KR20000043629A - 마스크 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포토공정에 있어서, E-beam 등의 조사 시, 전자 투과현상을 차단하고 제작이 용이한 마스크 제조방법에 관한 것으로, 기판 상부에 소정영역을 노출시키는 감광막패턴을 형성하는 공정과, 감광막패턴을 마스크로 하여 기판을 소정깊이 식각하는 공정과, 기판 상에 감광막패턴을 덮도록 전자투과 방지막을 형성하는 공정과, 마스크패턴과 대응된 부분의 기판이 노출되도록 전자투과 방지막을 이방성 식각하는 공정과, 기판 하부에 윈도영역이 정의된 창을 형성하는 공정을 구비한 것이 특징이다.

따라서, 본 발명에서는 고가의 SOI웨이퍼를 사용하지 않고도, 제작가능하며, 또한, 백금층 식각 공정을 거치지 않고, 증착과 리프트-오프(lift-off)방식을 이용함으로써 본 발명인 전자투과 방지막이 형성된 마스크를 제작 가능하므로, 공정이 단순화 및 전자충전 현상에 의한 마스크의 불량을 억제할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 본 발명은 실리콘기판을 3 내지 4㎛ 정도의 두께범위로 식각하므로 별도의 식각장비없이도 공정을 진행시킬 수 있어 제작이 용이한 이점이 있다.

Description

마스크 제조방법

본 발명은 마스크 제조방법에 관한 것으로, 특히, E-beam 등의 조사 시, 전자 투과현상을 차단하고 제작이 용이한 마스크 제조방법에 관한 것이다.

도 1a 내지 도 1e는 종래기술에 따른 마스크 제조공정도이다.

도 1a와 같이, SOI(Silicon On Insulator)웨이퍼(Ⅰ)를 준비한다.

여기에서, SOI웨이퍼(Ⅰ)는 기판(10)상에 절연막(12)을 개재시킨 구조로, 도면번호 10은 하부실리콘을 지칭하고, 도면번호 14는 상부실리콘을 지칭한 것이다.

그리고, SOI웨이퍼(Ⅰ) 상면에 감광막(photoresist)을 도포한 후, 일정부분의 실리콘(14)을 노출시키도록 패턴식각하여 감광막패턴(16)을 형성한다.

도 1b와 같이, 감광막패턴(16)을 마스크로 이용하여 절연막(12)이 노출되도록 SOI웨이퍼(Ⅰ)를 식각하며, 이 때, 실제로 식각되는 실리콘 두께는 20 ㎛ 이상된다. 실리콘기판 식각 시, 절연막은 식각정지막으로 사용된다.

이어서, 감광막패턴을 제거한다.

그리고, 감광막패턴이 제거된 상기 구조 상, 하면에 질화막(18)을 형성한다. 이 때, 상면에 형성된 질화막(18)은 이후 진행되는 식각공정으로 부터 상기 식각된 상부실리콘(14a)을 보호하기 위한 역할을 한다.

이 후, 마스크패턴(18a)의 질화막을 패턴식각하여 창(window)을 형성하기 위한 마스크패턴(18a)을 형성한다.

도 1c와 같이, 마스크패턴(18a)을 마스크로 하여 하부실리콘(10)/절연막(12)을 식각한다. 이 때, 상기에서 언급한 바와 같이, SOI웨이퍼(Ⅰ)상부는 상기 질화막(18)에 의해 식각되지 않고 보호된다.

이 후, 질화막 및 마스크패턴을 제거한다.

도 1d와 같이, 상기 구조를 갖는 SOI웨이퍼(Ⅰ) 표면에 백금층(19)을 형성한다. 이 때, 백금층(19)은 이 후의 포토공정 등에서 E-beam 등이 조사될 경우 전자투과 방지막으로서의 역할을 한다. 즉, 마스크의 패턴이 형성된 부분에는 전자가 투과되지 않도록 백금층 등을 이용하여 전자투과 방지막을 형성해야 한다.

그러나 종래의 마스크 제조방법에서는 SOI웨이퍼를 사용하므로 제작 단가가 상승된다. 그리고, 실리콘인 경우 50 Kev로 가속된 전자가 투과할 수 있는 깊이가 약 20㎛ 로, 실리콘 마스크 제작 시 20㎛ 이상 식각 시에는 통상의 장비로는 불가능하였다.

따라서, 종래기술에서는 실리콘이 식각되는 두께가 클수록 발생하는 마스크 패턴의 정밀도가 떨어지므로 노광 시 형성되는 패턴의 질이 저하된다.

상기의 문제점을 해결하고자, 본 발명의 목적은 포토공정에 있어서, E-beam 등의 조사 시에 전자 투과현상을 차단하고 제작이 용이한 마스크 제조방법을 제공하려는 것이다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명의 마스크 제조방법은 기판 상부에 소정영역을 노출시키는 감광막패턴을 형성하는 공정과, 감광막패턴을 마스크로 하여 기판을 소정깊이 식각하는 공정과, 기판 상에 감광막패턴을 덮도록 전자투과 방지막을 형성하는 공정과, 마스크패턴과 대응된 부분의 기판이 노출되도록 전자투과 방지막을 이방성 식각하는 공정과, 기판 하부에 윈도영역이 정의된 창을 형성하는 공정을 구비한 것이 특징이다.

도 1a 내지 도 1e는 종래기술에 따른 마스크 제조공정도이고,

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 마스크 제조공정도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10, 20. 기판 16, 22. 감광막패턴

18, 18a, 28a. 질화막(패턴)

24. 접착층 19, 26. 백금층

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하겠다.

도 2a 내지 도 2e 는 본 발명에 따른 마스크 제조공정도이다.

도 2a와 같이, p형의 실리콘기판(20)상에 감광막을 도포한 후, 소정영역을 노출시키도록 패터닝하여 감광막패턴(22)을 형성한다.

도 2b와 같이, 감광막패턴(22)을 마스크로 이용하여 기판(20)을 3㎛ ∼4㎛ 정도의 두께범위로 식각한다.

도 2c와 같이, 상기 구조 전면에 스퍼터링 등의 방법으로 티타늄층(24)과 백금층(26)을 순차적으로 형성한다.

여기에서, 백금층(26)은 이 후의 포토공정 시에 E-beam을 차단시키는 전자투과 방지막으로 사용된다. 그리고, 티타늄층(24)은 백금층(26)과 기판과의 접착력을 향상시키기 위한 접착층(adhesive layer)으로 사용된다.

도 2d와 같이, 감광막패턴이 제거되어 하부의 기판이 노출되는 시점까지 티타늄층(24)과 백금층(26)을 이방성 식각한다. 식각 결과, 도면에서 처럼, 기판의 식각된 부분에는 티타늄층(24)과 백금층(26)이 잔류되어 있다.

도 2e와 같이, 상기 구조 하면에 화학기상증착방법 등울 이용하여 질화막을 형성한후, 패턴식각하여 창 형성용 마스크패턴(28a)을 형성한다.

도 2f와 같이, 마스크패턴(28a)을 마스크로 하여 기판(20)을 식각한다. 이 후, 상기 구조를 갖는 기판을 마스크지지대(도면에 미도시)에 부착시킨다.

즉, 본 발명에서는 백금층의 경우, 3㎛ 내지 4㎛ 이상 식각하기 어렵기 때문에, 백금층을 식각하는 공정을 거치지 않고, 증착과 리프트-오프(lift-off)방식을 이용하여 마스크를 제작한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 고가의 SOI웨이퍼를 사용하지 않고도, 제작가능하며, 또한, 백금층 식각 공정을 거치지 않고, 증착과 리프트-오프(lift-off)방식을 이용함으로써 본 발명인 전자투과 방지막이 형성된 마스크를 제작가능하므로, 공정이 단순화 및 전자충전 현상에 의한 마스크의 불량을 억제할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 본 발명은 실리콘기판을 3 내지 4㎛ 정도의 두께범위로 식각하므로, 특별한 식각장비없이도 공정을 진행시킬 수 있어 제작이 용이하다.

Claims (4)

1. 기판 상부에 소정영역을 노출시키는 감광막패턴을 형성하는 공정과,

   상기 감광막패턴을 마스크로 하여 상기 기판을 소정깊이 식각하는 공정과,

   상기 기판 상에 상기 감광막패턴을 덮도록 전자투과 방지막을 형성하는 공정과,

   상기 마스크패턴과 대응된 부분의 기판이 노출되도록 상기 전자투과 방지막을 이방성 식각하는 공정과,

   상기 기판 하부에 윈도영역이 정의된 창을 형성하는 공정을 구비한 마스크 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 마스크패턴을 포함한 기판과 전자투과 방지막 사이에 접착층을 개재시킨 것이 특징인 마스크 제조방법.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 접착층으로 티타늄 금속을 이용한 것이 특징인 마스크 제조방법.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 전자투과 방지막으로 플래티늄 금속을 사용한 것이 특징인 마스크 제조방법.