KR100739258B1 - 반도체소자의 패턴 및 그 형성방법 - Google Patents

Abstract

실리콘기판의 반사제어를 효과적으로 하면서 패턴 무너짐 현상을 방지하기에 알맞은 반도체소자의 패턴 및 그 형성방법을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 반도체소자의 패턴은 기판상에 표면이 요철을 갖고 형성된 바텀반사방지막, 상기 표면이 요철을 갖는 바텀반사방지막상에 일정 간격 격리된 패턴층들을 포함하여 구성되고, 상기와 같은 구성을 갖는 반도체소자의 패턴 형성방법은 기판상에 표면이 요철을 갖는 바텀 반사방지막을 형성하는 공정, 상기 표면이 요철을 갖는 바텀 반사방지막상에 일정 간격 격리된 패턴층들을 형성하는 공정을 포함한다.

바텀 반사방지막, 요철

Description

반도체소자의 패턴 및 그 형성방법{PATTERN IN SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR FORMING THE SAME}

도 1a 내지 도 1c는 종래에 따른 반도체소자의 패턴 형성방법을 나타낸 공정단면도

도 2는 종래 반도체소자의 패턴의 문제점을 나타낸 구조단면도

도 3은 종래 기술에 의해 형성된 반사방지막의 반사제어를 나타낸 구조도

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 반도체소자의 패턴 형성방법을 나타낸 공정단면도

도 5는 본 발명에 의해 형성된 반사방지막의 반사제어를 나타낸 구조도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

41 : 실리콘기판 42 : 바텀 반사방지막

43 : 감광막 43a : 감광막 패턴

본 발명은 반도체소자에 대한 것으로, 특히 반도체소자의 패턴 및 그 형성방법에 관한 것이다.

첨부 도면을 참조하여 종래 반도체소자의 패턴 및 그 형성방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1a 내지 도 1c는 종래에 따른 반도체소자의 패턴 형성방법을 나타낸 공정단면도이고, 도 2는 종래 반도체소자의 패턴의 문제점을 나타낸 구조단면도이다.

그리고 도 3은 종래 기술에 의해 형성된 반사방지막의 반사제어를 나타낸 구조도이다.

종래 반도체소자의 패턴은 도 1c에 도시한 바와 같이 실리콘기판(1)상에 바텀 반사방지막(BARC : Bottom Anti Reflective Coating)(2)이 형성되어 있고, 바텀 반사방지막(2) 상에 일정 간격 격리된 감광막 패턴(3a)들이 형성되어 있다.

그리고 상기 구성을 갖는 반도체소자의 패턴 형성방법은 도 1a에서와 같이 실리콘기판(1)상에 바텀 반사방지막(BARC : Bottom Anti Reflective Coating)(2)을 도포한다.

그리고 도 1b에 도시한 바와 같이 바텀 반사방지막(2)을 린즈(resin)+열 산발생제(TAG)+산활성 경화제+계면활성제+용매를 이용하여 열경화 공정을 하고, 바텀 반사방지막(2)의 표면에 감광막(3)을 도포한다.

이때 TAG가 산을 발생하여 경화제를 활성화하여 린즈를 경화시킨다. 이 경우 열 경화후 희석제를 처리하여도 바텀 반사방지막(2)의 표면에는 변화가 없다.

이후에 도 1c에 도시한 바와 같이 노광 및 현상공정으로 감광막(3)을 패터닝해서 일정간격을 갖고 격리된 감광막 패턴(3a)들을 형성한다.

상기와 같은 감광막 패턴(3a)들은 패턴이 미세해짐에 따라서 바텀 반사방지 막(2)과 감광막 패턴(3a)의 접촉 면적의 감소로 도 2에 도시한 바와 같은 패턴 무너짐(pattern collapse) 현상이 발생할 수 있다.

또한 도 3에 도시한 바와 같이 표면이 평탄한 바텀 반사방지막(2)은 실리콘기판(1)에서 반사되는 빛을 통과시켜 실리콘기판(1)에서 반사되는 빛의 양이 크다.

상기와 같은 종래 반도체소자의 패턴 및 그 형성방법은 다음과 같은 문제가 있다.

패턴이 미세해짐에 따라서 감광막 패턴과 바텀 반사방지막간의 접촉면적이 줄어들어서 패턴 무너짐 현상이 발생하기 쉽다.

바텀 반사방지막의 표면이 평탄하여 실리콘기판에서 반사되는 빛의 반사제어가 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, 실리콘기판의 반사제어를 효과적으로 하면서 패턴 무너짐 현상을 방지하기에 알맞은 반도체소자의 패턴 및 그 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 반도체소자의 패턴은 기판상에 표면이 요철을 갖고 형성된 바텀반사방지막, 상기 표면이 요철을 갖는 바텀반사방지막상에 일정 간격 격리된 패턴층들을 포함함을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 반도체소자의 패턴 형성방법은 기판상에 표면이 요철을 갖는 바텀 반사방지막을 형성하는 공정, 상기 표면이 요철을 갖는 바텀 반사방지막상에 일정 간격 격리된 패턴층들을 형성함을 특징으로 한다.

첨부 도면을 참조하여 본 발명 반도체소자의 패턴 및 그 형성방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 반도체소자의 패턴 형성방법을 나타낸 공정단면도이고, 도 5는 본 발명에 의해 형성된 반사방지막의 반사제어를 나타낸 구조도이다.

리소그래피(lithography) 공정에서 패턴이 미세해짐에 따라 실리콘기판이 반사제어와 패턴 무너짐 제어가 중요한데, 본 발명 반도체소자의 패턴은 이를 해결하기 위해서 도 4d에 도시한 바와 같이 실리콘기판(41)상에 표면에 요철을 갖는 바텀 반사방지막(BARC : Bottom Anti Reflective Coating)(42)이 형성되어 있고, 요철을 갖는 바텀 반사방지막(42) 상에 일정 간격 격리된 감광막 패턴(43a)들이 형성되어 있다.

이때 바텀 반사방지막(42)의 표면이 요철을 갖음에 따라서 감광막 패턴(43a)과의 접촉면적이 증가되어서 패턴의 무너짐 현상의 발생을 방지하기가 용이하다.

상기의 구성을 갖는 본 발명 반도체소자의 패턴 형성방법은 먼저 도 4a에 도시한 바와 같이 실리콘기판(41)상에 바텀 반사방지막(BARC : Bottom Anti Reflective Coating)(42)을 도포한다.

그리고 도 4b에 도시한 바와 같이 희석액(thinner)에 녹으며 열경화반응에는 반응하지 않는 저분자 폴리머를 첨가한 열경화 공정을 하여서 희석액에 의해 바텀 반사방지막(42)의 표면이 녹아나서 요철 모양을 이루도록 한다.

다음에 도 4c에 도시한 바와 같이 표면이 요철 모양을 이루는 바텀 반사방지막(42)의 표면에 감광막(43)을 도포한다.

이후에 도 4d에 도시한 바와 같이 노광 및 현상공정으로 감광막(43)을 패터닝해서 일정간격을 갖고 격리된 감광막 패턴(43a)을 형성한다.

상기와 같이 바텀 반사방지막(42)의 표면이 요철을 갖도록 하면 도 5에 도시한 바와 같이 실리콘기판(41)에서 반사되는 빛을 난반사 시켜서 반사 제어를 효과적으로 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명 반도체소자의 패턴 및 그 형성방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 표면에 요철을 갖는 바텀 반사방지막을 형성하고, 그 상부에 감광막 패턴을 형성하므로 바텀 반사방지막과 감광막 패턴의 접촉 면적을 넓혀서 패턴의 무너짐 현상을 방지하기에 효과적이다.

둘째, 바텀 반사방지막의 표면이 요철을 가지므로 실리콘기판에서 반사되는 빛을 난반사 시켜서 반사제어를 효과적으로 할 수 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 희석액에 녹으며 열 경화반응에는 참여하지 않는 저분자 폴리머를 첨가하여 열경화 시키는 공정을 이용하여 기판상에 표면이 요철을 갖는 바텀 반사방지막을 형성하는 공정,

   상기 표면이 요철을 갖는 바텀 반사방지막상에 일정 간격 격리된 패턴층들을 형성함을 특징으로 하는 반도체소자의 패턴 형성방법.
4. 삭제
5. 제 3 항에 있어서, 상기 패턴층의 형성은 상기 바텀 반사방지막상에 감광막을 도포하는 공정,

   상기 감광막을 노광 및 현상하는 공정을 포함함을 특징으로 하는 반도체소자 의 패턴 형성방법.

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