KR19990003864A

KR19990003864A - Semiconductor device manufacturing method

Info

Publication number: KR19990003864A
Application number: KR1019970027827A
Authority: KR
Inventors: 윤민식; 이한승
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1999-01-15

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

반도체 장치 제조 방법.Semiconductor device manufacturing method.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제2. Technical problem to be solved by the invention

패턴의 형상은 동일하나 극성(polarity)이 정반대인 마스크 패턴을 연속적으로 형성함에 있어, 공정시간을 단축시켜 생산성을 향상시키는 반도체 장치 제조 방법을 제공하고자 한다.SUMMARY In order to continuously form a mask pattern having the same shape but the opposite polarity, a method of manufacturing a semiconductor device that shortens the process time and improves productivity.

3. 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention

제1 마스크는, 통상의 포토 마스크 포로세스에 의해 포토레지스트 패턴으로 형성하고, 제2 마스크는, 포토레지스트 패턴을 제거하지 않은 상태에서 친수성의 ARC층을 도포하고, 상부 표면 일부를 전면 에슁한 다음, 씨너(thinner)를 이용 포토레지스트 패턴을 제거하는 것에 의해, ARC층 패턴으로 형성한다.The first mask is formed into a photoresist pattern by a conventional photomask pores, and the second mask is coated with a hydrophilic ARC layer without removing the photoresist pattern, and then a part of the upper surface is applied to the entire surface. The photoresist pattern is removed using thinner to form an ARC layer pattern.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

패턴의 형상은 동일하나 극성(polarity)이 정반대인 마스크 패턴을 연속적으로 형성하는 반도체 장치 제조.Manufacture of semiconductor device which continuously forms mask pattern having the same shape but opposite polarity.

Description

Semiconductor device manufacturing method

본 발명은 반도체 장치 제조 방법에 관한 것으로, 특히 패턴의 극성(polarity)이 정반대로 반전된 마스크 패턴을 연속적으로 형성하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of continuously forming a mask pattern in which the polarity of a pattern is reversed in reverse.

통상적으로, 트윈-웰(twin-well)을 형성하거나, 서로 인접한 n-채널(channel)과 p-채널을 형성하고자 할 때, 각 영역을 정의하기 위해서는 극성(polarity)이 정반대로 반전된 이온주입 마스크 패턴을 연속적으로 형성하여야 한다.Typically, when forming twin-wells or when forming n-channels and p-channels adjacent to each other, ion implantation with polarities reversed in order to define each region. The mask pattern should be formed continuously.

도 1a 내지 도 1e는 종래기술에 따른 반도체 장치 제조 공정도로서, 서로 인접한 n-채널)과 p-채널을 연속적으로 형성할 때, 각각의 이온주입 마스크가 어떠한 방법으로 형성되는지를 보여준다.1A to 1E illustrate a process of manufacturing a semiconductor device according to the prior art, and show how the respective ion implantation masks are formed when successively forming adjacent n-channels) and p-channels.

종래에는, 먼저 도 1a와 같이, 실리콘 기판(1)에 산화막(2)을 형성하고 p-채널 지역을 덮는 제1 포토레지스트 패턴(100)을 형성한 다음, 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 제1포토레지스트 패턴(100)을 배리어(barrier)로 하여 이온주입을 하므로써 n-채널 영역(3)을 형성한다. 이어서, 도 1c와 같이 제1 포토레지스트 패턴(100)를 제거한 다음, 도 1d와 같이 n-채널 영역(3)을 덮는 제2 포토레지스트 패턴(150)을 형성하고, 도 1e에 나타난 바와 같이 p-채널 이온주입을 실시하여 p-채널 영역(4)을 형성한다. 이후, 제2 포토레지스트 패턴은 제거된다. 여기서, 제1 또는 제2 포토레지스트 패턴이 형성은, 포토레지스트 도포, n-채널 또는 p-채널 레티클(reticle)을 이용한 노광, 베이크(bake), 및 현상(develop) 등의 일련의 포토 마스크(photo mask) 프로세스를 거쳐 형성된다.Conventionally, first, as shown in FIG. 1A, an oxide film 2 is formed on a silicon substrate 1 and a first photoresist pattern 100 covering a p-channel region is formed. The n-channel region 3 is formed by ion implantation using one photoresist pattern 100 as a barrier. Subsequently, the first photoresist pattern 100 is removed as shown in FIG. 1C, and then a second photoresist pattern 150 is formed to cover the n-channel region 3 as shown in FIG. 1D, and as shown in FIG. 1E. -Channel ion implantation is performed to form the p-channel region 4. Thereafter, the second photoresist pattern is removed. Here, the first or second photoresist pattern is formed by a series of photo masks such as photoresist coating, exposure using an n-channel or p-channel reticle, bake, and development ( It is formed through a photo mask process.

이상에서 설명한 채널 형성 공정에서와 같이, 패턴의 형상은 동일하나 극성(polarity)이 정반대인 마스크 패턴을 연속적으로 형성되는 공정에서는, 각각의 포토레지스트 패턴을 형성하기 위해서 2개의 레티클(reticle)을 사용하여 두 번의 포토 마스크 프로세스가 필요하게 된다. 결국, 공정시간이 그 만큼 많이 걸리고, 생산성(throughput)을 감소시킨다.As in the channel formation process described above, in the process of continuously forming a mask pattern having the same shape but the opposite polarity, two reticles are used to form each photoresist pattern. Thus, two photo mask processes are required. As a result, the process takes a lot of time and reduces the throughput.

본 발명은 패턴의 형상은 동일하나 극성(polarity)이 정반대인 마스크 패턴을 연속적으로 형성함에 있어, 공정시간을 단축시켜 생산성을 향상시키는 반도체 장치 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for fabricating a semiconductor device in which a mask pattern having the same shape but having the opposite polarity is continuously formed, thereby shortening the process time and improving productivity.

도 1a 내지 도 1e는 종래기술에 따른 반도체 장치 제조 공정도.1A to 1E illustrate a semiconductor device manufacturing process according to the prior art.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치 제조 공정도.2A through 2F are diagrams illustrating a semiconductor device manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

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

1 : 실리콘 기판 2 : 산화막1: silicon substrate 2: oxide film

3 : n-채널 영역 4 : p-채널 영역3: n-channel region 4: p-channel region

100 : 포토레지스트 패턴 200 : ATC층100: photoresist pattern 200: ATC layer

200A : ATC층 패턴200 A: ATC layer pattern

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 장치 제조 방법은 동일한 패턴 형태를 갖고 있되 인접하여 서로 다른 패턴 영역을 갖는 제1 마스크 및 제2 마스크를 연속적으로 형성하기 위한 방법에 있어서, 기판을 준비하는 단계; 상기 제1 마스크로서, 포토레지스트 패턴을 상기 기판 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 패턴이 형성된 웨이퍼 전면에 ARC층을 도포하는 단계; 상기 포토레지스트 패턴 표면이 노출되도록 상기 ARC층 표면으로부터 일정 두께를 에슁하는 단계; 및 상기 노출된 포토레지스트 패턴을 제거하여, 잔류하는 상기 ARC층으로 제2 마스크를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.A semiconductor device manufacturing method of the present invention for achieving the above object is a method for continuously forming a first mask and a second mask having the same pattern shape but having a different pattern area adjacent to each other, the step of preparing a substrate ; Forming a photoresist pattern on the substrate as the first mask; Applying an ARC layer on the entire surface of the wafer on which the photoresist pattern is formed; Etching a predetermined thickness from the surface of the ARC layer to expose the surface of the photoresist pattern; And removing the exposed photoresist pattern to form a second mask with the remaining ARC layer.

이하, 첨부된 도면 도 2a 내지 도 2f를 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS. 2A to 2F.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치 제조 공정도이다.2A to 2F are flowcharts illustrating a semiconductor device manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 2a는 실리콘 기판(1)에 산화막(2)을 형성하고, 통상의 포토 마스크 프로세스를 통해 p-채널 지역을 덮는 포토레지스트 패턴(100)을 형성한 상태이고, 도 2b는 포토레지스트 패턴(100)을 배리어(barrier)로 하여 n-채널 이온주입을 하므로써 n-채널 영역(3)을 형성한 상태로서, 여기까지는 종래기술과 동일하다.First, FIG. 2A is a state in which an oxide film 2 is formed on a silicon substrate 1, and a photoresist pattern 100 covering a p-channel region is formed through a conventional photo mask process, and FIG. 2B is a photoresist pattern. The n-channel region 3 is formed by performing n-channel ion implantation using (100) as a barrier, which is the same as in the prior art.

이어서, 도 2c와 같이, 친수성(hydrophilic) 성질의 ARC(anti reflection coating)층을 도포한다.Next, as shown in FIG. 2C, an anti reflection coating (ARC) layer having a hydrophilic property is applied.

계속해서, 도 2d에 도시된 바와 같이, 현상액을 사용하여 포토레지스트 패턴(100)의 표면 일부가 제거 될때까지 전면을 애슁(ashing) 한다.Subsequently, as shown in FIG. 2D, the entire surface of the photoresist pattern 100 is ashed using a developer solution until it is removed.

계속해서, 도 2e와 같이 포토레지스트 패턴(100)을 유기성 용매인 씨너(thinner)로 제거하여 ARC층 패턴(200A)를 형성하고, 이 ARC층 패턴(200A)을 배리어(barrier)로 하여 p-채널 이온주입을 실시한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2E, the photoresist pattern 100 is removed with a thinner, which is an organic solvent, to form an ARC layer pattern 200A, and the ARC layer pattern 200A is used as a barrier. Channel ion implantation is performed.

끝으로, 도 2f와 같이 친수성의 ARC층 패턴(200A)을 탈이온수(DI water)에서 제거한다.Finally, the hydrophilic ARC layer pattern 200A is removed from DI water as shown in FIG. 2F.

이상에서, 설명한 바와같이 본 발명은, 동일한 패턴 형태를 갖고 있되 인접하여 서로 다른 패턴 영역을 갖는 마스크 패턴을 형성함에 있어, 제1 마스크는 통상의 포토 마스크 포로세스에 의해 포토레지스트 패턴으로 형성하고, 제2 마스크는 포토레지스트 패턴을 제거하지 않은 상태에서 친수성의 ARC층을 도포하고, 상부 표면 일부를 전면 에슁한 다음, 씨너(thinner)를 이용 포토레지스트 패턴을 제거하는 것에 의해, ARC층 패턴으로 형성하는 것이다.As described above, in the present invention, in forming a mask pattern having the same pattern shape but having different pattern regions adjacent to each other, the first mask is formed into a photoresist pattern by a conventional photo mask pores, The second mask is formed into an ARC layer pattern by applying a hydrophilic ARC layer without removing the photoresist pattern, applying a portion of the upper surface to the entire surface, and then removing the photoresist pattern using a thinner. It is.

본 실시예에서, 제1 마스크로 사용되는 포토레지스트는 네가티브 또는 포지티브 형중 어느하나를 사용할 수 있으며, 제거될 때 씨너에 의해 제거될 수 있는 친수성을 가져야 한다. 그리고, ARC 물질은 일예로써 유기물 포토레지스트를 들 수 있다.In this embodiment, the photoresist used as the first mask can use either negative or positive type and must have hydrophilicity that can be removed by thinner when removed. The ARC material may include, for example, an organic photoresist.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various permutations, modifications, and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. It will be obvious to those who have it.

본 발명은 극성이 다른 채널층 및 웰 형성시, 2개의 레티클에서 1개의 레티클만으로 공정이 가능함으로 레티클 제작에 따른 일체 경비를 줄일 수 있고, 공정이 시간이 많은 일련의 포토 마스크 공정이 2번에서 1번으로 줄어드므로, 레티클 얼라인, 웨이퍼 얼라인, 중첩도 제어 작업등 한번의 마스크 작업에서 필요한 제반 스텝들이 감소하므로, 그 만큼 공정시간을 단축할 수 있어, 공정시간 감소로 생산력을 향상시킨다.The present invention can reduce the total cost of reticle fabrication by using only one reticle in two reticles when forming channel layers and wells having different polarities, and in a series of photo mask processes having a long time Since it is reduced to 1, all the steps required in one mask operation such as reticle alignment, wafer alignment, and overlapping control operation are reduced, so that the processing time can be shortened, thereby improving productivity by reducing the processing time. .

Claims

A semiconductor device manufacturing method for successively forming a first mask and a second mask having the same pattern shape but having adjacent different pattern regions, comprising: preparing a substrate; Forming a photoresist pattern on the substrate as the first mask; Applying an ARC layer on the entire surface of the wafer on which the photoresist pattern is formed; Etching a predetermined thickness from the surface of the ARC layer to expose the surface of the photoresist pattern; And removing the exposed photoresist pattern to form a second mask with the remaining ARC layer.

The method of claim 1, wherein the first and second masks are used as ion implantation masks having different polarities, respectively.

The method of claim 1, further comprising removing the remaining ARC layer with deionized water.

The method of claim 1, wherein the photoresist pattern is removed from a thinner solution.