KR0143707B1 - 마스크 가장자리에서 투과되는 광의 강도를 보상하기 위한 위상반전 마스크 - Google Patents

마스크 가장자리에서 투과되는 광의 강도를 보상하기 위한 위상반전 마스크

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KR0143707B1 KR1019940014494A KR19940014494A KR0143707B1 KR 0143707 B1 KR0143707 B1 KR 0143707B1 KR 1019940014494 A KR1019940014494 A KR 1019940014494A KR 19940014494 A KR19940014494 A KR 19940014494A KR 0143707 B1 KR0143707 B1 KR 0143707B1
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Abstract

본 발명은 위상반전마스크를 투과한 후의 빛의 강도가 다른 부위에 비해 상대적으로 떨어지는 부위의 빛의 강도를 보상해주는 위상반전마스크 제조 방법에 관한 것으로, 위상반전마스크 사용시 패턴의 선폭을 균일하게 하여 소자의 신뢰도 및 수율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

마스크 가장자리에서 투과되는 광의 강도를 보상하기 위한 위상반전 마스크
제1도는 위상반전물질에 대한 노광빛의 강도분포곡선.
제2도는 종래의 위상반전마스크 단면도 및 노광 빛의 강도 분포 곡선.
제3도는 마스크 가장자리 광의 강도를 보상할 수 있는 본 발명의 일실시예에 따른 위상반전마스크 단면도 및 광의 강도 분포 곡선.
제4a도 및 제4b도는 마스크 가장자리 광의 각도를 보상할 수 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위상반전마스크 단면도.
제5도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위상반전마스크 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:위상반전물질패턴 2,2a,2b:노광빛의 강도분포곡선
3:크롬패턴 4:투명기판
본 발명은 반도체 제조공정중 포토리소그래피(photolithography) 공정에 사용되는 마스크(mask, 레티클)에 관한 것으로, 특히 해상도가 뛰어난 위상반전마스크에 관한 것이다.
반도체 제조공정중 포토리소그래피(photolithography) 공정은 마스크와 노광기를 사용하여 웨이퍼상에 도포되어 있는 감광막에 소정의 패턴을 전사하는 기술로써, 위상반전마스크를 사용하면 일반적인 크롬막으로 제작된 마스크를 사용했을 때 보다 더 좋은 해상도를 얻을 수 있어 반도체 소자의 고집적화에 따른 초미세 패턴의 형성이 가능하다.
제1도를 참조하여 위상반전물질에 대해 간단히 설명하면, 위상반전물질(1)에 의해 나타나는 노광 빛의 강도 분포 곡선(2)은 도면에 도시된 바와 같이 위상반전물질의 에지에서 결상계(웨이퍼)에 도달하는 노광 빛의 강도가 떨어져 포지티브(positive) 감광막을 사용할 경우에는 이 부위에 감광막 패턴이 형성되게 한다.
제2도는 종래의 일반적인 위상반전마스크 단면도와 이 마스크를 투과하는 노광 빛의 강도 분포 곡선을 나타내는 것으로, 종래의 위상반전마스크는 예컨대 석영과 같은 투명기판(4)상에 일정선폭 및 일정간격으로 차광을 위한 다수의 크롬패턴(3)이 배열되어 있으며, 어느한 크롬패턴과 그와 근접한 다른 크롬패턴의 각 일측 에지를 덮으면서 이 두 패턴간의 공간을 덮는 다수의 위상반전물질패턴(1)을 포함한다. 위상반전물질패턴(1) 역시 일정선폭 및 일정간격으로 배열된다.
그러나, 도면에 도시된 바와같이 위상반전마스크의 가장자리를 투과하는 광의 강도(2a)는 위상반전마스크의 타부위(특히 중앙부위)를 투과하는 광의 강도(2b)보다 적게 나타난다. 결국 동일한 패턴선폭으로 일정한 간격을 가지고 배열되는 감광막 패턴을 형성하고자 할 때 위상반전마스크의 가장자리에 대응되는 웨이퍼 상의 감광막패턴선폭은 타부위의 감광막패턴 선폭과 다르게 나타난다.
본 발명은 위상반전마스크를 투과한 후의 광 강도가 다른 부위에 비해 상대적으로 떨어지는 부위의 광의 강도를 보상해주는 위상반전마스크를 제공함을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징적인 위상반전마스크는 투명기판 상에 일정선폭 및 일정간격으로 배열된 다수의 차광패턴과, 어느한 차광패턴과 그와 근접한 다른 차광패턴의 각 일측 에지를 덮으면서 상기 두 차광패턴간의 공간을 덮는 다수의 위상반전물질패턴을 갖는 위상반전마스크에 있어서, 마스크를 투과한 광의 강도가 다른 부위에 비해 상대적으로 적은 마스크 가장자리의 투과광의 강도를 보상하기 위하여, 상기 마스크 가장자리에 배치된 차광패턴에 형성되며 웨이퍼에 자신의 이미지를 전사하지 않고 광 간섭을 유발하는 미세공간을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다른 특징적인 위상반전마스크는 투명기판 상에 일정선폭 및 일정간격으로 배열된 다수의 차광패턴과, 어느한 차광패턴과 그와 근접한 다른 차광패턴의 각 일측 에지를 덮으면서 상기 두 차광패턴간의 공간을 덮는 다수의 위상반전물질패턴을 갖는 위상반전마스크에 있어서, 마스크를 투과한 광의 강도가 다른 부위에 비해 상대적으로 적은 마스크 가장자리의 투과광의 강도를 보상하기 위하여, 상기 마스크 가장자리에 배치된 내부 또는 외부 차광패턴이 다른 부위의 차광패턴 보다 두꺼운 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징적인 위상반전마스크는 투명기판 상에 일정선폭 및 일정간격으로 배열된 다수의 차광패턴과, 어느한 차광패턴과 그와 근접한 다른 차광패턴의 각 일측 에지를 덮으면서 상기 두 차광패턴간의 공간을 덮는 다수의 위상반전물질패턴을 갖는 위상반전마스크에 있어서, 마스크를 투과한 광의 강도가 다른 부위에 비해 상대적으로 적은 마스크 가장자리의 투과광의 강도를 보상하기 위하여, 상기 마스크 가장자리에 배치된 차광패턴이 다른 부위의 차광패턴 보다 적은 선폭을 갖는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 제3도는 위상반전마스크 가장자리에서 광 강도를 보상할 수 있는 본 발명의 일실시예에 따른 위상반전마스크 단면도 및 이 마스크를 통과하여 웨이퍼 상에 결상되는 광 강도 분포 곡선을 나타내는 것이다.
제3도에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 다른 위상반전마스크는 종래와 유사하게 예컨대 석영과 같은 투명기판(4)상에 일정선폭 및 일정간격으로 차광을 위한 다수의 크롬패턴(3)이 배열되어 있으며, 어느한 크롬패턴과 그와 근접한 다른 크롬패턴의 각 일측 에지를 덮으면서 이 두 패턴간의 공간을 덮는 다수의 위상반전물질패턴(1)을 포함한다. 위상반전물질패턴(1) 역시 일정선폭 및 일정간격으로 배열된다. 그리고 이와 더불어 마스크를 투과한 후 광 강도가 감소되는 위상반전마스크 가장자리의 크롬패턴(3)에 패턴의 전사를 허용하지 않는 미세한 공간(a)이 형성되어 있다. 이 미세한 공간(a)을 통과하는 광은 서로 간섭을 일으켜 인접한 투과광에 간섭을 일으키므로 마스크 가장자리의 광 강도 분포(도면의 b)는 증가되고, 이에 대응되는 감광막 패턴의 선폭을 보상할 수 있다.
제4a도 및 제4b도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위상반전마스크 단면도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른실시예에 따른 위상반전마스크는 종래와 유사하게 투명기판(4)상에 일정선폭 및 일정간격으로 차광을 위한 다수의 크롬패턴(3)이 배열되어 있으며, 어느한 크롬패턴과 그와 근접한 다른 크롬패턴의 각 일측 에지를 덮으면서 이 두 패턴간의 공간을 덮는 다수의 위상반전물질패턴(1)을 포함한다. 위상반전물질패턴(1) 역시 일정선폭 및 일정간격으로 배열된다. 그리고 이와 더불어 마스크를 투과한 후 광의 강도가 상대적으로 다른 부위에 비해 적은 마스크 가장자리에 위치한 내부 또는 외부 크롬패턴(3)이 다른 부위의 크롬패턴 보다 두껍게 형성된다. 두껍게 형성된 크롬막의 측면 에지에서 광은 난반사를 많이 일으키게 되므로 광의 강도를 보상해 줄 수 있다.
제5도는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 위상반전마스크의 단면도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른실시예에 따른 위상반전마스크는 종래와 유사하게 투명기판(4)상에 일정선폭 및 일정간격으로 차광을 위한 다수의 크롬패턴(3)이 배열되어 있으며, 어느한 크롬패턴과 그와 근접한 다른 크롬패턴의 각 일측 에지를 덮으면서 이 두 패턴간의 공간을 덮는 다수의 위상반전물질패턴(1)을 포함한다. 위상반전물질패턴(1) 역시 일정선폭 및 일정간격으로 배열된다. 그리고 이와 더불어 마스크를 투과한 후 다른 부위에 비해 광 강도가 떨어지는 가장자리 부위의 크롬패턴(3)은 그 선폭이 다른 크롬패턴에 비해 소정크기(△X) 만큼 적은 사이즈를 갖는다. 때문에 마스크 가장자리에서 더 많은 광을 투과시켜 종래의 광강도 떨어짐을 보상할 수 있다.
상기 설명과 같이 이루어지는 본 발명은 위상반전마스크 사용시 패턴의 선폭을 균일하게 하여 소자의 신뢰도 및 수율을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

  1. 투명기판 상에 일정선폭 및 일정간격으로 배열된 다수의 차광패턴과, 어느한 차광패턴과 그와 근접한 다른 차광패턴의 각 일측 에지를 덮으면서 상기 두 차광패턴간의 공간을 덮는 다수의 위상반전물질패턴을 갖는 위상반전마스크에 있어서, 마스크를 투광한 광의 강도가 다른 부위에 비해 상대적으로 적은 마스크 가장자리의 투과광의 강도를 보상하기 위하여, 상기 마스크 가장자리에 배치된 차광패턴에 형성되며 웨이퍼에 자신의 이미지를 전사하지 않고 광 간섭을 유발하는 미세 광간을 포함하여 이루어진 위상반전마스크.
  2. 투명기판 상에 일정선폭 및 일정간격으로 배열된 다수의 차광패턴과, 어느한 차광패턴과 그와 근접한 다른 차광패턴의 각 일측 에지를 덮으면서 상기 두 차광패턴간의 공간을 덮는 다수의 위상반전물질패턴을 갖는 위상반전마스크에 있어서, 마스크를 투과한 광의 강도가 다른 부위에 비해 상대적으로 적은 마스크 가장자리의 투과광의 강도를 보상하기 위하여, 상기 마스크 가장자리에 배치된 내부 또는 외부 차광패턴이 다른 부위의 차과패턴 보다 두꺼운 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 위상반전마스크.
  3. 투명기판 상에 일정선폭 및 일정간격으로 배열된 다수의 차광패턴과, 어느한 차광패턴과 그와 근접한 다른 차광패턴의 각 일측 에지를 덮으면서 상기 두 차광패턴간의 공간을 덮는 다수의 위상반전물질패턴을 갖는 위상반전마스크에 있어서, 마스크를 투과한 광의 강도가 다른 부위에 비해 상대적으로 적은 마스크 가장자리의 투과광의 강도를 보상하기 위하여, 상기 마스크 가장자리에 배치된 차광패턴이 다른 부위의 차광패턴 보다 적은 선폭을 갖는 것을 특징으로 하는 위상반전마스크.
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