KR20100038629A - 레이저 2ｎｄ 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정 - Google Patents

레이저 2ｎｄ 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정 Download PDF

Info

Publication number
KR20100038629A
KR20100038629A KR1020080097672A KR20080097672A KR20100038629A KR 20100038629 A KR20100038629 A KR 20100038629A KR 1020080097672 A KR1020080097672 A KR 1020080097672A KR 20080097672 A KR20080097672 A KR 20080097672A KR 20100038629 A KR20100038629 A KR 20100038629A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
sraf
line
type
assist feature
Prior art date
Application number
KR1020080097672A
Other languages
English (en)
Inventor
박철홍
이상희
김성윤
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020080097672A priority Critical patent/KR20100038629A/ko
Publication of KR20100038629A publication Critical patent/KR20100038629A/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
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/76—Patterning of masks by imaging
    • G03F1/78—Patterning of masks by imaging by charged particle beam [CPB], e.g. electron beam patterning of masks
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

마스크 공정에 있어서, 미세패턴 형성시 광 근접 효과의 영향을 최소화하기 위한 어시스트 패턴이 라인 형태로 형성되는 경우에, 라인을 독립적으로 성형하게 되면, 전자빔 쇼트(E-beam shot)가 커짐에 따라 라인이 붕괴되거나 라인 가장자리가 거칠어지거나 혹은 라인 단부가 짧아지는 현상이 발생하기 때문에, 레이저 2nd 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정의 개발이 요구되는 바, 이를 위하여 어시스트 패턴 공정을 2개의 프로세스로 구성하되, 레이저 1st 프로세스에서는 디자인 룰에 의하여 애초에 의도했던 보조패턴을 독립적으로 구성하는 것이 아니고, 나중에 제거될 다수의 희생패턴과 함께 라인 앤 스페이스 타입, 투 스페이스 앤 라인 타입 혹은 박스 타입으로 형성하고, 레이저 투 프로세스에서 희생패턴은 삭제하는 포토마스크 제조공정에 관한 것이다.
바이너리 마스크, 위상반전 마스크, SRAF, 레이저, 라인 엔드 쇼팅

Description

레이저 2ｎｄ 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정{Method for manufacturing a photomask in using laser 2nd process}
본 발명은 통상의 바이너리 마스크 공정에 관한 것 혹은 마스크 구조를 변경함으로써 마스크 내의 광학위상 반전 효과를 이용하여 고해상도를 확보하는 위상반전 마스크 공정 그리고 광 근접효과를 개선하기 위해 광 근접보정을 수행하는 마스크 구조에 관한 것으로, 특히 라인을 독립적으로 패턴하게 되면, 임계 치수 폭이 작아질수록 라인이 붕괴되는 문제점이 있기 때문에, 레이저 1st 프로세스를 통하여 본래의 보조패턴 이외에 희생패턴을 더 형성하고, 레이저 2nd 프로세스를 통하여 불필요한 희생라인이 추가 공정에 의하여 제거됨으로써, 라인이 무너지지 않는 레이저 2nd 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체소자 제조공정에 있어서 반도체 웨이퍼 상에 패턴을 형성하기 위하여 포토리소그래피 기술이 사용되고 있다. 포토리소그래피 기술에서는 축소투영 노광장치에 설치된 노광광을 이용하여 포토마스크에 형성된 패턴 이미지를 감광성 수지가 도포된 웨이퍼 상에 전사하고, 현상하여 소정의 패턴을 얻을 수 있게 된다. 포토마스크는 포토리소그래피 기술에서 사용되는 회로의 원판에 해당 되는 것으로서, 웨이퍼 상에 전사되는 패턴 이미지의 해상도를 결정하는 중요한 요소가 되는 것임에도, 그 공정이 매우 복잡하고 까다롭기 때문에, 고해상도를 유지하기 어려운 점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 바이너리 마스크 혹은 위상반전 마스크 공정에서 라인이 무너지거나(collaps), 라인이 모서리가 거칠어지거나(roughness), 라인의 끝이 짧아지는(shorting)의 원인을 근본적으로 해결하기 위한 레이저 2nd 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정을 제공하는 것이다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 디자인 룰에 의하여 이미지를 형성하는 메인패턴과, 상기 메인패턴의 형성시 광 근접 효과를 보정하기 위한 어시스트 피쳐(SRAF)를 동일한 평면상에 형성하고, 상기 어시스트 피쳐(SRAF)의 일부를 제거한다.
상기 어시스트 피쳐(SRAF)는, 디자인 룰에 의하여 광 근접 효과를 직접 보정 할 목적으로 형성되는 보조패턴과, 상기 보조패턴의 형성을 용이하게 할 목적으로 상기 보조 패턴의 주변에 일시적으로 형성되는 희생패턴을 모두 포함하는 개념이다.
상기 메인패턴과 어시스트 피쳐(SRAF)는, 일련의 전자빔 쓰기(E-beam writing) 방법에 의하여 형성된다.
상기 어시스트 피쳐(SRAF)는, 라인 앤 스페이스 타입(L/S type)으로 형성됨으로써, 상기 보조패턴과 상기 희생패턴은 동일한 형상을 하게 되고, 상기 라인의 길이방향에서 라인 엔드 거칠기(Line-end roughness)가 방지되고, 특히 상기 어시스트 피쳐(SRAF)는, 상기 라인 앤 스페이스 타입(L/S type)의 가로방향으로 연장되는 박스 타입(box type)으로 형성되고, 라인의 가로방향에서 라인 앤드 쇼팅(Line-end shorting)이 방지된다.
상기 어시스트 피쳐(SRAF)는, 투 스페이스 앤 라인 타입(2S/L type)으로 형성됨으로써, 상기 보조패턴과 상기 희생패턴은 상이한 형상을 하게 되고, 상기 라인의 길이방향에서 라인 엔드 거칠기(Line-end roughness)가 방지된다.
상기 메인패턴과 어시스트 피쳐(SRAF)는, 바이너리 마스크의 경우에는 노광광에 대하여 투과성을 갖는 쿼츠(Quartz)의 투명기판 상부에 노광광에 대하여 비투과성을 갖는 크롬(Cr)의 차광막을 적층하고, 상기 크롬 차광막을 상기 어시스트 피쳐(SRAF)로 성형한다.
상기 메인패턴과 어시스트 피쳐(SRAF)를 형성하는 것은, 위상반전 마스크의 경우에는 쿼츠(Quartz)의 투명기판의 상부에 몰리브덴(Mo) 차광막을 적층하고, 상기 몰리브덴 차광막을 상기 어시스트 피쳐(SRAF)로 성형한다.
상기 어시스트 피쳐(SRAF)의 일부를 제거하는 것은, 상기 메인패턴과 보조패턴 영역만을 마스킹하고, 나머지 희생패턴 영역은 오픈하는 레지스트 도포, 노광, 현상 및 식각공정으로 수행되고, 상기 메인패턴과 보조패턴 영역을 정의하는 레지스트 패턴으로 나머지 희생패턴의 노광, 현상 및 식각 공정을 수행하면, 상기 보조패턴은 아이소 라인 타입(I/L type)이 된다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 레이저 1st 프로세스를 통하여 본래 의도된 보조패턴 이외에 더미 패턴을 더 형성하고, 레이저 2nd 프로세스를 통하여 불필요한 더미패턴을 제거함으로써, 라인의 폭이 작아지더라도 라인이 무너지거나 끝이 짧아지지 않기 때문에, 디자인 룰의 축소가 용이하게 됨으로써, 생산성이 증진되는 작용효과가 기대된다.
둘째, 본 발명의 공정은 희생패턴을 형성하고, 다시 제거하는 공정으로 인하여, 통상의 공정에 비하여, 공정의 소요시간이 증가하였지만, 메인패턴에는 아무런 영향이 없으면서 보조패턴에만 현재 수준과 비교하여 적어도 20㎚ 이상의 해상도를 개선하는 작용효과를 기대할 수 있다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 레이저 2nd 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 바이너리 마스크(Binery Mask)는 쿼츠(Quartz)로 구성되고 노광광에 대하여 투과성을 갖는 투명기판과, 크롬(Cr)으로 구성되고 노광광에 대하여 차광성을 갖는 차광막을 포함하며, 상기 차광막에 의해 개구부가 정의된다. 상기 개구부의 형상이 전사하고자 하는 패턴 이미지가 되는 것이다. 노광광이 상부로부터 포토마스크로 입사되면, 입사된 노광광은 투명기판의 개구부를 통과하여 포토마스크의 하측에 위치하는 웨이퍼 상의 감광성 수지막을 일부 노광하며, 이때 노광된 부분은 상기 포토마스크에 형성된 패턴 이미지에 대응한다.
그러나, 반도체소자의 집적도가 향상되면서, 인접한 개구부 사이의 간격이 작아지고, 패턴 사이의 간격 또한 작아지며, 전술한 바이너리 마스크(BIM) 기술을 사용하여 노광공정을 수행하게 되면, 개구부를 통과한 노광광은 빛의 회절 특성과, 인접한 개구부를 통과한 노광광 사이의 간섭 특성으로 인하여 인접한 패턴 이미지와의 분리가 곤란해지고, 해상도가 현저히 감소하는 경향이 있게 된다.
이와 같은 단점을 보충하기 위하여, 노광장치의 광원은 바꾸지 않고 그대로 둔채, 포토마스크 상에서 물질의 특성을 이용하거나, 마스크의 구조를 변경함으로써 마스크 내에서 광학의 위상반전 효과를 이용하는 위상반전 마스크(Phase Shift Mask)가 바이너리 마스크(BIM) 보다 고해상도를 확보하는데 더 효과적일 수 있다.
전술한 위상반전 마스크(PSM)는 종래의 크롬 바이너리 마스크(BIM)와 다르게 크롬 차광막과 쿼츠 투광기판 사이에 일정한 빛을 투과하는 시프트 물질을 삽입하거나 혹은 크롬 차광막 대신에 일정한 투과율을 갖는 시프트 물질, 예를 들어 몰리브덴 계열의 물질을 차광막으로 사용함으로써, 마스크 내에서 위상반전 효과를 획득하고, 바이너리 마스크(BIM)에 비하여 고해상도를 꾀하게 되는 것이다.
본 발명에서는, 한계해상도 이하의 보조패턴을 사용하는 서브 레졸루션 어시스트 피쳐(sub resolution assist feature, 이하, '어시스트 피쳐(SRAF)'라고 하고, 이의 구체적인 형태를 '보조패턴'이라 함.)가 상기 바이너리 마스크(BIM) 혹은 위상반전 마스크(PSM)과 함께 사용됨으로써, 광 근접 효과(Optical Proximity Effect)를 보정하고, 해상도를 높이는 것으로 한다.
다만, 본 발명의 실시예에서는 주로 바이너리 마스크 혹은 위상반전 마스크를 예로 들어 설명하겠지만, 반드시 여기에 제한되는 것은 아니고 광 근접 효과를 개선하기 위하여 광 근접 효과 보정(OPC)을 시도하는 모든 마스크에 적용되는 것으로 한다. 따라서, 어시스트 피쳐를 적용하는 마스크라면 모두 해당된다.
이때, 반도체소자의 집적도를 향상시키기 위해 디자인 룰(Design rule)이 작아짐에 따라서 노광시 메인패턴의 형성을 용이하게 하고, 해상도를 높이는 과제가 궁국적인 목표이기는 하나, 여기서는 메인패턴의 임계치수(CD)의 폭보다 보조패턴의 임계치수(CD)의 폭이 작기 때문에, 보조패턴의 형성을 용이하게 하고, 보조패턴의 해상도를 높이는 것을 해결해야 할 더 주요한 것으로 한다. 물론, 포토마스크의 제작에 있어서, 메인패턴과 보조패턴이 전자빔 쓰기(E-beam writeing)를 통하여 동시에 이루어지기 때문에, 별개로 해결될 사안은 아니지만, 보조패턴의 형성을 예로 들어 설명하기로 한다.
예컨대, 광 근접 효과(OPE)에 의한 소밀 편차를 해소하기 위하여 보조패턴이 사용되는데, 디자인 룰이 작아지면서, 보조패턴이 메인패턴과 비교하여, 메인패턴의 절반 정도로 그 임계치수의 폭이 더욱 작아지기 때문에 현재의 마스크 기술로는 패턴 형성이 곤란해지고, 포토마스크 제작시 보조패턴이 붕괴(collapse)되지 않도록 여러 가지 노광 조건을 설정하는 것이 중요하다.
이에 본 발명의 일실시예는, 어시스트 피쳐(SRAF)의 형성을 용이하게 하고, 그 해상력을 개선하기 위하여, 어시스트 피쳐(SRAF)를 라인 앤 스페이스 타입(L/S type), 투 스페이스 앤 라인 타입(2S/L type) 혹은 박스 타입(box type)으로 형성 하되, 레이저 2nd 프로세스(Laser 2nd process)을 추가함으로써, 원래 의도하지 않았던 희생패턴을 제거하는 포토마스크 제작 공정에 관한 것이다.
상기 어시스트 피쳐(SRAF)을 원래부터 아이소 라인 타입(I/L type)으로 성형함으로써, 어시스트 피쳐(SRAF)의 해상도를 향상시킬 수 있지만, 보조패턴을 바이너리 마스크(BIM) 공정이나 위상반전 마스크(PSM) 공정에서 수행되는 메인패턴과 같이 아이소 라인 타입(I/L type)으로 성형하게 되면, 보조패턴의 선 폭은 필연적으로 메인패턴의 선 폭보다 작기 때문에, 보조패턴의 선 폭이 작아질수록 다음과 같은 문제점이 발생할 것이다.
즉, 상기 보조패턴이 아이소 라인 타입(I/L type)의 바(bar) 형상을 하게 되면, 아이소 라인의 가장자리에는 전자빔(E-beam)으로부터 방출되는 에너지가 라인 내부에 비하여 상대적으로 많은 영향을 주기 때문에, 라인 가장자리가 울퉁불퉁해지는 라인-엔드 거칠기(line-end roughness) 현상이 발생한다. 특히 라인 단부에서는 라인 중앙에 비하여 전자빔(E-beam)에서 방사되는 에너지가 집중되기 때문에, 라인 단부가 짧아지는 라인-엔드 쇼팅(line-end shorting) 현상이 발생되며, 원하는 패턴을 형성함에 있어서 우수한 퍼포먼스를 갖기 곤란하다.
또한, 바이너리 마스크(BIM) 공정에서 사용되는 포토마스크가 위상반전 마스크(PSM) 공정에서 사용되는 포토마스크보다 해상도가 저하되는 경향이 있다. 바이너리 마스크(BIM) 공정에서 사용되는 포토마스크의 경우에는 광학 밀도(Optical density)의 확보를 위하여 위상반전 마스크(PSM) 공정 대비 두꺼운 크롬(Cr) 차광막을 사용하게 되고, 두꺼운 크롬(Cr) 차광막을 식각(Etching)하기 위하여 충분한 레지스트의 두께가 요구된다. 두꺼운 레지스트의 경우에는 보조패턴을 형성하기 위하여 아이소 라인 타입(I/L type)과 같은 패턴을 해상 하게 되는데, 그 종횡비(Aspect ratio)가 1 : 2.5(bottom : height) 이상이 될 경우에는 패턴이 붕괴(collasp)되기 쉽다. 따라서, 크롬 차광막을 이용한 보조패턴의 형성이 사실상 곤란하다.
한편, 위상반전 마스크(PSM) 공정에서 전술한 형태의 보조패턴을 형성할 수 있지만, 위상반전 마스크(PSM) 공정 또한 바이너리 마스크(BIM) 공정에서와 같은 두께의 레지스트를 사용하게 되면 동일한 장애가 발생한다. 즉, 위상반전 마스크(PSM) 공정의 경우에도 바이너리 마스크(BIM) 공정과 비교하여 얇은 크롬 차광막을 사용하게 되지만, 식각 소요시간이 바이너리 마스크(BIM) 공정과 비교하여 짧고, 크롬 마이크로 로딩(Micro-loading)이 바이너리 마스크(BIM) 공정보다 작기 때문에, 디바이스 노드(Device node)를 만족하기는 여전히 곤란하다.
이에, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 디자인 룰에 의하여 설계되는 본래의 보조패턴(124') 이외에 상기 보조패턴의 형성을 용이하게 하고, 그 해상도를 향상하기 위하여 임의의 희생패턴(124)을 상기 본래 의도한 보조패턴과 동일 혹은 유사한 형태로 형성하고, 추가적인 공정을 통하여 애초에 의도하지 않은 희생패턴을 제거함으로써 어시스트 피쳐(SRAF)의 해상력을 개선한 포토마스크 제작 공정에서는, 어시스트 피쳐(SRAF)를 1차로 L/S type으로 형성하고, 다시 희생패턴을 제거하는 2차 공정을 수행하게 된다.
상기 1차 공정은, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 라인 앤 스페이스 타 입(L/S type)을 패턴닝하는 공정이다. 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 쿼츠(Quartz)로 구성되고 노광광에 대하여 투과성을 갖는 투명기판(110)의 상부에 크롬(Cr)으로 구성되고 노광광에 대하여 비투과성을 갖는 차광막(120)을 적층한다. 이때, 차광막(120)은 양측의 메인패턴(122) 사이에 라인 앤 스페이스 타입(L/S type)의 보조패턴(124, 124')이 마치 스케터링 바(scattering bars) 혹은 그레인(grain) 형태로 배열되어 있다. 이때, 라인의 폭과 피치는 노광 조건과 레지스트의 조건 등을 고려하여 적당한 크기로 한다.
2차 공정은, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 메인패턴(122)과 필요한 보조패턴(124') 영역만을 마스킹하고, 나머지 희생패턴(124) 영역은 오픈하는 레지스트를 수행함으로써, 원래 의도하지 않았던 희생패턴(124)을 제거하는 공정이다. 상기 메인패턴(122)과 중앙에 위치하는 보조패턴(124')을 제외한 나머지 희생패턴(124)을 모두 제거하기 위하여, 메인패턴(122)과 선택된 보조패턴(124')에만 마스킹을 하고, 전자빔(E-beam)을 노광 및 현상한다. 따라서, 한 쌍의 메인패턴(122)과 하나의 보조패턴(124') 영역을 정의하는 레지스트 패턴을 이용하여 식각하면, 양측의 메인패턴(122)과 그 사이에 위치하는 아이소 라인 타입(I/L type)의 보조패턴(124')만이 남게 된다.
한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 바이너리 마스크(BIM) 공정에서는 차광막으로 크롬(Cr)이 사용되기 때문에, 1차 및 2차 공정으로 불필요한 크롬 차광막을 제거하지만, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 위상반전 마스크(SPM) 공정에서는 불필요한 몰리브덴 차광막을 제거하기 위하여 3차 공정이 필요하다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 1차적으로 크롬으로 구성되는 보조패턴(124)을 형성한다. 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 2차로 불필요한 크롬 차광막을 제거한다. 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 제거되지 않은 크롬의 차광막(124')을 마스크로 이용하여 3차로 몰리브덴 차광막(130)을 패턴닝한다. 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이, 마지막으로 크롬 차광막을 스트립하면, 몰리브덴 차광막(130)이 완성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 희생패턴을 제거함으로써 어시스트 피쳐(SRAF)의 해상력을 개선하는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 포토마스크 제작 공정에서는 보조패턴(124, 124')을 라인 앤 스페이스 타입(L/S type) 대신 투 스페이스 앤 라인 타입(2S/L type)으로 형성함으로써, 어시스트 피쳐(SRAF)를 1차로 투 스페이스 앤 라인 타입(2S/L type)으로 형성하고, 다시 희생패턴을 제거하는 2차 공정을 포함하게 된다.
여기서, 라인 앤 스페이스 타입(L/S type)의 경우에는 본래 의도한 보조패턴의 주위에 배열된 더미 패턴 중에서 이웃한 더미 패턴을 제외하고는 전자빔 쇼트(E-beam shot) 현상이 두드러지지 않기 때문에, 굳이 라인 앤 스페이스 형태로 구성할 필요가 없다. 따라서, 보조패턴과 이격된 부분에서는 스페이스 없이 직사각형 타입의 라인으로 구성한 것이다.
이와 같이, 라인 앤 스페이스 타입(L/S type)과 같이, 보조패턴의 주변공간을 고려하여 보조패턴을 제외하고 더미패턴(dummy pattern)을 더 형성하게 되면, 상기 패턴이 독립적이지 않기 때문에 현상시 작용하는 모세관현상(capillary force)에 둔감해지고, 패턴 붕괴를 방지하게 된다. 뿐만 아니라, 라인 앤 스페이스 타입(L/S type) 혹은 투 스페이스 앤 라인 타입(2S/L type)의 경우에는 아이소 라인 타입(I/L type)과 비교하여 보조패턴 주변에 다수의 패턴이 존재하기 때문에, 전자빔 쇼트(E-beam shot)를 작게 계산하여 사용하게 된다. 결과적으로 쇼트 노이즈(shot-noise)에 의한 잠상 변화가 작게 나타남으로써, 라인 엔드 쇼팅(line-end shorting) 혹은 라인 엔드 거칠기(line-end roughness) 현상이 개선된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 희생패턴을 제거함으로써 어시스트 피쳐(SRAF)의 해상력을 개선하는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 포토마스크 제작 공정에서는 보조패턴(124, 124')을 라인 앤 스페이스 타입(L/S type) 혹은 투 스페이스 앤 라인 타입(2S/L type) 대신에 박스 타입(box type)으로 형성함으로써, 어시스트 피쳐(SRAF)를 1차로 박스타입(box type)으로 형성하고, 다시 희생패턴을 제거하는 2차 공정을 포함하게 된다.
도 3의 박스 타입(box type)의 경우에는 도 1의 라인 앤 스페이스 타입(L/S type)의 보조패턴 둘레에 박스 타입(box type)의 더미 패턴을 더 형성한 것이다. 도 4의 박스 타입(box type)의 경우에는 도 2의 투 스페이스 앤 라인 타입(2S/L type)의 보조패턴 둘레에 박스 타입(box type)의 더미 패턴을 더 형성한 것이다. 라인 앤 스페이스 타입(L/S type)과 투 스페이스 앤 라인 타입(2S/L)이 주로 길이방향에서 라인 엔드 거칠기(Line-end roughness) 현상을 방지하기 위한 것이라면, 박스 타입(box type)은 주로 길이방향에서 라인 앤드 쇼팅(Line-end shorting) 현상을 방지하기 위한 것이다. 따라서, 두 가지 혹은 세 가지 타입의 더미 패턴을 적절하게 결합하여 사용하는 것이 바람직할 것이다.
다만, 궁국적인 보조패턴(124')을 한 개인 경우로 예를 들어 설명하였지만, 반드시 여기에 국한되는 것은 아니다. 디자인 룰에 의하여 원래 의도하는 보조패턴(124')의 해상도를 향상시키기 위하여, 2차 공정에서는 제거될 다수의 희생패턴(124)을 더 형성하는 것이 본 발명에서 의도하는 것이고, 따라서, 궁국적인 보조패턴(124')은 복수개로 형성될 수 있으며, 단지 희생패턴(124)은 본래의 보조패턴(124')의 정수 배이거나 혹은 직사각형 형태이거나 박스 형태일 수 있으며 그 이상의 여러 가지 형태의 변형도 가능할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 통상 포토마스크의 메인패턴이 소한 패턴밀도를 갖는 경우, 메인패턴에 인접하게 보조패턴을 배열하여 DOF 마진을 향상시키지만, 보조패턴은 웨이퍼 상에는 전사되지 않도록 메인패턴보다 아주 작은 폭을 갖도록 형성되므로, 보조패턴이 쉽게 무너지고, 특히 전자빔의 쇼트가 크게 되어 에너지가 과다하게 집중되거나 그 주변으로 영향을 미치는 경우에 라인의 측면이 거칠어지거나 라인의 끝이 짧아지는 현상이 발생하는 바, 이를 개선하기 위하여, 레이저 2nd 프로세스를 통하여 불필요한 라인을 1차 공정에서 더 구비하고, 2차 공정에서 제거함으로써, 비록 공정이 추가되었지만 라인의 폭이 작아지더라도 라인이 무너지거나 라인 끝이 짧아지지 않으며, 특히 해상도가 향상됨으로써 효과적인 디자인 룰의 축소를 가능하게 하는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 레이저 2nd 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정에 있어서, 어시스트 피쳐(SRAF)를 L/S type으로 형성하는 프로세스를 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명에 의한 레이저 2nd 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정에 있어서, 어시스트 피쳐(SRAF)를 2S/L type으로 형성하는 프로세스를 나타내는 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 레이저 2nd 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정에 있어서, 어시스트 피쳐(SRAF)를 box type으로 형성하는 프로세스를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 레이저 2nd 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정에 있어서, 어시스트 피쳐(SRAF)를 box type으로 형성하는 프로세스를 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명에 의한 레이저 2nd 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정에 있어서, 바이너리 마스크 기술에 따른 어시스트 피쳐(SRAF)를 제거하는 프로세스를 나타내는 단면도.
도 6은 도 5의 제작 순서를 나타내는 공정도.
도 7은 본 발명에 의한 레이저 2nd 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정에 있어서, 위상반전 마스크 기술에 따른 어시스트 피쳐(SRAF)를 제거하는 프로세스를 나타내는 단면도.
도 8은 도 7의 제작 순서를 나타내는 공정도.
**도면의 주요구성에 대한 부호의 설명**
110: 투명기판
120: 차광막
122: 메인패턴
124: 크롬으로 구성되는 바인너리 마스크의 희생패턴
124': 크롬으로 구성되는 바이너리 마스크의 보조패턴
130: 몰리브덴으로 구성되는 위상반전 마스크의 보조패턴

Claims (10)

  1. 디자인 룰에 의하여 이미지를 형성하는 메인패턴과, 상기 메인패턴의 형성시 광 근접 효과를 보정하기 위한 어시스트 피쳐(SRAF)를 동일한 평면상에 형성하고,
    상기 어시스트 피쳐(SRAF)의 일부를 제거하는 것을 포함하는 포토마스크 제조공정.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 어시스트 피쳐(SRAF)는, 디자인 룰에 의하여 광 근접 효과를 직접 보정 할 목적으로 형성되는 보조패턴과, 상기 보조패턴의 형성을 용이하게 할 목적으로 상기 보조 패턴의 주변에 일시적으로 형성되는 희생패턴을 모두 포함하는 포토마스크 제조공정.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인패턴과 어시스트 피쳐(SRAF)는, 일련의 전자빔 쓰기(E-beam writing) 방법에 의하여 형성되는 포토마스크 제조공정.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 어시스트 피쳐(SRAF)는, 라인 앤 스페이스 타입(L/S type)으로 형성됨으로써, 상기 보조패턴과 상기 희생패턴은 동일한 형상을 하게 되고, 상기 라인의 길이방향에서 라인 엔드 거칠기(Line-end roughness)가 방지되는 포토마스크 제조공정.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 어시스트 피쳐(SRAF)는, 상기 라인 앤 스페이스 타입(L/S type)의 가로방향으로 연장되는 박스 타입(box type)으로 형성되고, 라인의 가로방향에서 라인 앤드 쇼팅(Line-end shorting)이 방지되는 포토마스크 제조공정.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 어시스트 피쳐(SRAF)는, 투 스페이스 앤 라인 타입(2S/L type)으로 형성됨으로써, 상기 보조패턴과 상기 희생패턴은 상이한 형상을 하게 되고, 상기 라인의 길이방향에서 라인 엔드 거칠기(Line-end roughness)가 방지되는 포토마스크 제조공정.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인패턴과 어시스트 피쳐(SRAF)는,
    노광광에 대하여 투과성을 갖는 쿼츠(Quartz)의 투명기판 상부에 노광광에 대하여 비투과성을 갖는 크롬(Cr)의 차광막을 적층하고,
    상기 크롬 차광막을 상기 어시스트 피쳐(SRAF)로 성형하는 것으로 구성되는 바이너리 마스크의 포토마스크 제조공정.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인패턴과 어시스트 피쳐(SRAF)를 형성하는 것은,
    쿼츠(Quartz)의 투명기판의 상부에 몰리브덴(Mo) 차광막을 적층하고,
    상기 몰리브덴 차광막을 상기 어시스트 피쳐(SRAF)로 성형하는 것으로 구성되는 위상반전 마스크 공정의 포토마스크 제조공정.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 어시스트 피쳐(SRAF)의 일부를 제거하는 것은,
    상기 메인패턴과 보조패턴 영역만을 마스킹하고, 나머지 희생패턴 영역은 오픈하는 레지스트 도포, 노광, 현상 및 식각공정으로 수행되는 포토마스크 제조공정.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 메인패턴과 보조패턴 영역을 정의하는 레지스트 패턴으로 나머지 희생패턴의 노광, 현상 및 식각 공정을 수행하면, 상기 보조패턴은 아이소 라인 타입(I/L type)이 되는 포토마스크 제조공정.
KR1020080097672A 2008-10-06 2008-10-06 레이저 2ｎｄ 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정 KR20100038629A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080097672A KR20100038629A (ko) 2008-10-06 2008-10-06 레이저 2ｎｄ 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080097672A KR20100038629A (ko) 2008-10-06 2008-10-06 레이저 2ｎｄ 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100038629A true KR20100038629A (ko) 2010-04-15

Family

ID=42215308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080097672A KR20100038629A (ko) 2008-10-06 2008-10-06 레이저 2ｎｄ 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100038629A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106094424A (zh) * 2016-07-22 2016-11-09 上海华力微电子有限公司 带次分辨率辅助图形的冗余图形添加方法
US10332745B2 (en) 2017-05-17 2019-06-25 Globalfoundries Inc. Dummy assist features for pattern support

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106094424A (zh) * 2016-07-22 2016-11-09 上海华力微电子有限公司 带次分辨率辅助图形的冗余图形添加方法
US10332745B2 (en) 2017-05-17 2019-06-25 Globalfoundries Inc. Dummy assist features for pattern support

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7131102B2 (en) Full sized scattering bar alt-PSM technique for IC manufacturing in sub-resolution era
US7659042B2 (en) Full phase shifting mask in damascene process
KR100599054B1 (ko) 투과량 조절 마스크 및 그 제조방법
US20090258302A1 (en) Sub-resolution assist feature of a photomask
US20110191728A1 (en) Integrated circuit having line end created through use of mask that controls line end shortening and corner rounding arising from proximity effects
US9213233B2 (en) Photolithography scattering bar structure and method
US6749970B2 (en) Method of enhancing clear field phase shift masks with border regions around phase 0 and phase 180 regions
US8092958B2 (en) Mask and method for patterning a semiconductor wafer
US20030219990A1 (en) Dual trench alternating phase shift mask fabrication
US6808850B2 (en) Performing optical proximity correction on trim-level segments not abutting features to be printed
KR100732749B1 (ko) 미세 패턴 형성용 마스크
KR20100038629A (ko) 레이저 2ｎｄ 프로세스를 이용한 포토마스크 제조공정
US7033947B2 (en) Dual trench alternating phase shift mask fabrication
KR101216242B1 (ko) 슬릿형 하프톤 패턴을 이용한 포토 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 포토 마스크
KR100871799B1 (ko) 반도체 소자의 마스크
US7445159B2 (en) Dual trench alternating phase shift mask fabrication
US6887629B2 (en) Radiation-patterning tool
JP2006047564A (ja) フォトマスク及びその製造方法
CN116643448A (zh) 光掩模的制造方法及用于制造光掩模的布局图案
JPH05333524A (ja) 位相シフトマスクおよびその製造方法
KR20060104825A (ko) 포토 마스크 제조 방법
KR20100034621A (ko) 보조 패턴을 구비하는 포토마스크 및 그 제조방법
JP2008058812A (ja) 半導体装置のマスク描画データ作成方法及びプログラム
KR20090064642A (ko) 미세 패턴의 활성영역 패터닝을 위한 레티클 구조

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination