KR100215892B1 - 감광막 패터닝방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체소자 제조시에 사용되는 감광막의 패터닝에 관한 것으로 광학계 노광을 사용하지 않고 패턴형성에 따른 해상력을 향상시키는데 적당한 감광막 패터닝방법을 제공하기 위한 것이다.
이를위한 본 발명의 감광막 패터닝방법은 제거하고자 하는 영역의 감광막에 프로톤 이온주입을 실시하는 공정과, 열처리를 통해 상기 이온주입된 프로톤 이온을 활성화시키는 공정과, 상기 감광막을 현상액에 담그어 상기 프로톤 이온이 주입된 영역의 감광막을 제거하여 패턴을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 감광막 패터닝방법에 관한 것으로 특히, DUV(Deep U1tra Vio1et) 리소그래피(Lithography)에 사용되는 화학증폭형 레지스트를 패터닝함에 있어 프로파일을 향상시켜 고해상력을 갖는 감광막 패터닝방법에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 화학증폭형 레지스트를 패터닝하는데 있어서 노광장비의 광학적 한계 즉, 기판에 반사된 빛에 의한 간섭현상등으로 인한 례지스트의 프로파일의 열화 및 광학적 근접효과로 인한 해상력감소 등 여러가지 문제가 존재한다.
이하, 종래 감광막 패터닝방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 감광막 패터닝방법을 나타낸 공정단면도이다.
종래 DUV(Deep Ultra Violet)리소그래피공정에서는 화학증폭형 레지스트를 패터닝하기 위해 DUV광원의 노광장비에 의한 광학적인 방법으로 패터닝한다.
즉, DUV(Deep Ultra Violet)광원으로 레지스트(13)를 노광하면 레지스트내에 서 DUV광원을 받는 부분에 포토 액시드(Photo acid) (H+)가 형성된다.
그리고 후속 열처리과정에서 이들의 확산 및 연쇄반응에 의해 포토 액시드가 계속적으로 형성된다.
상기 포토 액시드는 산성이므로 노광에 이은 현상공정을 수행하면 이와같이 산성으로 변환된 부분의 레지스트가 용해되어 원하는 패턴이 형성된다.
이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a에 도시한 바와같이 노광 마스크(12)를 통해 기판(11)상에 도포된 레지스트(13)에 DUV(Deep Ultra Vio1et)광원을 이용하여 노광공정을 수행하면 도 1b에 도시한 바와같이 광원을 받은 부분의 례지스트(13)에는 포토 액시드가 형성된다.
이후 도 1c에 도시한 바와같이 베이킹(Baking) 즉, 열처리공정을 수행하면 상기 노광시 발생된 포토 액시드가 연쇄반응을 일으키면서 주변의 액시드 제너레이터로부터 2차 포토 액시드를 발생시킨다.
이러한 일련의 과정을 화학증폭작용이라고 한다.
상기와 같은 화학증폭작용이 완료된 레지스트(13)를 현상액에 용해시키면 포토 액시드가 발생된 부분만 용해된다.
그리고 그 이외의 부분은 용해가 되지 않으므로 도 1d에 도시한 바와같이 원하는 패턴이 형성되는데 노광시 반사광에 의해 패터닝된 레지스트(13)의 표면이 불균일하게된다.
그러나 이와같은 종래 감광막 패터닝방법은 다음과 갈은 문제점이 있었다.
첫째, DUV(Deep U1tra Violet)리소그래괴에 사용되는 노광장비의 광학적한계로 인한 해상력이 저하된다.
둘째, 기판과 DUV(Deep U1tra Vio1et)광원간의 광학적 간섭에 의한 레지스트 프로파일의 열화를 초래한다.
셋째, 노광시 입사광간의 간섭에 의한 광학적 근접효과로 인한 패턴의 해상력이 저하된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서 노광에 따른 레지스트의 프로파일을 개선시키고 패턴의 해상력을 향상시키는데 적당한 감광막 패터닝방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1a 내지 1d는 종래 감광막 패터닝방법을 나타낸 공정도
도 2a 내지 2c는 본 발명의 감광막 패터닝방법을 나타낸 공정도
도 3a 내지 3b는 본 발명에 따른 감광막 패터닝시 열처리전과 후의 프로톤이온의 프로파일을 보여주는 그래프
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 기판 22 : 감광막
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 감광막 패터닝방법은 제거하고자 하는 영역의 감광막에 프로톤 이온주입을 실시하는 공정과, 열처리를 통해 상기 이온 주입된 프로톤 이온을 활성화시키는 공정과, 상기 감광막을 현상액에 담그어 상기 프로톤 이온이 주입된 영역의 감광막을 제거하여 패턴을 형성하는 공정을 포함하여 이루어 진다.
이하, 본 발명의 감광막 패터닝방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2a 내지 2c는 본 발명에 따른 감광막 패터닝방법을 나타낸 공정단면도이다.
먼저, 본 발명은 DUV(Deep Ultra Violet)리소그래피에 사용되는 화학증폭형 레지스트의 패터닝을 위해 기존의 광학적방법을 사용하는 대신에 포토 액시드인 프로톤(Proton)을 직접주입하는 감광막 패터닝방법이다.
즉, 플라즈마 발생장치를 사용하여 프로톤을 발생시키고 이를 가속화하여 레지스트내에 직접 주입한다.
이와같이 플라즈마 발생장치를 이용하여 직접 프로톤을 주입하더라도 종래와 같이 DUV(Deep Ultra Violet)광원에 의해 발생되는 프로톤과 동일한 결과을 얻게된다.
이때 프로톤 가속을 위한 가속에너지의 조절 및 이온 커런트(Ion current)조절등에 의해 레지스트내의 프로톤 프로파일과 주입되는 프로톤의 불순물양을 제어한다.
이를 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3a 내지 3b는 본 발명에 따른 열처리전과 열처리후의 프로톤의 프로파일을 나타낸 그래프이다.
먼저, 도 2a에 도시한 바와같이 기판(21)상에 도포된 레지스트(22)에 마스크를 사용하지 않고 선택적으로 프로톤(H+)을 주입한다.
여기서 상기 프로톤을 주입하기 위해 사용하는 가속에너지의 조절을 통해 레지스트(22)내에 프로톤의 프로젝티드 례인지(Projected Range) (Rp)를 조절한다.
이때 주입된 프로톤의 농도와 깊이와의 관계를 도 3a에 도시하였다.
그리고 상기 프로톤 이온주입시 원하는 영역에만 선댁적으로 하기 위해 마스크를 사용하여 프로톤 이온주입을 실시하는 공정을 포함한다.
이어서, 도 2b에 도시한 바와같이 열처리를 수행하면 상기 주입된 프로톤의 재배열이 이루어진다.
따라서 도 3b에 도시한 바와같이 주입된 프로톤의 농도가 깊이에 관계없이 일정해 진다.
즉, 열처리공정을 통해 프로톤의 프로파일이 균일하도록 조절한다.
그리고 상기 열처리공정이 완료된 레지스트(22)를 현상액에 담그면 상기 프로톤이 주입된 부분의 레지스트(22)만 제거되어 도 1c에 도시한 바와같이 원하는 패턴이 형성된다.
이상 상술한 바와같이 본 발명의 감광막 패터닝방법은 다음과 같은 효과가있다.
첫째, 광학계를 이용한 노광공겅을 수행하지 않으므로 광학적 근접효과가 발생되지 않는다.
둘째, 주입되는 프로톤의 폭을 조절하여 고해상력의 패턴을 형성할 수 있다.
셋째, 광을 이용하지 않으므로 반사광에 의한 레지스트의 표면이 뷸균일하게 되는 현상이 발생되지 않는다.
Claims (3)
- 제거하고자 하는 영역의 감광막에 프로톤 이온주입을 실시하는 공정과, 열처리를 통해 상기 이온주입된 프로톤 이온을 활성화시키는 공정과, 상기 감광막을 현상액에 담그어 상기 프로톤 이온이 주입된 영역의 감광막을 제거하여 패턴을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감광막 패터닝방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 프로톤 이온주입시 마스크를 사용하여 선택적으로 이온주입하는 공정을 포함하는 것을 특깅으로 하는 감광막 패터닝방법.
- 제 1 항에 있어서, 프로톤 이온주입에 의한 프로파일은 이온주입을 위한 가속에너지 및 이온 커런트를 조절하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감광막 패터닝방법.
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| KR1019960072192A KR100215892B1 (ko) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 감광막 패터닝방법 |
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| KR1019960072192A KR100215892B1 (ko) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 감광막 패터닝방법 |
Publications (2)
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