KR19980025846A

KR19980025846A - Method of manufacturing mask using dry etching

Info

Publication number: KR19980025846A
Application number: KR1019960044137A
Authority: KR
Inventors: 허익범
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1996-10-05
Filing date: 1996-10-05
Publication date: 1998-07-15
Also published as: KR100422822B1

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 분야1. Fields to which the invention described in the claims belong

반도체 소자 제조.Semiconductor device manufacturing.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

마스크 제작시 사용되는 레지스트의 식각선택비가 매우 작아 건식식각을 적용할 수 없었던 문제를 해결하기 위함.This is to solve the problem that dry etching could not be applied because the etching selectivity of the resist used when manufacturing the mask was very small.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

크롬층과 레지스트 사이에 크롬층과의 식각선택비가 높은 중간층을 형성함으로써 건식식각에 의해 우수한 프로파일을 갖는 크롬층패턴을 형성함.By forming an intermediate layer having a high etching selectivity with the chromium layer between the chromium layer and the resist, a chromium layer pattern having an excellent profile is formed by dry etching.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

반도체 소자의 제조에 이용됨.Used in the manufacture of semiconductor devices.

Description

Method of manufacturing mask using dry etching

본 발명은 마스크의 제조방법에 관한 것으로, 특히 건식식각을 이용하여 마스크 패턴을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a mask, and more particularly, to a method of manufacturing a mask pattern using dry etching.

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. 그중 한 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 레지스트 프로파일 또한 나빠지게 된다.In the manufacture of a mask used to form a pattern on a wafer during semiconductor manufacturing, the chromium layer is etched by wet etching. However, as the chromium layer pattern on the mask becomes smaller, the need for dry etching is gradually increasing. There are currently two ways to form a pattern on the mask. One method is to use an electron beam, and the other is to use a laser beam. In the manufacture of masks requiring high quality performance, patterns are currently formed using electron beams. Conventional electron beam resists have been prepared for wet etching, and resists suitable for dry etching have not yet been developed. Therefore, when the conventional wet etching resist is applied to the dry etching process, the etch selectivity with the substrate to be etched is very bad and the resist profile is also bad.

종래의 전자빔용 레지스트를 이용한 건식식각에 의해 크롬패턴을 형성하는 방법을 제1도에 나타내었다.1 shows a method of forming a chromium pattern by dry etching using a conventional electron beam resist.

즉, 제1a도와 같이 석영기판(1)상에 크롬층(2)을 형성하고, 이위에 레지스트를 도포한후, 이를 건식식각에 의해 선택적으로 식각하여 소정의 레지스트패턴(3)을 형성한다. 이때, 상기한 바와 같이 레지스트(3)가 전자빔용 레지스트이기 때문에 건식식각에 의해 패턴을 형성하게 되면 도시된 바와 같이 레지스트 프로파일이 나빠지게 된다.That is, as shown in FIG. 1A, a chromium layer 2 is formed on the quartz substrate 1, and a resist is applied thereon, and then selectively etched by dry etching to form a predetermined resist pattern 3. At this time, since the resist 3 is an electron beam resist as described above, when the pattern is formed by dry etching, the resist profile becomes worse as shown.

이어서 제1b도와 같이 상기 레지스트패턴(3)을 마스크로 하여 크롬층(2)을 식각하고 레지스트패턴을 제거함으로써 제1c도와 같이 크롬층패턴(2a)을 형성한다. 이때, 전자빔용 레지스트를 건식식각에 의해 식각하였을 경우, 식각선택비가 나쁘고 패턴의 프로파일이 나쁘기 때문에 습식식각을 이용할 경우에는 크롬층과 레지스트와의 접착력만이 중요한 문제가 되지만, 크롬층을 건식식각할 경우에는 제1b도와 같은 형상이 얻어지게 된다. 마스크는 레지스트를 제거한 제1c도와 같은 상태로 사용되어지므로 고품질의 마스크를 건식식각에 의해 제작하는 것을 매우 어렵다.Subsequently, as shown in FIG. 1B, the chromium layer 2 is etched using the resist pattern 3 as a mask and the chromium layer pattern 2a is formed as shown in FIG. 1C by removing the resist pattern. In this case, when the electron beam resist is etched by dry etching, the etching selectivity is poor and the profile of the pattern is bad. Therefore, when wet etching is used, only the adhesion between the chromium layer and the resist becomes an important problem. In this case, a shape similar to that of FIG. Since the mask is used in the state of FIG. 1C from which the resist is removed, it is very difficult to produce a high quality mask by dry etching.

본 발명은 산화막을 이용한 건식식각에 의해 고품질의 마스크를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method for producing a high quality mask by dry etching using an oxide film.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마스크 제조방법은 기판상에 광차단층을 형성하는 단계와, 상기 광차단층상에 광차단층과의 식각선택비가 높은 중간층을 형성하는 단계, 상기 중간층상에 소정의 레지스트패턴을 형성하는 단계, 상기 레지스트패턴을 마스크로 하여 상기 중간층을 식각하여 중간층패턴을 형성하는 단계, 및 상기 중간층패턴을 마스크로 하여 상기 광차단층을 건식식각하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a mask manufacturing method for forming a light blocking layer on a substrate, forming an intermediate layer having a high etching selectivity with respect to the light blocking layer on the light blocking layer, and forming a resist on the intermediate layer. Forming a pattern, etching the intermediate layer using the resist pattern as a mask to form an intermediate layer pattern, and dry etching the light blocking layer using the intermediate layer pattern as a mask.

제1a도 내지 제1c도는 종래의 마스크 제조방법을 도시한 공정순서도,1a to 1c is a process flowchart showing a conventional mask manufacturing method,

제2a도 내지 제2d도는 본 발명에 의한 마스크 제조방법을 도시한 공정순서도.2A to 2D are process flow charts showing a mask manufacturing method according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1: 석영기판2: 크롬층1: quartz substrate 2: chromium layer

3: 레지스트패턴4: 전도성 산화막3: resist pattern 4: conductive oxide film

2b: 크롬층패턴2b: chrome layer pattern

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

건식식각시 중요한 요인은 피식각층, 즉 식각하고자 하는 층과 바로 윗층의 식각선택비의 정도이다. 식각선택비가 매우 좋으면 윗층의 패턴프로파일이 나쁘더라도 피식각층의 식각이 정확하게 이루어지게 된다. 본 발명은 이러한 점에 기초하여 건식식각시 크롬층과의 식각선택비가 우수한 전도성 산화막, 예컨대 인듐산화막등을 크롬층과 레지스트 사이에 형성하여 일차로 산화막을 식각하여 산화막패턴을 형성한 후, 이 산화막패턴을 이용하여 크롬층을 식각한 다음 산화막패턴을 제거하는 공정에 의해 마스크를 제조한다.An important factor in dry etching is the degree of etching selectivity between the layer to be etched, that is, the layer to be etched and immediately above it. If the etching selectivity is very good, the etching of the layer to be etched is performed correctly even if the pattern profile of the upper layer is bad. According to the present invention, a conductive oxide film having an excellent etching selectivity with a chromium layer in dry etching, such as an indium oxide film, is formed between a chromium layer and a resist, and the oxide film is first etched to form an oxide film pattern. A mask is manufactured by etching a chromium layer using a pattern and then removing an oxide layer pattern.

제2a도 내지 제2d도에 본 발명에 의한 마스크 제조방법을 공정순서에 따라 도시하였다.2A to 2D show a mask manufacturing method according to the present invention according to the process sequence.

먼저, 제2a도와 같이 석영기판(1)상에 광차단층으로서, 크롬층(2)을 형성하고, 이위에 크롬층과의 식각선택비가 우수한 막으로서, 전도성 산화막(4)을 형성한다. 이어서 상기 산화막(4)위에 레지스트를 도포한후, 이를 건식식각에 의해 선택적으로 식각하여 소정의 레지스트패턴(3)을 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, a chromium layer 2 is formed on the quartz substrate 1 as a light blocking layer, and a conductive oxide film 4 is formed thereon as a film having an excellent etching selectivity with the chromium layer. Then, after applying a resist on the oxide film 4, it is selectively etched by dry etching to form a predetermined resist pattern (3).

이어서 제2b도와 같이 상기 레지스트패턴(3)을 마스크로 하여 산화막(4)을 식각하여 산화막패턴(4)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2B, the oxide film 4 is etched using the resist pattern 3 as a mask to form the oxide film pattern 4.

다음에 제2c도와 같이 상기 산화막패턴(4)을 마스크로 하여 크롬층(2)을 건식식각한다. 이때, 산화막과 크롬층간의 높은 식각선택비로 인해 제2d도에 도시된 바와 같이 단면이 수직에 가까운 크롬층패턴(2b)을 얻을 수 있게 된다. 상기 산화막패턴은 마스크 사용시 필요가 없으므로 레지스트와 함께 제거해냄으로써 고품질의 마스크 제조공정을 완료한다.Next, as shown in FIG. 2C, the chromium layer 2 is dry-etched using the oxide film pattern 4 as a mask. At this time, due to the high etching selectivity between the oxide film and the chromium layer, as shown in FIG. 2d, the chromium layer pattern 2b having a vertical cross section can be obtained. Since the oxide layer pattern is not necessary when using a mask, the oxide film pattern is removed together with the resist to complete a high quality mask manufacturing process.

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.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary knowledge.

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 산화막을 이용한 건식식각에 의해 고집적 반도체소자 제조에 요구되는 고품질의 미세패턴 마스크를 제작할 수 있다.As described above, according to the present invention, a high quality fine pattern mask required for manufacturing a highly integrated semiconductor device by dry etching using an oxide film can be manufactured.

Claims

Forming a light blocking layer on the substrate,

Forming an intermediate layer having a high etching selectivity with the light blocking layer on the light blocking layer;

Forming a predetermined resist pattern on the intermediate layer;

Etching the intermediate layer using the resist pattern as a mask to form an intermediate layer pattern, and

Dry etching the light blocking layer using the intermediate layer pattern as a mask.

The method of claim 1,

The resist pattern is a mask manufacturing method using dry etching, characterized in that formed by dry etching.

The method of claim 1,

The intermediate layer is a mask manufacturing method using a dry etching, characterized in that formed by a conductive oxide film.

The method of claim 1,

Dry etching the light blocking layer, the method of manufacturing a mask using dry etching, characterized in that further comprising the step of removing the intermediate layer.

The method of claim 1,

The light blocking layer is a mask manufacturing method using dry etching, characterized in that formed by chromium.