KR100269616B1 - 레지스트패턴형성방법 - Google Patents
레지스트패턴형성방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100269616B1 KR100269616B1 KR1019970078762A KR19970078762A KR100269616B1 KR 100269616 B1 KR100269616 B1 KR 100269616B1 KR 1019970078762 A KR1019970078762 A KR 1019970078762A KR 19970078762 A KR19970078762 A KR 19970078762A KR 100269616 B1 KR100269616 B1 KR 100269616B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- resist
- resist pattern
- pattern
- forming
- wafer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 abstract description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
본 발명은 레지스트 패턴 형성 시에 패턴 사이에 잔류된 린스액 등으로 인해 패턴의 휨(collapse)을 방지하기에 적당한 레지스트 패턴 형성방법에 관한 것으로, 웨이퍼 상에 레지스트를 도포하여 노광 및 현상함으로써 일정 두께를 갖는 레지스트 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 레지스트를 1차로 현상하여 제 1 종횡비를 갖는 중간의 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 제 1레지스트 패턴을 2차로 현상하여 제 2 종횡비를 갖는 최종의 레스트패턴을 형성하는 단계를 구비한 것이 특징이다.
따라서, 본 발명에서는 레지스트 패턴을 2차에 걸쳐서 패터닝함으로써 레지스트 패턴의 휨을 방지할 수 있다.
또한, 레지스트의 식각선택비 등을 증가시킬 수 있으므로 종횡비가 큰 레지스트 패턴에 적용이 가능하다.
Description
본 발명은 레지스트 패턴 형성방법에 관한 것으로, 특히, 레지스트 패턴이 휘어지는 것을 방지하기에 적당한 레지스트 패턴 형성방법에 관한 것이다.
리쏘그래피(lithography)는 소자를 구현하기 위해 웨이퍼 위에 마스크의 형상을 레지스트를 이용함으로써 현상해 내기 위한 공정으로, 마스크의 형상이 얼마나 정확하게 전사되는 지를 제어하는 것이 중요하다.
도 1은 종래기술에 따른 레지스트 패턴 형성 과정을 보인 플롯차트이다.
도 2a 내지 도 2e 는 종래기술에 따른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 제작단면도이다.
도 1과 같이, 레지스트 패턴(resist pattern)이 형성될 웨이퍼에 공정이 진행되기 이전에 웨이퍼 전처리를 실시한다. 이 전처리는 레지스트 도포 이전에 행하는 세정공정으로, 웨이퍼 상에 형성된 산화막 등의 오염물질 제거 및 표면에 잔류된 세정액 등을 건조시키는 과정이다. 이 때, 이 후에 도포될 레지스트와 웨이퍼 간의 접착력을 향상시키기 위해서 레지스트 도포 이전에 SiO2표면에 유기실란의 일종인 헥사메틸디실라잔 (HMDS)을 바르고 베이크 공정을 실시하기도 한다.
그리고 웨이퍼(100) 상에 레지스트를 도포한다. 이 레지스트 도포는 웨이퍼를 진공에서 고속회전시키면서 하는 스핀코트가 가장 일반적으로 사용된다.
이 후, 레지스트 도포가 완료되면, 액체 감광제에 들어있던 유기용제를 휘발시키는 과정인 소프트 베이크를 진행한다. 이 과정은 비교적 저온에서 진행시키기 때문에 소프트 베이크(soft bake)라 칭하며, 베이크 시간이나 온도의 팩터가 화학변화를 촉진시키어 레지스트 감도에 영향을 준다.
다음은 노광공정으로, 도 2a 와 같이, 레지스트(102)를 도포한 웨이퍼(100) 위에 포토마스크(photo mask)(104)를 올려놓고, 자외선 등의 빛을 조사해서 포토마스크의 마스크패턴과 동일한 패턴을 인화하는 공정이다. 이 때, 마스크패턴과의 위치맞춤은 웨이퍼 위에 이미 그 전의 마스크 맞춤 공정에서 인화되어 위치맞춤용 패턴을 사용해서 자동으로 한다.
그리고 노광공정이 완료된 레지스트(102)는 베이크 과정을 거쳐서 건조된다.
도 2b 와 같이, 웨이퍼(100)에서 식각되어야 할 부분과 대응된 부분에 존재하는 레지스트(102)를 제거하는 현상과정을 진행시킨다. 이 현상과정을 통해 레지스트에 용제가 흡수되어 부푼(swelling) 부위는 린스 및 건조과정을 거쳐서 린스액에 의해 용해되어 씻겨져 스핀건조됨으로써 레지스트 패턴(102-1)이 형성된다. 상술한 현상 또는 린스 과정은 현상액 또는 세정액을 뿌리거나 담그는(dipping)방법을 이용한 것으로, 웨이퍼의 스핀을 500 에서 1,000 rpm 정도로 하는 경우에 가장 좋은 분해능을 얻을 수 있다.
도 2c와 같이, 레지스트 패턴(102-1)에 하드베이크(hard bake) 공정을 진행시키는 데, 오븐에서 굽는 시간은 소프트베이크 보다 더 길고 고온에서 진행된다.
이 하드 베이크 과정은 전(前) 공정인 현상하는 동안 약간의 용제는 용해되지 않고 남아있는 레지스트에 흡수된다. 이 현상은 레지스트의 가장자리와 윗부분 모두에서 일어난다. 따라서 소프트 베이크와 마찬가지로 레지스트로 부터 용제를 제거하는 것이 필요하게 된다.
그러나, 종래의 방법에서는 종횡비가 큰 레지스트 패턴 형성 시에는 레지스트 패턴이 휘어지는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하고자, 본 발명의 목적은 레지스트 패턴의 휨을 방지한 레지스트 패턴 형성방법을 제공하려는 것이다.
본 발명의 레지스트 패턴 형성방법에서는 웨이퍼 상에 레지스트를 도포하여 노광 및 현상함으로써 일정 두께를 갖는 레지스트 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 레지스트를 1차로 현상하여 제 1 종횡비를 갖는 중간의 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 제 1레지스트 패턴을 2차로 현상하여 제 2 종횡비를 갖는 최종의 레스트패턴을 형성하는 단계를 구비한 것이 특징이다.
도 1은 종래기술에 따른 레지스트 패턴 형성 과정을 보인 플롯차트이고,
도 2a 내지 도 2e 는 종래기술에 따른 레지스트 패턴 형성을 보인 제작단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 레지스트 패턴 형성 과정을 보인 플롯차트이고,
도 4a 내지 도 4e 는 본 발명에 따른 레지스트 패턴 형성을 보인 제작단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100, 200. 웨이퍼 102, 202. 레지스트
102-1, 202-1, 202-2. 레지스트 패턴
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하겠다.
도 3은 본 발명에 따른 레지스트 패턴 형성 과정을 보인 플롯차트이고, 도 4a 내지 도 4e 는 본 발명에 따른 레지스트 패턴 형성을 보인 제작단면도이다.
본 발명의 레지스트 패턴의 형성 과정은 도 3과 같이, 먼저, 레지스트 패턴이 형성될 웨이퍼에 공정이 진행되기 이전에 전처리를 실시한다. 이 전처리는 레지스트 도포 이전에 행하는 공정으로, 웨이퍼 상에 형성된 산화막 등의 오염물질 제거하고 이 전의 세정 등의 공정을 통해 표면에 잔류된 세정액 등을 건조시키는 과정이다. 이 때, 이 후에 도포될 레지스트와 웨이퍼 간의 접착력을 향상시키기 위해 베이크 공정을 실시하기도 한다.
그리고 웨이퍼 상에 레지스트를 도포한다. 이 레지스트 도포에는 스핀코트, 스프레이코트, 딥코트 등의 여러방법이 있지만, 이 중에서 웨이퍼를 진공에서 고속회전시키면서 레지스트를 도포하는 스핀코트가 가장 안정성, 균일성 면에서 가장 우수하다. 레지스트 도포과정은 웨이퍼를 균일한 속도로 고속회전시킴으로써 도포될 레지스트의 두께를 균일하게 조절하도록 한다. 이 때, 레지스트 도포 이전에 웨이퍼 SiO2표면과 레지스트 사이에 유기실란의 일종인 헥사메틸디실라잔 (HMDS)을 바르면 레지스트가 웨이퍼 표면에 보다 잘 밀착되는 효과를 거둘 수 있게 된다.
레지스트 도포가 완료되면, 레지스트에 함유된 유기용제를 휘발시키는 소프트 베이크 과정을 진행한다. 이 소프트 베이크는 레지스트에 함유된 유기용제를 알맞게 휘발시키어 이 후에 진행될 노광 및 현상 시에 정확한 상이 전사되도록 하는 공정으로 일반적으로 오븐 등을 사용하여 열처리한다. 이 과정은 비교적 저온에서 진행시키기 때문에 소프트 베이크라 칭하며, 베이크 시간이나 온도의 팩터가 화학변화를 촉진시키어 레지스트 감도에 영향을 주는 것에 주의한다.
다음은 노광공정으로, 레지스트(202)가 도포된 웨이퍼(200) 위에 포토마스크(204)를 올려놓고, 이 포토마스크(204)에 형성된 마스크패턴과의 위치맞춤을 진행시킨다. 이 후, 도 4a 와 같이, 포토마스크(204)을 통해 자외선 등의 빛을 조사함으로써 레지스트(202) 표면에 마스크패턴과 동일한 패턴이 인화된다.
노광공정이 완료된 레지스트는 베이크 과정을 거쳐서 웨이퍼에서 식각되어야 할 부위 즉, 상술한 자외선 등의 빛이 조사된 부위 또는 그 반대부위에 존재하는 레지스트를 용해시키어 상을 현상해 내는 1차 현상 과정이 진행된다. 이 때, 사용되는 현상액은 소디움 하이드로 옥사이드(sodium hydroxide) 등이 사용된다. 이 1차 현상과정은 5 내지 10초 정도로 짧게 현상함으로써 실제 현상을 원하는 정도의 1/2 내지 2/3 정도만이 현상되도록 한다. 1차 현상과정을 통해 레지스트에 용제가 흡수되어 부푼(swelling) 부위는 1차 린스 및 1차 건조과정을 거쳐서 린스액에 의해 용해되어 씻겨져 스핀건조된다. 따라서, 도 4b 와 같이, 상술한 1차 현상 및 린스 및 건조과정을 통해 제 1 레지스트 패턴(202-1)이 형성된다. 이 후, 제 1레지스트 패턴(202-1)이 형성된 레지스트에는 도 4c 와 같이, 베이크과정을 거치는 데, 이 때, 베이크 온도와 시간은 레지스트의 노광부와 비노광부의 콘트라스트 및 레지스트의 경화 등을 고려하여서 레지스트의 특성에 맞는 온도와 시간을 선택하는 것이 중요하다.
도 4d 와 같이, 웨이퍼에서 식각되어야 할 부분 즉, 상술한 자외선 등의 빛이 조사된 부위 또는 그 반대부위에 존재하는 레지스트가 완전히 제거되도록 2차 현상 및 린스 및 건조과정이 진행된다. 이 2차 현상과정을 통해 제 1레지스트 패턴(202-1) 사이에 잔류된 레지스트(202)에 용제가 흡수되어 부풀게 되고, 이 부푼 부위는 2차 린스 과정에서 린스액에 의해 용해되며, 2차 건조과정에서 스핀건조되어 최종의 원하는 제 2레지스트 패턴(202-1)이 완성된다.
도 4e 와 같이, 제 2레지스트 패턴(202-2)에 하드베이크 과정을 진행시키는 데, 이 공정은 오븐에서 굽는 시간이 소프트베이크에 비해 훨씬 더 길고 비교적 고온인 150 ℃ 가량된다. 하드베이크 동안의 오븐 분위기는 스컴형성이 문제되지 않으므로 질소나 공기 모두 가능하다. 이 과정은 레지스트에 함유된 용제를 제거하고 레지스트 내 폴리머(polymer)의 크로스 링킹(cross linking)이 많이 생기도록 하여 접착성 및 내성을 크게하기 위한 열처리 공정이다.
본 발명은
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 레지스트 패턴을 2차에 걸쳐서 패터닝함으로써 레지스트 패턴의 휨을 방지할 수 있다.
따라서, 레지스트의 식각선택비 등을 증가시킬 수 있으므로 종횡비가 큰 레지스트 패턴에 적용이 가능하다.
Claims (1)
- 웨이퍼 상에 레지스트를 도포하여 노광 및 현상함으로써 일정비율의 종횡비를 갖는 레지스트 패턴을 형성하는 방법에 있어서,상기 레지스트를 5 내지 10초 시간동안 1차로 현상하여 제 2종횡비의 1/2 내지 2/3 인 제 1 종횡비를 갖는 중간의 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,상기 제 1레지스트 패턴을 2차로 현상하여 제 2 종횡비를 갖는 최종의 레지스트패턴을 형성하는 공정을 구비한 레지스트 패턴 형성방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970078762A KR100269616B1 (ko) | 1997-12-30 | 1997-12-30 | 레지스트패턴형성방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970078762A KR100269616B1 (ko) | 1997-12-30 | 1997-12-30 | 레지스트패턴형성방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990058619A KR19990058619A (ko) | 1999-07-15 |
| KR100269616B1 true KR100269616B1 (ko) | 2000-12-01 |
Family
ID=19529910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970078762A KR100269616B1 (ko) | 1997-12-30 | 1997-12-30 | 레지스트패턴형성방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100269616B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10438810B2 (en) | 2015-11-03 | 2019-10-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming photoresist pattern and method of fabricating semiconductor device using the same |
-
1997
- 1997-12-30 KR KR1019970078762A patent/KR100269616B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10438810B2 (en) | 2015-11-03 | 2019-10-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming photoresist pattern and method of fabricating semiconductor device using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990058619A (ko) | 1999-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3340493B2 (ja) | パターン形成方法、位相シフト法用ホトマスクの形成方法 | |
| KR100271761B1 (ko) | 반도체장치 제조용 현상장치 및 그의 제어방법 | |
| US6635409B1 (en) | Method of strengthening photoresist to prevent pattern collapse | |
| KR100269616B1 (ko) | 레지스트패턴형성방법 | |
| JP2000100690A (ja) | 気相前処理を用いる光リソグラフィー装置 | |
| US20070092843A1 (en) | Method to prevent anti-assist feature and side lobe from printing out | |
| KR19990003857A (ko) | 감광막 형성 방법 | |
| JPS5868930A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US3951659A (en) | Method for resist coating of a glass substrate | |
| JPH08220771A (ja) | パターン形成方法 | |
| JP2506637B2 (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JPH11204414A (ja) | パターン形成法 | |
| JP4267298B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| CN117761978A (zh) | 一种高分辨率的光学镀膜图形化加工工艺 | |
| KR100380274B1 (ko) | 디유브이 공정을 이용한 실리콘 산화막 식각방법 | |
| JPH0385544A (ja) | レジストパターン形成方法 | |
| JPS61241745A (ja) | ネガ型フオトレジスト組成物及びレジストパタ−ン形成方法 | |
| KR0172549B1 (ko) | 반도체소자의 포토레지스트 패턴 형성방법 | |
| JP2001185473A (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JPH03101218A (ja) | レジストパターン形成方法 | |
| KR20020012412A (ko) | 감광막 패턴 형성 방법 | |
| KR20010027577A (ko) | 반도체 현상장비의 린스액가열장치 | |
| KR20070051008A (ko) | 포토레지스트 패턴 형성 방법 | |
| JPS58145126A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0831713A (ja) | 感光性組成物塗布方法及びパターン形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 19971230 |
|
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 19971230 Comment text: Request for Examination of Application |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20000229 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20000710 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20000721 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20000722 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20030620 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20040618 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20050621 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20060619 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20070622 Start annual number: 8 End annual number: 8 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20080619 Start annual number: 9 End annual number: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090624 Year of fee payment: 10 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20090624 Start annual number: 10 End annual number: 10 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| PC1903 | Unpaid annual fee |