KR19980014487A - Method of manufacturing mask for adjusting transmittance of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
반도체 소자의 투과율 조절 마스크 제조 방법에 대해 기재되어 있다. 차광막 형성후 차광막의 소정 영역을 2회로 나누어 식각함으로써 종래보다 마스크 기판상의 파티클이 쉽게 제거되고 차광막의 유니포미티도 더욱 더 향상된다.A method of manufacturing a mask for adjusting the transmittance of a semiconductor device is described. Particles on the mask substrate are more easily removed and the uniformity of the light-shielding film is further improved as compared with the conventional method by dividing the predetermined area of the light-shielding film after the formation of the light-shielding film in two divided portions.
Description
본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 마스크 기판상의 파티클(Particle)을 제거하고 차광막의 유니포미티(Uniformity)를 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 투과율 조절 마스크(TSM) 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of manufacturing a semiconductor device having a transmittance control mask (TSM) capable of removing particles on a mask substrate and improving the uniformity of a light- .
반도체장치가 날로 고집적화되어 그 패턴이 미세해짐에 따라 통상의 투과형 포토 마스크(transparent photo mask)로는 그 패턴의 구현이 어렵게 되었다.As the semiconductor device is highly integrated with a blade and its pattern becomes finer, it becomes difficult to implement the pattern with a normal transparent photo mask.
이에 포토 마스크를 투과한 빛의 파장을 반전하여 소멸 간섭시키는 원리의 위상반전 마스크(Phase Shift Mask; 이하, PSM이라 약함)가 투과형 포토 마스크 보다 그 제조는 어려우나 구현한 패턴의 해상도가 뛰어나 많은 연구 개발이 이루어지고 있다.Therefore, it is difficult to manufacture a phase shift mask (hereinafter referred to as PSM) which is inferior to PSM by reversing the wavelength of light transmitted through the photomask, but the resolution of the implemented pattern is excellent. .
PSM을 이용한 패턴 형성방법은, 빛의 간섭 또는 부분 간섭을 이용하여 원하는 크기의 패턴을 노광함으로써 해상도나 촛점심도를 증가시킬 수 있다. 즉, 라인(line)/스페이스(space)와 같은 반복패턴에 있어서, 이웃한 개구부로 부터 조사되는 빛의 위상(phase)을 180。 반전시켜 주면 사이에 낀 차광부분의 광강도가 0이 되어 이웃한 개구부가 분리된다는 원리를 이용한 것이다.The pattern formation method using PSM can increase the resolution or the focal depth by exposing a pattern of a desired size using light interference or partial interference. That is, in a repetitive pattern such as a line / space, if the phase of light emitted from neighboring openings is inverted by 180, the light intensity of the light-shielded portion between the neighboring openings becomes 0 It is based on the principle that one opening is separated.
점차 투과율 조절 마스크(TSM;Trnsmittance Controlled Mask), OAI(Off Axis Illumination)마스크, OPC(Optical Proximity Correction)마스크 등이 이용되는데, 특히 투과율 조절 마스크(TSM)는 마스크 패턴의 일부분에서 투과율을 조절하므로 충실도(Fidelity) 및 초점 심도(DOF;Depth Of Focus)를 향상시킨다는 점에서 많이 이용되는 마스크이다.(TSM), an off axis illumination (OAI) mask, and an optical proximity correction (OPC) mask. In particular, the transmittance control mask TSM controls the transmittance of a part of the mask pattern, Which is widely used in that it improves fidelity and depth of focus (DOF).
도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 의한 반도체 소자의 투과율 조절 마스크(TSM) 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.FIGS. 1A to 1E are cross-sectional views illustrating a conventional method for manufacturing a transmittance modulation mask (TSM) of a semiconductor device.
도면 참조 번호 11은 마스크 기판을, 13은 제 1 차광막을, 15·15a는 감광막을 그리고 17·17a는 제 2 차광막을 각각 나타낸다.Reference numeral 11 denotes a mask substrate, 13 denotes a first light-shielding film, 15 · 15a denotes a photosensitive film, and 17 · 17a denotes a second light-shielding film.
도 1a를 참조하면, 마스크 기판(11)상에 제 1 차광막(도시하지 않음, 후속 공정에서 13으로 패터닝됨)을 증착하는 공정, 상기 제 1 차광막 상에 제 1 감광막(도시하지 않음)을 증착하는 공정, 투과율 조절이 필요하지 않는 영역(A)과 투과율 조절이 필요한 영역(B)을 한정하기 위해 E-빔(Beam)을 이용하여 노광(Exposure)한 후 현상(Development)하여 상기 제 1 감광막을 패터닝하는 공정, 상기 제 1 차광막을 습식식각하여 패터닝된 상기 제 1 감광막과 같은 형태를 가지는 제 1 차광막(13)을 형성하는 공정 그리고 상기 제 1 감광막을 제거하는 공정을 차례로 진행한다.1A, a first light-shielding film (not shown, patterned as 13 in a subsequent process) is deposited on a mask substrate 11, a first photoresist film (not shown) is deposited on the first light- Exposure is performed using an E-beam to define a region A where the transmittance is not required to be adjusted and a region B where the transmittance is to be controlled and then the region B is developed, A step of patterning the first light-shielding film, a step of forming a first light-shielding film 13 having the same shape as that of the first photoresist pattern patterned by wet etching, and a step of removing the first photoresist film.
상기 마스크 기판(11)은 석영(QZ)을 사용하여 형성하고, 상기 제 1 차광막(13)은 크롬(Cr)을 1000Å두께로 형성한다.The mask substrate 11 is formed of quartz (QZ), and the first light-shielding film 13 is formed of chromium (Cr) to a thickness of 1000 Å.
상기 투과율 조절이 필요하지 않는 영역(A)은 마스크 완성후 상기 마스크를 이용한 노광시 빛이 100％ 투과하는 영역이다.The region (A) where the transmittance is not required is a region through which light is 100% transmitted through exposure using the mask after completion of the mask.
도 1b를 참조하면, 상기 제 1 차광막(13)이 형성된 마스크 기판(11) 전면에 제 2 감광막(15)을 증착한다.Referring to FIG. 1B, a second photoresist layer 15 is deposited on the entire surface of the mask substrate 11 on which the first light-blocking layer 13 is formed.
도 1c를 참조하면, E-빔(Beam)을 이용하여 노광한 후 현상하여 상기 마스크 기판(11)중 투과율 조절이 필요한 영역(B)만 노출되도록 상기 제 2 감광막(15)을 패터닝하여 제 2 감광막(15a)을 형성한다.Referring to FIG. 1C, the second photoresist layer 15 is patterned to expose only the region B of the mask substrate 11 where the transmittance is to be controlled, after exposure using an E-beam, Thereby forming a photoresist film 15a.
도 1d를 참조하면, 크롬(Cr)을 사용하여 스퍼터링(Sputtering) 공정을 실시함으로써 상기 도 1C까지의 공정으로 형성된 결과물의 표면에 원하는 두께(t)를 가진 제 2 차광막(17)을 형성한다.Referring to FIG. 1D, a second light-shielding film 17 having a desired thickness t is formed on the surface of the resultant product formed by the process up to FIG. 1C by performing a sputtering process using chromium (Cr).
도 1e를 참조하면, 제 2 감광막(15a)을 황산을 이용하여 리프팅(Lifting)방식으로 제거하는데, 그결과 상기 제 2 감광막(15a)뿐만아니라 상기 제 2 감광막(15a)상의 제 2 차광막(17)도 함께 제거되어 상기 투과율 조절이 필요한 영역(B)에만 두께(t)를 가진 제 2 차광막(17a)을 형성함으로써 투과율 조절 마스크(TCM)를 완성한다.1E, the second photoresist layer 15a is removed by lifting using sulfuric acid. As a result, not only the second photoresist layer 15a but also the second photoresist layer 15a on the second photoresist layer 15a ) Is also removed to form the second light-shielding film 17a having a thickness t only in the region B where the transmittance is to be controlled, thereby completing the transmittance adjusting mask TCM.
상기에서와 같이 투과율 조절이 필요한 영역의 차광막은 크롬을 사용한 스퍼터링 방법으로 증착되는데 이때 다음과 같은 문제점이 발생한다.As described above, the light shielding film in the region where the transmittance is required to be controlled is deposited by the sputtering method using chromium, which causes the following problems.
첫째, 마스크 기판이 회전하므로 형성된 크롬 두께의 유니포미티(Uniformity)가 좋지 않다.First, since the mask substrate is rotated, the chromium thickness uniformity is not good.
둘째, 스퍼터링 공정중 챔버 내벽에 붙은 크롬이 떨어져 마스크 기판상에 파티클을 발생한다.Second, during the sputtering process, the chromium attached to the inner wall of the chamber falls off to generate particles on the mask substrate.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 마스크 기판상의 파티클을 제거하고 차광막의 유니포미티를 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 마스크 제조 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a mask of a semiconductor device capable of removing particles on a mask substrate and improving the uniformity of the light-shielding film.
도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 의한 반도체 소자의 투과율 조절 마스크(TSM) 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.FIGS. 1A to 1E are cross-sectional views illustrating a conventional method for manufacturing a transmittance modulation mask (TSM) of a semiconductor device.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 의한 반도체 소자의 투과율 조절 마스크(TSM) 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.2A to 2F are cross-sectional views illustrating a method of fabricating a transmittance modulation mask (TSM) of a semiconductor device according to the present invention.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 마스크 기판 상에 두께(T)를 가진 차광막과 제 1 감광막을 차례로 증착하여 블랭크 마스크(Blank Mask)를 형성하는 단계; 상기 블랭크 마스크의 소정 영역에는 투과율 조절이 필요한 영역과 투과율 조절이 필요하지 않는 영역이 형성되는데, 먼저 투과율 조절이 필요하지 않는 영역에 있는 차광막이 노출되도록 상기 제 1 감광막을 패터닝하는 단계; 상기 투과율 조절이 필요한 영역에 남겨지기를 원하는 차광막 두께(t)만큼 상기 투과율 조절이 필요하지 않는 영역에 있는 상기 차광막을 식각하는 단계; 상기 제 1 감광막과 차광막이 형성된 상기 마스크 기판 전면에 제 2 감광막을 형성하는 단계; 상기 투과율 조절이 필요한 영역과 투과율 조절이 필요하지 않는 영역에 있는 차광막이 노출되도록 상기 제 2 감광막과 제 1 감광막을 패터닝하는 단계; 상기 차광막의 두께(T)와 상기 투과율 조절이 필요한 영역에 남겨지기를 원하는 차광막 두께(t)의 차이 만큼 상기 차광막을 식각하는 단계; 및 상기 제 2 감광막과 제 1 감광막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 투과율 조절 마스크(TCM) 제조 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a blank mask by sequentially depositing a light shielding film having a thickness T on a mask substrate and a first photosensitive film; The first mask pattern is patterned to expose a light shielding film in a region where transmittance is not required to be controlled, in a predetermined region of the blank mask. Etching the light blocking film in a region where the transmittance is not required to be controlled by the light blocking film thickness t desired to be left in the region where the transmittance is required to be controlled; Forming a second photoresist layer on the entire surface of the mask substrate where the first photoresist layer and the light shielding layer are formed; Patterning the second photoresist layer and the first photoresist layer so that the light-shielding layer is exposed in a region where the transmittance control is required and in a region where transmittance control is not required; Etching the light shielding film by a difference between a thickness T of the light shielding film and a light shielding film thickness t desired to be left in a region where the transmittance is required to be adjusted; And removing the second photoresist layer and the first photoresist layer. The present invention also provides a method of fabricating a TCM of a semiconductor device.
상기 차광막은 크롬(Cr)을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.The light shielding film is preferably formed using chromium (Cr).
따라서, 본 발명에 의한 반도체 소자의 투과율 조절 마스크 제조 방법은 차광막 형성후 차광막의 소정 영역을 2회로 나누어 식각함으로써 종래보다 마스크 기판상의 파티클이 쉽게 제거되고 차광막의 유니포미티도 더욱 더 향상된다.Therefore, in the method of manufacturing a mask for adjusting the transmittance of a semiconductor device according to the present invention, particles on the mask substrate are easily removed and the uniformity of the light-shielding film is further improved by etching the predetermined area of the light-
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 의한 반도체 소자의 투과율 조절 마스크(TSM) 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.2A to 2F are cross-sectional views illustrating a method of fabricating a transmittance modulation mask (TSM) of a semiconductor device according to the present invention.
도면 참조 번호 21은 마스크 기판을, 23·23a는 차광막을, 25·25·25b는 제 1 감광막을 그리고 27은 제 2 감광막을 각각 나타낸다.Reference numeral 21 denotes a mask substrate, 23 · 23a denotes a light shielding film, 25 · 25 · 25b denotes a first photosensitive film, and 27 denotes a second photosensitive film.
도 2a를 참조하면, 마스크 기판(21)상에 차광막(23)과 제 1 감광막(25)을 차례로 증착하여 제 1 감광막(25)/차광막(23)/마스크 기판(21) 구조의 블랭크 마스크(Blank Mask)를 형성한다.2A, a light shielding film 23 and a first photoresist film 25 are sequentially deposited on a mask substrate 21 to form a blank mask (first photoresist) 25, a light shielding film 23, and a mask substrate 21 Blank mask).
상기 마스크 기판(21)은 석영(QZ)을 사용하여 형성하고, 상기 차광막(23)은 크롬(Cr)을 사용하여 T 두께로 형성한다.The mask substrate 21 is formed using quartz (QZ), and the light shielding film 23 is formed to have a thickness T using chromium (Cr).
도 2b를 참조하면, 투과율 조절이 필요하지 않은 영역(A)에 있는 상기 차광막(23)이 노출되도록 E-빔(Beam)을 이용하여 노광(Exposure)한 후 현상(Development)하여 상기 제 1 감광막(25)을 패터닝하여 제 1 감광막(25a)을 형성한다.Referring to FIG. 2B, exposure is performed using an E-beam to expose the light-shielding film 23 in the region A where the transmittance is not required to be controlled, The first photoresist layer 25 is patterned to form the first photoresist layer 25a.
상기 투과율 조절이 필요하지 않은 영역(A)은 마스크 완성후 상기 마스크를 이용한 노광시 빛이 100％ 투과하는 영역이다.The region (A) in which the transmittance is not required to be controlled is a region through which light is 100% transmitted upon exposure using the mask after completion of the mask.
B는 후속 공정에서 투과율 조절을 위해 상기 마스크 기판(21) 상에 원하는 두께(t)만큼의 차광막이 형성되는 영역이다.And B is a region where a light-shielding film of a desired thickness t is formed on the mask substrate 21 for controlling transmittance in a subsequent process.
도 2c를 참조하면, 상기 투과율 조절이 필요한 영역(B)에 남겨지기를 원하는 차광막 두께(t)만큼 상기 투과율 조절이 필요하지 않는 영역(A)에 있는 상기 차광막(23)을 식각하여 차광막(23a)을 형성한다.Referring to FIG. 2C, the light shielding film 23 in the region A where the transmittance is not required to be adjusted by the light shielding film thickness t desired to be left in the region B where the transmittance is to be controlled is etched to form the light shielding film 23a ).
도 2d를 참조하면, 상기 제 1 감광막(25a)과 차광막(23a)이 형성된 상기 마스크 기판(21) 전면에 제 2 감광막(도시하지 않음, 후속 공정에서 27로 패터닝됨)을 증착하는 공정, 상기 제 2 감광막이 증착된 상기 마스크 기판(21)상에서 투과율 조절이 필요한 영역(B)과 투과율 조절이 필요하지 않는 영역(A)에 있는 차광막(23a)이 모두 노출되도록 E-빔(Beam)을 이용하여 노광(Exposure)한 후 현상(Development)하여 제 2 감광막(27)과 제 1 감광막(25b)을 형성하는 공정을 차례로 진행한다.2D, a second photoresist layer (not shown, patterned in a subsequent process) is deposited on the entire surface of the mask substrate 21 on which the first photoresist layer 25a and the light shielding layer 23a are formed. Beam is used to expose both the region B where the transmittance is to be controlled and the light shielding film 23a in the region A where the transmittance is not required to be controlled on the mask substrate 21 on which the second photoresist film is deposited. And then developing the exposed photoresist layer 27 to form the second photoresist layer 27 and the first photoresist layer 25b.
도 2e를 참조하면, 상기 차광막(23a)의 두께(T)와 상기 투과율 조절이 필요한 영역(B)에 남겨지기를 원하는 차광막 두께(t)의 차이 만큼 상기 차광막(23a)을 식각하여 차광막(23b)을 형성한다.The light shielding film 23a is etched by the difference between the thickness T of the light shielding film 23a and the light shielding film thickness t desired to be left in the region B where the transmittance is to be controlled, ).
도 2f를 참조하면, 상기 제 2 감광막(27)과 제 1 감광막(25b)을 제거한다. 그 결과 상기 투과율 조절이 필요한 영역(B)에는 원하는 차광막 두께(t)를 가지고 투과율 조절이 필요하지 않는 영역(A)에는 형성되지 않은 형태의 차광막(23a)과 상기 마스크 기판(21)을 구비한 투과율 조절 마스크(TCM)를 완성한다.Referring to FIG. 2F, the second photoresist layer 27 and the first photoresist layer 25b are removed. As a result, in the region B where the transmittance is to be controlled, the light shielding film 23a having the desired light shielding film thickness t and the light shielding film 23a not being formed in the region A where the transmittance is not required to be adjusted and the mask substrate 21 Thereby completing the transmittance control mask (TCM).
본 발명은 이에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.It is obvious that the present invention is not limited thereto and that many modifications are possible within the technical scope of the present invention by those skilled in the art.
이상 설명된 바와 같이 본 발명에 의한 반도체 소자의 투과율 조절 마스크 제조 방법은, 차광막 형성후 차광막의 소정 영역을 2회로 나누어 식각함으로써 종래보다 마스크 기판상의 파티클이 쉽게 제거되고 차광막의 유니포미티도 더욱 더 향상된다.As described above, according to the method of manufacturing a mask for adjusting the transmittance of a semiconductor device according to the present invention, after forming a light-shielding film, the predetermined area of the light-shielding film is etched in two divided portions to easily remove particles on the mask substrate, .
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1996
- 1996-08-12 KR KR1019960033476A patent/KR100190075B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR100555463B1 (en) * | 1999-01-18 | 2006-03-03 | 삼성전자주식회사 | Method for flowering photoresist |
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