KR19980057145A - 반도체 소자 제조용 포토마스크 - Google Patents

Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술 분야

반도체 소자 제조용 포토마스크

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

종래의 콘택홀 형성을 위한 식각 공정에서는, 스텝 커버리지를 양호하게 하기 위해 1차로 습식 식각을 실시하여 콘택홀의 입구를 넓게 형성하고, 다시 2차로 건식 식각을 실시하여 콘택홀을 완성하는 방식을 이용해왔는데, 2번의 식각 공정을 거치므로 공정이 복잡하다는 문제점이 있었음.

3. 발명의 해결방법의 요지

콘택홀 형성을 위한 주패턴 주위에 광투과율이 약 50% 정도의 보조 패턴이 형성된 포토마스크를 사용하므로써, 공정을 단순화시키고자 함.

4. 발명의 중요한 용도

고집적 반도체 소자 제조에 이용됨.

Description

반도체 소자 제조용 포토마스크

본 발명은 일반적으로 반도체 소자 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 반도체 소자의 스텝 커버리지를 향상시키면서 공정을 단순화시킬 수 있는 포토마스크에 관한 것이다.

반도체 소자 제조시, 콘택홀과 같은 미세 패턴을 형성하기 위해 포토리소그래피(PHOTOLITHOGRAPHY) 공정이 이용되고 있는데, 이 공정에서 포지티브 감광막을 사용하는 경우에 노광시 사용되는 포토마스크(4)는 도1A에 도시된 바와 같이, 콘택 패턴(5) 부분만 광을 거의 100% 투과하고 잔여부분은 광을 차단하도록 하는 구조로 되어 있다. 이와 같은 구조의 포토마스크를 이용하여 노광을 실시하는 경우, 도1B에 도시된 광세기 분포로부터 알 수 있는 바와 같이, 콘택홀을 형성하고자 하는 부분만 노광이 이루어지게 된다. 이러한 포토마스크(4)를 이용한 콘택홀 형성 과정을 보면, 먼저 도1C에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(1)상에 피식각층(2)을 증착하고, 그 위에 감광막(3)을 도포한다. 다음에, 도1에 도시된 포토마스크를 사용하여 노광 및 현상을 실시하게 되면, 도1D에 도시된 바와 같은 콘택홀 패턴이 얻어진다.

여기서 곧바로 콘택홀이 형성되도록 피식각층(2)을 식각하는 것이 아니라, 후속 금속막 증착이 양호하게 이루어질 수 있도록 콘택홀의 형상을 포도주잔(wine glass)형태로 만들기 위해, 도1E에 도시된 바와 같이, 1차적으로 피식각층(2)의 일부를 습식 식각한다. 다음에, 도1F에 도시된 바와 같이, 건식 식각 공정을 실시하여 콘택홀을 형성하고, 잔류 감광막을 제거하게 되면, 스텝 커버리지가 양호한 콘택홀 형상이 이루어지게 된다. 그런데, 이와 같은 공정에 있어서는 2단계로 식각 공정이 이루어지기 때문에 공정이 복잡하다는 단점이 있었다.

따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 1번의 식각 공정으로 스텝 커버리지가 양호한 콘택홀을 형성할 수 있도록 하는 포토마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1A는 종래의 포토마스크를 도시하는 도면.

도1B는 도1A의 포토마스크를 통과한 광의 세기 분포를 도시하는 도면.

도1C 내지 도1F는 도1A의 포토마스크를 사용하여 콘택홀을 형성하는 공정의 단면도.

도2A는 본 발명의 포토마스크를 도시하는 도면.

도2B는 도2A의 포토마스크를 통과한 광의 세기 분포를 도시하는 도면.

도2C 내지 도1E는 도1A의 포토마스크를 사용하여 콘택홀을 형성하는 공정의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 반도체 기판, 12 : 피식각층, 13 : 감광막, 14 : 포토마스크, 15 : 주패턴, 16 : 보조 패턴

본 발명에 따른 포토마스크는, 소정의 광투과율을 가진 주패턴과; 상기 주패턴 주위에 형성되며, 상기 주패턴과 다른 광투과율을 가진 보조 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이제 본 발명은 첨부도면을 참조하여 실시예에 대해 상세하게 설명되게 된다. 도2A에는 본 발명의 한 실시예에 따른 포토마스크(14)가 도시되어 있다. 이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 포토마스크에는 기존의 콘택홀 주패턴(15) 주위에 소정의 폭을 갖는 보조 패턴(16)이 형성되어 있다. 여기서, 포지티브 감광막을 사용하는 경우, 주패턴(15)은 종래와 동일하게 약 100%의 광투과율을 갖고, 보조 패턴(16)은 약 40% 내지 60%, 바람직하게는 약 50%의 광투과율을 갖도록 구성하고, 그 폭은 소자의 집적도 및 원하는 스텝 커버리지 정도를 고려하여 적절하게 선택하면 된다. 물론 네가티브 감광막을 사용하는 경우에는 주패턴(15)의 투과율은 거의 0%가 된다. 본 발명의 포토마스크에 있어서는 콘택홀의 주패턴과 보조 패턴의 광투과율이 다르기 때문에, 도2B에 도시된 바와 같은 광세기 분포를 나타내게 된다. 이와 같은 포토마스크를 이용하여 콘택홀을 형성하는 공정을 보면, 먼저 도2C에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(11)상에 피삭각층(12)을 증착하고, 그 위에 감광막(13)을 도포한다. 다음에, 본 발명의 포토마스크를 이용하여 노광 및 현상 공정을 실시하게 되면, 도2D에 도시된 바와 같이, 포도주잔 형태의 감광막 패턴이 얻어진다. 다음에, 식각 조건을 적절하게 조절하면서 건식 식각을 실시하게 되면, 1번의 식각 공정으로 도2E에 도시된 바와 같이 포도주잔 형상의 콘택홀이 얻어지게 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.

전술한 바와 같은 본 발명은 포토마스크를 이용하여 콘택홀을 형성하므로써, 공정을 단순화시킬 수 있으며, 따라서 공정 시간이 단축되므로 생산원가를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 반도체 소자 제조시 소정의 패턴 형성에 이용하기 위힌 포토마스크에 있어서,

   소정의 광투과율은 가진 주패턴과;

   상기 주패턴 주위에 형성되며, 상기 주패턴과 다른 광투과율을 가진 보조 패턴을 포함해서 이루어진 포토마스크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 주패턴의 광투과율은 약 100% 이고, 상기 보조 패턴의 광투과율은 약 40% 내지 60%인 것을 특징으로 하는 포토마스크.