KR100848781B1 - Exposing method of dense patten - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노광방법에 관한 것으로서, 상세하게는 밀집한 패턴을 구현함에 있어서 최소 선 폭을 구현할 수 있는 조명 조건을 가지고 노광 방법을 변경함으로써 최소 피치도 구현할 수 있어서 해상력을 극대화시킨 밀집한 패턴의 노광방법에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure method, and in detail, to a dense pattern exposure method that maximizes the resolution by implementing a minimum pitch by changing the exposure method with an illumination condition capable of realizing a minimum line width. It is about.
포토리소그래피 공정에서의 성능을 측정할 수 있는 가장 중요한 요소중의 하나가 해상력(recolution)이다. 해상력은 웨이퍼 표면상에 근접한 두 특징들을 구별할 수 있는 능력을 말한다. 따라서 해상력이 작을수록 미세한 패턴의 형성이 가능하다. One of the most important factors that can measure performance in photolithography processes is recolution. Resolution is the ability to distinguish between two features that are close to the wafer surface. Therefore, the smaller the resolution, the finer the pattern can be formed.
도 1은 웨이퍼상의 패턴의 최소선폭과 피치에 대한 정의를 나타낸 도면인데, 이를 참조하면서 상기 해상력의 2가지 한계에 대하여 설명한다. 하나는 보편적으로 알고 있는 구현 되는 패턴의 사이즈, 즉 최소선폭(A)을 의미하며, 다른 하나는 구현 되는 패턴사이의 반복되는 사이즈, 즉 피치(pitch)(B)를 의미한다.FIG. 1 is a diagram showing definitions of minimum line width and pitch of a pattern on a wafer. Referring to this, two limitations of the resolution are described. One means the size of the pattern that is commonly known, that is, the minimum line width (A), and the other means the repeated size between the implemented pattern, that is, the pitch (B).
반도체 소자가 점차 고집적화되어감에 따라 패턴의 최소선폭 뿐 아니라 피치도 점점 작아지고 있으며, 이를 구현하기 위한 다양한 방법이 제안되고 있다.As semiconductor devices are increasingly integrated, not only the minimum line width of the pattern but also the pitch is gradually decreasing, and various methods for realizing the same have been proposed.
웨이퍼상에 구현되는 패턴의 최소 선 폭을 구현하는 방법과 최소 피치를 구현하는 방법에는 조명 조건의 차이가 있다. 둘 중에 하나를 좋게 하면 다른 쪽의 해상력은 떨어 지게 된다. 현재의 공정 조건은 두 가지의 절충안을 사용하게 된다.There is a difference in lighting conditions between the minimum line width and the minimum pitch of the pattern formed on the wafer. If you improve one of the two, the resolution of the other side will fall. Current process conditions use two compromises.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 최소 선 폭을 만족하는 조명 조건을 가지고 노광 방법을 변경함으로써 최소 피치에 대해서도 조명 조건의 변경 없이 가능하게 하여 해상력을 극대화할 수 있는 패턴형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above-described problems, and by changing the exposure method with an illumination condition that satisfies the minimum line width, it is possible to maximize the resolution by enabling the minimum pitch without changing the illumination condition. The purpose is to provide.
본 발명에 의한 최소선폭과 피치를 가지는 밀집한 패턴을 형성함에 있어서, 웨이퍼를 준비하는 단계; 상기 웨이퍼 위에 포토레지스트를 도포하는 포토레지스트 도포 단계, 구현하고자 하는 패턴의 일측면에서 홀수번째의 패턴을 구현한 제1 마스크를 이용하여 상기 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 노광하는 제1 노광단계; 및 구현하고자 하는 패턴의 일측면에서 짝수번째의 패턴을 구현한 제2 마스크를 이용하여 상기 제1 노광단계를 거친 웨이퍼를 노광하는 제2 노광단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In forming a dense pattern having a minimum line width and a pitch according to the present invention, preparing a wafer; A photoresist coating step of coating a photoresist on the wafer, a first exposure step of exposing the photoresist-coated wafer using a first mask that implements an odd number pattern on one side of a pattern to be implemented; And a second exposure step of exposing the wafer having passed through the first exposure step by using a second mask that implements an even-numbered pattern on one side of the pattern to be implemented.
본 발명에 의한 동일한 패턴이 반복되는 최소선폭과 피치를 가지는 밀집 패턴을 형성하는 방법은 웨이퍼를 준비하는 단계; 상기 웨이퍼 위에 포토레지스트를 도포하는 포토레지스트 도포단계; 구현하고자 하는 패턴의 일측면에서 홀수번째 또는 짝수번째의 패턴만이 구현된 마스크를 이용하여 상기 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 노광하는 제1 노광단계; 및 상기 마스크를 반피치만큼 이동하여 상기 마스크를 이용하여 노광하는 제2 노광단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for forming a dense pattern having a minimum line width and a pitch in which the same pattern is repeated according to the present invention comprises the steps of preparing a wafer; A photoresist coating step of applying a photoresist on the wafer; A first exposure step of exposing the photoresist-coated wafer using a mask on which only odd or even patterns are implemented on one side of a pattern to be implemented; And a second exposure step of exposing the mask using the mask by moving the mask by half a pitch.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1노광단계 및 제2노광단계에서의 노광은 최소선폭을 노광할 수 있는 최적조건에서 실시한다.According to another preferred feature of the present invention, the exposure in the first exposure step and the second exposure step is carried out under an optimum condition capable of exposing the minimum line width.
본 발명에 의하여, 최소선폭을 구현할 수 있는 노광조건하에서 최소 피치의 구현도 가능하므로, 밀집패턴을 보다 효과적으로 구현할 수 있다.According to the present invention, it is possible to implement the minimum pitch under the exposure conditions that can implement the minimum line width, it is possible to implement the dense pattern more effectively.
이하 예시도면에 의거하여 본 발명의 일실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명한다. 다만, 아래의 실시예는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 충분히 이해할 수 있도록 제공되는 것이지, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and operation of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following examples are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present invention, but the scope of the present invention is not limited by the embodiments described below.
도 2는 본 발명의 일실시예로서 밀집 패턴을 구현하는 방법을 도시한 개략도이다. 도 2(a)는 웨이퍼상에 구현하고자하는 패턴의 형태이고, 도 2(b) 내지 도 2(c)는 이를 구현하기 위한 마스크의 패턴이다. 도 2(a)에서 보는 바와 같이, 웨이퍼 상에 6개의 동일한 패턴이 동일한 간격으로 이격되어 있는 패턴을 구현하기 위하여 본 발명에서는 도 2(b)와 도 2(c)의 2개의 마스크를 이용하여 2번의 노광을 진행하게 된다.2 is a schematic diagram illustrating a method of implementing a dense pattern as an embodiment of the present invention. 2 (a) is a form of a pattern to be implemented on the wafer, Figure 2 (b) to 2 (c) is a pattern of a mask for implementing this. As shown in FIG. 2 (a), in order to implement a pattern in which six identical patterns are spaced at equal intervals on the wafer, the present invention uses two masks of FIGS. 2 (b) and 2 (c). Two exposures are performed.
즉, 도 2(b)의 마스크를 이용하여 먼저 노광하고, 다음으로 도 2(c)의 마스크를 이용하여 노광하여서 도 2(a)의 패턴을 웨이퍼상에 구현하는 것이다. 여기서 노광시 최소선폭을 노광할 수 있는 조건하에서 노광을 진행한다. 이렇게 함으로서, 최적의 최소선폭을 구현할 수 있으며, 아울러 도 2(a)에서의 피치가 웨이퍼상에 구현될 수 있는 최소피치라고 하여도 도 2(b)와 도 2(c)에서의 마스크를 이용하여 노광하므로 우리가 구현하고자 하는 패턴인 도 2(a)의 패턴을 아주 선명하게 구현할 수 있다.That is, the pattern of FIG. 2 (a) is realized on the wafer by first exposing using the mask of FIG. 2 (b) and then exposing using the mask of FIG. 2 (c). Here, exposure is performed on the conditions which can expose the minimum line width at the time of exposure. By doing so, an optimum minimum line width can be realized, and the mask in Figs. 2 (b) and 2 (c) is used even if the pitch in Fig. 2 (a) is the minimum pitch that can be realized on the wafer. Since it is exposed to light, the pattern of FIG.
이하 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제1 실시예로서 도 2(a)의 패턴을 구현하는 과정을 보여주는 도면이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. 3A to 3D illustrate a process of implementing the pattern of FIG. 2A as a first embodiment of the present invention.
본 발명에 의한 노광방법은 웨이퍼준비단계, 포토레지스트 도포단계, 제1노광단계, 제2노광단계를 포함한다.An exposure method according to the present invention includes a wafer preparation step, a photoresist coating step, a first exposure step, and a second exposure step.
웨이퍼준비단계는 패턴을 형성하고자 하는 웨이퍼를 준비하는 단계이다. 상기 웨이퍼(10)는 하부에 다수의 레이어를 포함하고 있을 수도 있다.The wafer preparation step is a step of preparing a wafer to form a pattern. The
도 3a를 참조하면, 포토레지스트 도포 단계에서는 웨이퍼(10)의 상부에 포토레지스트(12)를 도포하는 단계이다. 포토레지스트의 도포는 공지된 방법에 의해 실시하면 된다.Referring to FIG. 3A, in the photoresist coating step, the
도 3b를 참조하면, 제1노광단계에서는 구현하고자 하는 패턴의 일측면에서 홀수번째의 패턴을 구현한 제1 마스크(14)를 이용하여 상기 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 1차로 노광하는 단계이다. 여기서 제1마스크(14)는 구현하고자 하는 패턴의 일측면(예를들어 도 2(a)의 왼쪽)으로부터 홀수번째의 패턴(1,3,5)만으로 구성된 마스크로서, 도 2(b)가 제1마스크의 일실시예이다.Referring to FIG. 3B, in the first exposure step, the photoresist-coated wafer is first exposed using the first mask 14 implementing the odd numbered pattern on one side of the pattern to be implemented. Here, the first mask 14 is a mask composed of only the odd numbered patterns (1, 3, 5) from one side (for example, the left side of FIG. 2 (a)) of the pattern to be implemented. One embodiment of the first mask.
도 3c를 참조하면, 제2노광단계에서는 구현하고자 하는 패턴의 일측면에서 짝수번째의 패턴을 구현한 제2 마스크(16)를 이용하여 상기 제1 노광단계를 거친 웨이퍼를 2차로 노광하는 단계이다. 여기서 제2마스크는 구현하고자 하는 패턴의 일측면(예를들어 도 2(a)의 왼쪽)으로부터 짝수번째의 패턴(2,4,6)만으로 구성된 마스크로서, 도 2(c)가 제2마스크의 일실시예이다.Referring to FIG. 3C, in the second exposure step, the wafer that has passed through the first exposure step is secondarily exposed by using the
한편, 제1노광단계와 제2노광단계에서의 노광은 최소선폭을 구현할 수 있는 최적의 조명조건에서 실시하는 것이 바람직하다.On the other hand, the exposure in the first exposure step and the second exposure step is preferably carried out under the optimal lighting conditions that can achieve the minimum line width.
도 4는 본 발명의 제2 실시예로서, 도 2(a)의 패턴을 구현하는 과정을 보여주는 도면이다. 도 2(a)와 같이 동일한 패턴이 반복되는 경우에는 하나의 마스크만을 이용하여서 원하는 패턴을 구현할 수 있다.4 is a diagram illustrating a process of implementing the pattern of FIG. 2 (a) as a second embodiment of the present invention. When the same pattern is repeated as shown in FIG. 2A, a desired pattern may be implemented using only one mask.
상기된 제1실시예와 마찬가지로 먼저 웨이퍼를 준비하고, 상기 웨이퍼의 상부에 포토레지스트를 도포한다.As in the first embodiment described above, a wafer is first prepared, and a photoresist is applied on the wafer.
제1노광단계에서는 구현하고자 하는 패턴의 일측면에서 홀수번째 또는 짝수번째의 패턴을 구현한 마스크(30)를 이용하여 상기 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 1차로 노광하는 단계이다. 여기서 마스크(30)는 구현하고자 하는 패턴의 일측면(예를들어 도 2(a)의 왼쪽)으로부터 홀수번째의 패턴(1,3,5)(또는 짝수번째의 패턴(2,4,6))만으로 구성된 마스크로서, 도 2(b) 또는 도 2(c)가 마스크의 일실시예이다.In the first exposure step, the photoresist-coated wafer is first exposed using a
제2 노광단계에서는 상기 마스크(30)를 반피치만큼만 이동시킨 후에 2차로 노광한다. 도 4를 참조하면, 제1 노광단계에서 노광을 진행한 후에, X 방향으로 반피치만큼만 이동시킨 후에 제2 노광단계를 진행하게 된다. 제1노광단계와 제2노광 단계에서의 노광은 최소선폭을 구현할 수 있는 최적의 조명조건에서 실시하는 것이 바람직하다.In the second exposure step, the
도 1은 최소선폭과 피치에 대한 정의를 나타낸 도면,1 is a view showing the definition of the minimum line width and pitch,
도 2는 본 발명의 일실시예로서 밀집 패턴을 구현하는 방법을 도시한 개략도,2 is a schematic diagram showing a method of implementing a dense pattern as an embodiment of the present invention;
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제1 실시예로서 도 2(a)의 패턴을 구현하는 과정을 보여주는 도면,3A to 3D illustrate a process of implementing the pattern of FIG. 2 (a) as a first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제2 실시예로서, 도 2(a)의 패턴을 구현하는 과정을 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of implementing the pattern of FIG. 2 (a) as a second embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 주요부호의 설명><Description of the major symbols for the main parts of the drawings>
10: 웨이퍼 12:포토레지스트10: wafer 12: photoresist
14,16,30: 마스크14,16,30: mask
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KR1020070081568A KR100848781B1 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | Exposing method of dense patten |
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