KR101004503B1 - 패턴 형성 방법 및 위상 시프트 마스크 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
투명 기판상의 차광층이 제 1 에칭에 의해 미리 결정된 패턴으로 가공된 후, 적어도 차광층을 마스크로서 이용하여 차광층의 하부 층에 제 2 에칭에 의해 오목부가 형성된다. 후속하여, 상기 오목부의 결함 검사가 수행된다. 검사 결과, 상기 차광층의 하부 층에 형성될 오목부에 잔여 결함이 검출되면, 잔여-결함 부분을 포함하는 영역의 패턴의 결함 부분 데이터가 작성되고, 상기 결함 부분 데이터에 기초하여 상기 차광층 상에 수정(repairing) 레지스트 패턴이 형성된다. 그 후에, 상기 차광층 및 수정 레지스트 패턴을 마스크로서 이용하여 상기 차광층의 하부층에 제 3 에칭이 가해짐으로써, 잔여-결함 부분을 수정한다.
Description
도 1a 내지 도 1c는 보조 패턴형 위상 시프트 마스크의 일반 구조를 도시하며, 도 1a는 보조 패턴형 위상 시프트 마스크의 평면도(상기 평면도는 양쪽 마스크에 대해 동일함)이고, 도 1b 및 도 1c는 각각 도 1a의 점쇄선(点鎖線)을 따라 2개 예로 취해진 섹션을 도시한다.
도 2a 내지 도 2f는 종래의 위상 시프트 마스크 제조 방법을 나타내는 공정도이다.
도 3a 내지 도 3g는 종래의 하프톤(halftone)형 위상 시프트 마스크 제조 방법을 나타내는 공정도이다.
도 4a 내지 도 4j는 본 발명에 따른 위상 시프트 마스크 제조 방법의 제 1 실시예(보조 패턴형 위상 시프트 마스크의 경우)를 나타내는 공정도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 위상 시프트 마스크 제조 방법의 제 1 실시예에서의 결함 검사에 의해 검출된 잔여 결함의 상태를 나타내는 평면도이고, 도 5b는 잔여-결함 부분을 포함하는 영역의 패턴의 결함 부분 데이터를 나타내는 평면도이다.
도 6a 내지 도 6l은 본 발명에 따른 위상 시프트 마스크 제조 방법의 제 2 실시예(하프톤형 위상 시프트 마스크의 경우)를 나타내는 공정도이다.
도 7a는 본 발명에 따른 위상 시프트 마스크 제조 방법의 제 2 실시예에서의 결함 검사에 의해 검출된 잔여 결함의 상태를 나타내는 평면도이고, 도 7b는 잔여-결함 부분을 포함하는 영역의 패턴의 결함 부분 데이터를 나타내는 평면도이다.
본 발명은 패턴 형성 방법에 관한 것으로, 특히 기판상의 피복층을 일부분 제거하여 피복층을 미리 결정된 패턴으로 가공한 후에, 피복층이 제거된 영역의 적어도 일부분에 상응하는, 피복층 아래의 하부층에 오목부(recess)를 형성하는 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한, LSI 등의 미세 패턴을 투영 노광 장치를 이용하여 전사할 때에 사용되는 위상 시프트 마스크를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 제조 공정에서 차광층 아래의 하부층에 발생된 잔여 결함을 수정하는 방법에 관한 것이다.
대규모 집적 회로(LSI)에서의 고집적화 및 회로 패턴의 소형화(miniaturization)에 수반하여, 포토리소그래피 공정에서 초해상(super-resolution) 기술로서 위상 시프트 마스크가 제안되어 실용화되고 있다.
레벤슨(Levenson)형, 에지(edge) 강조형, 보조 패턴형, 크롬리스(chromeless)형 및 하프톤형과 같은 다양한 종류의 위상 시프트 마스크가 제안되어 있다. 예를 들어, 상기 레벤슨형 위상 시프트 마스크는 투명 기판상에 크롬 막 등의 금속막에 의해 형성된 차광 패턴을 구비한다. 상기 레벤슨형 위상 시프트 마스크는 또한, 라인-앤드-스페이스(line-and-space) 패턴과 같이, 차광부와 투광부가 번갈아 배치되는 경우에, 차광부를 통해 서로 인접한 투광부를 투과하는 투과광의 위상이 180°만큼 시프트되도록 구성되어 있다. 이들 투광부를 투과하는 투과광의 위상이 시프트되기 때문에, 회절광 간의 간섭에 의한 해상도의 저하가 방지되어, 라인-앤드-스페이스 패턴의 해상도의 향상을 도모할 수 있다.
이와 같은 위상 시프트 마스크에 있어서는, 차광부를 통해 인접하는 투광부 사이에서, 파장 λ의 투과광에 대해, [λ(2m-1)/2](m은, 자연수)의 광 경로 길이 차가 발생함으로써, 이들 투과광의 사이에 180°의 위상차를 발생시킨다. 이와 같은 광 경로 길이 차를 발생시키기 위해서는, 차광부를 통해 인접하는 투광부 사이에서의 투명 기판의 두께의 차(d)는, 투명 기판의 굴절률을 n으로 한 경우 [d = λ(2m-1)/2n]이 성립하도록 해야 한다.
위상 시프트 마스크에서 인접한 투광부에서의 투명 기판의 두께 사이의 차를 생성하기 위해, 일방의 투광부에서 투명 기판상에 투명 박막이 코팅되어 두께를 증가시키거나, 상기 투명 기판은 일방의 투광부에서 에칭되어 두께를 감소시킨다. 즉, 시프터(shifter) 코팅형(볼록형) 위상 시프트 마스크에서, 상기 투명 기판은 위상 시프트부에서 두께 d(=λ(2m-1)2n)를 갖는 투명 박막(시프터)으로 커버된다.
한편, 상기 투명 기판이 에칭되는 에칭 타입 위상 시프트 마스크에서, 투명 기판은 위상 시프트부에서 깊이 d(=λ(2m-1)/2n)만큼 에칭된다. 투명 박막으로 코팅되거나 에칭되지 않은 투광부는 비-위상 시프트부(non-phase-shift portion)로서 이용된다. 주목할 사항으로서, 인접한 투광부가 각각 얕은 에칭 부분 및 깊은 에칭 부분을 갖는 경우에, 상기 얕은 에칭 부분은 비-위상 시프트부가 된다.
또한, 콘택트 홀(contact hole)과 같은 고립 패턴을 형성하기 위한 위상 시프트 마스크로서, 보조 패턴형 위상 시프트 마스크가 일본 특허(JP-B)No.2710967(특허 문헌 1)에 개시되어 있다.
도 1a 내지 도 1c는 보조 패턴형 위상 시프트 마스크의 구조를 도시하고, 여기서 도 1a는 보조 패턴형 위상 시프트 마스크의 평면도(상기 평면도는 양 마스크에 대해 동일함)이고, 도 1b 및 도 1c는 2개의 예로서, 도 1a의 점쇄선 A를 따라 각각 취해진 단면을 도시한다.
도 1a 내지 도 1c에서, 각각의 보조 패턴형 위상 시프트 마스크는 투명 기판(101) 및 상기 기판상에 형성된 차광층(102)을 포함하며, 여기서 상기 차광층(102)은 주 개구부(103)와 상기 주 개구부(103)의 주변 부분에 위치한 복수의 보조 개구부(104)로 형성된다. 상기 주 개구부(103)를 통과하는 광과 각 보조 개구부(104)를 통과하는 광은 대략 180°의 위상 차를 갖도록 되어 있다. 이러한 목적을 위해, 도 1b에 도시된 예에서, 투명 기판(101)은 상기 주 개구부(103)에 상응하는 영역에 미리 결정된 깊이로 에칭된 에칭 부분(105)을 갖는다. 한편, 도 1c에 도시된 예에서, 상기 투명 기판(101)은 보조 개구부(104)에 상응하는 영역에서 각각 미리 결정된 깊이로 에칭된 에칭 부분(105)을 갖는다. 상기 보조 개구부(104)는 각각, 상기 각각의 보조 개구부(104)를 통과하는 광이 패턴 전사되는 기판상의 레지스트를 해상하지(resolve) 않도록, 미세한 라인 폭을 갖고 미리 결정된 위치에 형성된다.
도 2a 내지 도 2f는 종래의 위상 시프트 마스크 제조 방법을 나타내는 공정도이다.
도 1c에 도시된 바와 유사한 보조 패턴형 위상 시프트 마스크를 제조하기 위해, 도 2a에 도시된 바와 같은 순서로 투명 기판(101)상에 차광층(102) 및 제 1 레지스트 막(106)이 먼저 형성된다. 그 후에, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제 1 레지스트 막(106)에는 예를 들어 전자선 묘화(描畵) 장치를 이용하여 주 개구부(103) 및 복수의 보조 개구부(104)에 상응하는 패턴이 묘화되고, 그 후에 현상되어 제 1 레지스트 패턴(107)을 형성한다. 그 후에, 차광층(102)이 마스크로서 제 1 레지스트 패턴(107)을 이용하여 에칭됨으로써, 주 개구부(103) 및 보조 개구부(104)를 갖는 차광층 패턴(108)을 형성한다. 그 후에, 도 2c에 도시된 바와 같이, 잔존한 제 1 레지스트 패턴(107)이 박리(strip)된다.
그 후에, 도 2d에 도시된 바와 같이, 제 2 레지스트 막(109)이 차광층 패턴(108) 상에 형성된다. 후속하여, 도 2e에 도시된 바와 같이, 제 2 레지스트 막(109)에는 예를 들어, 전자선 묘화 장치를 이용하여 보조 개구부(104)에 상응하는 패턴이 묘화되고, 그 후에 현상됨으로써 제 2 레지스트 패턴(110)을 형성한다. 그 후에, 상기 투명 기판(101)은 제 2 레지스트 패턴(110)을 마스크로서 이용하여 에칭됨으로써, 에칭부(105)를 형성한다. 그 후에, 도 2f에 도시된 바와 같이, 잔여의 제 2 레지스트 패턴(110)이 박리됨으로써, 보조 패턴형 위상 시프트 마스크를 완성한다.
도 2a 내지 도 2f에 도시된 제조 방법에서, 상기 투명 기판(101)은 보조 개 구부(104)에 상응하는 영역에서 에칭된다. 그러나, 투명 기판(101)이 주 개구부(103)에 상응하는 영역에서 에칭되는 경우에 동일한 제조 방법이 적용된다. 즉, 도 2e에서, 제 2 레지스트 막(109)에는 주 개구부(103)에 상응하는 패턴이 묘화된 후 현상됨으로써, 제 2 레지스트 패턴을 형성한다. 후속하여, 상기 투명 기판(101)은 상기 제 2 레지스트 패턴을 마스크로서 이용하여 에칭됨으로써, 도 1b에 도시된 것과 유사한 에칭 부분(105)을 형성한다.
또한, 컨택트 홀과 같은 격리된 패턴을 형성하기 위한 위상 시프트 마스크로서, 하프톤 타입 위상 시프트 마스크가 있다.
도 3a 내지 도 3g는 종래의 하프톤 타입 위상 시프트 마스크 제조 방법을 도시하는 공정도이다.
하프톤 타입 위상 시프트 마스크를 제조하기 위해, 반투광층(light-semitransmitting layer, 111), 차광층(102) 및 제 1 레지스트 막(106)이 먼저 도 3a에 도시된 바와 같은 순서로 투명 기판(101) 상에 형성된다. 그 후에, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 레지스트 막(106)에는 예를 들어, 전자선 묘화 장치를 이용하여 홀 개구 패턴이 묘화된 후 현상됨으로써, 제 1 레지스트 패턴(107)을 형성한다. 그 후에, 차광층(102)은 마스크로서 제 1 레지스트 패턴(107)을 이용하여 에칭됨으로써, 차광층 패턴(108)을 형성한다. 그 후에, 도 3c에 도시된 바와 같이, 잔존한 제 1 레지스트 패턴(107)이 박리된다.
그 후에, 도 3d에 도시된 바와 같이, 반투광층(111)은 마스크로서 차광층 패턴(108)을 이용하여 에칭됨으로써, 반투광층 패턴(112)을 형성한다. 또한, 도 3e 에 도시된 바와 같이, 제 2 레지스트 막(109)이 상기 차광층 패턴(108) 상에 형성된다. 그 후에, 도 3f에 도시된 바와 같이, 제 2 레지스트 막(109)에는 예를 들어, 전자선 묘화 장치를 이용하여 주 개구부(113)에 상응하는 패턴이 묘화된 후 현상됨으로써, 제 2 레지스트 패턴(110)을 형성한다. 그 후에, 차광층(102)이 제 2 레지스트 패턴(110)을 마스크로서 이용하여 에칭됨으로써, 차광층 패턴(114)을 형성한다. 그 후에, 도 3g에 도시된 바와 같이, 잔존한 제 2 레지스트 패턴(110)이 박리됨으로써, 하프톤 타입 위상 시프트 마스크를 완성한다.
더욱이, 이 경우에 반투광층(111) 및 차광층(102)은, 각각 다른 재료의 에칭에 대하여 내성을 갖는 재료로 이루어진다.
전술한 어느 위상 시프트 마스크 제조 방법에서도, 단일 위상 시프트 마스크를 제조하기 위해 에칭이 복수회 수행된다. 따라서, 차광층의 1회의 에칭만을 필요로 하는 통상의 포토마스크의 제조에 비해, 상기 위상 시프트 마스크 제조 방법은 제조 공정이 복잡하고 시간이 많이 소요되어, 더 높은 결함 생성 확률을 발생시킨다.
상술한 위상 시프트 마스크의 제조시에, 에칭 시에 먼지 등의 혼입(incorporation)으로 인해 잔여 결함(residue defect)이 발생할 수 있다. 상기 잔여 결함은 에칭되어야 할 부분이 에칭되지 않은 결함이다. 그와 같은 잔여 결함을 수정하기 위해, 레이저 광 또는 FIB(Focused Ion Beam)를 이용하여 잔여-결함 부분을 에칭하는 방법, 극세 침(superfine needle)을 이용하여 잔여-결함 부분을 깎아내는 방법 등이 적용된다.
상기 하프톤 타입 위상 시프트 마스크에서 차광층(102)의 제 2 에칭시에 발생된 결함에 관하여, 일본 특허(JP-B)No. 3650055(특허문헌 2)에 설명된 바와 같이 일괄 수정(global repair)이 가능하다.
그런데, 상술한 위상 시프트 마스크의 제조시에 발생된 결함에 관하여, 상기 결함의 수정 기회는 그 생성 공정이나 결함 형태에 의존한다. 즉, 전술한 어느 제조 방법에서도, 예를 들어 차광층(102)의 제 1 에칭시에 발생한 결함이 거대하거나 미소한 경우, 또는 상기 결함이 복수의 부분에서 발생하거나 복잡한 형상을 갖는 경우, 전술한 다양한 수정 방법에 따라 그 수정의 정확도를 확증하기 어렵고, 수정에 요구되는 시간이 상당히 길다. 이러한 관점에서, 차광층(102)의 제 1 에칭시에 발생한 결함을 수정하는 것이 현실적으로 불가능한 것으로 판단되어야 한다.
반면에, 상기 차광층(102)의 제 1 에칭 후에 상기 투명 기판(101) 또는 반투광층(111)의 에칭시에 발생한 결함을 수정할 수 있다. 그러나, 전술한 다양한 수정 방법에 따른 수정 정밀도 및 수정 시간에 문제가 발생하여, 정확한 수정을 보다 용이하게 할 수 있는 제조 방법이 요구된다.
또한, 특허문헌 2에 개시된 수정 방법은 상기 하프톤 타입 위상 시프트 마스크에서 차광층(102)의 제 2 에칭시에 발생한 결함을 대상으로 하며, 상기 투명 기판(101)의 에칭시에 발생한 결함 또는 상기 반투광층(111)의 에칭시에 발생한 결함을 처리할 수 없다.
본 발명의 목적은 차광층의 제 1 에칭 후에 투명 기판 또는 반투광층의 에칭시에 발생한 잔여 결함을 용이하게, 그리고 정확하게 수정할 수 있는 위상 시프트 마스크 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 기판상의 피복층 아래의 하부층에 오목부를 형성하도록 된 패턴 형성 방법을 제공하는 것으로, 상기 패턴 형성 방법은 상기 피복층의 제 1 에칭 후에 수행되는 피복층 아래의 하부층의 에칭시에 발생한 잔여 결함을 용이하게, 그리고 정확하게 수정할 수 있다.
(제 1 태양)
본 발명의 제 1 태양에 따르면, 패턴 형성 방법은 기판상의 피복층 상에 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 마스크로서 레지스트 패턴을 이용하여 상기 피복층에 제 1 에칭을 가하여 상기 피복층 상에 패턴을 형성하는 단계, 마스크로서 적어도 상기 피복층을 이용하여 상기 피복층 아래에 놓여있는 하부층에 제 2 에칭을 가하여 상기 하부층에 오목부를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 패턴 형성 방법은 상기 오목부에 대한 결함 검사를 수행하는 단계, 상기 오목부의 잔여 결함이 상기 결함 검사에 의해 검출될 때 잔여-결함 부분을 포함하는 패턴의 결함 부분 데이터를 작성하는 단계를 더 포함한다. 상기 패턴 형성 방법은 또한, 결함 부분 데이터에 기초하여 상기 피복층 상에 수정 레지스트 패턴을 형성하는 단계 및 상기 피복층 및 수정 레지스트 패턴을 마스크로서 이용하여 상기 하부층에 제 3 에칭을 가하여 상기 하부층에 오목부를 형성함으로써, 잔여-결함 부분을 수정하는 단계를 더 포함한다.
(제 2 태양)
상기 제 1 태양에 따른 패턴 형성 방법에서, 상기 하부층이 상기 기판인 것이 바람직하다.
(제 3 태양)
상기 제 1 태양에 따른 패턴 형성 방법에서, 상기 하부층은 상기 피복층과 기판 사이에 형성된 제 2 피복층일 수 있다.
(제 4 태양)
상기 제 1 내지 제 3 태양 중 어느 하나에 따른 패턴 형성 방법에서, 상기 결함 부분 데이터는 상기 잔여-결함의 좌표 데이터에 기초하여, 상기 하부층에 형성되는 오목부의 사이즈보다 큰 사이즈의 오목부를 나타내는 패턴 데이터를 포함하도록 작성된다.
(제 5 태양)
본 발명의 제 5 태양에 따르면, 투명 기판상에 차광층을 포함하는 위상 시프트 마스크를 제조하는 방법은 상기 차광층 상에 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 상기 레지스트 패턴을 마스크로서 이용하여 차광층에 제 1 에칭을 가하여 상기 차광층 상에 패턴을 형성하는 단계 및 적어도 상기 차광층을 마스크로서 이용하여 상기 차광층 아래에 놓여있는 하부층에 제 2 에칭을 가하여 상기 하부층에 오목부를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 오목부에 대한 결함 검사를 수행하는 단계, 상기 오목부의 잔여 결함이 상기 결함 검사에 의해 검출될 때 잔여-결함 부분을 포함하는 패턴의 결함 부분 데이터를 작성하는 단계, 상기 결함 부분 데이 터에 기초하여 상기 차광층 상에 수정 레지스트 패턴을 형성하는 단계 및 상기 차광층 및 수정 레지스트 패턴을 마스크로서 이용하여 상기 하부층에 제 3 에칭을 가하여 상기 하부층에 오목부를 형성함으로써, 상기 잔여-결함 부분을 수정하는 단계를 더 포함한다.
(제 6 태양)
제 5 태양에 따른 위상 시프트 마스크 제조 방법에서, 상기 하부층은 투명 기판인 것이 바람직하다.
(제 7 태양)
상기 제 5 태양에 따른 위상 시프트 마스크 제조 방법에서, 상기 하부층은 상기 차광층과 투명 기판 사이에 형성된 반투광층일 수 있다.
(제 8 태양)
제 5 내지 제 7 태양 중 어느 하나에 따른 위상 시프트 마스크 제조 방법에서, 상기 결함 부분 데이터는 상기 잔여-결함의 좌표 데이터에 기초하여, 상기 하부층에 형성되는 오목부에 대한 사이즈보다 큰 사이즈의 오목부를 나타내는 패턴 데이터를 포함하도록 작성된다.
본 발명에서, 피복층 또는 차광층 아래의 하부층에 오목부를 형성한 후에 오목부의 결함 검사가 수행되고, 잔여 결함이 검출될 때, 잔여-결함 부분을 나타내는 결함 부분 데이터가 작성됨으로써, 상기 결함 부분 데이터에 기초하여 제 3 에칭에 의해 상기 잔여 결함 부분을 수정한다. 따라서, 종래의 제조 방법에 대해, 비교적 용이한 공정을 부가하는 것만으로, 잔여 결함 부분을 고 정밀도로 수정할 수 있어, 수율(yield)을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명에 의하면, 차광층에 대한 제 1 에칭 처리 후에 투명 기판에 대한 에칭 처리시, 또는 반투광층에 대한 에칭 처리시에 발생한 잔여 결함을 용이하고 정확하게 수정할 수 있는 위상 시프트 마스크 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기판상의 피복층의 하부층에 오목부를 형성하는 패턴 형성 방법에 있어서, 피복층에 대한 제 1 에칭 처리 후에 행해지는, 피복층의 하부층에 대한 에칭 처리시에 발생한 잔여 결함에 대해, 용이하고 정확하게 수정할 수 있는 패턴 형성 방법을 제공할 수 있다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 패턴 형성 방법의 실시예들에 대한 상세한 설명이 이루어진다. 다음의 실시예 각각에서, 본 발명에 따른 패턴 형성 방법은 위상 시프트 마스크 제조 방법에 적용된다. 그러나, 본 발명은 상기 위상 시프트 마스크 제조 방법에 제한되지 않는다. 즉, 다음의 설명에서, 투명 기판이 투명하지 않은 것을 포함하는 다양한 기판 중 어느 하나일 수 있으며, 차광층은 다양한 피복층 중 어느 하나일 수 있다.
[제 1 실시예]
도 4a 내지 도 4j는 본 발명에 따른 위상 시프트 마스크 제조 방법의 제 1 실시예(보조 패턴형 위상 시프트 마스크의 경우)를 나타내는 공정도이다.
제 1 실시예에 따른 위상 시프트 마스크 제조 방법에서, 보조 패턴형 위상 시프트 마스크를 제조하기 위해, 차광층(또는 피복층)(2) 및 제 1 레지스트 막(6) 이 먼저 도 4a에 도시된 바와 같은 순서로 투명 기판(1)상에 형성된다. 이 경우에, 상기 차광층(2) 아래의 하부층은 투명 기판(1)이다. 그 후에, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제 1 레지스트 막(6)은 예를 들어, 전자선 묘화 장치를 이용하여 주 개구부(3)(도 4c) 및 보조 개구부(4)(도 4c)에 상응하는 패턴으로 묘화된 후 현상됨으로써, 제 1 레지스트 패턴(7)을 형성한다. 상기 제 1 레지스트 패턴(7)을 마스크로 하여, 차광층(2)을 에칭함으로써, 주 개구부(3)와 보조 개구부(4)를 갖는 차광층 패턴(8)을 형성한다(도 4c). 그 후에, 도 4c에 나타낸 바와 같이, 잔존한 제 1 레지스트 패턴(7)을 박리한다.
다음으로, 도 4d에 나타낸 바와 같이, 차광층 패턴(8) 상에, 제 2 레지스트 막(9)을 형성한다. 이어서, 예를 들어 전자선 묘화 장치를 이용하여, 도 4e에 도시한 바와 같이, 제 2 레지스트 막(9)에 대해, 보조 개구부(4)에 상응하는 패턴을 묘화하고, 현상하여, 제 2 레지스트 패턴(10)을 형성한다. 차광층 패턴(8) 및 제 2 레지스트 패턴(10)을 마스크로 하여, 투명 기판(1)을 에칭함으로써, 에칭부(凹部)(5)를 형성한다. 여기서, 제 2 레지스트 패턴(10)의 형성 후에, 도 4e에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 복수의 보조 개구부(4)의 하나에 대응하는 부분에 이물(異物)(17)이 혼입하게 한다. 그러면, 도 4f에 나타낸 바와 같이, 이물(17)이 있는 부분에서 투명 기판(1)의 에칭이 저해되어, 잔여 결함(비-에칭(non-etching) 결함)(18)(도 4g)이 발생한다.
그 후에, 도 4g에 나타낸 바와 같이, 잔존한 제 2 레지스트 패턴(10)을 박리한다. 여기서, 투명 기판(1)의 에칭 상황에 대해 결함 검사를 행한다.
도 5a는 결함 검사에 의해 검출된 잔여 결함의 상태를 나타내는 평면도이고, 도 5b가 잔여 결함 부분을 포함하는 영역의 패턴의 결함 부분 데이터를 나타내는 평면도이다.
상기 결함 검사에 있어서, 도 5a에 나타낸 바와 같이, 투명 기판(1)에 형성될 에칭부(5)에 잔여 결함(18)이 검출된 경우에는, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 상기 잔여 결함 부분, 또는 잔여 결함 부분을 포함하는 영역의 패턴의 결함 부분 데이터를 작성한다. 상기 결함 부분 데이터는, 잔여 결함 부분의 좌표 데이터를 추출하고, 추출한 좌표 데이터에 기초하여 작성된다. 상기 결함 부분 데이터는, 투명 기판(1)에 형성될 에칭부(5)보다 넓은 영역을 나타내는 데이터로서 작성하는 것이 바람직하다. 다시말해, 결함 부분 데이터는, 잔여 결함의 좌표 데이터에 기초하여, 상기 결함 부분 데이터가, 투명 기판(1)에 형성될 에칭부(5)의 사이즈보다 큰 사이즈의 오목부를 나타내는 패턴 데이터를 포함하도록 작성되는 것이 바람직하다.
결함 검사 후, 도 4h에 나타낸 바와 같이, 차광층 패턴(8) 상에, 수정용 레지스트 막(15)을 형성한다. 다음으로, 예를 들어 전자선 묘화 장치를 이용하여, 도 4i에 나타낸 바와 같이, 수정용 레지스트 막(15)에 대해, 결함 검사로 얻어진 결함 부분 데이터에 기초하여 패턴을 묘화하고, 현상하여 수정용 레지스트 패턴(16)을 형성한다. 상기 수정용 레지스트 패턴(16)을 마스크로 하여, 투명 기판(1)을 에칭함으로써, 에칭부(5)를 형성(수정)한다.
그 후에, 도 4j에 나타낸 바와 같이, 잔존한 수정용 레지스트 패턴(16)을 박 리함으로써, 보조 패턴형 위상 시프트 마스크가 완성한다.
이와 같이, 제 1 실시형태에 있어서는, 제 2 에칭 처리 후에 결함 검사를 행하여 잔여 결함이 발견된 경우에는 잔여 결함 부분에 상당하는 결함 부분 데이터를 작성하고, 수정용 레지스트 막을 도포하여, 결함 부분 데이터에 기초하여 다시 얼라인먼트(alignment) 묘화에 의해 수정용 레지스트 패턴을 작성하고 상기 수정용 레지스트 패턴을 이용하여 에칭 처리를 행함으로써, 잔여 결함 부분을 수정한다. 따라서, 잔여 결함 부분이 거대해도, 또한 미소해도, 또는 복수 발생하거나, 복잡한 형상을 갖더라도, 용이하게 수정가능하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 제 1 에칭 처리에 의해 얻어지는 차광층 패턴이 형성되어 있는 것을 전제로 한다. 그리고, 본 발명에 있어서는, 차광층 패턴의 에지가 이미 규정되어 있기 때문에, 잔여 결함 부분에 상당하는 결함 부분 데이터를 정규의 패턴 사이즈보다 약간 크게 함으로써, 중첩 묘화(overlay writing) 시에 다소의 얼라인먼트 오프셋(offset)이 발생해도, 상기 얼라인먼트 오프셋에 의한 영향을 회피할 수 있다.
또한, 제 1 실시형태에 있어서, 피복층으로서 차광층(2)을 이용하였지만, 피복층은 일 층에 한하지 않고, 예를 들어 차광층(2)과 그 아래에 형성된 반투광층으로 이루어져도 된다. 이 경우, 차광층(2)을 크롬계의 재료로 이루어진 막으로 형성하고, 반투광층을 몰리브덴 실리사이드(molybdenum silicide)계의 재료로 이루어진 막으로 형성하는 등에 의해, 도 4j에 나타내는 공정 후에, 반투광층을 남겨 투광층(2)의 일부, 또는 전부를 제거하도록 해도 된다.
[제 2 실시형태]
도 6a ~ 도 6l은, 본 발명에 관한 위상 시프트 마스크의 제조 방법의 제 2 실시형태(하프톤형 위상 시프트 마스크의 경우)를 나타내는 공정도이다.
제 2 실시형태에 의한 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 있어서, 하프톤형 위상 시프트 마스크를 제조하기 위해, 우선 도 6a에 나타낸 바와 같이, 투명 기판(1) 상에 반투광층(제 2 피복층)(11), 차광층(2) 및 제 1 레지스트 막(6)을 순서대로 형성한다. 이 경우, 차광층(2)의 하부층은 차광층(피복층)(2)과 투명 기판(1)과의 사이에 형성된 반투광층(11)으로 되어 있다. 다음으로, 예를 들어 전자선 묘화 장치를 이용하여, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 제 1 레지스트 막(6)에 대해, 홀 개구 패턴을 묘화하고, 현상하여 제 1 레지스트 패턴(7)을 형성한다. 상기 제 1 레지스트 패턴(7)을 마스크로 하여, 차광층(2)을 에칭함으로써, 차광층 패턴(8)을 형성한다. 그 후에, 도 6c에 나타낸 바와 같이, 잔존한 제 1 레지스트 패턴(7)을 박리한다.
상기 차광층 패턴(8)을 마스크로 하여 반투광층(11)을 에칭함으로써 반투광층 패턴(12)(도 6e)을 형성한다. 여기서, 도 6d에 나타낸 바와 같이, 차광층 패턴(8)의 복수의 개구부의 하나에 이물(17)이 혼입한 것으로 한다. 그러면, 도 6e에 나타낸 바와 같이, 이물(17)이 있는 부분에 있어서 반투광층(11)의 에칭이 저해되고, 도 6f에 나타낸 바와 같이, 잔여 결함(비-에칭 결함)(18)이 발생한다.
여기서, 반투광층(11)의 에칭 상황에 대해 결함 검사를 행한다.
도 7a는 결함 검사에 의해 검출된 잔여 결함의 상태를 나타내는 평면도이고, 도 7b가 잔여 결함 부분을 포함하는 영역의 패턴의 결함 부분 데이터를 나타내는 평면도이다.
상기 결함 검사에 있어서, 도 7a에 나타낸 바와 같이, 반투광층(11)에 형성될 개구부(오목부)에 잔여 결함(18)이 검출된 경우에는, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 상기 잔여 결함 부분의 패턴, 또는, 잔여 결함 부분을 포함하는 영역의 패턴의 결함 부분 데이터를 작성한다. 상기 결함 부분 데이터는, 잔여 결함 부분의 좌표 데이터를 추출하고, 상기 추출한 좌표 데이터에 기초하여 작성된다. 상기 결함 부분 데이터는, 반투광층(11)에 형성될 개구부보다 넓은 영역을 나타내는 데이터로서 작성하는 것이 바람직하다. 다시말해, 결함 부분 데이터는 잔여 결함의 좌표 데이터에 기초하여, 상기 결함 부분 데이터가, 반투광층(11)에 형성될 개구부(오목부)의 사이즈보다 큰 사이즈의 개구부(오목부)를 나타내는 패턴 데이터를 포함하도록 작성되는 것이 바람직하다.
결함 검사 후, 도 6g에 나타낸 바와 같이, 차광층 패턴(8) 상에, 수정용 레지스트 막(15)을 형성한다. 그 다음에, 예를 들어 전자선 묘화 장치를 이용하여, 도 6h에 나타낸 바와 같이, 수정용 레지스트 막(15)에 대해, 결함 검사로 얻어진 결함 부분 데이터에 기초하여 패턴을 묘화하고, 현상하여 수정용 레지스트 패턴(16)을 형성한다. 상기 수정용 레지스트 패턴(16)을 마스크로 하여, 반투광층(11)을 에칭함으로써, 개구부를 형성(수정)한다. 그리고, 도 6i에 나타낸 바와 같이, 잔존한 수정용 레지스트 패턴(16)을 박리한다.
또한, 도 6j에 나타낸 바와 같이, 차광층 패턴(8) 상에, 제 2 레지스트 막(9)을 형성한다. 그 다음에, 예를 들어 전자선 묘화 장치를 이용하여, 도 6k에 나타낸 바와 같이, 제 2 레지스트 막(9)에 대해, 주 개구부(13)에 상응하는 패턴으로 묘화하고, 현상하여 제 2 레지스트 패턴(10)을 형성한다. 상기 제 2 레지스트 패턴(10)을 마스크로 하여, 차광층(2)을 에칭함으로써, 차광층 패턴(14)을 형성한다. 그 후에, 도 6l에 나타낸 바와 같이, 잔존한 제 2 레지스트 패턴(10)을 박리함으로써, 하프톤형 위상 시프트 마스크를 완성한다.
또한, 제 2 실시형태에 있어서, 차광층 패턴(8)을 마스크로 하여 반투광층(11)을 에칭하는 경우, 및 수정용 레지스트 패턴(16)을 마스크로 하여 반투광층(11)(반투광층 패턴(12)에서의 반투광층)을 에칭하는 경우에는, 반투광층(11)과 함께, 투명 기판(1)도 에칭하도록 해도 된다. 이 경우에는, 반투광층(11)을 관통하여 투명 기판(1) 내에 도달하는 오목부가 형성된 상태로 되고, 반투광층(11)을 관통하여 개구부가 형성된 부분에서, 투명 기판(1)에 에칭부가 형성된 상태로 된다.
제 2 실시형태에 있어서도, 제 2 에칭 처리 후에 결함 검사를 행하여 잔여 결함이 발견된 경우에는 잔여 결함 부분에 상당하는 결함 부분 데이터를 작성하고, 수정용 레지스트 막을 도포하여, 결함 부분 데이터에 기초하여 다시 얼라인먼트 묘화에 의해 수정용 레지스트 패턴을 작성하고 상기 수정용 레지스트 패턴을 이용하여 에칭 처리를 행함으로써, 잔여 결함 부분을 수정한다. 따라서, 잔여 결함 부분이 거대해도, 또는 미소해도, 또는 복수발생하거나, 복잡한 형상을 갖더라도, 용이하게 수정가능하다.
제 2 실시형태에 있어서도, 제 1 에칭 처리에 의해 얻어지는 차광층 패턴이 형성되어 있는 것을 전제로 한다. 그리고, 상기 제 2 실시형태에 있어서는, 차광층 패턴의 에지가 이미 규정되어 있기 때문에, 잔여 결함 부분에 상당하는 결함 부분 데이터를 정규의 패턴 사이즈보다 약간 크게 함으로써, 중첩 묘화시에 다소의 얼라인먼트 오프셋이 발생해도, 상기 얼라인먼트 오프셋에 의한 영향을 회피할 수 있다.
[제 1 실시예]
이하, 본 발명에 관한 위상 시프트 마스크의 제조 방법의 제 1 실시예에 대해 설명한다.
투명 기판으로서, 표면을 경면(鏡面) 연마한 석영 유리 기판에 소정의 세정을 수행한 것을 준비하였다. 상기 투명 기판의 크기는, 6인치 평방 크기(square size)로, 두께는 0.25 인치였다. 우선, 상기 투명 기판상에 크롬으로 이루어진 막 두께 100nm의 차광층을, 스퍼터링법에 의해 형성하였다. 다음으로, 상기 차광층 상에 제 1 레지스트 막으로서, 포지티브형(positive type) 전자선 레지스트(일본 제온사(Zeon Corporation) 제품 "ZEP7000")를 스핀 코팅(spin coating)에 의해 막 두께 500 nm로 되도록 도포하였다.
다음으로, 전자선 묘화 장치를 이용하여, 제 1 레지스트 막에 대해, 주 개구부 및 보조 개구부에 상응하는 패턴을 묘화하고 현상하여, 제 1 레지스트 패턴을 형성하였다. 상기 제 1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 차광층에 대해, Cl2 및 O2의 혼합 가스를 이용한 드라이 에칭을 행하여, 주 개구부와 보조 개구부를 갖는 차광층 패턴을 형성하였다. 그 후에, 잔존한 제 1 레지스트 패턴을 박리하였다.
그 다음에, 차광층 패턴 상에, 제 2 레지스트 막으로서, 포지티브형 전자선 레지스트(일본 제온사 제품 "ZEP7000")를 스핀 코팅에 의해, 막 두께 500 nm로 되도록 도포하였다. 상기 제 2 레지스트 막에, 전자선 묘화 장치를 이용하여 보조 개구부에 상응하는 패턴을 묘화하고 현상하여, 제 2 레지스트 패턴을 형성하였다. 상기 제 2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 투명 기판에 대해 CHF3 및 O2의 혼합 가스를 이용한 드라이 에칭을 행하여, 투명 기판에 깊이 170nm의 오목부를 형성하였다. 그 후에, 잔존한 제 2 레지스트 패턴을 박리하였다.
그 다음에, 결함 검사를 실시하였다. 그 결과, 제 2 에칭 처리시에, 일부의 보조 개구부에 어떠한 이물이 부착한 것으로 생각되고, 그 부분에만 비-에칭의 잔여 결함이 있는 것으로 판명되었다. 그래서, 비-에칭 결함이 발생한 패턴만의 결함 부분 데이터를 작성하였다.
이어서, 비-에칭 결함을 갖는 차광층 패턴 상에 수정용 레지스트 막을 형성하였다. 그리고, 전자선 묘화 장치를 이용하여, 결함 부분 데이터에 기초하여 수정용 레지스트 막에 잔여 결함 부분에 상응하는 패턴을 묘화하고 현상하여, 수정용 레지스트 패턴을 형성하였다. 상기 수정용 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 투명 기판을 에칭함으로써, 주변의 정상 패턴과 동일한 형태의 패턴을 형성하여, 잔여 결함 부분을 수정하였다.
그 후에, 잔존한 수정용 레지스트 패턴을 박리하여, 보조 패턴형 위상 시프트 마스크를 완성하였다.
이상의 공정을 통해 제작한 보조 패턴형 위상 시프트 마스크는, 그 후의 결 함 검사에서도 잔여 결함 부분은 검출되지 않고, 전사에 있어서도 양호한 결과가 나타났다.
[제 2 실시예]
본 발명에 관한 위상 시프트 마스크의 제조 방법의 제 2 실시예에 대해 설명한다.
투명 기판으로서, 표면을 경면 연마한 석영 유리 기판에 소정의 세정을 행한 것을 준비하였다. 상기 투명 기판의 크기는, 6인치 평방 크기로, 두께는 0.25 인치였다. 우선, 상기 투명 기판상에, 스퍼터링법에 의해, 질화 몰리브덴 실리사이드로 이루어진 두께 93nm의 반투광층을 형성하였다. 그 다음에, 상기 반투광층 상에, 크롬으로 이루어진 막 두께 100 nm의 차광층을, 스퍼터링법에 의해 형성하였다. 다음으로, 상기 차광층 상에 제 1 레지스트 막으로서, 포지티브형 전자선 레지스트(일본 제온사 제품 "ZEP7000")를, 스핀 코팅에 의해, 막 두께 500 nm로 되도록 도포하였다.
다음으로, 전자선 묘화 장치를 이용하여, 제 1 레지스트 막에 대해, 개구부들에 상응하는 패턴을 묘화하고 현상하여, 제 1 레지스트 패턴을 형성하였다. 상기 제 1 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 차광층에 대해, Cl2 및 O2의 혼합 가스를 이용한 드라이 에칭을 행하여, 상기 개구부들을 갖는 차광층 패턴을 형성하였다. 그 후에, 잔존한 제 1 레지스트 패턴을 박리하였다.
그 다음에, 차광층 패턴을 마스크로 하여, 반투광층에 대해, CF4 및 O2의 혼합 가스를 이용한 드라이 에칭을 행하여, 반투광층 패턴을 형성하였다.
이어서, 결함 검사를 실시하였다. 그 결과, 제 2 에칭 처리시에, 일부의 개구부에 어떠한 이물이 부착한 것으로 생각되고, 그 부분만 비-에칭의 잔여 결함이 있는 것으로 판명하였다. 그래서, 비-에칭 결함이 발생한 패턴만의 결함 부분 데이터를 작성하였다.
그 다음에, 비-에칭 결함을 갖는 차광층 패턴 상에 수정용 레지스트 막(일본 제온사 제품 "ZEP7000")을 형성하였다. 이어서, 전자선 묘화 장치를 이용하여, 결함 부분 데이터에 기초하여 수정용 레지스트 막에 잔여 결함 부분에 상응하는 패턴을 묘화하고 현상하여, 수정용 레지스트 패턴을 형성하였다. 상기 수정용 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 반투광층에 대해, CF4 및 O2의 혼합 가스를 이용한 드라이 에칭을 행하여, 주변의 정상 패턴과 동일한 형태의 패턴을 형성하여, 잔여 결함 부분을 수정하였다. 그 후에, 잔존한 수정용 레지스트 패턴을 박리하였다.
그 다음에, 차광층 패턴 상에, 제 2 레지스트 막으로서, 포지티브형 전자선 레지스트(일본 제온사 제품 "ZEP7000")을 스핀 코팅에 의해, 막 두께 500nm로 되도록 도포하였다. 상기 제 2 레지스트 막에, 전자선 묘화 장치를 이용하여 주 개구부에 상응하는 패턴을 묘화하고 현상하여, 제 2 레지스트 패턴을 형성하였다. 상기 제 2 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 차광층에 대해, Cl2 및 O2의 혼합 가스를 이용한 드라이 에칭을 행하여, 차광층 패턴을 형성하였다. 그 후에, 잔존한 제 2 레지스트 패턴을 박리하여, 하프톤형 위상 시프트 마스크를 완성하였다.
이상의 공정을 통해 제작된 하프톤형 위상 시프트 마스크는, 그 후의 결함 검사에 있어서도 잔여 결함은 검출되지 않고, 전사에 있어서도 양호한 결과가 나타났다.
또한, 보조 패턴형 위상 시프트 마스크 및 하프톤형 위상 시프트 마스크에 대해 상술하였지만, 본 발명은 이에 한하지 않고, 다른 종류의 위상 시프트 마스크에도 적용할 수 있다.
즉, 본 발명은 제 1 에칭 처리에 의해 얻어진 차광층 패턴을 제 2 에칭 처리시에 마스크로서 이용하는 포토마스크 제조방법 등에 적용할 수 있고, 얼터네이팅(alternating)형 위상 시프트 마스크(소위 레벤슨형 위상 시프트 마스크) 제조방법에도 적용할 수 있다.
본 발명은, 소망하는 패턴으로 가공된 피복층을 마스크로 하여, 피복층의 하부층에 대해 에칭 처리를 행하여 피복층의 하부층에 오목부를 형성하는 것과 같은 각종의 포토마스크 제조에 적용할 수 있다. 예를 들어, 투명 기판에 오목부를 형성할 때에, 선택적으로 어떤 부분을 에칭할지를 프로세스 및 데이터 처리의 조합에 의해 지정할 수 있으면 된다. 또한, 전술한 바와 같이, 차광층의 하부층에 반투광층을 형성하고, 투명 기판에 오목부를 형성한 후에, 최종적으로 차광층을 제거하는 포토마스크 제조방법이어도 된다. 이 경우에 있어서, 반투광층은, 실질적으로 위상 차를 발생시키지 않는 박막이어도 된다.
본 발명에 의하면, 차광층의 제 1 에칭 후에 투명 기판 또는 반투광층의 에칭시에 발생한 잔여 결함을 용이하게, 그리고 정확하게 수정할 수 있는 위상 시프 트 마스크 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 기판상의 피복층 아래의 하부층에 오목부를 형성하도록 된 패턴 형성 방법을 제공함으로써, 상기 피복층의 제 1 에칭 후에 수행되는 피복층 아래의 하부층의 에칭시에 발생한 잔여 결함을 용이하게, 그리고 정확하게 수정할 수 있다.
Claims (10)
- 기판상의 피복층 상에, 레지스트 패턴을 형성하는 공정;상기 피복층에 제 1 패턴을 형성하기 위해 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 피복층에 대해 제 1 에칭 처리를 행하는 공정으로서, 상기 제 1 패턴의 에지는 상기 제 1 에칭 처리에 의해 획정(define)되는 공정;상기 피복층의 하부층에 오목부 패턴을 형성하기 위해 적어도 상기 에지를 갖는 상기 제 1 패턴을 마스크로 하여 상기 피복층의 하부층에 대해 제 2 에칭 처리를 행하는 공정;형성된 상기 오목부 패턴의 결함 검사를 행하는 공정;상기 결함 검사에 의해 상기 오목부 패턴에 잔여 결함이 검출되면, 상기 잔여 결함 부분을 포함하는 결함 부분 데이터를 작성하는 공정;상기 결함 부분 데이터에 기초하여, 상기 피복층 상에 수정용 레지스트 패턴을 형성하는 공정; 및상기 에지를 갖는 상기 제 1 패턴 및 상기 수정용 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 피복층의 하부층에 대해 제 3 에칭 처리를 행하여 상기 하부층에 오목부를 형성함으로써, 상기 잔여 결함을 수정하는 공정을 포함하고,상기 결함 부분 데이터는, 상기 피복층의 하부층에 형성될 상기 오목부의 사이즈보다 큰 사이즈의 오목부를 나타내는 패턴 데이터를 포함하도록 작성되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 피복층의 하부층은, 상기 기판인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 피복층의 하부층은, 상기 피복층과 상기 기판 사이에 형성된 제 2 피복층인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 3 에칭 처리 후에 상기 피복층 상에 개구를 형성하기 위한 레지스트 패턴을 형성하는 공정; 및상기 개구를 형성하기 위한 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 피복층에 대하여 제 4 에칭 처리를 행함으로써, 상기 피복층에서의 상기 제 1 패턴이 제거되도록 상기 개구가 형성되는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
- 위상 시프트 마스크의 제조 방법으로서,투명 기판 상에 형성된 차광층 상에 레지스트 패턴을 형성하는 공정;상기 차광층에 제 1 패턴을 형성하기 위해 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광층에 대해 제 1 에칭 처리를 행하는 공정으로서, 상기 제 1 패턴의 에지는 상기 제 1 에칭 처리에 의해 획정되는 공정;상기 차광층의 하부층에 오목부 패턴을 형성하기 위해 적어도 상기 에지를 갖는 상기 제 1 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광층의 하부층에 대해 제 2 에칭 처리를 행하는 공정;형성된 상기 오목부 패턴의 결함 검사를 행하는 공정;상기 결함 검사에 의해 상기 오목부 패턴에 잔여 결함이 검출되면, 상기 잔여 결함 부분을 포함하는 결함 부분 데이터를 작성하는 공정;상기 결함 부분 데이터에 기초하여, 상기 차광층 상에 수정용 레지스트 패턴을 형성하는 공정; 및상기 에지를 갖는 상기 제 1 패턴 및 상기 수정용 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광층의 하부층에 대해 제 3 에칭 처리를 행하여 상기 하부층에 오목부를 형성함으로써, 상기 잔여 결함을 수정하는 공정을 포함하고,상기 결함 부분 데이터는, 상기 차광층의 하부층에 형성될 상기 오목부의 사이즈보다 큰 사이즈의 오목부를 나타내는 패턴 데이터를 포함하도록 작성되는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 차광층의 하부층은, 상기 투명 기판인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 차광층의 하부층은, 상기 차광층과 상기 투명 기판 사이에 형성된 반투광층인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 제 3 에칭 처리 후에 상기 차광층 상에 개구를 형성하기 위한 레지스트 패턴을 형성하는 공정; 및상기 개구를 형성하기 위한 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광층에 대하여 제 4 에칭 처리를 행함으로써, 상기 차광층에서의 상기 제 1 패턴이 제거되도록 상기 개구가 형성되는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 피복층 및 상기 하부층 각각은, 서로의 에칭에 대하여 내성을 갖는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
- 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 차광층 및 상기 하부층 각각은, 서로의 에칭에 대하여 내성을 갖는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.
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| JP2015219324A (ja) * | 2014-05-15 | 2015-12-07 | 大日本印刷株式会社 | フォトマスクの欠陥検査方法 |
| CN106773522A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-05-31 | 无锡中微掩模电子有限公司 | 一种集成电路用相位移光掩模制造方法 |
| US10845699B2 (en) * | 2017-11-29 | 2020-11-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for forming photomask and photolithography method |
| CN108445707A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-08-24 | 睿力集成电路有限公司 | 相移掩模板、相移掩模光刻设备以及相移掩模板的制作方法 |
| CN113860757B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-07-14 | 长沙韶光铬版有限公司 | 一种玻璃码盘的制作方法、玻璃码盘以及装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005062571A (ja) | 2003-08-15 | 2005-03-10 | Hoya Corp | 位相シフトマスクの製造方法 |
| US20050247669A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-10 | Hung-Chun Wang | Method for repairing a phase shift mask |
Family Cites Families (10)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0534897A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-12 | Fujitsu Ltd | 光学マスク及びその製造方法 |
| JPH0934099A (ja) * | 1995-07-25 | 1997-02-07 | Hoya Corp | 位相シフトマスク及びその製造方法 |
| JP3630929B2 (ja) * | 1997-07-18 | 2005-03-23 | Ｈｏｙａ株式会社 | ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法 |
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| DE10160458B4 (de) * | 2001-11-30 | 2006-10-12 | Infineon Technologies Ag | Maske mit programmierten Defekten und Verfahren zu deren Herstellung |
| US7166392B2 (en) * | 2002-03-01 | 2007-01-23 | Hoya Corporation | Halftone type phase shift mask blank and halftone type phase shift mask |
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|---|---|---|---|---|
| JP2005062571A (ja) | 2003-08-15 | 2005-03-10 | Hoya Corp | 位相シフトマスクの製造方法 |
| US20050247669A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-10 | Hung-Chun Wang | Method for repairing a phase shift mask |
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