KR20100127110A - Method for fabricating phase shift mask - Google Patents

Method for fabricating phase shift mask Download PDF

Info

Publication number
KR20100127110A
KR20100127110A KR1020090045638A KR20090045638A KR20100127110A KR 20100127110 A KR20100127110 A KR 20100127110A KR 1020090045638 A KR1020090045638 A KR 1020090045638A KR 20090045638 A KR20090045638 A KR 20090045638A KR 20100127110 A KR20100127110 A KR 20100127110A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
phase shift
mask
phase
wavelength
Prior art date
Application number
KR1020090045638A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이상이
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 KR1020090045638A priority Critical patent/KR20100127110A/en
Publication of KR20100127110A publication Critical patent/KR20100127110A/en

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
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • 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
    • G03F1/80—Etching
    • 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
    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84—Inspecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0332—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment

Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a phase shift mask is provided to detect foreign materials on a photo mask by inspecting a subsequent mask after a phase shift layer pattern is etched at a preset thickness. CONSTITUTION: A phase shift layer pattern(210) and a light shielding layer pattern(220) are formed on a substrate(200). A phase shift layer pattern is arranged at a first thickness. A negative resist layer is formed on the front of the substrate. A resist pattern(230a) is formed by developing the resist layer. The resist layer is removed from the phase shift layer pattern or light shielding layer pattern.

Description

위상반전마스크의 제조방법{Method for fabricating phase shift mask}Method for fabricating phase shift mask

본 발명은 포토마스크의 제조방법에 관한 것으로, 특히 위상반전마스크의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a photomask, and more particularly to a method of manufacturing a phase inversion mask.

반도체소자를 제조하기 위해서 웨이퍼 상으로 전사하고자 하는 패턴이 형성된 포토마스크(photomask)가 사용되고 있다. 포토마스크 상에 형성된 패턴들은 리소그라피(lithogarphy) 공정을 통해 웨이퍼 상으로 전사되므로, 포토마스크 상에 형성된 패턴은 매우 중요하게 인식되고 있다. 포토마스크는 웨이퍼 상으로 전사하고자 하는 패턴의 크기와 노광 장비 등에 따라 그 타입(type)이 결정된다. 예컨대, 포토마스크들은 마스크층의 구성비나 조성, 광원에 대한 투과율, 사용할 수 있는 노광 장치의 종류, 실제 웨이퍼 노광 공정에서 적용되는 조건들이 마스크 타입마다 각각 다르다. 따라서, 특정 파장의 광원을 사용하는 노광 장치에 따라, 특정 파장에 적합한 포토마스크를 따로 제작하여 노광 공정을 수행하게 된다.In order to manufacture a semiconductor device, a photomask in which a pattern to be transferred onto a wafer is formed is used. Since the patterns formed on the photomask are transferred onto the wafer through a lithography process, the patterns formed on the photomask are recognized as very important. The type of photomask is determined depending on the size of the pattern to be transferred onto the wafer, the exposure equipment, and the like. For example, the photomasks have different composition ratios or compositions of mask layers, transmittances to light sources, types of exposure apparatuses that can be used, and conditions applied in actual wafer exposure processes for each mask type. Therefore, according to an exposure apparatus using a light source having a specific wavelength, an exposure process is performed by separately preparing a photomask suitable for a specific wavelength.

하프톤 위상반전마스크(half-tone phase shift mask)의 경우 특정 파장에서 위상반전막이 특정 투과도를 갖도록 제작된다. 예컨대, 248㎚ 파장의 KrF 광원을 사용하는 경우 위상반전막에서의 광 투과율을 6％ 정도로 맞추기 위해서 위상반전 막의 두께를 92㎚ 수준으로 제작한다. 또한, ArF 광원을 사용하는 하프톤 위상반전마스크의 경우 위상반전막에서 6％의 광 투과율을 갖도록 하기 위하여 위상반전막의 두께를 73㎚ 수준으로 조절한다. 이와 같이, 하프톤 위상반전마스크의 경우 특정 광 투과율을 갖도록 하기 위해 특정 위상반전막 두께를 갖도록 제작된다. 따라서, 어느 한 파장의 광원에서 사용되는 하프톤 위상반전마스크는 다른 파장의 광원에서는 사용이 불가능하였다.In the case of a half-tone phase shift mask, the phase inversion film is manufactured to have a specific transmittance at a specific wavelength. For example, in the case of using a KrF light source having a wavelength of 248 nm, the thickness of the phase inversion film is prepared at a level of 92 nm in order to adjust the light transmittance of the phase inversion film to about 6%. In addition, in the case of the halftone phase shift mask using the ArF light source, the thickness of the phase shift film is adjusted to a level of 73 nm in order to have a light transmittance of 6% in the phase shift film. As such, the halftone phase inversion mask is manufactured to have a specific phase inversion film thickness in order to have a specific light transmittance. Therefore, the halftone phase shift mask used in the light source of one wavelength could not be used in the light source of the other wavelength.

한편, KrF 광원용 위상반전마스크를 제작하여 KrF 광원으로 웨이퍼 노광공정을 수행할 때, 경우에 따라서 KrF 광원으로 구현하기가 어려운 패턴들이 발생하고 있다. 이럴 경우, KrF 광원보다 상대적으로 짧은 파장의 광원, 예컨대 ArF 광원으로 노광 공정을 수행하여 KrF 광원으로 구현하기 어려운 패턴을 구현할 수 있다. KrF 광원용 위상반전마스크를 ArF 광원용으로 변경하기 위해서는 위상반전막의 선택적인 식각을 통해 두께를 줄일 필요가 있지만, 석영(Quartz)으로 이루어진 기판 영역과 상존하는 위상반전막을 선택적으로 식각하는 것은 매우 어려웠다. 또한, 위상반전막을 식각한다고 하더라도 정확한 두께를 갖도록 식각되었는지를 검증할 수 있는 방법이 없었다.On the other hand, when a wafer inversion process is performed with a KrF light source by fabricating a phase inversion mask for a KrF light source, there are some patterns that are difficult to implement with a KrF light source. In this case, an exposure process may be performed using a light source having a wavelength shorter than that of the KrF light source, for example, an ArF light source, to implement a pattern that is difficult to implement with the KrF light source. In order to change the phase inversion mask for the KrF light source to the ArF light source, it is necessary to reduce the thickness through selective etching of the phase inversion film. . In addition, even if the phase inversion film was etched, there was no method for verifying whether the etching was performed to have an accurate thickness.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다른 파장의 광원을 사용하는 노광공정에 적합하도록 위상반전마스크를 재구성할 때 위상반전막의 식각율을 측정함과 동시에 이물을 검출할 수 있는 위상반전마스크의 제조방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of manufacturing a phase inversion mask that can detect foreign substances and at the same time measure the etch rate of a phase inversion film when reconfiguring the phase inversion mask to be suitable for an exposure process using a light source having a different wavelength. To provide.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 위상반전마스크의 제조방법은, 기판 상에 제1 파장의 광원에서 180°위상차를 갖는 제1 위상반전막 패턴이 배치된 위상반전마스크를 준비하는 단계와, 제1 위상반전막 패턴이 배치된 기판 상에 레지스트막을 형성하는 단계와, 기판 뒷면에 제1 위상반전막 패턴에 의해 차광되는 광선으로 백사이드 플러드 노광을 수행하는 단계와, 노광된 레지스트막에 현상공정을 수행하여 제1 위상반전막 패턴의 상부 표면을 선택적으로 노출시키는 레지스트막 패턴을 형성하는 단계와, 제1 파장보다 짧은 제2 파장의 광원에서 180°위상차를 갖도록 레지스트막 패턴에 의해 노출된 제1 위상반전막 패턴을 소정 두께 식각하는 단계와, 식각된 제1 위상반전막 패턴을 포함하는 마스크에 대해, 제1 위상반전막 패턴에 대한 식각량을 검증하고 이물질의 존재 여부를 확인하기 위한 검사를 실시하는 단계, 및 마스크 검사 결과에 따라 제1 위상반전막 패턴에 대한 추가 식각을 실시하여 제2 위상반전막 패턴으로 전환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, a method of manufacturing a phase shift mask according to the present invention comprises the steps of: preparing a phase shift mask having a first phase shift mask pattern having a 180 ° phase difference from a light source having a first wavelength on a substrate; Forming a resist film on the substrate on which the first phase inversion film pattern is disposed, performing a backside flood exposure with light shielded by the first phase inversion film pattern on the back surface of the substrate, and developing the exposed resist film. Performing a process to form a resist film pattern that selectively exposes an upper surface of the first phase inversion film pattern, and exposed by the resist film pattern to have a 180 ° phase difference in a light source of a second wavelength shorter than the first wavelength Etching the first phase shift layer pattern with a predetermined thickness; for the mask including the etched first phase shift layer pattern, for the first phase shift layer pattern Performing an inspection for verifying an etching amount and checking for the presence of foreign substances, and performing an additional etching on the first phase shift pattern according to the mask test result and converting the second phase shift pattern to a second phase shift pattern Characterized in that.

상기 제1 위상반전막 패턴은 248nm의 파장에서 180°위상차를 갖는 두께의 몰리브덴실리콘나이트라이드막 패턴을 포함하여 형성할 수 있다.The first phase inversion layer pattern may include a molybdenum silicon nitride layer pattern having a thickness of 180 ° at a wavelength of 248 nm.

상기 레지스트막은 네가티브 레지스트막을 포함하여 형성할 수 있다.The resist film may be formed to include a negative resist film.

상기 노광공정을 수행하는 단계는, 193nm 파장의 자외선으로 조사하여 수행할 수 있다.The performing of the exposure process may be performed by irradiation with ultraviolet rays having a wavelength of 193 nm.

상기 제2 위상반전막 패턴은 상기 제1 파장의 광원에서 180°위상차를 갖는 두께에서 상기 제2 파장의 광원에서 180°위상차를 갖는 두께를 뺀만큼 식각하여 형성할 수 있다.The second phase inversion layer pattern may be formed by etching by subtracting a thickness having a 180 ° phase difference from the light source of the second wavelength from a thickness having a 180 ° phase difference from the light source of the first wavelength.

상기 제2 위상반전막 패턴은, 193nm 파장의 광원에서 180°위상차를 갖도록 식각하여 형성할 수 있다.The second phase inversion film pattern may be formed by etching the light at a wavelength of 193 nm to have a 180 ° phase difference.

상기 마스크 검사를 실시하는 단계는, 상기 위상반전막 패턴이 존재하는 영역과 위상반전막 패턴과 광차단막 패턴이 함께 존재하는 영역에 대한 광투과율과 라이트 캘리브레이션(Light Calibration ;LC) 값을 측정하는 단계, 및 측정된 광투과율과 라이트 캘리브레이션(LC) 값의 상관 관계를 비교하여 위상반전막 패턴의 식각량을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The mask inspection may include measuring light transmittance and light calibration (LC) values of a region in which the phase shift film pattern exists and a region in which the phase shift film pattern and the light shielding film pattern exist together. And comparing the correlation between the measured light transmittance and the light calibration (LC) value to calculate an etching amount of the phase shift film pattern.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below.

본 발명은 위상반전막 패턴의 두께를 조절하여 i-라인(line) 또는 KrF용 위 상반전마스크를 KrF 또는 ArF용 위상반전마스크로 용도를 변경할 때 발생하는 위상반전막의 식각율을 측정하고, 측정된 데이터를 토대로 하여 이물검사를 동시에 진행할 수 있는 방법을 제시한다.The present invention is to measure the etching rate of the phase inversion film generated when changing the use of the phase inversion mask for i-line or KrF to the phase inversion mask for KrF or ArF by adjusting the thickness of the phase inversion film pattern, and measuring Based on the data, we suggest a method to conduct foreign material inspection simultaneously.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위상반전마스크의 제조과정을 나타낸 플로차트이고, 도 2 내지 도 6은 단면도들이다.1 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a phase shift mask according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 6 are cross-sectional views.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 파장의 광원에서 입사광의 위상을 180° 반전시키는 제1 위상반전막 패턴(210)이 구비된 위상반전마스크를 준비한다(도 1의 단계 110). 본 실시예에서는 248nm 파장의 KrF 광원에서 입사광의 위상을 180° 반전시키는 KrF용 위상반전마스크의 경우를 예를 들어 설명한다.1 and 2, a phase inversion mask including a first phase inversion film pattern 210 for inverting a phase of incident light by 180 ° from a light source having a first wavelength is prepared (step 110 of FIG. 1). In this embodiment, a case of a KrF phase inversion mask in which the phase of incident light is inverted by 180 ° in a KrF light source having a wavelength of 248 nm will be described as an example.

KrF용 위상반전마스크는 석영(quartz)과 같은 투명한 기판(200) 상에 배치된 위상반전막 패턴(210) 및 광차단막 패턴(220)을 포함하여 구성된다. 위상반전막 패턴(210)은 몰리브덴실리콘나이트라이드(MoSiN)와 같은 위상반전 물질로 이루어지며, KrF 광원에서 6% 정도의 광 투과율을 나타내도록 하기 위해 대략 92nm의 두께(h1)를 갖는다. 광차단막 패턴(220)은 입사되는 광을 차단할 수 있는 차광물질, 예컨대 크롬(Cr)막을 포함하여 구성된다. 기판(200)의 일부 영역에는 KrF 광원에서 6%의 투과율을 갖는 위상반전막 패턴(210)이 배치되고, 기판(200)의 일부 영역에는 위상반전막 패턴(210) 및 광차단막 패턴(220)이 적층, 배치된다.The phase inversion mask for KrF includes a phase inversion film pattern 210 and a light blocking film pattern 220 disposed on a transparent substrate 200 such as quartz. The phase shift pattern 210 is formed of a phase shift material such as molybdenum silicon nitride (MoSiN), and has a thickness h 1 of approximately 92 nm in order to exhibit a light transmittance of about 6% in a KrF light source. The light blocking film pattern 220 includes a light blocking material, for example, a chromium (Cr) film, which may block incident light. A phase inversion film pattern 210 having a 6% transmittance of a KrF light source is disposed in a portion of the substrate 200, and a phase inversion film pattern 210 and a light blocking layer pattern 220 are disposed in a portion of the substrate 200. This is laminated and arranged.

도 1 및 도 3을 참조하면, 위상반전막 패턴(210)이 제1 두께(h1)로 배치되고, 광 차단막 패턴(220)이 배치된 기판(200)의 전면에 네거티브(negative) 레지스 트막(230)을 형성한다(도 1의 단계 120). 네거티브 레지스트막(230)은 후속 백사이드 플러드 노광 공정에 의해 노광되지 않은 부분이 현상액에 의해 제거되며, 노광된 부분은 제거되지 않고 남게 된다.1 and 3, a negative resist film is disposed on the entire surface of the substrate 200 on which the phase shift film pattern 210 is disposed to have a first thickness h 1 and the light blocking film pattern 220 is disposed. 230 is formed (step 120 of FIG. 1). In the negative resist film 230, the unexposed portions are removed by the developer by a subsequent backside flood exposure process, and the exposed portions are left without being removed.

네거티브 레지스트막(230)이 형성된 기판(200)의 백사이드로부터 위상반전막 패턴(210)에 의해 차광되는 파장의 광선, 예컨대 193nm 파장의 자외선을 조사한다(도 1의 단계 130). 그러면, 위상반전막 패턴(210) 또는 광차단막 패턴(220) 상에 형성된 네거티브 레지스트막(230) 부분(a)은 자외선이 조사되지 않고, 위상반전막 패턴(210) 사이에 노출된 투명 기판(200) 부분에 형성된 레지스트막(230) 부분(b)에만 선택적으로 193nm 파장의 자외선이 조사된다.Light rays having a wavelength shielded by the phase inversion film pattern 210 from the backside of the substrate 200 on which the negative resist film 230 is formed, for example, ultraviolet rays having a wavelength of 193 nm are irradiated (step 130 of FIG. 1). Then, the portion (a) of the negative resist film 230 formed on the phase shift film pattern 210 or the light blocking film pattern 220 is not irradiated with ultraviolet rays, but is exposed between the phase shift film pattern 210. An ultraviolet ray having a wavelength of 193 nm is selectively irradiated only to the portion (b) of the resist film 230 formed on the portion 200).

위상반전막 패턴(210)은 KrF의 파장에서는 6% 투과율을 갖는 반면에 193nm의 자외선에서는 대략 0.6% 정도의 낮은 투과율을 나타낸다. 따라서, 위상반전막 패턴(210) 상에 형성된 레지스트막(230) 부분(a)은 자외선에 의한 노광이 이루어지지 않고, 기판(200)이 노출된 영역의 레지스트막(230) 부분(b)은 193nm의 자외선에 의한 노광이 이루어진다.The phase shift pattern 210 has a 6% transmittance at KrF wavelength while a low transmittance of about 0.6% at 193 nm UV. Therefore, the portion (a) of the resist film 230 formed on the phase inversion film pattern 210 is not exposed to ultraviolet rays, and the portion (b) of the resist film 230 in the region where the substrate 200 is exposed is Exposure by ultraviolet rays of 193 nm is performed.

도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴(230a)을 형성한다(도 1의 단계 140). 그러면, 자외선에 의해 노광된 부분, 즉 위상반전막 패턴(210) 또는 광차단막 패턴(220) 상에 형성된 레지스트막은 제거되고, 위상반전막 패턴(210) 사이에 노출된 기판 상에 형성된 레지스트막은 남게 되어 레지스트 패턴(230a)이 형성된다. 레지스트 패턴(230a)이 형성됨에 따라, 위상반전막 패턴(210) 또는 광차단막 패턴(220)의 상부 표면이 노출되고, 레지스트 패턴(230a)은 후속 위상반전막 패턴(210)의 두께를 조절하는 과정에서 기판(200)의 손상을 방지하는 배리어막으로 이용된다.1 and 4, the resist film is developed to form a resist pattern 230a (step 140 of FIG. 1). Then, the resist film formed on the portion exposed by the ultraviolet light, that is, the phase inversion film pattern 210 or the light blocking film pattern 220 is removed, and the resist film formed on the substrate exposed between the phase inversion film pattern 210 remains. The resist pattern 230a is formed. As the resist pattern 230a is formed, the upper surface of the phase shift film pattern 210 or the light blocking film pattern 220 is exposed, and the resist pattern 230a controls the thickness of the subsequent phase shift film pattern 210. It is used as a barrier film to prevent damage to the substrate 200 in the process.

도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 레지스트 패턴(230a)을 마스크로 사용하여, 레지스트 패턴(230a)에 의해 노출된 위상반전막 패턴에 대한 식각을 실시하여 위상반전막 패턴이 제2 파장의 광원에서 입사광을 180° 위상반전시키는 두께를 갖도록 식각하는 공정을 실시한다(도 1의 단계 150).1 and 5, using the resist pattern 230a as a mask, etching is performed on the phase shift pattern exposed by the resist pattern 230a so that the phase shift pattern is a light source having a second wavelength. Is etched so as to have a thickness for inverting the incident light by 180 ° (step 150 of FIG. 1).

위상반전막 패턴에 대한 1차 식각을 수행한 다음에는 위상반전막 패턴이 적정한 수준으로 식각되었는지를 검증한다. 이를 위하여 ADI(After Develop Inspection) 장치를 사용하여 포토마스크에 대한 검사를 실시한다(도 1의 단계 160). 이 검사 과정에서, 포토마스크 상의 이물질의 존재 여부를 검사할 수 있을 뿐만 아니라, 위상반전막 패턴(230a)이 적절한 수준으로 식각되었는지를 확인할 수 있다. 즉, ADI 장치를 이용하면 위상반전막 패턴이 존재하는 영역과 위상반전막 패턴과 광차단막 패턴이 함께 존재하는 영역에 대한 광투과율과 라이트 캘리브레이션(Light Calibration ;LC) 값을 측정할 수 있다. 측정된 광투과율과 라이트 캘리브레이션(LC) 값의 상관 관계를 비교하여 위상반전막 패턴의 식각량을 계산하고, 이를 토대로 추가로 진행하여야할 위상반전막 패턴에 대한 식각량을 계산할 수 있다.After performing the primary etching on the phase shift pattern, it is verified whether the phase shift pattern is etched to an appropriate level. For this purpose, the photomask is inspected using an ADI (After Develop Inspection) apparatus (step 160 of FIG. 1). In this inspection process, not only the presence of foreign substances on the photomask may be inspected, but also the phase inversion film pattern 230a may be checked to be etched to an appropriate level. That is, when the ADI device is used, light transmittance and light calibration (LC) values of the region in which the phase shift pattern is present and the region in which the phase shift pattern and the light shielding pattern exist together may be measured. The etching amount of the phase shift layer pattern may be calculated by comparing the correlation between the measured light transmittance and the light calibration (LC) value, and the etching amount of the phase shift layer pattern to be further processed may be calculated based on the correlation.

1차 식각에 대한 검증 결과에 따라 위상반전막 패턴에 대한 추가 식각을 실시할 수 있다(도 1의 단계 170). 최종적으로 식각된 위상반전막 패턴(210a)이 제2 파장의 광원에서 입사광을 180° 위상반전시키는 두께(h2)를 갖도록 식각한다. 예를 들어, KrF 광원에서 180°의 위상차를 갖도록 92nm의 두께로 형성된 위상반전막 패턴의 경우, ArF 광원에서 180°위상차를 갖는 두께(h2), 예컨대 73nm 정도의 두께를 갖도록 식각할 수 있다. 73nm의 두께로 식각된 위상반전막 패턴(210a)은 ArF 광원에서 6%의 투과율을 갖게 된다. 본 실시예에서는 KrF 광원용 마스크 영역을 ArF 광원용 마스크 영역으로 변경하는 경우를 예로 들었지만, i-라인용 마스크 영역을 KrF 광원용 마스크 영역으로 변경하는 경우에도 KrF 광원의 파장에서 180°의 위상차를 나타내도록 하는 두께로 위상반전막을 식각하여 두께를 조절할 수 있다.According to the verification result for the primary etching, additional etching may be performed on the phase shift film pattern (step 170 of FIG. 1). Finally, the etched phase inversion layer pattern 210a is etched to have a thickness h 2 for reversing the incident light by 180 ° from the light source having the second wavelength. For example, in the case of the phase shift film pattern formed to have a thickness of 92 nm in the KrF light source to have a phase difference of 180 °, the ArF light source may be etched to have a thickness h 2 having a 180 ° phase difference, for example, a thickness of about 73 nm. . The phase shift pattern 210a etched to a thickness of 73 nm has a transmittance of 6% in an ArF light source. In the present embodiment, the case where the KrF light source mask area is changed to the ArF light source mask area is exemplified. However, even when the i-line mask area is changed to the KrF light source mask area, the phase difference of 180 ° from the wavelength of the KrF light source is changed. The thickness can be controlled by etching the phase inversion film to a thickness such that it is shown.

한편, 광차단막 패턴(220)이 형성된 제1 위상반전막 패턴(210) 부분은 식각되지 않고 남아 있게 된다. 광차단막 패턴(220)은 후속 웨이퍼 노광 공정 과정에서 불필요한 광을 차단하는 부분이므로, 실질적으로 패턴을 형성하는데 영향을 미치지 않는다.Meanwhile, the portion of the first phase inversion layer pattern 210 on which the light blocking layer pattern 220 is formed remains without being etched. Since the light blocking layer pattern 220 blocks a portion of unnecessary light in a subsequent wafer exposure process, the light blocking layer pattern 220 does not substantially affect the pattern formation.

도 1 및 도 6을 참조하면, 레지스트막 패턴을 제거한다(도 1의 단계 180). 그러면, 제1 파장보다 짧은 제2 파장에서 180° 위상차를 갖는 제2 위상반전막 패턴(210a)이 배치된 위상반전마스크를 얻을 수 있다.1 and 6, the resist film pattern is removed (step 180 of FIG. 1). As a result, a phase inversion mask may be obtained in which the second phase inversion film pattern 210a having a 180 ° phase difference is disposed at a second wavelength shorter than the first wavelength.

본 발명에 따르면, 제1 파장의 광원용 위상반전마스크를 제작 한 후, 제1 파장의 광원보다 상대적으로 짧은 제2 파장의 광원용 위상반전마스크로 재구성하기 위하여 위상반전막 패턴을 일정 두께 식각한 다음 마스크에 대한 검사를 실시함으로써, 포토마스크 상의 이물질의 존재 여부를 검사할 수 있을 뿐만 아니라, 위상반 전막 패턴이 적절한 수준으로 식각되었는지를 확인하여 정확한 식각 두께를 산출할 수 있다.According to the present invention, after fabricating a phase inversion mask for a light source having a first wavelength, the thickness of the phase inversion film pattern is etched to reconstruct a phase inversion mask for a light source having a second wavelength that is relatively shorter than the light source of the first wavelength. By performing the inspection on the next mask, not only the presence of foreign matter on the photomask can be inspected, but also the accurate etching thickness can be calculated by checking whether the phase shift pattern is etched to an appropriate level.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 당연하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위상반전마스크의 제조과정을 나타낸 플로차트이다.1 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a phase inversion mask according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 위상반전마스크의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.2 to 6 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a phase shift mask according to an embodiment of the present invention.

Claims (7)

기판 상에 제1 파장의 광원에서 180°위상차를 갖는 제1 위상반전막 패턴이 배치된 위상반전마스크를 준비하는 단계;Preparing a phase shift mask on which a first phase shift layer pattern having a 180 ° phase difference is disposed on a substrate at a light source having a first wavelength; 상기 제1 위상반전막 패턴이 배치된 기판 상에 레지스트막을 형성하는 단계;Forming a resist film on the substrate on which the first phase inversion film pattern is disposed; 상기 기판 뒷면에 상기 제1 위상반전막 패턴에 의해 차광되는 광선으로 백사이드 플러드 노광을 수행하는 단계:Performing a backside flood exposure on the back surface of the substrate by light rays shielded by the first phase shift pattern; 노광된 상기 레지스트막을 현상하여 상기 제1 위상반전막 패턴의 상부 표면을 선택적으로 노출시키는 레지스트막 패턴을 형성하는 단계;Developing the exposed resist film to form a resist film pattern that selectively exposes an upper surface of the first phase shift film pattern; 상기 제1 파장보다 짧은 제2 파장의 광원에서 180°위상차를 갖도록 상기 레지스트막 패턴에 의해 노출된 제1 위상반전막 패턴을 소정 두께 식각하는 단계;Etching a predetermined thickness of the first phase inversion film pattern exposed by the resist film pattern to have a 180 ° phase difference in a light source having a second wavelength shorter than the first wavelength; 식각된 제1 위상반전막 패턴을 포함하는 상기 마스크에 대해, 상기 제1 위상반전막 패턴에 대한 식각량을 검증하고 이물질의 존재 여부를 확인하기 위한 마스크 검사를 실시하는 단계; 및Performing a mask test on the mask including the etched first phase shift pattern, verifying an amount of etching of the first phase shift pattern and confirming the presence of foreign substances; And 상기 마스크 검사 결과에 따라 상기 제1 위상반전막 패턴에 대한 추가 식각을 실시하여 제2 위상반전막 패턴으로 전환시키는 단계를 포함하는 위상반전마스크의 제조 방법. And performing additional etching on the first phase shift pattern according to the mask inspection result to convert the pattern to a second phase shift pattern. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 위상반전막 패턴은 248nm의 파장에서 180°위상차를 갖는 두께의 몰리브덴실리콘나이트라이드막 패턴을 포함하여 형성하는 위상반전마스크의 제조 방법.The first phase shift film pattern is a method of manufacturing a phase shift mask including a molybdenum silicon nitride film pattern having a thickness of 180 degrees at a wavelength of 248 nm. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 레지스트막은 네가티브 레지스트막을 포함하여 형성하는 위상반전마스크의 제조 방법. And the resist film includes a negative resist film. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 노광공정을 수행하는 단계는, 193nm 파장의 자외선으로 조사하여 수행하는 위상반전마스크의 제조 방법.The performing of the exposure process, the method of manufacturing a phase inversion mask is carried out by irradiation with ultraviolet rays of 193nm wavelength. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 위상반전막 패턴은 상기 제1 파장의 광원에서 180°위상차를 갖는 두께에서 상기 제2 파장의 광원에서 180°위상차를 갖는 두께를 뺀만큼 식각하여 형성하는 위상반전마스크의 제조 방법. The second phase inversion mask pattern is formed by etching by subtracting the thickness having a 180 ° phase difference in the light source of the second wavelength from the thickness having a 180 ° phase difference in the light source of the first wavelength. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 위상반전막 패턴은, 193nm 파장의 광원에서 180°위상차를 갖도록 식각하여 형성하는 위상반전마스크의 제조 방법. The second phase inversion mask pattern is a method of manufacturing a phase inversion mask formed by etching so as to have a 180 ° phase difference in a light source having a wavelength of 193 nm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마스크 검사를 실시하는 단계는,Performing the mask inspection, 상기 위상반전막 패턴이 존재하는 영역과 위상반전막 패턴과 광차단막 패턴이 함께 존재하는 영역에 대한 광투과율과 라이트 캘리브레이션(Light Calibration ;LC) 값을 측정하는 단계, 및Measuring a light transmittance and a light calibration (LC) value for a region where the phase shift film pattern exists and a region where the phase shift film pattern and the light shielding film pattern coexist; 측정된 광투과율과 라이트 캘리브레이션(LC) 값의 상관 관계를 비교하여 위상반전막 패턴의 식각량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상반전마스크의 제조방법.Comparing the correlation between the measured light transmittance and the light calibration (LC) value to calculate the etching amount of the phase shift film pattern comprising the step of manufacturing a phase shift mask.
KR1020090045638A 2009-05-25 2009-05-25 Method for fabricating phase shift mask KR20100127110A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090045638A KR20100127110A (en) 2009-05-25 2009-05-25 Method for fabricating phase shift mask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090045638A KR20100127110A (en) 2009-05-25 2009-05-25 Method for fabricating phase shift mask

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100127110A true KR20100127110A (en) 2010-12-03

Family

ID=43504490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090045638A KR20100127110A (en) 2009-05-25 2009-05-25 Method for fabricating phase shift mask

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100127110A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9395619B2 (en) 2014-01-14 2016-07-19 Samsung Display Co., Ltd. Phase shift mask, patterning method using the same and method of manufacturing display panel using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9395619B2 (en) 2014-01-14 2016-07-19 Samsung Display Co., Ltd. Phase shift mask, patterning method using the same and method of manufacturing display panel using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7855037B2 (en) Photomask having a test pattern that includes separate features for different printed critical dimensions to correlate magnitude and direction of defocus
KR100763222B1 (en) Photomask structures providing improved photolithographic process windows and methods of manufacturing the same
US8067135B2 (en) Metrology systems and methods for lithography processes
KR20120050954A (en) Multi-gray scale photomask and manufacturing method thereof, and pattern transfer method
US20090170024A1 (en) Method of Patterning a Substrate, Photosensitive Layer Stack and System for Lithography
TWI286795B (en) Manufacturing method for semiconductor integrated circuit device
US6555274B1 (en) Pupil filtering for a lithographic tool
KR20100127110A (en) Method for fabricating phase shift mask
KR100914291B1 (en) Method for manufacturing photomask of RIM type
US7824827B2 (en) Method and system for improved lithographic processing
KR100552559B1 (en) Reticle, semiconductor exposure apparatus and method, and semiconductor device manufacturing method
Yoshioka Optical Masks: An Overview
KR20090029434A (en) Method for correcting pattern critical dimesion in photo mask
KR100968149B1 (en) binary mask and method for fabricating the same, Method for fabricating fine pattern in semicondutor device using binary mask
KR101096252B1 (en) Method of fabricating phase shift mask having high CD uniformity
TWI715971B (en) Photomask and method for forming the same
Webb et al. Comparison of measured and modeled lithographic process capabilities for 2.5 D and 3D applications using a step and repeat camera
US8003303B2 (en) Intensity selective exposure method and apparatus
KR20080095153A (en) Method for fabricating in photo mask
KR20100111131A (en) Method for manufacturing phase shift mask
Kasprowicz et al. Application of chromeless phase lithography (CPL) masks in ArF lithography
KR20090111684A (en) Method for fabricating phase shift mask
KR20090029436A (en) Method for fabricating phase shift mask in semicondutor device
JP2008192834A (en) Flare measurement method of lithographic apparatus, and control method of the apparatus
Pforr et al. Hard phase-shifting masks for the 65-nm node: a performance comparison

Legal Events

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