KR19990084602A - Method of forming photoresist pattern of semiconductor device using antireflection film - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 기판 상에 형성된 하지막의 상부에 포토레지스트 패턴을 형성하는 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성 방법에 있어서, 상기 하지막 상에 흡수형 반사방지막 및 간섭형 반사방지막을 형성하여 상기 포토레지스트 패턴 형성을 위한 노광시 상기 흡수형 반사방지막은 상기 하지막으로부터의 반사광을 흡수하고, 상기 간섭형 반사방지막은 상기 흡수형 반사방지막으로부터의 반사광을 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성방법을 제공한다. 상기 흡수형 반사방지막은 폴리실리콘막 또는 유기물질막으로 100∼1000Å의 두께로 형성한다. 또한, 상기 간섭형 반사방지막은 SiOxNy, GeOxNx또는 TiN으로 형성한다.본 발명의 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성방법은 흡수형 반사방지막과 간섭형 반사방지막의 이중막으로 반사방지막을 구성하여 포토레지스트 패턴 형성시 하지막의 종류, 두께 및 위치에 따른 변화와 관계없이 도든 막질에 사용할 수 있다.A photoresist pattern forming method of a semiconductor device in which a photoresist pattern is formed on an underlayer formed on a semiconductor substrate, wherein the absorption resistive antireflection film and the interference antireflection film are formed on the underlayer to form the photoresist pattern. The method of forming a photoresist pattern of a semiconductor device, wherein the absorption type antireflection film absorbs the reflected light from the base film during exposure for formation, and the interference type antireflection film removes the reflected light from the absorption type antireflection film. To provide. The absorption type antireflection film is formed of a polysilicon film or an organic material film having a thickness of 100 to 1000 mW. In addition, the interference type antireflection film is formed of SiO x N y , GeO x N x, or TiN. In the method of forming a photoresist pattern of the semiconductor device of the present invention, the antireflection film is a double layer of an absorption type antireflection film and an interference type antireflection film. It can be used in any film quality regardless of the change depending on the type, thickness and position of the underlying film when forming a photoresist pattern.
Description
본 발명은 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성방법에 관한 것으로, 특히 반사방지막을 이용하는 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a photoresist pattern of a semiconductor device, and more particularly to a method of forming a photoresist pattern of a semiconductor device using an antireflection film.
일반적으로, 반도체 장치의 제조에는 다양한 공정이 사용되는데, 예컨대 산화공정, 이온주입공정 및 사진식각공정 등이 그것이다. 그런데, 반도체 장치의 집적도가 높아짐에 따라 사진(photo)공정에서 형성해야될 포토레지스트 패턴의 크기가 크게 줄어들고 있으며, 더욱이 반도체 장치의 양호한 성능을 얻기 위해 상기 포토레지스트 패턴의 산포도 최소한으로 줄여야 한다.In general, various processes are used in the manufacture of semiconductor devices, such as oxidation processes, ion implantation processes, and photolithography processes. However, as the degree of integration of semiconductor devices increases, the size of a photoresist pattern to be formed in a photo process is greatly reduced, and further, the distribution of the photoresist patterns should be reduced to a minimum in order to obtain good performance of the semiconductor device.
그러나, 사진공정의 특성상 상기 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 노광시 하지막에 따른 의존성이 크기 때문에 하지막의 두께 및 위치에 따라 상기 포토레지스트 패턴의 크기 및 산포도가 변화하게 된다. 따라서, 하지막에 따른 의존성을 최소화할 수 있는 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성방법이 필요하게 된다.However, due to the nature of the photographic process, since the dependence of the underlying film upon exposure to form the photoresist pattern is large, the size and scatter of the photoresist pattern change according to the thickness and position of the underlying film. Accordingly, there is a need for a method of forming a photoresist pattern of a semiconductor device capable of minimizing the dependence of the underlying film.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 바와 같이 하지막의 의존성을 억제할 수 있는 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of forming a photoresist pattern of a semiconductor device capable of suppressing the dependency of the underlying film as described above.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도들이다.1 to 3 are cross-sectional views illustrating a method of forming a photoresist pattern of a semiconductor device according to the present invention.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 기판 상에 형성된 하지막의 상부에 포토레지스트 패턴을 형성하는 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성 방법에 있어서, 상기 하지막 상에 흡수형 반사방지막 및 간섭형 반사방지막을 형성하여 상기 포토레지스트 패턴 형성을 위한 노광시 상기 흡수형 반사방지막은 상기 하지막으로부터의 반사광을 흡수하고, 상기 간섭형 반사방지막은 상기 흡수형 반사방지막으로부터의 반사광을 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성방법을 제공한다. 상기 흡수형 반사방지막은 폴리실리콘막 또는 유기물질막으로 100∼1000Å의 두께로 형성한다. 또한, 상기 간섭형 반사방지막은 SiOxNy, GeOxNx또는 TiN으로 형성한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a photoresist pattern forming method of a semiconductor device to form a photoresist pattern on the base film formed on the semiconductor substrate, the absorption type antireflection film and the interference reflection on the base film The absorption type anti-reflection film absorbs the reflected light from the base film when the exposure film is formed to form the photoresist pattern, and the interference type anti-reflection film removes the reflected light from the absorption anti-reflection film. A method of forming a photoresist pattern of a semiconductor device is provided. The absorption type antireflection film is formed of a polysilicon film or an organic material film having a thickness of 100 to 1000 mW. In addition, the interference type antireflection film is formed of SiO x N y , GeO x N x, or TiN.
본 발명의 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성방법은 흡수형 반사방지막과 간섭형 반사방지막의 이중막으로 반사방지막을 구성하여 포토레지스트 패턴 형성시 하지막의 종류, 두께 및 위치에 따른 변화와 관계없이 도든 막질에 사용할 수 있다.In the method of forming a photoresist pattern of a semiconductor device of the present invention, an antireflection film is formed of a double layer of an absorption type antireflection film and an interference type antireflection film, and the film quality is irrelevant regardless of the change depending on the type, thickness, and position of the underlying film when forming the photoresist pattern. Can be used for
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성방법을 설명하기 위하여 도시한 단면도들이다.1 to 3 are cross-sectional views illustrating a method of forming a photoresist pattern of a semiconductor device according to the present invention.
도 1을 참조하면, 반도체 기판(1) 상에 게이트 산화막(3), 폴리실리콘막으로 이루어진 게이트 전극(5), 텅스텐 실리사이드막(7), 질화막(9) 및 질화막 스페이서(11)가 형성되어 있다. 상기 상술한 막들은 반도체 장치의 구조상 필요한 막들이다. 그리고, 상기 질화막(9) 및 질화막 스페이서(11)의 상부에 제1 층간절연막(13)이 형성되어 있으며, 상기 제1 층간절연막(13)에 형성된 콘택홀을 통하여 상기 반도체 기판(1)과 접속하는 비트라인 접속용 패드(15)가 형성되어 있다. 다음에, 상기 패드(15) 및 제1 층간절연막(13) 상에 제2 층간절연막(17) 및 제3 층간절연막(19)이 형성되어 있다. 상기 제1 층간절연막(13) 내지 제3 층간절연막(19)은 본 실시예에서는 하지막으로서의 역할을 하게 된다.Referring to FIG. 1, a gate oxide film 3, a gate electrode 5 made of a polysilicon film, a tungsten silicide film 7, a nitride film 9, and a nitride film spacer 11 are formed on a semiconductor substrate 1. have. The above-mentioned films are films necessary for the structure of the semiconductor device. The first interlayer insulating film 13 is formed on the nitride film 9 and the nitride film spacer 11, and is connected to the semiconductor substrate 1 through a contact hole formed in the first interlayer insulating film 13. The bit line connection pad 15 is formed. Next, a second interlayer insulating film 17 and a third interlayer insulating film 19 are formed on the pad 15 and the first interlayer insulating film 13. The first interlayer insulating film 13 to the third interlayer insulating film 19 serve as an underlayer in this embodiment.
도 2를 참조하면, 상기 제3 층간절연막(19) 상에 흡수형 반사방지막(21)을 형성한다. 상기 흡수형 반사방지막(21)은 감쇄상수가 큰 물질을 이용하는데, 후에 포토레지스트 패턴을 형성을 위한 노광시 하지막에서 반사되어 오는 반사광을 흡수하는 역할을 한다. 본 실시예에서는 상기 흡수형 반사방지막(21)으로 폴리실리콘막 또는 유기물질막을 이용하여, 100∼1000Å의 두께로 형성한다.Referring to FIG. 2, an absorption type antireflection film 21 is formed on the third interlayer insulating film 19. The absorption type antireflection film 21 uses a material having a large attenuation constant, and serves to absorb the reflected light reflected from the underlying film during exposure to form a photoresist pattern. In this embodiment, the absorption type anti-reflection film 21 is formed to have a thickness of 100 to 1000 하여 using a polysilicon film or an organic material film.
다음에, 상기 흡수형 반사방지막(21) 상에 간섭형 반사방지막(23)을 형성한다. 상기 간섭형 반사방지막(23)은 후의 포토레지스트 패턴을 형성을 위한 노광시 상기 흡수형 반사방지막(21)에서 반사되어 올라오는 반사광과 상기 간섭형 반사방지막(23) 자체에서 올라오는 반사광을 서로 상쇄간섭을 일으켜 제거하는 역할을 한다. 본 실시예에서, 상기 간섭형 반사방지막(23)은 SiOxNy, GeOxNx또는 TiN으로 형성한다. 또한, 상기 간섭형 반사방지막(23)은 하기식,Next, an interference type antireflection film 23 is formed on the absorption antireflection film 21. The interference type anti-reflection film 23 cancels the reflection light reflected from the absorption type anti-reflection film 21 and the reflection light rising from the interference type anti-reflection film 23 itself upon exposure to form a later photoresist pattern. It causes interference and eliminates it. In the present embodiment, the interference type antireflection film 23 is formed of SiO x N y , GeO x N x, or TiN. In addition, the interference type antireflection film 23 is the following formula,
다음에, 상기 간섭형 반사방지막(23) 상에 포토레지스트막(25)을 형성한다. 이때, 상기 참조번호 25a, 25b, 25c는 각각 셀 콘택, 게이트 콘택 및 액티브 콘택이 형성되는 부분이다. 이 경우 하지막이 반도체 기판 상에 균일하게 형성되어 있지 못할 경우, 후의 사진공정에서 반사광에 의해 콘택의 크기가 위치에 따라 달라져 반도체 장치의 성능을 저하시키거나 오동작을 일으키게 된다.Next, a photoresist film 25 is formed on the interference type antireflection film 23. In this case, reference numerals 25a, 25b, and 25c denote portions where cell contacts, gate contacts, and active contacts are formed, respectively. In this case, if the underlying film is not formed uniformly on the semiconductor substrate, the size of the contact is changed depending on the position by the reflected light in the subsequent photographing process, thereby degrading the performance of the semiconductor device or causing malfunction.
도 3을 참조하면, 상기 포토레지스트막(25)을 소정의 마스크로 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴(27)을 형성한다. 여기서, 참조번호 25a, 25b, 25c는 도 2에서 설명한 바와 같이 각각 셀 콘택, 게이트 콘택 및 액티브 콘택이 형성되는 부분이다. 특히, 본 발명은 도 2에서 설명된 바와 같이 상기 흡수형 반사방지막(21)과 간섭형 반사방지막(23)이 형성되어 있어, 상기 포토레지스트 패턴(27) 형성을 위한 노광시 상기 흡수형 반사방지막(21)은 상기 하지막으로부터의 반사광을 흡수하고, 상기 간섭형 반사방지막(23)은 상기 흡수형 반사방지막(21)으로부터의 반사광을 제거하는 데 이용된다.Referring to FIG. 3, the photoresist film 25 is exposed and developed with a predetermined mask to form a photoresist pattern 27. Here, reference numerals 25a, 25b, and 25c denote portions where cell contacts, gate contacts, and active contacts are formed, as described with reference to FIG. Particularly, in the present invention, the absorption type anti-reflection film 21 and the interference type anti-reflection film 23 are formed as described in FIG. 2, so that the absorption type anti-reflection film is formed during exposure for forming the photoresist pattern 27. Reference numeral 21 is used to absorb the reflected light from the base film, and the interference type antireflection film 23 is used to remove the reflected light from the absorption type antireflection film 21.
그런데, 상기 반사방지막을 간섭형 반사 방지막의 단일막으로 구성할 경우, 반도체 기판의 위치별로 하지막의 두께가 다르면 상기 간섭형 반사방지막의 최적두께가 위치마다 달라져야 하는 문제점이 있다. 또한, 상기 반사방지막을 간섭형 반사 방지막으로 구성할 때, 반도체 기판의 위치별로 하지막의 두께가 균일하게 형성되어 있는 경우에도 셀 콘택에 최적화하면 게이트 및 액티브 콘택에는 상기 간섭형 반사방지막이 최적이 아닌 조건이 되기 때문에 간섭형 반사방지막의 효과가 크게 감소하는 단점이 있다. 그러나, 본 실시예는 흡수형 반사방지막과 간섭형 반사방지막의 이중막으로 반사방지막을 구성하여 하지막의 종류, 두께 및 위치에 따른 변화와 관계없이 도든 막질에 사용할 수 있다.By the way, when the anti-reflection film is composed of a single layer of the interference type anti-reflection film, there is a problem that the optimum thickness of the interference type anti-reflection film should be different for each position if the thickness of the underlying film is different for each position of the semiconductor substrate. In addition, when the anti-reflection film is formed of an interference type anti-reflection film, even when the thickness of the underlying film is uniformly formed for each position of the semiconductor substrate, the interference type anti-reflection film is not optimal for the gate and active contacts when optimized for cell contact. As a condition, there is a disadvantage in that the effect of the interference type antireflection film is greatly reduced. However, in the present embodiment, the antireflection film is composed of a double layer of the absorption type antireflection film and the interference type antireflection film and can be used for any film quality regardless of the change depending on the type, thickness and position of the underlying film.
이상, 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식으로 그 변형이나 개량이 가능하다.As mentioned above, although this invention was demonstrated concretely through the Example, this invention is not limited to this, A deformation | transformation and improvement are possible with the conventional knowledge in the art within the technical idea of this invention.
상술한 바와 같이 본 발명의 반도체 장치의 포토레지스트 패턴 형성방법에 의하면, 하지막 상에 흡수형 반사방지막과 간섭형 반사방지막이 형성되어 있어, 상기 포토레지스트 패턴 형성을 위한 노광시 상기 흡수형 반사방지막은 상기 하지막으로부터의 반사광을 흡수하고, 상기 간섭형 반사방지막은 상기 흡수형 반사방지막으로부터의 반사광을 제거하되도록 함으로써 하지막의 종류, 두께, 및 위치에 따른 변화에 관계없이 모들 막질에 대해 최적의 반사방지효과를 낼 수 있어 공정단순화에 기여할 수 있다.As described above, according to the photoresist pattern forming method of the semiconductor device of the present invention, an absorption type antireflection film and an interference type antireflection film are formed on a base film, and the absorption type antireflection film is formed during exposure for forming the photoresist pattern. Absorbs the reflected light from the base film, and the interference type antireflection film removes the reflected light from the absorption type antireflection film, thereby making it optimal for all film quality irrespective of the type, thickness, and position of the base film. Anti-reflective effect can be produced, contributing to process simplification.
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