KR0179339B1

KR0179339B1 - Method of forming photoresist pattern

Info

Publication number: KR0179339B1
Application number: KR1019950026650A
Authority: KR
Inventors: 양현조
Original assignee: 문정환; 엘지반도체주식회사
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 1999-04-15

Abstract

본 발명은 실릴레이션을 이용한 감광막패턴 형성방법에 관한 것으로, 감광막 프로파일을 개선하기 위한 감광막패턴 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a photoresist pattern using silicide, and to a method of forming a photoresist pattern for improving a photoresist profile.

본 발명은 기판상에 감광막을 도포하는 공정과, 1차 실릴레이션을 행하여 선택적으로 감광막 표면에 제1경화층을 형성하는 공정, 상기 제1경화층을 마스크로 하여 상기 감광막을 일정두께만큼 건식식각하는 공정, 2차 실릴레이션을 행하여 상기 건식식각에 의해 노출된 감광막 부위에 제2경화층을 형성하는 공정, 및 상기 제1경화층 및 제1경화층 엣지부의 제2경화층을 마스크로 하여 상기 감광막을 식각하는 공정으로 이루어지는 감광막패턴 형성방법을 제공한다.The present invention provides a process of coating a photoresist film on a substrate, a process of forming a first cured layer on the surface of the photoresist film selectively by performing primary sillation, and dry etching the photoresist film by a predetermined thickness using the first cured layer as a mask. Forming a second hardened layer on the photoresist part exposed by the dry etching by performing a second silylation, and using a second hardened layer as the mask of the first hardened layer and the edge of the first hardened layer as the mask. Provided is a method of forming a photosensitive film pattern comprising a step of etching a photosensitive film.

Description

Photosensitive film pattern formation method

제1도는 종래의 감광막패턴 형성방법을 도시한 공정순서도.1 is a process flowchart showing a conventional method for forming a photosensitive film pattern.

제2도는 본 발명에 의한 감광막패턴 형성방법을 도시한 공정순서도.2 is a process flowchart showing a method for forming a photosensitive film pattern according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 기판 2 : 감광막1 substrate 2 photosensitive film

3a : 제1경화층 3b : 제2경화층3a: first hardened layer 3b: second hardened layer

4 : 노광영역4: exposure area

본 발명은 감광막패턴 형성방법에 관한 것으로, 특히 감광막을 이용한 패턴 형성시 감광막의 프로파일(profile)을 개선하는데 적당하도록 한 이중 실릴레이션(silylation)공정에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a photoresist pattern, and more particularly, to a double silylation process suitable for improving a profile of a photoresist when forming a pattern using the photoresist.

반도체장치의 제조에 있어서, 원하는 형태의 패턴을 얻기 위한 감광막공정중 실릴레이션 기술은 감광막을 두껍게(1.8㎛이상) 도포하여 표면 부위에만 이미징(imaging)을 함으로써 단차 개선효과와 초점심도(depth of focus ; DOF)의 확대와 더불어 최고 해상력도 개선되는 효과를 갖는다는 점에서 주목을 끌고 있다.In the manufacture of semiconductor devices, the silicide technology during the photoresist process to obtain a desired pattern pattern is applied to the surface of the photoresist thickly (1.8㎛ or more) to image only on the surface area to improve the step difference and depth of focus (depth of focus) ; (DOF) attracts attention in that the maximum resolution also improves with the expansion of the DOF.

종래의 감광막패턴 형성방법을 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A conventional method of forming a photosensitive film pattern will be described with reference to FIG. 1.

먼저, 제1도 (a)에 도시한 바와 같이 기판(1)상에 감광막(2)을 두껍게 도포한 후, 이를 선택적으로 노광한 다음 실리콘을 함유한 가스내에서 열처리하는 실릴레이션 공정을 행한다. 이와 같이 실릴레이션 공정을 행하면 노광되지 않은 감광막 부위가 실리콘을 함유한 가스내의 실리콘과의 반응에 의해 경화되어 도시된 바와 같이 노광되지 않은 영역상에 실릴레이션에 의해 경화층(3)이 형성되게 된다(포지티브(positive) 실릴레이션의 경우).First, as shown in FIG. 1 (a), the photosensitive film 2 is thickly coated on the substrate 1, then selectively exposed, and then subjected to a silylation process of heat treatment in a gas containing silicon. In this way, the silylation process causes the unexposed photoresist portion to be cured by reaction with silicon in the gas containing silicon, thereby forming a cured layer 3 on the unexposed region as shown. (For positive sillation).

이어서 제1도 (b)에 도시한 바와 같이 상기 경화층(3)을 마스크로 이용하여 감광막(2)을 소정두께만큼 건식식각한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 1B, the photosensitive film 2 is dry-etched by a predetermined thickness using the cured layer 3 as a mask.

다음에 제1도 (c)에 도시된 바와 같이 감광막 식각공정을 계속 진행하면 도시된 바와 같은 감광막 프로파일이 얻어지며, 계속해서 기판(1)이 노출될 때까지 감광막의 식각공정을 진행하면 제1도 (d)에 도시된 바와 같은 프로파일을 갖는 감광막패턴이 얻어지게 된다.Subsequently, continuing the photoresist etching process as shown in FIG. 1 (c) yields a photoresist profile as shown, and proceeds with the etching process of the photoresist until the substrate 1 is exposed. A photosensitive film pattern having a profile as shown in Fig. (D) is obtained.

상기한 종래의 실릴레이션 공정은 실릴레이션에 의해 경화층(3)의 엣지(edge)부위가 중앙부보다 얇게 형성되기 때문에 최종적인 감광막 프로파일이 제1도 (d)에 도시된 바와 같이 경사를 가지게 되므로 단차에 따른 CD(Critical Dimension)차이가 발생하고, 기판 식각시의 CD 바어이스 문제 및 선폭이 작아질수록 CD 제어가 점점 어려워지는 문제등이 발생한다.Since the edge portion of the cured layer 3 is formed thinner than the center portion by the silicide, the final photosilicon profile has an inclination as shown in FIG. CD (Critical Dimension) difference occurs according to the step, the CD bias problem during substrate etching and the problem that the CD control becomes more difficult as the line width becomes smaller.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 감광막 프로파일을 개선하기 위한 감광막패턴 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method of forming a photoresist pattern for improving the photoresist profile.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 감광막패턴 형성방법은 기판상에 감광막을 도포하는 공정과, 1차 실릴레이션을 행하여 선택적으로 감광막 표면에 제1경화층을 형성하는 공정, 상기 제1경화층을 마스크로 하여 상기 감광막을 일정두께만큼 건식식각하는 공정, 2차 실릴레이션을 행하여 상기 건식식각에 의해 노출된 감광막 부위에 제2경화층을 형성하는 공정, 및 상기 제1경화층 및 제1경화층 엣지부의 제2경화층을 마스크로 하여 상기 감광막을 식각하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The method of forming the photosensitive film pattern of the present invention for achieving the above object is a step of applying a photosensitive film on the substrate, and performing a first silylation to selectively form a first hardened layer on the surface of the photosensitive film, the first hardened layer Dry etching the photoresist film by a predetermined thickness using a mask, performing a second silylation to form a second hardened layer on the photoresist part exposed by the dry etching, and the first hardened layer and the first hardened layer And etching the photosensitive film using the second hardened layer of the edge portion as a mask.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

제2도에 본 발명에 의한 감광막패턴 형성방법을 공정순서에 따라 도시하였다.2 shows a photosensitive film pattern forming method according to the present invention according to the process sequence.

먼저, 제2도 (a)에 도시된 바와 같이 기판(1)상에 감광막(2)을 1.8㎛이상의 두께로 두껍게 도포한 후, 이를 선택적으로 노광한 다음 실리콘을 함유한 가스내에서 열처리하는 1차 실릴레이션공정을 행함으로써 감광막과 상기 실리콘을 함유한 가스내의 실리콘과의 반응에 의한 경화된 감광막층인 제1경화층(3a)을 노광영역(4) 이외의 노광되지 않은 영역상부에 형성한다.First, as shown in FIG. 2 (a), the photoresist film 2 is thickly coated on the substrate 1 to a thickness of 1.8 mu m or more, and then selectively exposed, and then heat-treated in a gas containing silicon. By performing the differential sillation process, the first cured layer 3a, which is a cured photoresist layer formed by the reaction between the photoresist film and the silicon in the silicon-containing gas, is formed on the unexposed areas other than the exposure area 4. .

이어서 제2도 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제1경화층(3a)을 마스크로하여 노광영역(4)의 감광막을 일정두께 건식식각하여 감광막을 선택적으로 노출시킨다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2B, the photoresist film of the exposure area 4 is dry-etched to a predetermined thickness using the first hardened layer 3a as a mask to selectively expose the photoresist film.

다음에 제2도 (c)에 도시된 바와 같이 2차 실릴레이션 공정을 행하여 노출된 감광막 부위에 제2경화층(3b) 형성한다. 이때, 상기 2차 실릴레이션 공정에 의해 상기 제1경화층(3a)의 엣지부에 실릴레이션이 일어나게 되므로 제2경화층(3b)의 두께가 균일해지게 된다.Next, as shown in FIG. 2 (c), a second silylation process is performed to form the second hardened layer 3b on the exposed photoresist. At this time, since the silylation occurs at the edge portion of the first hardened layer 3a by the secondary silylation process, the thickness of the second hardened layer 3b becomes uniform.

이어서 제2도 (d)에 도시된 바와 같이 상기 제1경화층(3a)을 마스크로하여 감광막을 소정두께만큼 건식식각하게 되면, 2차에 걸친 실릴레이션 공정에 의해 제2경화층(3b)의 두께가 균일하므로 상기 제1경화층(3a)의 엣지부에 제2경화층(3b)가 잔류하게 되고, 상기 제1경화층(3a) 및 제1경화층(3a)의 엣지부의 제2경화층(3b)을 마스크로 이용한 상기 감광막의 식각시 수직형태의 프로파일을 얻을 수 있게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 2D, when the photoresist film is dry-etched by a predetermined thickness using the first hardened layer 3a as a mask, the second hardened layer 3b is subjected to a second silylation process. Since the thickness of the film is uniform, the second hardening layer 3b remains on the edge portion of the first hardening layer 3a, and the second hardened layer 3a and the second edge of the first hardening layer 3a are When etching the photosensitive film using the cured layer (3b) as a mask it is possible to obtain a vertical profile.

다음에 제2도 (e)에 도시된 바와 같이 기판(1)이 노출될 때까지 상기 제1경화층(3a) 및 제1경화층(3a)의 엣지부에 잔류한 제2경화층(3b)을 마스크로 하여 감광막(2)을 식각함으로써 최종적인 감광막패턴을 얻는다.Next, as shown in FIG. 2E, the second hardened layer 3b remaining at the edge portions of the first hardened layer 3a and the first hardened layer 3a until the substrate 1 is exposed. ) As a mask to etch the photosensitive film 2 to obtain a final photoresist pattern.

이상과 같이 본 발명은 이중 실릴레이션 공정을 통해 수직형태의 감광막 프로파일을 얻을 수 있다.As described above, the present invention can obtain a vertical photoresist profile through a double silylation process.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 높은 에너지의 이온주입공정시의 블록킹(blocking)층으로서 본 발명에 의한 실릴레이션층을 이용할 수 있다.On the other hand, as another embodiment of the present invention, the silicide layer according to the present invention can be used as a blocking layer in the high energy ion implantation process.

일반적으로 이온주입시의 블록킹층으로는 감광막이 널리 사용되는데, 감광막만으로 높은 에너지의 이온주입을 블록킹하려면 약 4㎛두께의 감광막이 필요하여 최소선폭과 DOF 마진을 확보하는데 큰 어려움이 있다. 그러나 본 발명에 의한 이중 실릴레이션 공정을 이용하면, 최종 감광막 식각 후의 실릴레이션층의 엣지(edge)부위가 기존의 실릴레이션 공정의 경우보다 균일하게 잔류하므로 높은 에너지의 이온주입시의 블록킹으로 사용이 가능하게 되며, 본 발명의 방법을 이용할 경우 상부의 실릴레이션층 및 그 하부의 감광막층을 블록킹층으로 사용하게 되므로 2㎛두께의 감광막으로도 높은 에너지의 이온주입에 의한 블록킹이 가능하게 된다.In general, a photosensitive film is widely used as a blocking layer at the time of ion implantation. In order to block ion implantation of high energy using only the photosensitive film, a photosensitive film having a thickness of about 4 μm is required, and thus there is a great difficulty in securing minimum line width and DOF margin. However, when the double silylation process according to the present invention is used, the edge portion of the silicide layer after the final photoresist etching is more uniformly retained than in the conventional silylation process, and thus it is easy to use for blocking at the time of high energy ion implantation. In the case of using the method of the present invention, since the upper sililation layer and the lower photoresist layer are used as the blocking layer, blocking by high energy ion implantation is possible even with a photosensitive film having a thickness of 2 μm.

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 수직형태의 프로파일을 갖는 감광막패턴을 얻을 수 있으므로 기판의 단차에 따른 CD 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있어 CD의 균일성 향상을 도포할 수 있으며, 기판 식각시 CD 바이어스를 줄일 수 있고, 선폭이 작아져도 감광막의 프로파일이 수직 형태를 가지므로 CD 조절이 용이하게 된다.As described above, according to the present invention, since a photoresist pattern having a vertical profile can be obtained, it is possible to prevent the CD difference from occurring due to the step difference of the substrate, and to improve the uniformity of the CD. CD bias can be reduced, and even if the line width is small, the profile of the photoresist film has a vertical shape, which facilitates CD adjustment.

Claims

Applying a photoresist film on a substrate, performing a primary silicide to selectively form a first hardened layer on the surface of the photoresist, dry etching the photosensitive film by a predetermined thickness using the first hardened layer as a mask, Forming a second hardened layer on the photosensitive film portion exposed by the dry etching by performing secondary silylation, and etching the photosensitive film by using a second hardened layer as a mask on the edges of the first hardened layer and the first hardened layer. A photosensitive film pattern forming method comprising the steps of.

2. The process of claim 1, wherein the step of forming the first cured layer comprises a step of selectively exposing a photosensitive film on a substrate, and a step of performing a silylation to form the first hardened layer on an unexposed photosensitive film surface. Photosensitive film pattern forming method.