KR20050063320A - 노광용 마스크의 제조 방법 - Google Patents

노광용 마스크의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노광용 마스크의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 산소와 플로린(fluorine) 플라즈마를 이용한 단일의 애싱(ashing) 처리 공정으로, 광 차단막의 상부에 잔류하는 포토레지스트막 및 상기 산소 플라즈마에 의한 산화막을 모두 제거할 수 있어서, 상기 애싱 처리 후에 별도의 세정 단계를 진행하지 않고도, 노광용 마스크에 대한 CD 측정을 할 수 있고, 이에 따라, 노광용 마스크의 제조를 위한 공정 단계수를 감소시킬 수 있는 노광용 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 본 발명에 의한 노광용 마스크의 제조 방법은 마스크 기판 상에 광차단막 및 포토레지스트막을 순차 형성하고, 상기 포토레지스트막을 패터닝하는 단계; 상기 포토레지스트 패턴에 따라 하부의 광 차단막을 패터닝하는 단계; 및 상기 광차단막 패턴 상에 잔류하는 포토레지스트막에 대해 산소 및 플로린 플라즈마를 사용하는 애싱 처리를 행하는 단계를 포함한다.

Description

노광용 마스크의 제조 방법{MANUFACTURING PROCESS FOR PHOTOMASK}
본 발명은 노광용 마스크의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 산소와 플로린(fluorine) 플라즈마를 이용한 단일의 애싱(ashing) 처리 공정으로, 광 차단막의 상부에 잔류하는 포토레지스트막 및 상기 산소 플라즈마에 의한 산화막을 모두 제거할 수 있어서, 상기 애싱 처리 후에 별도의 세정 단계를 진행하지 않고도, 노광용 마스크에 대한 CD 측정을 할 수 있고, 이에 따라, 노광용 마스크의 제조를 위한 공정 단계수를 감소시킬 수 있는 노광용 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.
노광용 마스크는 노광 장치와 함께 웨이퍼에 소정의 포토레지스트 패턴을 전사하는 포토리소그라피 공정에 사용된다. 이러한 노광용 마스크를 제조하는 방법을 간략히 설명하면 다음과 같다.
종래 기술에 따라 노광용 마스크를 제조함에 있어서는 우선, 마스크 기판 상에 광 차단막 및 포토레지스트를 순자 적층하고, 상기 포토레지스트막에 대해 노광 및 현상을 진행하여 소정의 포토레지스트 패턴을 형성한다. 그리고 나서, 상기 포토레지스트 패턴에 따라, 하부의 광 차단막을 식각함으로써, 광 차단막에 대한 패턴을 형성한다.
다음으로, 상기 광 차단막 패턴 상에 잔류하는 포토레지스트막과, 마스크 표면의 불필요한 유기물 등을 제거하기 위해, 산소 플라즈마를 사용한 애싱(ashing) 처리를 행하고, 상기 애싱 처리된 마스크의 표면을 세정하고 나서, 그 결과물에 대한 CD를 측정함으로써, 최종적인 노광용 마스크를 제조한다.
이 중, 상기 산소 플라즈마를 사용한 애싱 처리를 행하고 나면, 광 차단막 상의 포토레지스트막은 제거되나, 산소 플라즈마에 의해 광 차단막 상에 산화막이 형성되는데, 이후의 세정 공정은 이러한 광 차단막 상의 산화막을 제거하기 위한 것이다. 특히, 상기 광 차단막 상부의 산화막으로 인하여, SEM을 통한 CD의 측정시에 마스크 기판과 광 차단막의 톤(tone)이 명확히 구분되지 않기 때문에, 정밀한 CD의 측정을 위해서는 광 차단막 상에 잔류하는 산화막이 반드시 제거되어야 하는 것이다.
즉, 종래 기술에 의한 노광용 마스크의 제조 방법에 있어서는, 포토레지스트막을 제거하기 위한 애싱 처리 후에, 별도의 세정 공정이 부가되어야 하므로, 공정 단계가 증가하여 전체 마스크 제조 공정의 불경제성을 초래하며, 더구나, 산화막을 제거하기 위한 세정 공정에서, 세정액의 성분으로 인하여 최종 제조된 마스크 상에 불순물이 잔류하거나, 광 차단막의 손상을 초래하는 문제점이 발생하여 왔다.
이 때문에, 별도의 세정 공정을 진행하지 않더라도, 광 차단막의 상부에 잔류하는 포토레지스트막 및 산화막을 동시에 제거할 수 있는 노광용 마스크의 제조 방법이 절실히 요구되어 왔다.
이에 본 발명은 단일한 애싱 처리 공정을 통해, 광 차단막 상부에 잔류하는 포토레지스트막 및 산화막을 일거에 제거할 수 있어서, 공정 단계를 감소시킬 수 있고, 세정액의 성분 등에 의한 마스크의 손상 및 마스크 상에 불순물이 잔류하는 문제점을 해결할 수 있는 노광용 마스크의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 마스크 기판 상에 광차단막 및 포토레지스트막을 순차 형성하고, 상기 포토레지스트막을 패터닝하는 단계; 상기 포토레지스트 패턴에 따라 하부의 광 차단막을 패터닝하는 단계; 및 상기 광차단막 패턴 상에 잔류하는 포토레지스트막에 대해 산소 및 플로린 플라즈마를 사용하는 애싱 처리를 행하는 단계를 포함하는 노광용 마스크의 제조 방법을 제공한다.
즉, 상기 본 발명에 의한 노광용 마스크의 제조 방법에서는, 애싱 처리시 산소 플라즈마 만을 이용하는 것이 아니라, 플로린 플라즈마를 함께 사용하게 되는 바, 산소 플라즈마에 의해 광 차단막 패턴 상에 잔류하는 포토레지스트막을 완전히 제거할 수 있는 동시에, 상기 산소 플라즈마로 인해 광 차단막 패턴 상에 형성되는 산화막은 플로린 플라즈마로 제거할 수 있으므로, 결국, 단일한 애싱 처리 공정으로 광 차단막 상의 포토레지스트막 및 산화막을 완전히 제거할 수 있다.
특히, 상기 플로린 플라즈마는, 주로 크롬층으로 형성되는 광 차단막과 높은 선택성을 가지므로, 이를 통하여 산화막을 제거하는 과정에서 광 차단막의 손상 등을 초래하지 않게 된다.
결국 본 발명에 따르면, 세정 공정을 진행하지 않고도 광 차단막 패턴 상의 산화막을 완전히 제거할 수 있어서, 공정 단계를 줄일 수 있는 동시에, 상기 세정액의 성분 등에 의한 광 차단막의 손상 역시 방지할 수 있다.
상기 본 발명에 의한 노광용 마스크의 제조 방법에서, 상기 광 차단막으로는 크롬층을 사용할 수 있으며, 상기 마스크 기판으로는 통상적인 석영 기판을 사용할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 일실시예를 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예에 의해 본 발명의 권리 범위가 정해지는 것은 아니며, 이는 다만 하나의 예시로 제시된 것이다.
우선, 도 1a에서 볼 수 있는 바와 같이, 마스크 기판(100) 상에 광차단막(102) 및 포토레지스트막(104)을 순차 적층한다. 이러한 과정에 있어서, 상기 마스크 기판(100)으로는 통상적으로 석영 기판이 사용되며, 상기 광 차단막(102)으로는 크롬층이 사용된다.
그리고 나서, 도 1b에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 광 차단막(102)의 상부에 형성된 포토레지스트막(104)에 대해 노광 및 현상 공정을 진행하여, 포토레지스트막(104)을 패터닝한다. 상기 포토레지스트의 패터닝 공정은 통상의 공정에 따르며, 이에 따라, 노광 부위의 포토레지스트막(104)이 현상액에 의해 용해·제거됨으로써 포토레지스트 패턴이 형성된다.
상기 포토레지스트 패턴을 형성한 후에는, 도 1c에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 포토레지스트 패턴에 따라 하부의 광 차단막(102)을 식각·제거함으로써, 광차단막(102)에 대한 패턴을 형성한다. 상기 식각 공정은 통상적인 방법에 따라, 상기 광 차단막(102) 등을 습식 식각함으로써 진행할 수 있다.
마지막으로, 도 1d에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 광차단막 패턴 상에 잔류하는 포토레지스트막에 대해 산소 및 플로린 플라즈마를 사용하는 애싱 처리를 행한다. 애싱 처리에 대한 조건은 종래 기술과 동일하고, 다만, 본 발명에 있어서는 산소 플라즈마로만 애싱 처리를 행하는 것이 아니라, 이와 함께 플로린 플라즈마를 함께 사용하게 된다.
이와 같은 애싱 처리를 행하면, 종래 기술에서와 마찬가지로, 산소 플라즈마에 의해 광 차단막 패턴 상에 잔류하는 포토레지스트막이 완전히 제거되며, 다만, 상기 산소 플라즈마가 하부의 광 차단막과 반응하여 광 차단막 상에 얇은 산화막이 형성되나, 이러한 산화막은 플로린 플라즈마에 의해 완전히 제거될 수 있으므로, 결국, 본 발명에서는 단일 공정의 애싱 처리 단계를 통하여 광 차단막 패턴 상에 잔류하는 포토레지스트막과 산화막이 일거에 제거된다.
즉, 애싱 처리만을 거쳐 노광용 마스크를 제조하고, SEM을 이용하여 이에 대한 CD를 측정하더라도, 산화막이 제거되어 광 차단막과 마스크 기판의 톤이 명확히 구별될 수 있어서, 마스크의 CD를 정밀하게 측정할 수 있다.
또한, 상기 플로린 가스는 주로 크롬층으로 형성되는 광 차단막과의 선택비가 높아서, 이를 사용하여 산화막을 제거하더라도, 하부의 광 차단막 등에 손상을 초래하지 않는 바, 결국, 본 발명에 의하면, 애싱 처리 후 별도의 세정 공정을 거칠 필요가 없게 되어 노광용 마스크의 제조를 위한 공정 단계를 감소시킬 수 있는 동시에, 세정액의 성분 등에 의한 마스크의 손상을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 애싱 처리 후 별도의 세정 공정을 거치지 않더라도 정밀한 CD의 측정이 가능하여, 공정 단계를 감소시킬 수 있는 바, 이에 따라, 노광용 마스크에 대한 제조 공정의 단순화 및 경제성에 기여할 수 있다.
더구나, 종래 기술에서 사용되던 세정액의 성분 등으로 인한 마스크의 손상이 초래될 우려가 없으므로, 노광용 마스크의 신뢰성을 향상시키는데 있어서도 도움이 될 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일실시예에 따라 노광용 마스크를 제조하는 공정을 나타내는 공정 단면도이다.
******주요부분의 설명******
100 : 마스크 기판 102 : 광 차단막
104 : 포토레지스트막

Claims (2)

  1. 마스크 기판 상에 광차단막 및 포토레지스트막을 순차 형성하고, 상기 포토레지스트막을 패터닝하는 단계;
    상기 포토레지스트 패턴에 따라 하부의 광 차단막을 패터닝하는 단계; 및
    상기 광차단막 패턴 상에 잔류하는 포토레지스트막에 대해 산소 및 플로린 플라즈마를 사용하는 애싱 처리를 행하는 단계를 포함하는 노광용 마스크의 제조 방법
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광차단막은 크롬층이고, 상기 마스크 기판은 석영 기판인 노광용 마스크의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112713137A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 群创光电股份有限公司 屏蔽基板及其制造方法

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Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20031222

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