KR19980025511A - 스티칭 노광 공정에 사용되는 마스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 리소그라피 공정에 사용되는 마스크에 관한 것으로, 노광 장비의 노광 영역보다 칩 크기가 커서 마스크를 중첩시켜 패턴을 형성하는 스티칭(Stitching) 노광 공정에서 상측 마스크와 하측 마스크가 중첩되는 영역에서 2중 노광으로 인하여 과도한 양의 광에너지가 도달되는 것을 방지하기 위해 중첩 영역에 있는 광 차단패턴의 폭을 넓게하거나 광 차단 패턴과 광 차단 패턴 사이에 미세한 더미 광 차단 패턴을 구비하는 것이다.

Description

스티칭 노광 공정에 사용되는 마스크
본 발명은 반도체 소자의 리소그라피 공정에 사용되는 마스크에 관한 것으로, 특히 노광 장비의 노광 영역보다 칩 크기가 커서 마스크를 중첩시켜 패턴을 형성하는 스티칭(Stitching) 노광 기술에 이용되는 마스크에 관한 것이다.
스티칭 노광은 한개의 반도체 칩을 제조하기 위하여 2장 이상의 마스크를 제조하고 이를 분할하여 노광하는 기술인데 분할 노광되는 영역의 패턴이 연결되도록 하기 위해 일반적으로 마스크간에 중첩되는 영역을 둔다.
종래의 스티칭 노광용 마스크를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 투명기판(10) 예를 들면 석영기판에 광 차단 패턴(20) 예를 들어 크롬 패턴이 구비된 상측 마스크(100)와 하측 마스크(200)를 도시한 것으로 상기 상측 마스크(100)를 이용하여 1차 웨이퍼에 도포된 감광막을 노광하고, 다시 하측 마스크(200)를 이용하여 2차 노광한 다음, 현상 공정으로 감광막 패턴을 형성한다.
이때 상측 마스크(100)와 하측 마스크(200)를 정렬시키기 위하여 상측 마스크(100)의 하단부와 하측 마스크(200)의 상단부에 중첩 영역(30)의 각각 구비되어 있다.
그러나, 상측 마스크(100)와 하측 마스크(200)을 중첩하여 노광하는 경우에 중첩 영역(30)에서는 투과하는 광 에너지가 다른 영역보다 높아서 감광막 패턴이 남아야 할지역까지 악영향을 주게 된다.
도 3은 상기한 상측 및 하측 마스크(100,200)를 각각 사용하여 웨이퍼 상부에 도포된 감광막을 노광하고, 현상공정으로 감광막 패턴(50)을 형성한 것을 도시한 평면도로서, 마스크의 중첩영역에 대응되는 지역에서 감광막 패턴(50)의 선폭이 좁아지는 것을 도시한다. 이와같이 감광막 패턴이 좁아지는 경우 감광막 패턴이 현상 및 크리닝 공정에서 쓰러지거나 심한 경우 감광막 패턴이 절단되는 문제가 발생된다.
본 발명은 상측 마스크와 하측 마스크가 중첩되는 영역에서 2중 노광으로 인하여 과도한 양의 광에너지가 도달되는 것을 방지하기 위해 중첩 영역에 있는 광 차단 패턴의 폭을 넓게하거나 광 차단 패턴과 광 차단 패턴 사이에 미세한 광 차단 패턴을 구비한 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 스티칭 노광용 상측 마스크와 하측 마스크를 도시한 평면도.
도 3는 종래의 상측 마스크와 하측 마스크를 이용하여 노광 공정을 진행한 다음, 현상공정으로 감광막 패턴을 형성한 평면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예에 의해 제조된 상측 및 하측 마스크를 도시한 평면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예에 의해 제조된 상측 및 하측 마스크를 도시한 평면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10:투명기판 20,22:광 차단 패턴
30:중첩 영역 40:더미 광 차단 패턴
50:감광막 패턴
100,300,500:상측 마스크 200,400,600:하측 마스크
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스티칭 노광 고정에 이용되는 마스크에 있어서,
투명기판에 일정 간격 이격되어 구비되는 광 차단 패턴과,
상측 마스크와 하측 마스크에 구비된 중첩영역과,
상기 마스크와 하측 마스크를 2중 노광할때 상기 중첩영역을 통해 하부의 웨이퍼로 전달되는 광의 에너지가 비 중첩 영역과 동일하게 전달되도록 상기 마스크의 중첩 영역에 구비되는 광 차단 패턴과 광 차단 패턴의 사이에 미세 선폭의 더미 광 차단 패턴을 구비하는 마스크이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스티칭 노광 공정에 이용되는 마스크에 있어서,
투명 기판에 일정 간격 이격되어 구비되는 광 차단 패턴과,
상측 마스크와 하측 마스크에 구비되는 중첩영역과,
상측 마스크와 하측 마스크를 2중 노광할때 상기 중첩 영역을 통해 하부의 웨이퍼로 전달되는 광의 에너지가 비 중첩 영역과 동일하게 전달되도록 상기 마스크의 중첩 영역에 구비되는 광 차단패턴의 선폭이 비 중첩 영역의 광 차단 패턴 보다 넓게 구비되는 마스크이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명의 실시예에 의한 스티칭 노광 공정용 마스크를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시에에 의해 제조된 상측 및 하측 마스크(300,400)를 도시한 평면도이다.
도 4 및 도 5는 종래의 마스크와 같이 투명 기판(10)에 광 차단 패턴을 형성하되, 상측과 하측의 중첩 영역(30)에 있는 광 차단 패턴의 폭을 조금 더 넓게 광 차단 패턴(22)을 구비하는 것이다. 그로인하여 상측 마스크(300)와 하측 마스크(400)를 이용하여 2중으로 노광할때 중첩 영역(30)을 통하여 하부의 웨이퍼로 전달되는 광의 에너지가 다른 영역과 동일하게 되도록 하는 것이다.
도 6 및 도 7는 본 발명의 제2실시예에 의해 제조된 상측 및 하측 마스크(500,600)를 도시한 평면도이다.
도 6 및 도 7은 종래의 마스크와 같이 투명 기판(10)에 광 차단 패턴(20)을 형성하고, 상측과 하측의 중첩 영역(30)에 광 차단 패턴(20) 사이의 스페이스에 노광후 현상 공정에서 패턴이 형성되지 않을 정도의 선폭을 갖는 미세 선폭의 더미 광 차단 패턴(50)을 구비하는 것이다. 그로인하여 상측 마스크(300)와 하측 마스크(400)를 이용하여 2중으로 노광할때 중첩 영역(30)을 통하여 웨이퍼로 전달되는 광의 에너지 다른 영역과 동일한 에너지를 얻도록 하는 것이다.
상기한 본 발명에 의해 제조된 스티칭 노광 공정용 마스크를 이용하는 경우 감광막 패턴을 제조하는 경우 중첩 영역에서 패턴의 임계 크기가 설계된 대로 전사되지 않는 문제와 2중 노광되는 패턴의 에스펙트 비가 크져서 현상 공정시 붕괴되는 문제를 극복하여 반도체 소자의 칩 크기가 노광 장비의 노광 영역보다 크더라도 아무런 문제없이 반도체 소자를 제조할 수 있다.

Claims (4)

  1. 스티칭 노광 공정에 이용되는 마스크에 있어서,
    투명 기판에 일정 간격 이격되어 구비되는 광 차단 패턴과,
    상측 마스크와 하측 마스크에 구비되는 중첩영역과,
    상측 마스크와 하측 마스크를 2중 노광할때 상기 중첩 영역을 통해 하부의 웨이퍼로 전달되는 광의 에너지가 비 중첩 영역과 동일하게 전달되도록 상기 마스크의 중첩 영역에 구비되는 광 차단 패턴의 선폭이 비 중첩 영역의 광 차단 패턴 선폭보다 넓게 구비되는 것을 특징으로 하는 스티칭 노광 공정에 사용되는 마스크.
  2. 상기 제1항에 있어서, 상기 중첩 영역에 구비되는 광 차단 패턴의 선폭은 상측 및 하측 마스크를 2중 노광할때 감광막 패턴이 손상을 보상할 수 있을 정도의 크기인 것을 특징으로 하는 스티칭 노광 공정에 사용되는 마스크.
  3. 스티칭 노광 공정에 이용되는 마스크에 있어서,
    투명 기판에 일정 간격 이격되어 구비되는 광 차단 패턴과,
    상측 마스크와 하측 마스크에 구비되는 중첩영역과,
    상측 마스크와, 하측 마스크를 2중 노광할때 상기 중첩 영역을 통해 하부의 웨이퍼로 전달되는 광의 에너지가 비 중첩 영역과 동일하게 전달되도록 상기 마스크의 중첩 영역에 구비되는 광 차단 패턴과 광 차단 패턴의 사이의 스페이스에 미세 선폭이 더미 광 차단 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 스티칭 노광 공정에 사용되는 마스크.
  4. 상기 제3항에 있어서, 상기 중첩 영역에 구비되는 더미 광 차단 패턴은 노광공정과 현상공정을 거쳐도 감광막 패턴이 남지 않을 정도의 미세 크기인 것을 특징으로 하는 스티칭 노광 공정에 사용되는 마스크.
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