KR960000183B1 - 크롬막이 부가된 위상반전마스크 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

크롬막이 부가된 위상반전마스크 및 그 제조 방법

제1a도는 소정의 패턴을 형성키 위한 패턴 설계도.

제1b도는 제1a도는 A-A′단면의 설계 패턴에 따른 위상반전마스크 단면도.

제1c도는 상기 제1b도와 같은 위상반전마스크를 사용 감광막 패턴을 형성한 상태의 웨이퍼 단면도.

제2a도는 본 발명에 따른 크롬막이 부가된 위상반전마스크.

제2b도는 본 발명에 따른 크롬막이 부가된 위상반전마스크를 사용 감광막 패턴을 형성한 상태의 웨이퍼 단면도.

제3a도 내지 제3f도는 본 발명에 따른 크롬막이 부가된 위상반전마스크 제조 공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 석영기판 2,2′ : 위상반전마스크 패턴

3 : 웨이퍼 4,4′,4″,7,10,11 : 감광막

5,8 : 크롬막 패턴 6 : 전면노광

9 : 후면노광 12 : 스페이서 산화막

본 발명은 반도체 제조공정중 포토리소그래피(photolithography) 공정에 사용되는 위상반전마스크에 관한 것으로, 특히 크롬(chrome)막이 부가된 위상반전마스크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

포토리소그래피 공정은 마스크(mask)와 노광기를 사용 웨이퍼에 소정의 패턴을 전사하는 기술로써, 위상 반전 마스크를 사용하는 포토리소그래피 공정은 일반 마스크를 사용했을 때 보다 더 높은 해상도를 갖는다. 즉, 반도체 소자의 고집적화에 다른 초미세패턴의 형성이 가능하다.

제1a도 내지 제1e도는 종래의 위상반전마스크중 크롬을 사용하지 않고 순수 위상반전 물질을 사용한 위상반전마스크의 일예를 설명하기 위한 도면이다.

제1a도는 소정의 패턴을 형성키 위한 패턴 설계도이고, 제1b도는 제1a도 A-A′ 단면의 설계 패턴에 맞게 석영기판(1)에 위상반전물질(2,2′)을 형성한 상태의 단면도이다.

그리고 제1c도는 상기 제1b도와 같은 위상반전마스크를 사용하여 노광 및 현상공정을 실시하므로써 웨이퍼(3)상에 소정의 감광막 패턴(4,4′)을 형성한 상태의 단면도이다.

이때, 설계룰이 큰 부분, 즉 제1b도에서 중앙의 위상반전물질 부분(2′)은 노광시 빛이 투과하기 때문에 제1c도에 도시된 바와같이 중앙의 감광막 패턴(4′)의 일부분이 노광되어 현상되게되고 이러한 불량패턴은 계속되는 이후의 공정에 사용할 수 없다.

상기 설명과 같이 종래의 위상반전마스크는 위상반전물질의 패턴 설계룰이 0.4㎛ 정도 이하로 작은 경우는 노광시 노광 빛이 통과하지 않아 양호한 모양의 감광막 패턴이 형성되나, 패턴 설계룰이 0.4㎛ 이상으로 큰경우는 노광시 노광 빛이 위상반전물질 부분을 통과하여 불량한 감광막 패턴이 형성되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 설계룰이 큰 경우, 위상반전물질 위에 크롬막을 설치하여 빛의 투과를 막아주므로써 양호한 패턴을 형성하는 크롬막이 부가된 위상반전마스크 및 그 제조 방법을 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발병은 위상반전마스크에 있어서, 빛이 투과되는 투명기판과, 상기 투명기판상에 형성되되 각각 소정의 형태를 갖는 위상반전물질 패턴과, 소정 사이즈(size) 이상의 상기 위상반전물질을 패턴상에 형성된 크롬막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 크롬막이 부가된 위상반전마스크 제조 방법에 있어서, 석영기판상에 위상반전물질 패턴을 형성하는 제1단계, 상기 위상반전물질 패턴이 형성된 석영기판 반대쪽 표면에 제1감광막을 도포하고 상기 위상반전물질 패턴이 형성된 쪽에서 전면 노광 및 현상하여 제1감광막 패턴을 형성하는 제2단계, 상기 제1감광막 패턴이 형성된 석영기판에 제1크롬막을 증착한 후상기 제1감광막 패턴을 제거하여 제1크롬패턴을 형성하는 제3단계, 상기 위상반전물질 패턴이 형성된 쪽의 석영기판에 제2감광막을 도포하고 후면노광 및 현상하여 제2감광막 패턴을 형성하는 제4단계, 상기 제1크롬패턴을 제거 한 후 상기 제2감광막 패턴을 베이크(bake)하는 제5단계, 상기 위상반전물질 패턴 및 제2감광막 패턴이 형성되 있는 석영기판 전면에 제3감광막을 도포한 후 다시 일부를 에치백하여 잔류 제3감광막을 형성하는 제6단계, 상기 석영기판 전면에 산화막을 증착한 후 다시 스페이서 식각하여 상기 제2감광막 패턴벽에 스페이서 산화막을 형성하는 제7단계, 상기 석영기판 전면에 제2크롬을 도포한 후 상기 스페이서 산화막, 제2감광막 패턴, 잔류 제3감광막을 제거하여 제2크롬막을 형성하는 제8단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 제2a도 내지 제3f도를 참조하여 본 발명을 상세히 살펴본다.

먼저, 제2a도 및 제2b도를 통해 본 발명에 따른 크롬막이 부가된 위상반전마스크에 대해 설명한 다음에, 제3a도 내지 제3f도를 통해 본 발명에 따른 크롬막이 부가된 위상반전마스크의 제조 방법을 설명한다.

본 발명에 따른 크롬막이 부가된 위상반전마스크는 제2a도에 도시된 바와같이 석영기판(1)상의 위상반전물질 패턴(2′) 설계룰이 0.4㎛ 이상으로 큰 경우에 노광시 노광 빛이 위상반전물질 부분을 통과하지 못하도록 상기 위상반전물질(2′)상에 크롬막(5)이 형성된 구조를 갖는다.

제2b도는 상기 제2a도와 같은 크롬막이 부가된 위상반전마스크를 사용하여 노광 및 현상공정을 실시하므로써 웨이퍼(3)상에 감광막 패턴(4″)을 형성한 상태의 단면도로서, 종래의 위상반전마스크를 사용했을 때와는 달리 빛이 투과 하지 못하여 양호한 형태를 갖는 감광막 패턴(4″)이 형성된다.

본 발명에 따른 크롬막이 부가된 위상반전마스크의 제조 방법은 다음과 같다.

제3a도와 같이 석영기판(1)상에 위상반전물질 패턴(2′)이 형성된 종래의 위상반전마스크의 후면에 네가티브형(negative type) 제1감광막을 도포하고 전면노광(6) 및 현상하여 제1감광막 패턴(7)을 형성한다.

그리고, 제3b도와 같이 상기 제1감광막 패턴(7)이 형성된 석영기판(1) 후면에 제1크롬막을 증착한 후 상기 제1감광막 패턴(7)을 제거하여 제1크롬패턴(8)을 형성하고, 제3c도와 같이 상기 위상반전물질 패턴(2′)이 형성된 석영기판(1) 전면에 포지티브형(positive type) 제2감광막을 도포하고 후면노광(9) 및 현상하여 제2감광막 패턴(10)을 형성한 다음에, 상기 제1크롬패턴(8)을 제거한 후 110~160℃의 온도에서 감광막을 굽는 베이크(bake) 공정을 실시한다.

이어서, 제3d도와 같이 제3감광막을 석영기판(1) 전면에 도포한 후 다시 일정 부분만 에치백하여 잔류 제3감광막(11)을 형성하고, 제3e도와 같이 석영기판(1) 전면에 화학기상증착 방법으로 산화막을 증착한 후, 다시 스페이서(spacer) 식각하여 상기 제2 감광막 패턴(10)벽에 스페이서 산화막(12)을 형성한다. 끝으로, 제3f도에 도시된 바와같이 석영기판(1) 전면에 제2크롬을 도포한 후 상기 스페이서 산화막(12), 제2감광막 패턴(10), 잔류 제3감광막(11)을 제거하면 원하는 부위에 즉, 위상반전물질 패턴(2G) 상에 제2크롬막(5)을 형성할 수 있다.

상기 공정단계중 제1감광막을 포지티브형 감광막을 사용하고 제2감광막을 네가티브형 감광막을 사용하게 되면, 석영기판(1) 후면에 형성되는 제1크롬패턴의 위치만 달라질 뿐 공정 및 최종 마스크의 형태는 똑같이 된다.

본 발명의 위상반전마스크는 종래의 위상반전마스크가 실제 소자설계에 적용되지 못하는 반면에 필요한 부분에 크롬막을 설치하므로서 반도체 소자의 초고집적화를 앞당길 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 위상반전마스크에 있어서, 빛이 투과되는 투명기판(1)과, 상기 투명기판(1) 상에 형성되되 각각 소정의 형태를 갖는 다수의 위상반전물질 패턴(2′)과, 소정 사이즈(size) 이상의 상기 위상바ㄴ전물질 패턴(2′)상에 형성된 크롬막(5)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 크롬막이 부가된 위상반전마스크.
2. 석영기판(1)상에 위상반전물질 패턴(2′)을 형성하는 제1단계, 상기 위상반전물질 패턴(2′)이 형성된 석영기판(1) 반대쪽 표면에 제1감광막을 도포하고 상기 위상반전물질 패턴(2′)이 형성된 쪽을 전면노광(6) 및 현상하여 제1감광막 패턴(7)을 형성하는 제2단계, 상기 제1감광막 패턴(7)이 형성된 석영기판(1)에 제1크롬막을 증착한 후 상기 제1감광막 패턴(7)을 제거하여 제1크롬패턴(8)을 형성하는 제3단계, 상기 위상반전물질 패턴(2′)이 형성된 석영기판(1)쪽에 제2감광막을 도포하고 후면노광(9) 및 현상하여 제2감광막 패턴(10)을 형성하는 제4단계, 상기 제1크롬패턴(8)을 제거한 후 상기 제2감광막 패턴(10)을 베이크(bake)하는 제5단계, 상기 위상반전물질 패턴(2′) 및 제2감광막 패턴(10)이 형성되있는 석영기판(1)전면에 제3감광막을 도포한 후 다시 일부를 에치백하여 잔류 제3감광막(11)을 형성하는 제6단계, 상기 석영기판(1) 전면에 산화막을 증착한 후 다시 스페이서 식각하여 상기 제2감광막 패턴(10)벽에 스페이서산화막(12)을 형성하는 제7단계, 상기 석영기판(1) 전면에 제2크롬을 도포한 후 상기 스페이서 산화막(12), 제2감광막 패턴(10), 잔류 제3감광막(11)을 제거하여 제2크롬막(5)을 형성하는 제8단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 크롬막이 부가된 위상반전마스크 제조 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1, 제2감광막이 각각 네가티브형, 포지티브형 또는 각각 포지티브형, 네가티브형인 것을 특징으로 하는 크롬막이 부가된 위상반전마스크 제조 방법.