KR19980048210A - 반도체 장치의 미세 패턴 형성 방법 - Google Patents

Abstract

1.청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술 분야

반도체 장치 제조 방법

2.발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

미세 패턴 형성 공정을 보면, 설계시 패턴의 밀도가 상대적으로 높은 지역과 상대적으로 낮은 지역이 존재하는데, 종래에는 이러한 패턴 밀도의 차이를 고려하지 않고, 고밀도 지역을 중심으로 노광조건을 설정하여 노광 공정을 진행하므로써, 최종 패턴 형성시 두 지역 사이에 패턴 크기가 서로 다르게 형성되어 패턴의 균일도가 저하된다는 문제점을 해결하고자 함.

3.발명의 해결방법의 요지

패턴의 상대적 저밀도 지역에도 고밀도 지역과 동일한 밀도로 패턴이 형성된 포토마스크를 이용하여 1차 노광 및 현상 공정을 실시하고, 다시 필요없는 패턴을 제거하기 위한 포토마스크를 이용한 2차 노광 및 현상 공정을 실시하므로써, 패턴 크기의 균일도를 향상시키고자 함.

4. 발명의 중요한 용도

고집적 반도체 장치 제조에 이용됨.

Description

반도체 장치의 미세 패턴 형성 방법

본 발명은 일반적으로 반도체 장치 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, 반도체 장치 제조 공정중 미세 패턴의 균일도를 향상시키기 위한 방법에 관한 것이다.

반도체 기술의 진보와 더불어, 반도체 장치의 고속화 및 고집적화가 진행 되고 있고, 이에 수반해서 패턴에 대한 미세화의 필요성이 점점 높아지고 있으며, 또한 패턴의 칫수도 고 정밀화가 요구되고 있다. 일반적으로 반도체 장치의 제조에 있어 패턴은 감광성 중합체 패턴, 즉 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로하여 하층 박막을 식각하는 포토리소그래피 공정을 이용하고 있는데, 이러한 종래의 패턴 형성 방법을 도1을 참조하여 간단히 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 웨이퍼(1) 상부에 포토레지스트를 도포한 다음, 포토마스크(3)를 이용한 노광 및 현상 공정을 실시하여 포토레지스트 패턴(2)을 형성 하게 된다. 그런데, 일반적으로 빛을 이용해 포토마스크 패턴을 웨이퍼상에 옮길 때, 빛의 간섭 및 회절 특성에 의해 실제의 마스크 패턴(3)의 모양과 웨이퍼(1)상에 나타나는 패턴의 모양에는 차이가 생기게 된다. 그 이유는 하나의 패턴이 독립적으로 떨어져 존재하는 경우와 주위에 다른 패턴이 인접하여 존재하는 경우 사이에는, 패턴의 근접효과(Proximity Effect)로 인해 패턴 크기의 차이를 유발하게 되기 때문이다. 따라서, 설계상으로 동일한 크기로 그린 패턴이 주위의 패턴 밀도에 따라 다르게 나타나게 되므로 설계시 원하는 크기대로 제조하기가 어려워진다. 즉 , 도1에 도시된 바와 같이, 패턴이 매우 근접하여 존재하는 고밀도 지역과 패턴이 성글게 존재하는 저밀도 지역이 혼재하는 패턴을 형성하는 경우에, 고밀도 지역을 기준으로한 노광조건하에서 공정을 진행하게 되면, 저밀도 지역의 패턴은 상대적으로 다른 크기로 나타나게 된다. 다시 말해 고밀도 지역에서는 마스크 패턴의 크기 L과 실제 패턴의 크기 M이 동일하게 형성되지만, 저밀도 지역에서는 마스크 패턴의 크기 L과 실제 패턴의 크기 M'가 서로 다르게 나타나게 되므로, 전체적으로 동일한 크기로 형성되지 않기 때문에, 설계시 원했던 크기의 패턴을 형성할 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 동일한 패턴 밀도로 1차 노광 및 현상 공정을 실시하여 균일한 포토레지스트 패턴을 형성한 다음, 다시 2차 노광 및 현상 공정을 실시하여 설계상 필요없는 패턴을 제거하므로써, 설계시 원하는 패턴을 형성할 수 있는 미세 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 종래 기술에 따라 미세 패턴을 형성하는 공정의 단면도.

도2A 내지 도2D는 본 발명의 한 실시예에 따라 미세 패턴을 형성하는 공정의 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명.

11 : 웨이퍼 12 : 포토레지스트

13, 14 : 포토마스크

본 발명의 한 실시예에 따른 미세 패턴 형성 방법은, 웨이퍼상에 포토레지스트를 도포하는 단계; 설계시의 패턴의 밀도가 상대적으로 높은 고밀도 지역과 상대적으로 낮은 저밀도 지역에 모두 동일한 밀도로 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 이용하여 1차 노광 공정을 실시하는 단계; 현상 공정을 실시하는 단계; 상기 고밀도 지역 전체 및 저밀도 지역의 필요한 패턴을 제외한 나머지 부분이 오픈되도록 하는 포토마스크를 이용하여 2차 노광 공정을 실시하는 단계; 및 현상 공정을 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이제, 본 발명은 도2A 내지 도2D를 참조하여 양호한 실시예에 대해 상세하게 설명되게 된다. 먼저 도2A에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(11)상에 포토레지스트(12)를 도포하고, 설계시의 패턴 고밀도 지역과 저밀도 지역에 관계없이 동일한 밀도로 패턴이 형성되어 있는 포토마스크(13)를 이용하여 노광 공정을 실시한다. 다음에, 도2B에 도시된 바와 같이, 현상 공정을 실시하여 동일한 포토레지스트 패턴을 얻는다. 이때, 설계시 저밀도 지역에는 필요없는 패턴들이 형성되게 된다. 따라서, 도2C에 도시된 바와 같이, 고밀도 지역 전체 및 저밀도 지역의 필요한 패턴을 제외한 나머지 부분이 오픈되도록 하는 포토마스크(14)를 이용하여 2차 노광 공정을 실시한다. 다음에, 현상 공정을 실시하게 되면, 도2D에 도시된 바와 같이, 고밀도 지역의 패턴 크기 M과 저밀도 지역의 패턴 크기 M'가 동일하게 형성되는 균일한 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있게 된다.

비록 본 발명이 특정 실시예에 관해 설명 및 도시 되었지만, 이것은 본 발명을 제한하고자 의도된 것은 아니며, 이 기술에 숙련된 사람은 본 발명의 정신 및 범위내에서 여러 가지 변형 및 수정이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

반도체 장치 제조시 전술한 바와 같은 본 발명을 이용하므로써, 설계시 패턴의 밀도 여부에 관계없이 웨이퍼 전반에 걸쳐 균일한 크기의 미세 패턴을 형성할 수 있으므로 반도체 소자의 성능 향상에 기여할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 웨이퍼상에 포토레지스트를 도포하는 단계;

   설계시의 패턴의 밀도가 상대적으로 높은 고밀도 지역과 상대적으로 낮은 저밀도 지역에 모두 동일한 밀도로 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 이용하여 1차 노광 공정을 실시하는 단계;

   현상 공정을 실시하는 단계;

   상기 고밀도 지역 전체 및 저밀도 지역의 필요한 패턴을 제외한 나머지 부분이 오픈되도록 하는 포토마스크를 이용하여 2차 노광 공정을 실시하는 단계; 및

   현상 공정을 실시하는 단계를 포함해서 이루어진 반도체 장치의 미세 패턴 형성 방법.