KR100204323B1 - 복수레벨 레지스트 프로파일을 형성하기 위한 다중 노광 마스킹 시스템 - Google Patents

복수레벨 레지스트 프로파일을 형성하기 위한 다중 노광 마스킹 시스템 Download PDF

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Abstract

포토레지스트 마스크로부터 복수레벨의 프로파일을 형성하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 상이한 도즈 레벨로 2 이상의 상이한 패턴의 광에 포토레지스트층의 선택된 영역을 노광하는 공정을 포함한다. 예컨대 제1 패턴이 짧은 지속기간동안 광 또는 비교적 낮은 도즈의 광으로 노광되고, 제2 패턴이 긴 지속기간 동안 광 또는 비교적 높은 도즈의 광으로 노광된다. 포토레지스트의 현상에 앞서 복수의 다른 노광이 행해진다. 포토레지스트층의 현상시, 저도즈의 광에 노광된 패턴은 고도즈의 광에 노광된 포토레지스트의 영역보다 서서히 에칭된다. 고도즈의 광에 노광된 영역의 레지스트를 완전히 제거하거나 또는 저도즈의 광에 노광된 영역의 레지스트를 부분적으로만 제거하기 위해 현상공정을 제어함으로써, 복수레벨 프로파일이 형성된다. 이와 같은 복수레벨 프로파일은 상호접속 또는 비아의 형성과 같은 후속 반도체 프로세스에 사용될 수 있다.

Description

복수레벨 레지스트 프로파일을 형성하기 위한 다중 노광 마스킹 시스템
본 발명은 일반적으로 집적회로의 방법에 관한 것으로, 특히 집적회로에 사용되는 상호접속(interconnection) 및 비아(via)의 형성에 체용되는 프로세스에 관한 것이다.
초LSI 제조시의 중요 부분은 각종 회로소자간의 비아 및 기타 도전성 상호접속의 제공이다. IC회로에 있어서, 비아 또는 상호접속을 형성하기 위한 종래의 방법으로서는 에칭 프로세스가 있다. 이 프로세스는 기판 표면상에, 당해 분야에서 공지인 스퍼터링법으로 알루미늄 또는 기타 적절한 금속이 퇴적된다. 이 알루미늄은 기판 표면을 완전히 커버하는 층을 형성 한다. 그후, 패턴화된 포토레지스트 프로파일이 이 알루미늄위에 형성되어 잔류 알루미늄을 보호한다. 그 후, 통상적으로 이방성 플라즈마 에칭에 의해 기판 및 포토레지스트를 에칭하여 불필요한 알루미늄 부분을 정확히 제거한다. 그 후, 전에는 제거된 알루미늄에 의해 점유되어 있던 영역이 산화물등의 유전체 재료로 충전된다. 이 시점에서, 산화물 및 알루미늄은 원래의 기판표면을 덮어 확장된다. 이 새로운 층의 표면도 마찬가지로, 당해 분야에서 공지 기술인, 일반적으로 케미컬 미캐니컬 폴리시(CMP)에 의해 평활화된 표면을 갖는다. 새오폴리시된 면은 다른 상호접속을 형성하기 위한 알루미늄의 영역을 나타낸다.
반도체 웨이퍼상의 소자가 서브미크론의 치수로 작아지고 칩상의 개별 구성요소의 수에 의해 보다 높은 패킹 밀도가 필요함에 따라, 상호접속의 구축의 복잡도가 계속 증가하고 있다. 상기한 알루미늄 에칭 프로세스를 개량하고, 다수의 복수레벨 상호접속(multi-level interconnects)이 제공되도록 개발된 하나의 방법으로서, 다마신 프로세스(damascene process) 또는 인레이 프로세스(inlay process)가 알려져 있다.
다마신 프로세스에 있어서, 웨이퍼상에 형성된 트랜지스터 또는 기타 소자를 포함하는 기판면은, 우선 산화물 등의 유전체층으로 피복된다. 그 후, 패턴화된 포토레지스트 프로파일이 유전체 표면상에 형성된다. 레지스트 프로파일은 비아가 유전체에 형성되어야 할 영역에 대응하여, 포토레지스트에 개구부, 즉 구멍을 갖는다. 레지스트의 기타 영역은 기다란 개구부로서 형성되어 상호접속선을 생성한다. 포토레지스트에 의해 피복된 유전체층은 그후 에칭되어, 포토레지스트중의 개구부 아래의 산화물을 제거한다. 그 후, 포토레지스트는 벗겨진다. 그후, 동 또는 기타 적절한 금속을 사용하여 비아 및 상호접속부를 충전한다. 이때의 금속은 일반적으로 화학기상성장법(CVD)에 의해 퇴적된다. 그 결과, 도전성 금속을 여러 레벨로 그안에 갖는 도전체층이 얻어진다. 유전체층의 표면은 일반적으로, CMP프로세스를 사용하여 평활화된다. 그후, 추가의 유전체층이 가해지고, 칩에 요구되는 상호접속부가 완성된다. 다마신 프로세스 또는 인레이 프로세스에 의해 형성된 상호접속 비아를 갖는 그와 같은 유전체층은 종종 레벨간유전체 또는 레벨간유전체 층으로 불리운다.
다마신 프로세스를 사용한 집적회로의 제조에 있어서는 유전체내에 초박형 라인 및 비아를 생성하기 위해 고해상도 포토리소그라피가 행해진다. 감광성 레지스트(이하, 포토레지스트또는 레지스트라 함)상으로 소망 패턴의 광을 유도함으로써, 중첩되어 있는 포토레지스트내에 소정 패턴의 개구부가 형성된다. 상기 유도되는 광은 그 포토레지스트가 감광하는 파장의 광이다. 이어서, 노광된 영역을 제거하기 위해 포토레지스트는 현상되고 유전체표면상에 포토레지스트 마스크가 남는다. 그 후, 포토레지스트 마스크는 하부 유전체의 후속 에칭시 패턴으로서 사용된다.
집적회로의 제조에 널리 사용되는 기술로서는 레티클이 채용되며, 이 레티클상에는 소망의 마스크 패턴이 형성되고, 이 패턴은 종종 웨이퍼의 복수의 영역을 동시에 노광하기 위해 여러번 재생된다. 광은 레티클을 통해 웨이퍼상의 포토레지스트층의 표면으로 유도되고, 목표영역을 마스크 패턴으로 노광한다. 이산화실리콘등의 유전체층내에 복수레벨 상호접속 라인 및 비아를 형성하는 경우, 포토레지스트 마스크 형성 프로세스는 여러번 반복된다. 유전체의 각 레벨에서의 라인 또는 비아 등의 소망의 특징은 이하의 공정에 의해 형성된다. :(1) 유전체상에 레지스트의 층을 형성하는 공정. (2) 레지스트를 소망의 특징을 갖는 광의 패턴으로 노광하는 공정. (3) 레지스트를 현상하고, 포토레지스트의 노광된 영역을 제거하는 공정. (4)패턴화된 레지스트를 통해 에칭하고, 그 패턴을 유전체로 전사(transfer)하는 공정. (5) 레지스트층을 벗겨내는 공정. (6) 비아 및 상호접속내에 도전성 금속을 퇴적하고, 산화물의 표면을 폴리싱하는 공정. (7) 패턴화될 유전체의 층을 새로 가하는 공정. (8) 다른 레지스트층을 형성하는 공정. 및 (9) 상기 공정 (2), (3), (4) 등을 반복하는 공정. 이는 마스크 패턴으로의 각 노광후에 포토레지스트 현상이 행해지고, 이후의 프로세스에서 (새로운 특징이 추가되는 한) 포토레지스트의 새로운 층이 다시 도포되고, 노광되며, 현상되는 것을 의미한다. 이와 같은 취급의 각 공정에서는 마스크와 웨이퍼와의 정확한 정합이 요구된다.
고밀도 웨이퍼의 제조에 있어서는, 여러 마스킹공정간에서의 정합의 서브미크론 사이즈의 변동도 웨이퍼상의 모든 또는 다수의 칩을 손상시키거나 파괴할 수 있다. 상호접속 및 비아의 형성에 있어서, 집적회로의 프로세스에 필요한 포토레지스트 패턴의 수가 감소될 수 있다면 바람직할 것이다. 그 이유는, 각 포토레지스트 패턴이 형성되기에는 많은 프로세스공정이 필요하여 오정합을 일으킬 가능성이 있기 때문이다.
포토레지스트의 하나의 층이, 레벨간 유전체층내에서, 2 또는 그 이상의 레벨을 에칭하기 위한 마스크 패턴으로 작용해도 좋다. 이에 의해, 프로세스 공정이 절약되고, 그에 따라 조합된 프로세스 공정에 대해 마스크가 자동적으로 자기정합 된다.
따라서, 본 발명은 레벨간 유전체층내에서의 집적회로 접속의 형성시에 사용되는 포토레지스트 마스크의 형성방법을 제공한다. 이 방법은, 레벨간 유전체층상에 소정의 두께를 갖는 포토레지스트의 층을 제공하는 공정을 포함한다. 그 후 광은 제1마스크 패턴을 통해 포토레지스트로 유도되고, 포토레지스트내에 제1노광 패턴을 생성한다. 포토레지스트를 헌상하기 전에, 광은 다시 제2마스크 패턴을 통해 포토레지스트로 유도되고, 포토레지스트내에 제2 노광패턴을 생성한다. 그 후, 포토레지스트는 현상되고, 제1 노광 패턴의 영역에 있어서 포토레지스트를 포토레지스트층의 소정의 전체 두께보다 얇은 두께만큼 제거하며, 제2노광 패턴의 영역에 있어서 포토레지스트의 제2두께를 제거한다. 이에 따라, 현상된 포토레지스트 마스크는 복수의 상이한 두께를 갖는 포토레지스트의 영역들을 포함한다.
이 방법은, 포토레지스트내에 제1노광 패턴을 생성할 때, 제1의 선택된 노광레벨의 광이 사용되고, 포토레지스트내에 제2노광 패턴을 생성할때에는 제1노광레벨과는 다른 제2의 선택된 노광레벨의 광이 사용되는 것이 바람직하다. 제1 및 제2노광 레벨은 광의 강도 또는 노광기간, 또는 이 양쪽을 모두 제어함으로써 선택된다. 제1 및 제2노광 레벨간의 차에 의해, 현상공정에 제거되는 레지스트의 양을 식별하는 것이 가능하게 된다. 보다 높은 도즈의 광자로 노광된 영역쪽이 이보다 낮은 도즈의 광자로 노광된 영역보다 빨리 현상이 진행된다. 현상공정에 있어서 현상의 시간, 현상액의 온도및 그의 농도를 제어함으로써 낮은 도즈의 광자를 받은 영역, 즉 제1노광패턴에 있어서, 포토레지스트의 전체 두께의 일부분만 제거하며, 또한, 예컨대 포토레지스트층의 높은 도즈의 광자를 받은 영역, 즉 제2 노광 패턴에 있어서, 포토레지스터층의 전체 두께를 제거하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 방법은, 웨이퍼상에 집적회로 소자를 중첩하는 레벨간유전체층에 있어서 상호접속 및 비아의 패턴화에 특히 적합하게 사용된다. 제1노광레벨의 광이 제1마스크 패턴으로 정의된 포토레지스트의 선택된 영역으로 유도되고, 포토레지스트내에 제1노광패턴을 생성한다. 그 후, 포토레지스트를 현상하지 않고 제2마스크 패턴으로 정의된 포토레지스트의 선택된 영역이 제2의, 보다 높은 또는 보다 낮은 노광레벨의 광으로 노광되어, 포토레지스트내에 제2노광패턴을 생성한다. 그후, 포토레지스트를 현상하며, 포토레지스트를 제1노광패턴의 영역에 있어서 제1두께분만큼 제거하고, 제2노광패턴의 영역에 있어서 제2두께분 만큼 제거한다. 제2노광 패턴을 노광하기 위해 사용되는 광의 제1노광 레벨이, 제2노광 패턴을 노광하기 위해 사용하는 광의 제2노광 레벨보다 낮은 노광레벨인 것으로 가정하면, 제1노광패턴으로 노광된 영역으로부터의 쪽이, 제거되는 포토레제스트의 양이 적게 되도록 현상공정을 제어할 수 있다. 바람직하게는, 보다 높은 노광레벨의 광을 받은 영역(예컨대, 제2노광레벨에 있어서의 제2노광패턴)으로 부터는 포토레지스트의 전체 두께가 제거되고, 보다 낮은 노광레벨의 광을 받은 영역(예컨대, 제1노광레벨에 있어서의 제1노광패턴)으로 부터는 포토레지스트의 전체 두께보다 얇은 두께가 제거된다. 현상후는, 결과적으로 복수의 상이한 두께를 갖는 영역을 포함하는 포토레지스트 마스크가 기판상에 얻어지며, 포토레지스트층의 소정의 전체 두께를 실질적으로 갖는 노광되지 않은 영역과, 소정의 전체 두께보다 얇은 두께를 갖는 제1노광패턴의 영역, 및 제2노광패턴의 영역에 있어서의 포토레지스트가 제거된 구멍 또는 개구부를 포함한다.
결과적으로 얻어진 복수층 포토레지스트 마스크는 패턴 전사 기술을 사용한 복수레벨 상호접속 및 비아의 레벨간유전체내에서의 형성에 적합하게 사용된다. 이 목적을 위한 적절한 패턴 전사 기술은 복수레벨 포토레지스트 패턴을 전사하기 위한 방법이라는 명칭으로, Tue Nguyen, Sheng Teng Hsu, Jer-shen Maa 및 Bruce Dale Ulrich에 의해 발명되고 본 발명과 동일한 양수인에 양도된, 미합중국에 1996년 6월 10일자 출원된 동시계류 특허출원 제08/665,014호에 설명되어 있다.
제1도는 반도체 집적회로의 제조에 사용되는 적절한 포토리소그라피 처리기의 선택된 일부개략도(종래기술).
제2도는 포토레지스트의 선택된 영역으로 광을 유도하여 포토레지스트층에 제1 노광 패턴을 생성시키기 위한 제1 마스크 패턴화 공정을 보인, 제1도에 대응하는 부재와 비교하여 확대된, 레티클(reticle) 및 웨이퍼상의 목표 영역의 부분 측단면도.
제3도는 포토레지스트의 선택된 영역으로 광을 유도하여 포토레지스트층에 제2 노광 패턴을 생성시키기 위한 제2 마스크 패턴화 공정을 보인, 제2도와 같은 부분 측단면도.
제4도는 본 발명의 현상 공정을 보인, 제2도 및 3도의 포토레지스트층의 측단면도.
제5도는 레지스트와 복수 레벨 레지스트 프로파일의 레벨간유전체로의 전사를 보인, 제2도와 같은 단면도.
제6도는 제5도에 보인 전사후 형성된 비아(via) 및 상호접속 라인의 일부의 상부 평면도.
제7도는 레지스트를 제3 마스크 패턴을 통해 광으로 노광하고 제3 노광패턴을 포토레지스트층내에 생성시키기 위한 공정을 보인, 제2도와 같은 단면도.
제8도는 현상공정후에, 포토레지스트층내에 3종류의 두께를 갖는 마스크 패턴이 생성되는, 제7도에 보인 레지스트의 단면도.
[발명의 실시형태]
제1도는 집적회로 프로세스에 사용되는 광학적 포토리소그라피장치(22)의 주요부분의 개략도이다. 이 도면은 프로그램 가능한 가동 스테이지(28)상의 반도체 웨이퍼(20)를 나타내며, 광학적 포토리소그라피장치(22)에 의해 웨이퍼(20)상의 선택된 영역으로 광이 유도된다.
웨이퍼(20)는 반도체 웨이퍼로, 복수의 집적회로칩의 제작을 위한 기판으로 기능한다. 웨이퍼상의 개별적인 칩의수, 레이아웃, 밀도 및 설계는 본 발명과는 무관한 설계선택상의 문제이다. 여기에서는, 웨이퍼의 행과 열에 나란한 복수의 동일한 집적회로칩을 반복제조하기 위해 웨이퍼(20)가 장치(22)내에서 프러세스되는 것으로 가정한다. 제1도에 보인 제조단계에 있어서, 웨이퍼(20)의 표면은 포토레지스트층으로 피복된 유전체층으로 코팅되어있다. 포토레지스트는 코트 라인으로 알려져 있는 다른 프로세싱 스테이션(도시되지 않음)에 있어서 미리 웨이퍼상에 도포되어 있다. 코트 라인상의, 포토레지스트는 웨이퍼의 표면을 덮어 균일하게 도포된다. 이와 같이 준비된 웨이퍼(20)는 그 후, 장치(22)의 저부의 가동 스테이지(28)상으로 이송되며, 여기에서 포토레지스트가 광에너지로 선택적으로 노광되어 각종 노광패턴이 레지스트내에 형성된다.
포토리소그라피 장치(22)의 목적은, 웨이퍼(20)상의 포토레지스트의 선택된 영역을, 정확히 묘사되어 마스킹된 광의 패턴으로 노광하는 것이다. 장치위에는 광원(32)이 설치되고, 웨이퍼(20)상의 포토레지스트가 반응하는 적절한 파장의 광을 생성한다. 일반적으로, 수은 아크 램크가 광원(32)으로 사용된다. 광패턴이 웨이퍼로 유도될때 마다, 광은 노광시간을 제어하기에 적절한 셔터기구(36)를 통해 유도된다.
광은 웨이퍼(20)표면상에 소망 마스크 패턴을 정의하는 레티클을(40)을 통과한다. 레티클(40)에는, 웨이퍼를 노광할 때 사용되는 하나이상의 소망 마스크 패턴이 각입(inscribed)되어 있다. 반도체의 제조에 있어서, 패턴은 각 노광이 완료한후 레티클을 교환함으로써 변경된다. 개구부 블라인드(38)는 소망패턴을 포함하지 않는 레티클 부분을 마스크 한다. 이와 같은 블라인드는 그 위치를 재결정할 수 있어, 가동스테이지(28)로 기능하여, 정확한 패턴이 웨이퍼(20)의 목표 영역(39)에 도달하는 것을 보장한다. 적절한 축소광학계(44)가 레티클(40)을 통한 광을 웨이퍼(20)의 목표 영역상에 포커싱한다. 축소 광학계(44)에 의해 레티클(40)상의 패턴이 웨이퍼(20)상의 노광패턴보다 상당히 크게 되도록 한다. 본 발명은, 레티클과 웨이퍼간의 광학적 축소의 사용을 필요로 하지 않으며, 이후의 방법의 설명에 있어서는 설명의 편의를 위해 축소 광학계(44)를 생략한다. 그럼에도 불구하고, 축소 광학계는 포토리소그라피에는 일반적인 것이기 때문에 제1도에 도시했다. 포토리소그라피를 위한 광학계의 일반적인 축소 비율은 5 : 1, 즉 레티클(40)상의 패턴의 사이즈는 목표 영역의 패턴 사이즈의 5배이다.
각 레티클(40)은 일반적으로, 그 위에 하나 또는 그 이상의 마스크 패턴을 갖는 석영 또는 유리판이다. 마스크 패턴은 레티클(40)을 통해 광을 통과시키는 개구부, 및 광의 투과를 저지하기 위해 마스크 되거나 또는 불투명한 영역을 갖는다. 마스크의 불투명영역은 일반적으로 크롬 또는 산화크롬으로 코팅되어 있다. 포토리소그라피 프로세스를 위한 레티클의 설계 및 구축은 그 연구개발이 현재 진행중에 있다. 예컨대, 어떤 형태의 레티클은, 선택된 파장에 있어서의 초미세라인 노광을 의도하여 설계된다. 본 발명의 목적을 위해, 레티클(40)은 웨이퍼(20)의 표면을 광의 마스크 패턴으로 노광하기 에 적합한 형태이며, 레티클을 통해 광이 통과하는 영역과 광이 웨이퍼의 표면에 도달하는 것을 조지하는 불투명영역이 포함되는 것으로 가정한다.
그 위에 레티클(40)이 위치되는 가동 스테이지(28)는, 웨이퍼(20)의 선택된 영역이 레티클(40)을 통과한 광패턴의 범위내에 들어오도록 설계된다. 일반적으로, 레티클(40) 및 광학계(44)는, 웨이퍼(20)상의 포토레지스트가 웨이퍼 표면의 소영역에만 노광되도록 설계된다. 예컨대, 8인치 웨이퍼는 수십개에서 종종 수백개의 개별집적회로 칩을 얻는다. 장치(22)의 광학계는, 1호의 노광으로 작은 목표 영역만 노광되도록 하며, 이 목표 영역은 1개에서 6개 정도의 칩을 포함한다. 레티클(40)은 각 노광에서 커버되는 개별 집적회로칩의 각각에 대한 소망 마스크 패턴을 동시에 재생한다. 셔터(36)는 각 노광의 지속시간을 제어한다. 웨이퍼(20)의 소영역이 노광된 후마다, 가동 스테이지(28)의 웨이퍼를 x방향 및 y방향으로 적절히 이동시키고, 웨이퍼의 기타의 영역을 노광한다. 이 프로세스에서는 전체 웨이퍼가 광원(32)으로 부터의 레티클(40)을 통과한 광의 하나 또는 그 이상의 마스크 패턴으로 노광될 때 까지 반복된다.
제2도는 제1도에 보인 장치(22)와 유사한 포토리스그라피 광학장치의 주요부분을 나타내는, 크게 확대된 개략 단면도이다. 제2도의 하반부는, 단면으로 보인 웨이퍼(20)(제1도)의 목표영역의 소부분을 나타낸다. 웨이퍼기판은 생략되어 있고, 웨이퍼기판 및 그 위에 형성되는 소자위에 놓인 레벨간유전체층(50)의 일부분이 도시되어 있다. 레벨간유전체층(50)은, 일반적으로 이산화실리콘(SiO₂)등의 산화물의 층이다. 레벨간유전체층(50)내에 집적회로접속을 형성할 때 사용되는 포토레지스트 마스크를 형성하기 위한 본 발명의 방법의 제1공정은, 유전체층(50)의 표면(58)상에 포토레지스트(52)의 층을 제공하는 것이다. 포토레지스트(52)의 층은 레지스트의 상부표면(56)과 기판(50)의 표면간에 소정의 두께(54)를 갖는다. 포토레지스트층(52)은 일반적으로 코트라인(도시되지 않음)상에 행해지는 주지의 프로세스에 의해 균일한 두께로 형성된다. 포토레지스트층(52)의 적절한 두께는 1.5∼1.8㎛이다. 당업자에 주지되어 있는 바와 같이, 포토레지스트층은 제1도의 장치(22)를 사용하여, 포토레지스트에 반응하는 파장의 광에 노출된다. 다음, 포토레지스트는 현상되고 레지스트의 일부 영역이 제거 되어, 그중에 라인, 구멍, 기타 적절한 페턴이 형성된다. 일단 패턴이 형성되면, 다음, 레지스트는 기판(50)을 에칭하기 위한 마스크로 사용된다. 본 발명은, 복수레벨 프로파일의, 레지스트층(52)내에서의 형성방법에 관한 것이다.
제2도의 상부는, 제1도에 보인 레티클(40)과 유사한 레티클(60)의 소부분을 나타낸다. 제2도의 레티클(60)은, 기판(50) 및 레지스트(52)위로 연장된다. 본 발명의 방법의 설명을 간단히 하기 위해 제2도에 보인 장치(22)의 축소광학계(44)는, 제2도, 제3도, 제7도 및 본 명세서중의 관련설명 부분으로부터 삭제되어 있다. 레티클(60)은 그 위에, 레지스트층(52)에 형성되는 패턴과 동일 사이즈의 패턴을 갖는 것으로 가정한다. 즉, 적절한 광원(도시되지 않음)으로 부터의 광(62)은 레티클(60)을 통과하고, 레티클(60)상의 패턴과 동일한 사이즈인, 라인 및 개구부의 패턴을 포토레지스트층(52)의 표면(56)에 형성한다. 다시 말하면, 레티클과 웨이퍼상의 목표 영역간의 사이즈 비율은 1 : 1이다. 설명의 편의를 위해, 광원(32), 셔터(36) 및 개구부 블라인드(38)을 포함하는, 제1도에 보인 장치(22)의 기타의 소자도 또한, 제2도, 제3도 및 제7도에서 생략되어 있다.
포토레지스트층(52)이 유전체층(50)상에 설치되는 전술한 본 발명의 제1공정에 이어, 제2도에 보인 다음의 공정에서는, 제1마스크 패턴을 통해 포토레지스트로 광이 유도되고, 포토레지스트내에 제1노광패턴이 생성된다. 제1마스크 패턴은 레티클(60)상에 보인 패턴(64)으로, 일반적인 레티클 패턴의 소부분이며, 본 발명을 보다 간단히 설명하기 위해 대폭 간소화 되어 있다. 이와 마찬가지로, 제2도에 보인 포토레지스트층(52)의 영역은 일반적인 웨이퍼상의 목표영역의 소부분이다. 도시된 실시형태에 있어서, 패턴은 레티클(60)의 상당한 부분을 덮는, 산화크롬(66)등의 불투명재료를 포함하는 적절한 광원(도시되지 않음)으로 부터의 광(62)이 통과하는 개구부(68)를 갖는다. 레티클(60)의 개구부(68)을 통과하는 광이 레지스트층(52)내의 영역(72)을 노광한다. 공지된 바와 같이, 포토레지스트는 광의 광자에 민감하며, 광이 레지스트에 침입하는 영역내에서 화학적으로 변화한다. 레지스트에 침입하는 광자의 도즈가 클수록 화학반응이 커진다.
제2도는 레티클(60)상의 패턴(64)인 제1마스크 패턴을 통해 광을 포토레지스트층(52)으로 유도하고, 포토레지스트내에 제1노광패턴(70)을 생성하는 공정을 나타낸다. 노광패턴(70)은 마스크 패턴(64)내의 개구부(68)를 통해 광을 수취하는 영역(72)이다. 영역(72)은 노광에 의해 화학적으로 변화하며, 그 화학적 변화의 정도 또는 양은 노광의 레벨에 의해 결정된다. 제2도에 보인 공정에 있어서, 포토레지스트층 (52)은 제1마스크패턴(64)을 사용하여 제1노광레벨로 노광되어 제1노광레벨은, 광자의 선택된 도즈에 대한 기준이다. 이 공정 및 이후의 공정에서, 포토레지스트층(52)으로 유도되는 레티클을 통해 유도되는 광(62)의 강도나 파워, 또는 장치(22)(제1도 참조)의 셔터(36)에 의해 제어되는 광의 버스트의 지속시간의 어느 것에 의해 제어된다. 일반적으로, 장치(22)내에 있어서는 셔터(36)에 의해 도즈 또는 노광레벨이 제어된다. 저도즈는 단기간의 노광을 의미하고, 고도즈는 장기간의 노광을 의미한다. 제2도와 유사하고, 유전체층(50) 및 포토레지스트층(52)이 일부분을 재현하며, 또한 레티클(60)과 유사한 레티클(88)(그러나 반드시 동일한 레티클은 아님)을 도시한 제3도는 본 방법의 다음 공정을 나타낸다. 제3도는 레티클(88)상에 형성된 제2마스크패턴을 통해 광을 포토레지스트층(52)으로 유도하고, 포토레지스트내에 제2노광패턴(100)을 생성하는 공정을 나타낸다. 이 공정은, 제2도와 관련하여 나타내고 설명된 공정에 이어, 포토레지스트가 현상되기 전에 행해진다. 제3도에 보인 공정에서는 동일 또는 다른 레티클(88)상의 다른 마스크패턴(85)이, 웨이퍼의 목표영역을 덮어 위치한다. 이전 공정에서 사용된 광(62)과는 다른 노광레벨을 갖는 광으로서, 여기에서는 제2의 노광레벨을 갖는 광으로 언급되는 광(90)이 제2 마스크패턴(85)을 통해 유도된다. 본 실시예에서 포토레지스트의 아래에 있는 기판(50)내에 비아를 생성하도록 의도된 제2마스크 패턴은 두 개의 좁은 개구부(92, 94) 또는 불투명한 확장을 포함한다. 제2노광레벨의 광 (90)은 레티클(88)의 마스크 패턴(85)을 통과하고, 포토레지스트층(52)에 침입하여, 포토레지스트에 제2노광패턴을 생성한다. 제2노광패턴은 레티클의 개구부(92, 94)의 위치에 각각 대응하는, 노광된 포토레지스트의 두 개의 좁은 영역(102, 104)을 포함한다.
본 실시예에 있어서, 제3도에 보인 제2노광공정에 사용되는 제2노광레벨은 제2도에 보인 제1노광공정에 사용되는 광원(62)에 의한 제1노광레벨보다 상당히 높은 것으로 가정한다. (즉, 단위면적당 보다 큰 광자의 도즈). 포토레지스트층(52)의 노광패턴의 차이를 개략적으로 보이기 위해, 제1노광공정만에서만 노광된 레지스트의 영역은 도면부호 72로 표시한 바와 같은 파선으로 얇게 크로스해칭되어 있다. 제2노광패턴(102, 104)은, 도면부호 102 및 104에 의해 짙은 크로스해칭선으로 나타냈다. 제3도로부터 알수 있는 바와 같이, 제1노광패턴 및 제2노광패턴은 영역 72에서 중첩되어 있다. 이 중첩 효과는 이하에 설명된다.
본 방법의 다음 공정인 현상공정은 제4도에 도시한다. 전술한 바와 같이, 포토레지스트층(52)내에 노광패턴(72, 102)을 생성하는 2회의 노광은 포토레지스트층이 현상되기 전에 행해진다. 포토레지스트를 현상하기 위해서는 노광된 웨이퍼(20)(제1도참조)가 가동스테이지(28)로부터 제거되어, 포토리소그라피 현상 프로세스가 행해지는 현상라인(도시되지 않음)으로 이송된다. 포토레지스트의 현상에서는,레지스트의 광에너지에 노출된 영역이 세락(washed away)된다. 현상 프로세스는 공지된 것으로, 본 발명에 중요한 기술을 제외하고 본 명세서에는 상세히 설명하지 않는다. 제4도에 있어서, 레지스트층(52)은 레지스트가 받은 노광의 양에 의존하는 속도로 레지스를 에칭또는 제거하고, TMAH와 같은 종래 현상액에 노출시킨다. 예컨대, 광자의 대량의 도즈를 받은 레지스트내의 영역에서, 현상액은 주위의 노광되지 않은 레지스트보다 약1000배 빠른 속도로 레지스트를 에칭한다. 광자의 가벼운 도즈를 받은 영역에 있어서, 노광된 영역과 노광되지 않은 영역간의 차 에칭속도(differential etch rate)는, 예컨대 500:1 정도이다. 본 발명에 있어서 는, 레지스트가 받은 노광량에 의존하는 포토리소그라피 현상액의 에칭레이트의 차이를 이용하여, 다른 레이트로 레지스트를 선택적으로 에칭한다.
제4도에는, 제1 및 제2노광패턴(72, 102)과 같이 재현된 제3도의 포토레지스트층(52)이 도시되어 있다. 제3도에 보인 크로스 해칭부분은 생략되어 있다. 상술한 바와 같이, 영역(72) (즉, 제1노광패턴)은, 광자의 저도즈로 가정되는 제1노광레벨의 광을 받는다. 영역(102, 104)(즉 제2노광패턴)은, 광자의 고도즈로 가정되는 제2노광레벨의 광을 받는다. 현상액의 경시적 작용을 시각 t₁, t₂, t₃에 있어서의 윤곽선으로 개략적으로 나타낸다. 현상 프로세스의 초기인 시각 t₁에서, 현상액은 제1노광패턴영역(72)으로부터 레지스트를 제거하기 시작하며, 제2노광패턴영역(102, 104)에서는 레지스트의 에칭이 더욱 진행된다. 시각 t₂에서, 영역(72)의 더 많은 부분이 제거되며, 영역(102, 104)으로 부터는 포토레지스트층(52)의 거의 전체 두께가 제거된다. 제1노광패턴과 겹치는 제2노광패턴의 일부인 영역(102, 104)에서, 현상 프로세스는 영역(104)에 있어서 보다 다소 빠르다. 이는, 영역(102)이 제2노광공정(제3도)에 앞서 제1노광공정(제2도)동안 광의 부가적 광자에 노광되기 때문이다. 따라서 영역(102)에 있어서의 광자의 전 도즈는 영역(104)에 있어서의 그것보다 약간 많으며, 현상액은 영역(102)에서 약간 빠르게 작용한다.
시각 t₃에서, 현상액에 의해 제1노광패턴영역(72)의 상당한 부분이 제거되나, 레지스트의 대부분은 아직 잔존하고 있다. 이에 따라 영역(102, 104)로 부터는 레지스트층(52)의 전체 두께가 제거된다. 이 시점에서, 본 발명에 의하면, 현상공정은 정지된다. 제4도에 보인 현상공정의 결과로서, 제1노광패턴의 영역(72)에서는 포토레지스트층(52)으로부터 제1두께(110)분만 제거되며, 제2노광패턴의 영역(102, 104)로 부터는 포토레지스트의 제2두께(112)분이 제거된다. 바람직한 실시형태에 있어서, 제2두께(112)는 일반적으로, 포토레지스트층(54)의 소정의 전체적 두께(54)와 같다. 다시말하면, 레지스트를 관통하는 구멍 또는 개구부는 제2 노광패턴(102, 104)의 영역에 형성되고, 얇은 포토레지스트의 영역에서는 제1노광패턴(72)의 영역에 형성된다. 어떠한 광에도 노광되지 않은 포토레지스트의 나머지 영역(115)에서는, 포토레지스트층(52)의 거의 전 두께(54)가 잔존한다. 이와같이, 본 발명의 방법에서는 복수의 다른 두께(115, 110), 및 제2노광패턴영역(102, 104)에 있어서 제로의 두께를 갖는 포토레지스트를 포함하는 포토레지스트 마스크가 형성된다.
이하, 본 발명에 의한 레벨간유전체상에 복수레벨의 포토레지스트 프로파일을 생성하기 위해 상기 방법이 어떻게 사용되는지의 실시예를 설명한다.
[실시예]
웨이퍼상에 이를 덮은 산화물의 층을 제공하고, 그위에 약 1.5-1.8㎛두께의 거의 균일한 표면을 갖는 층을 형성한다. 제1도에 개략적으로 보인 바와 같은 포토리소그라피 조명 장치를 사용하고, 웨이퍼의 선택된 영역을 수은 아크램프로부터의 광으로 노광한다. 0.365㎛ 파장에서의 노광에 있어서, 램프 스펙트럼의 Ⅰ-선 부분을 사용한다. 본 실시예에 있어서, 포토레지스트는 두 개의 마스크 패턴에 의해 노광되고, 포토레지스트내에 제1 및 제2노광패턴이 형성된다. 제1 및 제2마스크 패턴을 다른 위치에 조입한 단일 레티클이 사용된다.
제2도에 보인 바와 같이, 수은 아크램프로 부터의 제1마스크 패턴(62)을 통과한다. 제2도의 제1마스크 패턴(70)을 생성하기 위한 제1노광레벨은 유지 시간이 170밀리초의 노광이다. 제1노광의 유지시간은 셔터(36)에 의해 제어된다. 웨이퍼(20)가 (제1도 참조)의 각 목표 영역이 170밀리초 노광되고, 그 후, 가동 스테이지(28)가 웨이퍼의 다른 영역이 노광되는 다음 위치로 인덱스된다. 예컨대, 100개의 집적회로칩으로 분할되는 웨이퍼상에는, 레티클이 복제된 두 개의 제1마스크패턴에 의해 두 개의 칩을 동시에 노광할 수 있는 것으로 가정하면, 가동 스테이지(28)의 새로운 위치로의 인덱스는 50회 행해지며, 그 각각의 위치에서 셔터가(36)가 170밀리초동안 열린다.
일단, 제1노광패턴이 웨이퍼상의 각 집적회로칩에 가해지면, 제1노광으로 사용되는 마스크패턴이 장치(22)(제1도)에 부착된다. 본 발명에 있어서, 제1 및 제2마스크패턴의 쌍방도 동일한 레티클상에 존재하는 것이 가능해진다. 개구부 블라인드(38)(제1도참조)을 레티클의 하나의 영역으로부터 기타 영역으로 시프트함으로써 소망의 마스크 패턴을 선택할 수 있다. 또는, 제2노광공정에 있어서, 다른 레티클을 장치(22)에 부착할 수 있다. 마스크 패턴이 어떻게 변해도앞의 단계에서 설명한 제1노광에 이어, 웨이퍼상의 목표영역은 제1마스크패턴에 제2노광레벨로 노광된다. 제2마스크 패턴이 제3도에 보인 바와 같은 것으로 가정하면, 고도즈의 광자가 제2마스크패턴(85)내의 개구부(92, 94)를 통해 공급된다. 셔터(36)는 500밀리초동안 열리며, 포토레지스트상의 제2노광패턴의 각각을 완료한다. 상기와 마찬가지로, 각 500밀리초의 노광사이에 두개의 집적회로칩이 노광되고, 웨이퍼(20)상에 100개의 집적회로칩이 제작되는 것으로 가정하면, 가동 스테이지(28)는 모든 칩상에 제2노광패턴을 완료하는데에 50회 인덱싱 된다. 제2노광의 완료에 이어, 웨이퍼는 현상라인으로 이송되고, 포토리소그라피 현상액으로처리된다.
상온에서 현상되는 것으로, 2.38 중량%의 TMAH(tetramethy1amonimumhydroxide)를 사용하면, 현상액에 의해 제1노광레벨(170밀리초)로 노광된 영역은 약60초에서 부분적으로 에칭되고, 제2노광레벨(500밀리초)로 노광된 영역의 레지스트층은 그의 전체 두께가 제거된다. 통상의 환경조건(즉, 상온)하에서는, 현상액에 의해, 제1노광패턴의 영역(제3도의 72)으로 부터는 약 1㎛ 의 포토레지스트가 제거되고, 현상프로세스의 완료후,약 0.5-약 0.8㎛의 레지스트가 남는다.
전술한 실시예에 있어서는, 포토레지스트를 노광할 때, 제1 및 제2마스크패턴의 쌍방을 포함하는 단일 레티클이 사용된다. 또는 제1마스크패턴을 그위에 갖는 레티클과 제2마스크패턴을 그위에 갖는 레티클을 준비하여, 각각 개별적인 레티클을 사용할 수 있다.
제5도는, 상기 방법에 따라 생성된 복수레벨 포토레지스트 마스크(52)가 집적 회로의 제조프로세스에 있어서 어떻게 사용되는지를 나타낸다. 제5도는 제2도, 제3도 및 제4도에 보인 공정의 결과로서 얻어지는, 도면부호 120으로 표시한 복수레벨 포토레지스트 마스크를 갖는 포토레지스트층(52)으로 나타낸다. 레지스트(52)내의 복수레벨 페턴을 레밸간유전체층(50)으로 전사하기 위해 적절한 기술을 사용함으로써, 레지스트 패턴이 유전체내에 재현된다. 복수레벨 레지스트 패턴을 반도체 기판내에 전사하기 위한 이와 같은 기술은 복수레벨 포토레지스트 패턴을 전사하기 위한 방법(Method for Transferring Multi-Level Photoresist Pattern)의 명칭으로, Tue Nguyen, Sheng Teng Hsu, Jer-shen Maa 및 Bruce Dale Ulrich에 의해 발명되고 본 발명과 동일한 양수인에 양도된, 미합중국에 1996년 6월10일자 출원된 동시계류 특허출원 제08/665,014호에 설명되어 있다. 일단, 레지스트 패턴이 유전체층(50)으로 전사되면, 레지스트층(52)은 그 후, 유전체로부터 제거되거나 또는 벗겨진다. 이 시점에서, 다마신 프로세스를 사용하여, 유전체층(50)내의 개구부(130, 132)에 화학기상성장에 의해 퇴적된 동(CVD동)이 제공된다. 일단, 도전성 금속이 개구부(130, 132)에 설치되면, 그 금속은 집적회로칩내의 상호접속 및 비아의 일부로 된다. 예컨대, 유전체층(50)의 표면(58)에 인접하는 개구부(130)의 광폭부분은 일반적으로, 제5도를 참조한 경우, 도면의 입출방향으로 또한 유전체층 표면에 수평방향으로 연장되는 기다란 금속 상호접속(135)을 형성할 수 있다. 좁은 도체(138)는, 도체(135)와 다른 도체 (도시 안됨)간에 연장되는 비아이다. 비아(140)는, 기타의 도체 (도시 안됨)간에 수직방향으로 연장되는 도체이다.
제6도은 레벨간유전체층(50)(제5도)의 표면(58)을 통해 아래로 향해 본 경우, 도체(135) 및 비아(138, 140)의 상부평면도이다. 도체(135)는 유전체(50)의 표면내에 오목한 기다란 도체이다. 비아(138)는 제6도에서 보았을 때 도체(135)로부터 도면에 들어오는 방향으로 하향 연장된다. 마찬가지로 비아(140)는 제6도에서 보았을 때 도면의 입출 방향으로 연장된다.
본 발명에 의한 방법의 특징은 복수레벨 프로파일을 포토레지스트층(52)에 형성하는 것이 가능하다는 것이다. 종래의 선행기술에 의한 다마신 프로세스에서는, 제5도의 기판(50)에 보인 복수레벨 개구부(130)를 형성하기 위해 포토레지스트 노광 및 현상공정이 적어 도2회 필요했다. 즉 최초로 포토레지스트층이 기판에 도포된다. 다음, 도체(135) 또는 비아(138)에 대응하는 마스크 패턴이 레지스트에 형성된다. 이에 따라 레지스트가 현상되어, 마스트패턴이 레지스트에 형성된다. 이에 따라, 레지스트가 현상되어, 마스크패턴이 그아래의 유전체층으로 전사된다. 다음, 포토레지스트가 벗겨지고 그후에 레지스트의 새로운 층이 기판에 도포되어, 나머지 패턴을 형성한다. 본 발명의 방법에서는, 2회의 다른 노광공정과 1회만의 현상공정을 사용함으로써, 복수레벨 레지스트 프로파일이 형성된다. 이와같이, 본 발명에 의하면, 포토레지스트 마스크를 생성하기 위한 프로세스 공정의 수가 감소되고, 2개의 다른 레지스트 마스크를 별도의 타이밍으로 기판상에 놓이도록 해야 하는 경우에 발생하는 정합 문제가 해소된다.
제7도 및 제8도에, 부가적 레벨을 포토레지스트층(52)에 생성시키기 위한 본 발명의 다른 실시형태를 나타낸다. 제7도은 제3도 및 제4도와 같이 레티클상의 마스크패턴과 포토레지스트층(52)상에 생성되는 노광패턴간에 1:1 사이즈의 관계를 가정하고, 제3마스크패턴에 의한 포토레지스트의 노광이 도시한다. 포토레지스트층(52)은, 제2도 및 3도에 각각 보인 제1 및 제2마스크 패턴에 의해 노광된 것으로 가정한다. 제7도의 실시형태에서는 광원(140)을 사용하여, 레지스트의 선택된 영역을 제3노광레벨의 광으로 레티클(145)상의 제3마스크패턴에 의해 정위된 패턴으로 노광한다. 레티클(145)상의 제3마스크패턴(146)은, 레티클(88)(제3도)의 제2노광패턴에 의해 생성된 영역(102, 104)의 제2 노광레벨과, 레티클(60)(제2도)의 제1노광 패턴에 의해 생성된 영역(72)의 제1노광레벨간의 중간인 제3노광패턴을 포토레지스트층(52)내에 생성하도록 의도되고 있다. 목표를 달성하기 위해서는, 제3노광레벨(140)은 마스크 개구부(148)를 통과하는 대단히 낮은 도즈의 광자인 것이 바람직하다. 부가적인 광에너지의 효과는 포토레지스트층(52)에 누적되기 때문에 저도즈의 광자만 필요하게 된다. 제1노광패턴은(72)은 이미 광자의 도즈를 받고 있기 때문에, 제3노광패턴으로 부터의 광을 수취하는 크리스-크로스(criss-cross)해칭 영역(150)에서 약간 높은 노광패턴을 생성하기 위해 필요로 하는 것은 광자의 약간의 부가적인 도즈만이다. 대량으로 도즈된 영역(102)에 있어서의 광자의 약간의 도즈의 추가효과는 제로이다. 그 이유는, 영역(102)은 비아로서 의도되며 모든 포토레지스트가 현상공정에서 제거되기 때문이다.
포토레지스트층(52)을 제2노광레벨의 광을 사용하여 제3마스크패턴에 의해 노광함으로써, 그 결과 제3노광패턴영역(15)이 생성된다. 이와같이 하여, 제7도의 실시예에서의 포토레지스트층은(52)은, 소량 도즈된 포토레지스트 영역(52)과 약간 많게 도핑된 영역(150), 및 상당히 대량으로 도핑된 영역(102, 104)를 포함한다. 제7도의 노광된 포토레지스트층(52)이 현상되면, 그의 결과 제8도에 보인 바와 같이, 3개의 다른 두께를 갖는 포토레지스트층이 얻어진다. 제4도와 관련하여 앞에 설명된 동일한 방법을 사용함으로써, 현상액은 최저 도즈의 광자를 받은 영역(72)에서는 보다 서서히 레지스트를 에칭한다. 약간 높은 도즈의 광자를 받은 영역(150)은 다소 빨리 에칭되어, 이에 따라 영역(150)으로부터 포토레지스트층의 부가적 두께가 제거된다. 현상액은, 영역(102, 104)로부터 포토레지스트층의 전두께를 제거한다. 그결과, 제8도에 보인 바와 같이, 3개의 레벨을 갖는 레지스트 프로파일이 얻어진다.
각 레티클의 사이즈 및 구성은, 각 노광공정에서 노광되는 포토레지스트의 선택된 영역의 사이즈 및 배향에 있어서와 같이, 당업자의 지식 범위내에서의 설계선택의 문제이다. 본 발명에서는 포토레지스트층상에, 다른 소망의 패턴 및 구성으로 복수 노광을 행하기 위한 방법이 제공되며, 레지스트내에 복수레벨의 프로파일이 생성된다. 포토레지스트가 현상되기 전에, 다른 노광레벨에서의 복수의 다른 노광패턴에 의해, 포토레지스트내에 다른 노광레벨을 갖는 복수의 영역이 형성된다. 다른 도즈의 광에너지 또는 광자로 노광된 각 영역 또는 에어리어는, 현상공정에서 프로세스되고, 최종의 포토레지스트 프로파일내에 다른 두께를 생성하는 것이 가능하다. 현상공정에 있어서 다른 도즈 레벨을 구별할 수 있어, 레지스트가 다른 두께를 생성할 수 있는 한 이 프로세스는 단일 포토레지스트 마스크내에 수개의 다른 두께의 포토레지스트를 생성하기 위해 사용할 수 있다. 전술한 바람직한 실시형태에서는, 제1패턴을 얻기위한 제1(저)노광레벨을 사용하고, 제2패턴을 얻기위해서는 제2(고)노광레벨을 사용했다. 저노광레벨 및 고노광레벨이 사용되는 순번은 임의이며, 최초로 고노광레벨에 있어서 제2패턴을 노광하고, 그 다음에 저노광레벨에 있어서 제1패턴을 노광하는 것도 마찬가지로 효과적이다. 중요한 것은, 제거해야 할 포토레지스트가 적은 영역에서는 저노광레벨이 사용된다는 점이다. 상기 설명에 있어서는, 단일의 포토레지스트 마스크에 있어서 최대로 3개의 다른 두께의 프로세스가 포함되나, 이와 같은 프로세스는 어떠한 특정수의 레벨에 한정되는 것이 아니고, 포토레지스트의 선택된 영역을 충분히 다른 노광레벨로 조명함으로써, 포토레지스트내에 3개 이상의 레벨을 제공할 수 있어, 현상공정에서 다른 두께를 제거할 수 있게 된다. 또한 당업자에 의한 본 발명의 범위내에서 기타의 변경이 가능하다.
본 발명에 있어서는, 포토레지스트층상에, 다른 소망의 패턴 및 구성으로 복수노광을 행하기 위한 방법이 제공되고, 레지스트중에 복수레벨 프로파일이 생성된다. 포토레지스트가 현상되기 전에, 다른 노광레벨로 복수의 상이한 노광패턴에 의해, 포토레지스트내에 상이한 노광레벨을 갖는 복수의 영역이 생성된다. 상이한 도즈의 광에너지나 광자로 노광된 각 영역 또는 에어리어는, 현상공정에서 프로세스되고 최종의 포토레지스트 프로파일내에 상이한 두께를 생성하는 것이 가능하게 된다. 현상공정에서 상이한 도즈레벨을 구별할 수 있어, 레지스트의 상이한 두께를 생성하는 것이 가능한 한, 이 프로세스는 단일 포토레지스트내에 수개의 상이한 두께의 포토레지스트를 생성시키기 위해 사용할 수 있다.

Claims (17)

  1. 레벨간유전체에 집적회로 접속을 행하기 위해 사용되는 포토레지스트마스크의 형성방법으로서,
    a) 레벨간유전체의 표면에 소정 두께를 갖는 포토레지스트의 층을 제공하는 공정;
    b) 제1마스크패턴을 통해 상기 포토레지스트에 광을 유도하여 상기 포토레지스트내에 제1노광을 생성하는 공정;
    c) 상기포토레지스트를 현상하기 전에, 제2마스크패턴을 통해 상기 토레지스트로 광을 유도하여 포토레지스트내에 제2노광패턴을 생성하는 공정; 및
    d) 상기 제1노광패턴의 영역에 있어서, 소정의 두께보다 얇은 제1두께의 포토레지스트를 제거하고, 또한 상기 제2노광패턴의 영역에 있어서, 제2두께의 포토레지스트를 제거하도록 상기 포토레지스트를 현상하는 공정을 포함하며,
    이에 의해 상기 마스크가 복수의 상이한 두께를 갖는 포토레지스트의 영역을 포함하는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기공정c)의 후 및 상기공정d)의 전에, 제3마스크패턴을 통해 상기 포토레지스트로 광을 유도하여 이 포토레지스트내에 제3노광패턴을 생성하는 공정을 포함하고, 상기공정 d)는, 상기 제3노광패턴의 영역에 있어서 제3두께의 포토레지스트를 제거하는 공정을 더 포함하며, 이에 따라 상기 마스크가 적어도 3개의 상이한 두께를 갖는 포토레지스트의 영역을 포함하는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공정 b)는 제1 노광레벨의 광으로 상기 포토레지스트를 노광하여 상기 제1노광패턴을 생성하는 공정을포함하고, 상기 공정 c)는 상기 제1 노광레벨보다 높은 제2노광레벨의 광으로 상기 포토레지스트를 노광하여 상기 제2노광 패턴을 생성하는 공정을 포함하는, 포토레지스트 마스크의 형성방법
  4. 제1항에 있어서, 상기 공정 c)에서 생성되는 상기 제2노광패턴이 상기 공정 b)에서 생성되는 상기 제1노광패턴과 적어도 부분적으로 중첩하는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기공정 c)에서 사용되는 상기 광은, 상기 공정 b)에서 사용되는 광보다 단위면적당 보다 대량의 광자의 도즈를 갖고, 상기 공정 d)는 상기 제2 노광패턴의 영역에 있어서 상기 포토레지스트의 상기 소정 두께보다 거의 전부를 제거하고, 상기 제1노광패턴의 영역에 있어서 상기 소정 두께보다 얇은 상기 제1두께의 포토레지스트만을 제거하도록 상기 포토레지스트를 현상하는 공정을 포함하는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  6. 레벨간유전체에 집적회로 접속을 행하기 위해 사용되는 포토레지스트 마스크의 형성방법으로서,
    a) 상기 유전체와 포토레지스트의 표면간에 소정 두께를 갖는 포토레지스트의 층을 제공하는 공정;
    b) 제1마스크패턴을 통해 상기 포토레지스트에 제1노광레벨로 광을 유도하여 상기 포토레지스트내에 제1노광패턴을 생성하는 공정; c)제2마스크패턴을 통해 상기 포토레지스트에 제2노광레벨로 광을 유도하여 상기 포토레지스트내에 제2노광패턴을 생성하는 공정; 및 d) 상기공정 b) 및 c)의 후, 상기 제1 및 제2 노광레벨의 광중 노광레벨이 낮은쪽의 광으로 노광된 영역에 있어서, 상기 소정의 두께보다 얇은 제1두께의 포토레지스트를 제거하고, 상기 제1 및 제2 노광레벨의 광중 노광레벨이 높은 쪽의 광으로 노광된 영역에 있어서, 상기 소정 두께의 포토레지스트의 거의 전부를 제거하도록 상기 포토레지스트를 현상하는 공정을 포함하며,
    이에 의해 상기 포토레지스트 마스크가 복수의 상이한 두께를 갖는 포토레지스트의 영역을 포함하는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 공정 c)에서 생성되는 상기 제2노광패턴이 상기 공정 b)에서 생성되는 상기 제1노광패턴과 적어도 부분적으로 중첩하는, 포토레지스트 마스크의 형성방법
  8. 제6항에 있어서, 상기 제2노광패턴은 상기 제1노광패턴의 부분과 중첩되고, 상기 공정c)에서 상기 제2마스크 패턴을 통해 유도되는 광의 상기 제2노광레벨이 상기 공정 b)에서 상기 제1마스크 패턴을 통해 유도되는 광의 상기 제1노광레벨보다 높고, 상기 공정 d)에 있어서, 상기 포토레지스트의 상기 소정 두께의 거의 전부가 상기 제2노광패턴의 영역에서 제거되고, 상기 포토레지스트의 상기 소정 두께보다 얇은 두께가 상기 제1노광패턴의 영역에서 제거되는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  9. 레벨간유전체에 집적회로 접속을 행하기 위해 사용되는 포토레지스트 마스크의 형성방법으로서, 상기 접속은 패턴화된 상호접속 및 비아를 포함하는, 상기 포토레지스트 마사크의 형성방법은,
    a) 레벨간유전체의 표면에 소정 두께를 갖는 포토레지스트의 층을 제공하는 공정;
    b) 제1마스크패턴으로 정의되는 포토레지스트의 선택된 영역을 제1노광레벨의 광으로 노광하여 상기 포토레지스트내에 제1노광 패턴을 생성하는 공정;
    c) 상기 포토레지스트를 현상하기 전에, 제2마스크패턴으로 정의되는 포토레지스트의 선택된 영역을 제2노광레벨의 광으로 노광하여 상기 포토레지스트내에 제2노광패턴을 생성하는 공정; 및
    d) 상기 제1노광팬턴의 영역에 있어서, 상기 포토레지스트를 제1두께만큼 제거하고, 상기 제2노광패턴의 영역에 있어서, 상기 포토레지스트를 제2두께만큼 제거하도록 상기 포토레지스트를 현상하는 공정을 포함하며,
    이에 의해 상기 공정d)의 결과로서 얻어지는 포토레지스트 마스크가 복수의 상이한 두께를 갖는 포토레지스트의 영역을 포함하는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 공정 d)에서 제거되는 상기 제1 및 제2두께중 일방이 상기 포토레지스트의 상기 소정 두께와 거의 같고, 이 포토레지스트의 전체 두께가 상기 제1 및 제2노광패턴중 일방에 대응하는 영역에서 제거되는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 공정 c)의 후 및 상기 공정 d)의 전에, 제3마스크 패턴으로 정의되는 상기 포토레지스트로의 선택된 영역을 제3노광레벨로 노광하여 상기 포토레지스트내에 제3노광패턴을 생성하는 공정을 포함하고, 상기 공정d)는, 상기 제3노광패턴의 영역에 있어서 상기 포토레지스트를 제3두께만큼 제거하도록 상기 포토레지스트를 현상하는 공정을 더 포함하며, 이에 따라 상기 포토레지스트 마스크가 적어도 3개의 상이한 두께를 갖는 포토레지스트의 영역을 포함하는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 공정 c)에서 사용되는 상기 광의 상기 제2노광레벨이 상기 공정b)에서 사용되는 광의 상기 제1노광레벨보다 높고, 상기 제1노광패턴의 영역으로부터 보다 상기 제2노광패턴의 영역으로부터의 쪽이, 보다 큰 두께의 포토레지스트가 상기 공정 d)에서 제거되는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2노광패턴은 상기제1노광패턴의 부분과 중첩되고, 상기 공정d)에서 상기 제2노광패턴의 영역으로 부터 제거되는 포토레지스트의 두께가 상기 포토레지스트층의 상기 소정 두께의 거의 전부이며, 이에 의해 비아가 기판의 어디에 형성되는지를 정의하도록 제2노광패턴이 사용되는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  14. 제12항에 있어서 상기 현상 공정 d)에서 상기 제2노광패턴의 영역으로부터 제거된 포토레지스트의 두께가 상기 포토레지스트층의 상기 소정 두께의 거의 전부이며, 이에 의해 비아가 기판의 어디에 형성되는지를 정의하도록 제2노광패턴이 사용되는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  15. 제9항에있어서, 상기 공정 b)는 레티클을 통해 상기 포토레지스트의 선택된 영역으로 상기 제1노광레벨의 광을 유도하는 공정을 포함하고, 상기 레티클은 그위에 형성되는 상기 제1마스크패턴을 가지며, 이에 의해 상기 제1노광패턴이 상기 포토레지스트내에 생성되는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 공정 c)는 레티클을 통해 상기 포토레지스트의 선택된 영역으로 상기 제2노광레벨의 광을 유도하는 공정을 포함하고, 상기 레티클은 그위에 형성되는 상기 제2마스크패턴을 가지며, 이에 의해 상기 제2노광패턴이 상기 포토레지스트내에 생성되는, 포토레지스트 마스크의 형성방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1마스크패턴을 그위에 갖는 레티클과 상기 제2마스크패턴을 그위에 갖는 레티클은 동일한 레티클이고, 상기 공정b) 및 c)의 각각이 상기 제1 및 제2노광레벨의 광이 각각 유도되는 위치로 상기 레티클을 이동시키는 공정을 포함하며, 상기 레티클을 이동 시키는 공정은, 상기 공정 b)에 있어서는 상기 제1마스크패턴이 형성된 레티클의 부분을 통해 광이 유도되고, 상기 공정c)에 있어서는 상기 제2마스크 패턴이 형성된 레티클의 부분을 통해 광이 유도되는, 포토레지스트의 마스크의 형성방법.
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