KR950005442B1 - 위상반전 마스크 형성방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

위상반전 마스크 형성방법
제1a도 내지 제1c도는 종래기술에 의한 이상반전 마스크 형성단계를 나타낸 단면도.
제2a도 내지 제2d도는 본 발명의 제1실시예에 의한 위상반전 마스크 형성단계를 나타낸 단면도.
제3a도 내지 제3d도는 본 발명의 제2실시예에 의한 위상반전 마스크 형성단계를 나타낸 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 11, 21 : 투명 글래스 2, 12, 22 : 크롬패턴
3, 13, 23 : 위상반전층 3', 3", 13', 23' : 위상반전 패턴
4 : 마스크 14 : 포지티브 레지스트
14' : 포지티브 레지스트 패턴 24 : 네가티브 레지스트
24' : 네가티브 레지스트 패턴
본 발명은 반도체 제조공정중 마스크를 이용한 리소그라피 공정에 있어 위상반전 마스크 형성방법에 관한 것으로, 특히 포토마스크의 크롬패턴을 이용한 자기정렬방식으로 크롬패턴의 후면에 위상반전 마스크를 형성하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정중 리소그라피 공정은 웨이퍼상에 패턴정보를 전달하기 위하여 전자 빔 조사에 의해 예정된 크롬패턴을 형성한 포토마스크를 사용하는데, 반도체 소자의 고집적화 추세에 따라 미세한 패턴 형성이 가능한 해상성능이 요구된다.
종래에 고집적도의 반도체 제작시 요구되는 고해상력을 얻기 위한 기술로 포토마스크에 SiO2또는 SOG등의 산화물로 이루어진 위산반전층을 형성한후에 이를 패턴화한 위상반전 마스크 기술이 개발되고 있는데, 이는 크롬패턴이 형성되어 있는 면에 위상반전 패턴을 중첩시켜 위상반전효과를 얻게하지만, 위상반전 마스크 제작시 중첩 정밀도를 향상시키는데 어려움이 있어 제품의 신뢰성 향상에 문제점이 있다.
이를 첨부한 도면을 참조하여 다시 설명하면, 제1a도 내지 제1c도는 종래기술에 의한 위상반전 마스크 형성단계를 나타낸 것으로, 제1a도는 투명 글래스(1)상에 전자빔 장비로 원하는 크롬패턴(2)를 형성한 포토마스크를 도시한 것이다.
제1b도는 상기 크롬패턴(2)를 포함한 투명글래스(1) 상부에 전반적으로 위상반전층(3)을 형성한 후, 후공정의 위상반전 패턴을 형성하기 위하여 상기 위상반전층(3)상에 예정된 패턴이 형성된 마스크(4)를 위치시킨 상태를 도시한 것이다.
상기 위상반전층(3)으로는 SiO나 SOG(Spin on Glass)등과 같은 산화물을 사용한다.
제1c도는 상기 마스크(4)를 이용하여 전자빔 장비로 전자빔을 주사하여 위상반전 패턴(3')을 형성한 상태를 도시한 것이다.
여기서 상기 위상반전 패턴(3')은 크롬패턴(2)과 중첩되어 형성되는데, 중첩정밀도가 위상반전 마스크의 제작 성공여부에 중요한 변수가 된다.
이상적으로 위상반전 패턴(3G)이 형성되었을 경우에는 이를 이용하여 후공정의 포토작업을 하였을때 위상반전 마스크의 위상반전 효과를 얻어 제작자가 원하는 고해상력을 갖는 레지스트 패턴(도시않음)을 얻을 수 있으나, 점선으로 도시한 위상반전 패턴(3")과 같이 크롬패턴(2)과의 중첩정밀 오차가 큰 경우에는 위상반전 마스크의 위상반전 효과를 얻을 수 없어 원하는 레지스트 패턴을 얻을 수 없다.
즉, 웨이퍼 상에 형성되는 레지스트 패턴이 고해상력을 갖도록 형성하기 위해서는 두 패턴(3' 및 2) 사이의 중첩정밀 오차를 최소화하여야 하는데 종래기술로는 어려움이 많다.
따라서, 본 발명은 위상반전 패턴과 크롬패턴 사이의 충첩정밀오차를 최소화시키기 위하여 크롬패턴이 없는 면의 투명글래스상에 위상반전층을 형성한 다음, 크롬패턴을 이용한 자기정렬(Self align) 방식으로 중첩정밀오차가 없는 위상반전 패턴을 형성하는 위상반전 마스크 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
제2a도 내지 제2d도는 본 발명의 제1실시예에 의한 위상반전 마스크의 형성단계를 나타낸 것으로, 제2a도는 공지의 기술로 투명글래스(11)상에 전자빔 장비로 원하는 크롬패턴(12)을 형성한 포토마스크를 도시한 것이다.
제2b도는 상기 크롬패턴(12)이 없는 면의 투명글래스(11)상에 산화물 예를들어, SiO2 또는 SOG 등으로 이루어진 위상반전층(13)을 형성한다음, 상기 형성된 위상반전층(13)상에 후공정의 위상반전 패턴을 형성할시 마스크 역할을 할 포지티브 레지스트(14)를 도포한 상태를 도시한 것이다.
제2c도는 상기 제2b도의 상태하에서 크롬패턴(12)를 마스크로하여 노광공정으로 빛을 주사하여 포지티브 레지스트(14)를 노광하고 현상공정으로 빛에 노출된 부분을 제거하여 자기정렬에 의한 포지티브 레지스트패턴(14')을 형성한 상태를 도시한 것이다.
제2d도는 상기 포지티브 레지스트 패턴(14')를 마스크로하여 위상 반전층(13)을 건식 또는 습식식각 방식으로 불완전 식각하여 위상반전 패턴(13')을 형성한 상태를 도시한 것이다.
상기 위상반전 패턴(13')은 제2d도에 도시된 이것과 같이 위상반전 효과를 얻기 위해 불완전 식각에 의하여 위상반전 패턴 폭 W2가 크롬패턴 폭 W1보다 더 폭이 넓게(W1<W2)되도록 형성하고 또한 자기정렬방식으로 공정이 진행됨에 따라 중첩정밀오차의 발생을 방지할 수 있어 후공정의 웨이퍼상에 레지스트 패턴(도시않음) 형성시 위상반전 효과로 인하여 해상력을 향상시킬 수 있다.
제3a도 내지 제3d도는 본 발명의 제2실시예에 의한 위상반전 마스크의 형성단계를 나타낸 것으로, 제3a도는 공지의 기술로 투명 글래스(21)상에 전자빔 장비로 원하는 크롬패턴(22)를 형성한 포토마스크를 도시한 것이다.
제3b도는 상기 크롬패턴(22)이 없는 면의 투명글래스(21)상에 산화물 예를들어, SiO2또는 SOG 등으로 이루어진 위상반전층(23)을 형성한 다음, 상기 형성된 위상반전층(23)상에 후공정의 위상반전 패턴을 형성할시 마스크 역할을 할 네가티브 레지스트(24)를 도포한 상태를 도시한 것이다.
제3c도는 상기 제3b도의 상태하에서 크롬패턴(22)을 마스크로하여 노광공정으로 빛을 주사하여 네가티브 레지스트(24)를 노광하고 현상공정으로 빛에 노출되지 않은 부분을 제거하여 자기정렬에 의한 네가티브 레지스트 패턴(24')을 형성한 상태를 도시한 것이다.
제3d도는 상기 네가티브 레지스트 패턴(24')을 마스크로하여 위상반전층(23)을 건식 또는 습식식각방식으로 과식각하여 위상반전 패턴(23')을 형성한 상태를 도시한 것이다.
상기 위상반전 패턴(23')은 제3d도에 도시된 것과 같이 위상반전효과를 얻기 위해 과식각에 의하여 서로 이웃하는 위상반전 패턴(23') 사이의 폭 L이 크롬패턴폭 W1보다 더 넓게 (W1<L) 되도록 형성하고 또한 자기정렬방식으로 공정이 진행됨에 따라 중첩정밀오차의 발생을 방지할 수 있어 후공정의 웨이퍼상의 레지스트 패턴(도시않음) 형성시 위상반전 효과로 인하여 해상력을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본발명에 의하면, 종래의 위상반전 마스크에서 크롬패턴이 있는 면에 위상반전 패턴을 형성시키는 방법과 달리 후면에 위상반전 패턴을 전면의 크롬패턴을 이용한 자기정렬 방식으로 형성시켜 중첩정밀오차를 최소화하므로써 반도체 제작공정중 요구되는 해상력을 향상시켜 제품의 신뢰성을 높이고, 또한 위상반전 패턴 형성시 기존의 전자 빔 주사에 의한 방법과 달리 단순히 노광공정으로 형성시키므로 제작시간 단축에 의한 생산성 증가의 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 반도체 제조공정에 사용하는 위상반전 마스크 형성방법에 있어서, 투명 글래스상에 크롬패턴을 형성한 후, 상기 크롬패턴이 없는 면의 투명글래스상에 산화물로 이루어진 위상반전층을 형성하는 단계와, 상기 위상반전층상에 레지스트를 도포한다음, 상기 크롬패턴을 마이크로하여 노광 및 현상공정으로 레지스터의 예정부분을 제거하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 레지스트 패턴을 마이크로하여 건식 또는 습식식각방식으로 위상반전층의 예정부분을 제거하여 위상반전 패턴을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위상반전 마이크 형성방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위상반전층상에 도포하는 레지스트를 포지티브 중합체로하는 경우 위상반전 패턴 형성공정시 불완전 식각으로 위상반전 패턴폭이 크롬패턴 폭보다 넓게 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 위상반전 마스크 형성방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위상반전층상에 도포하는 레지스트를 네가티브 중합체로 하는 경우 위상반전 패턴형성공정시 과식각으로 이웃하는 위상반전 패턴과의 사이의 폭이 크롬패턴 폭보다 넓게 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 위상반전 마스크 형성방법.
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