KR19990057381A - 반도체 소자의 미세패턴 제조방법 - Google Patents
반도체 소자의 미세패턴 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR19990057381A KR19990057381A KR1019970077432A KR19970077432A KR19990057381A KR 19990057381 A KR19990057381 A KR 19990057381A KR 1019970077432 A KR1019970077432 A KR 1019970077432A KR 19970077432 A KR19970077432 A KR 19970077432A KR 19990057381 A KR19990057381 A KR 19990057381A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- pattern
- fine pattern
- base layer
- carbon atoms
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 11
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 2
- 125000004665 trialkylsilyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 20
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000000469 dry deposition Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
본 발명은 반도체 소자의 미세패턴 제조방법에 관한 것으로, 특히 반도체 기판 상부에 유기기저층을 얇게 형성함으로서 접착력과 패턴 프로파일을 개선하여 습식증착시 발생하는 감광막패턴의 무너짐을 방지할 수 있는 기술에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 반도체 기판의 표면을 HMDS용액으로 기상 처리한 다음, 반도체 기판과 감광막 사이의 접착력이 개선되도록 유기기저층을 코팅하고, 프리-베이크 공정을 실시한 후, 감광막을 도포하고 소프트-베이크 공정을 실시하여 솔벤트를 제거한 다음, 노광마스크를 이용하여 노광하고, 포스트-베이크 공정을 실시한 후, 감광막을 TMAH 용액으로 현상하고, D.I water 용액으로 세척하여 미세패턴을 형성함으로서 습식 증착시 발생하는 감광막패턴의 무너짐을 방지할 수 있는 반도체 소자의 미세패턴 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 반도체 소자의 미세패턴 제조방법에 관한 것으로, 특히 반도체 기판 상부에 유기기저층을 얇게 형성함으로서 접착력과 패턴 프로파일을 개선하여 습식증착시 발생하는 감광막패턴의 무너짐을 방지할 수 있는 기술에 관한 것이다.
최근, 반도체 장치의 초고집적화 추세는 미세패턴 형성 기술의 발전에 큰 영향을 받고 있으며, 특히 감광막패턴의 형성공정은 반도체 장치의 제조공정에 있어서 매우 중요한 공정이다. 또한, 반도체 소자의 집적도가 증가할수록 캐패시터의 형성공정과 리소그래피의 기술은 고집적 메모리소자 실현의 관건이 되었다.
더구나, 반도체 소자가 기가(Giga)급 이상으로 초고집적화된 메모리 소자에는 저장전극 하부의 박막을 제조하기 위한 감광막 마스크의 형성시 후속공정을 고려해야 한다.
도 1a 내지 도 1c 는 종래의 반도체 기판에 형성된 감광막패턴이 무너지는 상태를 도시한 도면이다.
도 1a 및 도 1b 는 반도체 기판(10)상에 형성된 감광막(12)패턴이 고정되지 못하여 구부러지거나 부러진 상태를 나타낸다.
도 1c 는 반도체 기판(10)과 감광막(12) 패턴 사이의 접착력이 단단치 못하여 감광막(10) 패턴이 상기 반도체 기판(10)에 무너진 상태를 나타낸다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 반도체 기판상에 형성되는 감광막패턴이 구부러지거나 부러지고, 떨어져 나가는 현상이 발생하는 데, 이러한 현상을 알·피·씨(Resist Pattern Collapse 이하, RPC) 현상이라고 한다.
그리고, 알·피·씨(RPC)현상은 0.2 ㎛이하에서 감광막패턴의 크기와 에스펙트비(Aspect Ratio)에 따라 발생하는 데, 에스펙트비(높이/폭)가 5 이상이고, 0.18 ㎛의 디지인룰을 가지는 1기가(G) 비트의 섬패턴(Island Pattern)에서의 에스펙트비가 3 이상이면 발생하게 된다.
다시 말해, RPC현상은 첫째, 레지스트패턴과 반도체 기판과의 접참력이 약하여 레지스트패턴이 반도체 기판으로 부터 탈리(peeling)되는 것이고, 둘째 레지스트패턴 자체가 물리적으로 단단치 못하여 패턴이 휘어지거나 부러지는 것이다.
이러한 RPC현상은 반도체 소자의 집적도가 높아질수록 문제점으로 대두되는데, 레지스트패턴의 에스펙트비가 커질수록 패턴과 패턴의 간격이 좁아질수록 더욱 심해지게 때문이다.
따라서, 반도체 기판의 종류에 따라 동일한 에스펙비를 가지는 감광막패턴을 형성시 종래의 습식 증착방식으로는 감광막패턴이 무너지는 현상을 방지하는 데 어려움이 있어 건식증착방식을 이용하게 되는데, 건식증착방식은 그에 따른 장비의 추가비용이 소요되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 반도체 기판의 표면을 HMDS용액으로 기상 처리한 다음, 반도체 기판과 감광막 사이의 접착력이 개선되도록 유기기저층을 코팅하고, 프리-베이크 공정을 실시한 후, 감광막을 도포하고 소프트-베이크 공정을 실시하여 솔벤트를 제거한 다음, 노광마스크를 이용하여 노광하고, 포스트-베이크 공정을 실시한 후, 감광막을 TMAH 용액으로 현상하고, D.I water 용액으로 세척하여 미세패턴을 형성함으로서 습식 증착시 발생하는 감광막패턴의 무너짐을 방지할 수 있는 반도체 소자의 미세패턴 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 미세패턴 공정단면도
도 2a 내지 도 2c 는 본 발명에 따른 반도체 소자의 미세패턴 제조공정도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 30 : 반도체 기판 12, 34 : 감광막
32 : 유기기저층
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면,
반도체 소자의 미세패턴 제조 공정에 있어서;
반도체 기판의 표면을 HMDS용액으로 기상 처리하는 공정과,
상기 반도체 기판 상부에 유기기저층을 코팅하고, 프리-베이크 공정을 실시하는 공정과,
상기 유기기저층 상부에 감광막을 도포하는 공정과,
상기 감광막에 소프트-베이크 공정을 실시하여 솔벤트를 제거하는 공정과,
상기 감광막에 노광마스크를 이용하여 노광하고, 포스트-베이크 공정을 실시하는 공정과,
상기 감광막을 TMAH 용액으로 현상하고, D.I water 용액으로 세척하는 공정을 구비한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 소자의 미세패턴 제조방법에 대하여 상세히 설명을 하기로 한다.
도 2a 내지 도 2c 는 본 발명에 따른 반도체 소자의 미세패턴 제조공정도이다.
먼저, 반도체 기판(30)의 표면에 에이치.엠.디.에스(hexamethyldisilazane 이하, HMDS)이라는 접착력 증진제를 사용하여 감광막과의 접착력을 증진시키기 위해 기상 처리한다.
여기서, 상기 반도체 기판(30)은 금속(W, Al, TiN, Pt 등), 산화막(MTO, PE-TEOS), 비.피.에스.지(BoroPhosphoSilicate Glass 이하, BPSG)막, 피.에스.지(PhosphoSilicate Glass 이하, PSG)막을 사용한다.
다음, 상기 반도체 기판(30) 상부에 감광막과의 접착력을 좀 더 개선되도록 유기기저층(organic bottom layer, 32)을 코팅(coating)하고, 프리-베이크(pre-bake) 공정을 실시한다.
이 때, 상기 유기기저층(32)은 비.에이,알.씨(bottom anti reflective coating 이하, BARC) 물질 또는 유기(organic)물질로 100 ∼ 2000Å 두께로 형성한다.
여기서, 상기 유기기저층(32)은
구조로 이루어지며, 상기 R1, R3는 탄소수 6 내지 20 개의 아릴기 또는 아크릴레이트( -COOR" ) 이고, 상기 R2, RX는 수소, 탄소수 1 내지 10 개의 알킬기, 탄소수 6 내지 12 개의 아릴기 또는 탄소수 3 내지 9 개의 트리알킬실릴기를 나타낸다.
이 때, 상기 R" 는 탄소수 1 내지 10 개의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12 개의 아릴기 이고, x, y 는 0. 01 내지 0.99 의 몰분률을 나타낸다. (도 2a 참조)
그 다음, 상기 유기기저층(32) 상부에 감광막(34)을 도포한 다음, 소프트(soft)-베이크(bake) 공정을 실시하여 솔벤트(solvent)를 증발시킨다.
이 때, 상기 유기기저층(32)을 코팅한 다음 감광막(34)을 도포하게 되면, 반도체 기판(30)에 의한 패턴(pattern) 프로파일(profile)의 변형을 억제하여 패턴의 무너짐을 방지할 수 있다.
즉, 접착력을 증가시켜서 패턴의 무너짐을 제어하며, 패턴의 프로파일이 언더컷되어 있는 것을 수직(verticle)하게 해줌으로서 에스펙트비를 낮추어 주게 된다.(도 2b 참조)
다음, 상기 감광막(34)에 노광마스크(도시 안됨)를 이용하여 노광하고, 포스트(post)-베이크 공정을 실시한다.
그 다음, 상기 감광막(34)을 티.엠.에이.에이치(tetramethyl ammonium hydroxide 이하, TMAH) 용액으로 현상한 다음, 초순수(D.I water) 용액으로 세척공정을 실시한다.(도 2c 참조)
상기한 바와같이 본 발명에 따르면, 종래의 습식방법을 이용하여 미세패턴을 형성하여도 감광막패턴의 무너짐이 방지되므로 장비의 수명을 연장할 수 있고, 추가 장비구입에 따른 비용을 절감하는 효과가 있다.
Claims (5)
- 반도체 소자의 미세패턴 제조 공정에 있어서;반도체 기판의 표면을 HMDS용액으로 기상 처리하는 공정과,상기 반도체 기판 상부에 유기기저층을 코팅하고, 프리-베이크 공정을 실시하는 공정과,상기 유기기저층 상부에 감광막을 도포하는 공정과,상기 감광막에 소프트-베이크 공정을 실시하여 솔벤트를 제거하는 공정과,상기 감광막에 노광마스크를 이용하여 노광하고, 포스트-베이크 공정을 실시하는 공정과,상기 감광막을 TMAH 용액으로 현상하고, D.I water 용액으로 세척하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 미세패턴 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 기판은 금속, 산화막, BPSG, PSG로 이루어진 군에서 임의로 선택되는 하나의 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 미세패턴 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 유기기저층은 BARC 물질 또는 유기물질로 100 ∼ 2000Å 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 미세패턴 제조방법.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 유기기저층은구조로 이루어지며, 상기 R1, R3는 탄소수 6 내지 20 개의 아릴기 또는 아크릴레이트( -COOR" ) 이고, 상기 R2, RX는 수소, 탄소수 1 내지 10 개의 알킬기, 탄소수 6 내지 12 개의 아릴기 또는 탄소수 3 내지 9 개의 트리알킬실릴기를 나타내며, 이 때 상기 R" 는 탄소수 1 내지 10 개의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12 개의 아릴기 이고, x, y 는 0. 01 내지 0.99 의 몰분률을 나타내는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 미세패턴 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 감광막에 노광원으로 G, i-line, KrF, ArF, E-beam, X-ray 로 이루어진 군에서 임의로 선택되는 하나의 노광원을 사용하며, 0.3 ∼ 1.2μm 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 미세패턴 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970077432A KR19990057381A (ko) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | 반도체 소자의 미세패턴 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970077432A KR19990057381A (ko) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | 반도체 소자의 미세패턴 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990057381A true KR19990057381A (ko) | 1999-07-15 |
Family
ID=66171555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970077432A KR19990057381A (ko) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | 반도체 소자의 미세패턴 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19990057381A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100537182B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2005-12-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자 제조방법 |
| KR100569536B1 (ko) * | 2001-12-14 | 2006-04-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | Ｒｅｌａｃｓ 물질을 이용하여 패턴 붕괴를 방지하는 방법 |
| KR100675875B1 (ko) * | 2000-06-30 | 2007-02-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 유기 ｂａｒｃ를 이용한 반도체소자의 미세 패턴 형성방법 |
-
1997
- 1997-12-29 KR KR1019970077432A patent/KR19990057381A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100537182B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2005-12-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자 제조방법 |
| KR100675875B1 (ko) * | 2000-06-30 | 2007-02-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 유기 ｂａｒｃ를 이용한 반도체소자의 미세 패턴 형성방법 |
| KR100569536B1 (ko) * | 2001-12-14 | 2006-04-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | Ｒｅｌａｃｓ 물질을 이용하여 패턴 붕괴를 방지하는 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5042160B2 (ja) | 基板内に高静電容量の記憶ノード構造を製造するための方法、及び高静電容量の記憶ノードを有する基板 | |
| US4244799A (en) | Fabrication of integrated circuits utilizing thick high-resolution patterns | |
| KR19980024671A (ko) | 고 커패시턴스 축적 절점 구조물의 제조방법 | |
| US6100010A (en) | Photoresist film and method for forming pattern thereof | |
| KR930001956B1 (ko) | 미세패턴의 형성방법 | |
| US8334090B2 (en) | Mixed lithography with dual resist and a single pattern transfer | |
| KR19990057381A (ko) | 반도체 소자의 미세패턴 제조방법 | |
| KR20010017560A (ko) | 이중 다마신 구조 형성 방법 | |
| KR20040005472A (ko) | 듀얼 다마신 패턴 형성방법 | |
| KR100545185B1 (ko) | 미세 콘택홀 형성 방법 | |
| CN111834201A (zh) | 半导体工艺方法 | |
| KR100388470B1 (ko) | 반사방지막을 이용한 반도체소자의 식각 방법 | |
| KR102527983B1 (ko) | 반도체 장치의 미세 패턴 형성방법 | |
| JP2008135649A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR19980050143A (ko) | 반도체 소자의 미세패턴 형성방법 | |
| KR100447974B1 (ko) | 감광막 패턴 형성방법 | |
| KR0125315B1 (ko) | 다층 레지스트 미세패턴 형성방법 | |
| US20040121264A1 (en) | Pattern transfer in device fabrication | |
| JP2000150339A (ja) | レジスト塗布方法 | |
| US6350559B1 (en) | Method for creating thinner resist coating that also has fewer pinholes | |
| KR960008095B1 (ko) | 오르가닉 아크층을 이용한 미세 패턴 형성 방법 | |
| KR100265361B1 (ko) | 포토레지스트의 식각 선택비 개선방법 | |
| KR100510616B1 (ko) | 반도체 제조 공정에서의 ｂａｒｃ 패터닝 및 식각 방법 | |
| KR20030032179A (ko) | 레지스트 패턴의 형성방법 | |
| KR100557923B1 (ko) | 반도체 메모리 소자의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 19971229 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |