KR20070063397A - 포토마스크의 제조 방법, 디바이스의 제조 방법 및포토마스크의 모니터 방법 - Google Patents

포토마스크의 제조 방법, 디바이스의 제조 방법 및포토마스크의 모니터 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070063397A
KR20070063397A KR1020060032779A KR20060032779A KR20070063397A KR 20070063397 A KR20070063397 A KR 20070063397A KR 1020060032779 A KR1020060032779 A KR 1020060032779A KR 20060032779 A KR20060032779 A KR 20060032779A KR 20070063397 A KR20070063397 A KR 20070063397A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
photomask
layer
monitor
monitor pattern
Prior art date
Application number
KR1020060032779A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100782489B1 (ko
Inventor
고지 호소노
유키히로 사토
Original Assignee
후지쯔 가부시끼가이샤
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 후지쯔 가부시끼가이샤 filed Critical 후지쯔 가부시끼가이샤
Publication of KR20070063397A publication Critical patent/KR20070063397A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100782489B1 publication Critical patent/KR100782489B1/ko

Links

Images

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
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; 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
    • G03F1/36—Masks having proximity correction features; Preparation thereof, e.g. optical proximity correction [OPC] design processes
    • 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
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/44—Testing or measuring features, e.g. grid patterns, focus monitors, sawtooth scales or notched scales

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 발명은 포토마스크의 정밀도 보증이나 관리를 행하는데 필요한 패턴을 자유롭게 레이아웃할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.
포토마스크의 제조 방법으로서, 기판(1) 위에 2층 이상의 금속층(2, 3)을 형성하고, 2층 이상의 금속층(2, 3) 중 최하층(2) 이외의 1층 이상의 금속층(3)에 메인 패턴(5) 및 모니터 패턴(6)을 형성하여, 모니터 패턴(6)을 측정하며, 모니터 패턴(6) 측정 후, 모니터 패턴(6)을 제거하고, 메인 패턴(5)을 최하층의 금속층(2)에 형성하여, 2층 이상의 금속층(2, 3)으로 이루어지는 포토마스크를 제조한다.
하프톤 위상 시프트층, 차광층, 모니터 패턴, 포토레지스트막

Description

포토마스크의 제조 방법, 디바이스의 제조 방법 및 포토마스크의 모니터 방법{FABRICATION METHOD FOR PHOTOMASK, FABRICATION METHOD FOR DEVICE AND MONITORING METHOD FOR PHOTOMASK}
도 1의 (a) 내지 (g)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법에서 모니터 패턴이 형성되어 있는 상태를 나타낸 모식적 평면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조되는 포토마스크를 나타낸 모식적 평면도.
도 4의 (a) 내지 (l)은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적 단면도.
도 5의 (a) 내지 (h)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적 단면도.
도 6은 종래의 모니터 패턴의 레이아웃 일례를 나타낸 모식적 평면도.
도 7의 (a) 내지 (f)는 종래의 하프톤형(halftone type) 위상 시프트마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 모식적 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 투명 기판(합성 석영 기판) 2 : 하프톤 위상 시프트층
3 : 차광층 3p, 3Xp : 차광 패턴
4, 4X : 제 1 레지스트층 4p, 4Xp : 제 1 레지스트 패턴
4A, 4XA : 제 2 레지스트층 4Ap, 4XAp : 제 2 레지스트 패턴
4B, 4XB : 제 3 레지스트층 4Bp, 4XBp : 제 3 레지스트 패턴
5 : 회로 패턴(메인 패턴) 6 : 모니터 패턴
6A : 위치 정밀도 보증용 모니터 패턴
6B : 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴
7 : 유효 전사 영역 8 : 회로 패턴 영역
9, 9X : 하프톤형(halftone type) 위상 시프트마스크(포토마스크)
10 : 실리콘 기판(웨이퍼) 12 : 소자 분리 영역
14 : 희생 산화막 16 : 포토레지스트막
18, 20, 22 : p형 불순물 확산 영역 24 : 포토레지스트막
26, 28, 30 : n형 불순물 확산 영역 32 : 게이트 절연막
34n, 34p : 게이트 전극 36 : 포토레지스트막
38 : n형 불순물 확산 영역 40 : p형 포켓 영역
42 : 포토레지스트막 44 : p형 불순물 확산 영역
46 : n형 포켓 영역 48 : 측벽 절연막
50 : 포토레지스트막 52 : n형 불순물 영역
54 : 포토레지스트막 56 : p형 불순물 영역
58 : p형 웰 60 : n형 소스/드레인 영역
62 : n형 웰 64 : p형 소스/드레인 영역
66 : 실리콘 질화막 68 : 층간 절연막
70 : 반사 방지막 74 : 포토레지스트막
81 : 마스크 식별용 바코드 패턴
82 : 마스크 식별용 넘버링 패턴
83 : 피듀셜(fiducial) 패턴
본 발명은 예를 들어 반도체 소자, 자기(磁氣) 디바이스 소자 등의 각종 고체 소자를 제조할 때에 미세 패턴을 형성하는데 사용하기 적합한 포토마스크의 제조 방법, 디바이스의 제조 방법 및 포토마스크의 모니터 방법에 관한 것이다.
최근, LSI(Large Scale Integrated circuit)의 제조에서는 매우 미세한 패턴의 형성이 요구되고 있다.
이 때문에, 미세한 회로 패턴을 웨이퍼(반도체 기판) 위에 전사하는 노광 공정에서, 노광에 사용되는 광의 위상을 변화시켜 콘트라스트를 향상시키는 기능을 갖는 포토마스크(위상 시프트마스크)가 사용되고 있다. 특히 제조의 간편함 등때문에 하프톤형(halftone type) 위상 시프트마스크가 널리 사용되고 있다.
하프톤형 위상 시프트마스크는, 예를 들어 도 7의 (f)에 나타낸 바와 같이, 합성 석영 기판 등의 투명 기판(1) 위에 반투명의 하프톤 위상 시프트층(2), 차광층(3)을 차례로 적층한 것으로서 구성된다.
이 하프톤형 위상 시프트마스크는, 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같이, 반도체 칩에 전사되는 회로 패턴(메인 패턴)이 형성되어 있는 회로 패턴 영역(마스크 패턴 영역)(8)을 구비한다. 회로 패턴 영역(8)에서는 차광층(3)을 제거하는 동시에, 회로 패턴에 따라 하프톤 위상 시프트층(2)을 제거하여 투명 기판(1)을 노출시킴으로써 회로 패턴이 형성되어 있다.
이와 같이 구성되는 하프톤형 위상 시프트마스크를 사용하여 노광을 행하면, 투명 기판(1)이 노출되어 있는 영역에서는 조명계로부터의 광이 그대로 투과되는 한편, 하프톤 위상 시프트층(2)이 노출되어 있는 영역에서는 조명계로부터의 광이 180도 위상이 시프트되어 투과된다.
또한, 하프톤형 위상 시프트마스크의 회로 패턴 영역(8)의 외측 영역에는 차광층(3)이 남겨져 있어, 웨이퍼에 회로 패턴을 전사할 때에, 인접하는 회로 패턴 영역(도시 생략)으로의 다중(多重) 노광을 방지하도록 한다.
또한, 도 6 중의 부호 81은 마스크 식별용 바코드 패턴, 부호 82는 마스크 식별용 넘버링 패턴, 부호 83은 노광 장치와의 위치 맞춤용 피듀셜(fiducial) 패턴을 각각 나타내고 있다.
그런데, 이러한 포토마스크에서는 마스크 패턴의 정밀도 보증이나 관리가 중요하다. 포토마스크의 정밀도 보증으로서는, 위치 정밀도의 보증과 치수 정밀도의 보증이 있다.
그래서, 종래 모니터 패턴을 필요에 따라 유효 전사 영역 내외에 레이아웃하고, 이 모니터 패턴을 측정함으로써 정밀도의 보증이나 관리를 행한다. 또한, 패턴 형성 방법으로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 것이 있다.
모니터 패턴으로서는, 포토마스크의 정밀도를 정확히 측정한다는 관점에서, 정밀도의 보증이나 관리에 최적인 단순 도형 패턴을 적절한 장소에 배치하는 것이 바람직하다.
상술한 하프톤형 위상 시프트마스크에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 회로 패턴 영역(8)을 포함하는 원하는 유효 전사 영역(도 6 중의 파선(破線)으로 둘러싸인 영역)(7)의 외측 영역에, 마스크 패턴(6)으로서, 마스크 패턴의 위치 정밀도 보증용 모니터 패턴(6A) 및 마스크 패턴의 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴(6B)이 형성되어 있다.
이러한 모니터 패턴(6(6A, 6B))을 포함하는 하프톤형 위상 시프트마스크는 이하와 같이 하여 제조된다.
우선, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 투명 기판(1) 위에 하프톤 위상 시프트층(2), 차광층(3)을 적층한다.
이어서, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 차광층(3) 위에 제 1 레지스트층(4)을 형성하고, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제 1 레지스트층(4)을 노광(묘화(描畵)), PEB(Post Exposure Bake), 현상하여, 제 1 레지스트 패턴(4p)으로서 회로 패턴(5) 및 모니터 패턴(6)(위치 정밀도 보증용 모니터 패턴(6A) 및 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴(6B))을 형성한다.
다음으로, 도 7의 (c)에 나타낸 바와 같이, 이 제 1 레지스트 패턴(4p)을 갖는 제 1 레지스트층(4)을 마스크로 하여 차광층(3)을 에칭하고, 차광층(3)에 차광 패턴(3p)으로서 회로 패턴(5) 및 모니터 패턴(6)(위치 정밀도 보증용 모니터 패턴(6A) 및 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴(6B))을 형성한다. 그 후, 제 1 레지스트층(4)을 제거한다.
그리고, 도 7의 (d)에 나타낸 바와 같이, 차광 패턴(3p)이 형성된 차광층(3)을 마스크로 하여 하프톤 위상 시프트층(2)을 에칭하고, 하프톤 위상 시프트층(2)에 회로 패턴(5) 및 모니터 패턴(6)을 형성한다.
다음으로, 도 7의 (e)에 나타낸 바와 같이, 차광층(3) 위에 제 2 레지스트층(4A)을 형성하고, 제 2 레지스트층(4A)을 노광(묘화), PEB, 현상하여, 회로 패턴 영역(8)(도 6 참조)을 포함하는 원하는 유효 전사 영역(스캔 영역)(7)(도 6 참조)을 형성하기 위한 제 2 레지스트 패턴(4Ap)을 형성한다. 그리고, 도 7의 (f)에 나타낸 바와 같이, 이 제 2 레지스트 패턴(4Ap)을 갖는 제 2 레지스트층(4A)을 마스크로 하여 차광층(3)을 선택적으로 에칭한 후, 제 2 레지스트층(4A)을 제거하여, 하프톤형 위상 시프트마스크(포토마스크)를 완성한다.
그리고, 이 완성된 상태에서 모니터 패턴(6)(위치 정밀도 보증용 모니터 패턴(6A) 및 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴(6B))을 측정한다.
이와 같이, 하프톤형 위상 시프트마스크를 제조할 경우, 마스크가 완성된 상태에서 모니터 패턴(6)의 측정을 행하고, 마스크 패턴의 정밀도 보증 및 관리를 행한다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허2002-107911호 공보
그러나, 최근 미세 패턴의 형성에 사용되는 포토마스크에서는, 모니터 패턴(6)을 유효 전사 영역(7) 내에 자유롭게 레이아웃할 수 없게 되었다.
예를 들어 HOLE용 포토마스크의 유효 전사 영역(7)에 도 6 중의 부호 6A로 나타낸 LINE계의 위치 정밀도 보증용 모니터 패턴을 레이아웃하면, 웨이퍼 프로세스에서 HOLE 패턴에 최적인 전사 조건과 LINE 패턴에 최적인 전사 조건이 다르기 때문에, 티끌(dust) 발생의 근원으로 되는 경우가 있다. 이 때문에, 모니터 패턴(6A)을 유효 전사 영역(7) 내에 자유롭게 레이아웃하는 것은 어렵다.
또한, 동일한 이유에 의해, 다양한 선폭(線幅)을 갖는 복수의 라인으로 이루어지는 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴(6B)을 유효 전사 영역(7)에 자유롭게 레이아웃하는 것도 곤란하다.
이 때문에, 모니터 패턴(6A, 6B)을 유효 전사 영역(7)에 레이아웃할 경우, 패턴이 복잡한 도형으로 되거나 패턴의 선폭이 제한된다. 또한, OPC(Optical Proximity Correction; 광학 근접효과 보정)가 필요하게 되는 경우도 있다.
한편, 유효 전사 영역(7) 내에 모니터 패턴(6A, 6B)을 레이아웃할 수 없을 경우, 상술한 하프톤형 위상 시프트마스크(도 6 참조)와 같이, 유효 전사 영역(7)의 외측에 모니터 패턴(6A, 6B)을 레이아웃하게 된다.
이 경우, 모니터 패턴(6A, 6B)은 포토마스크 제조 시의 보증이나 관리에 사용되는 것으로서, 회로 패턴 영역(칩 영역)(8)으로부터 멀어지면 멀어질수록 보증 의 타당성이 저하되기 때문에, 가능한 한 회로 패턴 영역(칩 영역)(8)의 근방에 레이아웃할 필요가 있다.
그러나, 모니터 패턴(6A, 6B)을 칩 영역 근방에 레이아웃하면, 웨이퍼 프로세스에서 플레어(flare)에 의해 모니터 패턴(6A, 6B)이 웨이퍼 위에 전사될 우려가 있다.
이와 같이, 모니터 패턴(6A, 6B)을 설치할 경우, 다양한 제약이 있다.
그 결과, 예를 들어 위치 정밀도 보증용 모니터 패턴을 유효 전사 영역(7) 내 또는 그 근방에 레이아웃할 수 없으면, 위치 정밀도 보증의 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 또한, 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴으로서, 포토마스크의 정밀도를 관리하는데 필요한 다양한 선폭의 라인을 설치할 수 없으면, 다양한 선폭의 라인의 치수 측정 결과를 얻을 수 없기 때문에, 치수 정밀도 보증의 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 또한, 모니터 패턴의 선폭이 작아지면, 측정기가 원래 갖고 있는 재현성을 충분히 발휘할 수 없어, 측정 재현성이 저하될 우려가 있다.
본 발명은 이러한 과제를 감안하여 창안된 것으로서, 포토마스크의 정밀도 보증이나 관리를 행하는데 필요한 패턴을 자유롭게 레이아웃할 수 있게 한 포토마스크의 제조 방법, 디바이스의 제조 방법 및 포토마스크의 모니터 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 때문에, 본 발명의 포토마스크의 제조 방법은, 기판 위에 2층 이상의 금속층을 형성하고, 2층 이상의 금속층 중 최하층 이외의 1층 이상의 금속층에 메인 패턴 및 모니터 패턴을 형성하여, 모니터 패턴을 측정하며, 모니터 패턴 측정 후, 모니터 패턴을 제거하고, 메인 패턴을 최하층의 금속층에 형성하여, 2층 이상의 금속층으로 이루어지는 포토마스크를 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 디바이스의 제조 방법은, 상기 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 사용하여 패턴 전사를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 포토마스크의 모니터 방법은, 기판 위에 2층 이상의 금속층을 형성하고, 2층 이상의 금속층 중 최종적으로 마스크 패턴이 형성되는 최하층 이외의 1층 이상의 금속층에 메인 패턴 및 모니터 패턴을 형성하여, 모니터 패턴을 측정하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면에 의해, 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법, 디바이스의 제조 방법 및 포토마스크의 모니터 방법에 대해서 설명한다.
[제 1 실시예]
우선, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법 및 디바이스의 제조 방법에 대해서 도 1 내지 도 4를 참조하면서 설명한다.
본 발명의 포토마스크의 제조 방법은 예를 들어 하프톤형(HT 타입)의 위상 시프트형 포토마스크를 제조하는데 사용된다.
본 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법에서는, 포토마스크의 정밀도 보증이나 관리를 위해 사용되는 모니터 패턴을 포토마스크 제조 프로세스 도중에 측정하고, 측정 후, 모니터 패턴을 제거하도록 한다.
이하, 본 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법에 대해서, 도 1을 참조하면서, 포지티브(positive) 타입 하프톤 위상 시프트형 포토마스크(포지티브 타입 포토마스크)를 예로 들어 설명한다.
우선, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 합성 석영으로 이루어지는 투명 기판(1) 위에 예를 들어 MoSiON막으로 이루어지는 하프톤 위상 시프트층(반투명막)(2), 예를 들어 크롬과 산화크롬의 적층막으로 이루어지는 차광층(3)을 차례로 적층시킨다.
이어서, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 차광층(3) 위에 예를 들어 스핀 코팅에 의해 레지스트를 도포하여 제 1 레지스트층(4)을 형성한다. 본 실시예에서는 포지티브 타입 하프톤 위상 시프트형 포토마스크를 제조하기 위해, 최초로 형성되는 제 1 레지스트층(4)으로서 포지티브 타입 레지스트층을 형성한다.
다음으로, 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제 1 레지스트층(4)에 대하여 노광(묘화), PEB(Post Exposure Bake), 현상을 행하여, 제 1 레지스트 패턴(여기서는 포지티브 타입 레지스트 패턴)(4p)으로서 메인 패턴(회로 패턴)(5) 및 모니터 패턴(위치 정밀도 보증용 모니터 패턴 및 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴)(6)을 형성한다. 또한, 사용하는 레지스트에 따라서는 PEB를 행하지 않는 경우도 있다.
이어서, 도 1의 (c)에 나타낸 바와 같이, 제 1 레지스트 패턴(4p)을 에칭 마스크로 하여 차광층(3)을 선택적으로 에칭하고, 차광 패턴(3p)으로서 메인 패턴(5) 및 모니터 패턴(6)을 형성한 후, 제 1 레지스트층(4)을 제거한다.
본 실시예에서는, 도 2의 모식적 평면도에 나타낸 바와 같이, 모니터 패턴 (6)으로서, 위치 정밀도 보증용 모니터 패턴(6A) 및 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴(6B)을 유효 전사 영역(7) 내에 레이아웃한다. 또한, 모니터 패턴(6)은 메인 패턴(5)의 정밀도(위치 정밀도, 치수 정밀도)를 보증하기 위해 사용되는 것에 한정되지 않아, 포토마스크의 관리에 사용되는 것일 수도 있다.
그리고, 이 상태에서 모니터 패턴(6(6A, 6B))의 계측(計測)을 행한다.
이 모니터 패턴(6)의 계측 후, 도 1의 (d)에 나타낸 바와 같이, 차광층(3) 위에 레지스트를 도포하여 제 2 레지스트층(4A)을 형성한다. 그리고, 제 2 레지스트층(4A)에 대하여 메인 패턴(5)을 묘화, 현상하여, 제 2 레지스트 패턴(여기서는 포지티브 타입 레지스트 패턴)(4Ap)을 형성한다. 또한, 사용하는 레지스트에 따라서는 PEB를 행하는 경우도 있다.
또한, 여기서는 제 2 레지스트층(4A)에 메인 패턴(5)을 묘화, 현상함으로써, 차광층(3)에 형성된 메인 패턴(5)의 에지(edge)와 제 2 레지스트층(4A)에 형성된 제 2 레지스트 패턴(4Ap)의 에지가 일치하도록 하고 있지만, 반드시 제 2 레지스트층(4A)에 메인 패턴(5)을 묘화, 현상할 필요는 없으며, 제 2 레지스트층(4A)은 적어도 모니터 패턴(6)이 덮이도록 형성하면 된다. 이 때문에, 이 공정은 높은 묘화 정밀도를 갖는 묘화 장치를 사용할 필요는 없다.
다음으로, 도 1의 (e)에 나타낸 바와 같이, 제 2 레지스트층(4A)(또는 제 2 레지스트층(4A)으로 덮이지 않고 노출되어 있는 차광층(3))을 에칭 마스크로 하여 하프톤 위상 시프트층(2)을 선택적으로 에칭하여, 메인 패턴(5)을 하프톤 위상 시프트층(2)에 형성한다. 그 후, 제 2 레지스트층(4A)을 제거한다.
이 때, 차광층(3)에 형성되어 있는 모니터 패턴(6)은 전부 제 2 레지스트층(4A)으로 덮여 있기 때문에, 이 모니터 패턴(6) 부분의 하프톤 위상 시프트층(2)은 에칭되지 않아 남게 된다.
이어서, 도 1의 (f)에 나타낸 바와 같이, 차광층(3) 위에 레지스트를 도포하여 제 3 레지스트층(4B)을 형성한다. 그리고, 회로 패턴 영역(8)의 전면(全面)을 노광(묘화), 현상하여, 제 3 레지스트 패턴(4Bp)을 형성한다. 또한, 사용하는 레지스트에 따라서는 PEB를 행하는 경우도 있다.
다음으로, 제 3 레지스트층(4B)(제 3 레지스트 패턴(4Bp))을 에칭 마스크로 하여 차광층(3)을 선택적으로 에칭한 후, 제 3 레지스트층(4B)을 제거하여, 도 1의 (g)에 나타낸 바와 같이, 하프톤형 위상 시프트마스크(포토마스크)(9)가 완성된다.
또한, 여기서는 메인 패턴(5) 및 모니터 패턴(6)을 중심으로 하여 설명하지만, 광투과부로서 형성되는 마스크 식별용 바코드 패턴(81), 마스크 식별용 넘버링 패턴(82), 웨이퍼 노광 장치용 피듀셜 패턴(83)은 메인 패턴(5)과 동일한 공정을 거쳐 형성된다.
본 실시예에서는 도 3에 나타낸 바와 같은 포토마스크(9)가 제조된다. 즉, 본 실시예에 따른 포토마스크(9)는 유효 전사 영역(7) 내에 모니터 패턴(6)을 갖지 않는 것으로서 제조된다.
이와 같이, 본 포토마스크의 제조 방법에서는, 우선, 기판(1) 위에 2층 이상의 금속층(2, 3)을 형성한다. 다음으로, 2층 이상의 금속층(2, 3) 중 최하층(2) 이외의 1층 이상의 금속층(3)에 메인 패턴(5) 및 모니터 패턴(6)(위치 정밀도 보증 용 모니터 패턴(6A), 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴(6B))을 형성한다. 이 때문에, 최하층(2) 이외의 1층 이상의 금속층(3)은 선택적으로 에칭 가능한 재료에 의해 형성한다. 그리고, 이 상태에서 모니터 패턴(6)을 측정하고, 측정 후, 모니터 패턴(6)을 제거하며, 메인 패턴(5)을 최하층의 금속층(2)에 형성하여, 2층 이상의 금속층(2, 3)으로 이루어지는 포토마스크를 제조한다.
이와 같이, 모니터 패턴(6)을 제거하여, 최종적으로 제조되는 포토마스크(9)에는 모니터 패턴(6)이 남지 않기 때문에, 플레어에 의한 영향 등 모니터 패턴(6)이 포토마스크(9) 위에 남아 있는 것에 의한 불량을 고려하지 않고, 포토마스크(9)의 정밀도 보증이나 관리를 행하는데 필요한 모니터 패턴(6)을 유효 전사 영역(7) 내에 자유롭게 레이아웃할 수 있게 된다.
이와 같이, 모니터 패턴(6)을 포토마스크 제조 프로세스 도중에 측정하도록 하는 것은 이하의 이유에 기인한다.
상술한 바와 같이, 통상 최하층의 금속층(금속막)(2)을 에칭하여 패턴을 형성한 후의 최종적인 공정에서 모니터 패턴(6)을 측정하고, 모니터하는 것이 일반적이다. 그러나, 원래 위치 정밀도의 보증을 위해 사용되는 위치 정밀도 보증용 모니터 패턴(6A)을 측정하고, 모니터하기 위해서는, 단차(段差)의 형태로 패턴이 형성되어 있으면 된다. 따라서, 반드시 최종적인 공정에서 모니터 패턴(6)(위치 정밀도 보증용 모니터 패턴(6A))의 측정을 행할 필요는 없다.
또한, 레지스트를 마스크로 하여 최상층의 금속막을 에칭할 때의 바이어스 정밀도가 CD(critical dimension) 특성을 결정하는 주된 요인으로 된다. 예를 들 어 도 1에 나타낸 바와 같은 하프톤형 위상 시프트마스크의 경우, 도 1 중의 부호 3으로 나타낸 차광층을 에칭할 때의 바이어스 정밀도가 중요하다.
레지스트를 마스크로 한 금속막 에칭의 경우, 에칭 바이어스는 금속막 에칭 시의 레지스트 후퇴량과 밀접하게 관계된다. 또한, 레지스트 후퇴량은 레지스트의 상태나 에칭 장치의 상태에 따라 변화할 가능성이 있다. 종래 완성된 포토마스크의 모니터 패턴(6)(치수 정밀도 보증용 모니터 패턴(6B))의 측정을 행하였지만, 레지스트를 마스크로 하여 금속막을 에칭한 후[예를 들어 도 1의 (c) 참조]에, 모니터 패턴(6)의 측정을 행함으로써, 레지스트를 마스크로 한 금속막의 치수 정밀도를 종래보다도 직접적으로 모니터할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의하면, 최종적으로 제조되는 포토마스크(9)에 모니터 패턴(6)을 남기지 않아도 되기 때문에, 플레어에 의한 영향 등 모니터 패턴이 포토마스크 위에 남아 있는 것에 의한 불량을 고려하지 않고, 포토마스크의 정밀도 보증이나 관리를 행하는데 필요한 패턴을 자유롭게 레이아웃할 수 있게 된다는 이점이 있다. 이것에 의해, 포토마스크의 정밀도 보증의 신뢰성이나, 예를 들어 마스크 경향 등의 관리를 위한 모니터의 신뢰성을 충분히 확보할 수 있게 된다. 그 결과, 종래보다도 신뢰성이 높고, 충분한 정밀도를 갖는 포토마스크를 실현할 수 있게 된다.
또한, 본 포토마스크의 제조 방법은 종래의 포토마스크의 제조 방법에 비하여 제 2 레지스트 패턴을 형성하는 공정이 증가하지만, 기본적인 제조 공정은 종래의 하프톤형 위상 시프트마스크와 거의 동일하기 때문에, 일반적으로 사용되고 있 는 제조 장치를 그대로 사용할 수 있다는 이점도 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 차광층(3)을 에칭하고, 레지스트(4)를 제거한 후의 단계에서 모니터 패턴(6)의 측정을 행하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 하프톤 위상 시프트층(2)을 에칭하고, 레지스트(4A)를 제거한 후의 단계에서 모니터 패턴(6)의 측정을 행하도록 할 수도 있다.
다음으로, 본 실시예에 따른 디바이스의 제조 방법에 대해서 도 4를 참조하면서 설명한다.
본 디바이스의 제조 방법은 상술한 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 사용하여 웨이퍼로의 패턴 전사를 행하는 공정(노광 공정)을 포함한다.
이하, 구체적으로 설명한다.
우선, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 실리콘 기판(웨이퍼)(10)에 예를 들어 STI(Shallow Trench Isolation)법에 의해 소자 분리 영역(12)을 형성한다. 또한, 도 4의 (a) 중의 좌측 소자 영역을 n형 트랜지스터를 형성하는 영역으로 하고, 우측 소자 영역을 p형 트랜지스터를 형성하는 영역으로 한다.
다음으로, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 열산화법에 의해, 소자 분리 영역(12)에 의해 획정(劃定)된 소자 영역 위에 희생 산화막(14)을 형성한다. 그리고, 포토리소그래피에 의해, n형 트랜지스터 형성 영역이 노출되고, p형 트랜지스터 형성 영역이 덮이도록 포토레지스트막(16)을 형성한다. 또한, 포토레지스트막(16)을 마스크로 하여 이온 주입을 행하여, n형 트랜지스터 형성 영역의 실리콘 기판(10) 중에 p형 불순물 확산 영역(18, 20, 22)을 형성한다.
여기서, p형 불순물 확산 영역(18)은 예를 들어 인듐 이온(In+)을 가속 에너지 60keV, 도즈량 1×1013㎝-2로 하여 이온 주입함으로써 형성한다.
p형 불순물 확산 영역(20)은 예를 들어 인듐 이온(In+)을 가속 에너지 180keV, 도즈량 3×1013㎝-2로 하여 이온 주입함으로써 형성한다.
p형 불순물 확산 영역(22)은 예를 들어 붕소 이온(B+)을 가속 에너지 150keV, 도즈량 3×1013㎝-2로 하여 이온 주입함으로써 형성한다.
이어서, 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, 포토리소그래피에 의해, p형 트랜지스터 형성 영역이 노출되고, n형 트랜지스터 형성 영역이 덮이도록 포토레지스트막(24)을 형성한다. 그리고, 포토레지스트막(24)을 마스크로 하여 이온 주입을 행하여, p형 트랜지스터 형성 영역의 실리콘 기판(10) 중에 n형 불순물 확산 영역(26, 28, 30)을 형성한다.
여기서, n형 불순물 확산 영역(26)은 예를 들어 비소 이온(As+)을 가속 에너지 100keV, 도즈량 5×1012㎝-2로 하여 이온 주입함으로써 형성한다.
n형 불순물 확산 영역(28)은 예를 들어 비소 이온(As+)을 가속 에너지 150keV, 도즈량 3×1013㎝-2로 하여 이온 주입함으로써 형성한다.
n형 불순물 확산 영역(30)은 예를 들어 인 이온(P+)을 가속 에너지 300keV, 도즈량 3×1013㎝-2로 하여 이온 주입함으로써 형성한다.
다음으로, 예를 들어 불산계 수용액을 사용한 습식 에칭에 의해, 희생 산화막(14)을 제거한다. 그리고, 도 4의 (d)에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 열산화법에 의해, 희생 산화막(14)을 제거함으로써 노출된 소자 영역 위에 예를 들어 막 두께 1㎚의 실리콘 산화막으로 이루어지는 게이트 절연막(32)을 형성한다.
이어서, 게이트 절연막(32) 위에, 예를 들어 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 의해, 예를 들어 막 두께 100㎚의 폴리실리콘막(도시 생략)을 퇴적시킨다. 이어서, 포토리소그래피 및 건식 에칭에 의해, 이 폴리실리콘막을 패터닝하여, 도 4의 (d)에 나타낸 바와 같이, 폴리실리콘막으로 이루어지는 게이트 전극(34n, 34p)을 형성한다.
여기서, 게이트 전극(34n)은 n형 트랜지스터의 게이트 전극이고, 게이트 전극(34p)은 p형 트랜지스터의 게이트 전극이다.
다음으로, 도 4의 (e)에 나타낸 바와 같이, 포토리소그래피에 의해, 게이트 전극(34n)을 포함하는 n형 트랜지스터 형성 영역이 노출되고, 게이트 전극(34p)을 포함하는 p형 트랜지스터 형성 영역이 덮이도록 포토레지스트막(36)을 형성한다. 그리고, 이 포토레지스트막(36) 및 게이트 전극(34n)을 마스크로 하여 이온 주입을 행하여, 게이트 전극(34n) 양측의 실리콘 기판(10) 중에 n형 트랜지스터의 익스텐션(extension) 영역으로 되는 n형 불순물 확산 영역(38)을 형성한다.
이 n형 불순물 확산 영역(38)은 예를 들어 비소 이온(As+)을 가속 에너지 2keV, 도즈량 1×1015㎝-2로 하여 Z이온 주입함으로써 형성한다. 또한, 도 4의 (e)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트막(36) 및 게이트 전극(34n)을 마스크로 하여 이온 주입을 행하여, n형 트랜지스터 형성 영역에 p형 포켓 영역(40)을 형성한다.
p형 포켓 영역(40)은 예를 들어 인듐 이온(In+)을 가속 에너지 50keV, 도즈량 2×1013㎝-2, 기판 법선(法線)에 대한 틸트각을 25도로 하여 이온 주입함으로써 형성한다.
이어서, 도 4의 (f)에 나타낸 바와 같이, 포토리소그래피에 의해, p형 트랜지스터 형성 영역이 노출되고, n형 트랜지스터 형성 영역이 덮이도록 포토레지스트막(42)을 형성한다. 그리고, 이 포토레지스트막(42) 및 게이트 전극(34p)을 마스크로 하여 이온 주입을 행하여, 게이트 전극(34p) 양측의 실리콘 기판(10) 중에 p형 트랜지스터의 익스텐션 영역으로 되는 p형 불순물 확산 영역(44)을 형성한다.
이 p형 불순물 확산 영역(44)은 예를 들어 붕소 이온(B+)을 가속 에너지 0.5keV, 도즈량 1×1015㎝-2로 하여 이온 주입함으로써 형성한다. 또한, 도 4의 (f)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트막(42) 및 게이트 전극(34p)을 마스크로 하여 이온 주입을 행하여, p형 트랜지스터 형성 영역에 n형 포켓 영역(46)을 형성한다.
n형 포켓 영역(46)은 예를 들어 비소 이온(As+)을 가속 에너지 50keV, 도즈 량 2×1013㎝-2, 기판 법선에 대한 틸트각을 25도로 하여 이온 주입함으로써 형성한다.
이어서, 도 4의 (g)에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 CVD법에 의해, 예를 들어 막 두께 100㎚의 실리콘 산화막을 퇴적시킨 후, 이 실리콘 산화막을 건식 에칭에 의해 에치백(etch-back)하여, 게이트 전극(34n, 34p)의 측벽 부분에 측벽 절연막(48)을 형성한다.
그 후, 도 4의 (h)에 나타낸 바와 같이, 포토리소그래피에 의해, n형 트랜지스터 형성 영역이 노출되고, p형 트랜지스터 형성 영역이 덮이도록 포토레지스트막(50)을 형성한다. 그리고, 이 포토레지스트막(50), 게이트 전극(34n) 및 측벽 절연막(48)을 마스크로 하여 이온 주입을 행하여, 게이트 전극(34n) 양측의 실리콘 기판(10) 중에 n형 불순물 영역(52)을 형성한다.
n형 불순물 영역(52)은 예를 들어 인 이온(P+)을 가속 에너지 20keV, 도즈량 5×1015㎝-2로 하여 이온 주입함으로써 형성한다.
이어서, 도 4의 (i)에 나타낸 바와 같이, 포토리소그래피에 의해, p형 트랜지스터 형성 영역이 노출되고, n형 트랜지스터 형성 영역이 덮이도록 포토레지스트막(54)을 형성한다. 그리고, 이 포토레지스트막(54), 게이트 전극(34p) 및 측벽 절연막(48)을 마스크로 하여 이온 주입을 행하여, 게이트 전극(34p) 양측의 실리콘 기판(10) 중에 p형 불순물 영역(56)을 형성한다.
p형 불순물 영역(56)은 예를 들어 붕소 이온(B+)을 가속 에너지 5keV, 도즈량 5×1015㎝-2로 하여 이온 주입함으로써 형성한다.
이어서, 예를 들어 1000℃, 3초간의 단시간 열처리를 행하여, 주입한 불순물을 활성화시킨다. 이것에 의해, n형 트랜지스터 형성 영역에는, 도 4의 (j)에 나타낸 바와 같이, p형 불순물 확산 영역(18, 20, 22)을 포함하는 p형 웰(58)과, n형 불순물 확산 영역(38, 52)으로 이루어지는 익스텐션 소스·드레인 구조의 n형 소스/드레인 영역(60)이 형성된다. 또한, p형 트랜지스터 형성 영역에는 n형 불순물 확산 영역(26, 28, 30)을 포함하는 n형 웰(62)과, p형 불순물 확산 영역(44, 56)으로 이루어지는 익스텐션 소스·드레인 구조의 p형 소스/드레인 영역(64)이 형성된다.
이와 같이 하여, 게이트 절연막(32), 게이트 전극(34n, 34p) 및 측벽 절연막(48)으로 이루어지는 게이트 구조체가 형성된다.
이어서, 도 4의 (k)에 나타낸 바와 같이, 실리콘 질화막(66)을 게이트 구조체 및 실리콘 기판(10)의 전면을 덮도록 성막(成膜)한다. 또한, 실리콘 질화막(66) 위에, 예를 들어 CVD법 에 의해, 예를 들어 두께 400㎚의 실리콘 산화막으로 이루어지는 층간 절연막(68)을 성막한 후, 이 층간 절연막(68)을 예를 들어 CMP(Chemical Mechanical Polishing)법(화학적 기계 연마법)을 이용하여 평탄화한다.
다음으로, 트랜지스터의 소스/드레인 영역(60, 64)을 노출시켜, 전극을 취출 (取出)하기 위한 콘택트 홀을 형성한다.
이 콘택트 홀 형성 공정에서, 상술한 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 위상 시프트마스크를 사용한다.
이 때문에, 우선, 도 4의 (k)에 나타낸 바와 같이, 층간 절연막(68) 위에 반사 방지막(70) 및 포토레지스트막(74)을 형성한다.
다음으로, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저를 광원(光源)으로 하는 축소 투영 노광 장치에 의해, 본 실시예에 따른 위상 시프트마스크를 사용하여 노광을 행하여 회로 패턴을 전사한다. 이 경우의 노광 조건은 예를 들어 개구율(NA)을 0.70으로 하고, σ값을 0.70으로 하며, 노광량을 470J/㎠로 하면 된다.
그리고, 현상을 행하여, 도 4의 (l)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트막(74)에 레지스트 패턴을 형성한다.
그 후, 일반적인 공정을 거쳐 디바이스가 제조된다.
따라서, 본 실시예에 따른 디바이스의 제조 방법에 의하면, 상술한 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크(9)(모니터 패턴(6)이 제거된 것)를 사용하기 때문에, 플레어에 의해 모니터 패턴(6)이 웨이퍼 위에 전사되지 않는 등 종래 모니터 패턴(6)이 포토마스크(9) 위에 남아 있는 것에 의해 전사 시에 발생한 불량을 방지할 수 있다는 이점이 있다.
이러한 점에서, 상술한 바와 같이 하여 제조된 반도체 디바이스를 웨이퍼 패턴 검사 장치(예를 들어 KLA사제 KLA2350)를 사용하여 검사한 결과, 포토마스크 요인의 결함은 검출되지 않고, 본 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의해 제 조된 포토마스크의 유효성이 확인되었다.
[제 2 실시예]
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법 및 디바이스의 제조 방법에 대해서 도 5를 참조하면서 설명한다.
본 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 상술한 제 1 실시예의 것에 대하여, 네거티브(negative) 타입 하프톤 위상 시프트형 포토마스크(네거티브 타입 포토마스크)인 점이 상이하다. 또한, 도 5에서는 상술한 제 1 실시예(도 1 참조)와 동일한 것에는 동일한 부호를 첨부했다.
이하, 본 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법에 대해서 도 5를 참조하면서 구체적으로 설명한다.
우선, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 합성 석영으로 이루어지는 투명 기판(1) 위에 예를 들어 MoSiON막으로 이루어지는 하프톤 위상 시프트층(반투명막)(2), 예를 들어 크롬과 산화크롬의 적층막으로 이루어지는 차광층(3)을 차례로 적층시킨다.
이어서, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 차광층(3) 위에 예를 들어 스핀 코팅에 의해 레지스트를 도포하여 제 1 레지스트층(4X)을 형성한다. 본 실시예에서는 네거티브 타입 하프톤 위상 시프트형 포토마스크를 제조하기 위해, 최초로 형성하는 제 1 레지스트층(4X)으로서 네거티브 타입 레지스트층을 형성한다.
다음으로, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제 1 레지스트층(4)에 대하여 노광(묘화), PEB, 현상을 행하여, 제 1 레지스트 패턴(여기서는 네거티브 타입 레지 스트 패턴)(4Xp)으로서 메인 패턴(회로 패턴)(5) 및 모니터 패턴(위치 정밀도 보증용 모니터 패턴 및 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴)(6)을 형성한다. 또한, 사용하는 레지스트에 따라서는 PEB를 행하지 않는 경우도 있다.
이어서, 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이, 제 1 레지스트 패턴(4Xp)을 에칭 마스크로 하여 차광층(3)을 선택적으로 에칭하고, 차광 패턴(3Xp)으로서 메인 패턴(5) 및 모니터 패턴(6)을 형성한 후, 제 1 레지스트층(4X)을 제거한다.
그리고, 이 상태에서 모니터 패턴(6(6A, 6B))의 계측을 행한다.
이 모니터 패턴(6)의 계측 후, 도 5의 (d)에 나타낸 바와 같이, 차광층(3) 위에 레지스트를 도포하여 제 2 레지스트층(4XA)을 형성한다. 그리고, 제 2 레지스트층(4XA)에 대하여 차광층(3)에 형성된 모니터 패턴(6)이 노출되도록 메인 패턴(5)을 묘화, 현상하여, 제 2 레지스트 패턴(여기서는 포지티브 타입 레지스트 패턴)(4XAp)을 형성한다. 또한, 사용하는 레지스트에 따라서는 PEB를 행하는 경우도 있다.
다음으로, 도 5의 (e)에 나타낸 바와 같이, 제 2 레지스트층(4XA)(제 2 레지스트 패턴(4XAp))을 에칭 마스크로 하여 차광층(3)을 선택적으로 에칭하여, 모니터 패턴(6)을 제거한다.
이어서, 도 5의 (f)에 나타낸 바와 같이, 제 2 레지스트층(4XA)을 제거한 후, 차광층(3)을 에칭 마스크로 하여 하프톤 위상 시프트층(2)을 선택적으로 에칭하여, 메인 패턴(5)을 하프톤 위상 시프트층(2)에 형성한다.
이어서, 도 5의 (g)에 나타낸 바와 같이, 차광층(3) 위에 레지스트를 도포하 여 제 3 레지스트층(4XB)을 형성한다. 그리고, 회로 패턴 영역(8)의 전면을 노광(묘화), 현상하여, 제 3 레지스트 패턴(4XBp)을 형성한다. 또한, 사용하는 레지스트에 따라서는 PEB를 행하는 경우도 있다.
다음으로, 도 5의 (h)에 나타낸 바와 같이, 제 3 레지스트층(4XB)(제 3 레지스트 패턴(4XBp))을 에칭 마스크로 하여 차광층(3)을 선택적으로 에칭한 후, 제 3 레지스트층(4XB)을 제거하여 하프톤형 위상 시프트마스크(포토마스크)(9X)가 완성된다.
또한, 여기서는 메인 패턴(5) 및 모니터 패턴(6)을 중심으로 하여 설명하지만, 광투과부로서 형성되는 마스크 식별용 바코드 패턴(81), 마스크 식별용 넘버링 패턴(82), 웨이퍼 노광 장치용 피듀셜 패턴(83)은 메인 패턴(5)과 동일한 공정을 거쳐 형성된다.
또한, 그 이외의 상세한 설명은 상술한 제 1 실시예의 것과 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
따라서, 본 실시예에 따른 포토마스크의 제조 방법에 의하면, 네거티브 타입 하프톤형 위상 시프트마스크 포토마스크에서도, 상술한 제 1 실시예의 것과 마찬가지로, 최종적으로 제조되는 포토마스크(9X)에 모니터 패턴(6)을 남기지 않아도 되기 때문에, 플레어에 의한 영향 등 모니터 패턴이 포토마스크 위에 남아 있는 것에 의한 불량을 고려하지 않고, 포토마스크의 정밀도 보증이나 관리를 행하는데 필요한 패턴을 자유롭게 레이아웃할 수 있게 된다는 이점이 있다. 이것에 의해, 포토마스크의 정밀도 보증의 신뢰성이나, 예를 들어 마스크의 경향 등의 관리를 위한 모니터의 신뢰성을 충분히 확보할 수 있게 된다. 그 결과, 종래보다도 신뢰성이 높고, 충분한 정밀도를 갖는 포토마스크를 실현할 수 있게 된다.
[기타]
또한, 상술한 각 실시예에서는 2층의 금속층을 갖는 하프톤형 위상 시프트마스크를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 2층 이상의 금속층을 갖는 포토마스크이면 된다.
예를 들어 투과부(예를 들어 석영 기판)와 차광부(예를 들어 크롬)로부터 패턴을 형성하는 바이너리(binary) 마스크로서, 차광부 위에 금속층(선택적으로 에칭 가능한 금속막)을 갖는 것(즉, 2층의 금속층을 갖는 바이너리 마스크)일 수도 있다. 또한, 상술한 실시예의 하프톤형 위상 시프트마스크의 차광층 위에 금속층(선택적으로 에칭 가능한 금속막)을 갖는 것(즉, 3층의 금속층을 갖는 하프톤형 위상 시프트마스크)일 수도 있다. 이들 마스크는 차광층의 에칭에 레지스트가 아니라, 금속막을 사용하는 하드마스크형 포토마스크이다.
또한, 상술한 실시예에서는 본 발명을 포토마스크의 제조 방법에 적용한 예를 설명했지만, 본 발명은 포토마스크의 모니터 방법으로서 구성할 수도 있다.
이 경우, 포토마스크의 모니터 방법을 모니터 패턴을 포토마스크 제조 프로세스 도중에 측정하도록 구성한다.
즉, 우선, 기판(1) 위에 2층 이상의 금속층(2, 3)을 형성한다. 다음으로, 2층 이상의 금속층(2, 3) 중 최종적으로 마스크 패턴이 형성되는 최하층(2) 이외의 1층 이상의 금속층(3)에 메인 패턴(5) 및 모니터 패턴(6)(위치 정밀도 보증용 모니 터 패턴(6A), 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴(6B))을 형성한다. 이 때문에, 최하층(2) 이외의 1층 이상의 금속층(3)은 선택적으로 에칭 가능한 재료에 의해 형성한다. 그리고, 이 상태에서 모니터 패턴(6)을 측정한다. 그리고, 이 모니터 패턴(6)의 측정 결과를 메인 패턴(5)의 정밀도 보증이나 포토마스크의 관리를 위해 사용한다.
또한, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형할 수 있다.
(부기 1)
기판 위에 2층 이상의 금속층을 형성하고,
상기 2층 이상의 금속층 중 최하층 이외의 1층 이상의 금속층에 메인 패턴 및 모니터 패턴을 형성하여,
상기 모니터 패턴을 측정하며,
상기 모니터 패턴 측정 후, 상기 모니터 패턴을 제거하고, 상기 메인 패턴을 최하층의 금속층에 형성하여, 2층 이상의 금속층으로 이루어지는 포토마스크를 제조하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
(부기 2)
상기 2층 이상의 금속층이 하프톤 위상 시프트층, 차광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
(부기 3)
상기 2층 이상의 금속층이 차광층 및 선택적으로 에칭 가능한 금속층으로 이 루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
(부기 4)
상기 최하층 이외의 1층 이상의 금속층에 에칭에 의해 메인 패턴 및 모니터 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
(부기 5)
상기 최하층 이외의 1층 이상의 금속층에 형성된 메인 패턴을 마스크로 하여 상기 최하층의 금속층을 에칭하여, 상기 메인 패턴을 상기 최하층의 금속층에 형성하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
(부기 6)
상기 모니터 패턴 측정 후, 상기 메인 패턴을 덮지 않고 상기 모니터 패턴을 덮도록 형성된 마스크를 사용하여, 상기 메인 패턴을 상기 최하층의 금속층에 형성하고,
그 후, 상기 모니터 패턴을 제거하여 포지티브 타입 포토마스크를 제조하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
(부기 7)
상기 모니터 패턴 측정 후, 상기 모니터 패턴을 제거하고,
그 후, 상기 메인 패턴을 상기 최하층의 금속층에 형성하여 네거티브 타입 포토마스크를 제조하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
(부기 8)
상기 모니터 패턴은 위치 정밀도 보증용 모니터 패턴인 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
(부기 9)
상기 모니터 패턴은 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴인 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.
(부기 10)
부기 1 내지 9 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 사용하여 패턴 전사를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조 방법.
(부기 11)
기판 위에 2층 이상의 금속층을 형성하고,
상기 2층 이상의 금속층 중 최종적으로 마스크 패턴이 형성되는 최하층 이외의 1층 이상의 금속층에 메인 패턴 및 모니터 패턴을 형성하여,
상기 모니터 패턴을 측정하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 모니터 방법.
따라서, 본 발명의 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크의 모니터 방법에 의하면, 최종적으로 제조되는 포토마스크에 모니터 패턴을 남기지 않아도 되기 때문에, 플레어(flare)에 의한 영향 등 모니터 패턴이 포토마스크 위에 남아 있는 것에 의한 불량을 고려하지 않고, 포토마스크의 정밀도 보증이나 관리를 행하는데 필요한 패턴을 자유롭게 레이아웃할 수 있게 된다는 이점(利點)이 있다. 이것에 의해, 포토마스크의 정밀도 보증의 신뢰성이나 모니터의 신뢰성을 충분히 확보할 수 있게 된다. 그 결과, 종래보다도 신뢰성이 높고, 충분한 정밀도를 갖는 포토마스크를 실현할 수 있게 된다.
본 발명의 디바이스의 제조 방법에 의하면, 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크(모니터 패턴이 제거된 것)를 사용하기 때문에, 플레어에 의해 모니터 패턴이 웨이퍼 위에 전사되지 않는 등 종래 모니터 패턴이 포토마스크 위에 남아 있는 것에 의해 전사 시에 발생한 불량을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (10)

  1. 기판 위에 2층 이상의 금속층을 형성하고,
    상기 2층 이상의 금속층 중 최하층 이외의 1층 이상의 금속층에 메인 패턴 및 모니터 패턴을 형성하여,
    상기 모니터 패턴을 측정하며,
    상기 모니터 패턴 측정 후, 상기 모니터 패턴을 제거하고, 상기 메인 패턴을 최하층의 금속층에 형성하여, 2층 이상의 금속층으로 이루어지는 포토마스크를 제조하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 2층 이상의 금속층이 하프톤(halftone) 위상 시프트층, 차광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 2층 이상의 금속층이 차광층 및 선택적으로 에칭 가능한 금속층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최하층 이외의 1층 이상의 금속층에 에칭에 의해 메인 패턴 및 모니터 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최하층 이외의 1층 이상의 금속층에 형성된 메인 패턴을 마스크로 하여 상기 최하층의 금속층을 에칭하여, 상기 메인 패턴을 상기 최하층의 금속층에 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모니터 패턴 측정 후, 상기 메인 패턴을 덮지 않고 상기 모니터 패턴을 덮도록 형성된 마스크를 사용하여, 상기 메인 패턴을 상기 최하층의 금속층에 형성하고,
    그 후, 상기 모니터 패턴을 제거하여, 포지티브 타입(positive type) 포토마스크를 제조하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모니터 패턴 측정 후, 상기 모니터 패턴을 제거하고,
    그 후, 상기 메인 패턴을 상기 최하층의 금속층에 형성하여, 네거티브 타입(negative type) 포토마스크를 제조하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모니터 패턴은 위치 정밀도 보증용 모니터 패턴 또는 치수 정밀도 보증용 모니터 패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 포토마스크를 사용하여 패턴 전사를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조 방법.
  10. 기판 위에 2층 이상의 금속층을 형성하고,
    상기 2층 이상의 금속층 중 최종적으로 마스크 패턴이 형성되는 최하층 이외의 1층 이상의 금속층에 메인 패턴 및 모니터 패턴을 형성하며,
    상기 모니터 패턴을 측정하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 모니터 방법.
KR1020060032779A 2005-12-14 2006-04-11 포토마스크의 제조 방법, 디바이스의 제조 방법 및포토마스크의 모니터 방법 KR100782489B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005360526A JP4843304B2 (ja) 2005-12-14 2005-12-14 フォトマスクの製造方法、デバイスの製造方法、及び、フォトマスクのモニタ方法
JPJP-P-2005-00360526 2005-12-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070063397A true KR20070063397A (ko) 2007-06-19
KR100782489B1 KR100782489B1 (ko) 2007-12-05

Family

ID=36499574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060032779A KR100782489B1 (ko) 2005-12-14 2006-04-11 포토마스크의 제조 방법, 디바이스의 제조 방법 및포토마스크의 모니터 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7666553B2 (ko)
EP (1) EP1798595B1 (ko)
JP (1) JP4843304B2 (ko)
KR (1) KR100782489B1 (ko)
CN (1) CN1983025B (ko)
DE (1) DE602006001193D1 (ko)
TW (1) TWI322328B (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8977990B2 (en) 2012-12-24 2015-03-10 Samsung Display Co., Ltd. Exposure monitoring key to determine misalignment between blind and reticle
KR20180001954A (ko) * 2016-06-28 2018-01-05 삼성전자주식회사 포토 마스크의 제조 방법, 패턴 형성 방법 및 반도체 장치의 제조 방법
KR20190075247A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 에스케이하이닉스 주식회사 쉐이딩층을 내장한 포토 마스크 및 이를 이용한 패턴 형성 방법

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101688218B (zh) 2007-06-21 2012-10-31 国立大学法人名古屋大学 向具有细胞壁的细胞导入外来物质的方法
US7812370B2 (en) 2007-07-25 2010-10-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Tunnel field-effect transistor with narrow band-gap channel and strong gate coupling
JP2009128618A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Fujitsu Microelectronics Ltd フォトマスク及びその製造方法
KR100980060B1 (ko) 2008-06-20 2010-09-03 주식회사 하이닉스반도체 포토마스크 검사방법
US7834345B2 (en) * 2008-09-05 2010-11-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Tunnel field-effect transistors with superlattice channels
US8587075B2 (en) * 2008-11-18 2013-11-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Tunnel field-effect transistor with metal source
JP5666218B2 (ja) * 2009-10-06 2015-02-12 Hoya株式会社 マスクブランク、転写用マスク、および転写用マスクセット
TW201113631A (en) * 2009-10-14 2011-04-16 Evervision Electronics Co Ltd Improved light mask manufacturing process
JP5573306B2 (ja) * 2010-03-31 2014-08-20 凸版印刷株式会社 フォトマスクブランクの製造方法
JP5154626B2 (ja) * 2010-09-30 2013-02-27 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランク、転写用マスク、転写用マスクの製造方法、および半導体デバイスの製造方法
CN102509726A (zh) * 2011-11-14 2012-06-20 上海宏力半导体制造有限公司 具有加密结构的ip模块及其制造方法
JP6189242B2 (ja) * 2014-03-28 2017-08-30 Hoya株式会社 フォトマスクの製造方法、フォトマスク及び表示装置の製造方法
JP7214593B2 (ja) * 2019-08-13 2023-01-30 キオクシア株式会社 フォトマスクの製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100215850B1 (ko) 1996-04-12 1999-08-16 구본준 하프톤 위상 반전 마스크 및_그제조방법
US6440613B1 (en) 1999-09-02 2002-08-27 Micron Technology, Inc. Method of fabricating attenuated phase shift mask
JP3715189B2 (ja) 2000-09-21 2005-11-09 株式会社ルネサステクノロジ 位相シフトマスク
JP4053723B2 (ja) 2000-09-27 2008-02-27 株式会社東芝 露光用マスクの製造方法
JP2002323746A (ja) * 2001-04-24 2002-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 位相シフトマスク及び、それを用いたホールパターン形成方法
JP3650055B2 (ja) * 2001-10-12 2005-05-18 Ｈｏｙａ株式会社 ハーフトーン型位相シフトマスクの修正方法
JP2003344987A (ja) 2002-05-24 2003-12-03 Sony Corp 位相シフトマスクのひさし量測定方法
JP3793147B2 (ja) * 2002-12-04 2006-07-05 株式会社東芝 レチクルセット、レチクルセットの設計方法、露光モニタ方法、レチクルセットの検査方法及び半導体装置の製造方法
JP2004212482A (ja) 2002-12-27 2004-07-29 Fujitsu Ltd フォトマスクの製造方法
JP4450743B2 (ja) * 2005-02-08 2010-04-14 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 フォトマスク、フォトマスクの製造方法及び半導体装置の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8977990B2 (en) 2012-12-24 2015-03-10 Samsung Display Co., Ltd. Exposure monitoring key to determine misalignment between blind and reticle
KR20180001954A (ko) * 2016-06-28 2018-01-05 삼성전자주식회사 포토 마스크의 제조 방법, 패턴 형성 방법 및 반도체 장치의 제조 방법
KR20190075247A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 에스케이하이닉스 주식회사 쉐이딩층을 내장한 포토 마스크 및 이를 이용한 패턴 형성 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20070134562A1 (en) 2007-06-14
TW200722929A (en) 2007-06-16
JP4843304B2 (ja) 2011-12-21
CN1983025B (zh) 2011-07-27
EP1798595A1 (en) 2007-06-20
EP1798595B1 (en) 2008-05-14
JP2007163867A (ja) 2007-06-28
US7666553B2 (en) 2010-02-23
CN1983025A (zh) 2007-06-20
DE602006001193D1 (de) 2008-06-26
TWI322328B (en) 2010-03-21
KR100782489B1 (ko) 2007-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100782489B1 (ko) 포토마스크의 제조 방법, 디바이스의 제조 방법 및포토마스크의 모니터 방법
US8580685B2 (en) Integrated circuit having interleaved gridded features, mask set, and method for printing
US7435659B2 (en) Method for manufacturing a semiconductor device having an alignment feature formed using an N-type dopant and a wet oxidation process
US7713664B2 (en) Method for fabricating an attenuated phase shift photomask by separate patterning of negative and positive resist layers with corresponding etching steps for underlying light-shielding and phase shift layers on a transparent substrate
US20090061607A1 (en) Method of manufacturing photomask and method of manufacturing semiconductor device
US7803500B2 (en) Photomask, photomask fabrication method, and semiconductor device fabrication method
US7611961B2 (en) Method for fabricating semiconductor wafer with enhanced alignment performance
US20050277065A1 (en) Method of manufacturing a semiconductor device
KR100563096B1 (ko) 이온 주입의 오정렬 판단 방법
JP5169575B2 (ja) フォトマスクパターンの作成方法
US6767672B2 (en) Method for forming a phase-shifting mask for semiconductor device manufacture
KR100880315B1 (ko) 반도체 소자의 제조 방법
JP4332196B2 (ja) フォトマスクおよびその製造方法、電子装置の製造方法
JP4794377B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US20110033785A1 (en) Method of fabricating integrated circuit using alternating phase-shift mask and phase-shift trim mask
JP2005217365A (ja) 半導体装置およびその製造方法
KR19990039033A (ko) 테스트 패턴 형성 방법
KR20080059019A (ko) 노광 마스크 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
US20020177085A1 (en) Self-aligned photolithographic process for forming silicon-on-insulator devices
KR100914296B1 (ko) 어시스트 패턴을 구비한 포토마스크 형성방법
JP2001044092A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JP2005024962A (ja) フォトマスク、半導体装置及びその製造方法
KR20040100717A (ko) 반도체 공정의 액티브 형성 이전 단계에서 포토마스크패턴의 형성 방법 및 공정 불량 검사 방법
JP2007184640A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
KR20050079323A (ko) 반도체 소자의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111028

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121114

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee