KR100623613B1 - Method for fabricating photomask having stepped portion - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단차를 갖는 마스크를 제작하는 방법에 있어서, 필드내 단차 모양으로 석영기판에 단차를 형성하는 단계와; 상기 석영기판상에 크롬층을 형성하는 단계; 및 상기 크롬층을 소정패턴으로 패터닝하는 단계를 포함하여 구성된다. 본 발명에 의하면, 반도체 제조공정에서 발생할 수 있는 필드영역내 단차에 의한 노광시의 포커스 에러를 해결할 수 있다.
The present invention provides a method of manufacturing a mask having a step, comprising the steps of: forming a step on a quartz substrate in the form of a step in a field; Forming a chromium layer on the quartz substrate; And patterning the chromium layer in a predetermined pattern. According to the present invention, the focus error at the time of exposure due to the step in the field region which may occur in the semiconductor manufacturing process can be solved.

단차, 마스크, 석영기판, 크롬, 경사 식각, 산화막, CMPStep, mask, quartz substrate, chrome, slant etch, oxide, CMP

Description

단차를 갖는 포토마스크 제작방법{Method for fabricating photomask having stepped portion} Method for fabricating photomask having stepped portion}             

도1은 종래의 노광 필드내에 단차가 존재하는 경우에 단차 만큼 발생하는 포커스 에러를 설명하기 위한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view for explaining a focus error occurring as much as a step when a step exists in a conventional exposure field.

도2 는 본 발명에 의해 제조되는 마스크의 단면도.2 is a cross-sectional view of a mask produced by the present invention.

도3 내지 도6은 본 발명의 일실시예에 의한 단차를 갖는 마스크의 제작방법을 나타낸 공정순서도.3 to 6 are process flowcharts showing a method of manufacturing a mask having a step according to an embodiment of the present invention.

도7은 본 발명에 의해 제조된 단차를 갖는 마스크의 사시도.Figure 7 is a perspective view of a mask having a step made by the present invention.

도8은 본 발명에 의해 제조된 단차를 갖는 마스크의 적용 원리를 설명하는 도면.Fig. 8 illustrates the application principle of a mask having a step produced by the present invention.

도9 내지 도12는 본 발명의 다른 실시예에 의한 단차를 갖는 마스크의 제작방법을 나타낸 공정순서도.
9 to 12 are process flowcharts showing a method of manufacturing a mask having a step according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 석영기판 2 : 포토레지스트1 quartz substrate 2 photoresist

3 : 크롬층 10 : 산화막3: chromium layer 10: oxide film

본 발명은 단차를 갖는 포토마스크 제작방법에 관한 것으로, 특히 반도체 제조공정에서 발생할 수 있는 노광필드영역내 단차에 의한 노광시 포커스 에러를 해결할 수 있는 마스크를 제작하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a photomask having a step, and more particularly, to a method of manufacturing a mask capable of solving a focus error during exposure due to a step in an exposure field area that may occur in a semiconductor manufacturing process.

반도체 제조공정을 진행하다 보면 한 노광필드내에 단차가 존재할 수 있는데, 그위에 바로 포토리소그래피공정을 진행하면 도1에 나타낸 바와 같이 그 단차만큼의 포커스 에러(focus error)가 발생하게 된다. 이것은 포토마스크가 평탄한 석영위에 크롬을 패터닝하여 제작되므로 그 촛점면이 높이 방향으로 한 위치에 존재하기 때문에 일어나는 것이다. 이러한 필드내 단차가 커지게 되면 포커스마진(DOF)이 감소하게 되고 심할 경우, 포토리소그래피공정 진행이 불가능해져 평탄화공정이 추가로 필요하게 된다.
As the semiconductor manufacturing process proceeds, a step may exist in an exposure field, and if the photolithography process is performed immediately on it, as shown in FIG. 1, a focus error as much as the step occurs. This occurs because the photomask is fabricated by patterning chromium on flat quartz and the focal plane is in one position in the height direction. As the step height in the field increases, the focus margin (DOF) decreases, and in severe cases, the photolithography process cannot be performed, and thus a planarization process is additionally required.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 노광 필드내의 단차를 따라 마스크에도 단차를 두어 촛점면이 단차를 따라가도록 하여 필드내 단차에 의한 노광시의 포커싱 에러를 해결할 수 있도록 한 마스크의 제작방법을 제공하는데 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and a method of manufacturing a mask in which a focusing step follows a step in a mask along a step in an exposure field so that a focusing error can be solved during exposure by a step in a field. The purpose is to provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단차를 갖는 마스크를 제작하는 방법에 있어서, 노광 필드내 단차 모양으로 석영기판에 단차를 형성하는 단계와; 상기 석영기판상에 크롬층을 형성하는 단계; 및 상기 크롬층을 소정패턴으로 패터닝하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a mask having a step, the method comprising: forming a step on a quartz substrate in a step shape in an exposure field; Forming a chromium layer on the quartz substrate; And patterning the chromium layer in a predetermined pattern.

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.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. do.

본 발명은 상기한 노광 필드내 단차에 의한 노광시의 포커싱 에러를 해결하기 위하여 도2에 나타낸 바와 같이 필드내 단차를 따라 마스크에도 단차를 두어 촛점면이 단차를 따라가도록 하는 것이다. 이때, 전제조건은 노광장비의 투영렌즈가 이중 텔레센트릭렌즈(Double telecentric lens)여야 한다는 것인데 이것은 마스크가 위, 아래로 움직였을때 촛점만 변하고 배율은 변하지 않아야 한다는 것이다.In order to solve the focusing error at the time of exposure caused by the step in the exposure field described above, the present invention provides a step in the mask along the step in the field so that the focal plane follows the step. At this time, the precondition is that the projection lens of the exposure equipment should be a double telecentric lens, which means that when the mask is moved up and down, only the focus changes and the magnification does not change.

본 발명에 의한 단차를 가진 마스크의 제작방법을 도3 내지 도6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of manufacturing a mask having a step according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6 as follows.

먼저, 도3에 나타낸 바와 석영기판(1)위에 포토레지스트(2)를 도포한 후, 필드내 단차 모양으로 포토레지스트(2)를 패터닝한다.First, as shown in FIG. 3, the photoresist 2 is applied onto the quartz substrate 1, and then the photoresist 2 is patterned in the form of a step in the field.

이어서 도4에 나타낸 바와 같이 상기 포토레지스트패턴(2)을 마스크로 이용하여 상기 석영기판(1)을 필요한 단차 만큼 식각한 다음 포토레지스트를 제거한다. 이때, 단차부위는 후에 크롬 패터닝이 가능하도록 경사를 주어 식각한다. (실제 웨이퍼내에도 일정한 경사가 형성된다.) Subsequently, as shown in FIG. 4, the quartz substrate 1 is etched by the necessary steps using the photoresist pattern 2 as a mask, and then the photoresist is removed. At this time, the stepped portion is etched after the inclination to enable chrome patterning. (A constant slope is also formed in the actual wafer.)

마스크내 단차 높이=(웨이퍼내 단차 높이)X(감소 계수(reduction factor))2 Step height in mask = (step height in wafer) X (reduction factor) 2

다음에 도5에 나타낸 바와 같이 단차가 형성된 석영기판(1)상에 크롬층(3)을 형성한 후, 도6에 나타낸 바와 같이 상기 크롬층을 소정패턴으로 패터닝한다.Next, as shown in FIG. 5, the chromium layer 3 is formed on the stepped quartz substrate 1, and then the chromium layer is patterned into a predetermined pattern as shown in FIG.

도7은 상기 공정을 통해 완성된 단차를 가진 마스크를 도시한 사시도이다.7 is a perspective view showing a mask having a step completed through the above process.

이와 같이 제작된 마스크는 상기한 바와 같이 투영렌즈가 이중 텔레센트릭일때 가능하다. 그렇지 않은 경우에는 마스크내 단차 때문에 웨이퍼에 결상되는 상의 배율이 달라질 수 있기 때문이다. The mask thus produced is possible when the projection lens is double telecentric as described above. Otherwise, the magnification of the image formed on the wafer may vary due to the step in the mask.

본 발명에 의해 제작된 마스크의 활용원리는 도8에 나타낸 바와 같이 필드내 단차가 존재하는 경우 그 단차면을 따라 촛점면이 형성된다는 것이다.The principle of utilization of the mask fabricated by the present invention is that if there is a step in the field as shown in Fig. 8, a focal plane is formed along the step surface.

도9 내지 도12에 본 발명의 다른 실시예에 의한 마스크 제작방법을 나타내었다.9 to 12 show a method of manufacturing a mask according to another embodiment of the present invention.

먼저, 도9에 나타낸 바와 같이 석영기판(1)위에 산화막(10)을 형성하고, 이위에 포토레지스트(2)를 도포한 후, 필드내 단차 모양으로 포토레지스트(2)를 패터닝한다.First, as shown in FIG. 9, an oxide film 10 is formed on the quartz substrate 1, the photoresist 2 is applied thereon, and then the photoresist 2 is patterned in the form of a step in the field.

이어서 도10에 나타낸 바와 같이 상기 포토레지스트패턴(2)을 마스크로 이용하여 상기 산화막(10)을 경사지게 식각한 다음 포토레지스트를 제거한다. 상기 경사 식각 대신에 화학적 기계적 연마에 의해 단차 부분을 완만하게 해줄 수도 있다.Subsequently, as shown in FIG. 10, the oxide film 10 is inclinedly etched using the photoresist pattern 2 as a mask, and then the photoresist is removed. Instead of the oblique etching, the stepped portion may be smoothed by chemical mechanical polishing.

다음에 도11에 나타낸 바와 같이 산화막이 형성된 석영기판(1)상에 크롬층(3)을 형성한 후, 도12에 나타낸 바와 같이 상기 크롬층을 소정패턴으로 패터닝한다.Next, as shown in FIG. 11, the chromium layer 3 is formed on the quartz substrate 1 on which the oxide film is formed, and then the chromium layer is patterned into a predetermined pattern as shown in FIG.

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.
Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

본 발명에 의하면, 필드내에 단차가 존재하는 경우에도 촛점 마진의 감소없이 패터닝할 수 있다. 또한, 본 발명을 이용하면 기존에 단차 제거를 위해 행하던 평탄화공정을 생략할 수 있어 공정이 단순화되어 원가 절감 효과를 기대할 수 있다. 그리고 포커스 에러없이 모든 패턴을 최적의 촛점에서 노광할 수 있어 수율 증대 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, even when there is a step in the field, the patterning can be performed without reducing the focus margin. In addition, by using the present invention, it is possible to omit the planarization process that has been previously performed to remove the step, thereby simplifying the process and expecting a cost reduction effect. All the patterns can be exposed at the optimal focus without focus error, and the yield increase effect can be expected.

Claims (5)

단차를 갖는 마스크를 제작하는 방법에 있어서,In the method of manufacturing a mask having a step, 필드내 단차 모양으로 석영기판에 단차를 형성하는 단계와;Forming a step on the quartz substrate in the shape of a step in the field; 상기 석영기판상에 크롬층을 형성하는 단계; 및Forming a chromium layer on the quartz substrate; And 상기 크롬층을 소정패턴으로 패터닝하는 단계Patterning the chromium layer in a predetermined pattern 를 포함하여 구성되는 단차를 갖는 마스크 제작방법.Mask manufacturing method having a step comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 석영기판에 단차를 형성하는 단계는 석영기판위에 포토레지스트를 도포한 후, 필드내 단차 모양으로 포토레지스트를 패터닝하는 공정과, 상기 포토레지스트패턴을 마스크로 이용하여 상기 석영기판을 필요한 단차 만큼 식각하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단차를 갖는 마스크 제작방법.The step of forming a step on the quartz substrate is a step of applying a photoresist on the quartz substrate, patterning the photoresist in the step shape in the field, and etching the quartz substrate by the required step using the photoresist pattern as a mask Mask manufacturing method having a step, characterized in that consisting of a step. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 석영기판의 단차 부위는 경사를 주어 식각하는 것을 특징으로 하는 단차를 갖는 마스크 제작방법.The step portion of the quartz substrate is mask manufacturing method having a step, characterized in that the etching by giving a slope. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 석영기판에 단차를 형성하는 단계는 석영기판위에 산화막을 형성하고, 이위에 포토레지스트를 도포한 후, 필드내 단차 모양으로 포토레지스트를 패터닝하는 공정과, 상기 포토레지스트패턴을 마스크로 이용하여 상기 산화막을 경사지게 식각하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단차를 갖는 마스크 제작방법.The step of forming a step on the quartz substrate is a step of forming an oxide film on the quartz substrate, applying a photoresist thereon, patterning the photoresist in the step shape in the field, and using the photoresist pattern as a mask And a step of etching the oxide film obliquely. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 산화막의 단차를 화학적 기계적 연마에 의해 완만하게 하는 것을 특징으로 하는 단차를 갖는 마스크 제작방법. A method for manufacturing a mask having a step, characterized in that the step of the oxide film is smoothed by chemical mechanical polishing.
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