KR20190132151A - 블랭크 위상반전 포토마스크 및 이를 이용한 위상반전 포토마스크와 그 제조방법 - Google Patents

블랭크 위상반전 포토마스크 및 이를 이용한 위상반전 포토마스크와 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

블랭크 위상반전 포토마스크는, 투광기판과, 투광기판 위에 배치되는 위상반전층과, 위상반전층 위에 배치되는 광차단층과, 광차단층 위에 배치되는 레지스트층을 포함한다. 위상반전층은, 60% 내지 90%의 광투과율을 갖고, 위상반전층을 투과하는 광이 투광기판을 투과하는 광과 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 구성된다.

Description

블랭크 위상반전 포토마스크 및 이를 이용한 위상반전 포토마스크와 그 제조방법{Blank phase shift photomask, phase shift photomask using the blank phase shift photomask, and method of fabricating the phase shift photomask using the blank phase shift photomask}
본 개시의 여러 실시예들은, 포토마스크에 관한 것으로서, 특히 블랭크 위상반전 포토마스크 및 이를 이용한 위상반전 포토마스크와 그 제조방법에 관한 것이다.
고속 동작과 저소비 전력화 등을 위하여, 대규모 집적 회로의 고집적화가 진행되고 있다. 그것에 수반하여, 회로를 구성하는 배선 패턴, 셀을 구성하는 층간 배선을 위한 컨택홀 패턴 등과 같은 회로 패턴의 미세화를 위해, 고도의 반도체 미세 가공 기술이 중요하게 대두되고 있다. 고도의 미세 가공은, 포토마스크를 사용하는 포토리소그라피 기술에 의해 행해진다. 포토마스크는, 노광 장치나 레지스트 재료와 함께, 미세화를 위한 중요한 기술이 되고 있다.
포토마스크는, 크게 광을 투과시키는 부분과 차광하는 부분으로 패턴을 구성하는 바이너리(binary) 포토마스크와, 광을 투과시키는 부분과 반투과시키는 부분으로 패턴을 구성하는 하프톤 위상반전 포토마스크(halftone phase shift photomask)로 구분할 수 있다. 일반적으로 하프톤 위상반전 포토마스크는, 투광기판 위에 입사되는 광의 일부만을 투과시키는 위상반전층패턴이 배치되는 구조로 구성될 수 있다. 이와 같은 하프톤 위상반전 포토마스크는, 투광기판을 투과하는 노광광과 위상반전층패턴을 구과하는 노광광의 위상이 반전되도록 설계된다.
본 출원이 해결하고자 하는 과제는, 노광공정시 콘트라스트(contrast)를 증대시킬 수 있도록 구성되는 블랭크 위상반전 포토마스크를 제공하는 것이다.
본 출원이 해결하고자 하는 과제는, 위와 같은 블랭크 위상반전 포토마스크를 이용한 위상반전 포토마스크를 제공하는 것이다.
본 출원이 해결하고자 하는 과제는, 위와 같은 블랭크 하프톤 포토마스크를 이용하여 위상반전 포토마스크를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 일 예에 따른 블랭크 위상반전 포토마스크는, 투광기판과, 투광기판 위에 배치되는 위상반전층과, 위상반전층 위에 배치되는 광차단층과, 광차단층 위에 배치되는 레지스트층을 포함한다. 위상반전층은, 60% 내지 90%의 광투과율을 갖고, 위상반전층을 투과하는 광이 투광기판을 투과하는 광과 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 구성된다.
본 출원의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크는, 투광기판, 및 투광기판 위에 배치되는 위상반전층패턴을 포함한다. 위상반전층패턴은, 60% 내지 90%의 광투과율을 갖고, 위상반전층을 투과하는 광이 투광기판을 투과하는 광과 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 구성된다.
본 출원의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크의 제조방법에 따르면, 투광기판 위에 위상반전층, 광차단층, 및 레지스트층이 순차적으로 배치되는 블랭크 위상반전 포토마스크를 준비한다. 위상반전층은, 60% 내지 90%의 광투과율을 갖고, 위상반전층을 투과하는 광이 투광기판을 투과하는 광과 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 구성된다. 레지스트층을 패터닝하여 광차단층의 일부 표면을 노출시키는 개구부를 갖는 레지스트층패턴을 형성한다. 레지스트층패턴의 개구부에 의해 노출되는 광차단층의 노출부분을 제거하여 위상반전층의 일부 표면을 노출시키는 광차단층패턴을 형성한다. 레지스트층패턴을 제거한다. 그리고 광차단층패턴에 의해 노출되는 위상반전층의 노출부분을 제거하는 식각공정을 수행하여 투광기판의 일부 표면을 노출시키는 위상반전층패턴을 형성한다. 식각공정은, 펄스 방식으로 교류 전원이 온/오프되도록 하는 펄스 파워 인가 방법을 사용하여 수행한다.
여러 실시예들에 따르면, 위상반전 포토마스크와 투광기판의 경계 부분에서의 광의 경사도를 증가시킴으로써, 노광 공정시에 컨트라스트(contrast)가 증가되도록 할 수 있다는 이점이 제공된다.
도 1은 본 개시의 일 예에 따른 블랭크 위상반전 포토마스크를 나타내 보인 단면도이다.
도 2는 본 개시의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크를 나타내 보인 평면도이다.
도 3은 도 2의 선 I-I'를 따라 절단하여 나타내 보인 위상반전 포토마스크의 단면도이다.
도 4는 본 개시의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크의 투과율의 변화에 대한 정규화 이미지 로그 기울기(Normalized Image Log Slope)의 변화를 나타내 보인 그래프이다.
도 5는 본 개시의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크의 위상차의 변화에 대한 정규화 이미지 로그 기울기(Normalized Image Log Slope)의 변화를 나타내 보인 그래프이다.
도 6은 본 개시의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크에서 투광기판의 노출부분과 위상반전층패턴의 경계 부분에서의 광 세기의 기울기를 위상반전층패턴의 투과율에 따라 비교하여 나타내 보인 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크를 이용하여 웨이퍼상에 형성된 포토레지스트패턴의 프로파일과 기존의 위상반전 포토마스크를 이용하여 웨이퍼상에 형성된 포토레지스트패턴의 프로파일을 비교하여 나타내 보인 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본 개시의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크의 제조방법을 설명하기 위해 나타내 보인 단면도들이다.
본 출원의 예의 기재에서 "제1" 및 "제2"와 같은 기재는 부재를 구분하기 위한 것이며, 부재 자체를 한정하거나 특정한 순서를 의미하는 것으로 사용된 것은 아니다. 또한, 어느 부재의 "상"에 위치하거나 "상부", "하부", 또는 "측면"에 위치한다는 기재는 상대적인 위치 관계를 의미하는 것이지 그 부재에 직접 접촉하거나 또는 사이 계면에 다른 부재가 더 도입되는 특정한 경우를 한정하는 것은 아니다. 또한, 어느 한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어 있다"거나 "접속되어 있다"의 기재는, 다른 구성 요소에 전기적 또는 기계적으로 직접 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수 있으며, 또는, 중간에 다른 별도의 구성 요소들이 개재되어 연결 관계 또는 접속 관계를 구성할 수도 있다.
도 1은 본 개시의 일 예에 따른 블랭크 위상반전 포토마스크를 나타내 보인 단면도이다. 도 1을 참조하면, 블랭크 위상반전 포토마스크(100)는, 투광기판(110) 위에 배치되는 위상반전층(120)과, 위상반전층(120) 위에 배치되는 광차단층(130)과, 그리고 광차단층(130) 위에 배치되는 레지스트층(140)을 포함한다. 일 예에서 투광기판(110)은, 투광성 재질, 예컨대 쿼츠(quartz), 글라스(glass), 실리콘(Si), 실리콘나이트라이드(silicon nitride), 또는 옥시나이트라이드(oxynitride)를 포함하는 물질로 구성될 수 있다. 일 예에서 광차단층(130)은 크롬(Cr)층을 포함할 수 있다. 광차단층(130)은 대략 50 내지 70nm의 두께를 가질 수 있다. 일 예에서 레지스트층(140)은 대략 160 내지 170nm의 두께를 가질 수 있다.
위상반전층(120)은, 투과하는 광의 위상을 변환시키는 물질층으로 구성될 수 있다. 일 예에서 위상반전층(120)은, 60% 내지 90%의 광투과율과, 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 구성된다. 여기서 위상차는, 투광기판(110)을 수직으로 투과하는 광과 위상반전층(120)을 수직으로 투과하는 광 사이의 위상차를 의미한다. 일 예에서 위상반전층(120)은, 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층으로 구성될 수 있다. 이 경우 위상반전층(120)이 60% 내지 90%의 광투과율 및 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 하기 위해, 실리콘(Si), 옥시전(O), 및 나이트로전(N)의 조성비와, 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층의 두께를 적절하게 조정할 수 있다. 일 예에서 실리콘(Si), 옥시전(O), 및 나이트로전(N)의 조성비는 대략 1:0.2:1.2이고, 이 경우 위상반전층(120)은 대략 112 내지 156nm의 두께를 갖는다. 다른 예에서 실리콘(Si), 옥시전(O), 및 나이트로전(N)의 조성비는, 대략 1:08:0.8이고, 이 경우 위상반전층(120)은 대략 140 내지 193nm의 두께를 갖는다. 어느 경우이던지, 위상반전층(120)은, 2.08 내지 3.00의 정규화 이미지 로그 기울기(Normalized Image Log Slope; 이하 NILS)를 갖도록 구성된다. NILS는 패턴 가장자리에서의 위치에 따른 광의 세기의 변화 정도를 나타낸다. NILS는 패턴 가장자리에서의 광의 세기의 로그 기울기 값에 목표 선폭을 곱하여 정규화함으로써 산출될 수 있다. 따라서 NILS가 크면 패턴 가장자리에서 해상도가 증가되는 것을 의미할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)를 나타내 보인 평면도이다. 그리고 도 3은 도 2의 선 I-I'를 따라 절단하여 나타내 보인 위상반전 포토마스크(200)의 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)는, 패턴전사영역(201) 및 프레임영역(202)을 포함한다. 프레임영역(202)은 패턴전사영역(201)을 둘러싸도록 배치된다. 패턴전사영역(201) 내에는 복수개의 전사패턴들이 배치된다. 프레임영역(202) 내에는 광차단층패턴이 배치된다. 패턴전사영역(201) 내에서 위상반전 포토마스크(200)는 투광기판(110) 위에 배치되는 복수개의 위상반전층패턴들(220)을 포함한다. 위상반전층패턴들(220) 각각은 전사패턴으로 기능할 수 있다. 전사패턴은, 포토리소그라피 공정에 의해 웨이퍼상의 포토레지스트층에 전사되는 패턴으로 정의할 수 있다. 프레임영역(202) 내에서 위상반전 포토마스크(200)는 투광기판(110) 위에서 순차적으로 배치되는 위상반전층패턴(220) 및 광차단층패턴(230)을 포함한다.
일 예에서 투광기판(110)은, 투광성 재질, 예컨대 쿼츠(quartz), 글라스(glass), 실리콘(Si), 실리콘나이트라이드(silicon nitride), 또는 옥시나이트라이드(oxynitride)를 포함하는 물질로 구성될 수 있다. 위상반전층(120)은, 투과하는 광의 위상을 변환시키는 물질층으로 구성될 수 있다. 일 예에서 위상반전층패턴(220)은, 60% 내지 90%의 광투과율과, 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 구성된다. 여기서 위상차는, 투광기판(110)을 수직으로 투과하는 광과 위상반전층패턴(220)을 수직으로 투과하는 광 사이의 위상차를 의미한다. 일 예에서 위상반전층패턴(220)은, 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층으로 구성될 수 있다. 이 경우 위상반전층패턴(220)이 60% 내지 90%의 광투과율 및 200도 내지 250도의 위상차를 갖도록 하기 위해, 실리콘(Si), 옥시전(O), 및 나이트로전(N)의 조성비와, 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층의 두께를 적절하게 조정할 수 있다. 일 예에서 실리콘(Si), 옥시전(O), 및 나이트로전(N)의 조성비는 대략 1:0.2:1.2이고, 이 경우 위상반전층패턴(220)은 대략 112 내지 156nm의 두께를 갖는다. 다른 예에서 실리콘(Si), 옥시전(O), 및 나이트로전(N)의 조성비는, 대략 1:08:0.8이고, 이 경우 위상반전층패턴(220)은 대략 140 내지 193nm의 두께를 갖는다. 어느 경우이던지, 위상반전층패턴(220)은, 2.08 내지 3.00의 NILS를 갖도록 구성된다. 일 예에서 광차단층패턴(230)은 크롬(Cr)층을 포함할 수 있다. 광차단층패턴(230)은 대략 50 내지 70nm의 두께를 가질 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)의 위상반전층패턴(220)이 갖는 광투과율의 변화에 대한 정규화 이미지 로그 기울기(NILS)의 변화를 나타내 보인 그래프이다. 도 4를 참조하면, 본 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)의 위상반전층패턴(220)은 대략 60% 내지 90%의 광투과율을 갖도록 구성된다. 이에 따라 도면에서 점선 박스(401)로 나타낸 바와 같이, 위상반전층패턴(220)이 60%의 광투과율을 갖는 경우 NILS는 대략 2.8을 나타내며, 위상반전층패턴(220)이 갖는 광투과율이 증가할 수록 NILS 또한 완만하게 증가한다. 위상반전층패턴(220)이 90%의 광투과율을 갖는 경우 NILS는 대략 3.0에 근접한다. 위상반전층패턴(220)이 90% 이상의 광투과율을 갖는 경우, 더 이상 NILS는 증가하지 않고 포화 상태를 유지한다. 따라서 본 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)의 경우 2.8 내지 3.0의 NILS를 나타내며, 이에 따라 투광기판(110)과 위상반전층패턴(220)의 경계 부분에서 광세기의 기울기가 가장 가파른 상태가 된다.
도 5는 본 개시의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)의 위상차의 변화에 대한 정규화 이미지 로그 기울기(NILS)의 변화를 나타내 보인 그래프이다. 도 5를 참조하면, 본 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)의 위상반전층패턴(220)은 대략 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 구성된다. 즉 위상반전 포토마스크(200)의 투광기판(110)을 수직으로 투과하는 광과 위상반전층패턴(220)을 수직으로 투과하는 광은 180도 내지 250도의 위상차를 갖는다. 이에 따라 도면에서 점선 박스(501)로 나타낸 바와 같이, 위상반전층패턴(220)이 대략 220도의 위상차를 갖는 경우 NILS는 대략 3.0에 가까운 최대치를 나타낸다. 그리고 대략 180도 내지 250도의 위상차에서 상대적으로 높은 NILS를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)에서 투광기판(110)의 노출부분과 위상반전층패턴(220)의 경계 부분에서의 광 세기의 기울기를 위상반전층패턴(220)의 투과율에 따라 비교하여 나타내 보인 도면이다. 도 6에서 도 2와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다. 도면에서 참조부호 "303"은 본 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)의 위상반전층패턴(220)이 대략 80%의 광투과율을 갖는 경우를 나타낸다. 그리고 참조부호 "301"은 위상반전층패턴의 광투과율이 대략 6%인 경우를 나타내고, 참조부호 "302"는 위상반전층패턴의 광투과율이 대략 18%인 경우를 나타내며, 위상반전층패턴의 광투과율이 대략 6%인 경우의 NILS(NILS1)보다는 위상반전층패턴의 광투과율이 대략 18%인 경우의 NILS(NILS2)가 상대적으로 더 큰 값을 나타내며, 이는 기울기가 상대적으로 크다는 것을 의미한다. 본 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)의 경우와 같이 위상반전층패턴(220)이 대략 80%의 광투과율을 갖는 경우의 NILS(NILS3)는 위 두 경우보다 더 큰 값을 나타내며, 이는 투광기판(110)의 노출부분과 위상반전층패턴(220)의 경계 부분에서의 광 세기의 기울기가 더 크다는 것을 의미한다.
도 7은 본 개시의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)를 이용하여 웨이퍼상에 형성된 포토레지스트패턴(810)의 프로파일과 기존의 위상반전 포토마스크(700)를 이용하여 웨이퍼상에 형성된 포토레지스트패턴(710)의 프로파일을 비교하여 나타내 보인 도면이다. 도 7을 참조하면, 본 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)의 위상반전층패턴(220)이 대략 60% 내지 90%의 광투과율 및 대략 180도 내지 250도의 위상차를 가지므로, 포토리소그라피 공정을 수행하는 과정에서 웨이퍼상에 분포되는 전계는 위상반전층패턴(220)을 투과하여 대략 180도 내지 250도의 위상차를 나타내는 전계가 상대적으로 더 크다. 반면에 대략 6%의 광투과율 및 180도의 위상차를 갖는 위상반전층패턴(720)이 투광기판(710) 위에 배치되는 일반적인 위상반전 포토마스크(700)의 경우, 위상반전층패턴(720)을 투과하여 대략 180도의 위상차를 나타내는 전계가 상대적으로 더 작다. 이에 따라 웨이퍼상의 광의 세기에 있어서, 일반적인 위상반전 포토마스크(700)의 투광기판(710)과 위상반전층패턴(720)의 경계 부분에서의 기울기보다 본 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)의 투광기판(110)과 위상반전층패턴(220)의 경계 부분에서의 기울기가 상대적으로 더 크다. 따라서 일반적인 위상반전 포토마스크(700)를 이용하여 노광한 경우 웨이퍼상의 포토레지스트(PR) 패턴(810)의 측벽은 경사진 프로파일을 갖는 반면에, 본 예에 따른 위상반전 포토마스크(200)를 이용하여 노광한 경우 웨이퍼상의 포토레지스트(PR) 패턴(820)의 측벽은 상대적으로 수직한 프로파일을 갖는다.
도 8 내지 도 10은 본 개시의 일 예에 따른 위상반전 포토마스크의 제조방법을 설명하기 위해 나타내 보인 단면도들이다. 먼저 도 1에 나타낸 바와 같이, 투광기판(110) 위에 위상반전층(120), 광차단층(130), 및 레지스트층(140)이 순차적으로 배치되는 블랭크 위상반전 포토마스크(100)를 준비한다. 일 예에서 투광기판(110)은, 투광성 재질, 예컨대 쿼츠(quartz), 글라스(glass), 실리콘(Si), 실리콘나이트라이드(silicon nitride), 또는 옥시나이트라이드(oxynitride)를 포함하는 물질로 구성될 수 있다. 일 예에서 광차단층(130)은 크롬(Cr)층을 포함할 수 있다. 광차단층(130)은 대략 50 내지 70nm의 두께를 가질 수 있다. 일 예에서 레지스트층(140)은 대략 160 내지 170nm의 두께를 가질 수 있다.
위상반전층(120)은, 투과하는 광의 위상을 변환시키는 물질층으로 구성될 수 있다. 일 예에서 위상반전층(120)은, 60% 내지 90%의 광투과율과, 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 구성된다. 여기서 위상차는, 투광기판(110)을 수직으로 투과하는 광과 위상반전층(120)을 수직으로 투과하는 광 사이의 위상차를 의미한다. 일 예에서 위상반전층(120)은, 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층으로 구성될 수 있다. 이 경우 위상반전층(120)이 60% 내지 90%의 광투과율 및 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 하기 위해, 실리콘(Si), 옥시전(O), 및 나이트로전(N)의 조성비와, 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층의 두께를 적절하게 조정할 수 있다. 일 예에서 실리콘(Si), 옥시전(O), 및 나이트로전(N)의 조성비는 대략 1:0.2:1.2이고, 이 경우 위상반전층(120)은 대략 112 내지 156nm의 두께를 갖는다. 다른 예에서 실리콘(Si), 옥시전(O), 및 나이트로전(N)의 조성비는, 대략 1:08:0.8이고, 이 경우 위상반전층(120)은 대략 140 내지 193nm의 두께를 갖는다. 어느 경우이던지, 위상반전층(120)은, 2.08 내지 3.00의 정규화 이미지 로그 기울기(NILS)를 갖도록 구성된다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 레지스트층(도 1의 140)을 패터닝하여 광차단층(130)의 일부 표면을 노출시키는 개구부(242)를 갖는 레지스트층패턴(240)을 형성한다. 레지스트층패턴(240)이 갖는 개구부(242)는 패턴전사영역(201) 내에만 배치되며, 프레임영역(202)에서는 레지스트층패턴(240)이 광차단층(130)을 모두 덮는다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 레지스트층패턴(도 8의 240)의 개구부(242)에 의해 노출되는 광차단층(도 8의 130)의 노출부분을 제거하여 광차단층패턴(230)을 형성한다. 광차단층패턴(230)은 위상반전층(120)의 일부 표면을 노출시키는 개구부(232)를 갖는다. 광차단층패턴(230)을 형성한 후에는 레지스트층패턴(도 8의 240)을 제거한다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 광차단층패턴(230)에 의해 노출되는 위상반전층(도 9의 120)의 노출부분을 제거하는 식각공정을 수행하여 위상반전층패턴(220)을 형성한다. 위상반전층패턴(220)은 투광기판(110)의 일부 표면을 노출시키는개구부(222)를 갖는다. 위상반전층패턴(220) 형성을 위한 식각공정을 진행하기 위해, 먼저 건식 식각장비 내에 도 9에 나타낸 구조물을 로딩한다. 그리고 건식 식각장비의 소스에 교류 전원을 인가하여 위상반전층(도 9의 120)의 노출 부분이 제거되도록 하는 식각 공정을 수행한다. 이때 교류 전원의 인가는 펄스 방식으로 교류 전원이 온/오프되도록 하는 펄스 파워 인가 방법을 사용하여 수행할 수 있다. 본 예에 따른 위상반전 포토마스크의 제조방법에 있어서, 위상반전층(도 9의 110)이 60% 내지 90%의 광투과율 및 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 구성되므로, 교류 전원을 연속적으로 인가하는 일반적인 연속 파워 인가 방식을 사용할 경우 위상반전층패턴(220)에 인접한 투광기판(110)에 트랜치가 형성될 수 있다. 따라서 본 예에서는 이와 같이 원하지 않는 트랜치 형성을 방지하기 위해 교류 전원을 일정 주기로 온 시키는 펄스 파워 인가 방식을 사용한다.
위상반전층패턴(220)을 형성한 후에는, 패턴전사영역(201)을 모두 노출시키면서 프레임영역(202)을 덮는 레지스트패턴(250)을 형성한다. 레지스트패턴(250)을 식각마스크로 한 식각 공정을 수행하여 패턴전사영역(201) 내의 광차단층패턴(230)을 제거한다. 이에 따라 패턴전사영역(201) 내에서는 위상반전층패턴(220)이 노출된다. 다음에 레지스트패턴(250)을 제거하면 도 2에 나타낸 위상반전 포토마스크(200)가 만들어진다.
상술한 바와 같이 본 출원의 실시 형태들을 도면들을 예시하며 설명하지만, 이는 본 출원에서 제시하고자 하는 바를 설명하기 위한 것이며, 세밀하게 제시된 형상으로 본 출원에서 제시하고자 하는 바를 한정하고자 한 것은 아니다.
100...블랭크 위상반전 포토마스크 110...투광기판
120...위상반전층 130...광차단층
140...레지스트층 201...패턴전사영역
202...프레임영역 200...위상반전 포토마스크
220...위상반전층패턴 230...광차단층패턴
240...레지스트층패턴

Claims (23)

  1. 투광기판;
    상기 투광기판 위에 배치되는 위상반전층;
    상기 위상반전층 위에 배치되는 광차단층; 및
    상기 광차단층 위에 배치되는 레지스트층을 포함하되,
    상기 위상반전층은, 60% 내지 90%의 광투과율을 갖고, 상기 위상반전층을 투과하는 광이 상기 투광기판을 투과하는 광과 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 구성되는 블랭크 위상반전 포토마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위상반전층은 실리콘옥사이드나이트라이드(SiON)층을 포함하는 블랭크 위상반전 포토마스크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층은, 1:02:1.2의 실리콘(Si):옥시전(O):나이트라이드(N) 조성비를 갖는 블랭크 위상반전 포토마스크.
  4. 제3항에 잇어서,
    상기 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층은 112 내지 156nm의 두께를 갖는 블랭크 위상반전 포토마스크.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층은, 1:08:0.8의 실리콘(Si):옥시전(O):나이트라이드(N) 조성비를 갖는 블랭크 위상반전 포토마스크.
  6. 제5항에 잇어서,
    상기 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층은 140 내지 193nm의 두께를 갖는 블랭크 위상반전 포토마스크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 위상반전층은, 2.08 내지 3.00의 NILS(Normalized Image Log Slope)를 갖도록 구성되는 블랭크 위상반전 포토마스크.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 위상반전층이 갖는 60% 내지 90%의 광투과율 및 180도 내지 250도의 위상차는, 상기 위상반전층의 표면에 대해 수직하게 입사하는 광에 대한 광투과율 및 위상차인 블랭크 위상반전 포토마스크.
  9. 투광기판; 및
    상기 투광기판 위에 배치되는 위상반전층패턴을 포함하되,
    상기 위상반전층패턴은, 60% 내지 90%의 광투과율을 갖고, 상기 위상반전층을 투과하는 광이 상기 투광기판을 투과하는 광과 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 구성되는 위상반전 포토마스크.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 위상반전층패턴은 실리콘옥사이드나이트라이드(SiON)층을 포함하는 위상반전 포토마스크.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층은, 1:02:1.2의 실리콘(Si):옥시전(O):나이트라이드(N) 조성비를 갖는 위상반전 포토마스크.
  12. 제11항에 잇어서,
    상기 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층은 112 내지 156nm의 두께를 갖는 위상반전 포토마스크.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층은, 1:08:0.8의 실리콘(Si):옥시전(O):나이트라이드(N) 조성비를 갖는 위상반전 포토마스크.
  14. 제13항에 잇어서,
    상기 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층은 140 내지 193nm의 두께를 갖는 위상반전 포토마스크.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 위상반전층패턴은, 2.08 내지 3.00의 NILS(Normalized Image Log Slope)를 갖도록 구성되는 위상반전 포토마스크.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 위상반전층패턴이 갖는 60% 내지 90%의 광투과율 및 180도 내지 250도의 위상차는, 상기 위상반전층패턴의 표면에 대해 수직하게 입사하는 광에 대한 광투과율 및 위상차인 블랭크 위상반전 포토마스크.
  17. 투광기판 위에 위상반전층, 광차단층, 및 레지스트층이 순차적으로 배치되되, 상기 위상반전층은, 60% 내지 90%의 광투과율을 갖고, 상기 위상반전층을 투과하는 광이 상기 투광기판을 투과하는 광과 180도 내지 250도의 위상차를 갖도록 구성되는 블랭크 위상반전 포토마스크를 준비하는 단계;
    상기 레지스트층을 패터닝하여 상기 광차단층의 일부 표면을 노출시키는 개구부를 갖는 레지스트층패턴을 형성하는 단계;
    상기 레지스트층패턴의 개구부에 의해 노출되는 광차단층의 노출부분을 제거하여 상기 위상반전층의 일부 표면을 노출시키는 광차단층패턴을 형성하는 단계;
    상기 레지스트층패턴을 제거하는 단계; 및
    상기 광차단층패턴에 의해 노출되는 위상반전층의 노출부분을 제거하는 식각공정을 수행하여 상기 투광기판의 일부 표면을 노출시키는 위상반전층패턴을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 식각공정은, 펄스 방식으로 교류 전원이 온/오프되도록 하는 펄스 파워 인가 방법을 사용하여 수행하는 위상반전 포토마스크의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 위상반전층은 실리콘옥사이드나이트라이드(SiON)층을 포함하는 위상반전 포토마스크의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층은, 1:02:1.2의 실리콘(Si):옥시전(O):나이트라이드(N) 조성비를 갖는 위상반전 포토마스크의 제조방법.
  20. 제19항에 잇어서,
    상기 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층은 112 내지 156nm의 두께를 갖는 위상반전 포토마스크의 제조방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층은, 1:08:0.8의 실리콘(Si):옥시전(O):나이트라이드(N) 조성비를 갖는 위상반전 포토마스크의 제조방법.
  22. 제21항에 잇어서,
    상기 실리콘옥시나이트라이드(SiON)층은 140 내지 193nm의 두께를 갖는 위상반전 포토마스크의 제조방법.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 위상반전층은, 2.08 내지 3.00의 NILS(Normalized Image Log Slope)를 갖도록 구성되는 위상반전 포토마스크의 제조방법.
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