KR20020017094A - Method for manufacturing a phase shift mask - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 노광 장치로부터 입사되는 광이 서로 다른 위상차를 가지고 투과되는 위상 반전 마스크(phase shift mask) 제조공정에 사용되는 Cr 공정을 생략하여 수율 증가와 제조 시간을 단축할 수 있는 위상 반전 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor, and in particular, to increase the yield and shorten the manufacturing time by eliminating the Cr process used in the process of manufacturing a phase shift mask in which light incident from an exposure apparatus is transmitted with different phase differences. It is related with the manufacturing method of the phase inversion mask which can be performed.
반도체 집적 회로의 제조 공정 중에서 사용되는 각종 패턴들은 포토리소그래피 기술에 의해 형성된다. 하지만, 패턴들의 해상도는 집적회로의 집적도가 증가하면서 서로 인접하는 패턴들간의 근접효과(proximity effect)에 의해 급격히 저하된다. 예를 들어 통상적인 투영 노광장치를 이용하여 소자의 패턴들을 형성할 경우, 광의 회절에 의해 패턴의 모서리가 둥글어지게 되는 문제점이 있었다. 이 때문에, 레벤슨(Levenson)은 위상 반전부(phase shifter)가 포함된 위상 반전 마스크를 고안하여 패턴의 해상도를 높임으로써 보다 미세한 소자의 패턴을 형성할 수 있게 하였다.Various patterns used in the manufacturing process of semiconductor integrated circuits are formed by photolithography techniques. However, the resolution of the patterns is drastically degraded by the proximity effect between adjacent patterns as the degree of integration of the integrated circuit increases. For example, when the patterns of the device are formed using a conventional projection exposure apparatus, there is a problem in that the corners of the pattern are rounded by diffraction of light. For this reason, Levenson devised a phase inversion mask including a phase shifter to increase the resolution of the pattern to form a finer device pattern.
이러한 위상 반전 마스크를 이용하는 반도체 소자의 패턴 형성 방법은 마스크 기판의 투광부를 통과한 광에 대하여 위상 반전부를 통과한 광이 역위상이 되도록 하는데, 이 때 광이 서로 간섭 효과를 야기시켜 패턴의 경계 부분에서 광의 강도가 "0"으로 되어 해상도를 증가시켰다.The pattern formation method of a semiconductor device using such a phase reversal mask causes the light passing through the phase reversal part to be out of phase with respect to the light passing through the light transmitting part of the mask substrate. The intensity of light at " 0 "
한편, 반도체 제조 공정에서 위상 반전 마스크는 크게 두 종류로 구분된다. 첫 번째는 석영기판(Quartz) 위에 크롬(Cr)을 패터닝하여 그 크롬이 광을 차단하는 역할을 하므로써 포토레지스트 노광 공정시 화학적 변화를 주는 바이너리 마스크이다. 두 번째는 크롬 대신에 반 투과성 물질을 사용하여 투과율과 위상차의 다름을 이용하여 현상(develope)을 향상시킨 위상차 마스크이다.In the semiconductor manufacturing process, phase inversion masks are classified into two types. The first is a binary mask that chemically changes during the photoresist exposure process by patterning chromium (Cr) on a quartz substrate to block light. The second is a phase difference mask using a semi-transmissive material instead of chromium to improve the development by using a difference between transmittance and phase difference.
이 위상차 마스크는 크롬을 사용한 바이너리 마스크에 비하여 제조 공정과 시간이 오래 걸리고 패터닝 작업을 많이 함에 따라 결함 확률도 증가하고 결과적으로 많은 검사와 세정 공정을 거치게 된다.Compared to binary masks using chromium, these retardation masks take longer to manufacture and require more patterning, which increases the probability of defects and results in more inspection and cleaning.
그렇지만, 반도체 디자인 룰이 점점 축소되는 추세에 노광 광원이 이에 상응하여 미세화된 패턴을 제조하는데 한계가 있다. 그러므로 마스크 기술을 이용하여 분해능을 향상시킬 수 밖에 없기 때문에 바이너리 마스크보다는 위상차 마스크의 제작이 필수적이다.However, there is a limit to the exposure light source to produce a correspondingly refined pattern in the trend of shrinking semiconductor design rules. Therefore, it is necessary to manufacture a retardation mask rather than a binary mask because resolution is inevitably improved using a mask technique.
도 1a 및 도 1h 종래 기술에 의한 위상 반전 마스크를 제조하기 위한 공정 순서도이다.1A and 1H are process flowcharts for manufacturing a phase reversal mask according to the prior art.
우선, 도 1a에 도시된 바와 같이, 석영기판(10) 위에 MoSiN으로 위상반전막(12)을 형성한다. 그 위에 크롬(Cr)(14)과 포토레지스트(16)를 순차 적층한다.First, as shown in FIG. 1A, a phase inversion film 12 is formed of MoSiN on a quartz substrate 10. Chromium (Cr) 14 and photoresist 16 are sequentially stacked thereon.
그리고 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이 노광 및 현상공정으로 포토레지스트(16)를 패터닝한 후에 포토레지스트 패턴(16')에 맞추어 크롬을 식각(14')한 다. 그리고나서, 세정 공정으로 포토레지스트 패턴(16')을 완전히 제거한다.As shown in FIGS. 1B and 1C, after the photoresist 16 is patterned by an exposure and development process, the chromium is etched 14 ′ according to the photoresist pattern 16 ′. Then, the photoresist pattern 16 'is completely removed by a cleaning process.
그 다음 도 1d에 도시된 바와 같이 크롬 패턴(14')을 마스크로 삼아 MoSiN 위상 반전막을 식각(12')한다.Next, as shown in FIG. 1D, the MoSiN phase inversion film is etched 12 ′ using the chrome pattern 14 ′ as a mask.
도 1e 및 도 1f에 도시된 바와 같이 다시 포토레지스트(18)를 도포하고 그 위에 전도성 물질(20)을 얇게 도포한다.As shown in FIGS. 1E and 1F, photoresist 18 is again applied and a thin layer of conductive material 20 is applied thereon.
계속해서 도 1g에 도시된 바와 같이 크롬 패턴(14')의 일부가 제거되어야 하는 차광 영역에 포토레지스트 패턴(18')이 남도록 2차 노광 및 현상 공정을 실시한다.Subsequently, as shown in FIG. 1G, a second exposure and development process is performed such that the photoresist pattern 18 'remains in the light shielding region where a part of the chrome pattern 14' should be removed.
그 다음 도 1h에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴(18')에 맞추어 습식 식각으로 불필요한 크롬을 제거하여 위상 반전막과 잔여된 크롬 패턴으로 이루어진 위상 반전 마스크(12',14a)를 형성한 후에 포토레지스트 패턴(18')을 제거한다.Next, as shown in FIG. 1H, unnecessary chromium is removed by wet etching in accordance with the photoresist pattern 18 ′ to form phase inversion masks 12 ′ and 14 a formed of a phase inversion film and a remaining chromium pattern. The resist pattern 18 'is removed.
이러한 제조 공정에 의해 제작된 위상차 마스크는 실제 패턴이 형성된 곳이 반투과막인 MoSiN이다. 즉, 위상차 마스크 제조시 크롬 패턴은 칩을 형성하는 패턴 영역에는 없고 그 바깥쪽에 있다. 이 크롬 패턴의 목적은 노광시 발생하는 불필요한 웨이퍼 노광을 막는 차광 역할을 하는 것이다.The phase difference mask produced by such a manufacturing process is MoSiN which is a transflective film where the actual pattern was formed. That is, in manufacturing the retardation mask, the chromium pattern is not in the pattern region forming the chip, but on the outside thereof. The purpose of this chromium pattern is to serve as a light shielding to prevent unnecessary wafer exposure occurring during exposure.
이와 같은 위상 반전 마스크는 광이 마스크에 조사되면 그 광은석영기판(10)을 투과하는 것과 위상 반전막(12')을 투과하는 것으로 구분된다. 여기서 위상 반전막의 물질로 사용된 MoSiN은 반투과성막으로 약 4%정도의 광 투과율을 가지고 있다. 또한 공기와 위상차를 유발한다. 적절한 두께로 조정하면 그 위상차를 180°로 만들 수 있다. 이렇게 위상 반전막(12')에 의해 위상차를 갖는 광은 석영기판(10)만 있는 곳을 투과한 광과 상쇄 간섭을 일으킨다.Such a phase inversion mask is classified into one that transmits the light silver quartz substrate 10 and one that transmits the phase inversion film 12 'when light is irradiated to the mask. Here, MoSiN, which is used as a material of the phase inversion film, is a semi-transmissive film and has a light transmittance of about 4%. It also causes phase difference with air. By adjusting the thickness, the phase difference can be made 180 °. The light having the phase difference by the phase reversal film 12 'causes destructive interference with the light transmitted through only the quartz substrate 10.
그러므로, 위상 반전 마스크는 단순한 위상차만을 고려한다면 크롬 패턴(14a)이 존재할 이유가 없으나, 크롬 패턴은 노광장치의 광이 마스크를 통과할 때 투과하지 못하게 하는 차광 역할을 한다. 이렇게 되면 웨이퍼 위에 도포된 포토레지스트에 광이 도달하지 못하여 궁극적으로 노광이 되지 않으므로 패터닝시 발생할지도 모르는 광의 산란 효과나 노광 장치 자체에 장착된 블레이더(blader)의 오동작에 의한 부정확한 노광 현상을 배제할 수 있다.Therefore, the phase inversion mask has no reason for the chromium pattern 14a to exist only by considering only the phase difference, but the chromium pattern serves as a light shielding function to prevent the light of the exposure apparatus from transmitting when passing through the mask. This prevents light from reaching the photoresist applied on the wafer and ultimately prevents exposure, thereby eliminating inaccurate exposure due to light scattering effects that may occur during patterning or malfunction of the bladder mounted on the exposure apparatus itself. Can be.
그러나, 이와 같이 위상 반전 마스크에 크롬 패턴을 형성하기 위해서는 추가의 노광 및 식각 공정이 반드시 수반되는 바, 이러한 공정으로 인해 야기되는 제조 수율의 저하를 방지하고자 결함 리페어, 세정, 결함 조사 등의 또 다른 추가 공정이 요구되며 이로 인해 제조 시간과 제조 공정이 다소 복잡해지는 문제점이 있었다.However, in order to form the chromium pattern on the phase reversal mask, an additional exposure and etching process is necessarily accompanied, and in order to prevent a decrease in manufacturing yield caused by such a process, another method such as defect repair, cleaning, and defect inspection may be used. An additional process is required, which causes manufacturing time and manufacturing process to be somewhat complicated.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 위상 반전 마스크 제조 공정시 크롬 패턴을 사용하지 않고 위상 반전 영역과 위상 비반전 영역간 광의 완전 상쇄를 정의하는 차광 패턴 크기에 따라 위상 반전막을 패터닝함으로써 위상 반전 마스크의 크롬 패턴 제조 공정으로 인해 발생하는 여러 가지 결함을 미연에 방지할 수 있는 위상 반전 마스크의 제조 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a phase inversion film according to a light shielding pattern size that defines the complete cancellation of light between a phase inversion region and a phase non-inversion region without using a chromium pattern in a phase inversion mask manufacturing process in order to solve the problems of the prior art. The present invention provides a method of manufacturing a phase reversal mask that can prevent various defects caused by the chrome pattern manufacturing process of the phase reversal mask by patterning.
도 1a 및 도 1h 종래 기술에 의한 위상 반전 마스크를 제조하기 위한 공정 순서도,1A and 1H process flow chart for manufacturing a phase inversion mask according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 위상 반전 마스크에서 크롬을 사용하지 않고서도 차광 패턴을 정의한 것을 나타낸 도면,2 is a view showing that a light shielding pattern is defined without using chromium in a phase reversal mask according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 차광 영역을 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정을 설명한 플로우챠트,3 is a flowchart illustrating a photolithography process for forming a photoresist pattern defining a light shielding region according to the present invention;
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 위상 반전 마스크를 제조하기 위한 공정 순서도,4A to 4C are process flowcharts for manufacturing a phase reversal mask according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 위상 반전 마스크를 통해 광의 위상 반전과 위상 비반전이 이루어지는 것을 나타낸 도면,5 is a view showing that phase inversion and phase non-inversion of light are performed through a phase inversion mask according to the present invention;
도 6a 및 도 6b는 각각 종래의 위상 반전 마스크와 본 발명에 따른 마스크를 비교한 도면들.6a and 6b show a comparison of a conventional phase reversal mask with a mask according to the invention, respectively.
- 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 --Explanation of symbols on the main parts of the drawing-
100 : 석영기판100: quartz substrate
102 : 위상 반전막102: phase inversion film
102': 차광 영역을 정의하는 위상 반전 마스크102 ': phase reversal mask defining a shading area
104 : 포토레지스트104: photoresist
104': 포토레지스트 패턴104 ': photoresist pattern
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 노광 장치로부터 입사되는 광이 서로 다른 위상차를 가지고 투과하는 위상 반전 마스크의 제조 방법에 있어서, 석영기판 위에 위상 반전막을 증착하는 단계와, 위상 반전막 위에 포토레지스트를 도포하는 단계와, 위상 반전 영역과 위상 비반전 영역간 광의 완전 상쇄를 정의하는 차광 패턴 데이터베이스를 이용한 포토리소그래피 공정을 실시하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 포토레지스트 패턴에 맞추어 위상 반전막을 식각하여 차광 영역을 정의하는 위상 반전 마스크를 형성하는 단계와, 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a phase reversal mask in which light incident from an exposure apparatus is transmitted with a different phase difference, comprising the steps of: depositing a phase reversal film on a quartz substrate; Forming a photoresist pattern by applying a photolithography process using a light shielding pattern database defining a complete cancellation of light between the phase inversion region and the phase non-inverting region, and forming a photoresist pattern by etching the phase inversion film in accordance with the photoresist pattern. Forming a phase inversion mask defining a region and removing the photoresist pattern.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은, 종래 위상 반전 마스크에서 사용된 차광 역할을 하는 크롬 패턴을 제거한 대신에 차광 패턴 영역을 포함한 위상 반전 마스크를 제조함으로써 노광 공정시 위상 반전 마스크에서 불필요한 웨이퍼 노광을 막는 차광 역할을 함과 동시에 이 위상 반전 마스크를 통과하는 동안에 일어난 위상차를 서로 완전한 상쇄 간섭을 일으켜 산란 광을 제거한다.The present invention manufactures a phase inversion mask including a light shielding pattern region instead of removing the chromium pattern serving as the light shielding function used in the conventional phase inversion mask, and serves as a light shielding function to prevent unnecessary wafer exposure in the phase inversion mask during the exposure process. The phase difference generated while passing through this phase reversal mask causes full destructive interference with each other to remove scattered light.
도 2는 본 발명에 따른 위상 반전 마스크에서 크롬을 사용하지 않고서도 차광 역할을 하는 패턴을 정의한 것을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view illustrating a pattern that serves as a light shielding function without using chromium in a phase reversal mask according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 위상 반전 마스크에서 차광 패턴 범위는 다음과 같은 계산에 의해 구해진다.Referring to FIG. 2, the light shielding pattern range in the phase inversion mask of the present invention is obtained by the following calculation.
먼저, 석영기판(100)을 투과한 광의 투과율은 100%이고 석영기판의 면적은 A×A㎚2라고 하면, 석영기판(100)을 투과한 광의 양은 100×A×A이다.First, if the transmittance of light transmitted through the quartz substrate 100 is 100% and the area of the quartz substrate is A × Anm 2 , the amount of light transmitted through the quartz substrate 100 is 100 × A × A.
반면에 반투과성 MoSiN의 위상 반전 마스크(102)를 투과한 광의 투과율과 위상차는 각각 4%, 180°이다. 이때 위상 반전 마스크의 면적이 B×B-A×A㎚2일 경우 이러한 조건에서 위상 반전 마스크(102)를 투과한 광의 양은 4×(B×B-A×A)가 된다.On the other hand, the transmittance and the phase difference of the light transmitted through the translucent MoSiN phase reversal mask 102 are 4% and 180 °, respectively. At this time, when the area of the phase inversion mask is B x BA x A nm 2 , the amount of light transmitted through the phase inversion mask 102 under these conditions is 4 x (B x BA x A).
이때, 차광 패턴의 크기는 위상 반전 마스크의 면적과 동일한 B×B-A×A이 다. 그리고, 위상 비반전 영역인 A와 위상 반전 영역이면서 위상 반전마스크의 피치인 B는 정사각형 패턴이며 패턴의 종류에 따라 그 크기가 달라질 수 있다.At this time, the size of the light shielding pattern is B × B-A × A which is equal to the area of the phase inversion mask. In addition, A, which is a phase non-inverting region, and B, which is a phase inversion region and a pitch of the phase inversion mask, are square patterns and may vary in size depending on the type of pattern.
그리고, 위상 반전 마스크에 포함된 차광 패턴 영역은 종래 크롬 패턴의 위치한 영역이다.The light shielding pattern area included in the phase reversal mask is a region where a conventional chrome pattern is located.
또한, 위상 반전 마스크에서 차광 영역을 정의하는 패턴이 실제 웨이퍼에 형성되지 않아야 하므로 A의 크기는 노광 장치의 해상도보다 작아야 한다. 예를 들어 DUV 장비는 248nm KrF 레이저 소스를 사용하고 웨이퍼 상의 홀 패턴 크기의 한계가 150nm정도이므로 4×마스크 상의 크기는 대략 600nm보다 작아야 웨이퍼 상에 패턴이 형성되지 않는다.Further, the size of A should be smaller than the resolution of the exposure apparatus because the pattern defining the light shielding region in the phase reversal mask should not be formed on the actual wafer. For example, DUV equipment uses a 248nm KrF laser source and the hole pattern size limit on the wafer is about 150 nm, so the size on the 4xmask should be less than approximately 600 nm so that no pattern is formed on the wafer.
이러한 조건과 전자선 마스크 라이팅 장비의 해상도를 고려하여 대략 300nm정도의 정사각형 A 패턴을 형성시키면 웨이퍼에서는 전혀 패턴이 형성되지 않는다.In consideration of these conditions and the resolution of the electron beam mask writing equipment, when a square A pattern of about 300 nm is formed, no pattern is formed on the wafer.
이에, 석영 기판(100)의 광 투과량과 위상 반전 마스크(102)의 광 투과량이 서로 같아야만 완전한 상쇄 간섭이 이루어짐으로 다음 식 100×A×A A×A ＝ 4×(B×B-A×A)에서 A값에 300nm를 대입하면 피치값(B)이 대략 1.53㎛로 구해진다. 그러면 구해진 B의 크기를 고려하여 차광 패턴을 포함한 위상 반전 마스크를 제작할 수 있다.Therefore, the total amount of light transmission of the quartz substrate 100 and the light transmission amount of the phase reversal mask 102 are equal to each other so that complete destructive interference occurs, and the following equation 100 × A × AA × A = 4 × (B × BA × A) When 300 nm is substituted in A value, the pitch value B will be calculated | required as 1.53 micrometers. Then, in consideration of the obtained size of B, a phase inversion mask including a light shielding pattern can be manufactured.
그러므로, 본 발명은 크롬(Cr) 대신에 노광시 발생하는 불필요한 웨이퍼 노광을 막는 차광 패턴을 MoSiN의 위상 반전막(102')에 추가하고, 위상 반전 마스크를 통과한 광과 그렇지 않은 180°의 위상차를 갖는 광이 포토레지스트 부위에서 완전한 상쇄 간섭을 이루어 광의 산란 효과가 제거된다.Therefore, the present invention adds a light shielding pattern to MoSiN's phase inversion film 102 'that prevents unnecessary wafer exposure occurring during exposure instead of chromium (Cr), and a phase difference of 180 ° with light that has not passed through the phase inversion mask. The light having the full destructive interference at the photoresist site eliminates the scattering effect of the light.
도 3은 본 발명에 따른 차광 영역을 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정을 설명한 플로우챠트이다.3 is a flowchart illustrating a photolithography process for forming a photoresist pattern defining a light shielding region according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차광 패턴 데이터베이스를 이용한 포토리소그래피 공정은 다음과 같다.Referring to FIG. 3, a photolithography process using a light blocking pattern database according to the present invention is as follows.
먼저, 노광 장치의 광원을 선택하고 선택된 노광 장치의 광원에 따른 위상 반전 영역과 위상 비반전 영역의 광 투과율이 동일해지는 각각의 면적을 구하여 차광 패턴의 크기를 계산한다.(S10∼S20참조)First, the light source of the exposure apparatus is selected, and respective areas where the light transmittances of the phase inversion region and the phase non-inversion region corresponding to the light source of the selected exposure apparatus are equal are calculated to calculate the size of the light shielding pattern. (See S10 to S20.)
그 다음 계산된 차광패턴의 데이터를 데이터베이스화하고, 차광 패턴 데이터를 마스크 라이팅 장비가 인식할 수 있는 포맷으로 전환한다. 그리고나서, 전환된 포맷의 차광 패턴 데이터를 이용한 노광 공정을 실시하여 포토레지스트를 노광하고 이를 현상하여 본 발명에 따른 차광 영역을 정의하는 포토레지스트 패턴을 형성한다. (S30∼S40참조)Then, the data of the calculated light shielding pattern is made into a database, and the light shielding pattern data is converted into a format that can be recognized by the mask writing apparatus. Then, an exposure process using the light shielding pattern data of the converted format is performed to expose the photoresist and develop it to form a photoresist pattern defining the light shielding area according to the present invention. (See S30 ~ S40)
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 위상 반전 마스크를 제조하기 위한 공정 순서도이다.4A-4C are process flow diagrams for manufacturing a phase reversal mask in accordance with the present invention.
도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명은 석영기판(100) 위에 MoSiN으로 위상 반전막(102)을 형성한다. 이때, 위상 반전막(102)은 MoSiN 이외에 위상차를 발생하는 다른 물질을 사용할 수 있다. 그리고 위상 반전막(102) 위에 포토레지스트(104)를 도포한다.As shown in FIG. 4A, the present invention forms a phase inversion film 102 with MoSiN on the quartz substrate 100. In this case, the phase reversal film 102 may use another material that generates a phase difference in addition to MoSiN. Then, the photoresist 104 is applied on the phase inversion film 102.
그리고 도 4b에 도시된 바와 같이 위상 반전 영역과 위상 비반전 영역간 광의 완전 상쇄를 정의하는 차광 패턴 데이터베이스를 이용한 포토리소그래피 공정을 실시하여 포토레지스트 패턴(104')을 형성한다.As shown in FIG. 4B, the photoresist pattern 104 ′ is formed by performing a photolithography process using a light shielding pattern database defining complete cancellation of light between the phase inversion region and the phase non-inversion region.
그 다음 도 4c에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴(104')에 맞추어 위상 반전막을 식각하여 차광 영역을 정의하는 위상 반전 마스크를 형성한다. 그리고나서 포토레지스트 패턴(104')을 제거한다.Next, as shown in FIG. 4C, the phase inversion film is etched in accordance with the photoresist pattern 104 ′ to form a phase inversion mask defining the light blocking region. The photoresist pattern 104 'is then removed.
도 5는 본 발명에 따른 위상 반전 마스크를 통해 광의 위상 반전과 위상 비반전이 이루어지는 것을 나타낸 도면이다.5 is a view showing that the phase inversion and phase non-inversion of light through the phase inversion mask according to the present invention.
도 5를 참조하면, 차광 영역을 결정하는 패턴 크기(A)와 피치(B)를 적용하여크롬막없이 MoSiN의 위상 반전 마스크(102')를 패터닝하면 노광 공정시 상기 마스크(102')를 통과한 광은 4%의 투과율과 180°위상차를 갖지만, 마스크(102')를 통과하지 않는 광은 100%의 투과율과 0°위상차를 갖기 때문에 완전한 상쇄 간섭 현상에 의해 광이 소멸된다.Referring to FIG. 5, when the pattern reversal mask 102 'of MoSiN is patterned without a chromium film by applying a pattern size A and a pitch B to determine a light blocking area, the mask 102' passes through the mask 102 'during an exposure process. One light has a transmittance of 4% and a 180 ° phase difference, but light that does not pass through the mask 102 'has a transmittance of 100% and a 0 ° phase difference so that the light disappears due to a complete destructive interference phenomenon.
도 6a 및 도 6b는 각각 종래의 위상 반전 마스크와 본 발명에 따른 마스크를 비교한 도면들이다.6A and 6B are diagrams comparing a conventional phase reversal mask and a mask according to the present invention, respectively.
도 6a는 종래 기술에 의한 노광 공정시 차광 역할을 하는 크롬 패턴(14a)이 있는 위상 반전 마스크를 나타낸 것이고 도 6b는 본 발명에 따라 크롬 패턴이 생략된채 차단 패턴 영역을 포함한 위상 반전 마스크를 나타낸 것이다.FIG. 6A illustrates a phase inversion mask having a chromium pattern 14a serving as a light shielding function in the exposure process according to the prior art, and FIG. 6B illustrates a phase inversion mask including a blocking pattern region without the chromium pattern according to the present invention. will be.
이들 도면을 참조하면, 본 발명은 종래 크롬 패턴(14a)이 하는 차광 역할을 MoSiN의 위상 반전 마스크(102')가 대신하게 되어 종래 크롬 패턴의 제조 공정을 생략할 수 있다.Referring to these drawings, in the present invention, the phase inversion mask 102 'of MoSiN replaces the light shielding role of the conventional chrome pattern 14a, and thus, the conventional chromium pattern manufacturing process can be omitted.
상기한 바와 같이, 본 발명은 위상 반전 마스크의 제조 공정시 크롬 패턴을 사용하지 않고 위상 반전 영역과 위상 비반전 영역간 광의 완전 상쇄를 정의하는 차광 패턴 크기에 따라 위상 반전막을 패터닝함으로써 위상 반전 마스크의 크롬 패턴 제조 공정을 생략할 수 있다. 이로 인해 위상 반전 마스크의 크롬 제조 공정 중에서 발생하는 여러 가지 결함을 미연에 방지하면서 마스크 리페어 과정을 생략할 수 있다.As described above, the present invention provides the chromium of the phase inversion mask by patterning the phase inversion film according to the shading pattern size which defines the complete cancellation of light between the phase inversion region and the phase non-inversion region without using the chromium pattern in the manufacturing process of the phase inversion mask. The pattern manufacturing process can be omitted. As a result, the mask repair process can be omitted while preventing various defects occurring during the chromium manufacturing process of the phase inversion mask.
그러므로, 본 발명은 위상 반전 마스크 제조 공정의 수율을 높이고 제조 시간을 단축할 수 있다.Therefore, the present invention can increase the yield of the phase inversion mask manufacturing process and shorten the manufacturing time.
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