KR19980057146A

KR19980057146A - Method of forming photoresist pattern for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number: KR19980057146A
Application number: KR1019960076416A
Authority: KR
Inventors: 이태국; 윤종태
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1998-09-25

Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술 분야1. The technical field to which the invention described in the claims belongs

반도체 소자 제조 방법Semiconductor device manufacturing method

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

화학 증폭형 포토레지스트를 이용하여 소자의 패턴을 형성하는 경우에, 노광 공정을 거친 포토레지스트가 대기중에 노출되면 노광부위의 H+이온이 대기중의 아민과 반응하여 H+ 이온이 감소하므로써 패턴의 모양이 T자형으로 형성된다는 문제점을 해결하고자 함.In the case of forming a device pattern using a chemically amplified photoresist, when the photoresist subjected to the exposure process is exposed to the air, H + ions on the exposed portion react with amines in the air, thereby reducing the H + ions. To solve the problem of being formed into a T-shape.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

포토레지스트를 노광한 후 건식 식각이나 스컴제거 공정을 통해 포토레지스트의 일부를 일정 두께 만큼 제거한 다음 현상 공정을 진행하므로써, 패턴의 모양이 T자형으로 형성되는 것을 방지하고 원하는 패턴을 얻고자 함.After exposing the photoresist, a portion of the photoresist is removed to a certain thickness through dry etching or scum removal, and then a developing process is performed to prevent the pattern from being formed into a T shape and to obtain a desired pattern.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

반도체 소자 제조에 이용됨.Used to manufacture semiconductor devices.

Description

Method of forming photoresist pattern for manufacturing semiconductor device

본 발명은 일반적으로 반도체 소자 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 반도체 소자 제조시 패턴의 정밀도를 향상시킬 수 있는 포토레지스트 패턴 형성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of forming a photoresist pattern capable of improving the precision of a pattern in manufacturing a semiconductor device.

반도체 소자 제조 공정중 원하는 패턴을 얻기 위한 포토리소그래피(PHOTOLITHOGRAPHY) 공정에는 화학 증폭형 레지스트가 많이 사용되고 있는데, 이러한 공정을 도1A 내지 도1D를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도1A에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(1) 상에 피식각층(2)을 증착하고, 그 위에 화학 증폭형 레지스트(3)를 도포한 다음, 원하는 패턴이 형성된 포토마스크(4)를 이용하여 노광공정을 실시한다. 그러면, 노광 지역에는 노광공정에 의해 분해된 PAC(PHOTO-ACTIVE COMPOUND)의 H+ 이온이 존재하게 된다. 다음에, 베이킹 공정인 PEB(POST EXPOSURE BAKE) 공정을 실시하게 되면, 도1B에 도시된 바와 같이 노광 지역에 H+ 이온이 급격히 증가하게 된다. 이때, 화학 증폭형 레지스트를 공기중에 일정 시간 이상 방치하게 되면, 도1C에 도시된 바와 같이 공기중의 아민(AMINE) 성분과 접촉된 부위에서 레지스트의 산염기 중화 반응으로 인해 H+ 이온이 감소하는 현상이 발생하게 된다. 다음에, 현상 공정을 실시하게 되면, 도1D에 도시된 바와 같이 레지스트(3)의 상부가 넓은 T자 모양으로 형성되어 식각 마스크로서의 충실한 역할을 기대하기 어렵다. 이러한 문제점에 대한 해결책으로서는, 포토레지스트 도포 공정, 노광 공정, 및 현상 공정간의 이동 시간을 최대한 줄이는 방법과 이와 병행하여 포토레지스트의 성질이 변하지 않도록 공기중의 분위기를 조절하는 방법이 있다. 그런데 이러한 방법에 있어서는 연속되는 일련의 공정 중에서 어느 한 공정이라도 차질을 빚어서는 안된다는 부담을 안고 있고, 공기중 분위기의 조걸에도 한계가 있으며, 또한 분위기 조절이 이루어진다 하더라도 공정간의 이동 시간이 길어지면 포토레지스트의 표면 부위의 성질이 변하게 된다는 문제점이 있었다.Chemically amplified resists are widely used in the photolithography (PHOTOLITHOGRAPHY) process to obtain a desired pattern in the semiconductor device manufacturing process, which will be described below with reference to FIGS. 1A to 1D. First, as shown in FIG. 1A, an etched layer 2 is deposited on the semiconductor substrate 1, a chemically amplified resist 3 is applied thereon, and then a photomask 4 having a desired pattern is formed. The exposure step is performed. Then, H + ions of PAC (PHOTO-ACTIVE COMPOUND) decomposed by the exposure process are present in the exposure area. Next, when a PEB (POST EXPOSURE BAKE) process, which is a baking process, is performed, H + ions rapidly increase in the exposure area as shown in FIG. 1B. At this time, if the chemically amplified resist is left in the air for a predetermined time or more, as shown in FIG. This will occur. Next, when the development process is performed, as shown in FIG. 1D, the upper portion of the resist 3 is formed in a wide T-shape, and it is difficult to expect a faithful role as an etching mask. As a solution to this problem, there is a method of minimizing the travel time between the photoresist coating step, the exposure step, and the developing step, and in parallel with the method of adjusting the atmosphere in the air so that the properties of the photoresist do not change. In this method, however, there is a burden that any one of the successive series of steps should not be hindered, and there is a limit to the coarseness of the atmosphere in the air. There is a problem that the properties of the surface portion of the is changed.

따라서 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 포토레지스트 노광 공정 이후에 포토레지스트의 상부를 일정 두께 제한 다음 현상 공정을 실시하므로써, 원하는 패턴을 얻을 수 있는 포토레지스트 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of forming a photoresist pattern capable of obtaining a desired pattern by performing a development process following a predetermined thickness limitation on an upper portion of a photoresist after a photoresist exposure process. It is done.

도1A 내지 도1D는 종래 기술에 따른 포토레지스트 패턴 형성 공정을 도시하는 단면도.1A to 1D are cross-sectional views showing a photoresist pattern forming process according to the prior art.

도2A 및 도2B는 본 발명의 한 실시예에 따른 포토레지스트 패턴 형성 공정을 도시하는 단면도.2A and 2B are sectional views showing a photoresist pattern forming process according to one embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 반도체 기판, 2 : 피식각층, 3 : 포토레지스트, 4 : 포토마스크1 semiconductor substrate, 2 etching layer, 3 photoresist, 4 photomask

본 발명에 따른 포토레지스트 패턴 형성 방법은, 피식각층 상부에 포토레지스트를 도포하는 단계; 소정의 포토마스크를 이용하여 노광을 실시하는 단계; 상기 포토레지스트의 일부를 제거하는 단계; 및 상기 포토레지스트를 형상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of forming a photoresist pattern according to the present invention comprises: applying a photoresist on an etched layer; Performing exposure using a predetermined photomask; Removing a portion of the photoresist; And shaping the photoresist.

이제 본 발명은 그 양호한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명되게 된다. 먼저, 화학 증폭기 레지스트 패턴 형성 공정에서 패턴의 모양이 T자 모양으로 형성되는 원인의 주요 인자는 노광으로 인해 발생된 H+ 이온이 대기중의 아민과 반응하는 것이라는데 착안하여, 노광 공정을 실시한 다음 현상 공정 실시 직전에, O₂플라즈마를 이용한 건식 식각(DRY ETCHING) 공정이나 스컴 제거(DESCUM) 공정을 실시하여, 도2A에 도시된 바와 같이, 포토레지스트(3)의 상부를 일정 두께(잠재적인 T자 형성 부위)를 일정 두께 벗겨낸다. 다음에, 현상 공정을 실시하게 되면, 도2B에 도시된 바와 같이 원하는 패턴을 얻을 수 있다.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments thereof are shown. First, focusing on the fact that H + ions generated due to exposure react with amines in the air, the main factor that causes the shape of the pattern to form a T-shape in the chemical amplifier resist pattern formation process is carried out, followed by the exposure process. Immediately before implementation, a dry etching process or a scum removal process using an O ₂ plasma is performed, and as shown in FIG. 2A, the upper portion of the photoresist 3 is formed to have a predetermined thickness (potential T shape). Peel off) a certain thickness. Next, by performing the developing step, a desired pattern can be obtained as shown in Fig. 2B.

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.Although the invention has been described and illustrated with respect to particular embodiments, it is not intended to limit the invention, and those skilled in the art will recognize that various modifications and variations are possible within the spirit and scope of the invention. Could be.

반도체 소자 제조시 전술한 바와 같은 본 발명에 따라 포토레지스트 패턴을 형성하므로써, 공정간의 대기 시간에 관계없이 원하는 패턴을 얻을 수 있고, 따라서 기존의 T자 모양의 패턴 형성을 방지하기 위한 화학적 필터 시스템의 도입 및 유지가 불필요하므로 비용 절감이 이루어지고, 또한 공정간의 시간 지체를 방지하기 위한 인-라인(IN-LINE) 시스템을 구성할 필요가 없다는 효과가 있다.By forming the photoresist pattern according to the present invention as described above in the manufacture of a semiconductor device, it is possible to obtain a desired pattern irrespective of the waiting time between the processes, and thus to prevent the formation of a conventional T-shaped pattern. This eliminates the need for introduction and maintenance, resulting in cost savings and eliminating the need for an IN-LINE system to prevent time lag between processes.

Claims

Applying a photoresist on the etched layer;

Performing exposure using a predetermined photomask;

Removing a portion of the photoresist; And

And forming the photoresist.

The method of claim 1,

And the photoresist is a chemically amplified photoresist.

The method according to claim 1 or 2,

Removing the portion of the photoresist comprises dry etching using an O ₂ plasma.