KR20010018495A - Method for fabricating of phase shift mask - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a phase shift mask is provided to prevent a particle from being generated in a plasma dry-etching process, by simultaneously using a plasma wet-etching process and the plasma dry-etching process in patterning a phase shift layer and a light shielding layer. CONSTITUTION: A phase shift layer and a light shielding layer are sequentially formed on a transparent substrate(21). The first resist layer is formed on the entire surface and selectively patterned, and an exposed light shielding layer is selectively removed to form a light shielding pattern layer(23a). After the first resist layer is eliminated, a part of an exposed phase shift layer is removed to form a phase shift remaining layer(22a) of a predetermined thickness. The phase shift remaining layer is wet-etched to form a phase shift pattern layer. The second resist layer is formed on the entire surface and selectively patterned. The light shielding pattern layer is selectively etched by using the patterned second resist layer, and a phase shift mask is formed. The phase shift mask is composed of a light shielding region, a phase shift region and a light transmission region. The phase shift layer and the light shielding pattern layer are stacked in the light shielding region. The phase shift region has only the phase shift layer. The light transmission region is between the light shielding region and the phase shift region.

Description

위상 반전 마스크의 제조 방법{Method for fabricating of phase shift mask}Method for fabricating of phase shift mask

본 발명은 위상 반전 마스크에 관한 것으로, 특히 위상 반전층의 식각 공정시에 발생하는 오염 문제를 해결하고 공정을 단순화할 수 있도록한 위상 반전 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase inversion mask, and more particularly, to a method of manufacturing a phase inversion mask, which solves a contamination problem occurring during an etching process of a phase inversion layer and simplifies the process.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 위상 반전 마스크의 제조 방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a phase inversion mask of the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a내지 도 1i는 종래 기술의 위상 반전 마스크의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.1A to 1I are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a phase inversion mask of the prior art.

투명 기판(1)상에 MoSiN을 930Å 정도의 두께로 증착하여 위상 반전층(2)을 형성하고, 상기 위상 반전층(2)상에 (Cr + CrOx)를 1050Å의 두께로 형성하여 차광층(3)을 형성한다.MoSiN is deposited on the transparent substrate 1 to a thickness of about 930 Å to form a phase inversion layer 2, and (Cr + CrOx) is formed on the phase inversion layer 2 to a thickness of 1050 Å to provide a light shielding layer ( 3) form.

그리고 상기 차광층(3)상에 4000Å의 두께로 제 1 레지스트층(4)을 형성한다.The first resist layer 4 is formed on the light shielding layer 3 with a thickness of 4000 kPa.

이어, 도 1b에서와 같이, 상기 제 1 레지스트층(4)을 E-빔을 이용하여 선택적으로 노광한다.Subsequently, as shown in FIG. 1B, the first resist layer 4 is selectively exposed using an E-beam.

그리고 도 1c에서와 같이, 상기 E-빔에 의해 선택적으로 노광된 제 1 레지스트층(4)을 현상하여 제 1 레지스트 패턴층(4a)을 형성한다.1C, the first resist layer 4 selectively exposed by the E-beam is developed to form the first resist pattern layer 4a.

이어, 도 1d에서와 같이, 건식 플라즈마 식각 공정으로 제 1 레지스트 패턴층(4a)을 마스크로 노출된 차광층(3)을 선택적으로 식각하여 차광 패턴층(3a)을 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 1D, the light shielding layer 3 exposing the first resist pattern layer 4a using the mask is selectively etched by a dry plasma etching process to form the light shielding pattern layer 3a.

그리고 도 1e에서와 같이, 연속적으로 노출된 위상 반전층(2)을 건식 플라즈마 식각 공정으로 식각하여 위상 반전 패턴층(2a)을 형성한다.As shown in FIG. 1E, the continuously exposed phase inversion layer 2 is etched by a dry plasma etching process to form a phase inversion pattern layer 2a.

이어, 도 1f에서와 같이, 상기 패터닝 공정시에 마스크로 사용된 제 1 레지스트 패턴층(4a)을 제거한다.1F, the first resist pattern layer 4a used as a mask during the patterning process is removed.

그리고 도 1g에서와 같이, 위상 반전 패턴층(2a),차광 패턴층(3a)이 형성된 전면에 제 2 레지스트층(5)을 형성한다.As shown in FIG. 1G, the second resist layer 5 is formed on the entire surface where the phase inversion pattern layer 2a and the light shielding pattern layer 3a are formed.

이어, 도 1h에서와 같이, E-빔을 이용하여 상기 제 2 레지스트층(5)을 선택적으로 노광한후 현상하여 제 2 레지스트 패턴층(5a)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 1H, the second resist layer 5 is selectively exposed and then developed using an E-beam to form a second resist pattern layer 5a.

그리고 도 1i에서와 같이, 상기 제 2 레지스트 패턴층(5a)을 마스크로 노출된 차광 패턴층(3a)을 습식 식각 공정으로 선택적으로 제거하여 투광 영역ⓑ 및 차광 영역ⓐ 그리고 위상 반전 영역ⓒ을 갖는 위상 반전 마스크를 완성한다.As shown in FIG. 1I, the light shielding pattern layer 3a exposing the second resist pattern layer 5a as a mask is selectively removed by a wet etching process to have a light transmitting region ⓑ, a light blocking region ⓐ, and a phase inversion region ⓒ. Complete the phase inversion mask.

이와 같은 종래 기술의 위상 반전 마스크 제조 방법은 도 1a에서와 같이, 투명 기판(1)상에 위상 반전층(2),차광층(3)을 차례로 형성하고 제 1 레지스트를 증착한후 E-빔 노광 및 현상 공정이 완료된후 차광층(3)을 식각한후에 바로 연속적으로 위상 반전층(2)을 식각한다.In the conventional method of manufacturing a phase reversal mask, a phase inversion layer 2 and a light shielding layer 3 are sequentially formed on a transparent substrate 1 and a first resist is deposited, as shown in FIG. 1A, followed by an E-beam. After the exposure and development processes are completed, the light shielding layer 3 is etched immediately after the phase inversion layer 2 is etched continuously.

여기서, 상기 차광층(3)과 위상 반전층(2)은 모두 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정으로 패터닝한다.Here, the light blocking layer 3 and the phase inversion layer 2 are both patterned by a dry etching process using plasma.

이와 같은 종래 기술의 위상 반전 마스크의 제조 공정은 다음과 같은 문제가 있다.The manufacturing process of such a phase inversion mask of the prior art has the following problem.

차광층과 위상 반전층을 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정으로 연속적으로 식각하여 이물 발생 가능성이 높다.The light blocking layer and the phase reversal layer are continuously etched by a dry etching process using plasma, so that foreign matters are likely to be generated.

또한, 연속적인 플라즈마 건식 식각 공정 그리고 차광 물질을 제거하기 위한 2차 식각 공정에서 다시 습식 식각 공정을 하므로 투명 기판의 표면에 플라즈마에 위한 식각 손상이 발생하여 위상 반전 마스크의 신뢰성이 저하된다.In addition, the wet etching process is performed again in the continuous plasma dry etching process and the secondary etching process for removing the light blocking material, thereby causing etching damage to the plasma on the surface of the transparent substrate, thereby reducing the reliability of the phase reversal mask.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 위상 반전 마스크의 제조 공정에서 발생하는 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 위상 반전층의 식각 공정시에 발생하는 오염 문제를 해결하고 공정을 단순화할 수 있도록한 위상 반전 마스크의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems occurring in the manufacturing process of the conventional phase reversal mask, the phase reversal to solve the contamination problem occurring during the etching process of the phase reversal layer and to simplify the process It is an object to provide a method of manufacturing a mask.

도 1a내지 도 1i는 종래 기술의 위상 반전 마스크의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도1A to 1I are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a phase inversion mask of the prior art.

도 2a내지 도 2j는 본 발명에 따른 위상 반전 마스크의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도2A to 2J are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a phase inversion mask according to the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

21. 투명 기판 22. 위상 반전층21. Transparent Substrate 22. Phase Inversion Layer

22a. 위상 반전 잔류막 22b. 위상 반전 패턴층22a. Phase inversion residual film 22b. Phase reversal pattern layer

23. 차광층 23a. 차광 패턴층23. Light shielding layer 23a. Shading Pattern Layer

24. 제 1 레지스트층 24a. 제 1 레지스트 패턴층24. First resist layer 24a. First resist pattern layer

25. 제 2 레지스트층 25a. 제 2 레지스트 패턴층25. Second resist layer 25a. Second resist pattern layer

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위상 반전 마스크의 제조 방법은 투명 기판상에 위상 반전층, 차광층을 차례로 형성하는 단계;전면에 제 1 레지스트층을 형성하고 선택적으로 패터닝한후 노출된 차광층을 선택적으로 제거하여 차광 패턴층을 형성하는 단계;상기 제 1 레지스트층을 제거한후 노출된 위상 반전층의 일부를 제거하여 일정 두께의 위상 반전 잔류막을 형성하는 단계;상기 위상 반전 잔류막을 습식 식각 공정으로 제거하여 위상 반전 패턴층을 형성하는 단계;전면에 제 2 레지스트층을 형성하고 선택적으로 패터닝하여 이를 이용하여 차광 패턴층을 선택적으로 식각하여 위상 반전층 및 차광 패턴층이 적층된 차광 영역 그리고 위상 반전층만 있는 위상 반전 영역 그리고 그들 사이의 투광 영역으로 이루어진 위상 반전 마스크를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a phase reversal mask, the method comprising: sequentially forming a phase reversal layer and a light shielding layer on a transparent substrate; forming a first resist layer on the front surface and selectively patterning the exposed layer; Selectively removing the light shielding layer to form a light shielding pattern layer; removing the portion of the exposed phase inversion layer after removing the first resist layer to form a phase inversion residual film having a predetermined thickness; wet the phase inversion residual film Forming a phase inversion pattern layer by removing the etching process; forming a second resist layer on the front surface and selectively patterning the light blocking pattern layer by selectively etching the light shielding pattern layer by using the same; And a phase reversal mask consisting of a phase reversal area having only a phase reversal layer and a light transmissive area therebetween. It characterized in that it comprises a step of forming.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 위상 반전 마스크의 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a phase reversal mask according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a내지 도 2j는 본 발명에 따른 위상 반전 마스크의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.2A to 2J are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a phase inversion mask according to the present invention.

본 발명의 위상 반전 마스크의 제조 방법은 위상 반전층과 차광층을 연속적으로 플라즈마 건식 식각 공정으로 패터닝하는 것이 아니고, 차광층만을 플라즈마 건식 식각 공정으로 패터닝한후 습식 식각 공정으로 마스크로 사용된 레지스트층을 제거한후, 위상 반전층을 일정 두께 플라즈마 건식 식각한후 다시 잔류된 위상 반전층을 습식 식각으로 제거하는 순서로 진행되어 기판에 가해지는 식각 손상 문제를 해결한 것이다.In the method of manufacturing a phase reversal mask of the present invention, a resist layer used as a mask by a wet etching process after patterning only the light blocking layer by a plasma dry etching process is not patterned by the plasma dry etching process. After the removal of the phase inversion layer by plasma dry etching a predetermined thickness, and then proceeds in the order of removing the remaining phase inversion layer by wet etching to solve the etching damage problem applied to the substrate.

먼저, 도 2a에서와 같이, 투명 기판(21)상에 MoSiN을 930Å 정도의 두께로 증착하여 위상 반전층(22)을 형성하고, 상기 위상 반전층(22)상에 (Cr + CrOx)를 1050Å의 두께로 형성하여 차광층(23)을 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, MoSiN is deposited on the transparent substrate 21 to a thickness of about 930 Å to form a phase inversion layer 22, and (Cr + CrOx) is 1050 Å on the phase inversion layer 22. The light shielding layer 23 is formed by forming a thickness of.

그리고 상기 차광층(23)상에 4000Å의 두께로 제 1 레지스트층(24)을 형성한다.A first resist layer 24 is formed on the light shielding layer 23 with a thickness of 4000 kPa.

이어, 도 2b에서와 같이, 상기 제 1 레지스트층(24)을 E-빔을 이용하여 선택적으로 노광한다.Then, as shown in Figure 2b, the first resist layer 24 is selectively exposed using an E-beam.

그리고 도 2c에서와 같이, 상기 E-빔에 의해 선택적으로 노광된 제 1 레지스트층(24)을 현상하여 제 1 레지스트 패턴층(24a)을 형성한다.As shown in FIG. 2C, the first resist layer 24 selectively exposed by the E-beam is developed to form the first resist pattern layer 24a.

이어, 도 2d에서와 같이, 건식 플라즈마 식각 공정으로 제 1 레지스트 패턴층(24a)을 마스크로 노출된 차광층(23)을 선택적으로 식각하여 차광 패턴층(23a)을 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2D, the light shielding layer 23 having the first resist pattern layer 24a exposed as a mask is selectively etched to form the light shielding pattern layer 23a by a dry plasma etching process.

그리고 도 2e에서와 같이, 상기 차광 패턴층(23a) 형성시에 마스크로 사용된 제 1 레지스트 패턴층(24a)을 H2SO4를 이용한 습식 식각 공정으로 제거한다.As shown in FIG. 2E, the first resist pattern layer 24a used as a mask when the light shielding pattern layer 23a is formed is removed by a wet etching process using H 2 SO 4 .

이어, 도 2f에서와 같이, 노출된 위상 반전층(22)을 건식 플라즈마 식각 공정으로 일정 두께 식각하여 위상 반전 잔류막(22a)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 2F, the exposed phase inversion layer 22 is etched by a predetermined thickness in a dry plasma etching process to form a phase inversion residual film 22a.

여기서, 위상 반전 잔류막(22a)의 두께는 90 ~ 110Å이 되도록한다.Here, the thickness of the phase inversion residual film 22a is set to 90-110 kPa.

그리고 도 2g에서와 같이, 1:2:6의 HF + HNO3+ Cl을 이용한 습식 식각 공정으로 상기 위상 반전 잔류막(22a)을 제거하여 위상 반전 패턴층(22b)을 형성한다.As shown in FIG. 2G, the phase inversion residual layer 22a is removed by a wet etching process using HF + HNO 3 + Cl of 1: 2: 6 to form a phase inversion pattern layer 22b.

이어, 도 2h에서와 같이, 상기 위상 반전 패턴층(22b),차광 패턴층(23a)이 형성된 전면에 제 2 레지스트층(25)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2H, the second resist layer 25 is formed on the entire surface where the phase inversion pattern layer 22b and the light shielding pattern layer 23a are formed.

그리고 도 2i에서와 같이, E-빔을 이용하여 상기 제 2 레지스트층(25)을 선택적으로 노광한후 현상하여 제 2 레지스트 패턴층(25a)을 형성한다.As shown in FIG. 2I, the second resist layer 25 is selectively exposed and then developed using an E-beam to form a second resist pattern layer 25a.

이어, 도 2j에서와 같이, 상기 제 2 레지스트 패턴층(25a)을 마스크로 노출된 차광 패턴층(23a)을 습식 식각 공정으로 선택적으로 제거하여 투광 영역ⓑ 및 차광 영역ⓐ 그리고 위상 반전 영역ⓒ을 갖는 위상 반전 마스크를 완성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2J, the light shielding pattern layer 23a exposing the second resist pattern layer 25a using a mask is selectively removed by a wet etching process, thereby removing the light transmitting region ⓑ, the light blocking region ⓐ, and the phase inversion region ⓒ. The phase inversion mask which has is completed.

이와 같은 본 발명에 따른 위상 반전 마스크의 제조 방법은 차광층과 위상 반전층을 연속적으로 플라즈마 건식 식각하지 않고 차광층 및 일정 두께의 위상 반전층만을 플라즈마 건식 식각으로 제거하고 잔류된 위상 반전 잔류막을 습식 식각으로 제거하여 기판에 가해지는 식각 손상을 방지한다.Such a method of manufacturing a phase reversal mask according to the present invention does not continuously dry dry the light shielding layer and the phase inversion layer, but removes only the light shielding layer and the phase inversion layer having a predetermined thickness by plasma dry etching and wet the remaining phase inversion residual film. It is removed by etching to prevent etching damage to the substrate.

이와 같은 본 발명에 따른 위상 반전 마스크의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.Such a method of manufacturing a phase reversal mask according to the present invention has the following effects.

위상 반전층 및 차광층의 패터닝 공정에서 플라즈마 건식 식각 및 습식 식각 공정을 병행하여 플라즈마 건식 식각에서 발생하는 파티클 문제를 해결할 수 있다.In the patterning process of the phase reversal layer and the light shielding layer, plasma dry etching and wet etching may be performed in parallel to solve particle problems generated in the plasma dry etching.

또한, 질산과 염산이 포함된 케미칼을 이용하여 잔류하는 위상 반전 잔류막을 제거하므로 유기 잔류물 및 금속 오염물을 제거할 수 있어 별도의 클리닝 공정을 생략할 수 있어 공정을 단순화하는 효과가 있다.In addition, since the residual phase inversion residual film is removed using a chemical including nitric acid and hydrochloric acid, organic residues and metal contaminants can be removed, so that a separate cleaning process can be omitted, thereby simplifying the process.

플라즈마 건식 식각 공정에서 발생하는 파티클의 효과적인 제거와 기판에 가해지는 식각 손상을 억제할 수 있으므로 마스크의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.Since the effective removal of particles generated in the plasma dry etching process and the etching damage applied to the substrate can be suppressed, the reliability of the mask can be improved.

Claims (4)

투명 기판상에 위상 반전층, 차광층을 차례로 형성하는 단계;Sequentially forming a phase inversion layer and a light shielding layer on the transparent substrate; 전면에 제 1 레지스트층을 형성하고 선택적으로 패터닝한후 노출된 차광층을 선택적으로 제거하여 차광 패턴층을 형성하는 단계;Forming a light shielding pattern layer by forming a first resist layer on the entire surface, and selectively patterning the first resist layer, and then selectively removing the exposed light shielding layer; 상기 제 1 레지스트층을 제거한후 노출된 위상 반전층의 일부를 제거하여 일정 두께의 위상 반전 잔류막을 형성하는 단계;Removing a portion of the exposed phase inversion layer after removing the first resist layer to form a phase inversion residual film having a predetermined thickness; 상기 위상 반전 잔류막을 습식 식각 공정으로 제거하여 위상 반전 패턴층을 형성하는 단계;Removing the phase inversion residual film by a wet etching process to form a phase inversion pattern layer; 전면에 제 2 레지스트층을 형성하고 선택적으로 패터닝하여 이를 이용하여 차광 패턴층을 선택적으로 식각하여 위상 반전층 및 차광 패턴층이 적층된 차광 영역 그리고 위상 반전층만 있는 위상 반전 영역 그리고 그들 사이의 투광 영역으로 이루어진 위상 반전 마스크를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 제조 방법.A second resist layer is formed on the entire surface, and is selectively patterned to selectively etch the light shielding pattern layer using the light shielding region in which the phase inversion layer and the light shielding pattern layer are stacked, the phase inversion region having only the phase inversion layer, and light transmission therebetween. Forming a phase inversion mask comprising a region. 제 1 항에 있어서, 위상 반전층을 MoSiN으로, 차광층을 (Cr + CrOx)으로 형성하는 것을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 제조 방법.The method of manufacturing a phase inversion mask according to claim 1, wherein the phase inversion layer is formed of MoSiN and the light shielding layer is formed of (Cr + CrOx). 제 1 항에 있어서, 위상 반전 잔류막을 위상 반전층을 건식 플라즈마 식각 공정으로 일정 두께 식각하여 90 ~ 110Å로 형성하는 것을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 제조 방법.2. The method of claim 1, wherein the phase inversion residual film is formed to be 90 to 110 microseconds by etching a phase thickness of the phase inversion layer by a dry plasma etching process. 제 1 항에 있어서, 위상 반전 잔류막을 제거하기 위한 습식 식각 공정을 1:2:6의 HF + HNO3+ Cl을 이용하여 진행하는 것을 특징으로 하는 위상 반전 마스크의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the wet etching process for removing the phase inversion residual film is performed using HF + HNO 3 + Cl of 1: 2: 6.
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