KR20080012484A

KR20080012484A - 포토마스크 제조 방법

Info

Publication number: KR20080012484A
Application number: KR1020060073354A
Authority: KR
Inventors: 신재천
Original assignee: 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2008-02-12

Abstract

본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 마스크 기판 상에 광차단막을 형성하는 단계와, 광차단막을 표면처리 하여 광차단막과 후속에 형성되는 포토레지스트막패턴의 접착력을 완화시키는 단계와, 광차단막 상에 포토레지스트막 패턴을 형성하는 단계와, 그리고 포토레지스트막 패턴에 의해 노출된 광차단막을 습식 식각하여 광차단막 패턴을 형성하고 습식 식각시 사용된 습식 용액에 의해 포토레지스트막 패턴이 제거되도록 하는 단계를 포함한다.

포토마스크, 습식 식각, 표면처리

Description

포토마스크 제조 방법{Method of fabricating a photo mask}

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 포토마스크 제조 방법을 설명하기 위하여 나타내 보인 도면들이다.

본 발명은 포토마스크 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광차단막을 패터닝하는 단계에서 포토레지스트가 스트립되도록 함으로써 공정을 단순화할 수 있는 포토마스크 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 포토마스크를 제조하기 위해서는, 투명한 마스크 기판 상에 광차단막 및 레지스트막을 순차 형성한 후, 레지스트막에 대하여 통상의 전자빔(e-beam)을 이용한 노광을 수행하여 레지스트막 상에 패턴을 전사한다. 이어서, 패턴이 전사된 레지스트막을 현상하여 레지스트막 패턴을 형성한다. 이어서 레지스트막 패턴을 식각 마스크로 광차단막을 식각하여 광차단막 패턴을 형성한 후, 레지스트막 패턴을 통상의 스트립 방법을 사용하여 제거한다. 이와 같이 종래의 포토마스크 제조방법에 따르면, 광차단막 패턴을 형성한 후 잔류하는 레지스트막 패턴을 제거하기 위해, 별도의 스트립 공정을 실시하기 때문에 이를 위한 장비와 장비 관리가 필요하다. 또한 스트립 공정 후에도 레지스트막 잔류물 및 불순물이 광차단막 패턴상에 남아있으므로 이를 제거하기 위한 세정 공정 및 검사 공정이 요구되어, 제조공정이 길어지는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 포토 마스크 제조 공정 시 레지스트막 제거 공정을 생략하고, 공정 시간을 단축시키는 포토 마스크 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 마스크 기판 상에 광차단막을 형성하는 단계;상기 광차단막을 표면처리 하여 상기 광차단막과 후속에 형성되는 포토레지스트막패턴의 접착력을 완화시키는 단계; 상기 광차단막 상에 포토레지스트막 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 포토레지스트막 패턴에 의해 노출된 광차단막을 습식 식각하여 광차단막을 형성하고 상기 습식 식각시 사용된 습식 용액에 의해 포토레지스트막 패턴이 제거되도록 하는 단계를 포함한다.

상기 광차단막을 표면 처리하는 단계는, 광차단막의 표면을 세정하는 단계와 광차단막을 베이킹하는 단계와, 광차단막 상에 헥사메틸디실라잔(HMDS)을 도포하는 단계 및 결과물 상에 희색제를 도포하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 광차단막의 표면을 세정하는 단계는 황산(H₂SO₄)과 오존(O₃)을 사용하여 50~90℃의 온도에서 15~45분동안 진행하는 것이 바람직하다.

상기 광차단막을 베이킹하는 단계는 120~150℃의 온도에서 10~60분동안 진행하는 것이 바람직하다.

상기 광차단막 상에 헥사메틸디실라잔(HMDS)을 도포하는 단계는 진공도달 시간을 30~300초로 설정하고, 가스 분사 시간을 30~300초로 설정하며, 그리고 가스 분사 후 대기압 도달 시간을 30~300초로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 희석제을 도포하는 단계는 3~ 10초 동안 1회 또는 2회 수행하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

도 1을 참조하면, 먼저, 쿼츠(Quarz)와 같은 마스크 기판(100) 위에 예를 들어 크롬(Cr)을 증착하여 광차단막(110)을 형성한다. 한편, 상기 광차단막(110)과 후속 단계에서 형성될 레지스트막의 접착력이 강할 경우, 광차단막(110)을 패터닝 하기 위하여 마스크 기판을 습식 용액에 장시간 담가두어도 레지스트막은 제거되지 않는다. 따라서 광차단막(110)을 형성한 다음에 레지스트막과의 접착력을 위한 표면처리를 수행한다. 이때 중요한 것은 광차단막(110)과 후속의 레지스트막과의 접착력이 강하면 레지스트막 패턴을 제거하기 불가능하며, 접착력이 너무 약하면 적은 식각 시간에도 레지스트막 패턴이 제거되어 원하는 광차단막을 패터닝하기 어려워지고, 결과적으로 마스크 패터닝이 불가능하게 된다.

따라서, 광차단막(110)을 적절하게 표면처리 하여 광차단막(110)과 레지스트막(120) 사이의 접착력을 결정한다. 상기 광차단막의 표면처리는, 광차단막 증착 후 표면을 세정하는 단계, 세정 후 고온에서 베이킹하는 단계, 헥사메틸디실라잔(HMDS)를 도포하는 단계 및 희석제을 도포하는 단계를 순차적으로 진행하거나 이들을 조합하여 진행한다. 먼저, 광차단막 표면을 세정하는 단계는 황산(H₂SO₄) 과 오존(O₃)을 사용하여 약 50~90℃의 온도에서 15~45분동안 진행한다. 다음에, 베이킹하는 단계는 약 120~150℃의 온도에서 10~60분 동안 진행한다. 헥사메틸디실라잔(HMDS)를 도포하는 단계는 실란계열의 케미컬을 진공상태에서 기화시켜 베이킹된 광차단막 표면에 분사하는 단계로, 진공도달 시간을 30~300초로 설정하고, 가스 분사 시간을 30~300초로 설정하며, 그리고 가스 분사 후 대기압 도달 시간을 30~300초로 설정하여 진행한다. 다음에, 희석제을 도포하는 단계는 3~10초 동안 1회 또는 2회 수행하여 진행한다.

도 2를 참조하면, 표면처리된 광차단막(110) 상에 레지스트막을 형성한 후 레지스트막에 대하여 통상의 전자빔(e-beam)을 이용한 노광을 수행하여 레지스트막 일부분에 대한 용해도를 변화시켜 레지스트막 상에 패턴을 전사한다. 계속해서 현상 공정을 수행하여 용해도가 변화되거나 또는 변화되지 않은 부분을 제거함으로써, 광차단막의 일부 표면을 노출시키는 레지스트막 패턴(120)을 형성한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 레지스트막 패턴(120)을 식각 마스크로 하여 광차단막 패턴(111)을 형성하기 위한 습식 식각 공정을 수행한다. 즉, 광차단막(110) 및 레지스트막 패턴(120)이 형성된 마스크 기판을 식각 용액에 소정 시간 담그면, 식각 용액에 의해 레지스트막 패턴(120)을 식각 마스크로 하여 광차단막(110)이 식각되어 광차단막 패턴(111)이 형성된다.

표면처리 공정에 의해 광차단막(110)과 레지스트막 패턴(120)의 접착력이 조절되어 있기 때문에 광차단막 패턴(111)을 형성하기 위한 식각이 진행되는 공안 레지스트막 패턴(120)은 손상되지 않은 상태로 유지된다. 광차단막 패턴(111)이 형성된 다음 일정 시간이 경과하면, 광차단막 패턴(111)과 레지스트막 패턴(120)의 접착력이 약해져 두 패턴의 계면 사이로 식각 용액이 흘러 들어가 광차단막 패턴(111)에는 영향을 주지 않으면서 접착력이 약화된 레지스트막 패턴(111)을 리프팅시켜 떨어지게 한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러가지 변형이 가능함은 당연하다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 포토마스크 제조 공정은, 광차단막을 표면처리하여 후속의 레지스트막 패턴과의 접착력을 조절한 다음에 광차단막 패턴형성을 위한 식각공정을 실시한다. 즉, 광차단막 패턴을 형성하기 위한 습식 식각 공정시 식각 시간을 추가하면 접착력이 약화된 레지스트막 패턴이 리프팅되므로 별도의 레지스트막 패턴 제거를 위한 스트립 및 제정 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 포토마스크 제작 시간을 감소시킬 수 있다.

Claims

마스크 기판 상에 광차단막을 형성하는 단계;

상기 광차단막을 표면처리 하여 상기 광차단막과 후속에 형성되는 포토레지스트막패턴의 접착력을 완화시키는 단계;

상기 광차단막 상에 포토레지스트막 패턴을 형성하는 단계; 및

상기 포토레지스트막 패턴에 의해 노출된 광차단막을 습식 식각하여 광차단막을 형성하고 상기 습식 식각시 사용된 습식 용액에 의해 포토레지스트막 패턴이 제거되도록 하는 단계를 포함하는 포토마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 광차단막을 표면 처리하는 단계는, 광차단막의 표면을 세정하는 단계와 광차단막을 베이킹하는 단계와, 광차단막 상에 헥사메틸디실라잔(HMDS)을 도포하는 단계 및 결과물 상에 희색제를 도포하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제2항에 있어서,

상기 광차단막의 표면을 세정하는 단계는 황산(H₂SO₄)과 오존(O₃)을 사용하여 50~90℃의 온도에서 15~45분동안 진행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제2항에 있어서,

상기 광차단막을 베이킹하는 단계는 120~150℃의 온도에서 10~60분동안 진행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제2항에 있어서,

상기 광차단막 상에 헥사메틸디실라잔(HMDS)을 도포하는 단계는 진공도달 시간을 30~300초로 설정하고, 가스 분사 시간을 30~300초로 설정하며, 그리고 가스 분사 후 대기압 도달 시간을 30~300초로 설정하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
제2항에 있어서,

상기 희석제을 도포하는 단계는 3~ 10초 동안 1회 또는 2회 수행하는 것을 특징으로 포토마스크의 제조 방법.