KR20050002372A - 반도체 소자의 마스크 제작 방법 - Google Patents

반도체 소자의 마스크 제작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20050002372A
KR20050002372A KR1020030043749A KR20030043749A KR20050002372A KR 20050002372 A KR20050002372 A KR 20050002372A KR 1020030043749 A KR1020030043749 A KR 1020030043749A KR 20030043749 A KR20030043749 A KR 20030043749A KR 20050002372 A KR20050002372 A KR 20050002372A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mask
photoresist
pattern
main shape
semiconductor device
Prior art date
Application number
KR1020030043749A
Other languages
English (en)
Inventor
최재승
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020030043749A priority Critical patent/KR20050002372A/ko
Publication of KR20050002372A publication Critical patent/KR20050002372A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals 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
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals 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
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/80—Etching

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 반도체 소자의 마스크 제작 방법은 메인 형상 패턴을 형성하는 제 1 공정과, 메인 형상 내의 분할 영역(fracture)을 형성하고, 분할 영역에 노출된 마스크 기판을 소정 깊이로 식각하는 제 2 공정을 포함하여 이루어지기 때문에, 메인 형상 분할(main feature fracturing) 방식을 이용하여 메인 형상과 분할된 영역간의 빛의 회절 현상, 투과율 변화, 및 위상 반전(phase shift) 현상을 이용하여 초점 심도를 향상시킬 수 있다.

Description

반도체 소자의 마스크 제작 방법{Method for fabricating a mask of a semiconductor device}
본 발명은 반도체 소자의 마스크 제작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조 공정의 포토 리소그래피(photo lithography) 공정 중에서 메인 형상 분할(main feature fracturing) 방식을 이용하여 분리 패턴(isolation pattern) 또는 반 분리 패턴(semi-isolated pattern)에 대한 초점 심도(depth of focus) 열화 현상을 개선시킬 수 있는 반도체 소자의 마스크 제작 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 소자분리(Isolation; ISO)는 반도체기판의 소정 부분에 필드절연막을 형성하여 활성영역을 한정하는 필드영역을 형성하는 것을 말한다. 이러한 소자 분리를 위해 먼저 포토 마스크(photo mask)를 제조하고, 이를 이용하여 포토레지스터 패턴을 형성한다.
도 1은 분리 패턴에 대한 초점 심도를 향상시키기 위한 종래 기술에 따른 마스크의 평면도이다.
마스크 기판(1) 상에 패턴이 형성되는 메인 형상(2) 옆에 스캐터링 바(scattering bar)(3)를 삽입하여 초점 심도(depth of focus)를 향상시킬 수 있다.
그러나 스캐터링 바(3)를 삽입하여 얻을 수 있는 효과는 스캐터링 바(3)가 없는 경우에 비해 그다지 크지 않다. 예를 들어 스캐터링 바(3)가 없는 경우 0.3㎛의 초점 심도를 갖는 경우, 최적의 스캐터링 바(3)를 사용하는 경우 0.4㎛ 정도로 아주 적게 증가할 뿐이다.
또한 최적의 스캐터링 바(3)의 크기 및 메인 형상(2)과 스캐터링 바(3) 사이의 거리(separation)(D) 또는 스캐터링 바(3)와 스캐터링 바(3) 사이의 거리(D) 등의 최적의 조건을 설계자가 직접 시험에 의해 설정해야한다. 따라서 잘못된 스캐터링 바(3) 및 거리(D)를 적용하였을 경우 원하지 않는 잔여 포토레지스트(photo resist residue)가 발생하는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 메인 형상 분할(main feature fracturing) 방식을 이용하여 메인 형상과 분할된 영역간의 빛의 회절 현상, 투과율 변화, 및 위상 반전(phase shift) 현상을 이용하여 초점 심도를 향상시키는 것이다.
도 1은 분리 패턴에 대한 초점 심도를 향상시키기 위한 종래 기술에 따른 마스크의 평면도.
도 2a 내지 도 2h는 본 발명에 따른 반도체 소자의 마스크 제조 방법을 나타낸 단면도.
도 3은 도 2a 내지 도 2h에 도시된 공정을 통해 제작된 마스크의 평면도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 마스크 제작 방법은 마스크 기판 상부에 마스크 패턴 물질을 증착하고 제1 포토레지스트를 도포하는 제 1 공정; 노광 및 현상 공정을 통해 메인 형상을 형성하기 위한 제1 포토레지스트 패턴을 형성하는 제 2 공정; 상기 제1 포토레지스트 패턴을 차단막으로 이용하여 상기 마스크 패턴 물질을 식각하여 메인 형상 패턴을 형성하고, 상기 제1 포토레지스트를 제거하는 제 3 공정; 전체 표면 상부에 제2 포토레지스트를 도포하는 제 4 공정; 노광 및 현상 공정을 통해 상기 메인 형상 내의 분할 영역(fracture)을 형성하기 위한 제2 포토레지스트 패턴을 형성하는 제 5 공정; 및 상기 제2 포토레지스트 패턴을 차단막으로 이용하여 상기 분할 영역에 노출된 상기 마스크 기판을 소정 깊이로 식각하고, 상기 포토레지스트를 제거하는 제 6 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 반도체 소자의 마스크 제조 방법은 메인 형상 주위에 일정한 거리를 두고 스캐터링 바를 삽입하는 대신 메인 형상 분열(main feature fracturing) 방식을 사용하여 메인 형상과 분열된 부분 사이의 빛의 회절 현상 및투과율 변화, 그리고 위상 반전(phase shift) 현상을 적절히 이용함으로써 효과적인 초점 심도를 향상시킬 수 있는 것이다.
도 2a 내지 도 2h는 본 발명에 따른 반도체 소자의 마스크 제조 방법을 나타낸 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 석영(quartz) 기판(11) 상부에 크롬(Cr)(12)을 증착하고 포토레지스트(photo resist)(13a)를 도포한다.
도 2b를 참조하면, 전자 빔(electron beam)을 이용한 노광 및 현상 공정을 통해 메인 형상(main feature)을 형성하기 위한 포토레지스트(13a) 패턴을 형성한다.
도 2c 및 2d를 참조하면, 포토레지스트(13a) 패턴을 차단막으로 이용하여 Cr(12)을 식각하고, 포토레지스트(13a)를 제거한다.
이어서, 도 2e를 참조하면, 분할 영역(fracture)을 형성하기 위한 포토레지스트(13b)를 전체 표면 상부에 도포한다.
도 2f를 참조하면, 전자 빔(electron beam)을 이용한 노광 및 현상 공정을 통해 위상 반전(phase shifter) 역할을 수행하기 위한 분할 영역(fracture)을 형성하기 위한 포토레지스트(13b) 패턴을 형성한다. 이때 메인 형상 사이의 분할 영역의 거리는 분할하기 전의 메인 형상의 크기, 투과율, 및 위상 차에 따라 결정된다.
도 2g 및 2h를 참조하면, 포토레지스트(13b) 패턴을 차단막으로 이용하여 석영 기판(11)을 위상 차가 180도가 되도록 소정 깊이로 식각하고, 포토레지스트(13b)를 제거한다. 이 후에 세척 공정을 수행한다.
도 3은 도 2a 내지 도 2h에 도시된 공정을 통해 제작된 마스크의 평면도이다.
패턴이 형성되는 메인 형상(12)의 중앙 부분에 분할 영역(fracture)(14)을 형성한다. 즉 원하는 메인 형상을 두 개로 분할(fracture)한다.
여기서, 분할 영역(14)은 입사되는 빛의 투과율이 100%, 위상 차는 180도가 되도록 설계한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자의 마스크 제조 방법은 메인 형상 분할(main feature fracturing) 방식으로 마스크를 제작하여 빛의 회절 현상 및 위상 반전 효과를 이용함으로써 초점 심도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 마스크 기판 상부에 마스크 패턴 물질을 증착하고 제1 포토레지스트를 도포하는 제 1 공정;
    노광 및 현상 공정을 통해 메인 형상을 형성하기 위한 제1 포토레지스트 패턴을 형성하는 제 2 공정;
    상기 제1 포토레지스트 패턴을 차단막으로 이용하여 상기 마스크 패턴 물질을 식각하여 메인 형상 패턴을 형성하고, 상기 제1 포토레지스트를 제거하는 제 3 공정;
    전체 표면 상부에 제2 포토레지스트를 도포하는 제 4 공정;
    노광 및 현상 공정을 통해 상기 메인 형상 내의 분할 영역(fracture)을 형성하기 위한 제2 포토레지스트 패턴을 형성하는 제 5 공정; 및
    상기 제2 포토레지스트 패턴을 차단막으로 이용하여 상기 분할 영역에 노출된 상기 마스크 기판을 소정 깊이로 식각하고, 상기 포토레지스트를 제거하는 제 6 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 마스크 제작 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할 영역은 위상 반전(phase shift)을 수행하기 위한 투과율 및 위상 차이를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 마스크 제작 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분할 영역의 거리는 분할하기 전의 메인 형상의 크기, 투과율, 및 위상 차에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 마스크 제작 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할 영역은 상기 메인 형상의 중앙 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 마스크 제작 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할 영역은 상기 메인 형상의 중앙에 대해 양쪽에 소정 거리를 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 마스크 제작 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할 영역의 상기 마스크 기판이 식각되는 소정 깊이는 위상 반전(phase shift)을 수행하기 위한 투과율 및 위상 차이를 갖는만큼인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 마스크 제작 방법.
KR1020030043749A 2003-06-30 2003-06-30 반도체 소자의 마스크 제작 방법 KR20050002372A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030043749A KR20050002372A (ko) 2003-06-30 2003-06-30 반도체 소자의 마스크 제작 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030043749A KR20050002372A (ko) 2003-06-30 2003-06-30 반도체 소자의 마스크 제작 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050002372A true KR20050002372A (ko) 2005-01-07

Family

ID=37217904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030043749A KR20050002372A (ko) 2003-06-30 2003-06-30 반도체 소자의 마스크 제작 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050002372A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100763222B1 (ko) * 2005-04-15 2007-10-04 삼성전자주식회사 향상된 포토리소그래피 공정 윈도우를 제공하는 포토마스크구조 및 그 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100763222B1 (ko) * 2005-04-15 2007-10-04 삼성전자주식회사 향상된 포토리소그래피 공정 윈도우를 제공하는 포토마스크구조 및 그 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5888678A (en) Mask and simplified method of forming a mask integrating attenuating phase shifting mask patterns and binary mask patterns on the same mask substrate
KR100944348B1 (ko) 반도체 소자의 형성 방법
US7846619B2 (en) Hybrid photomask and method of fabricating the same
KR20090084736A (ko) 포토마스크의 결함 수정 방법, 포토마스크의 제조 방법, 위상 시프트 마스크의 제조 방법, 포토마스크, 위상 시프트마스크, 포토마스크 세트 및 패턴 전사 방법
JP4254603B2 (ja) レベンソン型位相シフトマスク及びその製造方法
KR101216242B1 (ko) 슬릿형 하프톤 패턴을 이용한 포토 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 포토 마스크
US6013397A (en) Method for automatically forming a phase shifting mask
KR20050002372A (ko) 반도체 소자의 마스크 제작 방법
KR100755074B1 (ko) 포토마스크 및 제조 방법
JP2005181721A (ja) ハーフトーン位相シフトマスク
KR100505421B1 (ko) 반도체 소자의 패턴 형성 방법
KR20120054467A (ko) 크롬리스 위상변이마스크의 제조방법
JP2005321699A (ja) 位相シフトマスクの製造方法
US6296987B1 (en) Method for forming different patterns using one mask
JP2003330159A (ja) 透過型位相シフトマスク及び該透過型位相シフトマスクを用いたパターン形成方法
KR100835469B1 (ko) 노광 마스크 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
KR100434707B1 (ko) 반도체 소자 제조용 노광 마스크
KR100480811B1 (ko) 노광 마스크 및 그를 이용한 노광 방법
KR100588910B1 (ko) 반도체 소자의 하프톤 위상반전 마스크 제작 방법
KR100358536B1 (ko) 메탈 마스크의 제조방법
JPH1069061A (ja) 位相反転マスク及びその製造方法
JP2005259991A (ja) パターン形成方法
KR100811252B1 (ko) 복합 위상반전 마스크 제작방법
KR100914296B1 (ko) 어시스트 패턴을 구비한 포토마스크 형성방법
JP4207411B2 (ja) レベンソン型位相シフトマスクの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination