KR20070068895A - 사선 패턴을 제조하기 위한 전자빔 노광 장비 및 이를이용한 사선 패턴을 갖는 포토 마스크의 제조방법 - Google Patents

Abstract

사선 패턴을 제조하기 위한 전자빔 노광 장비 및 이를 이용한 사선 패턴을 갖는 포토 마스크의 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 포토 마스크의 제조방법은, 차광막과 레지스트막이 순차적으로 적층된 마스크 기판을 준비하는 단계, 상기 마스크 기판을 회전 가능한 스테이지상에 장착하는 단계, 상기 스테이지를 소정 예각만큼 회전시킨 상태에서 상기 마스크 기판을 전자빔 노광하는 단계, 상기 노광된 레지스트막을 제거하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 레지스트 패턴의 형태로 차광막을 식각하여, 차광 패턴을 한정하는 단계를 포함한다.

사선, 액티브, 포토 마스크

Description

사선 패턴을 제조하기 위한 전자빔 노광 장비 및 이를 이용한 사선 패턴을 갖는 포토 마스크의 제조방법{An apparatus for manufacturing inclined patterns and method of manufacturing a photo mask having the inclined patterns using the same}

도 1은 일반적인 사선형 액티브 영역을 보여주는 평면도이다.

도 2 및 도 3은 종래의 사선형 액티브 영역을 제작하기 위한 포토 마스크의 데이타 분할 과정을 설명하기 위한 평면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 전자빔 노광 장비를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명에 따라 전자빔 노광이 이루어진 마스크 기판의 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 노광 장비 110 : 스테이지

120 : 마스크 기판 130 : 전자빔 그리드

본 발명은 반도체 제조 장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사선 패턴을 제조하기 위한 노광 장비 및 이를 이용한 사선 패턴을 갖는 포토 마스크의 제조방법에 관한 것이다.

반도체 메모리 소자의 집적도가 증가됨에 따라, 액티브 영역의 면적도 기하 급수적으로 감소되고 있다. 특히, 현재 DRAM(dynamic random access memory) 소자의 경우 하나의 단위 셀이 6F²(여기서 F는 최소 선폭(minimum feature size)) 면적내에 배치되는 기술이 개발되었다. 상기 6F² 기술의 가장 특징적인 사항은 액티브 영역(15)을 도 1에 도시된 바와 같이, 사선 형태로 배열시키는 데 있다. 여기서, 미설명 도면 부호 10은 소자 분리막을 나타낸다. 이와 같은 사선형 액티브 영역 배열은 종래의 일자형 액티브 영역의 배열보다 집적 효율이 우수하다는 장점이 있다.

그런데, 상기 사선형 액티브 영역의 배열은 이론적으로는 가능하나, 사선형의 액티브 영역을 한정하기 위한 포토 마스크의 제작하기가 사실상 어렵다.

즉, 액티브 영역을 한정하기 위한 포토 마스크는 대부분 전자빔 리소그라피 공정으로 행해지고 있는데, 전자빔 노광 장비에서 전자빔을 조사하는 전자빔 그리드는 상하, 좌우 방향으로 전자빔을 조사하는 것은 가능하나, 사선 형태로 전자빔을 조사하기 어렵다.

이에따라, 상하, 좌우 방향으로 조사되는 전자빔을 이용하여 사선 형태의 차광 패턴(25)을 한정하려면, 도 2 및 도 3과 같이, 마스크의 차광 패턴(25)에 해당하는 데이타를 분할(fracturing)하여야 하고, 전자빔 그리드의 사이즈를 축소시켜 다수번 전자빔 노광 공정을 진행하여야 한다. 그러므로, 상하 좌우 방향의 차광 패턴을 제작하기 보다 마스크 제작시간이 길어지는 단점이 있다. 여기서 미설명 도면 부호 20은 마스크 기판을 나타낸다.

또한, 상기 사선 형태의 차광 영역은 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 사각형들(그리드에서 조사된 광이 사각형 형태)의 조합에 의해 한정되므로, 정확한 사선 형태의 차광 패턴(25)을 한정하기 어렵다.

본 발명의 목적은 차광 영역의 분할 없이 정확한 사선 형태 차광 패턴을 제작할 수 있는 전자빔 노광 장비를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 다수의 리소그라피 공정 없이 정확한 사선 형태의 차광 패턴을 한정할 수 있는 포토 마스크의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일견지에 따른 본 발명의 노광 장비는, 차광막 및 레지스트막이 피복된 마스크 기판이 장착되는 스테이지, 및 상기 스테이지 상에 놓여진 마스크 기판을 향해 전자빔을 조사하는 전자빔 그리드를 포함하며, 상기 스테이지는 소정 각도 만큼 회전된다.

또한, 본 발명의 다른 견지에 따른 포토 마스크의 제조방법은, 차광막과 레지스트막이 순차적으로 적층된 마스크 기판을 준비하는 단계, 상기 마스크 기판을 회전 가능한 스테이지상에 장착하는 단계, 상기 스테이지를 소정 예각만큼 회전시킨 상태에서 상기 마스크 기판을 전자빔 노광하는 단계, 상기 노광된 레지스트막을 제거하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 레지스트 패턴의 형태로 차광막을 식각하여, 차광 패턴을 한정하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 전자빔 리소그라피 장비의 스테이지를 소정 예각으로 회전시킨 상태에서 전자빔 리소그라피 공정을 행한다. 이에 따라, 전자빔 그리드는 종래와 같이 상하 좌우 방향으로 전자빔을 조사하면서도, 사선 형태의 차광 패턴을 한정할 수 있다.

이와 같이 전자빔은 상하 좌우 방향으로 조사되었으므로 정확한 형태의 차광 패턴을 한정할 수 있을 것이고, 사선 형태의 차광 패턴을 한정하기 위한 다수의 데이터 분할, 전자빔 그리드의 축소 및 이로 인한 다수의 리소그라피 공정을 배제할 수 있어, 제조 공정을 단순히 할뿐 아니라, 제조 시간을 단축시킬 수 있다.

이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 전자빔 노광 장비를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따라 전자빔에 노광된 상태를 보여주는 포토 마스크 기판의 평면도이다.

도 4를 참조하여, 본 발명의 전자빔 노광 장비(100)는 마스크 기판(120)이 장착될 스테이지(110) 및 상기 마스크 기판(120)을 향해 전자빔을 조사하는 전자빔 그리드(130)를 포함한다.

상기 마스크 기판(120)은 차광막(도시되지 않음) 및 레지스트막(도시되지 않음)이 덮혀진 상태이다. 아울러, 상기 마스크 기판(120)이 장착되는 스테이지(110)는 종래와 달리 소정 각도(θ)로 회전가능하다.

상기와 같이 마스크 기판(120)이 장착되는 스테이지(110)가 소정 자유 각도(θ)로 회전이 가능함에 따라, 이후 전자빔 노광시 상기 스테이지(110)를 소정 예각만큼 회전시킨 상태에서, 전자빔 그리드(130)를 통해 전자빔을 상하 좌우 방향으로 조사한다. 여기서 상기 스테이지(110)는 후속 형성되는 레지스트 패턴이 반도체 기판의 x축과 평행하도록 소정 예각만큼 회전시키거나 레지스트 패턴이 반도체 기판의 y축과 평행하도록 소정 예각만큼 회전시키는 것이 바람직하다.

그러면, 도 5에 도시된 바와 같이, 비록 상기 전자빔 그리드(130)를 통해 상하 좌우 방향으로 레지스트막을 노광시켰다 하더라도, 상기 마스크 기판(120)이 소정 예각으로 회전된 상태에서 노광이 진행되었으므로, 상기 마스크 기판(120)상의 레지스트막은 사선형의 차광 패턴을 정의할 수 있게 노광된다. 이때, 상기 소정 예각은 상기 액티브 영역이 상기 마스크 기판(120)의 단부면과 이루는 각도일 수 있다. 그후, 노광된 레지스트막(121)을 현상하여, 레지스트 패턴(123)을 형성한 다음, 상기 레지스트 패턴(123)의 형태로 상기 차광막을 식각하여, 사선형 차광 패턴을 형성한다. 여기서, 도 4의 미설명 도면 부호 125는 차광 패턴 예정 영역을 표시한다.

이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전자빔 리소그라피 장비의 스테이지를 소정 예각으로 회전시킨 상태에서 전자빔 리소그라피 공정을 행한다. 이에 따라, 전자빔 그리드는 종래와 같이 상하 좌우 방향으로 전자빔을 조사하면서도, 사선 형태의 차광 패턴을 한정할 수 있다.

이와 같이 전자빔은 상하 좌우 방향으로 조사되었으므로 정확한 형태의 차광 패턴을 한정할 수 있을 것이고, 사선 형태의 차광 패턴을 한정하기 위한 다수의 데이터 분할, 전자빔 그리드의 축소 및 이로 인한 다수의 리소그라피 공정을 배제할 수 있어, 제조 공정을 단순히 할뿐 아니라, 제조 시간을 단축시킬 수 있다.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.

Claims (4)

1. 차광막 및 레지스트막이 피복된 마스크 기판이 장착되는 스테이지; 및

   상기 스테이지 상에 놓여진 마스크 기판을 향해 전자빔을 조사하는 전자빔 그리드를 포함하며,

   상기 스테이지는 소정 각도만큼 회전되는 것을 특징으로 하는 전자빔 노광 장비.
2. 차광막과 레지스트막이 순차적으로 적층된 마스크 기판을 준비하는 단계;

   상기 마스크 기판을 회전 가능한 스테이지상에 장착하는 단계;

   상기 스테이지를 소정 예각만큼 회전시킨 상태에서 상기 마스크 기판을 전자빔 노광하는 단계;

   상기 노광된 레지스트막을 제거하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및

   상기 레지스트 패턴의 형태로 차광막을 식각하여, 차광 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 포토 마스크의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 스테이지는 상기 레지스트 패턴이 반도체 기판의 x축과 평행하도록 소정 예각만큼 회전시키는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 제조방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 스테이지는 상기 레지스트 패턴이 반도체 기판의 y축과 평행하도록 소정 예각만큼 회전시키는 것을 포토 마스크의 제조방법.

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