KR20010105870A - Phase shift mask - Google Patents

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윤종용
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof

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Abstract

The present invention relates to coating compositions comprising busoxinone which are capable of forming a coating film having excellent antifouling performance and being capable of providing such excellent performance for a long period of time. The invention further relates to a method for protecting surfaces or objects in frequent or constant contact with water.

Description

위상반전마스크{phase shift mask}Phase shift mask

본 발명은 위상반전마스크(phase shift mask)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포토공정 상의 취약부분에서의 해상도를 선택적으로 높여 포토공정의 안정적인 공정마진을 확보하도록 한 위상반전마스크에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase shift mask, and more particularly, to a phase shift mask for selectively increasing a resolution in a weak part of a photo process to secure a stable process margin of a photo process.

일반적으로, 메모리용 집적회로의 고집적화 추세에 맞추어 집적회로를 구성하는 각 소자들의 미세패턴 사이즈를 가능한 한 축소시키는 방향으로 기술개발이 진행되어 왔다. 한 예로서 콘택홀과 같은 미세패턴을 형성하기 위해 기존의 크롬(Cr) 마스크를 포토공정에 적용하는 경우, 감광막의 개구부 저면 가장자리에 감광막이 일부 잔존하는 현상이 발생하기 쉬우므로 포토공정의 마진 확보가 어렵고 나아가 콘택홀의 사이즈 축소가 어렵다. 이를 해결하기 위해 기존의 크롬 마스크 대신에 위상반전마스크(phase shift mask)를 포토공정에 사용하기 시작하였다. 이는 위상반전마스크가 크롬 마스크에 비하여 초점심도(depth of focus)와 분해능의 향상 및 노광에너지의 감소와 같은 우수한 효과를 가지고 있어서 미세패턴의 콘택홀 형성에 유리하기 때문이다.In general, in accordance with the trend of high integration of memory integrated circuits, technology development has been conducted in the direction of minimizing the size of the micropattern of each device constituting the integrated circuit as much as possible. As an example, when a conventional chromium (Cr) mask is applied to a photo process to form a fine pattern such as a contact hole, a portion of the photoresist film is likely to remain at the edge of the bottom surface of the opening of the photoresist film, thereby securing a margin of the photo process. It is difficult to further reduce the size of the contact hole. To solve this problem, instead of the conventional chrome mask, a phase shift mask was used for the photo process. This is because the phase inversion mask has superior effects such as improvement of depth of focus, resolution and reduction of exposure energy compared to the chrome mask, which is advantageous for forming a contact hole of a fine pattern.

종래 기술에 의한 위상반전마스크는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 구성된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 투광성 퀄츠 재질의 기판(10) 상에는 예를 들어 디램의 워드라인을 위한 패턴들(11),(13)이 라인/스페이스 형태로 형성된다. 또한 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(10) 상에는 예를 들어 비트라인을 위한 패턴들(21),(23),(25)이 라인/스페이스 형태로 형성된다. 도 3의 단면도에 도시된 바와 같이, 기판(10) 상의 패턴들(21),(23),(25) 전체가 180도 위상반전과 8% 광투과율의 특성을 갖는 몰리브덴실리사이드층(27)의 단층으로 구성되며 이를 위해 특정 두께로 조절될 수 있다. 물론, 기판(10) 상의 패턴들(11),(13)도 마찬가지이므로 설명의 편의상 설명의 중복을 피하기 위해 이에 대한 기술을 생략하기로 한다.The phase shift mask according to the prior art is configured as shown in Figs. That is, as illustrated in FIG. 1, patterns 11 and 13 for a word line of a DRAM, for example, are formed in a line / space shape on the substrate 10 made of a transparent quality material. Also, as shown in FIG. 2, patterns 21, 23, and 25 for bit lines, for example, are formed in a line / space on the substrate 10. As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, all of the patterns 21, 23, and 25 on the substrate 10 are formed of the molybdenum silicide layer 27 having 180 ° phase inversion and 8% light transmittance. It consists of a single layer and can be adjusted to a specific thickness for this purpose. Of course, since the patterns 11 and 13 on the substrate 10 are also the same, description thereof will be omitted for the convenience of description in order to avoid duplication of description.

그런데 종래의 위상반전마스크가 레벤손(Levenson) 타입이고, 패턴들(11),(13)이 동일한 라인/스페이스 형태가 아니고 마찬가지로 패턴들(21),(23),(25)도 동일한 라인/스페이스 형태가 아니므로 부분적으로 해상도가 다를 수밖에 없다. 패턴 중에서 좁은 부분이나 간격 중에서 좁은 부분과 같은 피치(pitch)가 좁은 취약부분이 특히 포토공정에서 문제가 된다. 즉, 이들 패턴의 주변에서 8%의 광투과율이 반전되는 관계 때문에 패턴의 바이어스가 적정화되지 않거나 디포커스(defocus) 때 또는 패턴들이 모여있는 경우에 원하지 않는 곳에 패턴들이 형성되는 사이드로브(sidelobe) 현상이 발생할 가능성이 높아서 현재로서는 고집적도가 심화되고 있는 반도체소자의 제조에 있어서 포토공정의 안정적인 마진을 확보하기 어려워지고 있다. 이에 따라 레벤손타입의 위상반전마스크를 라인/스페이스 패턴에 적용할 때 생기던 위상충돌(phase conflict) 문제를 해소할 수 있는 새로운 위상반전마스크가 절실히 요구된다.However, the conventional phase inversion mask is a Levenson type, and the patterns 11 and 13 are not in the same line / space form, and similarly, the patterns 21, 23 and 25 are also the same line / Since it is not a space type, resolution is inevitably different. The weak part of the pattern, such as the narrow part of the pattern or the narrow part of the gap, is particularly problematic in the photo process. That is, the sidelobe phenomenon in which patterns are formed where they are not desired when the bias of the patterns is not optimized or defocused or when the patterns are gathered due to the inversion of the light transmittance of 8% around the patterns This is highly likely to occur, and it is difficult to secure stable margins in the photo process in the manufacture of semiconductor devices, which have become highly integrated at present. Accordingly, there is an urgent need for a new phase inversion mask that can solve the phase conflict problem caused by applying the Levenson type phase inversion mask to the line / space pattern.

따라서 본 발명의 목적은 포토공정의 안정적인 마진을 확보하여 반도체소자의 집적도를 향상시키도록 한 위상반전마스크를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a phase inversion mask to improve the integration degree of a semiconductor device by securing a stable margin of the photo process.

도 1은 종래 기술의 위상반전마스크에 형성된, 디램의 워드라인 요부를 나타낸 패턴도.1 is a pattern diagram showing a main part of a word line of a DRAM formed in a phase inversion mask of the prior art;

도 2는 종래 기술의 위상반전마스크에 형성된 디램의 비트라인 요부를 나타낸 패턴도.Figure 2 is a pattern diagram showing the main portion of the bit line of the DRAM formed in the phase inversion mask of the prior art.

도 3은 도 2의 A-A선을 따라 절단한 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 4는 종래 기술의 위상반전마스크에 형성된, 디램의 워드라인 요부를 나타낸 패턴도.Fig. 4 is a pattern diagram showing the main part of the word line of the DRAM formed in the phase inversion mask of the prior art.

도 5는 본 발명에 의한 위상반전마스크에 형성된 디램의 비트라인 요부를 나타낸 패턴도.5 is a pattern diagram showing a main portion of a bit line of a DRAM formed in a phase inversion mask according to the present invention;

도 6은 도 5의 B-B선을 따라 절단한 단면도.6 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 5.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 위상반전마스크는Phase inversion mask according to the present invention for achieving the above object is

투광성 기판;Translucent substrate;

상기 기판의 일부분 상에 각각 형성된 위상반전층의 패턴들; 그리고Patterns of the phase inversion layer, each formed on a portion of the substrate; And

상기 패턴들의 일부분 상에 형성된, 해상도 증가를 위한 층을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a layer for increasing resolution, formed on a portion of the patterns.

바람직하게는 상기 해상도 증가를 위한 층이 크롬층과 같은 광차단층으로 구성될 수 있다. 상기 패턴의 일부분에서의 투과율이 8% 이상으로 선택될 수 있다.Preferably, the layer for increasing the resolution may be made of a light blocking layer such as a chromium layer. The transmittance at a portion of the pattern may be chosen to be at least 8%.

따라서 본 발명의 위상반전마스크는 패턴들 중 피치가 좁은 취약부분에 선택적으로 해상도 증가를 위한 크롬층을 추가 형성하여 취약부분의 해상도를 높임으로써 사이드로브현상을 방지하고 나아가 콘택홀과 같은 미세패턴의 형성을 위한 포토공정의 마진을 확보할 수 있다.Therefore, the phase inversion mask of the present invention selectively forms a chromium layer for increasing the resolution in a weak pitch of narrow patterns, thereby increasing the resolution of the weak portion, thereby preventing side lobe phenomenon and further improving the fine pattern such as contact hole. The margin of the photo process for forming can be secured.

이하, 본 발명에 의한 위상반전마스크를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일 구성 및 동일 작용 부분에는 동일 부호를 부여한다.Hereinafter, a phase inversion mask according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same code | symbol is attached | subjected to the same structure and the same operation | work part as a conventional part.

도 4는 본 발명에 의한 위상반전마스크에 형성된 디램의 워드라인 요부를 나타낸 패턴도이고, 도 5는 본 발명에 의한 위상반전마스크에 형성된 디램의 비트라인 요부를 나타낸 패턴도이고, 도 6은 도 5의 B-B선을 따라 절단한 단면도이다. 설명의 편의상 도 4 내지 도 6을 연관하여 설명하기로 한다.Figure 4 is a pattern diagram showing the main portion of the word line of the DRAM formed on the phase inversion mask according to the present invention, Figure 5 is a pattern diagram showing the main portion of the bit line of the DRAM formed on the phase inversion mask according to the present invention, Figure 6 It is sectional drawing cut along the BB line of 5. For convenience of description, it will be described with reference to FIGS. 4 to 6.

도 4를 참조하면, 투광성 퀄츠 재질의 기판(10) 상에는 예를 들어 디램의 워드라인을 위한 패턴들(31),(33)이 도 1의 패턴들(11),(13)과 마찬가지로 라인/스페이스 형태로 형성된다.Referring to FIG. 4, the patterns 31 and 33 for the word line of the DRAM, for example, are similar to the patterns 11 and 13 of FIG. 1. It is formed in the form of a space.

도 5 및 도 6을 참조하면, 투광성 퀄츠 재질의 기판(10) 상에는 예를 들어 디램의 비트라인을 위한 패턴들(41),(43),(35)이 도 2의 패턴들(21),(23),(25)과 마찬가지로 라인/스페이스 형태로 형성된다. 또한 패턴들(31),(33)의 전체가 위상반전층으로 이루어지고, 소자의 특성상 산발적으로 피치가 좁아지는 부분, 즉 패턴들(41),(43),(35)의 부분(42),(44),(46) 상에 해상도를 높이기 위한 층이 추가로 형성된다. 이를 좀 더 상세히 언급하면, 패턴들(41),(43),(45)의 하층 전체가 180도 위상반전과 8% 광투과율의 특성을 갖는 위상반전층(27)으로서 몰리브데늄실리사이드층으로 이루어지고, 포토공정의 마진 확보가 어려운 취약부분인 패턴들(41),(43),(35)의 부분(42),(44),(46) 상에는 해상도를 높이기 위한 광차단층(37)으로서 크롬층이 추가로 형성된다. 물론, 도 4에 대한 단면도를 도시하지 않았으나 패턴들(31),(33)의 하층 전체가 위상반전층으로서 몰리브덴실리사이드층으로 이루어지고, 포토공정의 마진 확보가 어려운 취약부분인 패턴(33)의 부분(34) 상에 해상도를 높이기 위한 크롬층이 적층됨은 자명한 사실이다.Referring to FIGS. 5 and 6, patterns 41, 43, and 35 for the bit line of the DRAM are, for example, the patterns 21 of FIG. Similar to (23) and (25), they are formed in a line / space form. In addition, the entirety of the patterns 31 and 33 is composed of a phase inversion layer, and the pitch of the pattern is sporadically narrowed due to the characteristics of the device, that is, the portions 42 of the patterns 41, 43, and 35. Layers 44, 46 are further formed to increase the resolution. In more detail, the entire lower layer of the patterns 41, 43, and 45 is formed of a molybdenum silicide layer as the phase inversion layer 27 having the characteristics of 180 degree phase inversion and 8% light transmittance. On the portions 42, 44, and 46 of the patterns 41, 43, and 35, which are fragile portions of the photo process, which are difficult to secure a margin of the photo process. A chromium layer is further formed. Of course, although the cross-sectional view of FIG. 4 is not shown, the entire lower layer of the patterns 31 and 33 is composed of a molybdenum silicide layer as a phase inversion layer, and the pattern 33 is a weak part that is difficult to secure a margin of a photo process. It is apparent that a layer of chromium is laminated on the portion 34 to increase the resolution.

한편, 취약부분에서의 원하는 해상도를 얻기 위하여 위상반전층의 두께를 조절함으로써 위상반전층의 투과율을 8% 이상으로 선택할 수 있다.On the other hand, the transmittance of the phase inversion layer can be selected to 8% or more by adjusting the thickness of the phase inversion layer in order to obtain a desired resolution in the weak spot.

이와 같이 구성되는 위상반전마스크를 반도체소자의 제조를 위한 포토공정에 적용하는 경우, 포토공정의 마진확보가 어려운 취약부분, 예를 들어 위상반전층(27)으로 이루어진 패턴들(41),(43),(35)의 부분(42),(44),(46) 상에만 선택적으로 광차단층(37)인 크롬층이 형성되므로 이들 부분(42),(44),(46)에서의해상도가 패턴들의 나머지 부분에 비하여 상대적으로 높아진다.When the phase inversion mask configured as described above is applied to a photo process for manufacturing a semiconductor device, patterns 41 and 43 formed of a weak part, for example, a phase inversion layer 27, which are difficult to secure a margin of the photo process. The chromium layer, which is a light blocking layer 37, is selectively formed only on portions 42, 44, and 46 of), 35, so that the resolution at these portions 42, 44, 46 is patterned. It is relatively higher than the rest of them.

따라서, 본 발명은 종래의 위상반전마스크와는 달리 반도체소자의 특성상 산발적으로 피치가 좁아지는 관계로 인하여 패턴들의 바이어스가 적정화되지 않거나 디포커스 때 또는 레이아웃상 패턴들이 집중된 경우에 원하지 않는 부분에 패턴들이 형성되는 사이드로브현상을 방지할 수 있고 나아가 포토공정의 안정적인 마진 확보가 가능해진다.Therefore, in the present invention, unlike the conventional phase inversion mask, due to the characteristic that the pitch is narrowed sporadically due to the characteristics of the semiconductor device, the patterns may be undesired in the case where the bias of the patterns is not appropriate or when defocusing or when the patterns are concentrated on the layout. It is possible to prevent the side lobe from being formed and further secure a stable margin of the photo process.

또한, 본 발명의 위상반전마스크는 기존의 레벤손 타입의 위상반전마스크를 라인/스페이스 패턴에 적용하였을 때 문제시되던 위상 충돌이 없기 때문에 실제로 초고집적 반도체소자의 콘택홀과 같은 미세 패턴의 제조에 적용 가능성이 높다.In addition, the phase inversion mask of the present invention is actually applied to the production of fine patterns, such as contact holes of ultra-high density semiconductor devices, because there is no phase collision that is a problem when the conventional Levenson type phase inversion mask is applied to the line / space pattern. Most likely.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 위상반전마스크는 기판 상에 위상반전층의 패턴들을 형성하고 포토공정상 피치가 좁은 패턴들의 취약부분 상에 해상도 향상을 위한 광차단층을 형성한다.As described above, the phase shift mask according to the present invention forms patterns of the phase shift layer on the substrate and forms a light blocking layer for improving the resolution on the weak portions of the patterns having a narrow pitch in the photo process.

따라서, 본 발명은 포토공정 상 취약부분에서의 사이드로브현상을 방지하고 포토공정의 안정적인 마진을 확보할 수 있고 나아가 반도체소자의 집적도를 향상시킬 수 있다.Therefore, the present invention can prevent side lobe phenomenon in the weak part of the photo process, ensure a stable margin of the photo process, and further improve the integration degree of the semiconductor device.

한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.On the other hand, the present invention is not limited to the contents described in the drawings and detailed description, it is obvious to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. .

Claims (3)

투광성 기판;Translucent substrate; 상기 기판의 일부분 상에 각각 형성된 위상반전층의 패턴들; 그리고Patterns of the phase inversion layer, each formed on a portion of the substrate; And 상기 패턴들의 일부분 상에 형성된, 해상도 증가를 위한 층을 포함하는 위상반전마스크.And a layer for increasing resolution formed on a portion of the patterns. 제 1 항에 있어서, 상기 해상도 증가를 위한 층이 광차단층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 위상반전마스크.The phase shift mask of claim 1, wherein the layer for increasing the resolution comprises a light blocking layer. 제 2 항에 있어서, 상기 광차단층이 크롬층으로 구성된 것을 특징으로 하는 위상반전마스크.The phase shift mask according to claim 2, wherein the light blocking layer is formed of a chromium layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100906049B1 (en) * 2007-10-16 2009-07-03 주식회사 동부하이텍 A phase shifting mask

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