KR980011697A - Photomask - Google Patents

Abstract

본 발명은 포토마스크에 관한 것으로, 본 발명에 따른 포토마스크는 투명한 기판상에, 반도체 기판에 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 크롬막 패턴이 형성되고, 상기 크롬막 패턴의 주위에는 상기 반도체 기판상의 감광액에 노광 에너지를 전달하지 않는 미세한 더미 크롬막 패턴이 더 형성된다. 본 발명에 의하면, 동일한 반도체 기판상에 밀집 패턴 영역과 독립 패턴 영역을 동시에 형성할 때 산란광의 영향을 인위적으로 제어하여 반도체 기판상에 형성되는 패턴의 크기를 균일한 상태로 할 수 있다.A chromium film pattern corresponding to a pattern to be formed on a semiconductor substrate is formed on a transparent substrate. A chromium film pattern is formed around the chromium film pattern, A fine dummy chromium film pattern which does not transmit the exposure energy is further formed. According to the present invention, when the dense pattern region and the independent pattern region are simultaneously formed on the same semiconductor substrate, the influence of the scattered light can be artificially controlled so that the size of the pattern formed on the semiconductor substrate can be made uniform.

Description

포토마스크Photomask

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음Since this is a trivial issue, I did not include the contents of the text.

본 발명은 포토마스크에 관한 것으로, 특히 동일한 반도체 기판상에 밀집 패턴 영역과 독립 패턴 영역을 동시에 형성할 때 산란광의 영향을 인위적으로 제어할 수 있는 포토마스크에 관한 것이다.The present invention relates to a photomask, and more particularly to a photomask capable of artificially controlling the influence of scattered light when a dense pattern region and an independent pattern region are simultaneously formed on the same semiconductor substrate.

일반적으로, 반도체 장치의 제조 과정에서 필요로 하는 각종 포토레지스트 패턴은 포토리소그래피(Photolithography) 기술에 의하여 형성된다는 것은 널리 알려져 있다. 포토리소그래피 기술에 의하면, 반도에 웨이퍼 상의 절연막이나 도전막 등 패턴을 형성하여야 할 막 위에 X선이나 레이저, 자외선 등과 같은 광선의 조사에 의해 용해도가 변화하는 감광막(포토레지스트)을 형성하고, 이 감광막의 소정 부위에 해당하는 영역만을 투과하는 마스크를 이용하여 상기 감광막을 노광시킨 후, 현상액에 대하여 용해도가 큰 부분을 제거하여 포토레지스트 패턴을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로하여 형성하여야 할 막의 노출된 부분을 식각하여 배선이나 전극 등 각종 패턴을 형성한다.In general, it is widely known that various types of photoresist patterns required in the process of manufacturing a semiconductor device are formed by photolithography. According to the photolithography technique, a photoresist (photoresist) whose solubility is changed by irradiation of a ray such as X-ray, laser, ultraviolet ray or the like is formed on a film to be patterned, such as an insulating film or a conductive film on a wafer, A photoresist pattern is formed by removing a portion having a high solubility with respect to a developing solution and exposing the film to be formed using the photoresist pattern as a mask The exposed portions are etched to form various patterns such as wiring and electrodes.

그런데, 반도체 장치가 고집적화됨에 따라 배선이나 전극을 형성하기 위한 포토레지스트 패턴이 미세화되어 기존의 투과형 마스크를 사용하는 데는 많은 어려움이 있다.However, as the semiconductor device is highly integrated, the photoresist pattern for forming the wiring and the electrodes becomes finer, which makes it difficult to use the conventional transmissive mask.

특히, DRAM(Dynamic Random Access Memory)의 집적도가 증가함에 따라 주어진 단위 피치 내에서 단위 소자의 정전 용량을 증가시키려는 노력이 여러 방면에서 시도되어 왔다. 강유전체 물질을 개발하여 사용하기도 하고, 공정을 조졸하여 실린더형이나 HSG 형태의 커패시터를 형성하는 시도가 그러한 것들이다. 그러나, 우선적으로 고려되는 것은 정해진 패턴에 맞추어서 포토레지스트 패턴을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴을 가능한 크고 선명하게 형성하여 포토레지스트 패턴에 의하여 정전 용량이 감소되는 것을 방지하는 것이다.Particularly, as the degree of integration of a dynamic random access memory (DRAM) increases, efforts to increase the capacitance of a unit device within a given unit pitch have been attempted in various ways. These are attempts to develop ferroelectric materials and use them to form capacitors in the form of cylinders or HSGs. However, what is primarily considered is to form a photoresist pattern in accordance with a predetermined pattern, and to form the photoresist pattern as large and clear as possible, thereby preventing the capacitance from decreasing due to the photoresist pattern.

일반적으로, 감광막 패턴을 형성하기 위하여 특정한 차광막 패턴, 예를 들면 크롬막 패턴이 형성된 포토마스크를 사용하는 경우에, 포토마스크상에서 상기 특정한 크롬막 패턴에 의해 형성되는 감광막 패턴은 상기 특정한 크롬막 패턴에 인접하고 있는 다른 크롬막 패턴에 의해 발생되는 산란광의 영향을 받기 쉽다. 이와 같은 산란광에 의한 영향은 인접하고 있는 패턴이 많은 경우, 즉 밀집 패턴을 형성하는 경우에 더 크게 된다. 그에 따라, 밀집 패턴을 형성하는 경우에는 인접하고 있는 패턴이 비교적 없는 경우, 즉 독립 패턴을 형성하는 경우와는 그 감광막 패턴의 크기가 달라지게 된다.Generally, when a specific light-shielding film pattern, for example, a chromium film pattern-formed photomask is used to form a photoresist pattern, the photoresist pattern formed by the specific chromium film pattern on the photomask is formed on the specific chromium film pattern It is susceptible to scattered light generated by other adjacent chrome film patterns. The influence of such scattered light becomes larger when there are many adjacent patterns, that is, when a dense pattern is formed. Accordingly, in the case of forming a dense pattern, the size of the photoresist pattern is different from that in the case where the adjacent patterns are relatively unfavorable, that is, in the case of forming the independent patterns.

도 1은 종래 기술에 따른 포토마스크를 이용하여 반도체 기판상에 감광막 패턴을 형성할 때 반도체 기판상에 밀집 패턴이 형성된 경우의 회절광 효과를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a diffraction light effect when a dense pattern is formed on a semiconductor substrate when a photoresist pattern is formed on a semiconductor substrate using a conventional photomask.

도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면, 종래 기술에 다른 포토마스크(50)에는 감광액의 노광 패턴 형성용으로 사용하기 위하여, 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 크롬막 패턴(52)만 형성되어 있다.Referring to FIG. 1, a chromium film pattern 52 corresponding to a pattern to be formed is formed on the photomask 50 different from the prior art so as to be used for forming an exposure pattern of a photosensitive liquid.

상기와 같이 구성된 포토마스크를 사용하여, 반도체 기판(10)상의 감광액에 UV를 투고하는 경우에, 정상적인 투과광(30) 외에 인접하고 있는 크롬막 패턴(52)에 의해 발생된 산란광(32)이 형성되어 반도체 기판(10)상의 감광액에 도달하는 광의 입사각이 변경되어 인접하는 광 투과면에서 수직으로 감광액을 노광시키는 부위에 이차적인 노광 에너지가 전달된다. 따라서, 반도체 기판(10)상에 밀집 패턴에 따른 감광막 패턴(12)이 형성되었을 때 그 크기가 정상적인 경우보다 크게 형성된다.The scattered light 32 generated by the chromium film pattern 52 adjoining to the normal transmitted light 30 is formed when the UV light is projected onto the photosensitive liquid on the semiconductor substrate 10 using the photomask constructed as described above The incident angle of the light reaching the photosensitive liquid on the semiconductor substrate 10 is changed and the secondary exposure energy is transmitted to the portion for exposing the photosensitive liquid vertically on the adjacent light transmitting surface. Therefore, when the photoresist pattern 12 according to the dense pattern is formed on the semiconductor substrate 10, the size of the photoresist pattern 12 is larger than that of the normal case.

도 2는 종래 기술에 따른 포토마스크를 이용하여 반도체 기판상에 감광막 패턴을 형성할 때 독립 패턴의 회절광 효과를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a diffraction light effect of an independent pattern when a photoresist pattern is formed on a semiconductor substrate using a conventional photomask.

도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면, 종래 기술에 따른 포토마스크(50)에는 감광액의 노광 패턴 형성용으로 사용하기 위하여, 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 크롬막 패턴(52)만 형성되어 있다.Referring to FIG. 2, a chromium film pattern 52 corresponding to a pattern to be formed is formed on the photomask 50 according to the prior art, for use in forming an exposure pattern of a photosensitive liquid.

상기와 같이 구성된 포토마스크를 사용하여, 반도체 기판(10)상의 감광액에 UV를 투과하는 경우에, 정상적인 투과광(30) 외에 투과면의 경계에서 산란광(32)이 발생하여도, 형성하고자 하는 패턴(12)이 주위에 다른 패턴이 인접하고 있지 않은 독립 패턴이므로, 이와 같은 독립 패턴 형성을 위한 노광시에 영향을 미치지 않게 된다.Even when scattered light 32 is generated at the boundary of the transmitting surface in addition to the normal transmitted light 30 when UV is transmitted through the photoresist on the semiconductor substrate 10 using the photomask constructed as described above, 12 are independent patterns that do not adjoin other patterns, so that they do not affect the exposure for such independent pattern formation.

상기한 바와 같이, 종래 기술에 딸느 포토마스크는 형성하고자 하는 감광막 패턴에 대응하는 크롬막 패턴만을 형성하여 UV를 투과시키고, 형성하고자 하는 패턴의 조밀한 상태의 차이를 전혀 고려하지 않았다.As described above, in the conventional art, the chromium film pattern corresponding to the photoresist pattern to be formed is formed so as to transmit UV, and no consideration is given to a difference in the density of the pattern to be formed.

이와 같은 종래 기술에 따른 포토마스크를 사용하여 감광막 패턴을 형성하는 경우에는 포토마스크상의 크롬막 패턴 중 인접하고 있는 패턴에서 발생하는 산란광의 영향을 받아서 반도체 기판상에 형성하고자 하는 감광막 패턴이 밀집 패턴인 경우와 독립 패턴인 경우에 각각 다른 상태로 패터닝 되는 결과를 초래한다.In the case of forming a photoresist pattern using the photomask according to the related art, the photoresist pattern to be formed on the semiconductor substrate is influenced by the scattered light generated in the adjacent pattern of the chrome film pattern on the photomask, And in the case of an independent pattern, results in patterning in different states.

따라서, 본 발명의 목적은 동일한 반도체 기판상에 밀집 패턴 영역과 독립 패턴 영역을 동시에 형성할 때 산란광의 영향을 인위적으로 제어할 수 잇는 포토마스크를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a photomask capable of artificially controlling the influence of scattered light when a dense pattern region and an independent pattern region are simultaneously formed on the same semiconductor substrate.

제1도는 종래 기술에 따른 포토마스크를 이용하여 반도체 기판상에 감광막 패턴을 형성할 때 밀집 패턴의 회절광 효과를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a diffused light effect of a dense pattern when a photoresist pattern is formed on a semiconductor substrate by using a photomask according to the related art.

제2도는 종래 기술에 따른 포토마스크를 이용하여 반도체 기판상에 감광막 패턴을 형성할 때 독립 패턴의 회절광 효과를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view showing a diffraction light effect of an independent pattern when a photoresist pattern is formed on a semiconductor substrate by using a conventional photomask.

도 3은 본 발명에 따른 포토마스크를 이용하여 반도체 기판상에 감광막 패턴을 형성할 때 독립 패턴의 회절광 효과를 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing an independent pattern of diffraction light effect when a photoresist pattern is formed on a semiconductor substrate using the photomask according to the present invention.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 투명한 기판상에, 반도체 기판에 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 크롬막 패턴이 형성된 포토마스크에 있어서, 상기 포토마스크는 상기 투명한 기판상에서 상기 크롬막 패턴의 주위에 형성되고, 상기 반도체 기판상의 감광액에 노광 에너지를 전달하지 않는 미세한 더미 크롬막 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a photomask having a chromium film pattern corresponding to a pattern to be formed on a semiconductor substrate, the chromium film pattern being formed on a transparent substrate, And further comprising a fine dummy chrome film pattern that does not transmit exposure energy to the photosensitive liquid on the semiconductor substrate.

바람직하게는, 상기 더미 크롬막 패턴은 1개의 상기 크롬막 패턴에 대하여 좌우로 각각 2 ~ 3개씩 밀집하여 형성되어 있다.Preferably, the dummy chromium film pattern is formed by densely forming two to three of the chromium film patterns on the right and left sides, respectively.

본 발명에 의하면, 동일한 반도체 기판상에 밀집 패턴 영역과 독립 패턴 영역을 동시에 형성할 때 산란광의 영향을 인위적으로 제어하여 반도체 기판상에 형성되는 패턴의 크기를 균일한 상태로 할 수 있다.According to the present invention, when the dense pattern region and the independent pattern region are simultaneously formed on the same semiconductor substrate, the influence of the scattered light can be artificially controlled so that the size of the pattern formed on the semiconductor substrate can be made uniform.

다음에, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Next, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토마스크를 사용하여 반도체 기판상에 감광막 패턴을 형성할 때 독립 패턴의 회절광 효과를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing an independent pattern of diffraction light effect when a photoresist pattern is formed on a semiconductor substrate using a photomask according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하여 구체적으로 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 포토마스크는 투명한 기판(150)상에 특정한 패턴, 즉 반도체 기판상에 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 크롬막 패턴(152)이 형성되어 있고, 상기 투명한 기판(150)상에서 크롬막 패턴(152) 주위에는 반도체 기판(100)상의 감광액에 노광 에너지를 전달하지 않는 미세한 더미 크롬막 패턴(154)이 밀집 상태로 복수개 형성되어 있다. 상기 더미 크롬막 패턴(154)은 반도체 기판(100)상의 감광액에 노광 에너지를 크게 전달하지 않고 포토마스크 패턴의 경계면에서 회절광이 발생하게 된다. 바람직하게는, 상기 더미 크롬막 패턴(154)은 1개의 크롬막 패턴(152)에 대하여 좌우로 각각 2~3개씩 밀집하여 형성되며, 필요에 따라서 각 더미 크롬막 패턴(154)의 간격 및 수를 조절할 수 있다.3, a photomask according to a preferred embodiment of the present invention includes a chromium film pattern 152 corresponding to a specific pattern, that is, a pattern to be formed on a semiconductor substrate, on a transparent substrate 150 And a plurality of fine dummy chrome film patterns 154 are formed in a densely packed state on the transparent substrate 150 so as not to transmit exposure energy to the photosensitive liquid on the semiconductor substrate 100 around the chromium film pattern 152. The dummy chromium film pattern 154 does not transfer exposure energy to the photosensitive liquid on the semiconductor substrate 100 largely, but diffracted light is generated at the interface of the photomask pattern. Preferably, the dummy chromium film patterns 154 are densely formed by two to three, respectively, on the left and right of the one chromium film pattern 152. If necessary, the spacing and the number of the dummy chrome film patterns 154 Can be adjusted.

상기한 바와 같은 더미 크롬막 패턴(154)이 형성된 본 발명에 따른 포토마스크를 사용하여 밀집 패턴 영역과 독립 패턴 영역을 동시에 포함하는 반도체 기판(100)상에 감광막 패턴을 형성하면, 독립 패턴 영역에서는 상기 더미 크롬막 패턴(154)에서 발생하는 회절광에 의해, 밀집 패턴 영역에서와 유사한 조건하에서 패턴이 형성되어, 동일한 반도체 기판(100)상에 독립 패턴으로 형성된 감광막 패턴(112)이 밀집 패턴 영역에서 형성된 감광막 패턴과 동일한 크기로 형성될 수 있다.If the photoresist pattern is formed on the semiconductor substrate 100 simultaneously including the dense pattern region and the independent pattern region using the photomask according to the present invention in which the dummy chromium film pattern 154 is formed as described above, Patterns are formed under the conditions similar to those in the dense pattern region by the diffraction light generated in the dummy chrome film pattern 154 and the photoresist pattern 112 formed in the independent pattern on the same semiconductor substrate 100 is formed in the dense pattern region May be formed to have the same size as that of the photoresist pattern.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 동일한 반도체 기판상에 밀집 패턴 영역과 독립 패턴 영역을 동시에 형성할 때 산란광의 영향을 인위적으로 제어하여 반도체 기판상에 형성되는 패턴의 크기를 균일한 상태로 할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the dense pattern region and the independent pattern region are simultaneously formed on the same semiconductor substrate, the influence of the scattered light can be artificially controlled to make the size of the pattern formed on the semiconductor substrate uniform have.

이상, 본 발명을 구체적은 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It is possible.

Claims (2)

투명한 기판상에, 반도체 기판에 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 크롬막 패턴이 형성된 포토마스크에 있어서, 상기 포토마스크는 상기 투명한 기판상에서 상기 크롬막 패턴의 주위에 형성되고, 상기 반도체 기판상의 감광액에 노광 에너지를 전달하지 않는 미세한 더미 크롬막 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.A chromium film pattern corresponding to a pattern to be formed on a semiconductor substrate is formed on a transparent substrate. The photomask is formed around the chromium film pattern on the transparent substrate. The photomask on the semiconductor substrate is exposed Further comprising a fine dummy chrome film pattern that does not transmit energy. 제1항에 있어서, 상기 더미 크롬막 패턴은 1개의 상기 크롬막 패턴에 대하여 좌우로 각각 2~3개씩 밀집하여 형성된 것을 특징으로 하는 포토마스크.The photomask of claim 1, wherein the dummy chrome film pattern is formed by densely forming two to three of the chromium film patterns on the left and right sides, respectively. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: It is disclosed by the contents of the first application.