KR20050065159A

KR20050065159A - Photomask

Info

Publication number: KR20050065159A
Application number: KR1020030096927A
Authority: KR
Inventors: 양기호
Original assignee: 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2005-06-29

Abstract

본 발명은 광 마스크에 관한 것으로, 투광 기판과; 상기 투광 기판의 일면에 위치하며 일 방향으로 긴, 직선형의 차광 패턴들이 상호 소정거리 이격되어 위치하는 차광 패턴으로 구성되는 광 마스크에 있어서, 상기 직선형의 차광 패턴들은 그 일부가 소정의 간격으로 커팅되어 단위 차광 패턴으로 분할되어 구성된다. 또한 상기 단위 차광 패턴간의 이격거리는 상기 직선형 차광 패턴간의 이격거리에 비하여 더 짧은 거리로 이격되어 구성된다. 이와 같은 구성에 의하여 본 발명은 일 방향으로 긴 형태의 직선형 패턴들이 상호 소정거리 이격되도록 배열되는 경우, 그 직선형 패턴들을 다수의 단위체로 분할하여 1차광의 효율을 높임으로써, 사용하는 변형 조명계의 방향에 관계없이 정확한 패턴을 형성할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a light mask, comprising: a light transmitting substrate; A light mask including a light blocking pattern positioned on one surface of the light transmitting substrate and long in one direction, wherein the linear light blocking patterns are spaced apart from each other by a predetermined distance, wherein the linear light blocking patterns are partially cut at predetermined intervals. It is divided into unit light shielding patterns. In addition, the separation distance between the unit light blocking patterns is configured to be spaced apart by a shorter distance than the separation distance between the linear light blocking pattern. According to the present invention, when the linear patterns having a long shape in one direction are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance, the linear illumination patterns are divided into a plurality of units to increase the efficiency of primary light, and thus the direction of the modified illumination system to be used. Regardless, there is an effect that can form an accurate pattern.

Description

Photomask {PHOTOMASK}

본 발명은 광 마스크에 관한 것으로, 특히 변형조명계에 영향을 받지 않고, 정확한 패턴을 형성할 수 있는 광 마스크에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photomask, and more particularly, to an optical mask capable of forming an accurate pattern without being affected by the deformation illumination system.

일반적으로 광 마스크를 이용하여 반도체 장치를 노광할 때, 특정 방향의 변형조명계를 사용하는 경우, 동일 방향을 가지는 패턴의 해상이 용이하지 않게 된다.Generally, when exposing a semiconductor device using a photomask, when using the deformation illumination system of a specific direction, resolution of the pattern which has the same direction will not become easy.

이를 감안하여 이중 노광 등을 사용하는 방법이 제안되었으나 있지만 이는 제조공정에 많은 어려움이 있어 상용화되지 못하고 있다.In view of this, a method of using double exposure or the like has been proposed, but this has not been commercialized due to many difficulties in the manufacturing process.

상기 변형조명계는 미세 패턴의 노광시 1차광의 효율을 높이기 위해 사용하는 것이나, 그 변형조명계의 방향과 동일한 방향의 미세 패턴은 1차광이 부족하여 패턴의 해상도가 저하된다.The modified illumination system is used to increase the efficiency of primary light when exposing the fine pattern, but the fine pattern in the same direction as the direction of the modified illumination system lacks primary light, so that the resolution of the pattern is reduced.

도 1은 종래 마스크에 형성된 패턴의 일부이며, 도 2는 변형조명계의 일종인 다이폴 조명계를 사용하여 상기 도 1의 패턴을 노광한 결과를 나타낸 평면도로서, 이에 도시한 바와 같이 마스크에는 수직으로 절곡되는 차광 패턴(1)이 균일한 간격으로 이격되어 위치한다.FIG. 1 is a part of a pattern formed in a conventional mask, and FIG. 2 is a plan view illustrating a result of exposing the pattern of FIG. 1 using a dipole illumination system, which is a kind of a modified illumination system, and as shown in FIG. Light blocking patterns 1 are spaced apart at even intervals.

이와 같은 차광 패턴(1)을 가지는 마스크를 다이폴 조명계를 사용하여 포토레지스트를 노광하고, 그 포토레지스트를 현상하면 도 2에 도시한 형상의 포토레지스트 패턴(2)을 얻게 된다. When the photoresist is exposed to a mask having such a light shielding pattern 1 using a dipole illumination system, and the photoresist is developed, the photoresist pattern 2 having the shape shown in FIG. 2 is obtained.

즉, 다이폴 조명계의 방향에 대하여 평행한 차광 패턴(1) 부분은 1차광의 부족으로 인하여 브리지(bridge)가 발생한다.That is, a portion of the light shielding pattern 1 parallel to the direction of the dipole illumination system generates a bridge due to the lack of primary light.

광이 마스크를 통과하면서 0차광, ◎1, ◎2.. ◎n차광으로 회절을 하게 되며, 상기의 차광 패턴(1)을 사용하는 경우, 다이폴 조명계와 같이 편향된 조명계를 사용하는 경우, 입사되는 1차광이 많기 때문에 패터닝이 유리하다.When the light passes through the mask, the light is diffracted by the 0th light, ◎ 1, ◎ 2 .. ◎ nlight, and when the light shielding pattern 1 is used, the light is incident when a deflected illumination system is used, such as a dipole illumination system. Patterning is advantageous because there is a lot of primary light.

그러나, 그 다이폴 조명계의 광조사 방향에 대하여 수직으로 긴 형상의 패턴이 연속으로 위치하는 경우에는 1차광의 부족으로 해상력이 저하되며, 이는 패턴이 조밀할수록 그 정도가 심해진다.However, when a pattern having a long shape perpendicular to the light irradiation direction of the dipole illumination system is continuously positioned, the resolution decreases due to the lack of primary light, and the denser the pattern, the more severe the pattern.

상기와 같이 브리지가 발생한 경우에는 정확한 패턴을 형성할 수 없으며, 이는 반도체 장치의 오형성으로 인하여 수율을 저하시키는 원인이 된다. When the bridge is generated as described above, it is not possible to form an accurate pattern, which is a cause of lowering the yield due to the malfunction of the semiconductor device.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 변형 조명계의 방향에 관계없이 정확한 패턴을 형성할 수 있는 광 마스크를 제공함에 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a photomask capable of forming an accurate pattern regardless of the direction of a modified illumination system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 투광 기판과; 상기 투광 기판의 일면에 위치하며 일 방향으로 긴, 직선형의 패턴들이 상호 소정거리 이격되어 위치하는 차광 패턴으로 구성되는 광 마스크에 있어서, 상기 직선형의 패턴들은 그 일부가 소정의 간격으로 커팅되어 단위 차광 패턴으로 분할되도록 구성함에 그 특징이 있다. The present invention for achieving the above object is a translucent substrate; A light mask comprising a light blocking pattern positioned on one surface of the light transmitting substrate and long in one direction, wherein the linear patterns are spaced apart from each other by a predetermined distance, wherein the linear patterns are partly cut at predetermined intervals to block light. It is characterized by the configuration to be divided into patterns.

상기와 같이 구성되는 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention configured as described above are as follows.

도 3은 본 발명에 따르는 마스크에 형성된 차광 패턴의 일실시 평면도이고, 도 4는 도 3을 이용하여 다이폴 조명계로 노광하고, 현상한 포토레지스트 패턴의 평면도이다.3 is a plan view of a light shielding pattern formed on a mask according to the present invention, and FIG. 4 is a plan view of a photoresist pattern exposed and developed with a dipole illumination system using FIG. 3.

본 발명에 따르는 마스크는 수직으로 절곡된 직선형의 차광 패턴(10)이 다수로 상호 소정거리 균일하게 이격된 패턴을 포함하는 경우, 그 직선형 차광 패턴(10)의 일방향으로 긴 형태의 패턴을 다수의 단위 차광 패턴이 상호 소정거리 이격되어 위치하도록 분할하여 구성한다.When the mask according to the present invention includes a plurality of linearly shielded linearly shielded patterns 10 including a plurality of patterns uniformly spaced apart from each other by a predetermined distance, a plurality of patterns having a long shape in one direction of the linearly shielded patterns 10 may be formed. The unit shading patterns are divided and disposed so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance.

즉, 평면상에서 볼 때, 상기 직선형 차광 패턴(10)의 일방향으로 긴 부분은 점선으로 나타나며, 그 점선 패턴과 직교하는 패턴은 실선으로 나타난다.That is, when viewed in a plan view, a portion long in one direction of the linear light blocking pattern 10 is represented by a dotted line, and a pattern orthogonal to the dotted line pattern is represented by a solid line.

이와 같은 차광 패턴(10)은 도 1의 패턴을 형성한 후, 차광 패턴(10)의 일부를 커팅하여 형성할 수 있으며, 제조시에 차광 패턴(10)을 점선형으로 현상하여 형성할 수 있다.The light shielding pattern 10 may be formed by cutting a part of the light shielding pattern 10 after forming the pattern of FIG. 1, and may be formed by developing the light shielding pattern 10 in a dotted line at the time of manufacture. .

상기와 같이 일측 방향으로 긴 형태의 패턴들이 다수의 단위 차광 패턴(11)으로 형성된 경우, 다이폴 조명계를 이용하여 광을 조사하는 경우 1차광의 효율을 높일 수 있으며, 이에 따라 상기 다수의 단위 차광 패턴들이 상호 연결된 형태의 패턴을 형성할 수 있게 된다. As described above, when patterns having a long shape in one direction are formed of a plurality of unit light blocking patterns 11, when the light is irradiated using a dipole illumination system, the efficiency of primary light may be increased. They can form an interconnected pattern.

상기 단위 차광 패턴(11)들의 사이 이격거리는 일측 방향으로 긴 형태의 차광 패턴(10) 들의 이격거리에 비하여 좁게 하며, 이에 따라 상기 차광 패턴(10)들에는 브리지가 발생하지 않고, 차광 패턴(10)을 이루는 다수의 상호 이격된 단위 차광 패턴(11)들의 사이는 브리지 된 상태로 현상된다.The separation distance between the unit light blocking patterns 11 is narrower than the separation distance of the light blocking patterns 10 having a long shape in one direction. Accordingly, the light blocking patterns 10 do not have a bridge, and the light blocking pattern 10 ) Are developed in a bridged state between a plurality of mutually spaced apart unit light blocking patterns 11.

도 5는 종래 상호 소정거리 균일하게 이격된 직선형 차광 패턴을 가지는 마스크의 변형조명계를 이용한 노광 시뮬레이션 결과로서, 이에 도시한 바와 같이 그 조명계의 방향에 따라 차광 패턴의 형상대로 포토레지스트 패턴을 얻을 수 있거나, 브리지가 발생하여 포토레지스트 패턴을 얻을 수 없는 상태의 결과를 얻었다.5 is a result of exposure simulation using a deformation illumination system of a mask having a linear light shielding pattern uniformly spaced apart from each other by a predetermined distance, and as shown therein, a photoresist pattern may be obtained in the shape of a light shielding pattern according to the direction of the illumination system. The bridge | bridging generate | occur | produced and the result of the state which cannot obtain a photoresist pattern was obtained.

이때의 시뮬레이션 조건은 하프 피치(half pitch)가 160nm이며, 조명계는 다이폴 조명계를 사용하였다.The simulation condition at this time was a half pitch (160 nm), and the dipole illumination system was used for the illumination system.

도 6은 본 발명에 따르는 마스크의 차광막 패턴을 시뮬레이션 한 결과로서, 상기 도 5의 시뮬레이션과 동일한 조건을 사용하며, 각 직선형의 차광 패턴을 이루는 단위 차광 패턴 사이의 이격거리를 0.2840nm로 설정하였다.6 is a result of simulating the light shielding film pattern of the mask according to the present invention, using the same conditions as the simulation of FIG. 5, and set the separation distance between the unit light shielding pattern constituting each linear light shielding pattern to 0.2840nm.

이와 같은 이격거리를 가지는 직선형 차광막 패턴은 조사하는 광에 관계없이 원하는 포토레지스트 패턴을 획득할 수 있었다. The linear light shielding film pattern having such a separation distance could obtain a desired photoresist pattern irrespective of light to be irradiated.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예들을 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예들에 한정되지 않으며 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다. The present invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and has ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the concept of the present invention. Various changes and modifications are possible by the user.

상기한 바와 같이 본 발명 광 마스크는 일 방향으로 긴 형태의 직선형 패턴들이 상호 소정거리 이격되도록 배열되는 경우, 그 직선형 패턴들을 다수의 단위체로 분할하여 1차광의 효율을 높임으로써, 사용하는 변형 조명계의 방향에 관계없이 정확한 패턴을 형성할 수 있는 효과가 있다. As described above, in the optical mask of the present invention, when the linear patterns having a long shape in one direction are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance, the linear masks are divided into a plurality of units to increase the efficiency of the primary light. There is an effect that can form an accurate pattern regardless of the direction.

도 1은 종래 광 마스크의 차광 패턴의 평면도.1 is a plan view of a light shielding pattern of a conventional photo mask.

도 2는 도 1을 변형 조명계를 이용하여 노광한 경우 얻어지는 포토레지스트 패턴의 평면도.FIG. 2 is a plan view of a photoresist pattern obtained when FIG. 1 is exposed using a modified illumination system.

도 3은 본 발명에 따르는 광 마스크의 차광 패턴의 평면도.3 is a plan view of a light shielding pattern of a photomask according to the present invention;

도 4는 도 3을 변형 조명계를 이용하여 노광한 경우 얻어지는 포토레지스트 패턴의 평면도.FIG. 4 is a plan view of a photoresist pattern obtained when FIG. 3 is exposed using a modified illumination system.

도 5는 종래 상호 소정거리 균일하게 이격된 직선형 차광 패턴을 가지는 마스크의 변형조명계를 이용한 노광 시뮬레이션 결과.5 is an exposure simulation result using a deformation illumination system of a mask having a linear light-shielding pattern uniformly spaced apart from each other by the conventional.

도 6은 본 발명에 따르는 마스크의 차광막 패턴을 시뮬레이션 한 결과. 6 is a simulation result of the light shielding film pattern of the mask according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings

10:차광 패턴 11:단위 차광 패턴10: shading pattern 11: unit shading pattern

20:포토레지스트 패턴 20: photoresist pattern

Claims

A light transmitting substrate; In the optical mask comprising a light-shielding pattern positioned on one surface of the translucent substrate and long in one direction, linear patterns are spaced apart from each other by a predetermined distance,

A portion of the straight patterns are cut at predetermined intervals and divided into unit light blocking patterns.

The optical mask of claim 1, wherein the separation distance of the unit light blocking patterns is shorter than the separation distance of the linear patterns.

The optical mask according to claim 1, wherein the predetermined interval is 10 nm to 100 nm.

The optical mask of claim 1 or 2, wherein the unit light blocking pattern has a size of 10 nm to 100 nm.