KR970004479B1 - 위상반전마스크 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

요약없음.

Description

위상반전마스크 및 그 제조방법

제1도 내지 제6도는 본 발명에 의한 위상반전마스크 제조공정을 도시한 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 석영기판,3 : 제1크롬패턴,

5 : 감광막,9 : 감광막패턴,

11 : 홈,13 : 패턴의 경계부,

15 : 제2크롬패턴

본 발명은 위상반전마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로, 석영기판의 상부에서 크롬패턴 및 감광막을 도포하고 하부에 노광하여 크롬패턴의 상부에 위상반전층패턴을 형성한 다음, 상기 감광막패턴을 마스크로 하여 석영기판을 180도의 위상반전이 일어날 수 있는 두께로 식각하고 크롬패턴을 습식식각하여 패턴의 경계부를 형성한 다음, 감광막패턴을 제거하여 위상반전마스크를 형성하는 기술이다.

라소그래피 기술은 특정한 광원을 이용하여 감광막에 노광시키는 기술로서, 사용되는 광은 파장이 436nm인지-라인(G-line)과 365nm인 아이-라인(I-line)을 일반적으로 사용하고 있으며 최근에는 해상력이 향상된 248nm 이하인 디유브이(Duv : deep ultra violet, 이하에서 Duv라 함) 영역의 파장을 사용하고 있다. 상기 G-line과 I-line 은 수은 램프에서 파장을 선택하여 사용하며, 상기 Duv 이하의 파장은 레이저를 이용하여 사용된다. 특히 레이저를 사용할 경우에 사용되는 마스크 재질 및 투광율에 따라 공정효과가 크게 달라지며 위상반전마스크 경우도 마찬가지이다. 종래에는 석영기판 상부에 크롬패턴을 형성한 마스크를 사용하였는데, 집적도가 높아짐에 따라 크롬패턴이 형성된 마스크를 사용할 경우, 투과되는 광은 인접한 패턴간에 서로 동위상이기 때문에 패턴의 경계부에서 빛의 회절 및 간섭이 심해져서 패턴이 분리되지 않으므로 해상도가 저하되는 문제가 발생한다. 그로인하여 미세패턴을 디파인(define)하기 위하여 위상반전을 이용한 위상반전마스크를 제조하게 되었다. 어떠한 위상반전 마스크의 경우, 마스크상에 도포되는 위상반전물질의 특성에 따라 Duv 영역에서는 투과율이 급격히 저하되어 효과가 떨어진다. 상기 패턴의 경계부는 석영기판의 상부에 형성된 크롬패턴과 근접한 홈과의 경계부분을 말한다. 한편, 광 리소그래피에서 단파장으로 가므로써 해상역은 좋아지나 투과율이 떨어지는 단점이 있다. 246nm의 파장을 이용하는 KrF 레이저의 경우은 삼하지 않으나 195nm의 ArF 레이저는 투과율이 낮아 새로운 석영기판을 필요로 한다. 그리고, 위상반전마스크의 경우, 산화막계열의 위상반전물질을 사용하면 단파장으로 갈수록 투과율이 떨어져 석영기판과 같은 재질의 위상반전물질을 필요로 한다.

그래서, 최근에는 Duv 영역에 맞는 합성석영기판 마스크가 개발되고 있으며 위상반전 마스크의 제작도 위상반전물질 대신에 석영기판을 이용하는 것이 필요하다.

따라서, 또 발명에서는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 석영기판의 상부에 형성된 크롬패턴의 상부에만 감광막패턴을 형성한 다음, 상기 형성된 감광막패턴을 마스크로하여 180도의 위상반전이 일어나는 두께를 남기고 석영기판을 식각하고, 크롬패턴의 끝부분을 습식식각하여 패턴의 경계부를 형성한 다음, 감광막패턴을 제거하고 건식식각으로 크롬패턴의 크기를 조절한 위상반전마스크 및 그 제조방법을 그 목적으로 한다.

이상의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 석영기판의 상부에 제1크롬패턴을 형성한 다음, 상부에 감광막을 도포하고, 상기 석영기판의 하부에서 제1크롬패턴을 마스크로하여 노광하고, 현상공정으로 상부에 감광막 패턴을 형성한 다음, 상기 감광막패턴을 마스크로 이용하여 형성한 홈을 갖는 석영기판과, 크롬식각액을 사용하여 식각되지 않은 석영기판 상부의 제1크롬패턴의 끝부분을 식각하여 형성한 패턴의 경계부 및 제2크롬패턴을 포함하는데 있다.

이상의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 석영기판의 상부에 제1크롬패턴을 형성한 다음, 상부에 감광막을 도포하는 공정과 상기 석영기판을 하부에서 제1크롬패턴을 마스크로하여 노광하고, 현상공정으로 상부에 감광막 패턴을 형성하는 공정과, 상기 감광막 패턴을 마스크로 하여 석영기판을 식각하여 힘을 형성하는 공정과, 크롬식가액을 사용하여 제1크롬패턴의 끝부분을 식각하여 패턴의 경계부 및 제2크롬패턴을 형성하는 공정과, 상기 감광막패턴을 제거한 다음, 기판의 표면을 세척하는 공정을 포함하는데 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제1도 내지 제6도는 본 발명에 의한 위상반전마스크의 제조공정을 도시한 단면도이다.

제1도는 석영기판(1)의 상부에 제1크롬패턴(3)을 형성한 것을 도시한 단면도이다. 상기 제1크롬패턴(3)은 석영기판(1)의 상부에 크롬을 도포한 후, 상부구조전체에 감광막을 도포하고 예정된 부분을 노광, 현상공정으로 제거하여 감광막패턴을 형성한 다음, 상기 감광막패턴을 마스크로하여 습식 또는 건식식각으로 크롬을 식각하여 형성한다.

제2도는 상기 제1크롬패턴(3)의 상부에 감광막(5)을 도포한 것을 도시한 단면도이다. 여기서, 감광막(5)은 포지티브형 감광막을 사용한다.

제3도는 제2도의 공정후에 하부에서 상기 제1크롬패턴(3)을 마스크로하여 노광하고, 현상공정으로 상부에 감광막패턴(9)을 형성한 것을 도시한 단면도이다.

제4도는 상기 감광막패턴(9)을 마스크로하여 석영기판(1)을 3,000-4,000Å 정도로 식각하여 홈(11)을 형성한 것을 도시한 단면도로, 식각되지 않은 3,000-4,000Å의 석영기판(1)은 180도의 위상반전이 일어난다. 여기서 석영기판(1)을 식각하기 위하여 130℃ 이상에서 열처리하여야 감광막패턴(9)이 보존되며 상기 감광막(5)은 석영기판의 식각선택비에 따라 감광막의 두께를 조절하여야 한다.

제5도는 제4도의 공정후에 크롬식각액을 사용하여 패턴의 경계부(13)을 식각하여 제2크롬패턴(15)을 형성한 것을 도시한 단면도이다. 상기 패턴의 경계부(13)는 크롬패턴(15)와 인접한 홈(11)과 경계부를 말하며, 180도의 위상반전을 일으켜 인접하는 위상을 역위상으로 만들어주기 때문에 빛의 회절 및 간섭을 최초로 줄여 패턴을 분리시키므로 해상력을 높인다. 상기 패턴의 경계부(13)는 마스크상에서 0.5㎛정도가 적당하며 설계에 따라 조절가능하다.

제6도는 제5도의 공정후에 상기 감광막패턴(9)을 제거하고 표면의 결합 및 찌꺼기를 제거하기 위하여 세척한 후의 단면도이다. 여기서, 제5도의 공정에서 습식식각후에 제2크롬패턴(15)의 크기가 적당치 못하면 상기 감광막패턴(9)을 제거한 다음에 건식식각하여 조절한다.

상기한 본 발명에 의하여, 기존의 크롬마스크를 이용할 수 있고 위상반전물질로서 석영기판을 사용하기 때문에 투과율 및 굴절율의 조절에 문제가 없으며, 어떠한 설계패턴도 제작할 수 있고, 단파장인 ArF 및 KrF 광원에서도 사용하여 공정효과를 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 석영기판의 상부에 예정된 위치에 각각 크롬패턴이 형성되고 상기 크롬패턴 사이에 일정부분을 예정된 두께로 식각하여 홈을 형성하여 식각되지 않은 석영기판이 위상반전을 일으키는 것을 특징으로하는 위상반전마스크.
2. 제1항에 있어서, 상기 홈은 3,000-4,000Å 정도로 식각하는 것을 특징으로 하는 위상반전마스크.
3. 제1항에 있어서, 상기 크롬패턴과 인접하는 홈의 경계부를 말하는 패턴의 경계부는 0.5㎛정도로 하는 것을 특징으로 하는 위상반전마스크.
4. 위상반전마스크의 제조방법에 있어서, 석영기판의 상부에 제1크롬패턴을 형성한 다음, 상부에 감광막을 도포하는 공정과, 상기 석영기판을 하부에서 제1크롬패턴을 마스크로하여 노광하고, 현상공정으로 상부에 감광막패턴을 형성하는 공정과, 상기 감광막패턴을 마스크로하여 석영기판을 식각하여 홈을 형성하는 공정과, 크롬식각액을 사용하여 제1크롬패턴의 끝부분을 식각하여 위상반전을 일으키는 패턴의 경계부를 형성함과 동시에 제2크롬패턴을 형성하는 공정과, 상기 감광막패턴을 제거한 다음, 기판의 표면을 세척하는 공정을 포함하는 위상반전마스크의 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 3,000-4,000Å 정도로 식각하는 것을 특징으로하는 위상반전마스크 제조방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 크롬패턴과 인접한 홈과의 경계부를 말하는 패턴의 경계부는 0.5㎛정도로 하는 것을 특징으로 하는 위상반전마스크 제조방법.
7. 제4항에 있어서, 상기 패턴의 경계부가 알맞게 식각되지 않은 제2크롬패턴은 건식식각하여 알맞은 패턴의 경계부 및 제2크롬패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 위상반전마스크 제조방법.