 투과율을 갖는 경우, 위상반전층패턴(233-1)의 반사율을 무시하면, 위상반전층패턴(233-1)은 44%의 광만 흡수하며, 따라서 소량 반사되거나 투과되는 광량 외의 나머지 광량이 모두 위상반전층패턴(233-1)으로 흡수되는 경우에 비하여 포토리소그라피 과정에서 위상반전층패턴(233-1)의 온도 상승을 억제할 수 있다. 다른 예에서 고반사물질층패턴(232)의 재료로서 낮은 열전도율을 갖는 물질을 사용하는 경우, 위상반전층패턴(233-1)의 광량 흡수에 의해 발생되는 열이 투광기판(231)으로 전달되는 정도를 억제시킬 수도 있다.In the photomask 230 according to the present example, 20% to 90% of the incident light 238 passing through the transparent substrate 231 is re-transmitted by the highly reflective material layer pattern 232. ). In addition, some of the light passing through the highly reflective material layer pattern 232 is reflected back to the light-transmitting substrate 231 by the phase inversion layer pattern 233-1. Accordingly, less than 14% to 74% of the incident light 238 is absorbed by the phase inversion layer pattern 233-1. As shown in the figure, when the highly reflective material layer pattern 232 has a reflectance of 50% and the phase inversion layer pattern 233-1 has a transmittance of 6%, the reflectance of the phase inversion layer pattern 233-1 If ignored, the phase shift layer pattern 233-1 absorbs only 44% of light, and thus, photolithography compared to the case where all of the remaining amount of light other than the amount of light reflected or transmitted is absorbed by the phase shift layer pattern 233-1. In the process, it is possible to suppress an increase in temperature of the phase inversion layer pattern 233-1. In another example, when a material having a low thermal conductivity is used as the material of the high reflective material layer pattern 232, heat generated by absorption of the amount of light of the phase inversion layer pattern 233-1 is transferred to the light-transmitting substrate 231. You can also suppress the degree.

도 9는 본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 단면도이다. 도 9를 참조하면, 본 예에 따른 포토마스크(240)는 투광기판(241) 위에 배치되는 고반사물질층패턴(242) 및 위상반전층패턴(243-1)을 포함한다. 이와 같은 포토마스크(240)는 도 4를 참조하여 설명한 블랭크 마스크(140)를 원재료로 하여 적절한 패터닝 과정 등을 통해 형성할 수 있다. 포토마스크(240)는 메인패턴영역(240M)과 프레임영역(240F)을 갖는다. 메인패턴영역(240M)은 프레임영역(240F)에 의해 둘러싸인다. 메인패턴영역(240M)은 웨이퍼로의 패턴 전사를 위한 위상반전층패턴(243-1)이 배치되는 영역이며, 프레임영역(240F)은 포토리소그라피 과정에서의 중첩 현상을 억제하기 위해 광이 차단되는 영역이다. 메인패턴영역(240M)은 광투과영역(245) 및 위상반전영역(246)을 갖는다. 광투과영역(245)에서 투광기판(241) 표면은 노출되고, 위상반전영역(246)에서 투광기판(241) 위에는 고반사물질층패턴(242) 및 위상반전층패턴(243-1)이 배치된다. 프레임영역(240F)에서 투광기판(241) 위에는 고반사물질층패턴(242), 위상반전층패턴(243-1), 및 광차단층패턴(243-2)이 배치된다. 투광기판(241)은 광투과물질, 예컨대 쿼츠(quartz) 재질로 이루어질 수 있다. 도면에 나타내지는 않았지만, 메인패턴영역(240M)이 복수개로 배치되는 경우, 메인패턴영역(240M)들은 스크라이브라인에 의해 구분될 수 있다. 이 경우 스크라이브라인에는 프레임영역(240F)에서와 같이 투광기판(241) 위에 고반사물질층패턴(242), 위상반전층패턴(243-1), 및 광차단층패턴(243-2)이 배치된다.9 is a cross-sectional view showing a photomask according to another example of the present disclosure. Referring to FIG. 9, a photomask 240 according to the present example includes a high reflective material layer pattern 242 and a phase inversion layer pattern 243-1 disposed on a light transmitting substrate 241. Such a photomask 240 may be formed by using the blank mask 140 described with reference to FIG. 4 as a raw material through an appropriate patterning process. The photomask 240 has a main pattern area 240M and a frame area 240F. The main pattern area 240M is surrounded by the frame area 240F. The main pattern area 240M is an area in which the phase inversion layer pattern 243-1 for pattern transfer to a wafer is disposed, and the frame area 240F is an area in which light is blocked to suppress an overlap phenomenon in the photolithography process. Area. The main pattern region 240M has a light transmission region 245 and a phase shift region 246. The surface of the light-transmitting substrate 241 is exposed in the light-transmitting region 245, and a highly reflective material layer pattern 242 and a phase-inversion layer pattern 243-1 are disposed on the light-transmitting substrate 241 in the phase inversion region 246 do. In the frame region 240F, a high reflective material layer pattern 242, a phase inversion layer pattern 243-1, and a light blocking layer pattern 243-2 are disposed on the light-transmitting substrate 241. The light-transmitting substrate 241 may be made of a light-transmitting material, for example, a quartz material. Although not shown in the drawing, when a plurality of main pattern areas 240M are arranged, the main pattern areas 240M may be divided by a scribe line. In this case, a highly reflective material layer pattern 242, a phase inversion layer pattern 243-1, and a light blocking layer pattern 243-2 are disposed on the light-transmitting substrate 241 in the scribe line as in the frame region 240F. .

고반사물질층패턴(242)은, 제1 층패턴(242a) 및 제2 층패턴(242b)이 교대로 배치되는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 일 예에서 제1 층패턴(242a) 및 제2 층패턴(242b)은 각각 몰리브데늄(Mo)층패턴 및 실리콘(Si)층패턴일 수 있다. 다른 예에서 제1 층패턴(242a) 및 제2 층패턴(242b)은, 각각 루테늄(Ru)층패턴 및 실리콘(Si)층패턴, 몰리브데늄(Mo)층패턴 및 베릴륨(Be)층패턴, 또는 실리콘(Si)층패턴 및 나이오븀(Nb)층패턴일 수도 있다. 고반사물질층패턴(242)은 광에 대한 20% 내지 90%의 반사율을 갖는다. 고반사물질층패턴(242)의 반사율은 고반사물질층패턴(242)을 구성하는 제1 층패턴(242a) 및 제2 층패턴(242b)의 두께 및 적층 횟수를 조정함으로써 적절하게 조절될 수 있다. 고반사물질층패턴(242)은 위상반전층패턴(243-1)의 두께보다 작은 두께를 갖지만, 경우에 따라서 위상반전층패턴(243-1)과 동일하거나 더 큰 두께를 가질 수도 있다. 위상반전층패턴(243-1)은 몰리브데늄실리콘(MoSi)과 같은 위상반전물질로 이루어진다. 다른 예에서 위상반전층패턴(243-1)은 몰리브데늄실리콘나이트라이드(MoSiN), 실리콘옥사이드(SiO2)로 이루어질 수도 있다. 고반사물질층패턴(242) 및 위상반전층패턴(243-1)의 적층구조는 50% 이하의 투과율, 예컨대 대략 6%의 투과율과 150도 내지 250도의 위상반전율을 가질 수 있다. 광차단층패턴(243-2)은 크롬(Cr)과 같은 광차단물질로 이루어질 수 있다.The highly reflective material layer pattern 242 may have a multilayer structure in which the first layer patterns 242a and the second layer patterns 242b are alternately disposed. In one example, the first layer pattern 242a and the second layer pattern 242b may be a molybdenum (Mo) layer pattern and a silicon (Si) layer pattern, respectively. In another example, the first layer pattern 242a and the second layer pattern 242b are, respectively, a ruthenium (Ru) layer pattern and a silicon (Si) layer pattern, a molybdenum (Mo) layer pattern, and a beryllium (Be) layer pattern. , Or a silicon (Si) layer pattern and a niobium (Nb) layer pattern. The highly reflective material layer pattern 242 has a reflectance of 20% to 90% of light. The reflectivity of the highly reflective material layer pattern 242 can be appropriately adjusted by adjusting the thickness and the number of stacking of the first layer pattern 242a and the second layer pattern 242b constituting the highly reflective material layer pattern 242. have. The highly reflective material layer pattern 242 has a thickness smaller than that of the phase inversion layer pattern 243-1, but may have a thickness equal to or greater than that of the phase inversion layer pattern 243-1 in some cases. The phase inversion layer pattern 243-1 is made of a phase inversion material such as molybdenum silicon (MoSi). In another example, the phase inversion layer pattern 243-1 may be formed of molybdenum silicon nitride (MoSiN) and silicon oxide (SiO2). The stacked structure of the high reflective material layer pattern 242 and the phase shift layer pattern 243-1 may have a transmittance of 50% or less, for example, a transmittance of approximately 6% and a phase inversion of 150° to 250°. The light blocking layer pattern 243-2 may be made of a light blocking material such as chromium (Cr).

본 예에 따른 포토마스크(240)에 있어서, 투광기판(241)을 투과하는 입사되는 광(248) 중 20% 내지 90%의 광이 고반사물질층패턴(242)에 의해 다시 투광기판(241)으로 반사된다. 또한 고반사물질층패턴(242)을 투과하는 광의 일부는 위상반전층패턴(243-1)에 의해 다시 투광기판(241)으로 반사된다. 이에 따라 입사되는 광(248)의 14% 내지 74%보다 적은 양의 광이 위상반전층패턴(243-1)으로 흡수된다. 도면에 나타낸 바와 같이, 고반사물질층패턴(242)이 50%의 반사율을 갖고 위상반전층패턴(243-1)이 6%의 투과율을 갖는 경우, 위상반전층패턴(243-1)의 반사율을 무시하면, 위상반전층패턴(243-1)은 44%의 광만 흡수하며, 따라서 소량 반사되거나 투과되는 광량 외의 나머지 광량이 모두 위상반전층패턴(243-1)으로 흡수되는 경우에 비하여 포토리소그라피 과정에서 위상반전층패턴(243-1)의 온도 상승을 억제할 수 있다. 다른 예에서 고반사물질층패턴(242)의 재료로서 낮은 열전도율을 갖는 물질을 사용하는 경우, 위상반전층패턴(243-1)의 광량 흡수에 의해 발생되는 열이 투광기판(241)으로 전달되는 정도를 억제시킬 수도 있다.In the photomask 240 according to the present example, 20% to 90% of the incident light 248 passing through the light transmitting substrate 241 is re-transmitted by the highly reflective material layer pattern 242. ). In addition, some of the light passing through the high reflective material layer pattern 242 is reflected back to the light transmitting substrate 241 by the phase inversion layer pattern 243-1. Accordingly, less than 14% to 74% of the incident light 248 is absorbed by the phase inversion layer pattern 243-1. As shown in the figure, when the highly reflective material layer pattern 242 has a reflectance of 50% and the phase shift layer pattern 243-1 has a transmittance of 6%, the reflectance of the phase shift layer pattern 243-1 If is ignored, the phase inversion layer pattern 243-1 absorbs only 44% of light, and thus, photolithography compared to the case where all the remaining amount of light other than the amount of light reflected or transmitted by a small amount is absorbed by the phase inversion layer pattern 243-1. In the process, it is possible to suppress an increase in temperature of the phase inversion layer pattern 243-1. In another example, when a material having low thermal conductivity is used as the material of the high reflective material layer pattern 242, heat generated by absorption of the amount of light of the phase inversion layer pattern 243-1 is transferred to the light-transmitting substrate 241. You can also suppress the degree.

도 10은 본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 단면도이다. 도 10을 참조하면, 본 예에 따른 포토마스크(250)는 투광기판(251) 위에 배치되는 광차단층패턴(253)을 포함한다. 투광기판(251)은 광투과영역(255) 및 광차단영역(256)을 갖는다. 광투과영역(255)에서 투광기판(211)의 표면은 노출되고, 광차단영역(256)에서는 투광기판(251) 위에 광차단층패턴(253)이 배치된다. 광차단영역(256)은 전사패턴들이 배치되는 메인패턴영역 외에도 스크라이브라인이나 프레임영역을 포함할 수 있다. 일 예에서 투광기판(251)은 쿼츠(quartz) 재질로 이루어질 수 있다. 일 예에서 광차단층패턴(253)은 크롬(Cr)과 같은 광차단물질로 이루어질 수 있다. 본 예에 따른 포토마스크(250)에서 광차단층패턴(253)은 입사되는 광(258)의 적어도 20% 내지 90%, 예컨대 50%를 반사시키고, 10% 이하, 예컨대 6%는 투과시킬 수 있는 재질로 이루어진다. 이를 위해 광차단층패턴(253)을 구성하는 물질, 예컨대 크롬(Cr)에 산소(O), 질소(N)와 같은 반사율 조절 성분이 추가될 수 있다. 도면에 나타낸 바와 같이, 광차단층패턴(253)이 50%의 반사율과 6%의 투과율을 갖는 경우, 광차단층패턴(253)에 입사되는 광(258) 중 44%의 광량만 광차단층패턴(253)으로 흡수되며, 따라서 소량 반사되거나 투과되는 광량 외의 나머지 광량이 모두 광차단층패턴(253)으로 흡수되는 경우에 비하여 포토리소그라피 과정에서 광차단층패턴(253)의 온도 상승을 억제할 수 있다. 다른 예에서 고반사물질층패턴(252)의 재료로서 낮은 열전도율을 갖는 물질을 사용하는 경우, 광차단층패턴(253)의 광량 흡수에 의해 발생되는 열이 투광기판(241)으로 전달되는 정도를 억제시킬 수도 있다. 비록 본 예에서는 바이너리(binary) 형태의 포토마스크를 예로 들었지만, 위상반전 형태의 포토마스크의 경우에도 광차단층패턴(253) 대신 위상반전층패턴이 사용된다는 점을 제외하고는 모두 동일하다.10 is a cross-sectional view showing a photomask according to another example of the present disclosure. Referring to FIG. 10, a photomask 250 according to the present example includes a light blocking layer pattern 253 disposed on a light-transmitting substrate 251. The light transmitting substrate 251 has a light transmitting area 255 and a light blocking area 256. The surface of the light-transmitting substrate 211 is exposed in the light-transmitting region 255, and a light blocking layer pattern 253 is disposed on the light-transmitting substrate 251 in the light-blocking region 256. The light blocking area 256 may include a scribe line or a frame area in addition to the main pattern area in which the transfer patterns are disposed. In an example, the light-transmitting substrate 251 may be made of a quartz material. In one example, the light blocking layer pattern 253 may be made of a light blocking material such as chromium (Cr). In the photomask 250 according to this example, the light blocking layer pattern 253 reflects at least 20% to 90%, such as 50%, of the incident light 258, and transmits 10% or less, such as 6%. Made of material. To this end, a reflectance control component such as oxygen (O) and nitrogen (N) may be added to a material constituting the light blocking layer pattern 253, for example, chromium (Cr). As shown in the figure, when the light blocking layer pattern 253 has a reflectance of 50% and a transmittance of 6%, only 44% of the light incident on the light blocking layer pattern 253 is the light blocking layer pattern 253 ), and thus, a temperature increase of the light blocking layer pattern 253 in the photolithography process can be suppressed compared to the case where all the remaining amount of light other than the amount of light reflected or transmitted by a small amount is absorbed by the light blocking layer pattern 253. In another example, when a material having a low thermal conductivity is used as the material of the high reflective material layer pattern 252, the degree to which heat generated by absorption of the light amount of the light blocking layer pattern 253 is transmitted to the light-transmitting substrate 241 is suppressed. You can also make it. Although a binary photomask is exemplified in this example, all of the phase inversion photomasks are the same except that a phase inversion layer pattern is used instead of the light blocking layer pattern 253.

도 11은 본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 평면도이다. 그리고 도 12는 도 11의 선 I-I'를 따라 절단하여 나타내 보인 단면도이다. 도 11 및 도 12를 참조하면, 본 예에 따른 포토마스크(260)는, 투광기판(261) 위에 배치되는 광차단층패턴(263)을 포함한다. 일 예에서 투광기판(261)은, 광투과물질, 예컨대 쿼츠(quartz) 재질로 이루어질 수 있다. 투광기판(261)은 광투과영역(265) 및 광차단영역(266)을 가질 수 있다. 광투과영역(265)에서 투광기판(261)의 표면은 노출될 수 있다. 광차단영역(266)에서 투광기판(261) 위에는 광차단층패턴(263)이 배치될 수 있다. 일 예에서 전사패턴(263)은 광차단물질, 예컨대 크롬(Cr) 재질로 이루어질 수 있다. 광차단층패턴(263)은 노광 과정을 통해 웨이퍼로 전사되는 전사패턴을 포함할 뿐만 아니라, 스크라이브라인이나 프레임영역에 배치되는 광차단패턴도 포함될 수 있다. 본 예에서 광차단층패턴(263)은 사각 형상이지만, 이는 단지 일 예로서 웨이퍼상에 최종 형성하고자 하는 패턴에 따라서 원형의 홀 형상과 같이 사각 형상 이외의 형상일 수 있으며, 그 크기 또한 다양하게 변형될 수 있다.11 is a plan view showing a photomask according to another example of the present disclosure. And FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 11. Referring to FIGS. 11 and 12, a photomask 260 according to the present example includes a light blocking layer pattern 263 disposed on a light transmitting substrate 261. In one example, the light-transmitting substrate 261 may be made of a light-transmitting material, for example, a quartz material. The light-transmitting substrate 261 may have a light transmitting area 265 and a light blocking area 266. The surface of the light-transmitting substrate 261 may be exposed in the light-transmitting region 265. A light blocking layer pattern 263 may be disposed on the light transmitting substrate 261 in the light blocking region 266. In one example, the transfer pattern 263 may be made of a light blocking material, for example, a chromium (Cr) material. The light blocking layer pattern 263 may include a transfer pattern transferred to a wafer through an exposure process, and may also include a light blocking pattern disposed in a scribe line or a frame region. In this example, the light blocking layer pattern 263 has a square shape, but this is only an example, and may be a shape other than a square shape such as a circular hole shape, depending on the pattern to be finally formed on the wafer, and its size is also variously modified. Can be.

광차단층패턴(263)은, 내부의 제2 광차단층패턴(263b)과, 제2 광차단층패턴(263b)을 둘러싸는 제1 광차단층패턴(263a)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1 광차단층패턴(263a)은 제1 두께(t1)를 갖는다. 제2 광차단층패턴(263b)은 제1 광차단층패턴(263a)의 제1 두께(t1)보다 상대적으로 얇은 제2 두께(t2)를 갖는다. 제1 광차단층패턴(263a)의 제1 두께(t1)는 블랭크 마스크에서 제공되는 광차단층의 두께일 수 있다. 제2 광차단층패턴(263b)의 제2 두께(t2)는 블랭크 마스크에서 제공되는 광차단층의 두께에서 일정 두께만큼 얇아진 두께일 수 있다. 일 예에서 제2 광차단층패턴(263b)의 제2 두께(t2)는 제1 광차단층패턴(263a)의 제1 두께(t1)의 대략 50% 내지 90%일 수 있다. 광차단층패턴(263)을 투과하는 광량은 광차단층패턴(263)의 두께에 의해 영향을 받는다. 즉 광차단층패턴(263)이 충분한 두께를 가질 경우 광차단층패턴(263)을 투과하는 광량은 적지만, 광차단층패턴(263)의 두께가 작아질수록 광차단층패턴(263)을 투과하는 광량이 증가할 수 있다. 따라서 제2 광차단층패턴(263b)의 제2 두께(t2)가 너무 얇을 경우, 예컨대 제1 광차단층패턴(263a)의 제1 두께(t1)의 50%보다 작을 경우 제2 광차단층패턴(263b)을 투과하는 광량이 증가하여 제2 광차단층패턴(263b)이 웨이퍼로 전사되지 않을 수 있다. 일 예에서 제1 광차단층패턴(263a)의 제1 두께(t1)는 제1 광차단층패턴(263a)을 투과하는 광량이 입사하는 광량의 대략 4% 내지 40%가 되도록 하는 두께일 수 있다. 또한 제2 광차단층패턴(263b)의 제2 두께(t2)는 제2 광차단층패턴(263b)을 투과하는 광량이 입사하는 광량의 대략 7% 내지 60%가 되도록 하는 두께일 수 있다.The light blocking layer pattern 263 may include an inner second light blocking layer pattern 263b and a first light blocking layer pattern 263a surrounding the second light blocking layer pattern 263b. The first light blocking layer pattern 263a has a first thickness t1. The second light blocking layer pattern 263b has a second thickness t2 that is relatively thinner than the first thickness t1 of the first light blocking layer pattern 263a. The first thickness t1 of the first light blocking layer pattern 263a may be the thickness of the light blocking layer provided in the blank mask. The second thickness t2 of the second light blocking layer pattern 263b may be a thickness reduced by a predetermined thickness from the thickness of the light blocking layer provided in the blank mask. In an example, the second thickness t2 of the second light blocking layer pattern 263b may be approximately 50% to 90% of the first thickness t1 of the first light blocking layer pattern 263a. The amount of light passing through the light blocking layer pattern 263 is affected by the thickness of the light blocking layer pattern 263. That is, when the light blocking layer pattern 263 has a sufficient thickness, the amount of light passing through the light blocking layer pattern 263 is small, but as the thickness of the light blocking layer pattern 263 decreases, the amount of light passing through the light blocking layer pattern 263 is reduced. Can increase. Therefore, when the second thickness t2 of the second light blocking layer pattern 263b is too thin, for example, when it is less than 50% of the first thickness t1 of the first light blocking layer pattern 263a, the second light blocking layer pattern 263b ), the second light blocking layer pattern 263b may not be transferred to the wafer due to an increase in the amount of light transmitted therethrough. In one example, the first thickness t1 of the first light blocking layer pattern 263a may be a thickness such that the amount of light passing through the first light blocking layer pattern 263a is approximately 4% to 40% of the amount of incident light. In addition, the second thickness t2 of the second light blocking layer pattern 263b may be a thickness such that the amount of light passing through the second light blocking layer pattern 263b is approximately 7% to 60% of the amount of incident light.

도 13은 도 11 및 도 12의 포토마스크를 사용하여 노광을 수행하는 경우의 광 흡수량을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다. 도 13에서 도 11 및 도 12와 동일한 참조부호는 동일한 요소를 의미한다. 도 13을 참조하면, 제1 광차단층패턴(263a) 및 제2 광차단층패턴(263b)이 동일한 물질층으로 이루어짐에 따라 투광기판(261)을 투과하여 제1 광차단층패턴(263a)으로 조사되는 광(268) 중 제1 광차단층패턴(263a)으로부터 반사되는 광량과 제2 광차단층패턴(263b)으로 조사되는 광(269) 중 제2 광차단층패턴(263b)으로부터 반사되는 광량은 실질적으로 동일하다. 일 예에서 도면에 나타낸 바와 같이 투광기판(261)을 투과하여 제1 광차단층패턴(263a)으로 조사되는 광(268) 중 제1 광차단층패턴(263a)으로부터 반사되는 광량과, 제2 광차단층패턴(263b)으로 조사되는 광(269) 중 제2 광차단층패턴(263b)으로부터 반사되는 광량은 대략 24%로 실질적으로 동일할 수 있다. 반면에 제1 광차단층패턴(263a) 및 제2 광차단층패턴(263b)이 다른 두께를 가짐에 따라 제1 광차단층패턴(263a) 및 제2 광차단층패턴(263b)을 각각 투과되는 광량들은 서로 다를 수 있다. 구체적으로 투광기판(261)을 투과하여 제1 광차단층패턴(263a)으로 조사되는 광(268) 중 대략 6%의 광량이 제1 광차단층패턴(263a)을 투과하고, 따라서 제1 광차단층패턴(263a) 내로 흡수되는 광량은 조사되는 광(268)의 대략 70%가 된다. 투광기판(261)을 투과하여 제2 광차단층패턴(263b)으로 조사되는 광(269) 중 대략 6%의 광량이 제2 광차단층패턴(263b)을 투과하고, 따라서 제2 광차단층패턴(263b) 내로 흡수되는 광량은 조사되는 광(269)의 대략 50%가 된다. 이와 같이 상대적으로 얇은 제2 두께(t2)를 갖는 제2 광차단층패턴(263b)에서의 광 흡수량이 감소되며, 따라서 조사되는 광 흡수로 인해 전체 광차단층패턴(263)에서 광 흡수에 의해 유발되는 열의 양을 감소시킬 수 있다. 이와 같은 노광과정에서의 광흡수량 분포는 광차단층패턴(263) 대신 위상반전층패턴이 적용되는 위상반전마스크의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.13 is a diagram illustrating an amount of light absorption when exposure is performed using the photomask of FIGS. 11 and 12. In FIG. 13, the same reference numerals as in FIGS. 11 and 12 denote the same elements. Referring to FIG. 13, since the first light blocking layer pattern 263a and the second light blocking layer pattern 263b are made of the same material layer, the light transmitting substrate 261 is transmitted and irradiated to the first light blocking layer pattern 263a. The amount of light reflected from the first light blocking layer pattern 263a among the lights 268 and the amount of light reflected from the second light blocking layer pattern 263b among the light 269 radiated to the second light blocking layer pattern 263b are substantially the same Do. In one example, the amount of light reflected from the first light blocking layer pattern 263a among the light 268 transmitted through the light transmitting substrate 261 and irradiated to the first light blocking layer pattern 263a as shown in the drawing, and the second light blocking layer The amount of light reflected from the second light blocking layer pattern 263b among the light 269 irradiated to the pattern 263b may be approximately 24%, which may be substantially the same. On the other hand, as the first light blocking layer pattern 263a and the second light blocking layer pattern 263b have different thicknesses, the amounts of light transmitted through the first light blocking layer pattern 263a and the second light blocking layer pattern 263b are each can be different. Specifically, about 6% of the light 268 transmitted through the light-transmitting substrate 261 and irradiated to the first light-blocking layer pattern 263a passes through the first light-blocking layer pattern 263a, and thus the first light-blocking layer pattern The amount of light absorbed into 263a is approximately 70% of the irradiated light 268. About 6% of the light 269 that passes through the light-transmitting substrate 261 and is irradiated to the second light-blocking layer pattern 263b passes through the second light-blocking layer pattern 263b, and thus the second light-blocking layer pattern 263b ) The amount of light absorbed into it becomes approximately 50% of the irradiated light 269. As described above, the amount of light absorption in the second light blocking layer pattern 263b having a relatively thin second thickness t2 is reduced, and thus, the light absorption caused by light absorption in the entire light blocking layer pattern 263 due to irradiated light absorption is reduced. You can reduce the amount of heat. The distribution of the amount of light absorption in the exposure process can be applied equally to the case of the phase shift mask to which the phase shift layer pattern is applied instead of the light blocking layer pattern 263.

도 14는 도 11 및 도 12의 포토마스크를 사용한 포토리소그라피 공정을 수행하여 형성된 포토레지스트층패턴을 나타내 보인 평면도이다. 그리고 도 15는 도 14의 선 II-II'를 따라 절단하여 나타내 보인 단면도이다. 도 14 및 도 15를 도 11 및 도 12와 함게 참조하면, 도 11 및 도 12의 포토마스크(260)를 이용하여 기판(381) 위의 패턴대상층(382) 상에 형성된 포토레지스트층에 대한 포토리소그라피 공정을 수행한다. 포토레지스트층이 포지티브(positive)형인 경우, 광투과영역(265)을 투과한 광이 조사되는 영역(391)에서 포토레지스트층은 현상에 의해 제거되고, 광차단영역(266)의 광차단층패턴(263)에 대응되는 영역(392)에서는 현상에 의해 제거되지 않고 남은 포토레지스트층패턴(383)이 형성된다. 즉 포토레지스트층패턴(383)은 제1 광차단층패턴(263a) 및 제2 광차단층패턴(263b)이 전사되어 형성되는 패턴으로서, 광차단층패턴(263)이 서로 다른 두께의 제1 광차단층패턴(263a) 및 제2 광차단층패턴(263b)으로 이루어지더라도 기판(381) 위에 형성되는 포토레지스트층패턴으로 전사시키는데 있어서 영향을 주지 않는다. 본 예 뿐만 아니라 이하의 다른 예에 따른 포토마스크를 이용하는 경우에서도 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한 바와 같이 광차단층패턴이 전사된 포토레지스트층패턴(383)이 형성된다.14 is a plan view showing a photoresist layer pattern formed by performing a photolithography process using the photomask of FIGS. 11 and 12. And FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 14. Referring to FIGS. 14 and 15 together with FIGS. 11 and 12, the photoresist layer formed on the pattern target layer 382 on the substrate 381 using the photomask 260 of FIGS. 11 and 12 Perform a lithography process. When the photoresist layer is of a positive type, the photoresist layer is removed by development in the region 391 irradiated with the light transmitted through the light-transmitting region 265, and the light-blocking layer pattern of the light-blocking region 266 ( In the region 392 corresponding to 263, a photoresist layer pattern 383 remaining without being removed by development is formed. That is, the photoresist layer pattern 383 is a pattern formed by transferring the first light blocking layer pattern 263a and the second light blocking layer pattern 263b, and the light blocking layer pattern 263 is a first light blocking layer pattern having different thicknesses. Even if it is made of 263a and the second light blocking layer pattern 263b, it does not affect the transfer to the photoresist layer pattern formed on the substrate 381. In the case of using the photomask according to another example below as well as this example, the photoresist layer pattern 383 to which the light blocking layer pattern is transferred is formed as described with reference to FIGS. 14 and 15.

도 16은 본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 평면도이다. 그리고 도 17은 도 16의 선 III-III'를 따라 절단하여 나타내 보인 단면도이다. 도 16 및 도 17을 참조하면, 본 예에 따른 포토마스크(270)는, 투광기판(271) 위에 배치되는 광차단층패턴(273)을 포함한다. 일 예에서 투광기판(271)은, 광투과물질, 예컨대 쿼츠(quartz) 재질로 이루어질 수 있다. 포토마스크(270)은 광투과영역(275) 및 광차단영역(276)을 가질 수 있다. 광투과영역(275)에서 투광기판(271)의 표면은 노출될 수 있다. 광차단영역(276)에서 투광기판(271) 위에는 광차단층패턴(273)이 배치될 수 있다. 일 예에서 광차단층패턴(273)은 광차단물질, 예컨대 크롬(Cr) 재질로 이루어질 수 있다. 다른 예에서 광차단층패턴(273) 대신 위상반전층패턴이 사용될 수도 있다. 위상반전층패턴은 위상반전물질, 예컨대 몰리브데늄실리콘(MoSi), 몰리브데늄실리콘나이트라이드(MoSiN), 또는 실리콘옥사이드(SiO2) 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우 광차단영역(276)은 위상반전영역이 된다. 본 예에서 광차단층패턴(273)은 사각 형상이지만, 이는 단지 일 예로서 웨이퍼상에 최종 형성하고자 하는 패턴에 따라서 원형의 홀 형상과 같이 사각 형상 이외의 형상일 수 있으며, 그 크기 또한 다양하게 변형될 수 있다.16 is a plan view showing a photomask according to another example of the present disclosure. And FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line III-III' of FIG. 16. 16 and 17, the photomask 270 according to the present example includes a light blocking layer pattern 273 disposed on the light transmitting substrate 271. In an example, the light-transmitting substrate 271 may be made of a light-transmitting material, for example, a quartz material. The photomask 270 may have a light transmitting area 275 and a light blocking area 276. The surface of the light-transmitting substrate 271 may be exposed in the light-transmitting region 275. A light blocking layer pattern 273 may be disposed on the light transmitting substrate 271 in the light blocking region 276. In one example, the light blocking layer pattern 273 may be made of a light blocking material, for example, a chromium (Cr) material. In another example, a phase inversion layer pattern may be used instead of the light blocking layer pattern 273. The phase inversion layer pattern may be made of a phase inversion material, for example, molybdenum silicon (MoSi), molybdenum silicon nitride (MoSiN), or silicon oxide (SiO2). In this case, the light blocking region 276 becomes a phase inversion region. In this example, the light blocking layer pattern 273 has a square shape, but this is only an example, and may have a shape other than a square shape such as a circular hole shape depending on the pattern to be finally formed on the wafer, and its size is also variously modified. Can be.

광차단층패턴(273)은, 제1 두께(t3)를 갖는 제1 광차단층패턴(273a)과, 제1 두께(t3)보다 작은 제2 두께(t4)를 갖는 제2 광차단층패턴(273b)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1 광차단층패턴(273a) 및 제2 광차단층패턴(273b)은 동일한 물질층으로 이루어진다. 제2 광차단층패턴(273b)은, 하나의 광차단영역(276) 내에서 복수개로 배치될 수 있다. 제2 광차단층패턴(273b)들의 각각은 하나의 광차단영역(276) 내에서 일 방향, 예컨대 제1 방향으로 길게 연장되는 스트라이프 형태로 이루어질 수 있다. 제2 광차단층패턴(273b)들의 각각은 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향을 따라서 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 제1 광차단층패턴(273a)은 제2 광차단층패턴(273b)들의 각각을 둘러싸도록 배치된다. 이에 따라 제1 방향을 따라 제2 광차단층패턴(273b)들의 양 단부에는 제1 광차단층패턴(273a)이 배치된다. 제2 방향을 따라서는 제1 광차단층패턴(273a) 및 제2 광차단층패턴(273b)이 교대로 배치되지만, 양 가장자리에는 항상 제1 광차단층패턴(273a)이 배치된다. 이와 같은 광차단층패턴(273)의 배치 구조에 따라 광투과영역(275)에 접하는 광차단층패턴(273)의 모든 가장자리에는 상대적으로 두꺼운 제1 두께(t3)의 제1 광차단층패턴(273a)이 배치되어, 광투과영역(275)과 광차단영역(276)의 경계 부근에서 투과되는 광과 차단되는 광의 차이를 충분히 확보할 수 있다.The light blocking layer pattern 273 includes a first light blocking layer pattern 273a having a first thickness t3 and a second light blocking layer pattern 273b having a second thickness t4 smaller than the first thickness t3. It can be configured to include. The first light blocking layer pattern 273a and the second light blocking layer pattern 273b are formed of the same material layer. A plurality of second light blocking layer patterns 273b may be disposed within one light blocking area 276. Each of the second light blocking layer patterns 273b may be formed in a stripe shape extending in one direction, for example, in the first direction within one light blocking area 276. Each of the second light blocking layer patterns 273b may be disposed to be spaced apart by a predetermined interval along a second direction substantially perpendicular to the first direction. The first light blocking layer pattern 273a is disposed to surround each of the second light blocking layer patterns 273b. Accordingly, the first light blocking layer patterns 273a are disposed at both ends of the second light blocking layer patterns 273b along the first direction. The first light blocking layer pattern 273a and the second light blocking layer pattern 273b are alternately disposed along the second direction, but the first light blocking layer pattern 273a is always disposed at both edges. According to such an arrangement structure of the light blocking layer pattern 273, a first light blocking layer pattern 273a having a relatively thick first thickness t3 is formed on all edges of the light blocking layer pattern 273 in contact with the light transmitting region 275. As a result, it is possible to sufficiently secure a difference between the transmitted light and the blocked light near the boundary between the light transmitting region 275 and the light blocking region 276.

제1 광차단층패턴(273a)의 제1 두께(t3)는 블랭크 마스크에서 제공되는 광차단층의 두께일 수 있다. 제2 광차단층패턴(273b)의 제2 두께(t4)는 블랭크 마스크에서 제공되는 광차단층의 두께에서 일정 두께만큼 작아진 두께일 수 있다. 일 예에서 제2 광차단층패턴(273b)의 제2 두께(t4)는 제1 광차단층패턴(273a)의 제1 두께(t3)의 대략 50% 내지 90%일 수 있다. 제2 광차단층패턴(273b)의 제2 두께(t4)가 너무 얇을 경우, 예컨대 제2 광차단층패턴(273b)의 제2 두께(t4)가 제1 광차단층패턴(273a)의 제1 두께(t3)의 50%보다 작을 경우 제2 광차단층패턴(273b)을 투과하는 광량이 증가하여 제2 광차단층패턴(273b)이 웨이퍼로 전사되지 않을 수 있다. 일 예에서 제1 광차단층패턴(273a)의 제1 두께(t3)는 제1 광차단층패턴(273a)을 투과하는 광의 투과율이 입사광의 대략 4% 내지 40%가 되도록 하는 두께일 수 있다. 또한 제2 광차단층패턴(273b)의 제2 두께(t4)는 제2 광차단층패턴(273b)을 투과하는 광의 투과율이 입사광의 대략 7% 내지 60%가 되도록 하는 두께일 수 있다.The first thickness t3 of the first light blocking layer pattern 273a may be the thickness of the light blocking layer provided by the blank mask. The second thickness t4 of the second light blocking layer pattern 273b may be a thickness reduced by a predetermined thickness from the thickness of the light blocking layer provided in the blank mask. In one example, the second thickness t4 of the second light blocking layer pattern 273b may be approximately 50% to 90% of the first thickness t3 of the first light blocking layer pattern 273a. When the second thickness t4 of the second light blocking layer pattern 273b is too thin, for example, the second thickness t4 of the second light blocking layer pattern 273b is the first thickness of the first light blocking layer pattern 273a ( If it is less than 50% of t3), the amount of light passing through the second light blocking layer pattern 273b increases, so that the second light blocking layer pattern 273b may not be transferred to the wafer. In one example, the first thickness t3 of the first light blocking layer pattern 273a may be a thickness such that the transmittance of light passing through the first light blocking layer pattern 273a is approximately 4% to 40% of the incident light. In addition, the second thickness t4 of the second light blocking layer pattern 273b may be such that the transmittance of light passing through the second light blocking layer pattern 273b is approximately 7% to 60% of the incident light.

도 18은 도 16 및 도 17의 포토마스크를 사용하여 노광을 수행하는 경우의 광 흡수량을 설명하기 위해 나타내 보인 도면이다. 도 18에서 도 16 및 도 17과 동일한 참조부호는 동일한 요소를 의미한다. 도 18을 참조하면, 제1 광차단층패턴(273a) 및 제2 광차단층패턴(273b)이 동일한 물질층으로 이루어짐에 따라 투광기판(271)을 투과하여 제1 광차단층패턴(273a)으로 조사되는 광(278) 중 제1 광차단층패턴(273a)으로부터 반사되는 광량과, 제2 광차단층패턴(273b)으로 조사되는 광(279) 중 제2 광차단층패턴(273b)으로부터 반사되는 광량은 실질적으로 동일하다. 즉 투광기판(271)을 투과하여 제1 광차단층패턴(273a)으로 조사되는 광(278) 중 제1 광차단층패턴(273a)으로부터 반사되는 광량과, 제2 광차단층패턴(273b)으로 조사되는 광(279) 중 제2 광차단층패턴(273b)으로부터 반사되는 광량은 모두 대략 24%일 수 있다. 반면에 제1 광차단층패턴(273a) 및 제2 광차단층패턴(273b)이 다른 두께를 가짐에 따라, 제1 광차단층패턴(273a) 및 제2 광차단층패턴(273b)을 각각 투과되는 광량은 서로 다를 수 있다. 구체적으로 투광기판(271)을 투과하여 제1 광차단층패턴(273a)으로 조사되는 광(278) 중 대략 6%의 광량이 제1 광차단층패턴(273a)을 투과하고, 따라서 제1 광차단층패턴(273a) 내로 흡수되는 광량은 조사되는 광(278)의 대략 70%가 된다. 반면에 투광기판(271)을 투과하여 제2 광차단층패턴(273b)으로 조사되는 광(279) 중 대략 26%의 광량이 제2 광차단층패턴(273b)을 투과하고, 따라서 제2 광차단층패턴(273b) 내로 흡수되는 광량은 조사되는 광(279)의 대략 50%가 된다. 이와 같이 상대적으로 얇은 제2 두께(t4)를 갖는 제2 광차단층패턴(273b)에서의 광 흡수량이 감소되며, 따라서 조사되는 광 흡수로 인해 광차단층패턴(273)에서 발생되는 열의 전체 양을 감소시킬 수 있다.18 is a diagram illustrating an amount of light absorption when exposure is performed using the photomask of FIGS. 16 and 17. In FIG. 18, the same reference numerals as those of FIGS. 16 and 17 denote the same elements. Referring to FIG. 18, since the first light blocking layer pattern 273a and the second light blocking layer pattern 273b are made of the same material layer, the light transmitting substrate 271 is transmitted to the first light blocking layer pattern 273a. The amount of light reflected from the first light blocking layer pattern 273a of the light 278 and the amount of light reflected from the second light blocking layer pattern 273b of the light 279 irradiated to the second light blocking layer pattern 273b are substantially same. That is, the amount of light reflected from the first light blocking layer pattern 273a among the light 278 transmitted through the light transmitting substrate 271 and irradiated to the first light blocking layer pattern 273a, and irradiated with the second light blocking layer pattern 273b. The amount of light reflected from the second light blocking layer pattern 273b among the lights 279 may be approximately 24%. On the other hand, as the first light blocking layer pattern 273a and the second light blocking layer pattern 273b have different thicknesses, the amount of light transmitted through the first light blocking layer pattern 273a and the second light blocking layer pattern 273b, respectively, is They can be different. Specifically, about 6% of the light 278 transmitted through the light-transmitting substrate 271 and irradiated to the first light-blocking layer pattern 273a passes through the first light-blocking layer pattern 273a, and thus the first light-blocking layer pattern The amount of light absorbed into (273a) is approximately 70% of the irradiated light 278. On the other hand, about 26% of the light 279 that passes through the transparent substrate 271 and is irradiated to the second light-blocking layer pattern 273b passes through the second light-blocking layer pattern 273b, and thus the second light-blocking layer pattern The amount of light absorbed into (273b) becomes approximately 50% of the irradiated light 279. As such, the amount of light absorption in the second light blocking layer pattern 273b having a relatively thin second thickness t4 is reduced, and thus the total amount of heat generated from the light blocking layer pattern 273 due to irradiated light absorption is reduced. I can make it.

도 19는 본 개시의 또 다른 예에 따른 포토마스크를 나타내 보인 평면도이다. 그리고 도 20은 도 19의 선 IV-IV'를 따라 절단하여 나타내 보인 단면도이다. 도 19 및 도 20을 참조하면, 본 예에 따른 포토마스크(280)는, 투광기판(281) 위에 배치되는 광차단층패턴(283)을 포함한다. 일 예에서 투광기판(281)은, 광투과물질, 예컨대 쿼츠(quartz) 재질로 이루어질 수 있다. 포토마스크(280)은 광투과영역(285) 및 광차단영역(286)을 가질 수 있다. 광투과영역(285)에서 투광기판(281)의 표면은 노출될 수 있다. 광차단영역(286)에서 투광기판(281) 위에는 광차단층패턴(283)이 배치될 수 있다. 일 예에서 광차단층패턴(283)은 광차단물질, 예컨대 크롬(Cr) 재질로 이루어질 수 있다. 다른 예에서 광차단층패턴(283) 대신 위상반전물질, 예컨대 몰리브데늄실리콘(MoSi) 재질로 이루어질 수 있는 위상반전층패턴이 사용될 수도 있다. 이 경우 광차단영역(286)은 위상반전영역이 된다. 본 예에서 광차단층패턴(283)은 사각 형상이지만, 이는 단지 일 예로서 웨이퍼상에 최종 형성하고자 하는 패턴에 따라서 원형의 홀 형상과 같이 사각 형상 이외의 형상일 수 있으며, 그 크기 또한 다양하게 변형될 수 있다.19 is a plan view showing a photomask according to another example of the present disclosure. And FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line IV-IV' of FIG. 19. Referring to FIGS. 19 and 20, a photomask 280 according to the present example includes a light blocking layer pattern 283 disposed on a light transmitting substrate 281. In one example, the light-transmitting substrate 281 may be made of a light-transmitting material, for example, a quartz material. The photomask 280 may have a light transmitting area 285 and a light blocking area 286. The surface of the light-transmitting substrate 281 may be exposed in the light-transmitting region 285. A light blocking layer pattern 283 may be disposed on the light-transmitting substrate 281 in the light blocking area 286. In one example, the light blocking layer pattern 283 may be made of a light blocking material, for example, a chromium (Cr) material. In another example, instead of the light blocking layer pattern 283, a phase inversion layer pattern made of a phase inversion material such as molybdenum silicon (MoSi) may be used. In this case, the light blocking region 286 becomes a phase inversion region. In this example, the light blocking layer pattern 283 has a square shape, but this is only an example, and may be a shape other than a square shape such as a circular hole shape depending on the pattern to be finally formed on the wafer, and its size is also variously modified. Can be.

광차단층패턴(283)은, 내부에서 투광기판(310)을 노출시키는 복수개의 트랜치 세그먼트(trench segment)(283a)들을 가질 수 있다. 트랜치 세그먼트(283a)들의 각각은 광차단층패턴(283) 내에서 제1 방향으로 길게 연장되는 스트라이프 형태로 이루어질 수 있으며, 제1 방향과 실질적으로 수직인 제2 방향을 따라서 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 이에 따라 제2 방향을 따라서 광차단층패턴(283) 및 트랜치 세그먼트(283a)가 교대로 배치된다.The light blocking layer pattern 283 may have a plurality of trench segments 283a exposing the light-transmitting substrate 310 therein. Each of the trench segments 283a may be formed in a stripe shape extending in a first direction in the light blocking layer pattern 283, and may be arranged to be spaced apart from each other along a second direction substantially perpendicular to the first direction. have. Accordingly, the light blocking layer pattern 283 and the trench segments 283a are alternately disposed along the second direction.

트랜치 세그먼트(283a)의 폭(w1)은, 비록 트랜치 세그먼트(283a)에 의해 투광기판(281) 표면이 노출되더라도, 포토리소그라피 공정시 트랜치 세그먼트(283a) 자체가 웨이퍼에 전사되지 않을 수 있는 정도의 폭이다. 이와 같은 조건의 트랜치 세그먼트(283a)의 폭(w1)은 광차단층패턴(283)의 크기 및 두께, 사용되는 광의 파장, 포토리소그라피 장치에서 사용되는 조명계 등에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 이와 같이 포토리소그라피 공정시 트랜치 세그먼트(283a) 자체가 웨이퍼에 전사되지 않음에 따라 웨이퍼에는 트랜치 세그먼트(283a)를 포함하는 광차단층패턴(283) 전체 형상의 패턴이 전사될 수 있다.The width w1 of the trench segment 283a is such that even if the surface of the light-transmitting substrate 281 is exposed by the trench segment 283a, the trench segment 283a itself may not be transferred to the wafer during the photolithography process. It is width. The width w1 of the trench segment 283a under such conditions may be variously determined depending on the size and thickness of the light blocking layer pattern 283, the wavelength of light used, and an illumination system used in a photolithography device. As described above, the trench segment 283a itself is not transferred to the wafer during the photolithography process, so that the entire shape of the light blocking layer pattern 283 including the trench segment 283a may be transferred to the wafer.

본 예에 따른 포토마스크(280)에 있어서, 트랜치 세그먼트(283a)에 의해 노출되는 광차단층패턴(283)의 측면을 통해 광차단층패턴(283)이 흡수하는 광 에너지에 의해 발생되는 열이 발산될 수 있으며, 이에 따라 노광 과정에서 광차단층패턴(283)에 의한 광 에너지 흡수로 인한 온도 상승을 억제할 수 있다. 더욱이 광차단층패턴(283)과 투광기판(281) 사이의 접촉면적이 트랜치 세그먼트(283a) 면적만큼 줄어들므로, 광차단층패턴(283)에서 발생되는 열이 투광기판(281)으로 전달되는 현상이 억제될 수 있다. 또한 트랜치 세그먼트(283a)는, 패터닝에 영향을 주지 않는 범위 내에서 트랜치 세그먼트(283a)를 투과하는 광의 회절을 유발시켜 인접한 광차단층패턴(283)을 투과하는 광을 상쇄시킬 수도 있다.In the photomask 280 according to this example, heat generated by the light energy absorbed by the light blocking layer pattern 283 through the side surface of the light blocking layer pattern 283 exposed by the trench segment 283a will be dissipated. Accordingly, it is possible to suppress an increase in temperature due to absorption of light energy by the light blocking layer pattern 283 during the exposure process. Moreover, since the contact area between the light blocking layer pattern 283 and the light transmitting substrate 281 is reduced by the area of the trench segment 283a, the heat generated from the light blocking layer pattern 283 is suppressed from being transferred to the light transmitting substrate 281 Can be. In addition, the trench segment 283a may cause diffraction of light passing through the trench segment 283a within a range that does not affect patterning, thereby canceling light passing through the adjacent light blocking layer pattern 283.

상술한 바와 같이 본 출원의 실시 형태들을 도면들을 예시하며 설명하지만, 이는 본 출원에서 제시하고자 하는 바를 설명하기 위한 것이며, 세밀하게 제시된 형상으로 본 출원에서 제시하고자 하는 바를 한정하고자 한 것은 아니다. 본 출원에서 제시한 기술적 사상이 반영되는 한 다양한 다른 변형예들이 가능할 것이다.As described above, embodiments of the present application are illustrated and described with the drawings, but this is for explaining what is to be presented in the present application, and is not intended to limit what is to be presented in the present application in a detailed shape. As long as the technical idea presented in the present application is reflected, various other modifications will be possible.

110...블랭크 마스크 111...투광기판
112...고반사물질층 113...광차단층
114...포토레지스트층110...Blank mask 111...Transmitting substrate
112...High reflective material layer 113...Light blocking layer
114...photoresist layer

Claims

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A light-transmitting substrate having a main pattern area and a frame area;
A highly reflective material layer pattern disposed on the light-transmitting substrate in the main pattern area and the frame area to expose the light-transmitting area of the light-transmitting substrate;
A phase inversion layer pattern disposed on the high reflective material layer pattern in the main pattern region and the frame region; And
A photomask comprising a light blocking layer pattern disposed on the phase inversion layer pattern in the frame region.

◈ Claim 14 was abandoned upon payment of the set registration fee.

The method of claim 13,
The highly reflective material layer pattern is silicon (Si), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), zirconium (Zr), aluminum (Al), titanium (Ti), platinum (Pt), and ruthenium (Ru). , A photomask made of a material containing at least any one of chromium (Cr) and stainless (Sn).

◈ Claim 15 was abandoned upon payment of the set registration fee.

The method of claim 14,
The highly reflective material layer pattern is a photomask further comprising any one of oxygen (O) and nitrogen (N).

◈ Claim 16 was abandoned upon payment of the set registration fee.

The method of claim 13,
The highly reflective material layer pattern is a photomask having a multilayer structure.

◈ Claim 17 was abandoned upon payment of the set registration fee.

The method of claim 16,
The multilayered structure is a photomask including a structure in which a molybdenum (Mo) layer pattern and a silicon (Si) layer pattern are alternately disposed.

◈ Claim 18 was abandoned upon payment of the set registration fee.

The method of claim 13,
The highly reflective material layer pattern is a photomask having a reflectance of 20% to 90% with respect to the amount of light irradiated.

◈ Claim 19 was abandoned upon payment of the set registration fee.

The method of claim 13,
The highly reflective material layer pattern is a photomask having a thickness smaller than that of the phase inversion layer pattern.

◈ Claim 20 was waived upon payment of the set registration fee.

The method of claim 13,
The light blocking layer pattern is a photomask made of a chromium (Cr) layer.

delete

◈ Claim 22 was abandoned upon payment of the set registration fee.

The method of claim 13,
The high reflective material layer pattern and the phase inversion layer pattern are photomasks having a transmittance of 50% or less and a phase inversion of 150 degrees to 250 degrees.

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A light-transmitting substrate; And
And a light blocking layer pattern comprising a relatively thick first light blocking layer pattern and a relatively thin second light blocking layer pattern disposed on the light-transmitting substrate,
The light blocking layer pattern is transferred to a wafer by a photolithography process,
The second light blocking layer pattern is disposed inside the light blocking layer pattern, and the first light blocking layer pattern is disposed to surround the second light blocking layer pattern at an edge along the periphery of the light blocking layer pattern.

◈Claim 25 was abandoned upon payment of the set registration fee.◈

The method of claim 24,
The light-transmitting substrate is a photomask including a light-transmitting area to which the light-transmitting substrate is exposed and a light-blocking area on which the light-blocking layer pattern is disposed.

delete

◈ Claim 27 was abandoned upon payment of the set registration fee.

The method of claim 24,
The second light blocking layer pattern is a photomask that is elongated in one direction inside the light blocking layer pattern.

◈ Claim 28 was abandoned upon payment of the set registration fee.

The method of claim 27,
The second light blocking layer pattern is formed of a plurality of photomasks arranged to be spaced apart from each other in different directions.

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◈ Claim 30 was waived upon payment of the set registration fee.

The method of claim 24,
A photomask having a thickness of the second light blocking layer pattern of 50% to 90% of the thickness of the first light blocking layer pattern.

◈ Claim 31 was abandoned upon payment of the set registration fee.

The method of claim 24,
The first light blocking layer pattern has a thickness such that 4% to 40% of the amount of light irradiated to the first light blocking layer pattern is transmitted, and the second light blocking layer pattern is 7 of the amount of light irradiated to the second light blocking layer pattern. A photomask having a thickness that allows% to 60% transmission.

◈ Claim 32 was abandoned upon payment of the set registration fee.

The method of claim 24,
The first light blocking layer pattern and the second light blocking layer pattern have the same reflectance.

A light-transmitting substrate; And
It is disposed on the light-transmitting substrate and includes a light blocking layer pattern having trench segments exposing the light-transmitting substrate therein,
The light blocking layer pattern having the trench segments is transferred to the wafer by a photolithography process,
The trench segments are elongated along a first direction and are disposed to be spaced apart from each other along a second direction substantially perpendicular to the first direction, and
A photomask having a width of the trench segment in the second direction such that the trench segment itself is not transferred to a wafer during a photolithography process.

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