KR19990065142A - Method for forming vertical profile pattern of material layer containing silicon - Google Patents

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KR19990065142A
KR19990065142A KR1019980000271A KR19980000271A KR19990065142A KR 19990065142 A KR19990065142 A KR 19990065142A KR 1019980000271 A KR1019980000271 A KR 1019980000271A KR 19980000271 A KR19980000271 A KR 19980000271A KR 19990065142 A KR19990065142 A KR 19990065142A
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photoresist
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정찬욱
이세형
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윤종용
삼성전자 주식회사
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Abstract

실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법에 관하여 개시한다. (a)실리콘을 포함하는 물질층 상에 반사방지막을 소정 두께로 증착한다. (b)반사방지막보다 더 두꺼운 감광막을 도포한다. (c)감광막을 패터닝하여 반사방지막의 소정 영역을 노출하는 감광막 패턴을 형성한다. (d)감광막 패턴에 의하여 노출된 반사방지막을 소정의 식각 조건에 따라 식각하여 실리콘을 포함하는 물질층의 소정 영역을 노출하는 반사방지막 패턴을 형성하면서, 감광막 패턴에 대한 추가 식각이 병행되어 감광막 패턴이 버티컬한 측벽 구조를 갖도록 변형한다. 마지막으로, (e)그 측벽 구조가 버티컬하게 변형된 감광막 패턴과 반사방지막 패턴을 마스크로 이용하여 실리콘을 포함하는 물질층을 식각한다.A method of forming a vertical profile pattern of a material layer comprising silicon is disclosed. (a) An antireflection film is deposited to a predetermined thickness on the material layer containing silicon. (b) Apply a thicker photoresist film than the antireflection film. (c) The photoresist is patterned to form a photoresist pattern that exposes a predetermined region of the antireflection coating. (d) The antireflection film exposed by the photoresist pattern is etched according to a predetermined etching condition to form an antireflection pattern that exposes a predetermined region of the material layer containing silicon, while additional etching of the photoresist pattern is performed in parallel. It deforms to have this vertical sidewall structure. Finally, (e) the material layer including silicon is etched using the photoresist pattern and the anti-reflection film pattern whose vertical sidewall structure is vertically modified as a mask.

Description

실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법Method for forming vertical profile pattern of material layer containing silicon

본 발명은 실리콘을 포함하는 반도체 기판 또는 반도체 기판 상에 증착된 실리콘을 포함하는 물질층에 패턴을 형성하는 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 그 상부에 반사방지막이 형성된 실리콘을 포함하는 물질층에 반도체 장치의 라인 또는 바 형태의 패턴을 형성하기 위한 식각 마스크로 버티컬한 프로파일을 갖는 감광막 패턴을 형성하기 위하여 1차로 감광막 패턴을 형성한 후, 그 하부의 반사방지막을 소정의 식각 조건에 의한 건식 식각 공정을 진행하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a pattern on a semiconductor substrate including silicon or a material layer including silicon deposited on a semiconductor substrate. Specifically, the present invention relates to a semiconductor material including silicon on which an antireflection film is formed. After forming a photoresist pattern primarily to form a photoresist pattern having a vertical profile as an etch mask for forming a line or bar pattern of the device, the bottom anti-reflection film is a dry etching process by a predetermined etching condition. It relates to a method of forming a vertical profile pattern of a material layer comprising silicon proceeding.

디자인 룰(design rule)이 0.18 마이크로미터 이하로 되면서 원자외선용 양성 감광막을 사용하여 사진 공정을 진행함에 있어서, 특히 실리콘을 포함하는 물질층, 예컨대 실리콘 기판, 폴리실리콘막 또는 실리사이드막에 바(bar) 또는 라인(line)의 패턴을 형성함에 있어 반사방지막(ARL)의 사용은 필수적이다. 반사방지막 상부에 감광막을 도포한 후, 이를 사진 현상하여 패터닝하여 감광막 패턴을 형성하면, 감광막 패턴의 수직 측벽(vertical profile) 기울기가 완만해지며, 바(bar) 패턴의 밑부분에 패턴이 쳐져있는 꼬리(tail) 형태가 존재할 수 있다. 이러한 감광막 패턴을 이용하여 그 하부의 반사방지막을 식각하여 반사방지막 패턴을 형성한 후, 이를 식각 마스크로 이용하여 실리콘을 포함하는 물질층에 패턴을 형성하게 되면, 세정 공정이 진행된 후의 임계선폭이 디자인 룰에 적합하지 못하게 되며, 버티컬한 프로파일의 조절이 어렵게 되어 패터닝 공정의 재현성이 낮아지는 문제점이 있다.In the process of photographing using a positive photosensitive film for ultraviolet rays with a design rule of 0.18 micrometer or less, in particular, a material layer including silicon, such as a silicon substrate, a polysilicon film, or a silicide film, ) Or the use of an antireflection film ARL is essential in forming a line pattern. After the photoresist is coated on the anti-reflection film, the photo development is patterned to form a photoresist pattern. The vertical profile slope of the photoresist pattern is smoothed, and a pattern is formed at the bottom of the bar pattern. There may be a tail form. When the anti-reflection film is etched using the photoresist pattern to form an anti-reflection film pattern, and then a pattern is formed on the material layer containing silicon using the etching mask, the critical line width after the cleaning process is designed. It is not suitable for the rule, there is a problem that the adjustment of the vertical profile is difficult to reduce the reproducibility of the patterning process.

이하에서 종래의 실리콘을 포함하는 물질층을 패터닝하는 방법에 관하여 첨부도면을 참조하여 설명하고 그 문제점을 살펴보기로 한다.Hereinafter, a method of patterning a layer of a material including silicon according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings and a problem thereof will be described.

첨부도면 도 1은 종래의 실리콘을 포함하는 물질층, 예컨대 폴리실리콘막을 패터닝하는 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 단계적으로 설명하기로 한다.1 is a flowchart illustrating a method of patterning a material layer including a silicon, for example, a polysilicon layer, and will be described step by step with reference to the drawing.

먼저, 폴리실리콘막 상에 반사방지막(ARL)을 증착한다(10). 이때, 상기 반사방지막은 실리콘질산화물(SiON) 계열의 무기 반사방지막(ARL)으로서 260 내지 600 옴스트롱(Å)의 두께로 증착한다. 이어서, 상기 반사방지막(ARL) 상에 감광막(PR)을 도포한다(11). 이때, 상기 감광막(PR)은 원자외선(deep UV)용의 양성 패턴을 형성하는 감광막(positive PR)을 0.5 내지 0.7㎛의 두께로 도포한다. 이후, 상기 감광막(PR)을 패터닝하여 감광막 패턴을 형성한다(12). 이어서, 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 반사방지막(ARL) 및 폴리실리콘막을 순차로 식각하여 목적하는 형태의 패턴을 형성한다(13).First, an antireflection film ARL is deposited on the polysilicon film (10). At this time, the anti-reflection film is deposited as a silicon nitride oxide (SiON) -based inorganic anti-reflection film (ARL) to a thickness of 260 to 600 ohms strong (Å). Subsequently, a photoresist film PR is coated on the antireflection film ARL (11). At this time, the photoresist film PR is coated with a photoresist film (positive PR) to form a positive pattern for deep UV (0.5 ~ 0.7㎛). Thereafter, the photoresist film PR is patterned to form a photoresist pattern (12). Subsequently, the antireflection film ARL and the polysilicon film are sequentially etched using the photoresist pattern as an etching mask to form a pattern having a desired shape.

전술한 단계에 따라 순차적으로 패턴 형성 공정을 디자인 룰이 0.18 이하인 패턴 형성 공정에 적용하면, 감광막 패턴의 버티컬 프로파일에 완만한 기울기(slope)와 꼬리(tail)가 존재하게 된다. 한편, 감광막 패턴의 라인 스페이스 영역에는 감광막의 찌꺼기(scum)가 잔류될 수도 있다. 예리하게(sharp) 형성되지 못한 상기 감광막 패턴을 이용하여 반사방지막과 그 하부의 실리콘을 포함하는 물질층에 패턴을 순차적으로 형성하면, 세정 공정이 진행된 후라 하여도 충분한 임계선폭이 확보될 수 없으며, 버티컬 프로파일에 불량이 발생되는 문제가 발생된다.When the pattern forming process is sequentially applied to the pattern forming process having a design rule of 0.18 or less according to the above-described steps, gentle slopes and tails exist in the vertical profile of the photoresist pattern. Meanwhile, scum of the photoresist film may remain in the line space region of the photoresist pattern. If the pattern is sequentially formed on the material layer including the anti-reflection film and the silicon under the surface by using the photosensitive film pattern that is not sharply formed, sufficient critical line width cannot be secured even after the cleaning process is performed. There is a problem that a defect occurs in the vertical profile.

본 발명은 최종적으로 패턴을 형성하고자 하는 실리콘을 포함하는 물질층 상부에 반사방지막과 감광막을 도포한 후, 연속적인 사진 현상 공정과 식각 공정을 진행하는 경우 디자인 룰이 0.18 이하인 경우에 감광막 패턴의 버티컬 프로파일에 완만한 기울기가 형성되며, 꼬리가 형성되는 등으로 인하여 최종 패턴을 미세하게 형성하지 못하는 문제점을 해결하기 위하여 일차로 감광막 패턴을 형성한 후, 소정의 식각 공정 조건하에서 그 하부의 반사방지막을 패터닝하는 단계를 진행하여 버티컬 프로파일이 개선된 감광막 패턴과 반사방지막 패턴을 동시에 형성하여 최종 패턴의 목적하는 정도에 해당하는 임계선폭을 실현하며, 그 패턴의 버티컬 프로파일을 개선할 수 있으며, 패턴 상의 스페이스 영역에 잔존할 수 있는 감광막 찌꺼기들도 함께 제거할 수 있는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법을 제공함을 목적으로 한다.According to the present invention, after the anti-reflection film and the photoresist film are applied on the material layer including silicon to finally form the pattern, the continuous photo development process and the etching process are performed. In order to solve the problem that a gentle slope is formed in the profile and the tail is not formed finely, the photoresist pattern is first formed, and then the anti-reflection film under the predetermined etching process conditions is removed. Through the patterning step, the photoresist pattern and the anti-reflection film pattern having the improved vertical profile are simultaneously formed to realize the critical line width corresponding to the desired degree of the final pattern, and the vertical profile of the pattern can be improved and the space on the pattern can be improved. Remove any photoresist residue that may remain in the area. And a vertical profile, the pattern formation method of the layer of material containing silicon for the purpose of providing that.

도 1은 종래의 실리콘을 포함하는 물질층을 패터닝하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of patterning a layer of a material including conventional silicon.

도 2는 본 발명에 따른 실리콘을 포함하는 물질층에 버티컬 프로파일 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of forming a vertical profile pattern on a material layer including silicon according to the present invention.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 실리콘을 포함하는 물질층에 버티컬 프로파일 패턴을 형성하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다.3 to 5 are cross-sectional views illustrating an embodiment of a method of forming a vertical profile pattern on a material layer including silicon according to the present invention.

전술한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위한 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법은 다음의 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for forming a vertical profile pattern of a material layer including silicon for achieving the technical problem to be achieved by the present invention described above includes the following steps.

(a)실리콘을 포함하는 물질층 상에 반사방지막을 소정 두께로 증착한다. (b)상기 반사방지막보다 더 두꺼운 감광막을 도포한다. (c)상기 감광막을 패터닝하여 상기 반사방지막의 소정 영역을 노출하는 감광막 패턴을 형성한다. (d)상기 감광막 패턴에 의하여 노출된 상기 반사방지막을 소정의 식각 조건에 따라 식각하여 상기 실리콘을 포함하는 물질층의 소정 영역을 노출하는 반사방지막 패턴을 형성하면서, 상기 감광막 패턴에 대한 추가 식각이 병행되어 상기 감광막 패턴이 버티컬한 측벽 구조를 갖도록 변형한다. 마지막으로, (e)상기 측벽 구조가 버티컬하게 변형된 감광막 패턴과 반사방지막 패턴을 마스크로 이용하여 상기 실리콘을 포함하는 물질층을 식각한다.(a) An antireflection film is deposited to a predetermined thickness on the material layer containing silicon. (b) A photosensitive film thicker than the antireflection film is applied. (c) patterning the photoresist to form a photoresist pattern that exposes a predetermined region of the anti-reflection coating. (d) etching the anti-reflection film exposed by the photoresist pattern according to a predetermined etching condition to form an anti-reflection film pattern exposing a predetermined region of the material layer containing silicon, while further etching the photoresist pattern In parallel, the photoresist pattern is modified to have a vertical sidewall structure. Finally, (e) the material layer including the silicon is etched using the photoresist pattern and the anti-reflection film pattern in which the sidewall structure is vertically modified as a mask.

한편, 전술한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위한 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법은 다음에 의하여 실시함이 바람직하다.On the other hand, it is preferable to perform the vertical profile pattern forming method of the material layer containing silicon for achieving the above technical problem to be achieved by the present invention.

상기 실리콘을 포함하는 물질층은 실리콘 웨이퍼, 폴리실리콘막 및 실리사이드막 중 선택된 어느 하나의 물질층이면 바람직하다. 상기 (d)단계의 식각 공정은 건식 식각 방법으로 진행한다. 상기 건식 식각 방법은 플라즈마 방법이면 바람직하다. 상기 플라즈마 방법에 의한 건식 식각 공정은 사불화메탄(CF4)과 산소를 포함하는 식각제를 이용한다. 상기 식각 공정은 산소 유량이 3 내지 20 sccm이면 바람직하다. 상기 플라즈마 방법에 의한 건식 식각 공정의 공정 쳄버 내에 인가되는 전력은 100 내지 300 와트(W)이면 바람직하다. 상기 플라즈마 방법에 의한 건식 식각 공정의 공정 쳄버 내의 공정 압력은 3 내지 20 밀리토르(mTorr)이면 바람직하다. 상기 플라즈마 방법에 의한 건식 식각 공정의 식각 가스는 불활성가스 및 불화탄소계열의 가스가 포함된 혼합 가스를 이용한다. 상기 감광막은 포지티브형이면 바람직하다. 상기 감광막은 원자외선(deep UV)을 이용하여 패터닝한다. 상기 (d)단계는 상기 (c)단계와 인시튜(in-situ)로 진행한다. 상기 (d)단계에서 식각되어 제거되는 감광막의 두께는 1000 내지 2500 Å이면 바람직하다.The material layer containing silicon may be any material layer selected from a silicon wafer, a polysilicon film, and a silicide film. The etching process of step (d) proceeds with a dry etching method. The dry etching method is preferably a plasma method. The dry etching process by the plasma method uses an etchant containing methane tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen. The etching process is preferably an oxygen flow rate of 3 to 20 sccm. The power applied in the process chamber of the dry etching process by the plasma method is preferably 100 to 300 watts (W). The process pressure in the process chamber of the dry etching process by the plasma method is preferably 3 to 20 millitorr (mTorr). As the etching gas of the dry etching process by the plasma method, a mixed gas including an inert gas and a fluorocarbon series gas is used. It is preferable that the said photosensitive film is positive type. The photoresist is patterned using deep UV. Step (d) proceeds to step (c) and in-situ. The thickness of the photoresist film etched and removed in step (d) is preferably 1000 to 2500 kPa.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 이하의 도면을 참조한 설명은 본 발명의 실시예들은 본 발명과 관련한 산업기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다. 도면상에서 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어진 것이다. 도면상에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 또한 어떤 층이 다른 층 또는 기판의 상부에 있다라고 기재된 경우, 상기 어떤 층이 상기 다른 층 또는 기판의 상부에 직접 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3의 층이 개재되어질 수도 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art related to the present invention. In the drawings, the thicknesses of layers or regions are exaggerated for clarity. In the drawings like reference numerals refer to like elements. Also, if a layer is described as being on top of another layer or substrate, the layer may be present directly on top of the other layer or substrate, with a third layer intervening therebetween.

첨부도면 도 2는 본 발명에 따른 실리콘을 포함하는 물질층에 버티컬 프로파일 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 단계적으로 설명하기로 한다.2 is a flowchart illustrating a method of forming a vertical profile pattern on a material layer including silicon according to the present invention, which will be described step by step.

먼저, 폴리실리콘막 상에 반사방지막(ARL)을 증착한다(21). 이때, 상기 반사방지막은 실리콘질산화물(SiON) 계열의 무기 반사방지막(ARL)으로서 260 내지 600 옴스트롱(Å)의 두께로 증착한다. 이어서, 상기 반사방지막(ARL) 상에 감광막(PR)을 도포한다(22). 이때, 상기 감광막(PR)은 원자외선(deep UV)용의 양성 패턴을 형성하는 감광막(positive PR)을 0.5 내지 0.7㎛의 두께로 도포한다. 이후, 상기 감광막(PR)을 패터닝하여 감광막 패턴을 형성한다(23). 이어서, 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 반사방지막(ARL)을 건식 식각하여 반사방지막 패턴을 형성한다(24). 이때, 상기 건식 식각 공정은 플라즈마 건식 식각 장치 내에서 인시튜(in-situ)로 진행한다. 상기 반사방지막을 건식 식각하는 공정은 감광막의 선택비가 낮은 조건인 10 mTorr, 300 Ws 및 200 Wb의 식각 공정 내부의 식각 조건으로 유지하며, 이때 불화탄소(CF4)와 산소(O2)가 혼합된 식각제를 이용하여 이방성(anisotropic) 식각이 되도록 진행한다. 이때, 상기 식각제는 감광막(PR)에 대한 식각 선택비가 낮기 때문에 반사방지막을 식각하는 공정이 완료된 후, 감광막(PR)은 1000 내지 2500Å 정도가 식각된다. 아울러, 감광막 패턴의 버티컬 프로파일이 개선되며, 감광막 패턴의 꼬리가 제거되어 감광막 패턴이 버티컬하게 형성된다. 또한 감광막 패턴으로 이루어진 라인의 스페이스 영역에 잔류하는 감광막 찌꺼기(scum)까지도 제거되는 장점이 있다. 이상의 건식 식각 공정을 통하여 버티컬 프로파일이 개선된 상기 감광막 패턴과 반사방지막 패턴을 식각 마스크로 이용하여 폴리실리콘막을 식각하여 목적하는 디자인 룰을 갖는 라인(line) 또는 바(bar) 형태의 패턴을 형성한다(24).First, an antireflection film ARL is deposited on the polysilicon film (21). At this time, the anti-reflection film is deposited as a silicon nitride oxide (SiON) -based inorganic anti-reflection film (ARL) to a thickness of 260 to 600 ohms strong (Å). Subsequently, the photoresist film PR is coated on the antireflection film ARL (22). At this time, the photoresist film PR is coated with a photoresist film (positive PR) to form a positive pattern for deep UV (0.5 ~ 0.7㎛). Thereafter, the photoresist film PR is patterned to form a photoresist pattern (23). Subsequently, the anti-reflection film ARL is dry-etched using the photoresist pattern as an etching mask to form an anti-reflection film pattern (24). In this case, the dry etching process is performed in-situ in the plasma dry etching apparatus. The dry etching process of the anti-reflection film is maintained at an etching condition inside an etching process of 10 mTorr, 300 Ws, and 200 Wb, which is a condition in which the selectivity of the photoresist is low. Proceed with an anisotropic etching with the agent. At this time, since the etching agent has a low etching selectivity with respect to the photoresist film PR, after the process of etching the antireflection film is completed, the photoresist film PR is etched at about 1000 to 2500 Pa. In addition, the vertical profile of the photoresist pattern is improved, and the tail of the photoresist pattern is removed so that the photoresist pattern is vertically formed. In addition, there is an advantage that even the photoresist residue (scum) remaining in the space region of the line consisting of the photoresist pattern is removed. Through the dry etching process, the polysilicon layer is etched using the photoresist pattern and the antireflection layer pattern having an improved vertical profile as an etching mask to form a line or bar pattern having a desired design rule. (24).

첨부도면 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 실리콘을 포함하는 물질층에 버티컬 프로파일 패턴을 형성하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 단면도들이다.3 to 5 are cross-sectional views illustrating an embodiment of a method of forming a vertical profile pattern on a material layer including silicon according to the present invention.

도 3을 참조하면, 폴리실리콘막(32), 반사방지막(ARL)(33) 및 감광막(34)이 순차로 적층된 반도체 기판(31)이 준비된다. 이때,Referring to FIG. 3, a semiconductor substrate 31 in which a polysilicon film 32, an antireflection film (ARL) 33, and a photosensitive film 34 are sequentially stacked is prepared. At this time,

도 4를 참조하면, 상기 도 3에서 준비된 결과물에 대한 사진 현상 공정을 진행하여 감광막 패턴(34a)을 형성한다. 이때, 감광막 패턴(34a) 측벽의 버티컬 프로파일이 완만하게 형성되며, 감광막 패턴 꼬리(tail)(35)가 형성된다. 이는 목적하는 디자인 룰, 예컨대 0.18 이하의 경우에는 임계선폭을 실현하기 어려운 원인을 제공한다.Referring to FIG. 4, a photodevelopment process is performed on the resultant prepared in FIG. 3 to form a photoresist pattern 34a. At this time, the vertical profile of the sidewall of the photoresist pattern 34a is formed smoothly, and the photoresist pattern tail 35 is formed. This provides a reason why it is difficult to realize the critical line width in the case of a desired design rule, for example, 0.18 or less.

도 5를 참조하면, 상기 도 4의 감광막 패턴(34a)에 의하여 노출된 반사방지막(도 4의 33)에 대한 건식 식각 공정을 진행하여, 감광막 패턴(도 4의 34a)의 완만한 측벽을 버티컬하게 변형하며, 그 꼬리(도 4의 35)가 제거되어 목적하는 정도의 라인 패턴을 갖는 감광막 패턴(34b)과 반사방지막 패턴(33a)이 형성된다. 이후, 이들 두 패턴(34b, 33a)을 식각 마스크로 이용하여 하부의 폴리실리콘막(32)에 최종적인 패턴을 형성한다.Referring to FIG. 5, a dry etching process is performed on the anti-reflection film (33 of FIG. 4) exposed by the photoresist pattern 34a of FIG. 4 to vertically smooth the sidewalls of the photoresist pattern (34a of FIG. 4). And the tail (35 in FIG. 4) is removed to form a photosensitive film pattern 34b and an anti-reflection film pattern 33a having a desired line pattern. Thereafter, these two patterns 34b and 33a are used as etching masks to form a final pattern on the lower polysilicon film 32.

이상의 첨부 도면을 참조하여 설명한 본 발명의 실시예들은 최적의 실시예들이다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 상세하게 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용한 것이 아니다.Embodiments of the present invention described with reference to the accompanying drawings are optimal embodiments. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention in detail and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims.

전술한 본 발명에 따르는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법에 의하면, 그 상부에 식각 마스크로 이용하기 위한 감광막 패턴과 반사방지막 패턴의 버티컬 프로파일이 개선되며, 감광막 패턴의 꼬리가 제거되어 디자인 룰이 0.18 이하인 경우에도 이에 적합한 임계선폭을 구현할 수 있다. 또한 감광막 패턴으로 이루어진 라인의 스페이스 영역에 잔류하는 감광막 찌꺼기(scum)까지도 제거되는 장점이 있다. 이를 이용하면, 고집적 고밀도 반도체 장치의 미세한 선폭의 패턴을 형성할 수 있다.According to the method for forming a vertical profile pattern of a silicon-containing material according to the present invention described above, the vertical profile of the photoresist pattern and the anti-reflective coating pattern for use as an etch mask is improved thereon, and the tail of the photoresist pattern is removed. Even if the design rule is 0.18 or less, the critical line width can be implemented. In addition, there is an advantage that even the photoresist residue (scum) remaining in the space region of the line consisting of the photoresist pattern is removed. By using this, a fine line width pattern of a highly integrated high density semiconductor device can be formed.

Claims (13)

(a)실리콘을 포함하는 물질층 상에 반사방지막을 소정 두께로 증착하는 단계;(a) depositing an antireflection film on a material layer including silicon to a predetermined thickness; (b)상기 반사방지막보다 더 두꺼운 감광막을 도포하는 단계;(b) applying a photosensitive film thicker than the antireflection film; (c)상기 감광막을 패터닝하여 상기 반사방지막의 소정 영역을 노출하는 감광막 패턴을 형성하는 단계;(c) patterning the photoresist to form a photoresist pattern that exposes a predetermined region of the anti-reflection coating; (d)상기 감광막 패턴에 의하여 노출된 상기 반사방지막을 소정의 식각 조건에 따라 식각하여 상기 실리콘을 포함하는 물질층의 소정 영역을 노출하는 반사방지막 패턴을 형성하면서, 상기 감광막 패턴에 대한 추가 식각이 병행되어 상기 감광막 패턴이 버티컬한 측벽 구조를 갖도록 변형하는 단계; 및(d) etching the anti-reflection film exposed by the photoresist pattern according to a predetermined etching condition to form an anti-reflection film pattern exposing a predetermined region of the material layer containing silicon, while further etching the photoresist pattern Parallel to deforming the photoresist pattern to have a vertical sidewall structure; And (e)상기 측벽 구조가 버티컬하게 변형된 감광막 패턴과 반사방지막 패턴을 마스크로 이용하여 상기 실리콘을 포함하는 물질층을 식각하는 단계를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.(e) etching the material layer containing silicon using the photoresist pattern and the anti-reflection film pattern whose vertical sidewall structure is vertically deformed as a mask, wherein the vertical profile of the material layer including silicon is performed. Pattern formation method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실리콘을 포함하는 물질층은 실리콘 웨이퍼, 폴리실리콘막 및 실리사이드막 중 선택된 어느 하나의 물질층인 것을 특징으로 하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.And the material layer including silicon is any one selected from a silicon wafer, a polysilicon layer, and a silicide layer. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 (d)단계의 식각 공정은 건식 식각 방법으로 진행하는 것을 특징으로 하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.The etching process of step (d) is a vertical profile pattern forming method of a material layer containing silicon, characterized in that the dry etching method. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 건식 식각 방법은 플라즈마 방법인 것을 특징으로 하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.The dry etching method is a method of forming a vertical profile of a material layer containing silicon, characterized in that the plasma method. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 플라즈마 방법에 의한 건식 식각 공정은 사불화메탄(CF4)과 산소를 포함하는 식각제를 이용하는 것을 특징으로 하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.The dry etching process by the plasma method is a vertical profile pattern formation method of a silicon-containing material layer, characterized in that using an etchant containing methane tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 식각 공정은 산소 유량이 3 내지 20 sccm인 것을 특징으로 하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.The etching process is a vertical profile pattern forming method of a material layer containing silicon, characterized in that the oxygen flow rate is 3 to 20 sccm. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 플라즈마 방법에 의한 건식 식각 공정의 공정 쳄버 내에 인가되는 전력은 100 내지 300 와트(W)인 것을 특징으로 하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.And a power applied in a process chamber of the dry etching process by the plasma method is 100 to 300 watts (W). 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 플라즈마 방법에 의한 건식 식각 공정의 공정 쳄버 내의 공정 압력은 3 내지 20 밀리토르(mTorr)인 것을 특징으로 하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.The process pressure in the process chamber of the dry etching process by the plasma method is 3 to 20 millitorr (mTorr) characterized in that the vertical profile pattern forming method of a material layer containing silicon. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 플라즈마 방법에 의한 건식 식각 공정의 식각 가스는 불활성가스 및 불화탄소계열의 가스가 포함된 혼합 가스를 이용하는 것을 특징으로 하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.The etching method of the dry etching process by the plasma method is a method of forming a vertical profile pattern of a material layer containing silicon, characterized in that for using a mixed gas containing an inert gas and a fluorocarbon-based gas. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감광막은 포지티브형인 것을 특징으로 하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.The photoresist is a positive profile pattern forming method of a material layer containing silicon, characterized in that the positive type. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감광막은 원자외선(deep UV)을 이용하여 패터닝하는 것을 특징으로 하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.And the photoresist is patterned using deep UV. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (d)단계는 상기 (c)단계와 인시튜(in-situ)로 진행하는 것을 특징으로 하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.The step (d) is a method of forming a vertical profile pattern of a silicon-containing material layer, characterized in that proceeding in-situ with the step (c). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (d)단계에서 식각되어 제거되는 감광막의 두께는 1000 내지 2500 Å인 것을 특징으로 하는 실리콘을 포함하는 물질층의 버티컬 프로파일 패턴 형성 방법.The thickness of the photoresist film etched and removed in step (d) is 1000 to 2500 kPa, the vertical profile pattern forming method of a material layer containing silicon, characterized in that.
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KR100466807B1 (en) * 2001-10-12 2005-01-24 학교법인 포항공과대학교 Method for manufacturing triangular riblet and the mold by using bulk micromachining
KR100471573B1 (en) * 2000-12-29 2005-03-07 주식회사 하이닉스반도체 Method of etching a gate in a semiconductor device
KR100819647B1 (en) * 2006-06-27 2008-04-04 주식회사 하이닉스반도체 Method of Manufacturing Semiconductor Device

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