KR20020002168A - Method For Forming The Phase Shifting Mask - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 위상반전 마스크에 관한 것으로서, 특히, 차광막 없이 건식식각을 진행하므로 이물질을 제거하고, 차광막 없이 반전막을 건식식각하므로 높은 현상비에 의한 패턴 형상 불량을 방지하며, 위상반전막 패턴 형성을 위해 차광막 건식식각을 선행하여 진행하므로 공정상의 부담을 줄여주고, 공정의 단순화를 달성하며, Cr차광막이 불필요하게 되어서 블랭크(Blank) 마스크 구입단가를 저감하도록 하는 위상반전 마스크 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase inversion mask, and in particular, dry etching is performed without a light shielding film to remove foreign substances, and dry etching of the inversion film without a light shielding film prevents poor pattern shape due to a high development ratio, and to form a phase inversion film pattern. The present invention relates to a method of manufacturing a phase inversion mask, which reduces the process burden, achieves a simplified process, and eliminates the need for a blank mask due to the need for reducing a blank mask because the light shielding film is subjected to dry etching in advance.
일반적으로, 트랜지스터는 웨이퍼를 칩의 형상으로 절개하고 그 칩 위에 석판인쇄술이라고 불리는 리소그라피공정(Lithography)을 통하여 미세한 각종의 패턴을 형성하고 그 부분에 필요한 금속배선층을 구성하여 전기적으로 소정의 정보를 메모리할 수 있는 소자로 제조하게 된다.In general, a transistor cuts a wafer into a chip shape, forms a variety of fine patterns through a lithography process called lithography on the chip, and forms a metal wiring layer necessary for the portion to electrically store predetermined information. The device can be manufactured.
이때, 웨이퍼에 패턴을 형성하기 위하여 식각할 때 사용되는 마스크에는 다양한 종류가 있으며, 특히, 노광장치인 스테퍼(Stepper)를 이용하여 소정의 포토마스크 노광을 통하여 패턴을 형성하는 데 포토마스크 내의 크롬패턴이 미세해 짐에 따라 이 패턴의 웨이퍼 내에 사영 노광의 형성이 어려워지고 있다. 따라서, 포토마스크내의 패턴을 위상반전물질을 사용하여, 패턴을 웨이퍼에 노광빛의 위상차를 이용하여 포토마스크의 미세 크롬패턴을 웨이퍼에 충분한 공정마진을 갖는 이미지를 전달 개선하기 위하여 위상 반전된 영역을 갖는 포토마스크인 위상반전마스크 (Phase Shifting Mask)를 사용하고 있다.In this case, there are various types of masks used for etching to form a pattern on the wafer. In particular, a chrome pattern in the photomask is formed by exposing a predetermined photomask using a stepper, which is an exposure apparatus. As this finer becomes smaller, it becomes difficult to form projective exposure in the wafer of this pattern. Therefore, by using a phase shift material for the pattern in the photomask, and using the phase difference of the exposure light to the wafer, a fine chromium pattern of the photomask is transferred to the wafer to improve an image having sufficient process margin. Phase Shifting Mask is used.
통상적으로, 위상반전 마스크는, 석영(Quartz)이고 레이저광을 투과시키는 석영플레이트(10)의 상부면에 몰리브덴실리사이드(MoSi), 몰리브덴실리옥시나이트라이드(MoSiON) 및 크롬옥시나이트라이드(CrON)등으로 이루어진 위상반전막을 적층하도록 한다.Typically, the phase inversion mask is quartz (Quartz), molybdenum silicide (MoSi), molybdenum siloxy oxynitride (MoSiON), chromium oxynitride (CrON) and the like on the upper surface of the quartz plate 10 for transmitting the laser light Laminating a phase inversion film consisting of.
그리고, 위상반전막 상에 포토레지스트(Photo Resist) 및 E-빔용 레지스트를 증착하고서 소정의 패턴을 형성하기 위하여 이 레지스트 위에 빛 또는 E-빔을 사용하여 라이팅하여 디벨로핑(Develop)한 후에 건식 혹은 습식식각물질로 포토레지스트의 패턴 형상에 따라 위상반전물질을 식각하여 위상반전패턴(20)을 갖는 최종적인 위상반전마스크를 제조하게 된다.Then, the photoresist and the E-beam resist are deposited on the phase shift film, and then lighted and developed using light or an E-beam on the resist to form a predetermined pattern, followed by dry Alternatively, the phase inversion material may be etched according to the pattern shape of the photoresist using a wet etching material to manufacture a final phase inversion mask having the phase inversion pattern 20.
도 1(a) 내지 도 1(k)은 종래의 일반적인 위상반전마스크의 제조방법을 순차적으로 보인 도면이다.1 (a) to 1 (k) are diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing a conventional general phase inversion mask.
도 1(a)에 도시된 바와 같이, 석영플레이트(1) 상에 위상반전막(2)(MoSiN)을 적층하고, 그 위에 연속하여 차광막(3)과 제1감광막(4)을 적층하여 구성된 블랭크 마스크를 제조 하도록 한다.As shown in Fig. 1A, a phase inversion film 2 (MoSiN) is laminated on a quartz plate 1, and a light shielding film 3 and a first photosensitive film 4 are successively stacked thereon. Make a blank mask.
그리고, 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 상기 블랭크 마스크에 패턴이 형성될 부위에 노광공정으로 E-빔을 조사하도록 한다.As shown in FIG. 1B, the E-beam is irradiated to the portion of the blank mask where the pattern is to be formed by an exposure process.
그리고, 도 1(c)에 도시된 바와 같이, 상기 현상공정을 거쳐서 노광이 이루어진 제1감광막(4)을 제거하도록 한다.As shown in FIG. 1C, the first photosensitive film 4 exposed through the developing process is removed.
도 1(c)에 도시된 바와 같이, 상기 현상공정을 거친 제1감광막(4)의 현상부위(6)를 통하여 차광막(3)의 건,식각을 진행하도록 한다.As shown in FIG. 1 (c), the light-shielding film 3 may be dried or etched through the developing part 6 of the first photosensitive film 4 that has undergone the developing process.
그리고, 도 1(d)에 도시된 바와 같이, 상기 제1감광막(4)의 현상부위(6)를 통하여 차광막(3)의 건식식각을 진행하도록 한다.As shown in FIG. 1D, the dry etching of the light blocking film 3 is performed through the developing region 6 of the first photosensitive film 4.
그리고, 도 1(e)에 도시된 바와 같이, 상기 제1감광막(4)의 현상부위(6)를 통하여 연속하여 상기 위상반전막(2)의 건식식각을 진행하도록 한다.As shown in FIG. 1E, dry etching of the phase inversion film 2 is continuously performed through the developing region 6 of the first photosensitive film 4.
도 1(f)에 도시된 바와 같이, 상기 제1감광막(4)을 제거하도록 한다. 그리고, 도 1(g)에 도시된 바와 같이, 상기 결과물 상에 제2감광막(7)을 적층하도록 한다.As shown in FIG. 1 (f), the first photoresist film 4 is removed. As shown in FIG. 1 (g), the second photoresist film 7 is laminated on the resultant product.
그리고, 도 1(h)에 도시된 바와 같이, 상기 결과물의 소정부위에 재노광을 진행하여 재노광부위(8)를 형성하도록 한다.And, as shown in Figure 1 (h), to re-exposure to a predetermined portion of the resultant to form a re-exposed region (8).
도 1(i)에 도시된 바와 같이, 상기 결과물을 재현상하여서 제2감광막(7)의 재현상이 이루어진 부위를 제거하도록 한다.As shown in FIG. 1 (i), the resultant is reproduced to remove a portion where the second photosensitive film 7 is reproduced.
그리고, 도 1(j)에서 도시된 바와 같이, 상기 결과물에서 노출된 차광막(3)을 제거한 후, 도 1(k)에서 도시된 바와 같이, 제2감광막(7)을 제거하도록 하므로 최종적으로 패턴을 갖는 위상반전마스크가 형성되어진다.As shown in FIG. 1 (j), the light blocking film 3 exposed from the resultant is removed, and as shown in FIG. 1 (k), the second photoresist film 7 is removed. The phase inversion mask which has is formed.
그런데, 상기한 바와 같이, 종래에는 차광막(3)을 건식식각하고, 난 후에 연속적으로 위상반전막(2)을 같은 방법으로 건식식각을 진행하기 때문에 이물질이 발생하기 쉽고, 상대적으로 현상비(Aspect Ratio)가 높기 때문에 반전막 패턴의 형상이 수직구조를 갖기 어려울 뿐만아니라 차광막(3)이 불필요한 영역에서도 위상반전막(2)을 건식식각을 진행하기 위하여 차광막(3)의 건식식각을 진행하여야 하는 공정이 증가하는 문제점을 지닌다.However, as described above, in the related art, since the light-shielding film 3 is dry etched, and then the phase inversion film 2 is dry-etched in the same manner, foreign matter is likely to occur, and the development ratio (Aspect) is relatively high. Because the ratio is high, the shape of the inversion film pattern is difficult to have a vertical structure, and dry etching of the light shielding film 3 must be performed in order to dry-etch the phase inversion film 2 even in a region where the light shielding film 3 is unnecessary. The process has an increasing problem.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 차광막 없이 건식식각을 진행하므로 이물질을 제거하고, 차광막 없이 반전막을 건식식각하므로 높은 현상비에 의한 패턴 형상 불량을 방지하며, 위상반전막 패턴 형성을 위해 차광막 건식식각을 선행하여 진행하므로 공정상의 부담을 줄여주고, 공정의 단순화를 달성하며, Cr차광막이 불필요하게 되어서 블랭크(Blank) 마스크 구입단가를 저감하도록 하는 것이 목적이다.The present invention has been devised in view of this point, and thus dry etching without a light shielding film is used to remove foreign substances, and dry etching of the inverting film without a light shielding film prevents pattern shape defects due to high development ratio, and to form a phase inversion film pattern. Since the light-shielding film is etched in advance, the purpose of the present invention is to reduce the burden on the process, achieve the process simplification, and reduce the cost of purchasing a blank mask because the Cr light-shielding film becomes unnecessary.
도 1(a) 내지 도 1(k)은 종래의 일반적인 위상반전마스크의 제조방법을 순차적으로 보인 도면이고,1 (a) to 1 (k) is a view showing a conventional method for manufacturing a conventional phase inversion mask in sequence,
도 2(a) 내지 도 2(h)는 본 발명에 따른 위상반전마스크의 제조방법을 순차적으로 보인 도면이다.2 (a) to 2 (h) is a view showing a method of manufacturing a phase inversion mask according to the present invention sequentially.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing
10 : 석영플레이트 20 : 위상반전막10: quartz plate 20: phase inversion film
30 : 제1감광막 40 : 노광부위30: first photosensitive film 40: exposure site
50 : 제2감광막 60 : 재노광부위50: second photosensitive film 60: re-exposed part
이러한 목적은, 석영플레이트 상에 위상반전막 및 감광막을 연속하여 적층하는 단계와; 상기 결과물에 마스크 패턴이 형성될 부위에 노광장치를 사용하여 노광하여 감광막에 노광부위를 형성하는 단계와; 상기 결과물의 노광부위를 현상으로 제거하여 감광막 패턴을 형성한 후, 상기 감광막패턴을 통하여 상기 위상반전막을 건식식각하는 단계와; 상기 감광막을 제거한 후, 상기 결과물 상에 차광막을 전면에 적층하는 단계와; 상기 차광막의 소정부위에 노광장치로 재 노광을 한 후, 상기 차광막 중에서 노광된 부위를 재현상하는 단계를 포함하여 이루어진 위상반전마스크 제조방법을 제공함으로써 달성된다.This object comprises the steps of: sequentially stacking a phase inversion film and a photosensitive film on a quartz plate; Exposing a portion to be formed with a mask pattern on the resultant using an exposure apparatus to form an exposed portion on the photosensitive film; Removing the exposed portions of the resultant by developing to form a photoresist pattern, and then dry etching the phase inversion film through the photoresist pattern; After removing the photosensitive film, stacking the light shielding film on the entire surface of the resultant material; After re-exposing to a predetermined portion of the light-shielding film with an exposure apparatus, it is achieved by providing a method of manufacturing a phase shift mask comprising the step of reproducing the exposed portion of the light-shielding film.
그리고, 상기 차광막은, 비유기계통(Inorganic)의 ARC물질을 사용하는 것이 바람직 하다.As the light shielding film, it is preferable to use an Inorganic ARC material.
또한, 상기 위상반전막을 건식식각(Dry Etch)으로 패턴을 형성할 때, 플라즈마를 이용하여 건식식각을 하도록 한다.In addition, when the phase shift film is formed by dry etching, dry etching may be performed using plasma.
그리고, 상기 감광막(30)을 노광 및 현상할 때, 전자빔을 사용하여 진행하는 것이 바람직 하다.In addition, when exposing and developing the photosensitive film 30, it is preferable to proceed using an electron beam.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명에 따른 위상반전마스크의 제조방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a phase inversion mask according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2(a) 내지 도 2(h)는 본 발명에 따른 위상반전마스크의 제조방법을 순차적으로 보인 도면이다.2 (a) to 2 (h) is a view showing a method of manufacturing a phase inversion mask according to the present invention sequentially.
우선, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 석영플레이트(10)상에 위상반전막(20) 및 감광막(30)을 연속하여 적층하여 브르랭크 마스크를 형성하는 상태를 도시하고 있다.First, as shown in FIG. 2A, a state in which a phase mask is formed by successively stacking the phase inversion film 20 and the photosensitive film 30 on the quartz plate 10 is illustrated.
그리고, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 상기 결과물에 마스크 패턴이 형성될 부위에 노광장치를 사용하여 E-빔을 노광하여 감광막(30)에 노광부위(40)를 형성하도록 한다.As shown in FIG. 2 (b), the exposure region 40 is formed on the photosensitive film 30 by exposing an E-beam to an area where a mask pattern is to be formed on the resultant.
또한, 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 상기 결과물의 노광부위(40)를 현상으로 제거하여 감광막(30)의 패턴을 형성하도록 한다.In addition, as shown in FIG. 2 (c), the exposed portion 40 of the resultant is removed by development to form a pattern of the photosensitive film 30.
그리고, 도 2(d)에 도시된 바와 같이, 상기 감광막(30)의 패턴을 통하여 상기 위상반전막(20)을 건식식각(Dry Etch)으로 형성하도록 한다.As shown in FIG. 2 (d), the phase inversion film 20 is formed by dry etching through the pattern of the photosensitive film 30.
상기 위상반전막(20)을 건식식각으로 패턴을 형성할 때, 플라즈마(Plasma)를 이용하여 건식식각 하도록 한다.When the pattern of the phase inversion film 20 is formed by dry etching, dry etching is performed by using plasma.
도 2(e) 및 도 2(f)에 도시된 바와 같이, 상기 감광막(30)을 제거한 후, 상기 결과물 상에 차광막(50)을 전면에 적층하도록 한다.As shown in FIG. 2 (e) and FIG. 2 (f), after removing the photosensitive film 30, the light shielding film 50 is stacked on the entire surface.
상기 차광막(50)은, 비유기계통의 ARC물질을 사용하도록 한다.The light shielding film 50 is to use the non-organic ARC material.
그리고, 도 2(g)에 도시된 바와 같이, 상기 차광막(50)의 소정부위에 노광장치로 E- 빔을 재 노광하도록 한다.As shown in FIG. 2 (g), the E-beam is re-exposed to an exposure apparatus on a predetermined portion of the light shielding film 50.
도 2(h)에 도시된 바와 같이, 상기 차광막(50)중에서 노광된 부위를 재현상하여서 최종적인 위상반전마스크를 형성하게 된다.As shown in FIG. 2 (h), the exposed portion of the light shielding film 50 is reproduced to form a final phase inversion mask.
따라서, 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 위상반전마스크 제조방법을 이용하게 되면, 차광막 없이 건식식각을 진행하므로 이물질을 제거하고, 차광막 없이 반전막을 건식식각하므로 높은 현상비에 의한 패턴 형상 불량을 방지하며, 위상반전막 패턴 형성을 위해 차광막 건식식각을 선행하여 진행하므로 공정상의 부담을 줄여주고, 공정의 단순화를 달성하며, Cr차광막이 불필요하게 되어서 블랭크 (Blank) 마스크 구입단가를 저감하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.Therefore, as described above, when the method of manufacturing a phase inversion mask according to the present invention is used, dry etching is performed without a light shielding film to remove foreign substances, and dry etching of the inversion film without a light shielding film prevents poor pattern shape due to high development ratio. It is very useful to reduce the process burden, achieve the process simplification, and reduce the cost of blank mask by eliminating the need for Cr shielding film since the dry shielding etching process is performed in advance to form the phase inversion film pattern. And effective invention.
Claims (4)
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| KR1020000036653A KR20020002168A (en) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | Method For Forming The Phase Shifting Mask |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030090877A (en) * | 2002-05-22 | 2003-12-01 | 삼성전자주식회사 | Method for manufacturing phase shift mask in semiconductor device |
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2000
- 2000-06-29 KR KR1020000036653A patent/KR20020002168A/en not_active Application Discontinuation
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| KR20030090877A (en) * | 2002-05-22 | 2003-12-01 | 삼성전자주식회사 | Method for manufacturing phase shift mask in semiconductor device |
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