(57)【要約】【課題】  プラズマエッチング装置及びこの装置を利用したフォトマスクの製造方法を提供する。【解決手段】  本発明のプラズマエッチング装置は、基板が安着されたステージ、前記ステージで離隔されてステージと相対的に移動するプラズマ発生器、前記プラズマ発生器に連結されプラズマ発生器で生成されるプラズマの条件を調節する制御器、前記制御器に連結され、プラズマの物理的条件を調節するための調節データを貯蔵するメモリを含む。フォトマスクはフォトレジスト膜をエッチングマスクとして使用してマスク膜を局所的にエッチングすることによって製造される。このような方法で、前記制御器は前記プラズマ発生器を制御してマスク膜が局所的にエッチングされる位置によって他の物理的条件を有するプラズマを生成する。したがって、マスク上に領域別に相異なっているエッチング条件を有するようにでき、これによって、マスクパターンの不均一性が改善する。【選択図】  図６
2005346070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が安着されるステージと、
前記ステージの一面に離隔されてステージと相対的に移動するように設けられ、プラズマを生成してステージに安着される基板をスキャンする少なくとも一つのプラズマ発生器と、
プラズマの物理的状態を示すプラズマ条件データを貯蔵するメモリと、
前記メモリ及びプラズマ発生器に連結されて、プラズマ発生器がプラズマ条件データに基づいた物理的状態を示すようにプラズマ発生器を調節する制御器とを含むことを特徴とするフォトマスクエッチング装置。
【請求項２】
前記プラズマ発生器は固定されており、前記ステージは決められた平面内で少なくとも一方向に動くことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクエッチング装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つのプラズマ発生器は狭いチューブが伸張された形象の放出口を有する少なくとも一つのペン型プラズマ発生器を含むことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクエッチング装置。
【請求項４】
前記少なくとも一つのプラズマ発生器は一つのペン型プラズマ発生器を含み、前記ステージは前記決められた平面内で相互直交する二つの方向に動くことを特徴とする請求項３に記載のフォトマスクエッチング装置。
【請求項５】
前記少なくとも一つのプラズマ発生器は複数個のペン型プラズマ発生器を含み、各々のペン型プラズマ発生器は前記制御器と個別的に連結されて各々独立的に制御されることを特徴とする請求項３に記載のフォトマスクエッチング装置。
【請求項６】
前記ステージの反対面には前記少なくとも一つのプラズマ発生器と対をなす少なくとも一つの下部電極をさらに具備し、前記下部電極は前記制御器に電子的に連結されることを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクエッチング装置。
【請求項７】
前記少なくとも一つの下部電極は対をなすプラズマ発生器に対して相対的に固定されるように配置されることを特徴とする請求項６に記載のフォトマスクエッチング装置。
【請求項８】
前記プラズマ発生器に工程ガスを供給するように前記プラズマ発生器に連結される工程ガスラインと、
前記プラズマ発生器に移動する前記工程ガスの流量を調節するように前記工程ガスラインに配置される流量調節器と、
前記プラズマ発生器に連結され、前記制御器によって制御される電力を前記プラズマ発生器に供給するように前記制御器に電子的に連結される電源をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクエッチング装置。
【請求項９】
前記プラズマ発生器に工程ガスを供給するように前記プラズマ発生器に連結される工程ガスラインと、
前記プラズマ発生器に移動する前記工程ガスの流量を調節するように前記工程ガスラインに配置される流量調節器と、
前記プラズマ発生器に連結され、前記制御器によって制御される第１電力を前記プラズマ発生器に供給するように前記制御器に電子的に連結される第１電源と、
前記下部電極に連結され、前記制御器によって制御される第２電力を前記下部電極に供給するように前記制御器に電子的に連結され、第２電源をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のフォトマスクエッチング装置。
【請求項１０】
フォトマスクのマスクパターンを示す設計データを準備し、
フォトマスク基板上にマスク膜及びフォトレジスト膜を順次に形成し、
前記設計データを利用して、前記フォトレジスト膜を露光させ、
前記露光されたフォトレジスト膜を現像して、前記マスク膜を露出させるフォトレジストパターンを形成し、
前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして利用して、前記露出されたマスク膜を局所的にエッチングする段階を含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項１１】
前記設計データから、フォトマスク上の領域の相対的位置に従って各領域でのマスクパターンの密度を示す位置によるパターン密度データを抽出し、
前記抽出された位置によるパターン密度データを利用して、フォトマスク上の領域で生成されるプラズマ条件を示す位置によるプラズマ条件データを生成する段階をさらに含み、
前記マスク膜を局所的にエッチングすることは前記位置によるプラズマ条件データを利用して実施することを特徴とする請求項１０に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１２】
エッチングマスクとしてフォトレジストパターンを利用してマスク膜をエッチングしたとき、フォトレジストパターン密度差によって同一の線幅を有するように設計されても、発生されるマスクパターンの線幅差を示すこととして、経験的または理論的に得られるパターン密度と符合するローディング効果データを生成する段階をさらに含み、
前記プラズマ条件データは前記ローディング効果データを利用して生成することを特徴とする請求項１１に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１３】
前記フォトレジスト膜を露光させることは、
電子ビームをフォトレジスト膜に照射し、前記電子ビームは電子ビームが照射されるフォトレジスト膜の位置に従って他のドーズ条件を適用することを特徴とする請求項１０に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１４】
エッチングマスクとしてフォトレジストパターンを利用してマスク膜をエッチングしたとき、フォトレジストパターン密度差によって同一の線幅を有するように設計されても、発生されるマスクパターンの線幅差を示すこととして、経験的または理論的に得られるパターン密度と符合するローディング効果データを生成する段階をさらに含み、
前記電子ビームのドーズ条件は前記ローディング効果データを利用して決められることを特徴とする請求項１３に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１５】
前記フォトレジストパターンの臨界寸法を測定し、
前記測定された臨界寸法に対するデータを貯蔵する段階をさらに含み、
前記プラズマ条件データは前記位置によるパターン密度データ及び前記測定された臨界寸法に対するデータを利用して生成することを特徴とする請求項１１に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１６】
前記マスク膜の局所は的なエッチングは、決められた平面で少なくとも一方向に前記フォトマスク基板をプラズマでスキャンすることを含むことを特徴とする請求項１０に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１７】
前記マスク膜を局所的にエッチングすることは、
上部電極、下部電極及び工程ガスをプラズマ発生器に供給するガス供給ラインを具備するプラズマ発生器を使用して実施し、
前記上部電極に印加される電力を調節するか、前記下部電極に印加される電力を調節するか、前記ガス供給ラインによってプラズマ発生器に供給される工程ガスを調節する方法のうちの少なくとも一つによって調節することを含むことを特徴とする請求項１０に記載のフォトマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体集積回路を製造するために使用されるフォトマスクの製造方法及び前記フォトマスクを製作するために使用されるプラズマエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の製造工程はフォトマスクに図案された回路パターンイメージをフォトマスクからウェーハ上のフォトレジスト膜に転写させるフォトリソグラフィ工程の段階を含む。前記フォトリソグラフィ工程を通じて形成されるウェーハフォトレジストパターン（ＷＰＲ ｐａｔｔｅｒｎ）はその下部に置かれた物質膜をエッチングするためのマスクとして使用される。前記ウェーハフォトレジストパターンの線幅は半導体製品の集積度を決める一番重要な技術的変数であり、前記集積度は前記半導体製品の価値に影響を与える主な技術的要因である。したがって、前記ウェーハフォトレジストパターンの線幅を減らすための多様な研究が進行されている。
【０００３】
同時に、前記ウェーハフォトレジストパターンの線幅均一性（ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）は製品の収率に大きく影響を及ぼすので、線幅の均一性が向上せず、集積度のみを増加させても何の技術的利点はない。したがって、フォトリソグラフィ工程条件を制御する技術のように、ウェーハフォトレジストパターンの均一性を向上させるための多様な技術が提案されている。
【０００４】
上述のように、ウェーハフォトレジストパターンは前記フォトマスクパターンをフォトレジスト膜に転写して製造される。したがって、前記ウェーハフォトレジストパターンの形態は前記フォトマスクパターンの形態と特性に影響を受ける。したがって、前記ウェーハフォトレジストパターンの線幅均一性を向上させるためには、なによりも前記フォトマスクの線幅が均一に形成されるようにすることが効果的である。
【０００５】
図１は前記フォトマスクを製作する一般的な過程を説明するための順序図である。図１を参照すれば、（ＣＡＤまたはＯＰＵＳなどのような）コンピュータプログラムを使用して半導体製品の回路パターンを設計する。設計された回路パターンは所定のメモリに電子的データ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄａｔａ）として貯蔵される(Ｓ１０)。以後、電子ビームまたはレーザーなどを使用して石英基板（Ｑｕａｒｔｚ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）上のクロム膜に形成されたフォトレジスト膜の所定領域を照射（ｉｒｒａｄｉａｔｅ）する露光工程(Ｓ２０)を実施する。前記露光工程(Ｓ２０)で照射される領域は前記貯蔵された設計回路パターンによって決められる。前記露光されたフォトレジスト膜に対して現像工程(Ｓ３０)が進行される。前記現像工程(Ｓ３０)はフォトレジスト膜の所定領域を除去してフォトレジストパターンを形成する。前記フォトレジストパターンはその下部のクロム膜を露出させる。前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして利用して前記露出されたクロム膜をプラズマ乾式エッチングすることによって、前記回路パターンに対応されるマスククロムパターンを形成し、石英基板を露出させる(Ｓ４０)。続いて、前記フォトレジストパターンを除去してフォトマスクを完成する。
【０００６】
前記プラズマ乾式エッチング工程はプラズマを生成し、前記プラズマによってフォトレジストパターンによって露出されたクロム膜の所定領域が除去されるように、基板の全面をプラズマに露出させる段階を含む。しかし、エッチング工程が進行される間、プラズマの密度はフォトレジストパターン密度によって変わる。フォトレジストパターン密度によってプラズマ密度が変わることによって、同一の幅で設計されたマスクパターンが他の幅で形成される現象であるローディング効果が発生される。前記エッチング工程と係わるローディング効果に加えて、露光工程で使用される電子ビームの近接効果などによっても前記マスクパターンが設計された大きさから違うように形成されることができる。このように設計された大きさと実際の大きさとの差は半導体製品の収率に影響を及ぼす。図１では、前記露光工程に使用される電子ビームドーズ（ｄｏｓｅ）条件を調節して前記マスクパターンの大きさが設計された大きさ（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）と符合するように試みている(Ｄ５０)。
【０００７】
しかし、電子ビームのドーズを変化させる方式は前記近接効果を予防するには有効であるが、ローディング効果を予防するにはただ制限的に有効である。なぜなら、前記ローディング効果はエッチング工程固有の条件による結果として発生するためである。また、ローディング効果がフォトマスクのマスクパターンによって変わるので、フォトマスクの全体面を同時にプラズマに露出させる従来のクロム膜を乾式エッチングする技術ではローディング効果を予防するのに限界がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、線幅のような臨界寸法が非常に高い均一度を有するようにプラズマエッチング装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の課題は、ローディング効果を最小化するフォトマスクを製造する方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の課題は、電子ビームを使用し、前記電子ビームの近接効果を相殺させるフォトマスクを製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、局所的な位置に従って、タケット層を局所的にエッチングしながらプラズマの物理的状態が変わるようにプラズマを生成することができるプラズマエッチング装置を提供する。この装置は、基板が安着されたステージと、前記ステージで離隔されてステージと相対的に移動するプラズマ発生器と、前記プラズマ発生器に連結されてプラズマ発生器で生成されるプラズマの条件を調節する制御器と、前記制御器に連結され、プラズマの物理的条件を調節するための調節データを貯蔵するメモリとを含む。
【００１２】
望ましくは、前記プラズマ発生器が動作する間、前記プラズマ発生器によって生成されたプラズマで前記基板をスキャンするように、前記ステージは前記フォトマスクの上部面に平行に、決められた平面内で一方向または相互垂直である二つの方向に動くことができる。また、前記プラズマ発生器は少なくとも一つまたはその以上のペン型プラズマ発生器を含むことが望ましい。複数のペン型プラズマ発生器を含む場合、前記ペン型プラズマ発生器の各々は独立的に制御器によって制御される。
【００１３】
前記プラズマ発生器と対をなす個々の下部電極が前記ステージの下にさらに配置されることができる。望ましくは、所望する物理的条件を有するプラズマを生成するように、前記下部電極は制御器によって電子的に制御されることが良い。また前記下部電極は対をなすプラズマ発生器に対して相対的に固定された位置を維持することが良い。
【００１４】
本発明の他の実施形態によれば、エッチング工程に必要な工程ガスのために、工程ガスラインで一つまたはその以上のガスを前記プラズマ発生器に供給する。前記工程ガスラインには前記工程ガスの流量を調節するための流量調節器が配置される。また、前記制御器によって制御される電力を前記プラズマ発生器に供給する第１電源及び前記制御器によって制御される第２電力を前記個々の下部電極に供給する第２電源がさらに配置されることができる。
【００１５】
本発明の他の実施形態によれば、マスク膜を局所的にエッチングするフォトマスクの製造方法を提供する。この方法はフォトマスクの設計データを準備し、フォトマスク基板上にマスク膜及びフォトレジスト膜を順次に形成する。そして、前記設計データを利用して前記フォトレジスト膜を露光させる。そして、前記露光されたフォトレジスト膜を現像して前記マスク膜を露出させるフォトレジストパターンを形成する。続いて、前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして利用して、前記露出されたマスク膜を局所的にエッチングする。
【００１６】
望ましくは、位置によるパターン密度データを前記設計データから抽出し、前記抽出された位置によるパターン密度データを利用して位置によるプラズマ条件データを準備する。前記プラズマ条件データとは、エッチング位置に従って異なって制御されるエッチング工程の条件を示す。この場合、前記位置によるプラズマ条件データを利用して前記マスク膜の局所的なエッチングが進行される。
【００１７】
前記プラズマ条件データは経験的または理論的に得られるパターン密度によるローディング効果データを利用して生成されることができる。
【００１８】
本発明の他の実施形態によれば、前記フォトレジスト膜は電子ビームで露光させ、前記露光段階で使用される前記電子ビームは電子ビームが照射されるフォトレジスト膜上の位置に従って他のドーズ条件が適用されることができる。このように露光工程でドーズ条件を調節する方法は前記エッチング均一性を向上させるのに寄与することができる。したがって、前記電子ビームのドーズ条件は前記パターン密度によるローディング効果データを利用して得られることができる。
【００１９】
本発明の他の実施形態によれば、前記フォトレジストパターンを形成した後、ＡＤＩを使用して測定されるフォトレジストパターンの大きさ（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）とその大きさを示すデータを貯蔵することができる。この場合、前記位置によるプラズマ条件データは、前記位置によるパターン密度データ及び前記測定されたフォトレジストパターンの大きさに対するデータを利用して生成されることができる。
【００２０】
また、局所的なエッチングは、プラズマ発生器、上部電極、下部電極及び前記プラズマ発生器に一つ以上の工程ガスを供給するガス供給ラインが具備されたエッチング装置によって進行されることができる。この場合、前記プラズマの物理的条件は、前記上部電極に印加される電力を調節する方法、前記下部電極に印加される電力を調節する方法、及び前記工程ガスの種類、流量及び組成比を調節する方法のうちの一つの方法を通じて制御されることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、フォトマスクのマスク上の局所領域を可変的にエッチングすることができるプラズマエッチング装置が提供される。これによって、フォトマスク製造時、位置によって他のエッチング条件を適用することが可能であり、ローディング効果を防止してマスクパターン線幅の均一性を確保することができる。これに加えて、本発明のプラズマエッチング装置はフォトレジストパターンの線幅変化傾向を補正して、エッチングマスクとしてフォトレジストパターンを使用するとき、マスクパターン線幅の均一性を向上させることができる。その結果、線幅が顕著に均一なフォトマスクを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の目的、特徴は以下の参照図面とともに提供される望ましい実施形態に対する詳細な説明からよりよく理解されることができる。
【００２３】
図２を参照すれば、半導体製品の回路パターンをコンピュータプログラム（ＣＡＤまたはＯＰＵＳプログラム）を使用して設計する。前記回路パターンはメモリに電子的データ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄａｔａ、Ｄ１００）として貯蔵される。前記電子的データ(Ｄ１００)はフォトマスクを製造するためのフォトリソグラフィ装備のうちの露光装置の制御器に入力される。前記データを入力する前に、前記電子的データ(Ｄ１００)に示した設計が欠陷を有するか否かを確認するための検査を実施することが望ましい。
【００２４】
前記露光装置は露光工程を実行して、フォトマスク基板上に形成されたフォトレジスト膜の所定領域に電子ビームまたはレーザーを照射する(Ｓ１１０)。前記フォトマスク基板では通常に石英基板（Ｑｕａｒｔｚ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）が使用される。前記露光工程(Ｓ１１０)で照射される領域は前記露光装置の制御器に入力された前記設計データ(Ｄ１００)によって決められる。
【００２５】
前記露光されたフォトレジスト膜は、現像工程(Ｓ１２０)を通じて、その下部の膜を露出させるフォトレジストパターンを形成する。前記膜はクロムＣｒ、モリブデンシリサイドＭｏＳｉ、ＩＶ族転移金属窒化物、Ｖ族転移金属窒化物、ＶＩ族転移金属窒化物及びシリコン窒化物のうちで選択された少なくとも一つの材質の膜でありうる。
【００２６】
続いて、前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして用いて前記露出された膜を局所的にエッチングすることによって、前記フォトマスク基板の上部面を露出させるマスクパターンを形成する(Ｓ１３０)。本発明によれば、前記エッチング段階(Ｓ１３０)はプラズマで基板をスキャンしながら位置によって工程条件を変化させる方式に進行される。ここで、前記プラズマエッチングは前記設計データ(Ｄ１００)を利用して生成されたプラズマ条件データ(Ｄ２００)を利用して進行される。
【００２７】
より具体的に、前記プラズマ条件データ(Ｄ２００)はあらかじめ決められたコンピュータプログラムを利用して、前記設計データ(Ｄ１００)からパターン密度データ(Ｄ１４０)を抽出することによって生成される（図５参照）。前記パターン密度データとは、フォトマスク上の領域の相対的位置と係わり、フォトマスクパターンの多様な領域でのパターン密度を示す。前記パターン密度データ(Ｄ１４０)は経験的または理論的に得られるパターン密度に従って展開されるローディング効果データ(Ｄ１５０)を利用して分析される。このような分析は所定のコンピュータプログラムを利用して実行され、分析された結果はローディング効果予想データ(Ｄ１６０)として電子的に貯蔵されることができる。前記ローディング効果予想データ(Ｄ１６０)は、フォトマスク上の多様な位置でローディング効果が発生することができる程度を示す。前記ローディング効果予想データ(Ｄ１６０)はローディング効果が発生することを防止するために必要なプラズマの物理的状態を規定するプラズマ状態データ(Ｄ１７０)を抽出するために使用されることができる。前記抽出されたプラズマ状態データ(Ｄ１７０)はそのような物理的状態を有するプラズマを生成するために必要な工程条件を規定する前記プラズマ条件データ(Ｄ２００)を抽出するために使用されることができる。
【００２８】
本発明によれば、前記エッチング工程(Ｓ１３０)は異なる工程条件でプラズマを生成することができるプラズマ発生器を使用して実行される。また、前記プラズマ発生器はフォトマスク表面を局所的にプラズマに露出させることができる。前記プラズマ発生器は前記プラズマ条件データ(Ｄ２００)に従って制御される。その結果、フォトレジストパターン密度の多様性によってエッチング工程でのエッチング不均一性を誘発することもできるローディング効果を減少させることができる。
【００２９】
前記エッチング工程後、フォトレジストパターンを除去し、前記フォトマスクを洗浄する。このような過程を通じてフォトマスクを形成した後、前記マスクパターンの大きさがあらかじめ決められた大きさより小さいかを確認する検査（ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）段階を実行する。このような検査段階を通過したフォトマスクは最終製品に伝達される。
【００３０】
図３と図４は本発明の第２実施形態と第３実施形態によるフォトマスクの製造過程を説明するための工程順序図である。上述の第１実施形態と類似の特徴に対する説明は下で略する。
【００３１】
図３を参照すれば、本発明の第２実施形態は所定の露光条件データ(Ｄ１９０)を利用して前記露光工程の工程条件を補正する段階を含む。通常に、前記露光条件データ(Ｄ１９０)は電子ビームによって発生する近接効果（ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔ）を最小化するためのデータとして、前記電子ビームのドーズ（ｄｏｓｅ）を露光工程が進行される基板上の位置に従って規定するデータが含まれることができる。
【００３２】
本発明によれば、前記露光条件データ(Ｄ１９０)は前記エッチング工程(Ｓ１３０)で発生するローディング効果を最小化するためのデータを含むこともできる。例えば、前記露光条件データ(Ｄ１９０)はローディング効果データ(Ｄ１５０)とエッチング工程(Ｓ１３０)に対する露光工程(Ｓ１１０)の影響を考慮して決められる。前記露光条件データ(Ｄ１９０)はパターン密度によるローディング効果を相殺するように生成されるという点において、前記露光工程(Ｓ１１０)の工程条件を位置に従って定義するデータであることが望ましい。したがって、この場合、前記露光条件データ(Ｄ１９０)は前記近接効果及び前記ローディング効果を補正するための個々の条件に対するデータを併合したものである。
【００３３】
図４及び図５を参照すれば、本発明の第３実施形態は前記フォトレジストパターンの線幅に影響を与える前記現像工程(Ｓ１２０)の傾向に基づいて、前記エッチング工程(Ｓ１３０)を実施する段階を含む。
【００３４】
通常にエッチング工程(Ｓ１３０)の前に現像後検査（ａｆｔｅｒ−ｄｅｖｅｌｏｐ−ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ、ＡＤＩ）の段階(Ｓ１６０)を実施する。前記現像後検査はフォトレジストパターンの特性が設計上受け入れられる範囲内の大きさを有するか否かを検査する。マスクパターンはフォトレジストパターンをマスクとして使用して膜をエッチングして形成されるので、マスクパターンの線幅はＡＤＩ段階(Ｓ１６０)で測定されたフォトレジストパターンの線幅と対応される。したがって、前記マスクパターンの線幅均一性を向上させるためには、プラズマ条件データ(Ｄ２００)はＡＤＩ段階(Ｓ１６０)で測定されたデータを反映することが望ましい。
【００３５】
同時に、前記ＡＤＩ段階(Ｓ１６０)は前記フォトレジストパターンの現像された線幅を前記フォトマスクの全面ではなく局所的に測定する。したがって、前記ＡＤＩ段階(Ｓ１６０)での測定値は基板上の位置に従って変化するフォトレジストパターンの線幅傾向に対する情報と符合しなければならない。すなわち、フォトレジストパターンの線幅はフォトレジストのコーティング／現像／硬化に関する因子によって位置に従って変化する。通常にフォトレジストパターンの線幅は前記フォトマスクの中心からの放射方向及びフォトマスクのエッジに沿って変化する。
【００３６】
本発明の第３実施形態によれば、位置に従って変わる前記フォトレジストパターンの線幅傾向を示すデータ(Ｄ１８０)は前記プラズマ状態データ(Ｄ１７０)を生成する過程に利用されることができる。すなわち、前記プラズマ状態データ(Ｄ１７０)は、図２に説明されたローディング効果を抑制させるだけではなく、位置に従って変わる前記フォトレジストパターンの線幅を相殺する役割を果たすことができる。特に、前記プラズマ状態データ(Ｄ１７０)はプラズマ条件データ(Ｄ２００)を抽出するのに使用されることができ、前記プラズマ条件データ(Ｄ２００)は特定の物理的状態を有するプラズマを生成するために必要な工程条件を規定して、エッチングマスクとして使用されるフォトレジストパターンの線幅変化にもかかわらず、均一な線幅を有するマスクパターンを作ることができ、またローディング効果を抑制することができる。
【００３７】
図６は本発明によるプラズマエッチング装置（ｐｌａｓｍａ ｅｔｃｈｉｎｇ ａｐｐａｒａｔｕｓ）３００を示す。図６を参照すれば、プラズマエッチング装置３００はプラズマ発生器（ｐｌａｓｍａ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）３１０、ステージ（ｓｔａｇｅ）３２０、制御器（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３５０及びメモリ３６０を具備する。前記ステージ３２０の上部にはフォトマスク３４０がローディングされ、前記フォトマスク３４０の上部に前記プラズマ発生器３１０が配置される。
【００３８】
前記プラズマ発生器３１０は前記フォトマスク３４０の上部にプラズマを局所的（ｌｏｃａｌｌｙ）に形成する。このために、前記プラズマ発生器３１０は前記フォトマスク３４０の上部面から所定距離だけ離隔されて配置され、前記プラズマが放出される前記プラズマ発生器の放出口３１０ａは小さい断面積を有する。また、前記プラズマ発生器３１０には少なくとも一つの以上の工程ガスが工程ガスライン３１３を通じて供給される。前記工程ガスは塩素Ｃｌ２、酸素Ｏ２、アルゴンＡｒ、ヘリウムＨｅ、ネオンＮｅ及びゼノンＸｅのうちで選択された少なくとも一つでありうる。前記工程ガスライン３１３には前記制御器３５０によって制御される流量調節器３１４が配置される。前記制御器３５０は前記流量調節器３１４を制御し、前記プラズマ発生器３１０に供給される工程ガスの種類と流速及び組成を調節することができる。
【００３９】
また、前記プラズマ発生器３１０は前記工程ガスをイオン化させるための上部電極３１２を具備することができる。前記上部電極３１２はラジオ波電源（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＲＦ）ｐｏｗｅｒ、３７０）に連結され、前記ラジオ波電源３７０は前記制御器３５０によって制御される。前記制御器３５０は前記プラズマ発生器３１０に印加される前記ラジオ波電源３７０の出力を電子的に制御することによって、前記プラズマの物理的状態を調節することができる。
【００４０】
前記ステージ３２０には前記ステージ３２０の位置、角方向、レべリングを調節するための、Ｘステージ３２１、Ｙステージ３２２、Ｚステージ３２３、θステージ３２４及びレべリングステージ３２５が機械的に連結されることができる。前記Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ及びレべリングステージ３２１、３２２、３２３、３２４、３２５はステージ制御ライン３２６を通じて前記制御器３５０に電子的に連結される。特に、前記Ｘ及びＹステージ３２１、３２２は制御器３５０によって制御される精密モータを具備し、前記ステージ３２０が相互垂直の方向に移動しながら前記プラズマ発生器３１０がステージ３２０に装着されたフォトマスクをスキャニング（ｓｃａｎｎｉｎｇ）するようにする。前記ステージ３２０は前記フォトマスク３４０の上部面に平行な平面内で動くことが望ましい。
【００４１】
前記ステージ３２０の下には下部電極３３０が配置されることができる。望ましくは、前記下部電極３３０は前記プラズマ発生器３１０の下部に配置される。前記下部電極３３０は前記フォトマスク３４０基板上に形成された膜をエッチングするため、前記プラズマ発生器３１０で生成されたイオンを前記フォトマスク３４０方へ加速して前記イオンのエッチング能力を向上させる。前記下部電極３３０に印加される電力は前記制御器３５０によって電子的に制御される。また、前記下部電極３３０は前記プラズマ発生器３１０とともに運動するように配置されることができる。すなわち、前記下部電極３３０と前記プラズマ発生器３１０との間の相対的な位置は固定される。
【００４２】
前記制御器３５０はプラズマ条件データを貯蔵したメモリ３６０に電子的に連結される。前記プラズマ条件データは、前記フォトマスク３４０がエッチングされる各位置によって、前記プラズマ発生器３１０で生成されるプラズマの物理的状態を制御するための工程条件を規定する。例えば、ここで規定される工程条件には前記ラジオ波電源３７０の出力電力、前記下部電極３３０に印加される電力、前記流量調節器３１４によって設定される条件などがある。前記メモリ３６０には、マスク設計データ、パターン密度データ及びパターン密度によるローディング効果データなどのような多様なデータがさらに貯蔵されることもできる（このようなデータに対する詳細な説明は図５と係わる説明を参照）。
【００４３】
本発明によれば、フォトマスク３４０のマスクパターンを形成するための膜のエッチングは、メモリ３６０に貯蔵されたプラズマ条件データに基づいて制御される。前記プラズマ条件データは図２乃至図４と係わって説明された方法で生成される。この際、プラズマ発生器３１０はプラズマを局所的に発生して前記ステージ３２０はエッチング工程の間動くので、結果的に前記プラズマ発生器はフォトマスク３４０の全体をスキャンするようになる。また密度のようなプラズマの物理的条件はフォトマスク３４０の位置によって変わる。したがって、上述のエッチング工程はフォトマスク３４０のマスク膜がエッチングされる位置に従って制御される。
【００４４】
特に、前記エッチング工程は、ローディング効果が発生することを抑制し、フォトレジストをコーティング／現像／硬化する工程に固有した因子によって線幅が設計されたことと差が生じることを相殺するように制御される。
【００４５】
図７を参照すれば、前記プラズマ発生器３１０は狭いチューブが伸張された針の形の放出口を有するペン型（ｐｅｎ−ｔｙｐｅ）プラズマ発生器で構成されることができる。この場合、前記フォトマスク３４０の全面をエッチングするため、前記プラズマ発生器３１０は前記フォトマスク３４０の上部面を２次元的にスキャンしなければならない。この際、前記スキャンの軌跡（ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ、３９９）は前記プラズマの密度及び大きさに基づいたメッシュ（ｍｅｓｈ）を考慮して決められる。前記プラズマ条件データはこのようなプラズマの密度、大きさ、メッシュ及びスキャンの軌跡などに対する情報を含む。
【００４６】
本発明のエッチング装置はプラズマ発生器３１０が固定され、ステージ３２０が移動することとして説明したが、プラズマ発生器３１０が移動してステージ３２０が固定されることができる。この場合、エッチング装置は前記プラズマ発生器３１０と前記下部電極３３０の位置とを調節するための位置調節装置を含む。
【００４７】
図８に示したように、本発明の他の実施形態では複数個のプラズマ発生器３１０’が前記ステージ３２０とフォトマスク３４０上に並んで配置される。前記プラズマ発生器３１０’が並んで配置された長さは前記フォトマスク３４０の一辺の長さに相応することが望ましい。そしてスキャニングの方向は、ある一方向、たとえば前記プラズマ発生器３１０’が配列される方向の垂直な方向であることが望ましい。しかし、前記プラズマ発生器３１０’は二つの平行な方向に前記フォトマスト３４０の全体面に対するスキャンを実行するように制御されることができる。
【００４８】
前記スキャン軌跡３９９’は前記プラズマの密度、大きさ及びメッシュなどを考慮して決められる。例えば、前記エッチング工程は一方向に伸張された軌跡３９９ａを有する第１スキャニング段階と反対方向に伸張された軌跡３９９ｂを有する第２スキャニング段階とを含むことができる。この場合、前記第１スキャニング段階の軌跡３９９ａは、図８に示したように、前記第２スキャニング段階の軌跡３９９ｂの間に形成される。このように、複数個のプラズマ発生器３１０’を具備するこの実施形態は一つのプラズマ発生器を具備する上述の実施形態に比べて越等に高い生産性を有することができる。
【００４９】
また、この実施形態によれば、各々のプラズマ発生器３１０’で生成されるプラズマの物理的条件は個別的に制御されなければならない。このために、前記プラズマ発生器３１０’の各々は前記上部電極３１２または前記工程ガスライン３１３を個別的に具備し（図６）、前記制御器３５０は前記上部電極３１２または前記工程ガスライン３１３を個別的に制御する。このような個別的な制御のためのデータは前記メモリ３６０に前記プラズマ条件データとして記憶される。
【００５０】
最後に、本発明は上述の望ましい実施形態と係わって説明したが、本発明はここに限定されない。前記望ましい実施形態に対する多様な変形例があることは本発明が属する分野の通常の知識を持つ者に自明である。したがって、そのような変形例は請求範囲によって定義された発明の範囲内に属することである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】フォトマスクを製造する過程を説明するための一般的な工程順序図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるフォトマスクの製造過程を説明するための工程順序図である。
【図３】本発明の第２実施形態によるフォトマスクの製造過程を説明するための工程順序図である。
【図４】本発明の第３実施形態によるフォトマスクの製造過程を説明するための工程順序図である。
【図５】図４の工程で使用されるプラズマ条件データを生成する方法を説明するための工程順序図である。
【図６】本発明によるプラズマエッチング装置の構成図である。
【図７】本発明によるプラズマ発生器の第１実施形態を示す斜視図である。
【図８】本発明によるプラズマ発生器の第２実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
３００      プラズマエッチング装置
３１０      プラズマ発生器
３１０ａ    放出口
３２０      ステージ
３３０      下部電極
３４０      フォトマスク
３５０      制御器
３６０      メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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