KR19980019607A - 위상반전마스크 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR19980019607A
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Abstract

본 발명은 위상반전마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 투명기판과, 상기 투명기판 상에 고정 깊이로 형성된 홈과, 상기 홈 내부에 형성되어 입사하는 광을 차단하는 차광층과 소정 부분이 접촉되며 나머지 부분이 상기 투명기판과 접촉되게 형성되어 입사하는 광의 위상을 반전시키는 위상반전층을 포함한다. 따라서, 차광층을 홈 내에 균일한 두께로 형성하므로 위상반전효과를 향상시킬 수 있으며, 차광층과 위상반전층의 접착력을 증가시켜 기계적으로 분리되는 것을 방지할 수 있고, 위상반전층을 저온의 액상성장 방법으로 형성하므로 저온 공정이 가능하며, 또한 위상반전층 표면의 평탄도를 증가시킬 수 있다.

Description

위상반전마스크 및 그 제조방법
제 1 도(a) 내지 (d)는 종래 기술에 따른 위상반전마스크의 제조공정도.
제 2 도(a) 내지 (d)는 종래의 다른 기술에 따른 위상반전마스크의 제조공정도.
제 3 도는 본 발명에 따른 위상반전마스크의 단면도.
제 4 도(a) 내지 (d)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 위상반전마스크의 제조공정도.
제 5 도(a) 내지 (d)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 위상반전마스크의 제조공정도.
제 6 도(a) 내지 (d)는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 위상반전마스크의 제조공정도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
31 : 투명기판32 : 식각정지층
33 : 희생층35 : 측벽
37 : 홈39 : 차광층
41 : 위상반전층43 : 레지스트층
45 : 변질층
본 발명은 위상반전마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 차광부가 균일한 두께를 가지며 차광부가 위상반전부의 접착력을 향상시킬 수 있는 위상반전마스크 및 그 제조방법에 관한 것이다.
반도체장치가 고집적화 및 고밀도화에 따라 단위 소자의 크기가 감소되고, 이에 따라, 도선 등의 선폭이 작아지고 있다. 그러므로, 미세 패턴을 형성하기 위해서는 접촉묘화(contact printing) 방법, 프록시미티묘화(proximity printing) 방법 및 프로젝션묘화(projection printing) 방법 등의 노광 방법을 이용하는 포토리쏘그래피(phtolithography) 공정으로는 한계가 있다. 따라서, 미세 패턴을 형성하기 위해 노광시 전자 빔 또는 이온 빔등을 이용하거나, 또는, 위상반전마스크(Phase Shifting Mask)를 이용할 수 있다.
상기 위상반전마스크는 위상반전영역과 투광영역을 포함하는 데, 위상반전영역을 통과하는 광의 위상을 180°로 반전시켜 투광영역을 통과하는 광과 상쇄 간섭을 일으켜 해상력과 초점심도를 향상시켜 양호한 패턴을 얻을 수 있다. 위상반전마스크는 종류에 따라 교번형(Alternated type), 림형(Rim type), 감쇄형(Attenuated type) 및 아웃리거형(Outrigger type) 등이 있다.
종래의 림형 위상반전마스크가 니타야마(Nitayama) 등에 의해 New Phase Shifting Mask Self-aligned Phase Shifters for a Quarter Micron Photolithography라는 제목으로 IEDM, pp57-60(1989)에 게시되어 있다. 종래의 다른 림형 위상반전마스크가 미나미(Minami) 등에 의해 Method of producting a Phase Shifting Mask 라는 명칭으로 미합중국 특허 제 5,300,378 호에 게시되어 있다.
제 1 도(a) 내지 (d)는 종래 니티야마 등의 기술에 따른 위상반전마스크의 제조공정도이다.
제 1 도(a)를 참조하면, 투명기판(11) 상에 크롬(Cr) 등의 불투명한 물질을 스퍼터링 방법으로 증착하여 차광층(13)을 형성한다. 그리고, 투명기판(11) 및 차광층(13) 상에 감광막(15)을 도포한 후 노광 및 현상하여 차광층(13) 상에 감광막(15)을 도포한 후 노광 및 현상하여 차광층(13) 의 소정 부분을 노출시킨다. 그리고, 상기 감광막(15)을 마스크로 사용하여 차광층(13)을 식각하여 투명기판(11)을 노출시킨다.
제 1 도(b)를 참조하면, 차광층(13) 상의 감광막(15) 을 제거하고 투명기판(11) 및 차광층(13) 상에 투명한 감광물질인 PMMA(Poly-Methy1-Methacrylate)를 회전도포방법(spin coating method)으로 도포하여 위상반전층(17)을 형성한다. 상기에서, 위상반전층(17)을 λ/{2(n-1)}의 두께로 형성하는 데, 여기서, λ는 위상반전층(17)을 통과하여 위상이 반전되는 광의 파장이고, n은 위상반전층(17)의 굴절률이다.
제 1 도(d)를 참조하면, 차광층(13)을 마스크로 사용하여 위상반전층(17)을 배면 노광하고 현상한다. 상기에서, 위상반전층(17)이 감광 특성을 가지므로 차광층(13)이 형성된 부분을 제외한 투명기판(11)과 접촉되는 부분만 노광되고 현상된다. 그러므로, 위상반전층(17)은 차광층(13) 상에만 전류하게 된다.
제 1 도(d)를 참조하면 차광층(13)을 식각용액을 사용하여 식각한다. 이에, 차광층(13)은 측방향으로 위상반전층(17)의 하부가 언더컷(undercut)된다. 상기에서, 위상반전층(17)은 차광층(13)이 언더컷된 부분이 위상반전영역이 되고 차광층(13)과 접촉된 부분은 차광영역이 된다. 그리고, 위상반전층(17)과 중첩되지 않은 부분은 투광영역이 된다.
제 2 도(a) 내지 (d)는 종래 미나미(Minami)등의 기술에 따른 위상 반전마스크의 제조공정도이다.
제 2 도(d)를 참조하면, 투명기판(21) 상에 아연(Zn) 또는 다결정실리콘 등의 불투명한 물질을 증착하여 차광층(23)을 형성한다. 그리고, 차광층(23) 상에 감광막(35)을 도포한 후 노광 및 현상하여 차광층(23)의 소정 부분을 노출시킨다.
제 2 도(b)를 참조하면, 감광막(25)을 마스크로 사용하여 차광층(23)을 과도 식각(overetching)한다. 이 때, 차광층(23)은 감광막(25)의 하부에서 측방향으로 식각되어 언더컷된다. 상기에서, 차광층(23)이 제거되지 않고 남아있는 부분은 차광영역이 된다.
제 2 도(c)를 참조하면, 투명기판(21) 상에 감광막(25)을 마스크로 사용하여 산화아연(ZnO) 등의 투명물질을 스퍼터링 방법으로 증착하여 위상 반전층(27)을 형성한다. 이 때, 위상반전층(27)은 차광층(23)과 소정 간격 이격되어 λ/{2(n-1)}의 두께로 형성하는 데, 여기서, λ는 위상반전층(27)을 통과하여 위상이 반전되는 광의 파장이고, n은 위상반전층(27)의 굴절률이다. 상기에서, 위상반전층(27) 형성시 감광막(25) 상에도 위상반전층(27)을 형성하는 물질이 증착된다. 상기 위상반전층(27)이 형성된 부분은 위상반전영역이 된다.
제 2 도(d)를 참조하면, 감광막(25)과 이 감광막(25)상에 증착된 위상반전층(27)을 형성하는 물질을 리프트-오프(lift-off) 방법으로 제거한다. 상기 차광층(23)과 위상반전층(27) 사이의 투명기판(21)이 노출된 부분은 투광영역이 된다.
상술한 종래 기술들은 차광층 위에 위상반전층 또는 감광막을 형성하고 습식식각하여 차광층의 폭을 한정하는 것으로 니타야마 등의 기술은 위상반전영역을 한정하며 미나미 등의 기술은 차광층 사이에 위상반전층을 형성한다.
그러나, 상술한 종래 기술에 따른 위상반전마스크의 제조방법은 위상반전층을 스퍼터링 방법이나 회전도포방법으로 형성하므로 표면이 평탄도가 저하되며, 또한, 차광층이 측방향으로 습식식각되어 측면이 경사지므로 위상반전효과가 저하되는 문제점이 있다. 그리고, 차광층의 측방향으로 식각되어 위상반전층과 접촉면적이 작아지므로 접착력이 저하되어 기계적으로 분리되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 차광층과 위상반전층의 접촉력이 증가되어 기계적으로 분리되는 것을 방지할 수 있는 위상반전마스크를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 차광층을 균일한 두께로 형성하고 위상반전층의 표면의 평탄도를 높여 위상반전효과를 향상시킬 수 있는 위상반전마스크의 제조방법을 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위상반전마스크는 투명 기판과, 상기 투명기판 상에 소정 깊이로 형성된 홈과, 상기 홈 내부에 형성되어 입사하는 광을 차단하는 차광층과, 상기 차광층과 소정 부분이 접촉되며 나머지 부분이 상기 투명기판과 접촉되게 형성되어 입사되는 광의 위상을 반전시키는 위상반전층을 포함한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위상반전마스크의 제조방법은 투명기판 상의 소정 부분에 희생층을 형성하고 상기 희생층의 측면에 측벽을 형성하는 공정과, 상기 희생층과 상기 측벽을 마스크로 사용하여 투명기판을 이방성식각하여 홈을 형성하는 공정과, 상기 측벽을 제거하고 상기 희생층과 상기 투명기판의 노출된 부분 상에 홈이 채워지도록 산화시 투명해지는 불투명한 물질을 증착하고 산화하여 위상반전층을 형성함과 동시에 홈의 내부에 차광층을 한정하는 공정과, 상기 희생층을 제거하는 공정을 구비한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제 3 도는 본 발명에 따른 위상반전마스크의 단면도이다.
본 발명에 따른 위상반전마스크는 소다 라임유리(soda lime glass) 또는 석영 등의 투명한 물질로 이루어진 투명기판(31)의 소정 부분에 500 ~ 4000Å 정도의 깊이의 홈(37)이 형성된다. 그리고, 홈(37)의 내부에 차광층(39)이 형성되고, 이 차광층(39)상에 투명기판(31)과 중첩되게 위상반전층(41)이 형성된다. 상기에서 차광층(39)은 입사 광을 차단하는 것으로 홈(37)의 내부에만 형성되며, 위상반전층(41)은 입사 광의 파장을 180°반전시키는 것으로 홈(37) 외부의 투명기판(31)과 접촉되게 형성된다. 그러므로, 차광층(39)은 광 투과율이 30% 보다 낮은, 바람직하기는 0 ~ 5% 정도인 아연(Zn), 다결정실리콘 또는 Ge-Se 계의 무기질 레지스트로 500 ~ 4000Å 정도의 두께로 형성된다. 그리고, 위상반전층(41)은 광 투과율이 큰 산화아연(ZnO) 또는 산화실리콘(SiO2)으로 형성된다. 상기 위상반전층(41)은 입사광 파장의 위상을 180°로 반전시키기 위해 λ/{2(n-1)}의 두께로 형성되어야 한다. 상기에서 λ는 입사광의 파장이고, n은 위상반전층(41)의 굴절률이다. 상기에서, 위상반전층(41)을 이루는 산화아연 및 산화실리콘의 굴절율은 각각 1.4 ~ 1.5 및 1.42 ~ 1.44 정도이다. 그러므로, 파장이 365nm인 I-라인(i-line)의 광을 위상반전시키기 위해서는 위상반전층(41)이 3500 ~ 5000Å 정도의 두께로 형성되어야 한다.
차광층(39)과 위상반전층(41)은 한 몸체를 이루거나, 또는, 각각 다른 몸체를 이룰 수 있다. 상기에서 전자의 경우에는 차광층(39)이 아연 또는 다결정실리콘으로 형성되며, 위상반전층(41)은 상기 차광층(39)을 형성하는 아연 또는 다결정실리콘을 산화시킨 산화아연 또는 산화실리콘으로 형성된다. 이는 이방성식각되어 균일한 깊이를 갖는 홈(37)를 채우고 투명기판(31) 상에 소정 두께를 갖도록 아연 또는 다결정실리콘을 증착한 후 상기 투명기판(31)과 접촉되는 부분 까지 산화하므로써 형성되는 데, 산화되지 않은 부분은 차광층(39)이 되괴 산화된 부분은 위상반전층(41)이 된다. 상기 후자의 경우는 차광층(39)이 Ge-Se 계의 무기질 레지스트로 형성되며, 위상반전층(41)은 액상성장된 산화실리콘으로 형성된다. 상기에서 차광층(39)은 균일한 깊이를 갖는 홈(37)에 균일한 두께로 형성되므로 위상반전효과가 향상된다. 그리고, 차광층(39)과 위상반전층(41)이 한 몸체를 이루며, 또한, 각각 다른 몸체를 이루더라도 위상반전층(41)이 차광층(39) 뿐만 아니라 투명기판(31)과 소정 부분이 접착되므로 접착력이 크게 된다.
또한, 본 발명에 따른 위상반전마스크는 전자 빔에 의한 노광시 전하가 축적과 제조공정시 투명기판이 손상되는 것을 방지하기 위해 투명기판상에 인듐주석산화물(ITO) 등과 같은 투명한 도전물질로 이루어져 500 ~ 4000Å 정도의 두께를 갖는 식각정지층을 더 구비할 수도 있다.
제 4 도(a) 내지 (d) 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 위상반전마스크의 제조공정도이다.
제 4 도(a)를 참조하면, 소다 라임유리(soda lime glass) 또는 석영등의 투명한 물질로 이루어진 투명기판(31) 상에 산화실리콘 또는 질화실리콘을 화학기상층착(Chemical Vapor Deposition : 이하, CVD라 칭함) 방법으로 3500 ~ 5000Å 정도의 두께로 증착하여 희생층(33)을 형성한다. 그리고, 희생층(33)을 전자 빔 노광을 포함하는 포토리쏘그래피(photolithography) 방법으로 패터닝하여 투명기판(31)의 소정 부분을 노출시킨다.
제 4 도(b)를 참조하면, 희생층(33)의 측면에 측벽(35)을 1000 ~ 4000Å 정도의 두께로 형성한다. 상기 측벽(35)은 투명기판(31)의 노출된 부분 및 희생층(33) 상에 폴리머를 도포한 후 반응성이온식각(Reative Ion Etching : 이하, RIE라 칭함) 등의 방법으로 에치백(etchback)하므로써 형성된다. 그리고, 희생층(33)과 측벽(35)을 마스크로 사용하여 투명기판(31)의 노출된 부분을 RIE 방법으로 이방성식각하여 홈(37)을 500 ~ 4000Å 정도의 깊이로 형성한다.
제 4 도(c)를 참조하면, 측벽(35)을 제거한다. 그리고, 희생층(33)과 투명기판(31)의 노출된 부분 상에 홈(37)이 채워지도록 광투과율이 30%보다 낮은, 바람직하기는 0 ~ 5% 정도인 아연 또는 다결정실리콘 등을 CVD 방법으로 증착한다. 그리고, 상기 희생층(33) 및 투명기판(31) 상의 아연 또는 다결정실리콘을 화학기계적연마(Chemical-Mechanical Polishing ; 이하, CMP라 칭함) 방법으로 연마하여 평탄화시킨다. 그 다음, 아연 또는 다결정실리콘에 산소 이온을 주입하고 열처리하거나, 또는, 열을 가하여 산화하여 위상반전층(41)을 형성한다. 이 때, 아연 또는 다결정실리콘의 산화되지 않은 부분은 차광층(39)으로 한정된다. 상기에서 위상반전층(41)은 홈(37) 외부의 투명기판(31)과 접촉되게 형성하여 차광층(39)이 홈(37) 내부로 한정되도록 한다. 따라서, 차광층(39)은 500 ~ 4000Å 정도의 두께로, 위상반전층(41)은 3500 ~ 5000Å 정도의 두께로 형성된다.
제 4 도(d)를 참조하면, 희생층(33)을 인산(H3PO4)과 같이 위상반전층(41)과 식각선택비가 큰 식각용액으로 선택적으로 제거하여 투명기판(31)을 노출시킨다. 상기에서, 투명기판(31)의 노출된 부분은 투광영역이 된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예는 투명기판에 홈을 형성하고 아연 또는 다결정실리콘을 증착한 후 CMP하고 홈 외부의 아연 또는 다결정실리콘을 산화하여 위상반전층을 형성함과 동시에 차광층을 한정한다. 그러므로, 차광층의 균일한 두께를 가지므로 위상반전효과가 향상되고, 위상반전층과 차광층이 한 몸체를 이루므로 접착력이 증가되며, 위상반전층의 표면이 CMP에 의해 평탄도가 향상된다.
제 5 도(a) 내지 (d)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 위상반전마스크의 제조공정도이다.
제 5 도(a)를 참조하면, 소다 라임유리(soda lime glass) 또는 석영 등의 투명한 물질로 이루어진 투명기판(21) 상에 인듐주석산화물(ITO)등과 같은 투명한 도전물질을 CVD 방법으로 500 ~ 4000Å 정도의 두께로 증착하여 식각정지층(32)을 형성한다. 그리고, 식각정지층(32) 상에 산화실리콘 또는 질화실리콘을 CVD 방법으로 3500 ~ 5000Å 정도의 두께로 증착하여 희생층(33)을 형성한 후 빔 노광을 포함하는 포토리쏘그래피 방법으로 희생층(33)을 패터닝하여 식각정지층(32)의 소정 부분을 노출시킨다. 식각정지층(32)은 희생층(33) 패터닝시 투명기판(31)이 손상되는 것을 방지한다.
제 5 도(b)를 참조하면, 희생층(33)의 측면에 측벽(35)을 1000 ~ 4000Å 정도의 두께로 형성한다. 상기 측벽(35)은 식각정지층(32)의 노출된 부분 및 희생층(33) 상에 폴리머를 도포한 후 RIE 등의 방법으로 에치백(etchback)하므로써 형성된다. 그리고, 희생층(33)과 측벽(35)을 마스크로 사용하여 식각정지층(32)의 노출된 부분을 RIE 방법으로 투명기판(31)이 노출되도록 이방성식각한다. 이 때, 투명기판(31)은 소정 깊이로 식각될 수도 있다.
제 5 도(c)를 참조하면, 측벽(35)을 제거한다. 그리고, 희생층(33)과 식각정지층(32)의 노출된 부분 상에 CVD 방법으로 광 투과율이 30%보다 낮은, 바람직하기는 0 ~ 5% 정도인 아연 또는 다결정실리콘 등을 증착한다. 그리고, 상기 희생층(33)이 노출되도록 희생층(33) 및 식각정지층(32) 상의 아연 또는 다결정실리콘을 CMP라 칭함 방법으로 연마하여 평탄화시킨다. 그 다음, 아연 또는 다결정실리콘에 산소 이온을 주입하고 열처리하거나, 또는 열을 가하여 산화하여 위상반전층(41)을 형성한다. 이 때, 아연 또는 다결정실리콘의 산화되지 않은 부분은 차광층(39)으로 한정된다. 상기 에서 위상반전층(41)은 홈(37) 외부의 투명기판(31)과 접촉되게 형성하여 차광층(39)이 홈(37) 내부로 한정되도록 한다. 따라서, 차광층(39)은 500 ~ 4000Å 정도의 두께로, 위상반전층(41)은 3500 ~ 5000Å 정도의 두께로 형성한다.
제 5 도(d)를 참조하면, 희생층(33)을 인산(H3PO4)과 같이 위상반전층(41)과 식각선택비가 큰 식각용액으로 선택적으로 제거하여 식각정지층(32)을 노출시킨다. 상기에서, 식각정지층(32)의 노출된 부분은 투광영역이 된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예는 홈 내부의 차광층과 홈 외부의 위상반전층을 한 몸체로 형성하고 외상반전층의 표면을 CMP하므로 접착력 증가 및 평탄도 향상 뿐만 아니라 투명기판 상에 식각정지층을 증착하므로 희생층을 식각할 때 투명기판이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제 6 도(a) 내지 (d) 는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 위상반전마스크의 제조공정도이다.
제 6 도(a)를 참조하면, 소다 라임유리(soda lime glass) 또는 석영 등의 투명한 물질로 이루어진 투명기판(31) 상에 Ge-Se 계를 포함하는 무기질 레지스트를 회전 도포(spin coating) 방법으로 3500 ~ 5000Å 정도의 두께로 도포하여 레지스트층(43)을 형성한다. 그리고, 이 레지스트층(43)상에 은(Ag)을 포함하는 변질층(45)을 100 ~ 200Å 정도의 두께로 증착하여 형성한다. 그 다음, 변질층(45)의 소정 부분에 전자 빔을 조사하여 희생층(33)을 형성한다. 상기에서 전자 빔이 조사된 부분은 변질층(45)의 은이 레지스트층(43)으로 확산되어 Ag-Ge-Se 계의 내식각석을 갖는 희생층(33)이 된다.
제 6 도(b)를 참조하면, 희생층(33)을 제외한 잔류하는 변질층(45)과 레지스트층(43)을 제거하여 투명기판(31)을 노출시킨다. 그리고, 희생층(33)의 측면에 측벽(35)을 1000 ~ 4000Å 정도의 두께로 형성한다. 상기 측벽(35)은 투명기판(31)의 노출된 부분 및 희생층(33) 상에 폴리머를 도포한 후 RIE 등의 방법으로 에치백(etchback)하므로써 형성된다. 그리고, 희생층(33)과 측벽(35)을 마스크로 사용하여 투명기판(31)의 노출된 부분을 RIE 방법으로 이방성식각하여 홈(37)을 500 ~ 4000Å 정도의 깊이로 형성한다.
제 6 도(c)를 참조하면, 측벽(35)을 제거한다. 희생층(33)과 투명기판(31)의 노출된 부분 상에 홈(37)이 채워지도록 Ge-Se 계를 포함하는 무기질 레지스트를 회전 도포 방법으로 3500 ~ 5000Å 정도의 두께로 도포한다. 그리고, 상기 희생층(33)이 노출되도록 희생층(33) 및 투명기판(31) 상의 무기질 레지스트를 CMP 방법으로 평탄화하고, 계속해서, RIE 방법으로 투명기판(31)이 노출되도록 에치 백하여 차광층(39)을 형성한다. 이 때, 차광층(39)은 홈(37) 내부에 한정되어 500 ~ 4000Å 정도의 두께로 형성된다.
제 6 도(d)를 참조하면, 희생층(33)을 마스크로 사용하여 투명기판(31)의 노출된 부분과 차광층(39) 상에 산화실리콘을 3500 ~ 5000Å 정도의 두께로 액상성장하여 위상반전층(41)를 형성한다. 상기 액상성장은 30℃정도의 과포화상태의 SiO2용액에 침지(dipping)하여 형성한다. 그리고, 희생층(33)을 황산(H2SO4)으로 선택적으로 식각하여 투명기판(31)을 노출시킨다. 상기에서, 투명기판(31)의 노출된 부분은 투광영역이 된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제 3 실시예는 투명기판 상에 Ge-Se 계의 무기질 레지스트에 은을 확산시켜 희생층을 형성한 후 홈을 형성하여 이 홈 내부에 무기질 레지스트로 차광층을 형성하고 저온에서 액상성장하여 위상반전층을 형성하므로 저온 공정이 가능할 뿐만 아니라 표면의 평탄도가 증가되며, 또한, 위상반전층이 차광층과 서로 다른 몸체로 이루어져도 투명 기판과 접촉되므로 접착력이 증가된다.
따라서 본 발명은 차광층을 홈 내에 균일한 두께로 형성하므로 위상 반전효과를 향상시킬 수 있으며, 차광층과 위상반전층의 접착력을 증가시켜 기계적으로 분리되는 것을 방지할 수 있는 잇점이 있다. 그리고, 위상반전층을 저온의 액상성장 방법으로 형성하므로 저온 공정이 가능하며, 또한, 위상반전층 표면의 평탄도를 증가시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims (30)

  1. 투명기판과,
    상기 투명기판 상에 소정 깊이로 형성된 홈과,
    상기 홈 내부에 형성되어 입사되는 광을 차단하는 차광층과,
    상기 차광층과 소정 부분이 접촉되며 나머지 부분이 상기 투명기판과 접촉되게 형성되어 입사되는 광의 위상을 반전시키는 위상반전층을 포함하는 위상반전마스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈이 500 ~ 4000Å의 깊이로 형성된 위상반전마스크.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차광층과 위상반전층이 한 몸체로 형성된 위상반전마스크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 차광층이 아연(Zn) 또는 다결정실리콘으로 형성된 위상반전마스크.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 위상반전층이 산화아연(ZnO) 또는 산화실리콘(SiO2)으로 형성된 위상반전마스크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광층과 위상반전층이 각각 다른 몸체로 형성된 위상반전마스크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 차광층이 Ge-Se계의 무기질 레지스트로 형성된 위상반전마스크.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 위상반전층이 액상성장된 산화실리콘으로 형성된 위상반전마스크.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광층이 홈 내부에만 형성된 위상반전마스크.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상반전층이 3500 ~ 5000Å의 두께로 형성된 위상반전마스크.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명기판 상에 식각정지층이 더 형성된 위상반전마스크.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 식각정지층이 투명한 도전물질인 인듐주석산화물(ITO)으로 형성된 위상반전마스크.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 식각정지층을 500 ~ 4000Å의 두께로 이루어진 위상반전마스크.
  14. 투명기판 상의 소정 부분에 희생층을 형성하고 상기 희생층의 측면에 측벽을 형성하는 공정과,
    상기 희생층과 상기 측벽을 마스크로 사용하여 투명기판을 이방성식각하여 홈을 형성하는 공정과,
    상기 측벽을 제거하고 상기 희생층과 상기 투명기판의 노출된 부분상에 홈이 채워지도록 산화시 투명해지는 불투명한 물질을 증착하고 산화하여 위상반전층을 형성함과 동시에 홈의 내부에 차광층을 한정하는 공정과,
    상기 희생층을 제거하는 공정을 구비하는 위상반전마스크의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 측벽을 폴리머로 1000 ~ 4000Å의 두께로 형성하는 위상반전 마스크의 제조방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 홈을 500 ~ 4000Å의 깊이로 형성하는 위상반전마스크의 제조 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    차광층을 아연 또는 다결정실리콘으로 형성하는 위상반전마스크의 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 위상반전층을 형성함과 동시에 차광층을 한정하는 공정이
    상기 희생층과 투명기판의 노출된 부분 상에 홈이 채워지도록 아연 또는 다결정실리콘을 CVD 방법으로 증착하는 단계와,
    상기 희생층 및 투명기판 상의 아연 또는 다결정실리콘을 화학기계적연마 방법으로 연마하여 평탄화하는 단계와,
    상기 아연 또는 다결정실리콘을 상기 홈 외부의 투명기판과 접촉되도록 산화하여 위상반전층을 형성하여 상기 차광층을 홈 내부로 한정하는 단계를 구비하는 위상반전마스크의 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 위상반전층을 아연 또는 다결정실리콘에 산소 이온을 주입하고 열처리하거나, 또는, 열을 가하여 산호하여 형성하는 위상반전마스크의 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 위상반전층을 3500 ~ 5000Å의 두께로 형성하는 위상반전마스크의 제조방법.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 희생층을 형성하기 전 투명기판 상에 식각정지층을 더 형성하는 위상반전마스크의 제조방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 식각정지층을 투명한 도전물질인 인듐주석산화물(ITO)으로 형성하는 위상반전마스크의 제조방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 식각정지층을 CVD 방법으로 500 ~ 4000Å의 두께로 형성하는 위상반전마스크의 제조방법.
  24. 투명기판 상의 소정 부분에 희생층을 형성하는 공정과,
    상기 희생층의 측면에 측벽을 형성하고 상기 희생층과 상기 측벽을 마스크로 사용 투명기판을 이방성식각하여 홈을 형성하는 공정과,
    상기 측벽을 제거하고 상기 홈의 내부에 차광층을 형성하는 공정과,
    상기 희생층을 마스크로 사용하여 투명기판의 노출된 부분과 상기 차광층 상에 액상성장 방법에 의해 위상반전층을 형성하는 공정과,
    상기 희생층을 제거하는 공정을 구비하는 위상반전마스크의 제조방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 희생층을 형성하는 공정은,
    투명기판 상에 레지스트층과 은을 포함하는 변질층을 순차적으로 증착하는 단계와,
    상기 변질층의 소정 부분을 노광하여 은을 레지스트층으로 확산시켜 내식각성을 갖는 희생층을 형성하는 단계와;
    상기 희생층을 제외한 잔류하는 변질층과 레지스트층을 제거하는 단계를 구비는 위상반전마스크의 제조방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 레지스트층을 Ge-Se계를 포함하는 무기질 레지스트를 회전 도포(spin coating)하여 형성하는 위상반전마스크의 제조방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 레지스트층을 3500 ~ 5000 Å의 두께로 형성하는 위상반전마스크의 제조방법.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 변질층을 100 ~ 200Å의 두께로 형성하는 위상반전마스크의 제조방법.
  29. 제 24 항에 있어서,
    상기 차광층을 Ge-Se계를 포함하는 무기질 레지스트로 형성하는 위상반전마스크의 제조방법.
  30. 제 24 항에 있어서,
    상기 위상반전층을 산화실리콘으로 형성하는 위상반전마스크의 제조방법.
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