KR20110080311A - Method for manufacturing phase shift mask - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a phase shift mask is provided to overcome a mask characteristic changing phenomenon and eliminate defect generating possibilities due to the implementation of a plurality of processes. CONSTITUTION: A method for manufacturing a phase shift mask includes the following: A phase shift layer, a light shielding layer, and a resist layer are formed on a transparent substrate(100) on which a first region(A) and a second region(B) are defined. A resist layer pattern is formed through a primary exposing process and a developing process. A phase shift layer pattern and a light shielding layer pattern(120b) are formed. Parts of the light shielding patterns(125a, 125b) in the first region and the second region are exposed through a secondary exposing process and a developing process. The phase shift layer pattern in the first region is exposed. The resist layer pattern is eliminated.

Description

위상 반전 마스크의 제조방법{Method for manufacturing phase shift mask}Method for manufacturing phase shift mask

본 발명은 포토마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 위상 반전 마스크의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a photomask, and more particularly, to a method of manufacturing a phase inversion mask.

포토마스크(Photomask)는 기판 상에 형성된 마스크 패턴 상에 빛을 조사하여 선택적으로 투과된 빛이 웨이퍼로 전사되면서 웨이퍼 상에 원하는 패턴을 형성하는 역할을 한다. 이러한 포토마스크는 일반적으로 기판 위에 크롬(Cr)을 포함하는 광차단막 패턴이 형성되어 빛이 투과되는 투광 영역 및 빛이 차단되는 차광 영역으로 이루어진 바이너리 마스크(Binary mask)를 이용하여 왔다. 그러나 반도체 소자의 집적도가 높아짐에 따라 패턴의 크기가 미세화되면서 바이너리 마스크를 투과하는 빛의 회절이나 간섭 현상 등에 의해 원하는 패턴을 정확하게 구현하기 어려워지고 있다. 이에 따라 웨이퍼에 전사하려는 정확한 패턴을 구현하기 위한 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 바이너리 마스크보다 미세한 패턴을 정확하게 구현하기 위한 방법 가운데 하나로 위상 반전 마스크(phase shift mask)가 있다. The photomask serves to form a desired pattern on the wafer while irradiating light on the mask pattern formed on the substrate to selectively transmit the light to the wafer. Such photomasks have generally used a binary mask including a light-transmitting region through which light is transmitted and a light-blocking region through which light is blocked by forming a light blocking layer pattern including chromium (Cr) on a substrate. However, as the degree of integration of semiconductor devices increases, the size of the pattern becomes finer, making it difficult to accurately implement a desired pattern due to diffraction or interference of light passing through the binary mask. Accordingly, researches on a method for implementing an accurate pattern to be transferred onto a wafer are being conducted. One of the methods for precisely implementing a finer pattern than a binary mask is a phase shift mask.

위상 반전 마스크는 기판 위에 위상 반전막 및 광차단막을 형성하고, 라이팅(writing) 및 패턴 전사 단계를 포함하는 패터닝 과정을 진행하여 웨이퍼에 전사하고자 하는 위상반전마스크 패턴을 형성하고 있다. 이러한 위상반전마스크 패턴을 형성하기 위해 일반적으로 레지스트 물질의 코팅, 노광, 현상 및 식각 공정으로 이루어지는 포토리소그래피(photolithography) 공정이 두 번 이상 진행되고 있다. 포토리소그래피 공정을 두 번 이상 진행함에 따라 공정 단계가 증가하고, 결함이 발생할 가능성 또한 높아진다. 특히 레지스트 물질을 이용하는 과정이 순환됨에 따라 레지스트 잔여물 및 반응 부산물에 의한 이물 발생 가능성이 높아지게 된다. 또한 포토리소그래피 공정을 두 번 이상 진행함에 따라 세정 공정 또한 이에 수반하여 증가하므로 세정 공정을 진행하는 과정에서 마스크의 선폭(CD; Critical Dimension), 투과율(transmission), 위상(phase) 및 반사율을 포함하는 마스크의 특성이 변화될 가능성 또한 높아지는 문제가 발생하고 있다. The phase inversion mask forms a phase inversion mask and a light blocking film on the substrate, and forms a phase inversion mask pattern to be transferred to the wafer by performing a patterning process including writing and pattern transfer steps. In order to form such a phase inversion mask pattern, photolithography processes, which are generally performed by coating, exposing, developing, and etching a resist material, are performed two or more times. As the photolithography process is performed more than once, the process steps are increased and the probability of defects is also increased. In particular, as the process of using the resist material is circulated, foreign matters generated by the resist residues and reaction by-products are increased. In addition, as the photolithography process is performed two or more times, the cleaning process increases accordingly. Therefore, the cleaning process includes the critical dimension (CD), transmission, phase, and reflectance of the mask. There is a problem that the possibility of changing the characteristics of the mask is also increased.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 위상 반전 마스크를 제조하는 과정에서 복수의 공정 단계를 진행함에 따라 유발되는 결함 발생 가능성 및 마스크의 특성이 변화하는 현상을 개선하고, 마스크의 제조 수율을 향상시킬 수 있는 위상 반전 마스크의 제조방법을 제공하는 데 있다.
The technical problem to be achieved by the present invention is to improve the possibility of occurrence of defects and variations in the characteristics of the mask caused by a plurality of process steps in the process of manufacturing a phase reversal mask, and to improve the manufacturing yield of the mask. The present invention provides a method of manufacturing a phase reversal mask.

본 발명의 실시예에 따른 위상 반전 마스크의 제조방법은, 제1 영역 및 제2 영역이 정의된 투광 기판 상에 위상반전막, 광차단막 및 레지스트막을 형성하는 단계; 상기 레지스트막 상에 1차 노광 및 현상 공정으로 상기 제1 영역의 광차단막 표면 일부를 노출시키는 레지스트막 패턴을 형성하는 단계; 상기 레지스트막 패턴을 마스크로 노출 부분을 식각하여 위상반전막 패턴 및 광차단막 패턴을 형성하는 단계; 상기 레지스트막 패턴 상에 2차 노광 및 현상 공정을 진행하여 상기 제1 영역의 광차단막 패턴 및 제2 영역에서 광차단막 패턴의 표면 일부를 노출시키는 단계; 상기 레지스트막 패턴을 마스크로 노출 부분을 식각하여 상기 제1 영역의 위상반전막 패턴을 노출시키는 단계; 및 상기 레지스트막 패턴을 제거하여 투광 기판으로 정의된 투광 영역, 위상반전막 패턴으로 정의된 위상반전영역 및 광차단막 패턴으로 덮여있는 차광 영역을 정의하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a phase inversion mask, including: forming a phase inversion film, a light blocking film, and a resist film on a light transmitting substrate on which first and second regions are defined; Forming a resist film pattern on the resist film to expose a portion of the surface of the light blocking film of the first region by a first exposure and development process; Etching the exposed portion using the resist film pattern as a mask to form a phase shift film pattern and a light blocking film pattern; Performing a second exposure and development process on the resist film pattern to expose a portion of the surface of the light blocking film pattern in the first region and the light blocking film pattern in the second region; Etching the exposed portion using the resist film pattern as a mask to expose the phase shift pattern of the first region; And removing the resist film pattern to define a light transmissive area defined as a light transmissive substrate, a phase inversion area defined as a phase inversion film pattern, and a light shielding area covered with a light blocking film pattern.

본 발명에 있어서, 상기 레지스트막 패턴 상에 2차 노광 및 현상 공정을 진행하는 단계는, 상기 레지스트막 상에 1차 노광 및 현상 공정을 진행하여 레지스트막 패턴을 형성하는 단계 이후에, 상기 1차 노광 및 현상 공정이 진행된 상기 레지스트막 패턴에 전자빔을 재조사하여 웨이퍼 상에 전사하고자 하는 패턴의 형상을 기입하는 단계; 및 상기 전자빔이 재조사되어 용해도가 변성된 부분을 현상액으로 제거하는 현상 공정으로 레지스트막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. In the present invention, the step of performing a secondary exposure and development process on the resist film pattern, after the step of forming a resist film pattern by performing a first exposure and development process on the resist film, the primary Re-irradiating an electron beam on the resist film pattern subjected to the exposure and development processes and writing a shape of a pattern to be transferred onto a wafer; And forming a resist film pattern in a developing process of removing a portion of the modified solubility with the developer by irradiating the electron beam.

상기 레지스트막 패턴은 상기 제1 영역에 형성된 레지스트 제1 패턴 및 상기 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역에 형성되면서 상기 제1 영역 상에 중첩하는 레지스트 제2 패턴을 포함하여 형성하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 제1 영역은 메인 셀 영역이고, 상기 제2 영역은 프레임 영역이다. The resist film pattern may be formed to include a resist first pattern formed in the first region and a resist second pattern overlapping the first region while being formed in a second region surrounding the first region. The first area is a main cell area, and the second area is a frame area.

상기 레지스트막 패턴을 제거한 다음, 세정 공정을 진행하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
After removing the resist film pattern, it is preferable to further include the step of performing a cleaning process.

본 발명에 따르면, 포토리소그래피 공정을 감소시켜 두 번의 포토리소그래피 공정을 진행하여 공정 단계가 증가함에 따라 발생할 수 있는 결함 발생 가능성을 감소시킬 수 있다. 또한 포토리소그래피 공정을 감소시킴으로써 세정 공정 또한 감소되어 세정 과정에서 마스크의 선폭, 투과율, 위상 및 반사율을 포함하는 마스크의 특성이 변화하는 것을 감소시킬 수 있다. 아울러 레지스트 물질의 재도포 및 세정 공정을 감소시킴으로써 마스크 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
According to the present invention, it is possible to reduce the photolithography process to proceed two photolithography processes to reduce the possibility of defects that may occur as the process step is increased. In addition, by reducing the photolithography process, the cleaning process is also reduced to reduce the variation of the mask characteristics including the line width, transmittance, phase and reflectance of the mask during the cleaning process. In addition, mask manufacturing yield can be improved by reducing the reapplication and cleaning processes of the resist material.

도 1a 내지 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 위상 반전 마스크의 제조방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다. 1A through 8B are views illustrating a method of manufacturing a phase inversion mask according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 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. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1a 내지 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 위상 반전 마스크의 제조방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.1A through 8B are views illustrating a method of manufacturing a phase inversion mask according to an embodiment of the present invention.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 투광 기판(100) 위에 위상반전막(105), 광차단막(110) 및 레지스트막(115)이 차례로 적층된 블랭크 마스크(blank mask)를 준비한다. 여기서 도 1b는 도 1a를 I-I' 선을 따라 잘라내어 나타내보인 단면도이며, 이하 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. Referring to FIGS. 1A and 1B, a blank mask in which a phase inversion film 105, a light blocking film 110, and a resist film 115 are sequentially stacked on a light transmissive substrate 100 is prepared. FIG. 1B is a cross-sectional view of FIG. 1A taken along line II ′, and a description thereof will be omitted.

투광 기판(100)은 빛을 투과시킬 수 있는 투명한 재질로 이루어지며, 석영(Quartz)을 포함한다. 이 경우 투광 기판(100)은 제1 영역(A) 및 제1 영역(A) 주위를 둘러싸는 제2 영역(B)이 정의된다. 여기서 제1 영역(A)은 웨이퍼 상에 전사하고자 하는 메인 패턴이 배치되는 메인 셀 영역이다. 제2 영역(B)은 메인 패턴을 제외한 나머지 패턴, 예를 들어 정렬 패턴등이 배치되는 프레임 영역이며, 웨이퍼 상에는 전사되지 않는다. 투광 기판(100) 위에 형성된 위상반전막(105)은 수 %의 투과율을 갖는 물질로 이루어지며, 몰리브데늄(Mo)을 함유하는 화합물을 포함한다. 몰리브데늄(Mo)을 함유하는 화합물은 몰리브덴 실리콘 옥시나이트라이드(MoSiON)를 포함하여 형성할 수 있다. 위상반전막(105) 위에 형성된 광차단막(110)은 후속 노광 공정에서 투광 기판(100)으로 투과되는 빛을 선택적으로 차단하기 위한 차광막이다. 이러한 광차단막(110)은 크롬막(Cr)을 포함하여 형성할 수 있다. 그리고 광차단막(110) 위에 형성된 레지스트막(115)은 마스크 패턴이 형성될 영역을 정의 및 식각 마스크 역할을 한다. 레지스트막(115)은 노광 공정에서 에너지가 주입된 부분이 현상 공정시 제거되는 포지티브 타입(positive type)의 레지스트 물질로 형성할 수 있다. The light transmissive substrate 100 is made of a transparent material that can transmit light, and includes quartz. In this case, the light transmissive substrate 100 defines a first area A and a second area B surrounding the first area A. The first region A is a main cell region in which a main pattern to be transferred is disposed on a wafer. The second region B is a frame region in which the remaining patterns except for the main pattern, for example, an alignment pattern, are disposed, and are not transferred onto the wafer. The phase inversion film 105 formed on the light transmissive substrate 100 is made of a material having a transmittance of several percent and includes a compound containing molybdenum (Mo). The compound containing molybdenum (Mo) may be formed including molybdenum silicon oxynitride (MoSiON). The light blocking film 110 formed on the phase inversion film 105 is a light blocking film for selectively blocking light transmitted to the light transmitting substrate 100 in a subsequent exposure process. The light blocking film 110 may include a chromium film Cr. The resist film 115 formed on the light blocking film 110 defines and defines an area where a mask pattern is to be formed and serves as an etching mask. The resist film 115 may be formed of a positive type resist material from which an energy-injected portion of the exposure process is removed during the development process.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 레지스트막(115, 도 1b 참조) 상에 1차 노광 공정을 진행한다. 노광 공정은 전자빔(E-beam)을 이용한 쓰기(writing) 과정으로 이루어진다. 그러면 레지스트막 상에 빛이 조사된 부분(115a)과 빛이 조사되지 않은 부분(115b) 사이에 광화학반응에 따른 용해도 차이가 발생한다. 여기서 빛이 조사된 부분(115a)은 후속 진행할 현상 공정에서 현상액에 의해 제거될 부분이다. 빛이 조사되지 않은 부분(115b)은 이후 마스크막 패턴이 형성될 영역이다. 2A and 2B, a first exposure process is performed on the resist film 115 (see FIG. 1B). The exposure process consists of a writing process using an E-beam. Then, a difference in solubility due to a photochemical reaction occurs between the portion 115a to which the light is irradiated on the resist film and the portion 115b to which the light is not irradiated. The portion 115a to which light is irradiated is a portion to be removed by the developer in a subsequent development process. The portion 115b to which light is not irradiated is a region where a mask layer pattern will be formed later.

계속해서 현상 공정을 진행하면, 레지스트막(115)의 일부, 예를 들어 빛이 조사된 부분(115a)이 현상액에 의해 제거되면서 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 광차단막(110)의 표면 일부를 노출시키는 레지스트막 패턴(117)이 형성된다. 여기서 제1 영역(A)에는 레지스트 제1패턴(117a)이 형성되고, 제1 영역(A) 주위를 둘러싸는 제2 영역(B)에는 레지스트 제2패턴(117b)이 형성된다. 여기서 레지스트 제2패턴(117b)은 제1 영역(A) 상에 중첩하여 형성된다. Subsequently, when the development process is performed, a portion of the resist film 115, for example, a portion 115a to which light is irradiated, is removed by the developer, and as shown in FIGS. 3A and 3B, the light blocking film 110 is formed. A resist film pattern 117 is formed to expose a portion of the surface. Here, a resist first pattern 117a is formed in the first region A, and a resist second pattern 117b is formed in the second region B surrounding the first region A. FIG. In this case, the resist second pattern 117b is formed to overlap the first region A. FIG.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 레지스트막 패턴(117)을 식각 마스크로 광차단막(110)의 노출 부분을 식각하여 위상반전막(105)을 선택적으로 노출시키는 광차단막 패턴(120)을 형성하는 1차 패터닝 공정을 수행한다. 계속해서 위상반전막(105)의 노출 부분을 식각하는 식각 공정을 진행하여 투광 기판(100)의 표면 일부를 노출시키는 위상반전막 패턴(125)을 형성한다. 여기서 제1 영역(A)에는 제1 위상반전막 패턴(125a) 및 제1 광차단막 패턴(120a)이 적층된 구조로 형성되고, 제1 영역(A) 주위의 제2 영역(B)에는 제2 위상반전막 패턴(125b) 및 제2 광차단막 패턴(120b)이 적층된 구조로 형성된다. 4A and 4B, the exposed portion of the light blocking film 110 is etched using the resist film pattern 117 as an etch mask to form the light blocking film pattern 120 for selectively exposing the phase shift film 105. A first patterning process is performed. Subsequently, an etching process of etching the exposed portion of the phase shift film 105 is performed to form a phase shift film pattern 125 that exposes a part of the surface of the light transmissive substrate 100. The first phase inversion film pattern 125a and the first light blocking film pattern 120a are stacked in the first area A, and the second area B around the first area A is formed in the first area A. The second phase inversion film pattern 125b and the second light blocking film pattern 120b are formed in a stacked structure.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 식각 마스크로 이용한 레지스트막 패턴(117, 도 4b 참조) 상에 다시 2차 노광 공정을 진행한다. 2차 노광 공정은 1차 노광 공정과 동일하게 전자빔(E-beam)을 이용한 쓰기(writing) 과정으로 이루어진다. 2차 노광 공정은 레지스트 제2패턴(117b)의 제1 영역(A) 상에 중첩된 부분(a)에도 전자빔을 조사한다. 그러면 레지스트막 패턴(117)에 빛이 조사된 부분(130)과 빛이 조사되지 않은 부분(135) 사이에 광화학반응에 따른 용해도 차이가 발생한다. 여기서 빛이 조사된 부분(130)은 후속 진행할 현상 공정에서 현상액에 의해 제거될 부분이며, 이후 메인 패턴이 형성되는 영역이다. 그리고 빛이 조사되지 않은 부분(135)은 이후 프레임 패턴이 형성될 영역이다. 여기서 1차 패터닝 공정을 수행한 다음 세정 공정을 생략하고 곧이어 2차 노광 공정을 진행한다. 5A and 5B, the second exposure process is performed again on the resist film pattern 117 (see FIG. 4B) used as an etching mask. The secondary exposure process is a writing process using an electron beam (E-beam) similarly to the primary exposure process. In the secondary exposure process, the electron beam is also irradiated to the portion a overlapping the first region A of the resist second pattern 117b. Then, a difference in solubility due to photochemical reaction occurs between the portion 130 irradiated with light and the portion 135 not irradiated with the resist film pattern 117. Herein, the light irradiated portion 130 is a portion to be removed by the developer in a subsequent development process, and is a region where a main pattern is formed. The portion 135 to which light is not irradiated is a region where a frame pattern is to be formed later. Here, the first patterning process is performed, the cleaning process is omitted, and the second exposure process is performed.

계속해서 현상 공정을 진행하면, 레지스트막 패턴(117)에서 빛이 조사된 부분(130)이 현상액에 의해 제거되면서 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 제1 영역(A)의 제1 광차단막 패턴(120a)과 제1 영역(A) 상에 중첩된 부분(a)의 제2 광차단막 패턴(120b)의 일부 표면을 노출시키는 레지스트막 패턴(140)이 형성된다. Subsequently, when the development process is performed, the portion 130 irradiated with light from the resist film pattern 117 is removed by the developer, and as shown in FIGS. 6A and 6B, the first light of the first region A is shown. A resist layer pattern 140 is formed on the blocking layer pattern 120a and the first region A to expose a portion of the surface of the second light blocking layer pattern 120b of the portion a.

종래의 경우, 1차 패터닝 공정을 수행한 다음, 레지스트 물질을 다시 코팅하고, 노광, 현상 및 식각 공정으로 이루어지는 2차 포토리소그래피 과정으로 진행하였다. 그러나 레지스트 물질을 다시 코팅하는 2차 포토리소그래피 과정을 진행하게 되면 공정 단계가 증가하고, 장비간 이동이 증가하면서 결함이 발생할 가능성 또한 높아지는 문제가 있다. 특히 레지스트 물질을 이용하는 과정이 순환됨에 따라 레지스트 잔여물 및 반응 부산물에 의한 이물 발생 가능성이 높다. 또한 포토리소그래피 공정을 두 번 이상 진행함에 따라 세정 공정 또한 이에 수반하여 증가하므로 세정 공정을 진행하는 과정에서 마스크의 선폭(CD), 투과율, 위상 및 반사율을 포함하는 마스크의 특성이 변화될 가능성 또한 높아진다. 이에 대해 본 발명에서는 1차 패터닝 공정에서 사용한 레지스트막 패턴(117, 도 4b 참조) 상에 다시 2차 노광 공정을 진행함으로써 레지스트 물질을 추가 도포하여 유발되는 결함 가능성을 방지할 수 있다. In the conventional case, after performing the first patterning process, the resist material was coated again, and then proceeded to the second photolithography process consisting of an exposure, development, and etching process. However, when the second photolithography process of recoating the resist material is performed, there is a problem that the process step is increased, and the possibility of defects is increased as the movement between devices increases. In particular, as the process of using the resist material is circulated, foreign substances are more likely to be generated by the resist residues and reaction by-products. In addition, as the photolithography process is performed two or more times, the cleaning process also increases with the possibility that the characteristics of the mask including the line width (CD), transmittance, phase and reflectance of the mask may be changed during the cleaning process. . On the other hand, in the present invention, the second exposure process is performed again on the resist film pattern 117 (see FIG. 4B) used in the primary patterning process to prevent the possibility of defects caused by further coating of the resist material.

다음에 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 레지스트막 패턴(140)을 식각 배리어막으로 제1 영역(A) 상에 노출된 제1 광차단막 패턴(120a) 및 제1 영역(A) 상에 중첩된 부분(a)의 제2 광차단막 패턴(120b)의 노출 부분을 식각하여 제1 위상반전막 패턴(125a)을 노출한다. 여기서 제1 영역(A) 상에 중첩된 부분(a)의 제2 광차단막 패턴(120b)이 제거됨에 따라 제2 위상반전막 패턴(125b)의 일부가 노출된다. Next, referring to FIGS. 7A and 7B, the resist film pattern 140 is overlaid on the first light blocking film pattern 120a and the first area A exposed on the first area A as an etch barrier film. The exposed portion of the second light blocking layer pattern 120b of the portion a is etched to expose the first phase inversion layer pattern 125a. Here, as the second light blocking layer pattern 120b of the portion a overlapping the first region A is removed, a part of the second phase inversion layer pattern 125b is exposed.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 레지스트막 패턴(140)을 제거한 다음 세정 공정을 수행한다. 이에 따라 제1 영역(A)에 제1 위상반전막 패턴(125a)이 형성되고, 제1 영역(A)을 둘러싸는 제2 영역(B)에 제2 위상반전막 패턴(125b) 및 제2 광차단막 패턴(120b)이 적층된 구조로 이루어진 위상 반전 마스크 제작이 완료된다. 여기서 위상 반전 마스크는 이후 웨이퍼에 마스크 패턴을 전사하기 위해 광원을 조사할 경우, 광원을 투과시키는 투광 영역(145), 조사된 광원과 위상차가 발생하는 위상반전영역(150) 및 투광 영역(145) 및 위상반전영역(150)을 제외한 나머지 제2 영역(B)에 형성되어 광원을 차단하는 차광 영역(155)을 포함하여 이루어진다. 8A and 8B, the resist film pattern 140 is removed and then a cleaning process is performed. Accordingly, the first phase inversion film pattern 125a is formed in the first area A, and the second phase inversion film pattern 125b and the second area B are formed in the second area B surrounding the first area A. FIG. Fabrication of the phase reversal mask having a structure in which the light blocking film pattern 120b is stacked is completed. Here, the phase reversal mask may include a light transmitting region 145 for transmitting the light source, a phase inversion region 150 and a light transmitting region 145 in which a phase difference is generated when the light source is irradiated to transfer the mask pattern onto the wafer. And a light blocking area 155 formed in the second area B except for the phase inversion area 150 to block the light source.

본 발명에서는, 1차 패터닝 공정에서 사용한 레지스트막 패턴을 2차 패터닝 과정에 다시 적용함으로써 추가 포토리소그래피 공정을 진행하는 경우 유발되는 결함 가능성을 방지할 수 있다. 또한 포토리소그래피 과정을 감소시킴으로써 마스크의 고유 특성이 변화하는 것을 감소시켜 웨이퍼 상에 원하는 형상의 패턴을 구현할 수 있다. 아울러 1차 패터닝 공정에서 사용한 레지스트막 패턴 상에 곧이어 2차 노광 공정을 수행하므로 세정 공정을 감소시킬 수 있어 세정 공정 추가에 따른 결함 발생을 방지할 수 있다.
In the present invention, by applying the resist film pattern used in the primary patterning process again to the secondary patterning process, it is possible to prevent the possibility of defects caused when the additional photolithography process is performed. In addition, by reducing the photolithography process, it is possible to reduce the variation of the inherent characteristics of the mask to implement the desired shape pattern on the wafer. In addition, since the secondary exposure process is performed immediately on the resist film pattern used in the primary patterning process, the cleaning process can be reduced, thereby preventing the occurrence of defects due to the addition of the cleaning process.

100: 투광 기판 105: 위상반전막
110: 광차단막 115: 레지스트막100: transparent substrate 105: phase inversion film
110: light blocking film 115: resist film

Claims (5)

제1 영역 및 제2 영역이 정의된 투광 기판 상에 위상반전막, 광차단막 및 레지스트막을 형성하는 단계;
상기 레지스트막 상에 1차 노광 및 현상 공정으로 상기 제1 영역의 광차단막 표면 일부를 노출시키는 레지스트막 패턴을 형성하는 단계;
상기 레지스트막 패턴을 마스크로 노출 부분을 식각하여 위상반전막 패턴 및 광차단막 패턴을 형성하는 단계;
상기 레지스트막 패턴 상에 2차 노광 및 현상 공정을 진행하여 상기 제1 영역의 광차단막 패턴 및 제2 영역에서 광차단막 패턴의 표면 일부를 노출시키는 단계;
상기 레지스트막 패턴을 마스크로 노출 부분을 식각하여 상기 제1 영역의 위상반전막 패턴을 노출시키는 단계; 및
상기 레지스트막 패턴을 제거하여 투광 기판으로 정의된 투광 영역, 위상반전막 패턴으로 정의된 위상반전영역 및 광차단막 패턴으로 덮여있는 차광 영역을 정의하는 위상 반전 마스크의 제조방법.Forming a phase shifting film, a light blocking film, and a resist film on the light-transmitting substrate on which the first region and the second region are defined;
Forming a resist film pattern on the resist film to expose a portion of the surface of the light blocking film of the first region by a first exposure and development process;
Etching the exposed portion using the resist film pattern as a mask to form a phase shift film pattern and a light blocking film pattern;
Performing a second exposure and development process on the resist film pattern to expose a portion of the surface of the light blocking film pattern in the first region and the light blocking film pattern in the second region;
Etching the exposed portion using the resist film pattern as a mask to expose the phase shift pattern of the first region; And
Removing the resist film pattern to define a light transmissive area defined as a light transmissive substrate, a phase inversion area defined as a phase inversion film pattern, and a light shielding area covered with a light blocking film pattern. 제1항에 있어서, 상기 레지스트막 패턴 상에 2차 노광 및 현상 공정을 진행하는 단계는,
상기 레지스트막 상에 1차 노광 및 현상 공정을 진행하여 레지스트막 패턴을 형성하는 단계 이후에,
상기 1차 노광 및 현상 공정이 진행된 상기 레지스트막 패턴에 전자빔을 재조사하여 웨이퍼 상에 전사하고자 하는 패턴의 형상을 기입하는 단계; 및
상기 전자빔이 재조사되어 용해도가 변성된 부분을 현상액으로 제거하는 현상 공정으로 레지스트막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 위상 반전 마스크의 제조방법.The method of claim 1, wherein the second exposure and development process are performed on the resist film pattern.
After forming a resist film pattern by performing a first exposure and development process on the resist film,
Re-irradiating an electron beam on the resist film pattern subjected to the first exposure and development process and writing a shape of a pattern to be transferred onto a wafer; And
And forming a resist film pattern in a developing step of removing a portion of the modified solubility with the developer by irradiating the electron beam. 제1항에 있어서,
상기 레지스트막 패턴은 상기 제1 영역에 형성된 레지스트 제1 패턴 및 상기 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역에 형성되면서 상기 제1 영역 상에 중첩하는 레지스트 제2 패턴을 포함하여 형성하는 위상 반전 마스크의 제조방법.The method of claim 1,
The resist film pattern may include a resist first pattern formed in the first region and a second pattern of resist formed on a second region surrounding the first region and overlapping the first region. Manufacturing method. 제1항에 있어서,
상기 제1 영역은 메인 셀 영역이고, 상기 제2 영역은 프레임 영역인 위상 반전 마스크의 제조방법.The method of claim 1,
And the first region is a main cell region and the second region is a frame region. 제1항에 있어서,
상기 레지스트막 패턴을 제거한 다음, 세정 공정을 진행하는 단계를 더 포함하는 위상 반전 마스크의 제조방법.The method of claim 1,
Removing the resist film pattern, and then performing a cleaning process.
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