KR970006722B1 - 위상반전마스크 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

위상반전마스크 및 그 제조방법

제1도는 종래기술로 제조된 네가티브형 위상반전마스크를 도시한 레이아웃도.

제2도는 종래기술로 제조된 포지티브형 위상반전마스크를 도시한 레이아웃도.

제3도는 종래기술로 제조된 포지티브형 위상반전마스크를 이용하여 감광막패턴을 형성한 평면도.

제4a도는 본 발명의 실시예에 의해 제조된 포지티브형 위상반전마스크를 도시한 레이아웃도.

제4b도는 제4a도의 I-I를 도시한 단면도.

제5도는 위상반전층패턴 가장자리부분을 통과한 광의 세기를 도시한 그래프도.

제6a도 내지 제6f도는 본 발명의 실시예에 의해 포지티브형 위상반전마스크를 제조하는 공정단계를 제4a도의 II-II를 따라 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 10, 13：감광막패턴 3, 6, 8：위상반전층패턴

4, 11：크롬패턴 5：불필요한 감광막패턴

9：석영기판 12：감광막

20：웨이퍼

본 발명은 포지티브형 위상반전마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 포지티브형 위상반전마스크를 사용하여 패턴을 형성할 때 위상반전층 패턴의 가장자리부분에서 불필요한 패턴이 남는 문제점을 해결하기 위하여 위상반전층패턴의 가장자리부분에서 턱을 구비한 포지티브형 위상반전마스크 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 석영기판위에 크롬패턴을 형성한 마스크를 사용하였는데 집적도가 높아짐에 따라 크롬패턴이 형성된 마스크를 사용할 경우, 투과되는 광은 인접한 패턴간에 서로 동위상이기 때문에 패턴의 경계부에서 광의 강도가 높아져 패턴이 분리되지 않으므로 해상도가 저하되는 문제가 발생한다. 그로인하여, 미세패턴을 디파인(define)하기 위하여 크롬패턴에 위상반전층패턴을 형성한 위상반전층마스크가 대두되었다.

상기 위상반전마스크는 크롬패턴 사이로 들어오는 빛의 파장이 위상반전층을 통과할때 180°반전되어 인접하는 패턴간에 위상을 역위상으로 만들어주기 때문에 패턴의 경계부에서 광의 강도가 영(zero)가 되어 패턴이 분리되므로 미세패턴의 해상도가 증가된다.

종래기술에 의해 제조되는 위상반전마스크의 제조방법을 제1도 내지 제3도를 참조하여 설명하기로 한다.

제1도는 종래기술에 의해 제조된 네가티브형 위상반전마스크의 레이아웃도로서, 석영기판(9)에 다수개의 막대형태로 크롬이 제거된 네가티브형태의 크롬패턴(4)이 형성되고, 중앙부에서 막대형태의 패턴에 위상반전층패턴(3)이 형성되되, 가장자리에서 크롬패턴(4)과 일정부분 중첩되도록 형성한 단면도이다.

참고로, 상기 위상반전층패턴(3)의 가장자리는 크롬패턴(4)과 겹쳐진 상태로 형성되므로 위상반전층패턴(3)의 가장자리를 지나는 광이 차단되어 위상반전층패턴(3) 가장자리에는 아무런 문제가 발생하지 않는다.

그러나, 현재 사용하는 모든 공정이 포지티브형 마스크에 맞추어져 있어 네가티브형 위상반전마스크을 사용하는 경우, 모든 공정을 네가티브형 마스크로 바꾸어야 하기 때문에 제조비용이 추가되고, 화학합성으로 제조하며 노광된 부분이 남아야하는 네가티브형 감광막은 노광되지 않는 부분이 패턴이 되는 포지티브형 감광막에 비해 특성이 떨어진다.

제2도는 종래기술에 의해 제조된 포지티브형 위상반전마스크의 레이아웃도로서, 석영기판(9)에 막대형태로 크롬이 남은 포지티브형태의 크롬패턴(4)을 형성하고 크롬패턴(4)과 이웃하는 크롬패턴(4) 사이에 크롬패턴(4)과 중첩되는 위상반전층패턴(3)을 형성한 것이다.

제3도는 상기 제2도에 도시된 포지티브형 위상반전마스크를 이용하여 패턴형상을 웨이퍼(20)상의 감광막에 전사시켜 감광막패턴(1, 5)을 형성한 것을 도시한 평면도이다.

상기 포지티브형 위상반전마스크 위상반전층패턴(3)을 통과하는 광의 위상이 180°의 반전효과로 인하여 감광막패턴(1)의 높은 해상도를 유지하고, 위상반전층패턴(3)이 석영기판(9)에 직접 도포되는 상부 및 하부 가장자리부분(30)에서는 180°의 위상반전이 일어나는 부분과 위상반전이 일어나지 않는 부분이 만나게 되어 불필요한 감광막 패턴(5)이 남게되는 문제점이 남게된다.

따라서, 본 발명은 포지티브형 위상반전마스크로 마스크패턴을 형성할 때, 석영기판에 직접 형성되는 위상반전층패턴 상부 및 하부 가장자리부분에 있는 위상반전층의 소정두께를 제거하여 180°의 위상반전이 일어나지 않도록 턱을 구비하는 포지티브형 위상반전마스크 및 그 제조방법을 그 목적으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의해 포지티브형 위상반전마스크의 제조단계를 상세히 설명하기로 한다.

제4a도는 본 발명의 실시예에 의해 제조하되, 석영기판(9)에 크롬패턴(4)을 형성하고, 위상반전층패턴(6)을 구비한 포지티브형 위상반전마스크를 도시한 레이아웃도로서, 종래기술에 의해 제조된 포지티브형 위상반전마스크와 거의 유사하나 위상반전층패턴(6)의 상, 하부 가장자리(40)의 일정두께를 제거한 것이다.

제4b도는 제4a도에 도시한 포지티브형 위상반전마스크의 I-I를 따라 도시한 단면도로서, 종래기술에 의해 제조된 포지티브형 위상반전마스크를 사용하여 광을 투과시킬때 불필요한 패턴이 생기는 것을 방지하기 위하여 위상반전층패턴(6)이 석영기판(9)에 직접 형성되는 상, 하부의 가장자리부분(30)에 있는 위상반전층패턴(6)의 일정두께를 식각하여 턱을 구비함으로써 광이 투과될때, 180°가 아닌 다른 각도 예를들어 70°내지 140°로 위상반전이 발생하도록 하는 것이다.

제5도는 본 발명과 종래기술에 의해 제조되는 포지티브형 위상반전마스크를 사용하여 광을 투과시킬때, 위상반전층패턴 가장자리부분(30,40)에서 투과하는 광의 세기를 도시한 그래프로서, A는 종래의 위상반전마스크, B는 본 발명의 위상반전마스크를 사용한 것을 도시하였다. 즉 종래기술은 가장자리부분에서 광의 세기가 영(zero)가 되어 감광막패턴이 남게 되지만, 본 발명은 강의 세기가 일정세기를 갖기 때문에 감광막패턴이 남지 않는다.

제6a도 내지 제6c도는 본 발명에 의해 포지티브형 위상반전마스크를 제조하는 공정단계를 제4a도의 II-II를 따라 도시한 단면도이다.

제6a도는 석영기판(9)의 상부에 위상반전층패턴(8)을 형성한 것을 도시한 단면도이다.

여기서, 위상반전층패턴(8)은 SOG(spin on glass) 또는 SiO₂계통의 물질을 사용하며 광투과율이 90% 이상인 것을 사용한다.

제6b도는 석영기판(9)의 하부에 감광막패턴(10)을 형성한 것을 도시한 단면도로서, 상기 감광막패턴(10)은 석영기판(9)의 하부면에 감광막을 도포한 후, 상부면에서 노광시킨 다음, 현상을 하게 되면 위상반전층패턴(8)의 가장자리부분(40)에서 위상반전되는 부분과 위상이 반전되지 않는 부분의 경계면에 감광막패턴(10)이 형성된 것이다.

제6c도는 석영기판(9)의 하부에 감광막패턴(10)을 마스크로 하여 스퍼터링(sputtering) 장비로 크롬을 증착하여 크롬패턴(11)을 형성하고 감광막패턴(10)을 제거한 단면도이다.

제6d도는 석영기판의 상부면에 감광막(12)을 도포하고, 석영기판(9)의 하부면의 크롬패턴(11)을 마스크로 하여 감광막(12)을 노광시키는 단면도이다.

제6e도는 노광된 감광막(12)을 현상공정으로 제거하며 감광막패턴(13)을 형성한 것을 도시한 단면도이다.

제6f는 상기 감광막패턴(13)을 마스크로 이용하여 노출된 위상반전층패턴(8)을 소정두께 제거하여 가장리부에 턱을 형성한다음, 남아있는 감광막패턴(13)과 크롬패턴(11)을 제거한 것을 도시한 단면도이다.

상기한 본 발명의 포지티브형 위상반전마스크를 이용하여 웨이퍼에 광을 전사할때, 위상반전층패턴 내부에서 180°의 위상반전을 일으키나, 위상반전층패턴(8)의 가장자리에는 턱을 형성함으로써 낮은 두께를 갖는 위상반전층을 통과하는 광은 180°가 아닌 다른 각도의 위상반전이 발생된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의해 포지티브형 위상반전마스크 제조방법을 사용하면, 네가티브형 위상반전마스크를 사용했을때 생기는 공정상의 불편함을 해소하며, 종래의 포지티브형 위상반전마스크를 사용하여 감광막패턴을 형성할 때, 위상반전층패턴의 가장자리부분에서 불필요한 감광막패턴이 남는 것을 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 포지티브형 위상반전마스크에 있어서, 석영기판에 형성된 일정 간격 이격되어 구비되는 다수의 크롬패턴과, 예정된 크롬패턴의 일정 부분에서 인접되는 다른하나의 크롬패턴의 일정부분까지 위상이 180°로 반전되도록 구비된 위상반전층패턴, 상기 위상반전층패턴에서 석영기판과 직접 맞닿는 가장자리부분에는 위상이 180°가 아닌 다른 각도로 반전되도록 턱이 구비된 것을 특징으로 하는 포지티브형 위상반전마스크.
2. 포지티브형 위상반전마스크의 제조방법에 있어서, 석영기판의 상부에 크롬패턴을 형성하는 공정과, 석영기판와 크롬패턴 상부의 일정부분에 위상반전층패턴을 형성하는 공정과, 석영기판과 직접 맞닿은 위상반전층 패턴 가장자리부분에 있는 위상반전층의 일정두께를 제거하여 턱을 구비하는 공정을 포함하는 포지티브형 위상반전마스크의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 석영기판과 직접 맞닿는 위상반전층패턴 가장자리부분에 턱을 구비하는 공정은, 상기 크롬패턴이 구비된 석영기판 뒷면에 감광막을 도포하는 공정과, 상기 위상반전층패턴과 크롬패턴을 마스크로 하여 뒷면에 있는 감광막을 노광하고 현상하여 감광막패턴을 형성하는 공정과, 상기 감광막패턴이 제거된 석영기판의 뒷면에 크롬패턴을 증착하고 감광막패턴을 제거하는 공정과, 상기 위상반전층패턴이 있는 석영기판의 상부에 감광막을 도포하는 공정과, 상기 크롬패턴을 마스크로 이용한 뒷면 노광으로 상기 감광막을 노광시킨 후, 현상공정으로 감광막패턴을 형성하는 공정과, 상기 감광막패턴을 마스크로 노출된 위상반전층패턴의 가장자리를 일정 두께 식각하여 턱을 형성하는 공정과, 상기 감광막패턴과 그 뒷면의 크롬패턴을 제거하는 공정을 포함하는 포지티브형 위상반전마스크의 제조방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 위상반전층패턴의 가장자리부분에 형성되는 턱은 180°가 아닌 다른 각도로 위상반전이 일어나는 두께로 구비되는 것을 특징으로 하는 포지티브형 위상반전마스크의 제조방법.