KR20090040614A - 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공정시간을 감축시키고 불량률을 감소시킬 수 있는 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법은 투명 기판 상에 위상시프트층, 제 1 포토레지스트, 크롬층 및 제 2 포토레지스트를 차례대로 형성하는 단계와; 상기 투명기판의 일부가 노출되도록 소정의 식각공정을 통해 상기 위상시프트층, 제 1 포토레지스트 및 크롬층의 일부를 식각하는 단계와; 상기 제 1 포토레지스트를 전자빔 노광을 이용하여 노광시키는 단계와; 상기 제 1 포토레지스트를 현상시키며 동시에 크롬층을 제거시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
위상 시프트 마스크

Description

하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법{METHOD FOR FABRICATING HALFTONE PHASE SHIFT MASK}
본 발명은 하프톤형 위상 시프트 마스크 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 공정시간을 감축시키고 불량률을 감소시킬 수 있는 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자 제조시 등에 있어서는, 미세패턴(fine pattern)이 노광될 때의 마스크로서 포토마스크(photomask)가 이용된다. 이 포토마스크의 일종으로서, 마스크를 통과하는 노광 빛 사이에 위상차를 주는 것에 의해, 전사패턴의 해상도를 향상시킬 수 있도록 한 위상 시프트 마스크가 이용되고 있으며. 이 위상 시프트 마스크의 일종으로서, 하프톤형 위상 시프트 마스크가 개발되어 이용되고 있다.
그러면, 하프톤형 위상 시프트 마스크를 제조하는 종래의 방법을 첨부된 도 1a 내지 도 1d를 참조하여 설명한다.
도 1a 내지 도 1d는 종래에 따른 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.
먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 석영으로 이루어지는 투명기판(100)의 표면에 몰리브덴실리사이드산화질화막으로 이루어지는 위상시프트층(102)를 형성하고, 위상시프트층(102) 상에 크롬층(104)을 형성한다. 이후, 크롬층(104) 상에 제 1 포토레지스트(106)를 도포하고 소정의 노광 마스크(미도시)를 이용하여 크롬층(104)의 일부가 노출되도록 제 1 포토레지스트(106)를 노광 및 현상한다.
이어서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 제 1 포토레지스트(106)를 마스크로 소정의 식각공정에 의해 투명기판(100)의 일부가 노출되도록 위상시프트층(102)과 크롬층(104)의 일부를 식각한다.
이후, 도 1c에 도시된 바와 같이, 제 1 포토레지스트(106)를 제거하고, 위상시프트층(102)과 크롬층(104)을 포함한 투명기판(100) 전면에 제 2 포토레지스트(108)를 도포한다. 그리고, 소정의 노광 마스크(미도시)를 이용하여 제 2 포토레지스트(108)가 크롬층(104)의 일부만을 덮도록 제 2 포토레지스트(108)를 노광 및 현상한다.
다음으로, 도 1d에 도시된 바와 같이, 제 2 포토레지스트(108)를 마스크로 소정의 식각공정에 의해 크롬층(104)의 일부를 식각한다.
하지만, 이러한 하프톤형 위상 시프트 마스크를 제조하는 종래의 방법은 1차 노광 후 위상시프트층을 드러내기 위해 포토레지스트의 도포과정과 2차 노광 과정이 필요하기 때문에 공정이 복잡하며 이로 인해 불량률이 높고 제조 공정 시간이 길어지는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 공정시간을 감축시키고 불량률을 감소시킬 수 있는 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법은 투명 기판 상에 위상시프트층, 제 1 포토레지스트, 크롬층 및 제 2 포토레지스트를 차례대로 형성하는 단계와; 상기 투명기판의 일부가 노출되도록 소정의 식각공정을 통해 상기 위상시프트층, 제 1 포토레지스트 및 크롬층의 일부를 식각하는 단계와; 상기 제 1 포토레지스트를 전자빔 노광을 이용하여 노광시키는 단계와; 상기 제 1 포토레지스트를 현상시키며 동시에 크롬층을 제거시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법은 위상시프트층과 크롬층 상에 얇은 막의 포토레지스트를 형성하고 2차 노광 시에전자빔 노광을 이용함으로써 공정과정을 단순화시킬 수 있으며 이로 인해 공정 시간 단축 및 불량률을 감소시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 하프톤형 위상 시프트 마스크 의 제조방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 석영으로 이루어지는 투명기판(200)의 표면에 몰리브덴실리사이드산화질화막으로 이루어지는 위상시프트층(202)를 형성하고, 위상시프트층(202) 상에 제 1 포토레지스트(203)를 도포한 후, 도포된 제 1 포토레지스트(203) 상에 크롬층(204)을 형성한다. 이후, 크롬층(204) 상에 제 2 포토레지스트(206)를 도포하고 소정의 노광 마스크(미도시)를 이용하여 크롬층(204)의 일부가 노출되도록 제 2 포토레지스트(206)를 노광 및 현상한다.
여기서, 제 1 포토레지스트(203)는 1000~5000Å의 두께로 형성된다.
이어서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제 2 포토레지스트(206)를 마스크로 소정의 식각공정에 의해 투명기판(200)의 일부가 노출되도록 위상시프트층(202), 제 1 포토레지스트(203) 및 크롬층(204)의 일부를 식각한다.
이후, 도 2c에 도시된 바와 같이, 제 2 포토레지스트(206)를 제거하고, 크롬층(204) 상에 노광시 전자가 크롬층(204)을 뚫고 투명기판(200)까지 도달할 수 있는 전자빔 노광을 이용하여 제 1 포토레지스트(203)를 노광시킨다.
여기서, 전자빔 노광장비는 20~100KeV의 전자 가속전압을 가진다.
다음으로, 도 2d에 도시된 바와 같이, 제 1 포토레지스트(203)을 노광시킨 후, 제 1 포토레지스트(203)를 현상시키며 제 1 포토레지스트(203)와 크롬층(204)를 동시에 제거하여 원하는 위상시프트층(202)을 드러나게 한다.
즉, 본원 발명에 따른 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법은 종래의 제조공정 상에서의 2차 포토레지스트 도포과정, 크롬층 식각과정을 하지 않아도 되며 이로 인해 공정이 단순화됨으로써 빠른 제조로 공정시간이 단축되고 불량률을 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1a 내지 도 1d는 종래에 따른 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법을 나타낸 공정단면도.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법을 나타낸 공정단면도.

Claims (3)

  1. 투명 기판 상에 위상시프트층, 제 1 포토레지스트, 크롬층 및 제 2 포토레지스트를 차례대로 형성하는 단계와;
    상기 투명기판의 일부가 노출되도록 소정의 식각공정을 통해 상기 위상시프트층, 제 1 포토레지스트 및 크롬층의 일부를 식각하는 단계와;
    상기 제 1 포토레지스트를 전자빔 노광을 이용하여 노광시키는 단계와;
    상기 제 1 포토레지스트를 현상시키며 동시에 크롬층을 제거시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전자빔은 20~100KeV의 전자 가속전압을 가지는 것을 특징으로 하는 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    제 1 포토레지스트는 1000~5000Å의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법.
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