KR20040001132A - 위상 반전 마스크의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스크 제작시 석영 기판을 패터닝 한 후 크롬을 증착함으로써 결함이 발생하는 공정인 크롬 드라이 공정을 생략하고 한번의 패터닝 공정만 통해서 위상 반전 마스크를 제조함으로써 공정의 단순화를 꾀할수 있어 제작 시간을 단축시키고 이물의 오염을 방지할 수 있으며, 석영의 손상에 의한 위상 에러를 방지할 수 있는 이점이 있다.

Description

위상 반전 마스크의 제조 방법{METHOD FOR FABRICATION OF PHASE SHIFT MASK}

본 발명은 반도체 제조 공정중 사진 현상 공정에서 사용되는 위상 반전 마스크 중 Rim 타입 위상 반전 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.

반도체장치가 고집적화 및 고밀도화에 따라 단위 소자의 크기가 감소되고, 이에 따라, 도선 등의 선폭이 작아지고 있다.그러므로, 미세 패턴을 형성하기 위해서는 접촉묘화(contact printing) 방법, 프록시미티묘화(proximity printing) 방법및 프로젝션묘화(projection printing) 방법 등의 노광 방법을 이용하는 포토리쏘그래피(photolithography) 공정으로는 한계가 있다. 따라서, 미세 패턴을 형성하기 위해 노광시 전자 빔 또는 이온 빔 등을 이용하거나, 또는, 위상반전마스크(Phase Shifting Mask)를 이용할 수 있다.

상기 위상반전마스크는 위상반전영역과 투광영역을 포함하는 데, 위상반전영역을 통과하는 광의 위상을 180°로 반전시켜투광영역을 통과하는 광과 상쇄 간섭을 일으켜 해상력과 초점심도를 향상시켜 양호한 패턴을 얻을 수 있다. 위상반전마스크는 종류에 따라 교번형(Alternated type), 림형(Rim type), 감쇄형(Attenuated type) 및 아웃리거형(Outrigger type)등이 있다.

도1a 내지 도1k는 종래 기술에 의한 위상 반전 마스크 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.

여기에 도시된 바와 같이 석영 기판(10)에 크롬막(11)을 형성한 다음 제 1 포토레지스트(12)를 도포한 후 도1b에 도시된 바와 같이 전자빔으로 노광(E-Beam writing)하고 도1c에 도시된 바와 같이 현상한다.

그런 다음, 도1d에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 크롬막(11)을 식각한 후 위상차를 만들기 위하여 석영 기판(10)을 식각한다.

이어, 도1e에 도시된 바와 같이 제 2 포토레지스트(13)를 도포하고 전자빔노광한 후 도1f에 도시된 바와 같이 현상한다.

이어서, 도1g에 도시된 바와 같이 제 2 포토레지스트 패턴을 이용하여 크롬막(11)을 추가로 식각한 후 도1h에 도시된 바와 같이 제 2 포토제시스트(13)을 제거하여 Rim 타입의 위상 반전 마스크를 제작한다.

그러나, 이러한 방법에 의한 Rim 타입 위상 반전 마스크의 제조 방법은 크롬 식각 공정을 두 번 실시해야하므로 제작 시간, 수율 및 이물 오염에 의한 질 저하의 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 마스크 제작시 석영 기판을 패터닝 한 후 크롬을 증착함으로써 결함이 발생하는 공정인 크롬 드라이 공정을 생략하고 한번의 패터닝 공정만 통해서 위상 반전 마스크를 제조하는 위상 반전 마스크 제조 방법을 제공하는 것이다.

도1a 내지 도1h는 종래 기술에 의한 위상 반전 마스크 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.

도2a 내지 도2h는 본 발명에 의한 위상 반전 마스크 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

20 : 석영 기판 21 : 포토레지스트

22 : 폴리머 23 : 크롬

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은석영 기판상부에 포토레지스트를 도포한 후 전자빔으로 노광하는 단계와, 상기 전자빔에 노출된 포토레지스트를 현상한 후 포토레지스트 패턴을 마스크로 석영 기판을 식각하는 단계와, 상기 석영 기판에 대해 등방성을 지닌 폴리머를 도포한 후 RIE 이방성 식각을 통해 패터닝 하는 단계와, 상기 패터닝된 석영 기판에 크롬막을 형성한 후 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 반전 마스크 제조 방법에 관한 것이다.

이때, 상기 폴리머는 반사방지막 또는 포토레지스트로 도포하는 것을 특징으로 한다.

상기 RIE 식각시 O₂계 플라즈마를 이용하는 것을 특징으로 한다.

상기 크롬은 PVD 방식 또는 CVD 방식을 이용하여 증착하는 것을 특징으로 한다.

상기 크롬 대신 금속 물질을 500~1500Å의 두께로 증착하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.

도2a 내지 도2h는 본 발명에 의한 위상 반전 마스크 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.

먼저, 도2a에 도시된 바와 같이 석영 기판(20)상부에 포토레지스트(21)를 도포한 후 도2b에 도시된 바와 같이 전자빔으로 노광(E-Beam writing)하고 도2c에 도시된 바와 같이 전자빔에 노출된 포토레지스트(21)를 현상한 후 도2d에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴(21)을 마스크로 석영 기판(20)을 식각한다.

이어서, 도2e에 도시된 바와 같이 석영 기판(20)에 등방성을 지닌폴리머(22)를 도포한 후 도2f에 도시된 바와 같이 O₂계 가스로 RIE 이방성 식각을 통해 패터닝 한다.

그런 다음, 도1g에 도시된 바와 같이 크롬막(23)을 PVD 또는 CVD 방식을 통해 500~1500Å의 두께로 형성한 후 포토레지스트(21)를 제거한다.

이때, 크롬은 원자 구조가 달라서 폴리머(22) 위에는 증착이 되지 않는다.

또한, 크롬 대신 다른 금속 물질을 증착할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 마스크 제작시 석영 기판을 패터닝 한 후 크롬을 증착함으로써 결함이 발생하는 공정인 크롬 드라이 공정을 생략하고 한번의 패터닝 공정만 통해서 위상 반전 마스크를 제조함으로써 공정의 단순화를 꾀할수 있어 제작 시간을 단축시키고 이물의 오염을 방지할 수 있으며, 석영의 손상에 의한 위상 에러를 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 한번의 패터닝으로 마스크를 제작함으로써 위산 반전간의 중첩 오차 발생을 방지하여 수율을 향상시키고 생산 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 석영 기판상부에 포토레지스트를 도포한 후 전자빔으로 노광하는 단계와,

   상기 전자빔에 노출된 포토레지스트를 현상한 후 포토레지스트 패턴을 마스크로 석영 기판을 식각하는 단계와,

   상기 석영 기판에 대해 등방성을 지닌 폴리머를 도포한 후 RIE 이방성 식각을 통해 패터닝 하는 단계와,

   상기 패터닝된 석영 기판에 크롬막을 형성한 후 포토레지스트를 제거하는 단계를

   포함하는 것을 특징으로 하는 위상 반전 마스크 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 폴리머는 반사방지막 또는 포토레지스트로 도포하는 것을 특징으로 하는 위상반전 마스크 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 RIE 식각시 O₂계 플라즈마를 이용하는 것을 특징으로 하는 위상반전 마스크 제조 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 크롬은 PVD 방식 또는 CVD 방식을 이용하여 증착하는 것을 특징으로 하는 위상반전 마스크 제조 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 크롬 대신 금속 물질을 이용하는 것을 특징으로 하는 위상반전 마스크 제조 방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 크롬 대신 이용하는 금속은 500~1500Å의 두께로 증착하는 것을 특징으로 하는 위상반전 마스크의 제조 방법.