KR20040069945A - 포토 마스크, 전자 디바이스의 제조방법 및 포토 마스크의제조방법 - Google Patents

포토 마스크, 전자 디바이스의 제조방법 및 포토 마스크의제조방법 Download PDF

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KR20040069945A
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Abstract

본 발명의 포토 마스크는, 투과영역(R1)과 하프톤영역(R2)과 차광영역(R3)을 구비하고, 또한 1회 묘화방법에 의해 형성되어 있다. 복수의 투과영역(R1)의 각각의 외주는 하프톤영역(R2)에 의해 둘러싸여져 있다. 0.32um 이하의 피치로 배치된 복수의 투과영역(R1)을 가지며, 또한 투과영역의 피치가 포토 마스크(10) 내에서 가장 작은 최밀집패턴영역에서, 서로 인접하는 1쌍의 투과영역(R1)의 사이에 차광막(3)이 위치하도록 1쌍의 투과영역(R1)의 각각의 외주를 둘러싸는 하프톤영역(R2)이 구성되어 있다. 이것에 의해, 하프톤 마스크에 대하여, 전체 피치대상에 금지영역이 없는 포토 마스크, 반도체장치의 제조방법 및 포토 마스크의 제조방법을 제공한다.

Description

포토 마스크, 전자 디바이스의 제조방법 및 포토 마스크의 제조방법{PHOTO MASK, METHOD OF MANUFACTURING ELECTRONIC DEVICE, AND METHOD OF MANUFACTURING PHOTO MASK}
본 발명은, 포토 마스크, 전자 디바이스의 제조방법 및 포토 마스크의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 전자 디바이스의 제조공정에서 미세한 패턴형성을 위해 사용되는 포토 마스크, 전자 디바이스의 제조방법 및 포토 마스크의 제조방법에 관한 것이다.
투과영역과 하프톤영역과 차광영역을 갖는 트라이톤(tri-tone) 마스크의 제조방법으로, 1회 묘화방법이 있다. 이 1회 묘화방법은, 예를 들면 일본특허공개평 8-328235호 공보, 일본특허공개평 8-297357호 공보 등에 개시되어 있다.
이 1회 묘화방법에서는, 우선 투명기판 상에 하프톤막과 차광막이 순서대로 적층하여 형성된 후, 레지스트가 도포된다. 레지스트가 도포된 블랭크스(blanks)에 투과영역을 묘화하고, 차광막과 하프톤막을 에칭함으로써, 투명기판의 표면이 노출된 투과영역이 형성된다. 이 후, 레지스트를 박리하지 않고 레지스트가 슈링크(shrink)된다. 슈링크 방법에는 애싱 등이 있다. 이 상태에서, 레지스트를 마스크로서 차광막을 에칭함으로써, 하프톤막의 표면이 노출된 하프톤영역이 형성된다. 즉, 레지스트를 슈링크한 영역이 하프톤영역이 된다. 또한, 차광막의 잔존한 영역이, 차광영역이 된다. 이와 같이 하여 트라이톤 마스크가 1회의 묘화에 의해 형성된다.
레지스트를 슈링크한 영역이 하프톤영역이 되기 때문에, 레지스트 슈링크의 분포에 의하지만, 하프톤영역의 폭은 거의 일률(일정)적으로 된다.
그런데, 트라이톤 마스크에서는, 중간피치 이상(패턴의 피치가 밀집패턴의 피치보다도 큼)에서는, 마스크의 패턴의 사이에 차광막이 필요하다. 이것은, 마스크의 패턴의 사이에 차광막이 없으면, 본래 패턴을 형성해야 할 수 없는 레지스트의 영역에 딤플(dimple)이 발생하기 때문이다. 한편, 밀집패턴(패턴의 피치가 중간피치보다도 작음)에서는 특히 마스크의 패턴 사이에 차광막을 배치하지 않고도, 마스크의 패턴을 웨이퍼 상에 해상할 수 있다. 이 때문에, 일본특허공개 2001-356467호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 미세패턴의 사이에는 차광막은 형성되지 않는다.
그러나, 밀집패턴의 패턴 사이에 차광막을 배치하지 않은 경우, 마스크 1회 묘화의 방법으로 형성되는 하프톤영역의 폭이 일정하기 때문에, 밀집패턴의 패턴피치보다도 얼마만큼 큰 피치를 갖는 패턴에서는, 그 패턴 사이에 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세의 차광막이 생긴다.
이때, 본 명세서에서 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세의 차광막이란, 마스크의 제조과정에서, 그 제조오차, 변동에 따라서는 마스크 상에 차광막이 존재하거나 존재하지 않거나 하는 설계를 하고 있는 차광막인 것을 의미한다.
이러한 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세의 차광막은, 패턴의 전사시에 패턴의 해상도에 영향을 준다. 이 때문에, 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세의 차광막이 생기는 패턴피치는, 금지영역으로서 사용할 수 없게 되어 디바이스 설계, 제조에서 큰 제약이 생기게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에서의 포토 마스크의 구성을 나타내는 개략평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선에 따른 개략단면도이다.
도 3~도 8은 본 발명의 일실시예에서의 포토 마스크의 제조방법을 공정순서대로 나타내는 개략단면도이다.
도 9는 홀패턴에서의 최밀집패턴에서 각부의 치수를 나타내는 평면도이다.
도 10은 홀패턴에서의 최밀집피치 이상으로 배치된 패턴에서 각부의 치수를 나타내는 평면도이다.
도 11은 L/S 패턴에서의 최밀집패턴에서 각부의 치수를 나타내는 평면도이다.
도 12는 L/S 패턴에서의 최밀집피치 이상으로 배치된 패턴에서 각부의 치수를 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에서의 포토 마스크를 사용한 반도체장치의 제조방법의 모양을 나타내는 개념도이다.
도 14~도 16은 반도체장치의 제조방법을 공정순서대로 나타내는 반도체기판의 개략단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 투명기판 2 : 하프톤 위상 쉬프트막
3 : 차광막 4 : 레지스트
10 : 포토 마스크 100 : 반도체기판
100a : 기판 100b : 피에칭막
100c : 레지스트 101 : 플라이 아이 렌즈
102 : 조리개 103 : 투영렌즈
110 : 축소투영 노광장치 R1 : 투과영역
R2 : 하프톤영역 R3 : 차광영역
본 발명의 목적은, 트라이톤 마스크에 대하여, 전체 피치대상에 금지영역이 없는 포토 마스크, 반도체장치의 제조방법 및 포토 마스크의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 포토 마스크는, 각각이 투명기판의 노출부로 이루어지는 복수의 투과영역과, 투명기판 상에 설치된 하프톤 위상 쉬프트막의 노출부로 이루어지는 하프톤영역과, 하프톤 위상 쉬프트막 상의 차광막이 형성된 영역으로 이루어는 차광영역을 구비하고, 또한 1회 묘화방법에 의해 형성된 포토 마스크에 있어서, 복수의 투과영역의 각각의 외주는 하프톤영역에 의해 둘러싸여져 있다. 0.32um 이하의 피치로 배치된 복수의 투과영역을 가지며, 또한 투과영역의 피치가 포토 마스크 내에서 가장 작은 최밀집패턴영역에서, 서로 인접하는 1쌍의 투과영역의 사이에 차광막이 위치하도록 1쌍의 투과영역의 각각의 외주를 둘러싸는 하프톤영역이 구성되어 있다.
이때, 1회 묘화방법에 의해 형성된 포토 마스크에 있어서는, 모든 피치의 패턴에서 하프톤영역의 폭이 실질적으로 동일(일정)하다.
본 발명의 포토 마스크에 의하면, 밀집패턴(투과영역의 피치가 0.32um 이하)중, 투과영역의 피치가 포토 마스크 내에서 가장 작은 최밀집패턴영역에서, 서로 인접하는 1쌍의 투과영역의 사이에 차광막이 배치되어 있다. 이것에 의해, 마스크 1회 묘화의 방법으로 형성되는 모든 피치에서, 서로 인접하는 1쌍의 투과영역의 사이에 차광막이 배치되게 된다. 또한, 마스크 1회 묘화의 방법으로 형성되는 하프톤영역의 폭이 일정하기 때문에, 최밀집패턴영역에서의 차광막의 선폭을 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세보다 굵게 함으로써, 모든 피치의 패턴에 있어서, 투과영역 사이에 배치된 차광막의 선폭은 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세보다 굵어진다. 따라서, 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세의 차광막이 생기지 않기 때문에, 그와같은 차광막이 생긴 금지영역도 없어지므로, 디바이스 설계, 제조에서 제약이 적어져 자유도가 커진다.
본 발명의 포토 마스크의 제조방법은, 이하의 공정을 구비하고 있다.
우선, 투명기판의 표면 상에, 하프톤 위상 쉬프트막과 차광막이 순서대로 형성된다. 차광막 상에 감광체가 형성된다. 감광체가 사진제판기술에 의해 패터닝되어, 차광막의 일부 표면을 노출하는 개구가 감광체에 형성된다. 개구의 바로 아래에 위치하는 차광막과 하프톤 위상 쉬프트막이 순서대로 제거되어, 투명기판의 표면이 노출되고, 투명기판의 노출로 이루어지는 투과영역이 복수 형성된다. 감광체가 슈링크됨으로써, 개구의 개구치수가 확대되어, 차광막의 일부 표면이 노출된다. 확대된 개구로부터 노출된 차광막이 제거됨으로써, 하프톤 위상 쉬프트막의 일부 표면이 노출되어, 하프톤 위상 쉬프트막의 노출부로 이루어지는 하프톤영역이 형성됨과 동시에, 차광막이 남겨진 차광영역이 형성된다. 감광체가 제거된다. 복수의 투광영역의 각각의 외주는 하프톤영역에 의해 둘러싸여지도록 형성된다. 0.32um 이하의 피치로 배치된 복수의 투과영역을 가지며, 또한 투광영역의 피치가 포토 마스크 내에서 가장 작은 최밀집패턴영역에 있어서, 서로 인접하는 1쌍의 투과영역의 사이에 차광막이 존재되게 1쌍의 투과영역의 각각의 외주를 둘러싸는 하프톤영역이 형성된다.
본 발명의 포토 마스크의 제조방법에 의하면, 상기와 마찬가지로, 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세의 차광막이 생기지 않기 때문에, 그와 같은 차광막이 생긴 금지영역도 없어져, 디바이스 설계, 제조에서 제약이 적어져 자유도가 커진다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부한 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로 명백해질 것이다.
[발명의 실시예]
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 근거하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 실시예에서의 포토 마스크(10)는, 투명기판(1)과, 하프톤 위상 쉬프트막(2)과, 차광막(3)을 가지고 있다.
이 포토 마스크(10)는, 트라이톤 마스크이고, 각각이 투명기판(1)의 노출부로 이루어지는 복수의 투과영역(R1)과, 그 투명기판(1) 상에 설치된 하프톤 위상 쉬프트막(2)의 노출부로 이루어지는 하프톤영역(R2)과, 그 하프톤 위상 쉬프트막(2) 상의 차광막(3)이 형성된 영역으로 이루어지는 차광영역(R3)을 가지고 있다. 이때, 하프톤 위상 쉬프트막(2)은, 투과영역(R1)과의 위상차를 180도로 역위상으로 하는 것이고, 또한 광투과율이 예를 들면 8% 이상으로 되도록 설정되어 있다.
또한, 이 포토 마스크(10)에는, 투과영역(R1)의 피치의 차이에 의해, 예를 들면 밀집패턴영역과, 산재(sparse)패턴영역과, 고립패턴이 형성되어 있다. 여기서, 밀집패턴영역이란, 웨이퍼 상에 투영된 투과영역(R1)의 피치가 0.32um 이하가 되도록 투과영역(R1)의 피치 P1이 설정되어 있는 영역인 것이다. 또한, 산재패턴영역이란, 웨이퍼 상에 투영된 투과영역(R1)의 피치가 0.32um을 초과하도록 투과영역 R1의 피치 P2가 설정되어 있는 영역인 것이다. 또한, 고립패턴이란, 다른투과영역(R1)으로부터 떨어져 고립된 패턴인 것이다.
이들 밀집패턴영역, 산재패턴영역 및 고립패턴의 각각의 각 투과영역(R1)의 외주영역은 하프톤영역(R2)에 의해 둘러싸여져 있다. 또한, 밀집패턴영역, 산재패턴영역 및 고립패턴의 각각의 외주영역은 차광영역(R3)에 의해 둘러싸여져 있다.
본 실시예에서는, 밀집패턴영역 중, 투과영역(R1)의 피치가 포토 마스크(10) 내에서 가장 작은 최밀집패턴영역에서, 서로 인접하는 1쌍의 투과영역(R1)의 사이에 차광막(3)이 위치하도록 1쌍의 투과영역(R1)의 각각의 외주를 둘러싸는 하프톤영역(R2)의 폭이 설정(설계)되어 있다. 이것에 의해, 모든 피치의 밀집패턴영역 및 산재패턴영역에서, 서로 인접하는 1쌍의 투과영역(R1)의 사이에 차광막(3)이 위치하고 있고, 차광막(3)의 선폭 S1, S2의 각각은 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세보다도 굵다. 요컨대, 밀집패턴영역, 산재패턴영역 및 고립패턴의 각각의 각 투과영역(R1)의 외주영역은 하프톤영역(R2)에 의해 둘러싸여져 있고, 더욱이 그 하프톤영역(R2)의 외주영역은 차광영역(R3)에 의해 둘러싸여져 있다.
또한, 이 포토 마스크(10)는, 후술하는 1회 묘화방법에 의해 형성된 것이다. 그러므로 밀집패턴영역, 산재패턴영역 및 고립패턴의 각각의 하프톤영역(R2)의 폭 O, P, Q는 동일(일정)하다.
이때, 본 실시예에서의 투과영역(R1)은, 예를 들면 홀패턴 형성용의 개구이다.
다음에 본 실시예에서의 포토 마스크의 제조방법에 대하여 설명한다.
도 3을 참조하여, 투명기판(1)의 표면 상에, 하프톤 위상 쉬프트막(2)과 차광막(3)이 순서대로 적층하여 형성된다. 이 차광막(3) 상에 레지스트(감광체)(4)가 도포된다.
도 4를 참조하여, 레지스트(4)가 도포된 블랭크스에 투과영역이 묘화되고, 이것에 의해 레지스트(4)가 패터닝된다.
도 5를 참조하여, 패터닝된 레지스트(4)를 마스크로서, 차광막(3)과 하프톤 위상 쉬프트막(2)이 순서대로 에칭된다. 이것에 의해, 투명기판(1)의 표면이 노출하여, 투과영역(R1)이 형성된다.
도 6을 참조하여, 이 후, 레지스트(4)를 박리하지 않고 레지스트(4)가 슈링크된다. 슈링크 방법에는 예를 들면 회화 등이 있다. 이것에 의해, 차광막(3)의 일부 표면이 노출된다.
도 7을 참조하여, 이 상태로 레지스트(4)를 마스크로서 노출한 차광막(3)을 에칭제거함으로써, 하프톤 위상 쉬프트막(2)의 표면이 노출하여, 하프톤영역(R2)이 형성된다. 즉, 레지스트(4)를 슈링크한 영역이 하프톤영역(R2)이 된다. 이 후, 레지스트(4)가 박리된다.
도 8을 참조하여, 상기 레지스트의 박리에 의해, 차광막(3)의 표면이 노출하고, 차광막(3)이 잔존한 영역이 차광영역(R3)이 된다. 이와 같이 하여 트라이톤 마스크인 본 실시예의 포토 마스크가 1회의 묘화에 의해 형성된다.
이때, 도 3∼도 8에서는 설명의 편의상, 최밀집패턴영역만을 도시하고 있다.
다음에, 본 실시예에서의 투과영역 사이의 차광영역의 선폭에 대하여 언급한다. 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 1회 묘화에 의해 포토 마스크가 형성된다.이 1회의 묘화에서는, 밀집패턴영역, 산재패턴영역 및 고립패턴영역의 각각에서의 하프톤영역(R2)의 폭 O, P, Q는, 패턴의 핀치 P1, P2에 상관없이 거의 일정하다. 본 실시예에서는, 최밀집패턴에서도, 각 투과영역(R1)의 사이에, 설계가능하고 마스크 제조 가능한 치수(선폭) S1의 차광막(3)이 배치된다. 전술한 바와 같이 하프톤영역(R2)의 폭 O, P, Q는 패턴의 피치 P1, P2에 상관없이 거의 일정하기 때문에, 가장 피치가 작은 최밀집패턴에서 각 투과영역(R1)의 사이에 차광막(3)이 배치되면, 모든 피치의 패턴에서 각 투과영역(R1)의 사이에 차광막(3)이 존재하게 된다. 또한, 그 각 투과영역(R1)의 사이의 차광막(3)의 치수(선폭)는, 필연적으로 최밀집패턴의 차광막의 치수(선폭) S1 이상으로 된다.
도 9를 참조하여, 홀패턴에서의 최밀집패턴에서, 하프톤 길이(하프톤영역(R2)의 폭)를 A0, 홀 지름(투과영역(R1)의 개구치수)을 H0, 패턴의 피치를 P0, 패턴 사이의 차광막 폭(차광영역(R3)의 선폭)을 X로 한다. 차광막 폭 X는 마스크제조에서 정밀도 좋게 가공할 수 있는 폭이다.
또한 도 10을 참조하여, 홀패턴에서의 최밀집피치 이상으로 배치된 패턴에서, 하프톤 길이를 A, 홀 지름을 H, 피치를 P, 차광막 폭을 Y로 한다.
여기서, X=P0-(2A0+H0), Y=P1(2A+H)이다. 또한, 하프톤 길이는 거의 일률적이거나, A0≒A이다.
일반적으로 밀집패턴과 산재패턴(또는 고립패턴)을 동일한 크기의 노광전사패턴으로 마무리하는 경우, 마스크 상의 설계를 밀집패턴보다 산재패턴(또는 고립패턴) 쪽을 크게 할 필요가 있다. 이 때문에, P>>P0일 때에는, H>H0이지만, P-P0>H-H0으로, X<Y가 성립한다. 또한, P>P0일 때에는, H≒H0이고, 이때도 X<Y가 성립한다. 따라서, 각 투과영역(R1)의 사이의 차광막(3)의 치수(선폭)는, 필연적으로 최밀집패턴에서의 차광막(3)의 치수(선폭) 이상이 된다. 따라서, 최밀집패턴에서의 차광막 폭을 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세보다 굵게 함으로써, 모든 피치의 패턴에서 차광막 폭을 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세보다 굵게 할 수 있어, 전체 피치의 패턴에서 마스크 정밀도에 문제가 없는 차광영역의 배치가 가능해진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 포토 마스크 및 그 제조방법에 의하면, 밀집패턴(웨이퍼 상에 투영된 투과영역(R1)의 피치가 0.32um 이하가 되도록 투과영역(R1)의 피치 P1이 설정된 패턴) 중, 투과영역의 피치 P1이 포토 마스크 내에서 가장 작은 최밀집패턴영역에서, 서로 인접하는 1쌍의 투과영역(R1)의 사이에 차광막(3)이 배치되어 있다. 이것에 의해, 마스크 1회 묘화의 방법으로 형성되는 모든 피치에서, 서로 인접하는 1쌍의 투과영역(R1)의 사이에 차광막(3)이 배치되게 된다. 또한, 마스크 1회 묘화의 방법으로 형성되는 하프톤영역(R2)의 폭 O, P, Q가 일정하기 때문에, 최밀집패턴영역에서의 차광막(3)의 선폭 S1을 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세보다 굵게 함으로써, 모든 피치의 패턴에서, 투과영역(R1) 사이에 배치된 차광막(3)의 선폭 S1, S2는 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세보다 굵어진다. 따라서, 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세의 차광막이 생기지 않기 때문에, 그와 같은 차광막이 생긴 금지영역도 없어져, 디바이스 설계, 제조에서 제약이 적어져 자유도가 커진다.
상기한 실시예에서는, 홀패턴에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 라인·앤드·스페이스(L/S)의 패턴에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다. 이하에, L/S 패턴에서의 투과영역 사이의 차광영역의 선폭에 대하여 언급한다.
도 11을 참조하여, L/S 패턴에서의 최밀집패턴에서, 하프톤 길이를 B0, 스페이스 폭(투과영역(R1)의 개구폭)을 S0, 패턴의 피치를 P0, 패턴사이의 차광막 폭을 V로 한다. 차광막 폭 V는 마스크제조에서 정밀도 좋게 가공할 수 있는 폭이다.
또한 도 12를 참조하여, L/S 패턴에서의 최밀집피치 이상으로 배치된 패턴에서, 하프톤 길이를 B, 스페이스 폭을 S, 피치를 P, 차광막 폭을 W로 한다.
여기서, V=P0-(2B0+S0), W=P-(2B+S)이다. 또한, 이 L/S 패턴도 상기와 마찬가지로 1회 묘화에 의해 형성되어 있기 때문에, 하프톤 길이는 거의 일률적이며, B0≒B이다.
일반적으로 밀집패턴과 산재패턴(혹은 고립패턴)을 동일한 크기의 노광전사패턴으로 마무리하는 경우, 상기와 같이 마스크 상의 설계를 밀집패턴보다 산재패턴(또는 고립패턴) 쪽을 크게 할 필요가 있다. 이 때문에, P>>P0일 때에는, S>S0이며, V<W가 성립한다. 또한, P>P0일 때에는, S≒S0이며, 이때도 V<W가 성립한다. 따라서, 각 투과영역(R1)의 사이의 차광막(3)의 치수(선폭)는, 필연적으로 최밀집패턴에서의 차광막(3)의 치수(선폭) 이상이 된다. 따라서, 최밀집패턴에서의 차광막 폭을 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세보다 굵게 함으로써, 모든 피치의 패턴에서 차광막 폭을 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세보다 굵게 할 수 있어, 전체 피치의 패턴에서 마스크 정밀도에 문제가 없는 차광영역의 배치가 가능하게 된다.
다음에, 본 실시예에서의 포토 마스크를 사용한 반도체장치의 제조방법에 대하여 설명한다.
도 13을 참조하여, 본 실시예의 포토 마스크(10)의 패턴은, 축소투영 노광장치(110)를 사용하여, 반도체기판(예를 들면 반도체 웨이퍼)(100)의 표면에 도포된 레지스트에 노광된다.
이 축소투영 노광장치(110)는, 광원(도시하지 않음)과, 플라이 아이 렌즈(fly eye lens)(101)와, 조리개(102)와, 투영렌즈(103)를 주로 가지고 있다. 광원에서 발생한 빛은 플라이 아이 렌즈(101)와 조리개(102)를 통과하여, 반도체 제조용 마스크(10)에 조사된다. 이 포토 마스크(10)를 조사한 빛은, 투영렌즈(103)에 의해 소정의 배율로 축소되고, 반도체기판(100) 표면의 레지스트를 노광한다.
이 축소투영 노광장치(110)에서는, 축소율은 예를 들면 1/4이고, 노광에는 예를 들면 KrF(파장 248nm) 및 ArF(파장 193nm)의 엑시머 레이저가 사용된다.
도 14를 참조하여, 상기한 노광이 행해진 후, 현상함으로써, 레지스트(100c)가 패터닝된다. 이 패터닝된 레지스트(100c)를 마스크로 하여, 하층의 피에칭막(100b)으로 에칭이 시행된다.
도 15를 참조하여, 이 에칭에 의해, 피에칭막(100b)에 예를 들면 홀패턴이 형성되고, 기판(100a)의 일부 표면이 노출된다. 이 후, 예를 들면 회화 등에 의해 레지스트(100c)가 제거된다.
도 16을 참조하여, 상기한 레지스트(100c)의 제거에 의해, 피에칭막(100b)의 표면이 노출된다. 이와 같이 하여 반도체장치가 제조된다. 이것에 의해, 해상도의양호한 패턴을 갖는 반도체장치를 제조할 수 있다.
이때, 상기에서는, 전자 디바이스로서 반도체장치에 대하여 설명하였지만, 이것 이상으로 박막자기헤드 액정 디스플레이 등의 다른 전자 디바이스에도 본 발명은 적용할 수 있다.
본 발명을 상세하게 설명하여 나타내 왔지만, 이것은 예시를 위한 것으로서, 한정될 수 없고, 본 발명의 정신과 범위는 첨부한 청구의 범위에 의해서만 한정되는 것이 명백하게 이해될 것이다.
본 발명의 포토 마스크에 의하면, 밀집패턴(투과영역의 피치가 0.32um 이하)중, 투과영역의 피치가 포토 마스크 내에서 가장 작은 최밀집패턴영역에서, 서로 인접하는 1쌍의 투과영역의 사이에 차광막이 배치되어 있다. 이것에 의해, 마스크 1회 묘화의 방법으로 형성되는 모든 피치에 있어서, 서로 인접하는 1쌍의 투과영역의 사이에 차광막이 배치되게 된다. 또한, 마스크 1회 묘화의 방법으로 형성되는 하프톤영역의 폭이 일정하기 때문에, 최밀집패턴영역에서의 차광막의 선폭을 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세보다 굵게 함으로써, 모든 피치의 패턴에 있어서, 투과영역 사이에 배치된 차광막의 선폭은 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세보다 굵어진다. 따라서, 마스크 제조 정밀도를 초과한 극세의 차광막이 생기지 않기 때문에, 그와 같은 차광막이 생긴 금지영역도 없어지므로, 디바이스 설계, 제조에서 제약이 적어져 자유도가 커진다.

Claims (3)

  1. 각각이 투명기판의 노출부로 이루어지는 복수의 투과영역과, 상기 투명기판 상에 설치된 하프톤 위상 쉬프트막의 노출부로 이루어지는 하프톤영역과, 상기 하프톤 위상 쉬프트막 상의 차광막이 형성된 영역으로 이루어지는 차광영역을 구비하고, 1회 묘화방법에 의해 형성된 포토 마스크에 있어서,
    복수의 상기 투과영역의 각각의 외주는 상기 하프톤영역에 의해 둘러싸여져 있고,
    0.32um 이하의 피치로 배치된 복수의 상기 투과영역을 가지며, 상기 투과영역의 피치가 포토 마스크 내에서 가장 작은 최밀집패턴영역에서, 서로 인접하는 1쌍의 상기 투과영역의 사이에 상기 차광막이 위치하도록 1쌍의 상기 투과영역의 각각의 외주를 둘러싸는 상기 하프톤영역이 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토 마스크.
  2. 청구항 1에 기재된 포토 마스크를 사용한 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조방법.
  3. 투명기판의 표면 상에, 하프톤 위상 쉬프트막과 차광막을 순서대로 형성하는공정과,
    상기 차광막 상에 감광체를 형성하는 공정과,
    상기 감광체를 사진제판기술에 의해 패터닝하여, 상기 차광막의 일부표면을 노출하는 개구를 상기 감광체에 형성하는 공정과,
    상기 개구의 바로 아래에 위치하는 상기 차광막과 상기 하프톤 위상 쉬프트막을 순서대로 제거하고, 상기 투명기판의 표면을 노출시켜, 상기 투명기판의 노출부로 이루어지는 투과영역을 복수형성하는 공정과,
    상기 감광체를 슈링크함으로써, 상기 개구의 개구치수를 확대하여, 상기 차광막의 일부표면을 노출시키는 공정과,
    확대된 상기 개구로부터 노출된 상기 차광막을 제거함으로써, 상기 하프톤 쉬프트막의 일부표면을 노출시켜, 상기 하프톤 위상 쉬프트막의 노출부로 이루어지는 하프톤영역을 형성함과 동시에, 상기 차광막이 남겨진 차광영역을 형성하는 공정과,
    상기 감광체를 제거하는 공정을 구비한 포토 마스크의 제조방법에 있어서,
    복수의 상기 투과영역의 각각의 외주는 상기 하프톤영역에 의해 둘러싸여지도록 형성되고,
    0.32um 이하의 피치로 배치된 복수의 상기 투과영역을 가지며, 상기 투과영역의 피치가 포토 마스크 내에서 가장 작은 최밀집패턴영역에서, 서로 인접하는 1쌍의 상기 투과영역의 사이에 상기 차광막이 잔존되도록 1쌍의 상기 투과영역의 각각의 외주를 둘러싸는 상기 하프톤영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110126838A (ko) * 2010-05-18 2011-11-24 엘지이노텍 주식회사 칼라필터 제조용 포토마스크
KR20110126837A (ko) * 2010-05-18 2011-11-24 엘지이노텍 주식회사 칼라필터 제조용 포토마스크

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078825A (ja) 2004-09-10 2006-03-23 Shin Etsu Chem Co Ltd フォトマスクブランクおよびフォトマスクならびにこれらの製造方法
DE102005003183B4 (de) * 2005-01-19 2011-06-16 Qimonda Ag Verfahren zur Herstellung von Halbleiterstrukturen auf einem Wafer
DE102005009805A1 (de) * 2005-03-03 2006-09-14 Infineon Technologies Ag Lithographiemaske und Verfahren zum Erzeugen einer Lithographiemaske
KR101179262B1 (ko) * 2006-06-29 2012-09-03 에스케이하이닉스 주식회사 트리톤 위상반전마스크 제조방법
CN110416148A (zh) * 2019-07-23 2019-11-05 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种微器件巨量转移方法及通光片

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3177404B2 (ja) * 1995-05-31 2001-06-18 シャープ株式会社 フォトマスクの製造方法
KR100215850B1 (ko) * 1996-04-12 1999-08-16 구본준 하프톤 위상 반전 마스크 및_그제조방법
US5935736A (en) * 1997-10-24 1999-08-10 Taiwan Semiconductors Manufacturing Company Ltd. Mask and method to eliminate side-lobe effects in attenuated phase shifting masks

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110126838A (ko) * 2010-05-18 2011-11-24 엘지이노텍 주식회사 칼라필터 제조용 포토마스크
KR20110126837A (ko) * 2010-05-18 2011-11-24 엘지이노텍 주식회사 칼라필터 제조용 포토마스크

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