KR100265989B1 - 반도체 장치의 폴리실리콘 패턴 형성방법 - Google Patents
반도체 장치의 폴리실리콘 패턴 형성방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 반도체 장치의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 폴리실리콘의 패턴 형성시 0.4㎛ 이하의 미세선폭으로 패터닝이 가능하도록 한 반도체 장치의 폴리실리콘 패턴 형성방법에 관한 것이다.
이를 위하여 반도체 기판(11)위에 제1산화막(12)과 제1폴리실리콘(13) 및 제2산화막(14), 제2폴리실리콘(15), 포토레지스트(16)를 소정 두께를 갖도록 차례로 증착하고, 상기 포토레지스트(16)를 포토/마스크 작업으로 패턴 형성영역을 정의하는 포토마스크를 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트를 마스크로 사용하여 제2폴리실리콘(15)을 에치하는 단계와, 포토마스크를 제거하고 상기 제2폴리실리콘(15)을 마스크로 이용하여 제2산화막(14)을 에치하는 단계와, 상기 제2산화막(14)을 마스크로 이용하여 제1폴리실리콘(13)을 건식식각하는 단계로 이루어진 것이다.
Description
제1도는 종래 폴리실리콘의 패턴 형성공정도.
제2도는 본 발명에 따른 폴리실리콘 패턴 형성공정도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 반도체 기판 12 : 제1산화막
13 : 제2산화막 14 : 제1폴리실리콘
15 : 제2폴리실리콘 16 : 포토레지스트
본 발명은 반도체 장치의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 폴리실리콘의 패턴 형성시 0.4㎛ 이하의 미세선폭으로 패터닝이 가능하도록 한 반도체 장치의 폴리실리콘 패턴 형성방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치가 고집적화되어 갈수록 제한된 면적에서 보다 많은 회로소자들이 집약됨에 따라 제조 공정이 매우 정밀하여져야 하는 어려움이 있으며, 특히 각각의 소자형성을 위해 패턴을 형성할 경우 표면의 단차가 커지고 패턴 선폭이 현저히 좁아지게 되어 패턴형성이 어렵고 복잡하게 되며, 폴리실리콘의 패턴 형성시에는 매우 어려운 문제가 발생하게 된다.
즉, 제1도는 종래 폴리실리콘의 패턴 형성을 설명하기 위한 도면(공정도)으로서, 먼저 제1(a)도와 같이 반도체 기판(1)위에 제1산화막(2)을 얇게 형성한 다음 폴리실리콘(3)을 소정 두께로 증착하고, 상기 폴리실리콘(3)위에 제2산화막(4)을 적정두께를 갖도록 증착 후 상기 제2산화막(4) 전면에 제1포토레지스트(5) 및 제3산화막(6)을 차례로 증착한 다음, 상기 제3산화막(6)위에 제2포토레지스터(7)를 도포하고, 상기 포토레지스트(7)를 포토/마스크 작업으로 폴리실리콘(3)의 패턴의 형성영역을 정의한다.
상기 공정이 완료되면 제1(b)도와 같이 상기 제2포토레지스트(7)를 마스크로서 에치하여 제3산화막(6)과 제1포토레지스트(5)를 제2산화막 계면까지 에치한 다음 제1(c)도에서와 같이 상기 제3산화막(6)을 건식 식각하여 제거한 후 상기 제1포토레지스트(6)를 마스크로서 에치하여 제1포토레지스트(5)가 도포된 나머지 지역에 있는 제2산화막(4)을 제거한 다음 제1(d)도와 같이 제1포토레지스트(5)를 제거한다.
그 다음 제1(e)도와 같이 제1포토레지스트(5)를 제거한 후 상기 제2산화막(4)를 마스크로서 폴리실리콘(3)을 에치하여 상기 제2산화막(4)이 형성된 나머지 부분의 폴리실리콘을 제거 시켜서 폴리실리콘 패턴을 형성한다.
상기와 같은 과정으로 이루어지는 폴리실리콘 패턴 형성방법은 미세 패턴 형성시 마스크 공정에서 초점심도(Depth of Focus) 마진이 적어 0.4㎛ 이하급 고집적 소자에는 적용이 어려워 다층 감광제 구조를 사용하였으나 공정단계가 복잡하여 생산성이 저하될 뿐만 아니라 미세 패턴 형성시 선폭의 한계치 조절이 어렵게 되어 반도체 장치의 신뢰성이 저하되는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 폴리실리콘을 마스크로 사용하여 산화막을 건식식각하고, 상기 산화막을 마스크로서 폴리실리콘을 건식식각 함으로서 미세 패턴 형성시 선폭의 한계조절이 용이하고, 공정의 단순화로 인해 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 반도체 장치의 폴리실리콘 패턴 형성방법을 제공하는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.
본 발명은 반도체 기판(11)위에 제1산화막(12)과 제1폴리실리콘(13) 및 제2산화막(14), 제2폴리실리콘(15), 포토레지스트(16)를 소정 두께를 갖도록 차례로 증착하고, 상기 포토레지스트(16)를 포토/마스크 작업으로 패턴 형성영역을 정의하는 포토마스크를 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트를 마스크로 사용하여 제2폴리실리콘(15)을 에치하는 단계와, 포토마스크를 제거하고 상기 제2폴리실리콘(15)을 마스크로 이용하여 제2산화막(14)을 에치하는 단계와, 상기 제2산화막(14)을 마스크로 이용하여 제1폴리실리콘(13)을 건식식각하는 단계로 이루어진다.
이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명에 따른 폴리실리콘의 패턴 형성 공정도로서, 먼저 제2(a)도와 같이 반도체 기판(11)위에 제1산화막(12)을 얇게 형성한 다음 상기 제1산화막(12) 위에 폴리사이드막 또는 제1폴리실리콘(13)을 1,000∼10,000Å 두께를 갖도록 증착 후 상기 제1폴리실리콘(13) 전면에 패턴을 형성하고자 하는 제2산화막(14) (증착 또는 성장시킴)을 500∼1,500Å 두께로 증착한 다음 상기 제2산화막(14)위에 마스크로 사용할 제2폴리실리콘(15)을 얇게 증착하고, 전면에 포토레지스트(16)를 3,000∼10,000Å 두께로 도포한 후 포토/마스크 작업으로 패턴형성 영역을 정의한다.
이때 상기 제2폴리실리콘(15)과 포토레지스트(16), 그리고 상기 제2산화막(13)과 제1폴리실리콘(14)과 식각 선택비는 3 : 1 이상으로 조정한다.
상기 공정이 완료되면 제2(b)도에서와 같이 상기 포토레지스트(16)를 마스크로서 제2폴리실리콘(15)을 에치하여 포토레지스트(16)가 도포된 나머지 부분에 존재하는 제2폴리실리콘(15)을 제거한 다음 제2(c)도와 같이 포토레지스트(16)를 제거하여 제2폴리실리콘(15)을 마스크로 형성한다.
이후 제2(d)도에서와 같이 상기 제2폴리실리콘(15)을 마스크로서 제2산화막(14)을 에치하여 제2폴리실리콘(15)이 증착된 나머지 부분에 있는 제2산화막(14)을 제거한 후 제2(e)도와 같이 마스크용의 제2폴리실리콘(15)을 제거한 다음 상기 제2산화막(14)을 마스크로서 제1폴리실리콘(13)을 건식식각하여 제2산화막(14)이 잔여되어 있는 나머지 부분의 제1폴리실리콘을 제거함으로서 폴리실리콘의 패턴형성 공정을 완료하게 된다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 폴리실리콘을 마스크로 사용하여 산화막을 건식식각하고, 상기 산화막을 마스크로서 폴리실리콘을 건식식각함으로서 미세 패턴 형성시 선폭의 한계치 조절이 용이하고, 포토레지스트의 두께를 낮출수 있어 초점심도 마진을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 공정단계가 현저히 감소되어 생산성 향상에 기여할 수 있는 효과가 제공하게 되는 것이다.
Claims (2)
- 반도체 기판(11)위에 제1산화막(12)과 제1폴리실리콘(13) 및 제2산화막(14), 제2폴리실리콘(15), 포토레지스트(16)를 소정 두께를 갖도록 차례로 증착하고, 상기 포토레지스트(16)를 포토/마스크 작업으로 패턴 형성영역을 정의하는 포토마스크를 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트를 마스크로 이용하여 제2폴리실리콘(15)을 에치하는 단계와, 포토마스크를 제거하고 상기 제2폴리실리콘(15)을 마스크로 이용하여 제2산화막(14)을 에치하는 단계와, 상기 제2산화막(14)을 마스크로 이용하여 제1폴리실리콘(13)을 건식식각하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 폴리실리콘 패턴 형성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제2폴리실리콘(15) 및 포토레지스트(16)와, 제2산화막(13) 및 제1폴리실리콘(14)의 식각 선택비를 각각 3 : 1 이상으로 한 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 폴리실리콘 패턴 형성방법.
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