KR20070068909A - 역 포토레지스트 패턴을 이용한 포토 마스크의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스크 기판상에 단일막의 패턴 마스크층으로 크롬막을 형성한다. 상기 크롬막 상에 후의 마스크 패턴과 반대 위치에 역 포토레지스트 패턴(reverse photoresist pattern)을 형성한다. 상기 역 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 상기 크롬막을 식각하여 후의 마스크 패턴에 해당하는 위치에 콘택홀을 갖는 크롬 패턴을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴을 스트립하여 제거한다. 상기 콘택홀을 매립하도록 상기 크롬 패턴의 전면에 마스크막을 형성한다. 상기 마스크막을 에치백하여 상기 콘택홀 위치에 상기 마스크 패턴을 형성하되, 상기 마스크 패턴의 상부 표면 높이를 상기 크롬 패턴의 상부 표면 높이보다 낮게 위치시킨다. 상기 크롬 패턴을 습식 식각으로 제거한다.

포토 마스크, 역 포토레지스트 패턴, 임계치수

Description

역 포토레지스트 패턴을 이용한 포토 마스크의 제조방법{Method of fabricating photo mask using reverse photoresist pattern}

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 의한 포토 마스크의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 4 내지 도 8은 본 발명에 의한 역 포토레지스트 패턴을 이용한 포토 마스크의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

본 발명은 포토 마스크의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 역 포토레지스트 패턴(reverse photo resist pattern)을 이용한 포토 마스크의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 포토 마스크는 반도체 소자의 제조시 웨이퍼 상에 패턴을 구현하기 위하여 노광 장치에서 사용된다. 상기 포토 마스크의 품질은 반도체 소자의 품질이나 신뢰성에 바로 영향을 미치기 때문에, 상기 포토 마스크는 신뢰도 높게 제조되어야 한다.

상기 포토 마스크는 고집적 소자를 제조함에 따라 포토 마스크의 선폭 역시 고집적화되어 가고 있다. 특히, 금속 라인 형성에 있어서는 고가의 마스크를 이용한 제조공정이 요구되고 있다. 이에 따라, 마스크 제조의 단가가 상승함으로써 디자인 룰에 의한 문제보다 제조 단가에 대한 어려움에 직면하고 있다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 의한 포토 마스크의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

구체적으로, 마스크 기판(10), 예컨대 석영 유리 기판 상에 크롬막(12, Cr)을 스퍼터링에 의하여 일정두께로 증착한다. 상기 크롬막(14) 상에 포토레지스트막을 도포한 후, 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴(14)을 형성한다. 상기 노광 공정은 전자빔을 이용하여 수행한다(도 1).

상기 포토레지스트 패턴(14)을 식각 마스크로 상기 크롬막(12)을 식각하여 크롬 패턴(12a)을 형성한다(도 2). 다음에, 상기 포토레지스트 패턴(14)을 스트립하여 제거하고 세정 공정을 진행한다(도 3).

그런데, 상기 종래 기술의 포토 마스크의 제조방법은 단일막의 크롬막을 패턴 마스크층으로 사용하여 제조단가를 줄이고 있으나, 이러한 포토 마스크는 임계 치수가 큰 소자에 주로 사용된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단일막의 크롬막을 패턴 마스크층으로 사용하면서도 이물질의 제어가 용이하고 고집적소자 제조에 적용할 수 있는 포토 마스크의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 마스크 기판 상에 단일막의 패턴 마스크층으로 크롬막을 형성한다. 상기 크롬막 상에 후의 마스크 패턴과 반대 위치에 역 포토레지스트 패턴(reverse photoresist pattern)을 형성한다. 상기 역 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 상기 크롬막을 식각하여 후의 마스크 패턴에 해당하는 위치에 콘택홀을 갖는 크롬 패턴을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴을 스트립하여 제거한다. 상기 콘택홀을 매립하도록 상기 크롬 패턴의 전면에 마스크막을 형성한다. 상기 마스크막을 에치백하여 상기 콘택홀 위치에 상기 마스크 패턴을 형성하되, 상기 마스크 패턴의 상부 표면 높이를 상기 크롬 패턴의 상부 표면 높이보다 낮게 위치시킨다. 상기 크롬 패턴을 습식 식각으로 제거한다. 상기 마스크막은 몰리브덴막을 1000Å의 두께로 형성할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 포토 마스크의 제조방법은 단일의 크롬막을 패턴 마스크층으로 이용하면서 마스크 제조 원가를 줄이면서도, 제조된 포토 마스크를 임계치수가 낮은 소자의 제조에 이용할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 8은 본 발명에 의한 역 포토레지스트 패턴을 이용한 포토 마스크의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 4를 참조하면, 마스크 기판(30), 예컨대 석영 유리 기판 상에 단일의 크롬막(32)을 패턴 마스크층으로 형성한다. 상기 크롬막(32) 상에 포토레지스트막을 도포한 후, 노광 및 현상하여 역 포토레지스트 패턴(34)을 형성한다. 상기 역 포토레지스트 패턴(34)은 후공정에서 원하는 마스크 패턴과 반대로 형성한다. 상기 포 토레지스트막의 노광시에는 전자빔을 이용하여 수행한다. 즉, 역 포토레지스트 패턴(34)은 상기 포토레지스트막에 전자빔을 라이팅(writing)하여 수행한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(34)을 식각 마스크로 크롬막(32)을 식각하여 콘택홀(33)을 갖는 크롬 패턴(32a)을 형성한다. 이어서, 상기 콘택홀(33)을 갖는 크롬 패턴(32a)의 전면에 상기 콘택홀(33)을 충분히 매몰하도록 마스크막(36)을 형성한다. 상기 마스크막(36)은 몰리브덴막을 1000Å의 두께로 형성한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 마스크막(36)을 에치백하여 상기 크롬 패턴(32a) 사이의 콘택홀(33)에 마스크 패턴(36a)을 형성한다. 상기 마스크막(36)의 에치백시 상기 마스크 기판(30)의 손상이나 손실은 없게 된다. 상기 에치백시 상기 마스크 패턴(36a)의 상부 표면은 상기 크롬 패턴(32a)의 상부 표면보다 낮게 형성한다. 이어서, 상기 크롬 패턴(32a) 2차 라이팅 공정에서 습식식각을 통하여 제거한다.

이에 따라, 본 발명은 종래의 이중막을 패턴 마스크층로 하는 마스크의 제조방법에서 초기 몰리브덴막(마스크막)을 식각하고 크롬막으로 식각해 낼 때 발생하는 이물질을 제어하기가 용이하며, 몰리브덴막의 식각시에 마스크 기판의 손상이 없으므로 위상 변화가 없게 된다. 또한, 본 발명은 상기 마스크 패턴(36a)의 두께를 일정하게 유지할 수 있어 공정 안정성을 꾀할 수 있다.

이와 같은 이유로 인하여 본 발명에 의하여 제조된 마스크는 임계치수가 낮은 소자에도 적용할 수 있다. 더하여, 본 발명은 단일막, 즉 크롬막을 패턴 마스크 막으로 이용하기 때문에 제조 비용을 줄일 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 포토 마스크의 제조방법은 단일의 크롬막을 패턴 마스크층으로 이용하면서 마스크 제조 원가를 줄이면서도, 제조된 포토 마스크를 임계치수가 낮은 소자의 제조에 이용할 수 있다.

본 발명의 포토 마스크의 제조방법은 종래 기술에서 하부막을 식각할 때 발생하거나 기타 공정을 거치면서 발생하는 이물질을 아주 쉽게 제어할 수 있어 마스크 제조시에 수율 향상을 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 마스크 기판 상에 단일막의 패턴 마스크층으로 크롬막을 형성하는 단계;

   상기 크롬막 상에 후의 마스크 패턴과 반대 위치에 역 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;

   상기 역 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 상기 크롬막을 식각하여 후의 마스크 패턴에 해당하는 위치에 콘택홀을 갖는 크롬 패턴을 형성하는 단계;

   상기 포토레지스트 패턴을 스트립하여 제거하는 단계;

   상기 콘택홀을 매립하도록 상기 크롬 패턴의 전면에 마스크막을 형성하는 단계;

   상기 마스크막을 에치백하여 상기 콘택홀 위치에 상기 마스크 패턴을 형성하되, 상기 마스크 패턴의 상부 표면 높이를 상기 크롬 패턴의 상부 표면 높이보다 낮게 위치시키는 단계; 및

   상기 크롬 패턴을 습식 식각으로 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 마스크막은 몰리브덴막을 1000Å의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 제조방법.

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