KR20100122336A - 백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법 - Google Patents

백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100122336A
KR20100122336A KR1020090041329A KR20090041329A KR20100122336A KR 20100122336 A KR20100122336 A KR 20100122336A KR 1020090041329 A KR1020090041329 A KR 1020090041329A KR 20090041329 A KR20090041329 A KR 20090041329A KR 20100122336 A KR20100122336 A KR 20100122336A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
photoresist film
light
exposure
backside exposure
Prior art date
Application number
KR1020090041329A
Other languages
English (en)
Inventor
조상진
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
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 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020090041329A priority Critical patent/KR20100122336A/ko
Publication of KR20100122336A publication Critical patent/KR20100122336A/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
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
    • 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
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • 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
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법은, 전면에 광차단패턴이 배치된 투광기판의 전면 위에 포토레지스트막을 형성하는 단계와, 투광기판의 전면과 반대인 배면을 향해 광을 조사하는 백사이드 노광을 수행하는 단계와, 그리고 투광기판의 배면을 향하되, 일정 각도로 기울어진 각을 갖는 기울어진 방향으로 광을 조사하여 포토레지스트막의 특정영역에 대한 노광을 추가적으로 수행하는 단계를 포함한다.
포토마스크, 백사이드 노광, 언더 도즈, 오버 도즈

Description

백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법{Method of forming a pattern on photomask using backside exposure}
본 발명은 반도체소자 제조를 위한 패턴 형성방법에 관한 것으로서, 특히 백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법에 관한 것이다.
포토마스크는, 포토리소그라피공정을 사용하여 웨이퍼상에 패턴을 형성하고자 하는 경우 사용되는 것으로서, 포토마스크상에 형성된 패턴은 포토리소그라피공정에 의해 웨이퍼상의 포토레지스트막에 전사된다. 패턴 전사가 이루어진 포토레지스트막에 대한 현상을 통해 포토마스크상에 형성된 패턴과 동일한 프로파일의 포토레지스트막패턴이 형성되고, 이를 식각마스크로 한 식각으로 최종적인 패턴을 얻을 수 있는 것이다. 따라서 이와 같이 웨이퍼상에 일련의 패턴을 형성하기 위해서는 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 패턴을 포토마스크에 먼저 형성하여야 한다.
포토마스크는 노광 과정에서 광을 투과시켜야 하므로, 투광기판을 사용하여 만들어진다. 일반적으로 투광기판으로서 쿼츠(quartz) 기판이 사용된다. 이와 같이 투광기판을 사용하므로, 포토마스크에 대한 노광방법으로서 투광기판의 전면, 즉 패턴이 형성되는 면에 대해 수행하는 방법 외에도 투광기판의 배면, 즉 패턴이 형 성되는 면의 반대면에 대해 수행하는 백사이드 노광 방법이 사용될 수 있다. 즉 투광기판의 전면에 포토레지스트막을 형성하고, 광이 투광기판의 배면을 향해 입사되도록 함으로써 포토레지스트막이 노광되도록 한다.
그런데 이와 같은 백사이드 노광 방법을 사용하여 노광을 수행하는 경우, 라인/스페이스(line/space) 형태의 패턴 형성에는 큰 문제가 발생하지 않지만, 각을 지면서 굴곡되는 형태, 예컨대 십자 형태의 패턴을 형성하는데는 광원의 근본적인 특성, 예컨대 상쇄간섭 및 보강간섭과 같은 간섭특성, 회절특성 등과 같은 특성상 균일한 노광량이 포토레지스트막에 도달되지 못하여 국부적인 언더도즈(under dose)되거나 오버도즈(overdose)되는 문제가 발생될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 언더도즈 및 오버도즈의 발생을 억제되도록 하는 백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 포토마스크 패턴 형성방법은, 전면에 광차단패턴이 배치된 투광기판의 전면 위에 포토레지스트막을 형성하는 단계와, 투광기판의 전면과 반대인 배면을 향해 광을 조사하는 백사이드 노광을 수행하는 단계와, 그리고 투광기판의 배면을 향하되, 일정 각도로 기울어진 각을 갖는 기울어진 방향으로 광을 조사하여 포토레지스트막의 특정영역에 대한 노광을 추가적으로 수행하는 단계를 포함한다.
일 예에서, 포토레지스트막은 네가티브형 포토레지스트막으로 형성할 수 있다.
일 예에서, 투광기판은 광차단패턴 하부에 배치되는 위상반전패턴을 더 포함할 수 있다.
일 예에서, 포토레지스트막의 특정영역은 각진 모서리 부분일 수 있다.
본 발명에 따르면, 언더도즈 또는 오버도즈된 각진 모서리 부분을 향해 기울어진 각도로 백사이드 노광을 추가적으로 수행함으로써, 모서리 부분에서의 부족한 노광량을 보충하거나 과다한 노광량을 상쇄시킴으로써 각진 모서리 부분에서도 원 하는 프로파일을 갖는 패턴을 형성할 수 있다는 이점이 제공된다.
도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법을 설명하기 위해 나타내 보인 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 위상반전패턴(110) 및 광차단패턴(120)이 순차적으로 배치된 투광기판(100) 위에 포토레지스트막(130)을 형성한다. 투광기판(100)은 쿼츠 기판일 수 있다. 위상반전패턴(110)은 몰리브데늄(Mo)막으로 이루어지며, 광차단패턴(120)은 크롬(Cr)막으로 이루어진다. 경우에 따라서 위상반전패턴(110) 및 광차단패턴(120)이 순차적으로 적층되는 구조 대신에 크롬(Cr)막과 같은 광차단패턴만 배치되는 구조가 형성될 수도 있다. 포토레지스트막(130)은 포지티브형 포토레지스트막일 수도 있고, 네가티브형 포토레지스트막일 수도 있다. 포지티브형 포토레지스트막의 경우 광이 조사된 부분이 제거되는 반면, 네가티브형 포토레지스트막의 경우 광이 조사되지 않은 부분이 제거된다는 점을 제외하고는 실질적으로 차이가 없다. 따라서 본 실시예에서는 네가티브형 포토레지스트막을 형성하는 경우를 예로 들기로 한다.
도 2를 참조하면, 도면에서 화살표(200)로 나타낸 바와 같이, 투광기판(100)의 배면, 즉 위상반전패턴(110) 및 하드마스크패턴(120)이 배치되는 투광기판(100)의 전면과 반대되는 면을 향해 광을 조사시키는 백사이드 노광(backside exposure)을 수행한다. 백사이드 노광에 의해 입사되는 광은 위상반전패턴(110) 및 광차단패턴(120)이 있는 곳에서는 포토레지스트막(130)에 도달되지 못하지만, 위상반전패 턴(110) 및 광차단패턴(120)이 없는 곳에서는 포토레지스트막(130)을 투과한다. 따라서 백사이드 노광에 의해 포토레지스트막(130)은 노광이 이루어진 제1 영역(131) 및 노광이 이루어지지 않은 제2 영역(132)으로 구분된다. 이 백사이드 노광이 수행되는 과정에서, 형성하고자 하는 패턴이 각을 지면서 굴곡되는 형태인 경우 각진 모서리 부분들(도면에서 "A" 및 "B"로 표시)에서는 언더도즈(under dose)되는 현상이 발생될 수 있으며, 이 경우 각진 모서리 부분들에서 포토레지스트막(130)은 충분히 노광되지 못하여 원하는 프로파일의 패턴을 얻지 못할 수 있다.
도 3을 참조하면, 포토레지스트막(130)의 언더도즈된 부분들(A 및 B) 중 왼쪽 부분(A)의 부족한 노광량을 보충하기 위하여, 도면에서 화살표(300)로 나타낸 바와 같이 투광기판(100)의 배면 표면과 수직한 방향이 아닌 각진 방향, 즉 왼쪽 위 방향을 향해 기울어진 각도로 노광을 수행한다. 이 기울어진 백사이드 노광에 의해 포토레지스트막(130)의 언도도즈된 부분(A)의 부족한 노광량은 보충된다.
도 4를 참조하면, 포토레지스트막(130)의 언더도즈된 부분들(A 및 B) 중 오른쪽 부분(B)의 부족한 노광량을 보충하기 위하여, 도면에서 화살표(400)로 나타낸 바와 같이 투광기판(100)의 배면 표면과 수직한 방향이 아닌 각진 방향, 즉 오른쪽 위 방향을 향해 기울어진 각도로 노광을 수행한다. 이 기울어진 백사이드 노광에 의해 포토레지스트막(130)의 언도도즈된 부분(B)의 부족한 노광량도 보충된다.
도 5를 참조하면, 노광이 이루어진 포토레지스트막(도 4의 130)에 대한 현상을 수행하여 포토레지스트막패턴(140)을 형성한다. 포토레지스트막(도 4의 130)이 네가티브형이므로, 노광이 이루어진 포토레지스트막(도 4의 130)의 제1 영역(131) 은 현상에 의해 제거되지 않고 남게 되는 반면에, 노광이 이루어지 않은 포토레지스트막(도 4의 130)의 제2 영역(132)은 현상에 의해 제거된다. 앞서 설명한 바와 같이, 추가적으로 수행된 기울어진 방향에서의 백사이드 노광에 의해, 각진 모서리(4의 A 및 B)도 충분하 노광량을 갖게 되므로, 현상공정에 의해 형성되는 포토레지스트막패턴(140)의 각진 모서리(A' 및 B')도 원하는 프로파일을 갖도록 할 수 있다.
도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법을 설명하기 위해 나타내 보인 단면도들이다.

Claims (4)

  1. 전면에 광차단패턴이 배치된 투광기판의 전면 위에 포토레지스트막을 형성하는 단계;
    상기 투광기판의 전면과 반대인 배면을 향해 광을 조사하는 백사이드 노광을 수행하는 단계; 및
    상기 투광기판의 배면을 향하되, 일정 각도로 기울어진 각을 갖는 기울어진 방향으로 광을 조사하여 상기 포토레지스트막의 특정영역에 대한 노광을 추가적으로 수행하는 단계를 포함하는 백사이드 노광을 이용한 패턴 포토마스크 형성방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포토레지스트막은 네가티브형 포토레지스트막으로 형성하는 백사이드 노광을 이용한 패턴 형성방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 투광기판은 상기 광차단패턴 하부에 배치되는 위상반전패턴을 더 포함하는 백사이드 노광을 이용한 패턴 형성방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 포토레지스트막의 특정영역은 각진 모서리 부분인 백사이드 노광을 이 용한 패턴 형성방법.
KR1020090041329A 2009-05-12 2009-05-12 백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법 KR20100122336A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090041329A KR20100122336A (ko) 2009-05-12 2009-05-12 백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090041329A KR20100122336A (ko) 2009-05-12 2009-05-12 백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100122336A true KR20100122336A (ko) 2010-11-22

Family

ID=43407298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090041329A KR20100122336A (ko) 2009-05-12 2009-05-12 백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100122336A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9841676B2 (en) 2015-09-21 2017-12-12 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing display device using bottom surface exposure
TWI721406B (zh) * 2019-04-22 2021-03-11 大陸商業成科技（成都）有限公司 光阻及應用其的光蝕刻方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9841676B2 (en) 2015-09-21 2017-12-12 Samsung Display Co., Ltd. Method of manufacturing display device using bottom surface exposure
TWI721406B (zh) * 2019-04-22 2021-03-11 大陸商業成科技（成都）有限公司 光阻及應用其的光蝕刻方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8048590B2 (en) Photolithography mask having a scattering bar structure that includes transverse linear assist features
KR101373886B1 (ko) 이미징 장치, 상기 이미징 장치를 형성하는 방법, 및 반도체 장치 구조물을 형성하는 방법
CN104849966A (zh) 掩模板及其制备方法、曝光设备
US20070111109A1 (en) Photolithography scattering bar structure and method
US9213233B2 (en) Photolithography scattering bar structure and method
JP2009075207A (ja) フォトマスク及びそれを用いたパターン形成方法
JP2002072442A (ja) 位相シフトマスクの製造方法、レジストパターンの形成方法および半導体装置の製造方法
KR20100122336A (ko) 백사이드 노광을 이용한 포토마스크 패턴 형성방법
CN107643651B (zh) 一种光刻辅助图形的设计方法
KR101742358B1 (ko) 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크 및 패턴 전사 방법
KR20090108268A (ko) 바이너리 마스크의 패턴 선폭 보정방법
JP2015141972A (ja) Ｅｕｖマスクおよびｅｕｖマスクの製造方法
JP2013243354A (ja) 半導体回路の露光方法及び露光装置
TWI857495B (zh) 製造光罩及製作平板顯示器之方法
JP2014191323A (ja) プロキシミティ露光用フォトマスクおよびそれを用いるパターン露光方法
US7312020B2 (en) Lithography method
KR100429860B1 (ko) 교번형 위상반전 마스크 및 그 제조방법
JP2013045982A (ja) 反射型マスクの製造方法および反射型マスク
JP2012237869A (ja) フォトマスク及びその製造方法
KR20090068003A (ko) 포토마스크의 제조 방법
US7008733B2 (en) Method of improving a resolution of contact hole patterns by utilizing alternate phase shift principle
US10338464B2 (en) Photomask including transfer patterns for reducing a thermal stress
EP4392824A1 (en) System, method and program product for improving accuracy of photomask based compensation in flat panel display lithography
KR100649871B1 (ko) 이중 노광을 이용한 패턴 형성 방법
KR100653996B1 (ko) 위상 반전 포토 마스크

Legal Events

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