KR100422822B1 - 건식식각을이용한마스크의제조방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 분야

반도체 소자 제조.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

마스크 제작시 사용되는 레지스트의 식각선택비가 매우 작아 건식식각을 적용할 수 없었던 문제를 해결하기 위함.

3. 발명의 해결방법의 요지

크롬층과 레지스트 사이에 크롬층과의 식각선택비가 높은 전도성 산화막을 형성함으로써 건식식각에 의해 우수한 프로파일을 갖는 크롬층 패턴을 형성함.

4. 발명의 중요한 용도

반도체 소자의 제조에 이용됨.

Description

건식식각을 이용한 마스크의 제조방법

본 발명은 마스크의 제조방법에 관한 것으로, 특히 건식식각을 이용하여 마스크 패턴을 제조하는 방법에 관한 것이다.

반도체 제조시 웨이퍼상에 패턴을 형성하는데 사용되는 마스크를 제조함에 있어서 종래에는 습식식각을 이용하여 크롬층을 식각하였으나, 마스크상의 크롬층패턴이 점점 작아짐에 따라 건식식각의 필요성이 점차 대두되고 있다.

마스크에 패턴을 형성하는 방법으로는 현재 두가지가 있다. 그 중 하나의 방법은 전자빔을 이용하는 방법이고, 다른 하나는 레이저빔을 사용하는 것이다. 고품질의 성능이 요구되는 마스크의 제작에는 현재 전자빔을 이용하여 패턴을 형성하고 있는데, 기존의 전자빔용 레지스트는 습식식각에 적합하도록 제조되었으며, 아직 건식식각에 적당한 레지스트는 개발되지 않고 있다. 따라서 기존의 습식식각용 레지스트를 건식식각 공정에 적용할 경우, 식각하고자 하는 기층과의 식각선택비 (Etch selectivity)가 매우 나빠지고 레지스트의 식각 프로파일 또한 나빠지게 된다.

종래의 전자빔용 레지스트를 이용한 건식식각에 의해 크롬 패턴을 형성하는 방법을 도 1A 내지 도 1C에 나타내었다.

즉, 도 1A에 도시된 바와 같이 석영기판(1)상에 크롬층(2)을 형성하고, 크롬층(2) 상에 레지스트를 도포한 후, 이를 건식식각에 의해 선택적으로 식각하여 소정의 레지스트 패턴(3)을 형성한다. 이때, 상기한 바와 같이 레지스트가 전자빔용 레지스트이기 때문에 건식식각에 의해 패턴을 형성하게 되면 도시된 바와 같이 레지스트 프로파일이 나빠지게 된다.

이어서, 도 1B 및 도 1C에 도시된 바와 같이 레지스트 패턴(3)을 마스크로 하여 크롬층(2)을 식각하고 레지스트 패턴(3)을 제거함으로써 크롬층 패턴(2a)을 형성한다.

이때, 전자빔용 레지스트를 건식식각에 의해 식각하였을 경우, 식각선택비가 나쁘고 패턴의 식각 프로파일이 나쁘기 때문에 습식식각을 이용할 경우에는 크롬층과 레지스트와의 접착력 만이 중요한 문제가 되지만, 크롬층을 건식식각할 경우에는 도 1B에 도시된 바와 같은 형상이 얻어지게 된다. 마스크는 레지스트를 제거한도 1C에 도시된 바와 같은 상태로 사용되어지므로 고품질의 마스크를 건식식각에 의해 제작하는 것을 매우 어렵다.

본 발명은 전도성 산화막을 이용한 건식식각에 의해 고품질의 마스크를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판 상에 크롬층을 형성하는 단계; 상기 크롬층 상에 후속 건식 식각 공정에서 상기 크롬층과 식각선택비를 갖는 전도성 산화막을 형성하는 단계; 상기 전도성 산화막 상에 소정의 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 도전성 산화막을 식각하여 전도성 산화막 패턴을 형성하는 단계; 상기 전도성 산화막 패턴을 식각마스크로 하여 상기 크롬층을 건식식각하여 크롬층 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 전도성 산화막 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 건식식각을 이용한 마스크 제조방법을 제공한다.

도 1A도 내지 도 1C도는 종래의 마스크 제조방법을 도시한 공정순서도.

도 2A 내지 도 2D는 본 발명에 의한 마스크 제조방법을 도시한 공정순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 석영기판 2 : 크롬층

3 : 레지스트패턴 2B : 크롬층 패턴

4 : 전도성 산화막 패턴

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

건식식각시 중요한 요인은 피식각층, 즉 식각하고자 하는 층과 바로 윗 층의 식각선택비의 정도이다. 식각선택비가 매우 좋으면 윗 층의 패턴 프로파일이 나쁘더라도 피식각층의 식각이 정확하게 이루어지게 된다. 본 발명은 이러한 점에 기초하여 건식식각시 크롬층과의 식각선택비가 우수한 전도성 산화막, 예컨대 인듐산화막 등을 크롬층과 레지스트 사이에 형성하여 일차로 산화막을 식각하여 전도성 산화막 패턴을 형성한 후, 이 전도성 산화막 패턴을 이용하여 크롬층을 식각한 다음 전도성 산화막 패턴을 제거하는 공정에 의해 마스크를 제조한다.

도 2A 내지 도 2D에 본 발명에 의한 마스크 제조방법을 공정순서에 따라 도시하였는 바, 이를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 제조 공정을 살펴본다.

먼저, 도 2A에 도시된 바와 같이 석영 기판(1)상에 광차단층으로서, 크롬층 (2)을 형성하고, 크롬층(2) 상에 후속 건식 식각 공정에서 크롬층(2)에 비해 식각선택비가 우수한 막으로서, 전도성 산화막(4A)을 형성한다.

이어서, 전도성 산화막(4A) 상에 레지스트를 도포한 후, 이를 건식식각에 의해 선택적으로 식각하여 소정의 레지스트 패턴(3)을 형성한다.

이어서, 도 2B에 도시된 바와 같이 상기 레지스트 패턴(3)을 마스크로 하여 전도성 산화막(4A)을 식각하여 전도성 산화막 패턴(4)을 형성한다.

이어서, 도 2C에 도시된 바와 같이 전도성 산화막 패턴(4)을 마스크로 하여 크롬층(2)을 건식식각한다. 이때, 전도성 산화막 패턴(4)과 크롬층(2) 간의 높은 식각선택비로 인해 도 2D에 도시된 바와 같이 단면이 수직에 가까운 크롬층 패턴 (2B)을 얻을 수 있게 된다.

전도성 산화막 패턴(4)은 마스크 사용시 필요가 없으므로 레지스트와 함께 제거해냄으로써 고품질의 마스크 제조공정을 완료한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전도성 산화막을 이용한 건식식각에 의해 고집적 반도체소자 제조에 요구되는 고품질의 미세 패턴 마스크를 제작할 수 있다.

Claims (2)

1. 기판 상에 크롬층을 형성하는 단계;

   상기 크롬층 상에 후속 건식 식각 공정에서 상기 크롬층과 식각선택비를 갖는 전도성 산화막을 형성하는 단계;

   상기 전도성 산화막 상에 소정의 레지시트 패턴을 형성하는 단계;

   상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 전도성 산화막을 식각하여 전도성 산화막 패턴을 형성하는 단계;

   상기 전도성 산화막 패턴을 식각마스크로 하여 상기 크롬층을 건식식각하여 크롬층 패턴을 형성하는 단계; 및

   상기 전도성 산화막 패턴을 제거하는 단계

   를 포함하는 건식식각을 이용한 마스크 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전도성산화막은 인듐산화막을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식식각을 이용한 마스크 제조방법.