KR20020017424A - 포토 마스크의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불연속적인 선폭만 제조할 수 있는 크롬 원판을 사용하여 포토마스크를 제조함으로서 전자선 노광공정 및 크롬 식각공정에서 발생 가능한 선폭 오차를 줄이도록 한 포토마스크의 제조방법에 관한 것으로서, 크롬 원판을 전자선 노광 및 식각을 통해 일정한 격자의 주기를 갖고 일정한 형태를 갖는 복수개의 크롬 격자 패턴을 형성하는 단계와, 상기 크롬 격자 패턴상에 감광막을 도포한 후 패터닝하여 포토마스크 영역의 정의하는 단계와, 상기 패터닝된 감광막을 마스크로 이용하여 상기 크롬 격자 패턴을 선택적으로 제거하여 크롬 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.

Description

포토 마스크의 제조방법{method for manufacturing of photo mask}

본 발명은 포토 마스크의 제조방법에 관한 것으로, 특히 선폭 균일도를 향상시키는데 적당한 포토 마스크의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래의 포토마스크의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1a 내지 도 1b는 종래의 포토마스크의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.

도 1a에 도시한 바와 같이, 석영기판(11)상에 크롬(Cr)막(12)을 증착하고, 상기 크롬막(12)상에 감광막(13)을 도포한다.

이어, 상기 감광막(13)을 전자선으로 노광 및 현상하여 감광막(13)을 패터닝한다.

도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 패터닝된 감광막(13)을 마스크로 이용하여 상기 크롬막(12)을 선택적으로 제거하여 크롬 패턴(12a)을 형성함으로서 종래의 포토마스크를 형성했다.

그러나 상기와 같은 종래의 포토마스크의 제조방법에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 전자선 노광공정 및 식각공정의 선폭 오차가 발생한다.

즉, 리딩 에지(Leading Edge) 노광공정은 포토마스크의 선폭을 하프 미크론(Half Micron)정도까지 요구하고 있는데, 이에 따라 포토마스크의 제조시에 허용되는 크롬패턴의 선폭 오차량도 감소하고 있다.

둘째, 선폭이 노광장치의 해상한계 영역에 위치하기 때문에 포토마스크 선폭변화에 따른 웨이퍼 선폭의 변화가 급속하게 증가하는 비선형적인 현상이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 불연속적인 선폭만 제조할 수 있는 크롬 원판을 사용하여 포토마스크를 제조함으로서전자선 노광공정 및 크롬 식각공정에서 발생 가능한 선폭 오차를 줄이도록 한 포토마스크의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a 내지 도 1b는 종래의 포토마스크의 제조방법을 나타낸 공정단면도

도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 의한 포토마스크의 제조방법을 나타낸 공정단면도

도 3a는 본 발명에 의한 포토마스크를 나타낸 상면도

도 3b는 종래의 포토마스크를 나타낸 상면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

21 : 크롬 원판 21a : 격자 크롬 패턴

22 : 감광막

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 포토마스크의 제조방법은 크롬 원판을 전자선 노광 및 식각을 통해 일정한 격자의 주기를 갖고 일정한 형태를 갖는 복수개의 크롬 격자 패턴을 형성하는 단계와, 상기 크롬 격자 패턴상에 감광막을 도포한 후 패터닝하여 포토마스크 영역의 정의하는 단계와, 상기 패터닝된 감광막을 마스크로 이용하여 상기 크롬 격자 패턴을 선택적으로 제거하여 크롬 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 포토마스크의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 의한 포토마스크의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 크롬 원판(21)을 전자선 노광 및 식각하여 복수개의 작은 정사각형으로 구성되는 격자 크롬 패턴(21a)을 형성한다.

여기서 상기 격자 크롬 패턴(21a)의 주기(Pitch)는 80 ~ 120㎚ 정도로 유지하여 노광기에서 해상할 수 없게 한다.

상기 격자 크롬 패턴(21a)의 스페이스(Space)로 빛이 투과하는데 이 투과광에 의해서 감광막이 현상되는 것을 방지하기 위해서 격자 크롬 패턴(21a)의 오픈영역의 비율은 전체 크롬 격자 면적의 30%이하로 유지한다.

한편, 상기 격자 크롬 패턴(21a)은 보통의 포토마스크를 제조하는 방법인 전자선 리소그래피 방법에 의해 제작하면 되나 격자의 주기가 매우 작은 경우에는 미세 패턴 제조 방법(side wall image transfer, p104-105, Microlithography, edited by James R. Sheats and Bruce W. Smith)을 이용할 수 있다.

도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 격자 크롬 패턴(21a)이 있는 크롬 마스크를 원판으로(blank)하여 보통의 포토마스크 제작방법과 동일한 방법으로 원하는 최종패턴을 얻는다.

즉, 상기 격자 크롬 패턴(21a)상에 감광막(22)을 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 감광막(22)을 패터닝한다.

여기서 상기 패터닝된 감광막(22)의 에지(Edge)가 격자 스페이스 사이에만 위치하면 최종 식각후의 크롬패턴의 선폭은 동일하다. 왜냐하면 격자 스페이스에는 식각할 크롬이 없기 때문이다.

즉, 불연속적인 선폭만 제조가능 하고 따라서 선폭오차를 줄일 수 있게 된다, 결국 포토마스크 제조단계에서 허용되는 선폭오차는 격자 스페이스만큼이 된다.

예를 들어 주어진 포토마스크 제조공정의 선폭오차가 30㎚일 때 격자 스페이스를 30㎚라 하면 최종 크롬 패턴의 선폭오차는 무시할 정도로 작아지게 된다.

이어, 상기 패터닝된 감광막(22)을 마스크로 이용하여 격자 크롬 패턴(2a)을 선택적으로 제거하여 크롬 패턴을 형성한다.

도 3a는 본 발명에 의한 포토마스크를 나타낸 상면도이고, 도 3b는 종래의포토마스크를 나타낸 상면도이다.

즉, 도 3a는 도 2b에서 패터닝된 감광막(22)을 마스크로 이용하여 격자 크롬 패턴(21a)을 식각한 후 최종 포토마스크의 패턴 모양을 나타내고, 도 3b는 종래의 포토마스크의 경우는 단순 연결된(Simply Connected) 다각형의 크롬 패턴(12a)이 되지만 본 발명의 포토마스크의 크롬 패턴은 작은 사각형의 격자로 구성된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 포토마스크의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 포토마스크의 선폭균일성은 크롬 격자의 크기 균일성에만 제한되므로 매우 정교한 포토마스크를 제작할 수 있다.

둘째, 크롬 격자주기와 크롬 격자 스페이스의 비를 적절히 조절함으로써 이미지 콘트라스트(Image Contrast)를 변환시켜 최적의 이미지 효과를 얻을 수 있다.

셋째, CMP(Chemical Mechanical Polising)의 효과를 얻기 위해서 더미 패턴(Dummy Pattern)을 포토마스크에 삽입하듯이 패터닝되지 않는 미세한 크롬 격자 패턴을 포토마스크의 패턴이 없는 넓은 지역에 삽입하는 방법으로 오픈영역의 투과율을 조절함으로서 스트레이 라이트(Stray Light)의 발생을 억제하여 웨이퍼 선폭의 균성을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 크롬 원판을 전자선 노광 및 식각을 통해 일정한 격자의 주기를 갖고 일정한 형태를 갖는 복수개의 크롬 격자 패턴을 형성하는 단계;

   상기 크롬 격자 패턴상에 감광막을 도포한 후 패터닝하여 포토마스크 영역의 정의하는 단계;

   상기 패터닝된 감광막을 마스크로 이용하여 상기 크롬 격자 패턴을 선택적으로 제거하여 크롬 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 하는 포토마스크의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 격자의 주기는 80 ~ 120㎚정도로 유지하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 크롬 격자 패턴의 평균 투과율을 30%이하로 유지할 수 있도록 격자의 주기와 스페이스의 비율을 조절하여 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조방법.