KR20050065159A - 광 마스크 - Google Patents

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.

Description

광 마스크{PHOTOMASK}

본 발명은 광 마스크에 관한 것으로, 특히 변형조명계에 영향을 받지 않고, 정확한 패턴을 형성할 수 있는 광 마스크에 관한 것이다.

일반적으로 광 마스크를 이용하여 반도체 장치를 노광할 때, 특정 방향의 변형조명계를 사용하는 경우, 동일 방향을 가지는 패턴의 해상이 용이하지 않게 된다.

이를 감안하여 이중 노광 등을 사용하는 방법이 제안되었으나 있지만 이는 제조공정에 많은 어려움이 있어 상용화되지 못하고 있다.

상기 변형조명계는 미세 패턴의 노광시 1차광의 효율을 높이기 위해 사용하는 것이나, 그 변형조명계의 방향과 동일한 방향의 미세 패턴은 1차광이 부족하여 패턴의 해상도가 저하된다.

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.

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.

즉, 다이폴 조명계의 방향에 대하여 평행한 차광 패턴(1) 부분은 1차광의 부족으로 인하여 브리지(bridge)가 발생한다.

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.

그러나, 그 다이폴 조명계의 광조사 방향에 대하여 수직으로 긴 형상의 패턴이 연속으로 위치하는 경우에는 1차광의 부족으로 해상력이 저하되며, 이는 패턴이 조밀할수록 그 정도가 심해진다.

상기와 같이 브리지가 발생한 경우에는 정확한 패턴을 형성할 수 없으며, 이는 반도체 장치의 오형성으로 인하여 수율을 저하시키는 원인이 된다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 변형 조명계의 방향에 관계없이 정확한 패턴을 형성할 수 있는 광 마스크를 제공함에 그 목적이 있다.

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.

상기와 같이 구성되는 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따르는 마스크에 형성된 차광 패턴의 일실시 평면도이고, 도 4는 도 3을 이용하여 다이폴 조명계로 노광하고, 현상한 포토레지스트 패턴의 평면도이다.

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.

즉, 평면상에서 볼 때, 상기 직선형 차광 패턴(10)의 일방향으로 긴 부분은 점선으로 나타나며, 그 점선 패턴과 직교하는 패턴은 실선으로 나타난다.

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.

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.

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.

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.

이때의 시뮬레이션 조건은 하프 피치(half pitch)가 160nm이며, 조명계는 다이폴 조명계를 사용하였다.

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.

이와 같은 이격거리를 가지는 직선형 차광막 패턴은 조사하는 광에 관계없이 원하는 포토레지스트 패턴을 획득할 수 있었다.

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.

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.

도 1은 종래 광 마스크의 차광 패턴의 평면도.

도 2는 도 1을 변형 조명계를 이용하여 노광한 경우 얻어지는 포토레지스트 패턴의 평면도.

도 3은 본 발명에 따르는 광 마스크의 차광 패턴의 평면도.

도 4는 도 3을 변형 조명계를 이용하여 노광한 경우 얻어지는 포토레지스트 패턴의 평면도.

도 5는 종래 상호 소정거리 균일하게 이격된 직선형 차광 패턴을 가지는 마스크의 변형조명계를 이용한 노광 시뮬레이션 결과.

도 6은 본 발명에 따르는 마스크의 차광막 패턴을 시뮬레이션 한 결과.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:차광 패턴 11:단위 차광 패턴

20:포토레지스트 패턴

Claims (4)

1. 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 분할된 것을 특징으로 하는 광 마스크.
2. 제 1항에 있어서, 상기 단위 차광 패턴들의 이격거리는 직선형 패턴들의 이격거리보다 짧은 것을 특징으로 하는 광 마스크.
3. 제 1항에 있어서, 상기 소정의 간격은 10㎚~100㎚로 하는 것을 특징으로 하는 광 마스크.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 단위 차광 패턴의 크기는 10㎚~100㎚임을 특징으로 하는 광 마스크.