KR20020025318A - 감광막 패턴 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감광막 도포시에 감광막의 균일도를 향상시켜 미세 패턴의 형성이 용이하도록 한 감광막 패턴 형성 방법에 관한 것으로, 기판상에 감광물질을 스핀코팅하여 감광막을 도포하는 단계; 상기 감광막을 소프트 베이크를 통해 경화시키는 단계; 상기 경화된 감광막을 하드 베이크를 통해 감광막을 유동시켜 균일하게 하는 단계; 그리고 상기 균일해진 감광막을 노광 공정을 통해 패턴을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

Description

감광막 패턴 형성 방법{Method for forming photo resist pattens}

본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 감광막 도포시에 감광막의 균일도를 향상시켜 미세 패턴의 형성이 용이하도록 한 감광막 패턴 형성 방법에 관한 것이다.

현재 사용중이 감광막 도포 방식은 기판상에 감광물질을 떨어뜨려 스핀 코팅으로 기판 전면에 골고루 도포한 후 소프트 베이크(soft bake)(또는 프리베이크(prebake)라고도 함) 과정을 거쳐 패턴 형성을 위한 노광 공정을 진행하게 된다.

하지만, 이 경우에 감광물질을 스핀 코팅한 후 바로 노광 공정을 진행하게되어 웨이퍼 위치별로 생긴 감광막 두께 차이를 그대로 가지고 있게 된다.

그래서, 이 때 발생되는 감광막 두께 차이에 의해 노광시에 디포커스가 발생되고 최종적으로 구현하고자 하는 미세 패턴의 프로파일에 큰 영향을 미치게 된다.

이는 균일한 미세 패턴을 요구하는 반도체 제조 공정에서 소자 수율에 큰 영향을 미치고, 프로파일 불량으로 인해 재작업을 해야 하는 문제점이 발생한다.

그러나 상기와 같은 종래의 감광막 패턴 형성 방법에 있어서 다음과 같은 문제점이 있다.

스핀 코팅 및 소프트 베이크 후 바로 노광을 하면 스핀 코팅시 생긴 감광막 두께 차이를 그대로 가지고 공정을 진행하게 되어 이로 인한 노광시 디포커스(defocus)를 유발하게 되어 최종적으로 구현하고자 하는 미세 패턴의 프로파일에 영향을 미쳐 소자의 수율 향상에 저해요소가 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 소프트 베이크 후 고온 열공정인 하드 베이크를 실시하여 감광막을 유동시켜 스핀 코팅시 생기는 웨이퍼내의 두께차이를 없애고 감광막을 균일하게 하여 균일한 미세 패턴을 형성하도록 한 감광막 패턴 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 의한 감광막 패턴 형성 방법을 나타낸 공정 단면도

도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

1 : 반도체기판 2 : 감광막

2a : 감광막 패턴

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 감광막 패턴 형성 방법은 기판상에 감광물질을 스핀 코팅하여 감광막을 도포하는 단계와, 상기 감광막을 소프트 베이크를 통해 경화시키는 단계와, 상기 경화된 감광막을 하드 베이크를 통해감광막을 유동시켜 균일하게 하는 단계와, 그리고 상기 균일해진 감광막을 노광 공정을 통해 패턴을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 감광막 패턴 형성 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 의한 감광막 패턴 형성 방법을 나타낸 공정 단면도이다.

도 1a에서와 같이, 반도체기판(1)상에 감광물질을 떨어뜨려 스핀 코팅에 의해 기판(1) 전면에 감광막(2)을 도포한 후 소프트 베이크 공정을 진행한다.

이 때 반도체기판(1)은 절연층 또는 금속층등을 말하는 것으로 패턴을 형성하는 모든 층을 통칭한다.

여기서, 소프트 베이크 공정이란 80℃∼100℃정도의 저온에서 감광막의 염분(solvent)을 제거하고, 표면접착력(surface adhesion)을 향상시키기 위한 것으로 소프트 베이크 공정 진행 후에 기판상에 스핀 코팅된 감광막이 딱딱해지게 된다.

하지만, 도시된 바와 같이 도포된 감광막의 두께가 균일하지 못한 것을 알 수 있다.

그래서 도 1b에서와 같이, 고온 열공정인 하드베이크(hard bake) 공정을 1∼2분 동안 실시하여 감광막(2)을 유동시킨다.

이 때, 하드 베이크 설정시에 웨이퍼상의 감광막을 정적인 상태에서 최적화시킬 수도 있고, 느린 회전 상태에서 최적화시킬 수도 있다.

느린 회전 상태에서는 웨이퍼를 회전시킬 때 진공상태에서 감광막을 유동시키는 방법이 있다.

또는 하드베이크시에 웨이퍼와 접촉하는 핀을 제거하여 전달되는 열의 손실을 방지하여 고온의 열이 웨이퍼내에 골고루 전달되도록 하는 방법도 있다.

이와 같은 방법의 하드 베이크 공정은 감광 물질을 스핀 코팅시 발생한 웨이퍼내의 감광막 두께 차이를 없애 도시된 바와 같이 기판상에 도포된 감광막의 두께를 균일하게 한다.

이후 도 1c에서와 같이, 노광공정을 통해 감광막 패턴(2a)을 형성하고, 이 감광막 패턴(2a)을 마스크로 하여 균일한 미세 패턴을 구현할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 감광막 패턴 형성 방법에 있어서 다음과 같은 효과가 있다.

감광막을 스핀 코팅 후 고온 열공정 단계를 추가함으로서 감광막의 두께차이를 최소화하여 균일한 미세 패턴을 구현할 수 있다.

또한 균일한 미세 패턴을 구현함으로서 소자의 수율을 향상시킬 수 있으며, 미세 패턴의 웨이퍼 내 크기 차이에 의한 재작업 빈도를 감소시켜 경제적인 효과를 가져올 수 있다.

Claims (2)

1. 기판상에 감광물질을 스핀코팅하여 감광막을 도포하는 단계;

   상기 감광막을 소프트 베이크를 통해 경화시키는 단계;

   상기 경화된 감광막을 하드 베이크를 통해 감광막을 유동시켜 균일하게 하는 단계; 그리고

   상기 균일해진 감광막을 노광 공정을 통해 패턴을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 감광막 패턴 형성 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 하드 베이크는 1∼2분 동안 진행함을 특징으로 하는 감광막 패턴 형성 방법.