KR100186657B1

KR100186657B1 - 반투명 보조패턴으로 보조된 주팬턴을 정확히 전사하기위하여 노광장치에 사용된 포토마스크와 그 제조방법

Info

Publication number: KR100186657B1
Application number: KR1019960025340A
Authority: KR
Inventors: 슈이찌 하시모또; 구니히꼬 가사마
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1999-04-01
Also published as: CN1101057C; KR970002487A; US5786113A; CN1214532A

Abstract

포토마스크는 차광 스트립(11a/11b)으로 구성된 주패턴(11)과 반투명 스트립(12a-12f)으로 구성된 보조패턴(12)을 가지며, 보조패턴의 효과를 저하시키지 않으면서 차광 스트립을 해상도 한계에 근접시키기 위하여 차광 스트립의 폭은 반투명 스트립의 폭과 같게한다.

Description

반투명 보조패턴으로 보조된 주패턴을 정확히 전사하기위하여 노광장치에 사용된 포토마스크와 그 제조방법(PHOTO-MASK USED IN ALIGNER FOR EXACTLY TRANSFERRING MAIN PATTERN ASSISTED BY SEMI-TRANSPARENT AUXILLARY PATTERN AND PROCESS OF FABRICATION THEREOF)

제1도는 보조패턴을 수반하는 주패턴을 갖는 종래의 포토마스크 평면도.

제2도는 본 발명에 따른 포토마스크의 일부분의 레이아웃 평면도.

제3도는 제2도의 포토마스크의 부분적 구조를 도시하는 단면도.

제4a도는 보조패턴의 투과율이 100%인 상태하에서 광 강도의 분포를 도시하는 그래프.

제4b도는 보조패턴의 투과율이 50%인 상태하에서의 광 강도의 분포를 도시하는 그래프.

제4c도는 보조패턴의 투과율이 30%인 상태하에서의 광 강도의 분포를 도시하는 그래프.

제4d도는 보조패턴의 투과율이 0%인 상태하에서의 광 강도의 분포를 도시하는 그래프.

제5도는 본 발명에 따른 또다른 포토마스크의 평면도.

제6도는 본 발명에 따른 또다른 포토마스크의 단면도.

제7도는 제6도에 도시된 포토마스크를 통하여 조사된 포토레지스트 마스크상의 광 강도 분포를 도시하는 그래프.

제8도는 본 발명에 따른 또다른 포토마스크의 평면도.

제9도는 제8도의 포토마스크의 구조를 도시하는 단면도.

제10a도는 포토마스크의 보조패턴의 투과율이 100%인 상태하에서의 광 강도의 분포를 도시하는 그래프.

제10b도는 포토마스크의 보조패턴의 투과율이 50%인 상태하에서의 광 강도의 분포를 도시하는 그래프.

제10c도는 포토마스크의 보조패턴의 투과율이 30%인 상태하에서의 광 강도의 분포를 도시하는 그래프.

제10d도는 포토마스크의 보조패턴의 투과율이 0%인 상태하에서의 광 강도의 분포를 도시하는 그래프.

제11도는 본 발명에 따른 또다른 포토마스크의 평면도.

제12도는 본 발명에 따른 또다른 포토마스크의 단면도.

제13a -13f도는 본 발명에 따른 포토마스크의 제조방법의 순서를 나타내는 단면도.

제14도는 주패턴과 보조패턴의 레이아웃을 도시하는 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 투명 유리 기관 11 : 주패턴

12 : 보조패턴

12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f : 반투명 사각형 스트립

본 발명은 포토마스크에 관한 것으로, 특히 반도체 장치의 제조와 그 제조방법에서의 투영 노광 장치에 사용된 포토마스크에 관한 것이다.

DRAM은 초고집적의 전형적인 일예이며, 회로 소자의 크기와 함께 최소 라인 폭도 점점 작아지고 있다. 협소한 라인 폭은 고해상도의 리소그래피를 필요로한다. 축소 투영 노광 장치는 레티클로부터 포토레지스트층으로의 패턴 전사를 가능하게하며, 자외선에 의하여 레티클상의 패턴 이미지가 포토레지스트층으로 전달된다. 노광 장치의 투영 광학 시스템이 포토레지스트층의 표면상에 패턴 이미지를 포커싱하면, 패턴 이미지는 고해상도로 포토레지스트에 전사된다. 그러나, 일반적으로, 포토레지스트는 불균일한 적층 구조 표면 전체에 퍼져있기 때문에, 포토레지스트층은 불균일한 표면을 가진다. 이런 이유로, 포토레지스트층의 표면으로부터 초점 평면이 부분적으로 벗어나고, 패턴 전사시에 초점심도가 필요하게된다.

해상도(R)와 전체적으로 초점심도(depth of resolution : DOF)간의 관계는 다음과 같다.

여기서, λ는 노광 파장이며, NA는 개구수이며, K1과 K2는 제조 공정에 따라서 정해지는 계수이다.

식 1에서 알 수 있듯이, 노광 파장이 짧아지고 개구수가 커질수록 고해상도가 가능하다. 그러나, 식 2에서 알 수 있듯이, 노광 파장이 짧아지고 개구수가 커질수록 초점심도는 감소한다. 따라서, 해상도와 초점심도간에는 상쇄 효과가 있다.

전술한 것처럼, 최근의 집적도 개발은 고해상도의 리소그래피를 필요로하며, 초점심도는 점점 심각해지고 있다.

먼저, 초점심도의 여러 요소를 분석해보자. 식 2에서 알 수 있듯이, 개구수(NA)가 제곱되어 초점심도에 큰 영향을 미친다. 반면에, 계수 K2는 단순히 노광 파장과 곱해지며, 초점심도는 노광 파장에 큰 영향을 받지않는다. 이런 이유로, 해상도를 개선시키기위하여 노출광선을 변화시켰으며, 축소 투영 노광장치의 노출 광선은 g-레이의 수은 램프로부터 i-레이를 거쳐 엑시머 레이저 광선인 KrF로 변화되어 왔다. 노광 파장은 436nm에서 365nm를 지나 248nm로 점점 감소되었으며, 해상도는 확실히 개선되었다. 그러나, 노광 광선이 변하면, 제조업자는 새로운 포토레지스트와같은 새로운 레지스트 기술을 필요로 하였으며, 노출 광선의 변화는 쉽지 않았다.

다른 요소는 계수 K1과 K2이다. 계수 K2를 크게하고 계수 K1을 작게하면, 초점심도(DOF)의 저하시없이 해상도(R)가 개선된다. 이들 계수 K1, K2는 레지스트 기술과 노광장치의 광학 시스템을 통한 패턴의 정확도에 종속된 계수이다. 포토레지스트의 조성물, 코팅 기술 및 현상 기술은 연관되어있는 레지스트 기술의 일예이며, 포토레지스트의 조성물은 해상도(R)와 초점심도(DOF)에 큰 영향을 미친다.

패턴 이미지를 i-레이를 통하여 전사하는 경우에는, 노볼락(novolak) 수지를 포토레지스트로 사용하였다. 노볼락 수지는 광감제와 혼합되었다. 비록 노볼락이 친수성이고 알카리성 현상액에서 용해되지만, 감광제는 친유성이고 현상 억제제로써의 기능을 한다. 그러나, 광감제가 광선에 노출되면, 감광제는 친수성으로 변하고, 광선에 노출된 포토레지스트는 현상액내에서 용해되게된다. 노볼락 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트이다.

엑시머 레이저 광선인 KrF를 통한 패턴 전사를 사용하기에는 노볼락 포토레지스트의 흡광도가 너무 커서 새로운 포토레지스트가 개발되었다. 엑시머 레이저 광선용으로 가능한 포토레지스트는 화학 증폭계 레지스트로 칭해진다. 화학 증폭계 레지스트는 폴리비닐폐놀의 수산기가 소수성기로 치환된 수지와 산발생기로 이루어지며, 소수성기는 보호기의 기능을 한다. 화학 증폭계 레지스트를 광선이 노출시키면, 산 발생기는 보호기에 수소 이온을 공급하며, 수소 이온은 촉매 역할을 한다. 수소 이온은 폴리비닐페놀로부터 보호기를 제거하며, 포토레지스트는 용해된다. 화학 증폭계 레지스트는 포지티브 레지스트이다.

따라서, 노광의 변화는 새로운 레지스트 기술을 필요로하며, 새로운 레지스트 기술은 쉽게 개발되지 않는다.

마지막 요소는 광학 시스템인 노광장치를 통한 패턴 전사의 정확도이다. 현재, 정확한 패턴 전사 기술은 3개의 범주로 대별된다. 제1범주는 광원의 구조에 관한 것으로, 변형된 조명은 제1그룹의 전형적 일예이다. 제2범주는 광학 시스템내에 설치된 투영 렌즈 기기의 퓨필(pupil)면에 관한 것으로, 퓨필 필터는 제2범주의 일예이다. 제3범주는 포토마스크에 관한 것으로, 위상천이 기술과 보조패턴 기술은 제3범주에 속한다. 전사될 포토마스크상의 패턴에 따라서 3개의 범주사이에는 서로 다른 효과가 있다.

변형된 조명과 위상 천이 기술은 2개의 광속간의 간섭을 이용하여 주기적으로 반복된 패턴의 해상도와 초점심도를 개선시킨다. 그러나, 고립 패턴 또는 주기적으로 반복되는 패턴의 단부 영역에서 광선이 균일하게 회절되어 2개의 광속이 간섭되지 않기 때문에, 고립 패턴용의 변형 조명 효과는 빈약하다. 따라서, 변형된 조명 기술은 주기적으로 반복되는 패턴 이미지에 국한된다.

퓨필 필터 기술은 투영 렌즈의 퓨필면상의 공간 주파수 분포를 변경시키며, 초점 평면을 다중으로 만든다. 퓨필 필터 기술은 주기적으로 반복되는 패턴과 고립 패턴 모두에서 개선책을 얻을 수 있다. 그러나, 퓨필 필터 기술은 투영 렌즈의 퓨필면의 변형을 필요로하며, 이 때문에 퓨필 필터 기술을 실재 사용하기는 매우 어렵다.

보조패턴 기술은 주패턴에 보조패턴을 첨가하는 것이다. 첨가되는 보조패턴의 구성요소는 주패턴의 크기보다 더 작으며, 해상도 및 초점 심도가 모두 개선된다.

보조패턴 기술의 전형적 일예는 일본 특개평 제 5-165194호 공보에 개시되어있으며, 제1도는 상기 공보에 기재된 포토마스크를 나타낸다. 포토마스크는 스텝핑 축소 투영 노광장치에 사용되며, 포토마스크상의 패턴 이미지는 포토레지스트상에 1/5로 축소투영된다.

종래의 포토마스크는 투명 유리 기판(1)과, 투명 유리 기판(1)상에 적층되는 차광막(2)(크롬)을 구비한다. 차광막(2)에 사선을 그어서 투명 유리 기판(1)의 노출 영역을 쉽게 식별한다. 넓은 사각형 개구부(2a)와 협소한 사각형 개구부(2b, 2c)가 차광막(2)에 형성되어, 넓은 사각형 개구부(2a)와 협소한 사각형 개구부(2b, 2c)에 투명 유리 기판(1)이 노출된다. 넓은 사각형 개구부(2a)는 집적 회로의 일부분을 형성하기위하여 포토레지스트에 전사되는 패턴 이미지를 형성하며, 주패턴의 기능을 한다. 반면에, 협소한 사각형 개구부(2b, 2c)는 넓은 사각형 개구부(2a)의 양 측부에 제공되어 보조 패턴의 기능을한다. 이때, 넓은 사각형 개구부(2a)의 폭은 1.5㎛이며, 협소한 사각형 개구부(2b, 2c)의 폭은 0.75㎛이다. 넓은 사각형 개구부(2a)의 중앙선은 각각의 협소한 사각형 개구부(2b/2c)의 중앙선으로부터 4.5㎛정도 떨어져 있다.

종래의 포토마스크를 광선에 노출시키면, 광선은 넓은 사각형 개구부(2a)와 협소한 사각형 개구부(2b/2c)를 통과하며, 통과한 광속은 포토레지스트를 향한다. 중앙선간의 거리, 노광의 파장, 축소비 및 개구수를 적당히 결정하면, 협소한 사각형 개구부(2b/2c)를 통하여 전달된 광속은 넓은 사각형 개구부를 통하여 전달된 광속과 간섭되어, 주패턴이 전사될 포토레지스트층의 영역에서 광선의 강도가 증가하게된다. 따라서, 해상도와 초점심도가 개선되게된다.

따라서, 주패턴은 보조패턴과 동반되며, 포토마스크상에는 고립 패턴이 전혀 형성되지 않는다. 이 때문에, 보조패턴 기술은 변형 조명에서 설정되는 한계를 제거할 수 있다.

그러나, 주패턴이 소형화되면 보조패턴 요소는 해상도 한계를 초과하게된다는 것이 종래 보조패턴 기술의 문제점이다. 전술한 것처럼, 보조패턴 요소는 항상 주패턴보다 그 크기가 작으며, 주패턴이 해상도 한계에 근접하게되면 보조패턴 요소는 해상도 한계를 초과하게 된다.

또다른 문제점은 주기적으로 반복되는 패턴과 고립 패턴간의 근접 효과이다. 근접 효과는 주기적으로 반복되는 패턴과 고립 패턴간의 거리에 종속되어있다. 주기적으로 반복되는 패턴을 통과하는 광속은 고립 패턴을 통과하는 광선에 의하여 형성된 광선 강도의 분포와는 상이한 광선 강도 분포를 형성한다. 주기적으로 반복되는 포토마스크상의 패턴과 정확히 일치된 레지스트 패턴에 대하여 노출광선이 소정값으로 레귤레이트되면, 고립 패턴으로부터 전사된 레지스트 패턴은 기대되는 치수와 틀려지게된다. 이는 보조패턴 요소의 갯수가 상대적으로 작기 때문이다.

또한, 주기적으로 반복되는 패턴과 고립 패턴으로부터 KrF의 엑시머 레이저용의 화학 증폭계 레지스트에 패턴을 전사하는데에는 또다른 문제점이 있다. 전술한 것처럼, 엑시머 레이저는 화학 증폭계 레지스트로부터 수소 이온을 발생시키며, 따라서 용해도는 화학 증폭계 레이저상의 엑시머 레이저의 강도에 비례한다. 보조패턴 기술을 포토마스크에 적용하더라도, 주기적으로 반복되는 패턴과 고립 패턴은 화학 증폭계 레지스트상에 엑시머 레이저를 상이하게 전달하며, 주기적으로 반복된 패턴을 통하여 조사된 영역과 고립 패턴을 통하여 조사된 또다른 영역간에 용해도 차이가 발생한다. 그 결과, 주기적으로 반복되는 패턴과 고립 패턴은 포토마스크로부터 화학 증폭계 레지스트층으로 상이하게 전사되게된다. 불완전한 패턴 전사의 또다른 이유는 수소 이온의 확산이다. 협소한 불투명 패턴 주위에 넓은 투명 공간이 뻗어있으면, 조명 광선은 넓은 투명 공간에 대응하는 넓은 영역에서 상당량의 수소 이온을 발생시키며, 상당량의 수소 이온은 협소한 불투명 패턴에 대응하는 협소 영역내로 확산된다. 수소 이온은 협소 영역을 용해시키며, 레지스트 패턴에 손상을 가한다.

따라서, 본 발명의 목적은 근접 효과 및 포토마스크상의 패턴밀도 차이에 큰 영향을 받지않으며, 고립된 주패턴이 해상도 한계에 근접하더라도 고해상도 및 초점심도가 가능한 포토마스크를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 이루기 위하여, 보조패턴에 작은 투과율을 할당한다.

광감층으로의 패턴 전사에 사용되는 포토마스크에 있어서; 제1투과율을 갖는 기판과; 상기 기판의 제1영역에 형성되며, 제2투과율을 갖는 차광 패턴과; 상기 광감층으로 주패턴을 정확히 전사하기위한 광 조사를 초래하는 보조패턴을 구비하며; 상기 제2 투과율보다 크고 상기 제1투과율보다 작은 제3투과율을 갖는 반투명 패턴이 상기 제1 영역 부근의 상기 기판의 제2영역에 형성되며; 상기 차광 패턴과; 상기 기판 및 반투명 패턴중의 하나는 광 조사에 의하여 상기 광감층에 전사되는 상기 주패턴을 형성하며; 상기 반투명 패턴과, 상기 기판 및 상기 차광 패턴중의 하나는 상기 보조패턴을 형성하는 포토마스크가 제공되었다.

또한, 본 발명에 있어서, 제1투과율을 갖는 기판(71)을 준비하는 단계(a)와, 상기 제1투과율보다 작은 제2투과율을 갖는 반투명층(72)과, 상기 기판상에 상기 제2투과율보다 작은 제3투과율을 갖는 에칭 스톱퍼층(73) 및 상기 차광층용 에칭제에 영향을 받지않는 차광층(74)을 적층하여 상기 기판상에 제1다중레벨 구조부를 형성 단계(b)와, 상기 제1다중레벨 구조부상에 제1에칭 마스크(75b)를 제공하는 단계(c)와, 상기 제1다중레벨 구조부를 선택적으로 에칭하여 상기 제1다중레벨 구조부로부터 제2 다중레벨 구조부를 형성하여 상기 기판의 일부분을 상기 제2다중레벨 구조부에 형성된 중공 공간에 노출시키는 단계(d)와, 상기 제2다중레벨 구조부로부터 상기 제1 에칭 마스크를 제거하는 단계(e)와, 상기 제2다중레벨 구조부상에 제2 에칭 마스크(77b)를 제공하는 단계(f)와, 상기 제2다중레벨 구조부내에 하나 이상의 리세스를 형성하기 위하여 상기 제2다중레벨 구조부의 상기 차광층을 선택적으로 에칭하여, 상기 에칭 스톱퍼층의 일부분을 하나 이상의 리세스에 노출시키는 단계(g)와, 상기 제2에칭 마스크를 제거하는 단계(h)로 이루어지는 포토마스크 제조방법이 제공되었다.

[제1 실시예]

제2도와 3도에서, 본 발명의 포토마스크는 투명 유리 기판(10)과, 투명 유리 기판(10)상에 형성되는 고립된 주패턴(11) 및 보조패턴(12)을 구비한다. 포토마스크는 스텝핑 축소 투영 노광장치를 통한 패턴 전사를 가능하게하며, 고립된 주패턴은 포토레지스트층상의 패턴 이미지보다 5배 이상이다. 포토레지스트가 포지티브 레지스트라는 가정하에서 기술하겠다. 그러나, 본 발명에서의 포토레지스트 마스크는 패턴 전사를 위하여 네거티브 포토레지스트도 가능하다.

고립된 주패턴(11)은 투명 유리 기판(10)상에 적층된 단일의 불투명 사각형으로 이루어지며, 보조패턴(12)은 투명 유리 기판(10)상의 6개의 반투명 사각형 스트립(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f)으로 이루어진다. 즉, 불투명한 사각형의 적층부는 투명 유리 기판(10)에 고립된 주패턴(11)을 형성하며, 반투명의 사각형 스트립(12a - 12f)은 투명 유리 기판(10)에 반투명의 보조패턴(12)을 형성한다.

반투명한 사각형 스트립(11b)상에 차광성의 사각형 스트립(11a)이 적층되며, 차광성의 사각형 스트립(11a)과 반투명한 사각형 스트립(11b)은 결합되어 단일의 불투명 사각형 적층부를 형성한다. 제2도에서 반투명의 사각형 스트립(12a - 12f)과 차광성의 사각형 스트립(11a)에 사선을 그었으며, 투명 유리 기판(10)으로부터 이들 스트립을 명확히 식별하기 위하여 사선 라인이 제공된다.

반투명의 사각형 스트립(12a - 12c)은 소정 간격으로 불투명 사각형 적층부(11)의 좌측에 위치하며, 또다른 반투명의 사각형 스트립(12d - 12f)은 소정 간격으로 불투명 사각형 적층부(11)의 우측에 위치한다. 반투명의 사각형 스트립(12a -12f)과 불투명 사각형 적층부(11)의 피치는 일정하다.

하나의 불투명 사각형 적층부(11)와 반투명 사각형 스트립(12a - 12f)의 폭은 1.25㎛이며, 반투명 사각형 스트립(12a - 12c, 12d - 12f)의 상호간 간격은 1.25㎛이다.

반투명 사각형 스트립(11b)은 반투명 사각형 스트립(12a - 12f)과 동일한 반투명 물질로 형성되며, 후술되는 것처럼, 반투명 물질의 투과율은 조합되어 보조패턴(12)을 형성하는 반투명 사각형 스트립(12a - 12f)의 수에 영향을 미친다. 즉, 좌측 및 우측에 형성되는 반투명 사각형 스트립(12a -12c / 12d - 12f)의 수는 3개로 국한되지 않으며, 반투명 물질의 투과율에 달려있다.

차광성 사각형 스트립(11a)은 크롬으로 형성되며, 투과율은 0이다. 반투명 사각형 스트립(11b)은 차광성 사각형 스트립(11a)과 일치한다.

따라서, 불투명 사각형 적층부(11)의 투과율이 반투명 사각형 스트립(12a -12f)의 투과율과 다르더라도, 불투명 사각형 적층부(11)의 길이와 폭은 반투명 사각형 스트립(12a - 12f)과 동일하다.

제2도와 3도에 도시된 포토마스크를 사용하여, 본 발명자는 라인-및-공간 패턴을 통한 패턴 전사를 시뮬레이션하였으며, 보조패턴(12)의 투과율을 변화시켜 광 강도 분포를 얻을수 있었다. 축소비가 1/5이며, 개구수는 NA와 조사된 광선의 동기도(σ)와 조사된 공선의 파장(λ)은 각각 0.5, 0.7 및 248nm의 조건으로 축소 투영 노광 장치에 포토마스크를 설치하였다는 가정하에서 시뮬레이션을 행하였다. 광원과 연관된 광학 렌즈의 개구수를 투영 렌즈의 개구수로 나누어 동기도(σ)를 얻는다.

제4a도는 보조패턴(12)의 투과율이 100%인 상태하에서의 광 강도 분포를 나타내며, 제4b도는 보조패턴(12)의 투과율이 50%인 상태하에서의 광 강도 분포를 나타내며, 제4c도는 보조패턴(12)의 투과율이 30%인 상태하에서의 광 강도 분포를 나타내며, 제4d도는 보조패턴(12)의 투과율이 0%인 상태하에서의 광 강도 분포를 나타낸다.

광 강도는 정규화되어 표시되었으며, 포토마스크의 공간 영역에서의 광 강도를 나타낸다. 제4a도에 도시된 광 강도의 분포는 고립 패턴을 통하여 얻은 광 강도 분포에 대응하며, 제4d도에 도시된 광 강도 분포는 주기적으로 반복된 패턴을 통하여 얻은 광 강도의 분포를 나타낸다.

축소 투영 노광 장치는 1/5의 축소비로써 1.25㎛의 라인 폭을 포토레지스트층에 전사한다. 라인-및-공간 패턴을 정확히 포토레지스트 마스크에 전사하면, 포토레지스트상의 라인 폭은 0.25㎛까지 감소된다. 0.25㎛의 라인 폭에 대한 최적 강도(It)는 0.337이었다(제4d도 참조).

광 강도가 최적 강도(It)보다 약하면, 포토레지스트의 찌꺼기가 레지스트 패턴에 부가된다. 반면에, 광 강도가 최적 강도(It)보다 더 강하면, 레지스트 패턴이 손상된다.

보조패턴(12)을 포토레지스트로 전사하지 않을 필요가 있으며, 보조패턴(12)은 포토레지스트상의 광 강도를 최적 강도(It)이하로 감소시킬 것이다. 투과율이 30% 이상이면, 보조패턴(12)은 포토레지스트층상의 광 강도를 최적 강도(It) 이하로 감소시킬 수 있다.

보조패턴(12)의 투과율이 30%로 조절되면, 포토레지스트층상의 광 강도는 투과율이 100%인 보조패턴을 통과하는 광 강도의 60%까지 감소한다. 이 때문에, 포토레지스트 마스크가 화학 증폭계이면, 보조패턴(12)에 대응하는 포토레지스트 영역에서의 수소 이온도 60%까지 감소한다.

보조패턴(12)은 주패턴(11)에 주기성을 부여하며, 주패턴(11)에 대응하는 영역의 양 측부상에서의 포토레지스트층의 주변 영역상의 광 강도를 감소시킨다.

제5도에 도시된 또다른 본 발명의 포토마스크는 투명 기판(20)과, 투명 기판(20)상에 형성된 불투명 주패턴(21) 및 반투명 보조패턴(20)을 구비한다.

불투명 주패턴(21)은 투명 기판(20)상에서 소정 간격으로 주기적으로 반복되는 불투명 사각형 스트립(211, 212, ...)으로 이루어진다. 즉, 불투명 사각형 스트립(211 - 21n)은 투명 기판(20)에 불투명 주패턴(21)을 형성한다. 번호 211 및 212처럼, 인접한 2개의 불투명 사각형 스트립사이에는 공간(23)이 만들어지며, 공간(23)의 폭은 불투명 사각형 스트립(211 - 21n)과 동일하다. 따라서, 불투명 사각형 스트립(211 -21n)은 투명 기판(20)과 함께 라인-및-공간 패턴을 형성한다. 도시되지는 않았지만, 불투명 사각형 스트립(211 - 21n)의 구조는 불투명 사각형 적층부(11)의 구조와 유사하며, 반투명 사각형 층은 각기 차광막으로 코팅된다.

반투명 사각형 스트립(22a-22c, 22d-22f)과 투명 기판(20)은 조합되어 반투명 보조패턴(22)을 형성한다. 반투명 사각형 스트립(22a-22f)의 길이와 폭은 불투명 사각형 스트립(211 - 21n)과 동일하며, 반투명 사각형 스트립(22a-22f)과 불투명 사각형 스트립(211 - 21n)의 폭은 1.25㎛이다. 반투명 사각형 스트립(22a-22c)과 또다른 반투명 사각형 스트립(22d-22f)은 불투명 주패턴(21)의 양측에 위치한다. 불투명 사각형 스트립(211 - 21n)과 반투명 사각형 스트립(22a - 22f)에 사선을 그었으며, 투명 기판(20)으로부터 이들 스트립(211 - 21n, 22a - 22f)을 명확히 식별하기 위하여 사선이 제공된다.

반투명 사각형 스트립(22a -22f)의 투과율은 반투명 사각형 스트립(21a - 21f)의 경우와 유사한 방법으로써 식별하며, 30% 내지 50%의 범위이다.

불투명 주패턴(21)의 양 측부상의 반투명 보조패턴(22)은 불투명 주패턴(21)의 양단에있는 불투명 사각형 스트립(211-21n)에 주기성을 부여하며, 불투명 주패턴(21)의 양측에서의 광 강도를 저하시킨다.

제6도는 본 발명의 또다른 포토마스크를 나타낸다. 포토마스크는 투명 유리 기판(31)과, 제1불투명 주패턴(32)과, 제2불투명 주패턴(33)과 반투명 보조패턴(34)을 구비하며, 제1불투명 주패턴(32)과, 제2불투명 주패턴(33)과 반투명 보조패턴(34)은 투명 유리 기판(31)상에 형성된다.

제1불투명 주패턴(32)은 불투명 주패턴(21)과 유사한 라인-및-공간 패턴이며, 불투명 사각형 스트립(32a - 32d)은 투명 유리 기판(31)상에서 주기적으로 반복된다. 따라서, 불투명 사각형 스트립(32a - 32d)은 투명 유리 기판(31)에 제1불투명 주패턴(32)을 형성한다.

반면에, 제2불투명 주패턴(33)은 주패턴(11)과 유사한 고립 패턴이며, 투명 유리 기판 (31)상의 하나의 불투명 사각형 스트립(33a)으로 이루어진다. 따라서, 하나의 불투명 사각형 스트립(33a)은 투명 유리 기판(31)에 제2불투명 주패턴(33)을 형성한다. 차광막으로 코팅된 반투명 사각형층은 각기 불투명 사각형 스트립(32a - 32d, 33a)으로서의 기능을 한다.

반투명 보조패턴(34)은 3개의 반투명 서브패턴(34a, 34b, 34c)을 가진다. 반투명 서브패턴(34a)은 제1불투명 주패턴(32)의 좌측에 위치하며, 제3반투명 서브패턴(34c)은 제2불투명 주패턴(33)의 우측에 제공된다. 제2반투명 서브패턴(34b)은 제1 불투명 패턴(32)과 제2불투명 패턴(33) 사이에 형성된다. 제1반투명 서브패턴(34a), 제2 반투명 서브패턴(34b), 제3반투명 서브패턴(34c)은 각기 반투명 사각형 스트립(34d-34g), 반투명 사각형 스트립(34h-34j), 반투명 사각형 스트립(34m-34o)으로 이루어진다.

반투명 사각형 스트립(34d-34o)의 길이와 폭은 불투명 사각형 스트립(32a-32d) 및 불투명 사각형 스트립(33a)과 동일하며, 그 폭은 1.25㎛이다. 반투명 사각형 스트립(34d-34o)은 1.25㎛의 간격으로 반복되며, 인접한 2개의 불투명 사각형 스트립(32a-32d)의 간격도 각각 1.25㎛이다. 따라서, 반투명/불투명 사각형 스트립(32a/32d/33/34d-34o)은 투명 유리 기판(31)상에서 상기 간격으로 배열된다.

반투명 보조패턴(34)은 제1불투명 주패턴(32) 및 고립된 불투명 사각형 스트립(33a)의 양단에서 불투명 사각형 스트립(32a/32d)에 주기성을 부여하며, 제1 및 제2 불투명 주패턴(32, 33)에 대응하는 영역에 인접한 포토레지스트층 영역의 광 강도를 저하시킨다.

제6도에 도시된 포토마스크상의 패턴이 화학 증폭계 포토레지스트층에 전사되면, 제7도에 도시된 것처럼, 화학 증폭계 포토레지스트층상에는 광 강도의 분포가 발생하게된다. 영역 A와 B는 각각 반투명 서브패턴(34a, 34b, 34c)과 반투명 보조패턴(34) 양측의 투명 유리 기판(31)에 대응하며, 영역 C와 D은 각각 제1불투명 주패턴(32) 및 제2불투명 주패턴(33)을 통하여 조사된다. 영역 A의 광 강도는 영역 B의 광 강도의 60%이며, 따라서, 영역 A내의 유닛 영역에서 발생되는 수소 이온은 영역 B의 유닛 영역에서 발생되는 수소 이온의 60%까지 감소한다.

영역 A가 영역 C 및 D와 인접하게되면, 과잉 수소 이온이 영역 C와 D로 확산되어 레지스트 패턴에 손상을 가한다. 그러나, 영역 B는 과잉 수소 이온을 흡수하여 과잉의 수소 이온으로부터 영역 C와 D를 보호한다. 비슷하게, 반투명 보조패턴(12, 22)도 과잉 수소 이온으로부터 화학 증폭계 포토레지스트층상의 영역을 보호하며, 주패턴(11, 21)은 정확히 화학 증폭계 포토레지스트층상에 전사된다.

영역 A의 광 강도는 주기적으로 반복되는 반투명 사각형 스트립(34d - 34o) 때문에 주기적으로 파동치며, 주기적으로 반복되는 반투명 사각형 스트립(34d - 34o)은 고차의 회절 광선 성분을 발생시킨다. 고차의 회절 광선 성분은 변형 조명으로 가능하며, 제1불투명 주패턴(32)의 양단부에서 불투명 사각형 스트립(32a, 32d)으로부터 생성된 이미지의 초점심도를 증가시킨다.

전술한 것처럼, 반투명 사각형 스트립(12a - 12f)의 크기는 불투명 적층부(11)와 동일하며, 불투명 적층부(11)를 해상도 한계까지 근접시키는 것을 가능하게한다.

각 보조패턴의 반투명 사각형 스트립은 불투명 주패턴에 대한 주기성을 보충하며, 불투명 사각형 적층부(11) 양측에서의 광 강도를 감소시킨다. 이 때문에, 근접 효과가 같아지며, 포토레지스트 패턴 부근의 광 강도의 계획적인 축소에 의한 변형없이도, 레지스트 패턴을 정확히 화학 증폭계 포토레지스트층에 전사할 수 있다.

[제2 실시예]

제8도와 9도는 본 발명의 포토마스크이며, 투명 유리 기판(41), 투명 유리 기판(41)상에 형성된 반투명 사각형판 부재(42, 43), 소정의 간격으로 반투명 사각형판 부재(42)상에 형성된 불투명 사각형 스트립(44a, 44b, 44c, 44d)(크롬), 소정의 간격으로 반투명 사각형판 부재(43)상에 형성된 불투명 사각형 스트립(44e, 44f, 44g, 44h)로 이루어진다. 제8도에서 반투명 사각형판 부재(42, 43)와, 불투명 사각형 스트립(44a-44h)에 사선을 그었지만, 사선은 단면적을 의미하는 것이 아니며, 투명 유리 기판(41)으로부터 명확히 구별하기 위하여 제공되었다.

반투명 사각형판 부재(42)는 또다른 반투명 사각형판 부재(43)로부터 1.25㎛ 떨어져있으며, 반투명 사각형판 부재(42, 43) 사이에는 공간이 만들어진다. 불투명 사각형 스트립(44a-44d, 44e-44h)의 폭과 길이는 동일하며, 폭은 1.25㎛이다. 반투명 사각형판 부재(42) 상에서 인접한 2개의 불투명 사각형 스트립은 상호 1.25㎛ 떨어져있으며, 판 부재(43) 상의 또다른 불투명 사각형 스트립 (44e-44h)도 1.25㎛의 간격으로 떨어져있다.

불투명 사각형 스트립(44d/44e)과 투명 유리 기판(41)은 고립 공간 패턴(45)을 형성한다. 불투명 사각형 스트립(44a-44h)은 반투명 사각형판 부재(42/43)에 차광 패턴(46)을 형성한다. 반투명 사각형판 부재(42, 43)는 불투명 사각형 스트립(44a-44d, 44e-44h)간의 갭에 노출되며, 반투명 사각형판 부재(42, 43)에 이렇게 사각형 부분은 불투명 사각형 스트립(44a-44h) 사이에 반투명 보조패턴(47)을 형성한다.

본 발명자는 제8도와 9도에 도시된 포토마스크를 통한 패턴전사를 시뮬레이션하였다. 포토마스크는 축소 투영 노광장치내에 설치되며, 광학적 조건은 제2도와 3도에서의 포토마스크 시뮬레이션 때와 동일하다고 가정하였다. 본 발명자는 시뮬레이션을 통하여 광 강도 분포를 얻었으며, 제10a - 10d도에 도시하였다.

제10a - 10d도는 각기 반투명 보조패턴(47)의 투과율이 100%, 50%, 30%, 0%인 경우에서의 분포를 나타낸다. 제10a도의 광 강도 분포는 투명 유리 기판(41)에 대하여 고립 공간 패턴(45)과 불투명 사각형 스트립(44a-44h)이 상호 교차되는 경우의 포토마스크에 대응한다. 반면에, 제10d도의 광 강도 분포는 고립 공간 패턴만이 형성되어있는 경우의 포토마스크에 대응한다.

광 강도가 최적화되면, 반투명 보조패턴(47)을 통과하는 조명은 포토레지스트층 영역에 개구부를 형성하지 않는다. 본 발명자는 제2도와 3도의 포토마스크와 유사한 최적 광학 강도(It')를 결정하였으며, 최적 광학 강도(It')는 0.337 이하였다. 반투명 보조패턴(47)의 투과율이 40% 이하이면, 반투명 보조패턴(47)은 포토레지스트층상의 광학 강도를 0.337 이하로 만든다. 포토레지스트 마스크가 고립된 공간 패턴(45)을 갖는 경우에, 반투명 보조패턴(47)의 투과율이 너무 크면, 이를 통한 광 조사는 보조패턴(47)에 대응하는 포토레지스트층의 영역 두께를 임계 두께 이하로 감소시키며, 식각제는 포토레지스트 마스크 아래의 층을 정확히 패턴할수없다. 제조자가 반투명 보조패턴(45)의 투과율을 결정하는 경우에는 비바람직한 두께의 감소를 고려하여야한다.

제2실시예를 구현하는 포토마스크는 제1실시예와 유사한 장점을 가진다.

[제3 실시예]

제11도는 본 발명의 또다른 포토마스크를 나타낸다. 포토마스크는 투명 유리 기판(51), 투명 유리 기판(51) 상에 형성된 반투명 사각형판 부재(52), 소정 간격으로 반투명 사각형판 부재(52) 상에 형성된 차광성 사각형 스특립(53a, 53b, 53c, 53d, 53e)으로 이루어진다. 반투명 사각형판 부재(52)상의 차광성 사각형 스트립(53a -53e)은 불투명 주패턴(53)을 형성하며, 차광성 사각형 스트립(53a -53e)으로 도포되지않은 반투명 사각형 부분(52a-52f)은 반투명 보조패턴(54)을 형성한다. 사선은 단면적을 의미하지 않으며, 차광성 사각형 스트립(53a -53e)과 반투명 사각형 부분(52a-52f)을 명확히 구별시킨다.

반투명 사각형 부분(52b/52c/52d/52e)의 폭은 차광성 사각형 스트립(53a/53b/53c/53d/53e)의 3배이며, 차광성 사각형 스트립(53a-53e)은 일정한 피치로 반투명 사각형 부분(52b-52e)과 교대로 배열된다.

불투명 주패턴(53)은 라인-및-공간 패턴으로 형성되며, 공간의 폭은 라인의 폭보다 넓다. 공간이 투명하면, 이를 통과한 광 조사는 차광성 사각형 스트립(53a-53e)에 대응하는 영역 양측의 화학 중폭계 포토레지스트층에 다량의 수소 이온을 발생시키며, 과잉 수소 이온은 영역으로 확산되어 레지스트 패턴에 손상을 입힌다. 그러나, 반투명 보조패턴은 화학 증폭계 포토레지스트층에서의 광 강도를 약화시켜 과잉 수소 이온으로부터 차광성 사각형 스트립(53a-53e)에 대응하는 영역을 보호한다.

제11도에 도시된 포토마스크는 제1실시예의 또다른 장점을 얻게한다.

[제 4 실시예]

제12도에서, 본 발명을 구현시키는 포토마스크를 투명 유리 기판(61) 상에 만들었다. 차광성 사각형 스트립(62a, 62b, 62c, 62d, 62e)이 소정 간격으로 투명 유리 기판(61) 상에 형성되며, 투명 유리 기판(61)은 차광성 사각형 스트립(62a-62e) 사이의 투명 공간에 노출되며, 투명 공간의 폭은 차광성 사각형 스트립(62a-62e)의 3배이다. 반투명 사각형 스트립(63a-63f)은 차광성 사각형 스트립(62a-62e)의 양측과 차광성 사각형 스트립(62a-62e) 사이에 형성되며, 길이와 폭은 차광성 사각형 스트립(63a-63f)과 동일하다. 각각의 반투명 사각형 스트립(63b-63e) 및 인접한 차광성 사각형 스트립(62a/62b, 62b/62c, 62c/62d, 62d/62e)은 차광성 사각형 스트립(62a-62e) 및 반투명 사각형 스트립(63a-63f) 정도의 폭을 갖는 투명 영역을 형성한다.

차광성 사각형 스트립(62a-62e)과 반투명 사각형 스트립(63a - 63f) 상의 사선은 전술한 실시예와 동일하게 단면을 의미하지 않는다.

차광성 사각형 스트립(62a-62e)은 투명 유리 기판(61)에 불투명 주패턴(62)을 형성하며, 반투명 사각형 스트립(63a-63f)은 투명 유리 기판(61)에 반투명 보조패턴(63)을 형성한다.

반투명 사각형 스트립(63a-63f)의 투과율과 갯수는 전술한 시뮬레이션과 유사한 시뮬레이션에 의하여 결정된다. 제 4실시예의 라인 대 공간 비는 1 : 3이지만, 본 발명은 1 : 3과 다른 비의 포토마스크도 가능하다.

제12도의 포토마스크는 제1실시예의 모든 장점을 취한다.

[공정 순서]

본 발명의 공정 순서는 투명 유리 기판(71)의 준비로 시작된다. 처음에, 투명 유리 기판(71) 상에 스퍼터링법을 사용하여 몰리브덴 실리사이드(MoSi)를 45nm의 두께로 증착시켜 투명 유리 기판(71) 상에 몰리브덴 실리사이드층(72)이 형성된다. I-레이가 45nm 두께의 몰리브덴 실리사이드층(72)을 40%의 투과율로 통과한다. 이때, 몰리브덴 실링사이드와 같은 기판과 반투명층(72)의 두께를 변화시켜 반투명 층(72)의 투과율을 조절할 수 있다.

다음에, 플라즈마-어시스트 화학적 증기 증착법에 의하여 몰리브덴 실리사이드층(72) 상에 40nm 두께의 실리콘 산화물이 증착되어, 몰리브덴 실리사이드층(72) 상에 실리콘 산화물층(73)이 형성된다. 크롬 타겟을 스퍼터링하여, 실리콘 산화물층(73) 상에 크롬층을 형성한다. 크롬층(74)의 전체 표면상에 포토레지스트 용액을 스프레드시키고, 제13a도에 도시된 포토레지스트층(75a)을 형성하기 위하여 포토레지스트막을 베이킹한다.

패턴 이미지를 포토레지스트층(75a)으로 전사시키고, 패턴 이미지를 현상하여 크롬층(74) 상에 포토레지스트 에칭 마스크(75b)를 형성한다. 포토레지스트 에칭 마스크(75b)를 사용하여, 크롬층(74), 실리콘 산화물층(73), 몰리브덴 실리사이드층(72)을 드라이 에칭법으로 연속적으로 패터닝하고, 적층된 블록(76a-76g)을 투명 유리 기판(71) 상에 남겨둔다. 몰리브덴 실리사이드 스트립(72a), 실리콘 산화물 스트립(73a), 크롬 스트립(74a)은 각 적층 블록(76a-76g)을 형성한다. 실리콘 산화물층(73)은 다음 단계에서 크롬층(74)에 대한 에칭제로부터 몰리브덴 실리콘층(72)을 보호한다. 포토레지스트 에칭 마스크(75b)를 스트립 오프시켜 제13c도의 구조를 얻는다.

제13c도의 전표면에 포토레지스트 용액을 스프레드시키고, 포토레지스트층(77a)을 형성하기 위하여 포토레지스트막을 베이킹한다. 적충된 블록(76a-76g)은 제13d도처럼 포토레지스트층(77a)으로 도포된다.

패턴 이미지는 포토레지스층(77a)에 전사되며, 포토레지스트 에칭 마스크(77b)의 형성을 위하여 현상한다. 포토레지스트 마스크(77b)는 적층 블록(76d)만을 도포하며, 다른 적층 블록(76a-76c, 76e-76g) 위의 포토레지스트층(77a)은 제거된다. 이를 제13e도에 도시했다.

포토레지스트 에칭 마스크(77b)는 드라이 에칭을 가능하게하여 적층 블록(76a-76c, 76e-76g)으로부터 크롬 스트립(74a)이 제거되며, 적층 블록(76d)의 크롬 스트립(74a)를 드라이 에칭제에 노출시키지 않는다. 드라이 에칭제는 적층 블록(76a-76c, 76e-76g)으로부터 크롬 스트립(74a)을 제거하고, 실리콘 산화물 스트립(73a)에서 종결된다. 따라서, 실리콘 산화물 스트립(73a)은 크롬에 대한 에칭제로부터 몰리브덴 실리사이드 스트립(72a)를 보호한다. 그 결과, 제13f도처럼 투명 유리 기판(71)상에는 불투명 고립 라인(76)과 반투명 라인(77a-77f)이 남게된다. 제13f도의 포토마스크는 제2 및 3도의 포토마스크 패턴과 유사하다. 기 기술된 또다른 포토마스크는 전술한 공정 순서와 비슷하게 제조된다.

이번에는, 위상차 제어 방법을 기술하겠다. 반투명 보조패턴을 통한 광 조사와 투명 기판을 통한 광 조사간에 위상차가 발생하면, 위상차는 주패턴으로부터 전사된 레지스트 패턴에 영향을 미친다.

이는 위상차를 제어해야함을 의미하며, 영향이 미미한 위상차 범위는 포토레지스트상에서 ±10도, 또는 보다 정확히 360 x n ±10도이며, n는 자연수이다. 위상차의 원인은 반투명층에서 기인되며, 반투명층의 두께를 선택하여 위상차를 조절할 수 있다.

전술한 것처럼, 반투명 스트립은 불투명 스트립 또는 주패턴의 단부에서의 공간에 주기성을 부여하며, 불균일한 근접 효과에 효과적이다. 본 발명의 포토마스크가 변형된 조도에 의하여 조사되면, 고립 패턴의 초점심도는 개선된다. 반투명 보조패턴은 주패턴이 전사된 영역 부근의 수소 이온을 제한하며, 주패턴은 이 영역에 정확히 전사된다. 마지막으로, 불투명 스트립보다 크기가 적은 반투명 스트립을 형성할 필요가 없으며, 불투명 스트립은 해상도 한계에 근접 가능하다.

본 발명의 소정 실시예를 나열하였지만, 당업자는 본 사상의 범위내에서 그 변형을 구가할 수 있다.

예를 들면, 반투명층과 차광성 또는 불투명층은 반투명 기판과 불투명 기판의 다양한 조합으로 형성 가능하다. 몰리브덴 실리사이드와 크롬의 조합은 가능한 조합의 일예이다.

본 발명은 소정 파장의 포토마스크에 적용가능하다. 상기 실시예에서, 주 패텅은 고립된 라인 패턴, 고립된 공간 패턴, 라인-및-공간 패턴이며, 라이폭과 공간 폭은 0.25㎛이다. 그러나, 주패턴은 상기 패턴에 국한되지 않으며, 라인 폭과 공간 폭은 변화가능하다. 패턴 및/또는 크기를 바꾸면, 반투명층의 투과율을 제1실시예 또는 소정 실험과 연관하여 전술한 시뮬레이션을 통하여 소정치로 조절해야한다.

고립된 라인 패턴, 고립된 공간 패턴, 주기 패턴, 주기적 라인-및-공간 패턴이 선택적으로 기판상에 형성되면, 각 반투명 보조패턴의 투과율은 객객의 소정치로 조절되어야한다. 그럼에도 불구하고, 불투명 보조패턴을 소정 투과율로 조절하는 것은 쉽지않다. 이 경우에, 각 보조패턴을 통과하는 전체 광선양을 최적화하는 방식으로 반투명 스트립의 폭을 조절하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 고립 공간 패턴용 반투명 스트립의 폭은 고립 라인 패턴용 반투명 스트립의 라인 폭보다 작도록 조절된다.

반투명 보조패턴은 제14도에 도시된 것처럼, 주패턴을 감싼다.

Claims

광감층으로의 패턴 전사시 사용되는 포토마스크에 있어서, 제1투과율을 갖는 기판(10; 20; 31; 41; 51; 61)과, 상기 기판의 제1영역에 형성되며, 제2투과율을 갖는 차광 패턴(11; 21; 32; 46; 53; 62)과, 상기 광감층으로 주패턴을 정확히 전사하기위한 광 조사를 초래하는 보조패턴을 구비하며, 상기 제2투과율보다 크고 상기 제1투과율보다 작은 제3투과율을 갖는 반투명 패턴(12; 22; 34; 47; 54; 63)이 상기 제1영역 부근의 상기 기판의 제2영역에 형성되며, 상기 차광 패턴과, 상기 기판 및 반투명 패턴중의 하나는 광조사에 의하여 상기 광감층에 전사되는 상기 주패턴을 형성하며, 상기 반투명 패턴과, 상기 기판 및 상기 차광 패턴중의 하나는 상기 보조패턴을 형성하는 것을 특징으로하는 포토마스크.
제1항에 있어서, 상기 반투명 패턴(12)과 상기 차광 패턴(11) 각각은 상기 기판상에 형성된 복수개의 반투명 스트립(12a - 12f)과 상기 기판상에 형성된 하나 이상의 불투명 스트립(11)을 포함하며, 상기 복수개의 반투명 스트립 각각의 크기는 상기 하나 이상의 불투명 스트립과 동일한 것을 특징으로하는 포토마스크.
제2항에 있어서, 상기 복수개의 반투명 스트립(12a-12f)은 상기 하나 이상의 불투명 스트립의 한 측부에 부분적으로 제공되고 상기 하나 이상의 불투명 스트립의 다른 측부에 부분적으로 제공되며, 상기 복수개의 반투명 스트립과 상기 불투명 스트립은 일정한 피치로 배열되는 것을 특징으로하는 포토마스크.
제3항에 있어서, 인접한 2개의 상기 복수개의 반투명 스트립(12a-12f)간의 갭 및 상기 하나 이상의 불투명 스트립(11)의 폭은 각각의 상기 복수개의 반투명 스트립과 상기 불투명 스트립의 폭과 동일한 것을 특징으로하는 포토마스크.
제2항에 있어서, 상기 차광 패턴(21; 32; 62)은 상기 하나 이상의 불투명 스트립(211; 32a; 62a)의 크기와 동일한 크기를 갖는 불투명 스트립(212-21n; 32b-32d; 62b-62e)을 더 포함하는 것을 특징으로하는 포토마스크.
제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 불투명 스트립(211; 32a)과 상기 불투명 스트립(212-21n; 32b-32d)은 상기 복수개의 반투명 스트립중에서 선택된 스트립(22a-22c; 34d-34g)과 상기 복수개의 반투명 스트립중의 나머지에서 선택된 스트립(22d-22f, 34h-34j) 사이에 위치하는 것을 특징으로하는 포토마스크.
제5항에 있어서, 상기 복수개의 반투명 스트립(63a-63f)은 상기 하나 이상의 불투명 스트립(62a) 및 상기 불투명 스트립(62b-62e)과 교대로 배열되는 것을 특징으로하는 포토마스크.
제1항에 있어서, 상기 반투명 패턴(47)은 상기 기판상에서 상호 간격을 두고 형성된 복수개의 반투명판(42/43)을 포함하며, 상기 차광 패턴(46)은 상기 복수개의 반투명판상에서 소정 간격으로 형성된 복수개의 불투명 스트립(44a-44h)을 포함하는 것을 특징으로하는 포토마스크.
제8항에 있어서, 상기 복수개의 불투명 스트립의 폭 각각은 상기 복수개의 불투명 스트립사이의 갭에 노출된 상기 반투명판의 반투명 부분 각각의 폭과 동일한 것을 특징으로하는 포토마스크.
제1항에 있어서, 상기 반투명 패턴은 반투명판(52)을 포함하며, 상기 차광 패턴(53)은 상기 반투명판상에 소정 간격으로 형성된 복수개의 불투명 스트립(53a-53e)을 포함하는 것을 특징으로하는 포토마스크.
제10항에 있어서, 상기 복수개의 불투명 스트립 각각은 상기 복수개의 불투명 스트립사이의 갭에 노출된 각각의 반투명 부분보다 더 협소한 것을 특징으로하는 포토마스크.
제1항에 있어서, 상기 반투명 패턴과 차광 패턴은 각각 몰리브덴 실리사이드와크롬으로 형성되는 것을 특징으로하는 포토마스크.
제1항에 있어서, n이 자연수인 경우에, 상기 기판을 통과하는 광선과 상기 반투명 패턴을 통과하는 광선간의 위상차 범위가 포토레지스트층상에서 (360 x n + 10)도 사이가 되도록 상기 반투명 패턴의 두께를 조절하는 것을 특징으로하는 포토마스크.
포토마스크 제조방법에 있어서, (a) 제1투과율을 갖는 기판(71)을 준비하는 단계와, (b) 상기 제1투과율보다 작은 제2투과율을 갖는 반투명층(72)과, 상기 기판상에 상기 제2투과율보다 작은 제3투과율을 갖는 에칭 스톱퍼층(73) 및 상기 차광층용 에칭제에 영향을 받지않는 차광층(74)을 적층하여 상기 기판상에 제1다중레벨 구조부를 형성단계와, (c) 상기 제1다중레벨 구조부상에 제1에칭 마스크(75b)를 제공하는 단계와, (d) 상기 제1다중레벨 구조부를 선택적으로 에칭하여 상기 제1다중레벨 구조부로부터 제2다중레벨 구조부를 형성하여 상기 기판의 일부분을 상기 제2다중레벨 구조부에 형성된 중공 공간에 노출시키는 단계와, (e) 상기 제2다중레벨 구조부로부터 상기 제1에칭 마스크를 제거하는 단계와, (f) 상기 제2다중레벨 구조부상에 제2에칭 마스크(77b)를 제공하는 단계와, (g) 상기 제2다중레벨 구조부내에 하나 이상의 리세스를 형성하기위하여 상기 제2다중레벨 구조부의 상기 차광층을 선택적으로 에칭하여, 상기 에칭 스톱퍼층의 일부분을 하나 이상의 리세스에 노출시키는 단계와, (h) 상기 제2에칭 마스크를 제거하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로하는 포토마스크 제조방법.