KR20030044473A - A forming method of pattern using ArF photolithography - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for forming a pattern using ArF exposing source is provided to be capable of minimizing the deformation of a photoresist pattern. CONSTITUTION: An etch object layer(11) is formed on a semiconductor substrate(10). A hard mask(12) containing a nitride layer and an organic anti-reflective layer are sequentially formed on the etch object layer(11). After forming a photoresist pattern on the resultant structure, the organic anti-reflective layer and the hard mask(12) are sequentially and selectively etched. Preferably, an oxide layer is formed at interface between the hard mask(12) and the organic anti-reflective layer.

Description

불화아르곤 노광원을 이용한 패턴 형성 방법{A forming method of pattern using ArF photolithography}A forming method of pattern using ArF photolithography

본 발명은 반도체 기술에 관한 것으로 특히, 불화아르곤(이하 ArF라 함) 노광원을 이용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor technology, and more particularly, to a pattern formation method using an argon fluoride (hereinafter referred to as ArF) exposure source.

반도체 소자의 진전을 지지해 온 미세 가공 기술은 사진식각(Photo lithography) 기술인 바, 이 기술의 해상력 향상이 반도체 소자의 고집적화의 장래와 직결된다고 해도 과언은 아니다The microfabrication technology that has supported the progress of semiconductor devices is a photolithography technology, and it is no exaggeration to say that the improvement in resolution of this technology is directly connected to the future of high integration of semiconductor devices.

이러한 사진식각 공정은 주지된 바와 같이, 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정과 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 하는 식각 공정을 통해 피식각층을 식각해서 원하는 형태의 패턴 예컨대, 콘택홀 등을 형성하는 공정을 포함하는 바, 여기서 포토레지스트 패턴은 피식각층 상에 포토레지스트를 도포하는 공정과 준비된 노광 마스크를 이용해 포토레지스트를 노광하는 공정 및 소정의 화학용액으로 노광되거나, 또는 노광되지 않은 포토레지스트 부분을 제거하는 현상 공정을 통해 이루어진다.As is well known, the photolithography process includes a process of forming a photoresist pattern and a process of etching a layer to be etched through an etching process using the photoresist pattern as an etch mask to form a pattern having a desired shape such as a contact hole. Wherein the photoresist pattern includes a process of applying a photoresist on the etched layer, a process of exposing the photoresist using a prepared exposure mask, and a portion of the photoresist exposed or not exposed with a predetermined chemical solution; Through the development process.

한편, 사진식각 공정으로 구현할 수 있는 패턴의 임계치수(Critical Dimension; 이하 CD라 함)는 상기한 노광 공정에서 어떤 파장의 광원을 사용하냐에 따라 좌우된다. 이것은 노광 공정을 통해 구현할 수 있는 포토레지스트 패턴의 폭에 따라 실제 패턴의 CD가 결정되기 때문이다.On the other hand, the critical dimension of the pattern that can be implemented by the photolithography process (hereinafter referred to as CD) depends on the wavelength of the light source used in the above exposure process. This is because the CD of the actual pattern is determined by the width of the photoresist pattern that can be realized through the exposure process.

“단계와 반복” 의 노광방식을 채택한 초기의 스테퍼(Stepper)에서 사용한 광원의 파장은 436㎚ (g-line)에서 365㎚(i-line)을 거쳐 현재는 248㎚(KrF Excimer Laser) 파장의 DUV(Deep Ultra-violet)를 이용하는 스테퍼나 스캐너 타입의 노광장비를 주로 사용하고 있다. 248㎚의 DUV 사진식각 기술은 초기에 시간 지연 효과, 기질 의존성 등과 같은 많은 문제들이 발생하여 0.18㎛ 디자인의 제품을 개발하였다. 그러나, 0.15㎛ 이하의 디자인을 갖는 제품을 개발하기 위해서는 새로운 193㎚(ArF Excimer Laser)의 파장을 갖는 새로운 DUV 사진식각 기술로의 기술개발이 필수적이나, 이러한 DUV 사진식각 기술에서 해상력을 높이기 위한 여러 기술을 조합한다 하여도 0.1㎛ 이하의 패턴은 불가능하므로 새로운 광원을 갖는 사진식각 기술의 개발이 활발히 진행되고 있다.The wavelength of the light source used in the initial stepper adopting the “step and repeat” exposure method is from 436 nm (g-line) to 365 nm (i-line) and is now 248 nm (KrF Excimer Laser) wavelength. It mainly uses stepper or scanner type exposure equipment using DUV (Deep Ultra-violet). The 248 nm DUV photolithography initially produced a number of problems, such as time delay effects and substrate dependence. However, the development of new DUV photolithography technology with a new wavelength of 193nm (ArF Excimer Laser) is essential to develop products with a design of 0.15µm or less.However, in order to improve the resolution in such DUV photolithography technology, Even if the technique is combined, the pattern of 0.1 占 퐉 or less is impossible, and therefore, the development of the photolithography technique having a new light source is actively progressing.

현재는 ArF(불화아르곤) 레이저(λ=193㎚)로 하는 장비를 0.11㎛까지의 패턴을 목표로 개발하고 있다. DUV 사진식각 기술은 i-선 대비 해상도 및 DOF 등의 성능면에서 우수하지만, 공정제어가 쉽지 않다. 이러한 문제는 짧은 파장에서 기인된 광학적인 원인과 화학증폭형 포토레지스트의 사용에 의한 화학적인 원인으로 구분할 수 있다. 파장이 짧아지면 정지파 효과에 의한 CD 흔들림 현상과 기질 위상에 의한 반사광의 새김현상이 심해진다.At present, an ArF (argon fluoride) laser (λ = 193 nm) is being developed to target a pattern up to 0.11 mu m. DUV photolithography is superior in terms of performance and resolution compared to i-rays, but process control is not easy. These problems can be divided into optical causes due to short wavelengths and chemical causes due to the use of chemically amplified photoresists. If the wavelength is shortened, the CD shake phenomenon due to the stationary wave effect and the reflection of reflected light due to the substrate phase become worse.

CD 흔들림이란 입사광과 반사광의 간섭 정도가 레지스트의 미소한 두께 차이 또는 기질 필름의 두께차이에 따라 변함으로써 결과적으로 선 두께가 주기적으로 변하는 현상을 말한다. DUV 공정에서는 민감도 향상을 위해서 화학증폭형 포토레지스트를 사용할 수밖에 없는데, 그 반응메카니즘과 관련하여 PED(Post Exposure Delay) 안정성, 기질 의존성 등의 문제점이 발생하는 바, ArF 노광기술의 핵심 과제 중의 하나는 ArF용 포토레지스트의 개발이다.CD oscillation refers to a phenomenon in which the line thickness changes periodically as the degree of interference between incident light and reflected light changes depending on the slight thickness difference of the resist or the thickness difference of the substrate film. In the DUV process, a chemically amplified photoresist has to be used to improve sensitivity, and problems related to the reaction mechanism include PED (Post Exposure Delay) stability and substrate dependence. Development of a photoresist for ArF.

ArF는 KrF와 같은 화학 증폭형이지만 재료를 근본적으로 개량해야 하는 필요가 있기 때문인데, ArF 레지스터 재료 개발이 어려운 것은 벤젠고리를 사용할 수 없기 때문이다. 벤젠고리는 건식 식각(Dry etching) 내성을 확보하기 위해 i-선 및 KrF용 포토레지스트에 사용되어 왔다. 그러나, ArF용 포토레지스트에 벤젠고리가 도입될 경우 ArF 레이저의 파장영역인 193nm에서 흡광도가 크기 때문에 투명성이 떨어져 포토레지스트 하부까지 노광이 불가능한 문제가 발생한다. 이 때문에 벤젠고리를 가지지 않고 건식 식각 내성을 확보할 수 있으며, 접착력이 좋고 2.38% TMAH에 현상할 수 있는 재료의 연구가 진행 되고 있다. 현재까지 세계적으로 많은 회사 및 연구소에서 연구성과를 발표하고 있는 상태이다.ArF is a chemically amplified type such as KrF, but the material needs to be fundamentally improved. ArF resist material development is difficult because benzene rings cannot be used. Benzene rings have been used in photoresists for i-rays and KrF to ensure dry etching resistance. However, when the benzene ring is introduced into the ArF photoresist, since the absorbance is large at 193 nm, which is the wavelength region of the ArF laser, the transparency is low and the exposure to the lower portion of the photoresist is impossible. For this reason, research is being conducted on materials that can secure dry etching resistance without having a benzene ring, have good adhesion, and can be developed to 2.38% TMAH. To date, many companies and research institutes around the world have published their research results.

하지만 아지까지 ArF용으로 COMA(CycloOlefin-Maleic Anhydride) 또는 아크릴레이드(Acrylate) 계통의 폴리머 형태 또는 이들의 혼합 형태의 포토레지스트가 상용화되어 있으나, 이들 역시 상기한 바와 같은 벤젠 구조를 가지고 있다.However, the photoresist in the form of COMA (CycloOlefin-Maleic Anhydride) or Acrylate polymer or a mixture thereof is commercially available for ArF, but they also have a benzene structure as described above.

따라서, 도 1(a)와 도 1(b)에 도시된 바와 같이 ArF 노광원을 이용한 사진식각을 통해 랜딩 플러그 콘택(Landing Plug Contact; 이하 LPC라 함) 등의 공정 시 ArF의 특성인 염소계 플라즈마 보다는 불소계 플라즈마에 약한 내성에 기인하여 줄무늬 모양 형태의 패턴의 변형(Striation)이 일어나거나, SAC 식각 도중 포토레지스트가 뭉치거나(Cluster) 성형 변형(Plastic deformation)되는 현상과 SAC 식각도중 포토레지스트의 내성이 약하여 한쪽으로 몰리는 현상이 발생한다.Therefore, as shown in FIGS. 1A and 1B, chlorine-based plasma, which is a characteristic of ArF, during a process such as landing plug contact (LPC) through photolithography using an ArF exposure source. Rather, due to its weak resistance to fluorine-based plasma, stripe-shaped patterns may occur, photoresist may clump during SAC etching, or plastic deformation and resistance of photoresist during SAC etching. This weakness causes a phenomenon to be driven to one side.

따라서, ArF 레지스터의 약한 내구성과 불소계 기체에서의 약한 물성적 특성을 보완하기 위한 노력이 진행중인 바, 포토레지스트 표면을 경화시키거나 하부층 식각시 폴리머 등을 다량 발생시켜 포토레지스트 표면을 보호하는 등이 방법이 강구되고 있다.Therefore, efforts are made to make up for the weak durability of ArF resistors and the weak physical properties of fluorine-based gas. Thus, hardening the photoresist surface or generating a large amount of polymer during etching of the lower layer protects the photoresist surface. This is being taken.

그러나, ArF용 포토레지스트는 하지층의 물질 상태에 의해 특히 영향을 많이 받게되는데 절연막 상부에 통상적으로 형성되는 질화막계통의 반사방지층을 사용하거나 또는 질화막 계통의 하드마스크 위에 ArF용 포토레지스트를 도포할 경우 다른 절연막에 비해 ArF용 포토레지스트의 표면 거칠기(Roughness)가 더욱 거칠어지는 바, 도 2는 이러한 각 하지층의 물질 상태에 따른 ArF용 포토레지스트의 표면 거칠기를 도시하는 바, ArF는 KrF에 비해 특히 질화막 계열과 접하는 계면에서 그 거칠기가 심해진다.However, the ArF photoresist is particularly affected by the material state of the underlying layer. When the ArF photoresist is applied on the nitride mask-based hard mask or the nitride film-based antireflection layer which is usually formed on the insulating layer, Compared to other insulating films, the surface roughness of the ArF photoresist becomes more rough. FIG. 2 shows the surface roughness of the ArF photoresist according to the material state of each base layer. The roughness is increased at the interface in contact with the nitride film series.

따라서, 이러한 표면 거칠기가 식각공정 중에 그대로 하부로 전사됨에 따라 소자의 패턴을 열화시키는 주요한 원인 중의 하나로 작용하게 된다.Therefore, as the surface roughness is transferred downward as it is during the etching process, it acts as one of the main causes of deterioration of the pattern of the device.

도 3(a) 및 도 3(b)는 이러한 ArF용 포토레지스트 패턴이 열화된 것을 나타낸 사진으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 ArF용 포토레지스트 패턴 각기둥 형태로 나타나게 된다.3 (a) and 3 (b) are photographs showing that the ArF photoresist pattern is deteriorated, and as shown in FIG.

상기한 바와 같이 ArF용 포토레지스트를 이용하는 패턴 형성시 포토레지스트 자체의 내구성 뿐만이 아니라 하지층의 물질에 대한 제약이 많이 따르게 된다.As described above, when the pattern is formed using the photoresist for ArF, not only the durability of the photoresist itself but also many restrictions on the material of the underlying layer are followed.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은, ArF용 포토레지스트와 하지층의 표면 거칠기에 따른 패턴 변형을 최소화할 수 있는 불화아르곤 노광원을 이용한 패턴 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention proposed to solve the problems of the prior art as described above, to provide a pattern forming method using an argon fluoride exposure source that can minimize the pattern deformation due to the surface roughness of the ArF photoresist and the underlying layer. There is this.

도 1 및 도 3은 ArF 노광원을 이용한 사진식각 공정시 패턴의 변형을 도시한 사진,1 and 3 are photographs showing the deformation of the pattern during the photolithography process using the ArF exposure source,

도 2는 ArF PR과 하지층의 물질 상태에 따른 ArF용 포토레지스트의 표면 거칠기를 도시한사진,Figure 2 is a photograph showing the surface roughness of the ArF photoresist according to the material state of the ArF PR and the underlying layer,

도 3(a) 및 도 3(b)는 이러한 ArF용 포토레지스트 패턴이 열화된 것을 나타낸 사진,3 (a) and 3 (b) are photographs showing that the photoresist pattern for ArF is deteriorated,

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 불화아르곤 노광원을 이용한 패턴 형성 공정을 도시한 단면도,4A to 4C are cross-sectional views illustrating a pattern forming process using an argon fluoride exposure source according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 공정 적용으로 인한 양호한 패턴과 종래의 패턴 변형을 비교 도시한 사진.5 is a photograph showing a comparison between a good pattern and a conventional pattern deformation due to the process application of the present invention.

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

10 : 기판10: substrate

11 : 피식각층11: etching target layer

12 : 하드마스크12: hard mask

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 기판 상에 피식각층을 형성하는 단계; 상기 피식각층 상에 질화막을 포함하는 하드마스크와 유기계열의 반사방지층을 차례로 형성하는 단계; 상기 반사방지층 상에 불화아르곤용 포토레지스트를 도포하는 단계; 소정의 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정으로 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 해서 상기 반사방지층과 하드마스크 및 피식각층을 차례로 선택적으로 식각하는 단계를 포함하는 불화아르곤 노광원을 이용한 패턴 형성 방법을 제공한다.The present invention to solve the above problems, forming an etching layer on the substrate; Sequentially forming a hard mask including a nitride film and an organic antireflection layer on the etched layer; Applying a photoresist for argon fluoride on the antireflection layer; Forming a photoresist pattern by an exposure and development process using a predetermined mask; And selectively etching the anti-reflection layer, the hard mask, and the etched layer in order using the photoresist pattern as a mask.

후술하는 본 발명은, ArF 포토레지스트 도포 전에 질화막 계열을 하드마스크 상에 유기계열의 반사방지층을 사용함으로써, ArF 포토레지스트 패턴의 고질적인 문제점인 식각 내성을 개선하여 식각 프로파일이 열화되는 것을 방지하기 위한 것으로, 이러한 프로파일 이상의 주 요인이 포토레지스트와 하부 물질 특히, 질화막 계열 물질과의 표면 거칠기에 따른 패턴 변형 등의 문제점을 해결하기 위한 것이다.The present invention to be described later, by using an organic antireflection layer on the hard mask of the nitride film series before the ArF photoresist coating, to improve the etching resistance which is a problem of the ArF photoresist pattern to prevent the etching profile is deteriorated The main factor above the profile is to solve problems such as pattern deformation due to surface roughness between the photoresist and the underlying material, in particular, a nitride based material.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can more easily implement the present invention.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 불화아르곤 노광원을 이용한 패턴 형성 공정을 도시한 단면도이다.4A to 4C are cross-sectional views illustrating a pattern forming process using an argon fluoride exposure source according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 4a에 도시된 바와 같이, 반도체 소자를 이루기 위한 여러 요소가 형성된 기판(10) 상에 피식각층(11)과 질화막 계열의 하드마스크(12)를 형성한 다음, 유기계열의 반사방지막(13)을 100Å 내지 1000Å의 두께로 형성한다.First, as shown in FIG. 4A, an etching target layer 11 and a nitride-based hard mask 12 are formed on a substrate 10 on which various elements for forming a semiconductor device are formed, and then an organic antireflection film 13 ) Is formed to a thickness of 100 kPa to 1000 kPa.

여기서, 피식각층(11)은 패턴 형성 공정이 게이트전극 등의 도전 패턴 사이에 콘택홀 등을 형성하는 공정에서는 통상의 절연막 예컨대, BPSG(Boro Phospho Silicate Glass) 또는 SOG(Spin On Glass) 등의 산화막 즉, 비전도성 물질을 포함하며, 금속배선, 비트라인 또는 워드라인 등의 패턴을 형성하는 경우에는 폴리실리콘, W 또는 알루미늄 등의 전도성 물질을 포함한다.Here, the etching target layer 11 is a conventional insulating film, for example, an oxide film such as BPSG (Boro Phospho Silicate Glass) or SOG (Spin On Glass) in the process of forming the contact hole between the conductive patterns such as the gate electrode. That is, it includes a non-conductive material, and in the case of forming a pattern such as metal wiring, bit line or word line, it includes a conductive material such as polysilicon, W or aluminum.

이어서, 반사방지층(13) 상에 포토레지스트를 도포한 후, ArF 노광원을 이용한 사진식각 공정을 통해 포토레지스트 패턴(14)을 형성한다.Subsequently, after the photoresist is applied on the antireflection layer 13, the photoresist pattern 14 is formed through a photolithography process using an ArF exposure source.

구체적으로, 반사방지층(13) 상에 COMA 또는 아크릴레이드 등의 ArF용 포토레지스트를 2000Å 내지 5000Å의 두께로 도포한 다음, 불화아르곤 노광원(도시하지 않음)과 소정의 레티클(도시하지 않음)을 이용하여 포토레지스트의 소정 부분을 선택적으로 노광하고, 현상 공정을 통해 노광 공정을 통해 노광되거나 혹은 노광되지 않은 부분을 잔류시킨 다음, 후세정 공정 등을 통해 식각 잔유물 등을 제거함으로써 포토레지스트 패턴(14)을 형성한다.Specifically, an ArF photoresist such as COMA or acrylate is applied on the antireflection layer 13 to a thickness of 2000 kPa to 5000 kPa, and then an argon fluoride exposure source (not shown) and a predetermined reticle (not shown) are applied. The photoresist pattern 14 may be selectively exposed to a predetermined portion of the photoresist, and the exposed or unexposed portions of the photoresist may be left through a developing process and then the etch residue may be removed through a post-cleaning process. ).

이 때, 후속 식각 공정에 따른 포토레지스트 패턴(14)의 손실을 최소화하기 위해 포토레지스트 패턴(14)을 경화시키는 공정을 추가로 실시할 수도 있는 바, 이 때는 하드베이크, 자외선 또는 전자빔을 이용한 큐어링(Curing)을 실시하며, 하드베이크시에는 120℃ ∼ 180℃의 온도를 유지하며 10분 ∼ 1000분 동안 실시하는 것이 바람직하다.In this case, in order to minimize the loss of the photoresist pattern 14 due to the subsequent etching process, a process of curing the photoresist pattern 14 may be additionally performed. In this case, curing using hard bake, ultraviolet light, or electron beam may be performed. It is preferable to carry out the ring (Curing), during hard baking for 10 to 1000 minutes while maintaining a temperature of 120 ℃ to 180 ℃.

다음으로 도 4b에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 패턴(14)을 마스크로 해서 반사방지층(13)과 하드마스크(12)를 선택적으로 식각하여 하부에 패턴을 전사한다.Next, as illustrated in FIG. 4B, the antireflection layer 13 and the hard mask 12 are selectively etched using the photoresist pattern 14 as a mask to transfer the pattern to the lower portion.

계속해서, 포토레지스트 패턴(14)을 포함한 하드마스크(12)를 마스크로 해서 피식각층을 선택적으로 식각한다.Subsequently, the etching target layer is selectively etched using the hard mask 12 including the photoresist pattern 14 as a mask.

이때, 자기 정렬 콘택(Self Align Contact; 이하 SAC라 함)을 일예로 하였을 경우에는 플라즈마에 의한 건식 식각을 이용하는 바, CxFy(x는 1 내지 5, y는 1 내지 10), CxHyFz(x,y,z는 1 내지 3) 또는 SxFy(x는 1 내지 5, y는 1 내지 10) 등의 F가 포함된 식각가스를 이용한다.In this case, when using an Self Align Contact (hereinafter referred to as SAC) as an example, dry etching by plasma is used, and C x F y (x is 1 to 5, y is 1 to 10), and C x An etching gas containing F, such as H y F z (x, y, z is 1 to 3) or S x F y (x is 1 to 5, y is 1 to 10), is used.

한편, O2가스의 경우 패턴 프로파일의 이상을 일으키는 주원인으로 작용하는 바, 이를 제외하는 것이 바람직하다. 또한, 패턴은 온도에 특히 민감하므로 기판(10)의 온도를 적절히 조절하여 패턴 변형을 최소화하며 식각 기구의 하부 전극 쿨링 온도와 내부 압력 및 바이어스 파워 등을 적절히 조절한다.On the other hand, in the case of O 2 gas acts as a main cause of the abnormality of the pattern profile, it is preferable to exclude this. In addition, since the pattern is particularly sensitive to temperature, the temperature of the substrate 10 is appropriately adjusted to minimize pattern deformation, and the lower electrode cooling temperature, internal pressure, bias power, etc. of the etching apparatus are appropriately adjusted.

다음으로 도 1d에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 스트립(Photo Resist strip) 공정을 실시하여 포토레지스트 패턴(14)과 반사방지층(13)을 제거함으로써 패턴의 변형이 최소화된 원하는 패턴을 형성할 수 있다.Next, as illustrated in FIG. 1D, a desired pattern having a minimum pattern deformation may be formed by removing the photoresist pattern 14 and the anti-reflection layer 13 by performing a photo resist strip process. .

이 때, 포토레지스트 스트립 공정은 반사방지층(13) 또는 하드마스크(12) 식각 후 실시할 수도 있다.In this case, the photoresist strip process may be performed after the anti-reflection layer 13 or the hard mask 12 is etched.

한편, 질화막 계열과 ArF용 포토레지스트 계면에서의 표면 거칠기를 개선하기 위해 상기한 바와 같이 유기계열의 반사방지층을 소정의 두께로 형성하였는 바, 반사방지층과 질화막 사이에 얇은 산화막을 추가로 형성할 수 있다. 이는 산화막이 질화막보다 ArF용 포토레지스트와의 접촉 계면에서의 표면 거칠기가 양호하기 때문이다.Meanwhile, in order to improve the surface roughness at the nitride film series and the ArF photoresist interface, as described above, the antireflection layer of the organic series is formed to have a predetermined thickness, so that a thin oxide film may be further formed between the antireflection layer and the nitride film. have. This is because the oxide film has a better surface roughness at the contact interface with the ArF photoresist than the nitride film.

도 5는 상기한 바와 같은 공정 적용으로 양호한 패턴 예컨대, 비트라인과 종래의 패턴 변형을 비교 도시한 사진으로서, 도 5(a)는 종래의 패턴 변형을 나타내며, 도 5(b)는 본 발명의 공정 적용에 따라 형성된 비트라인 패턴을 도시한다.FIG. 5 is a photograph showing a comparison between a good pattern, for example, a bit line and a conventional pattern deformation by the above-described process application, and FIG. 5 (a) shows a conventional pattern deformation, and FIG. The bit line pattern formed according to the process application is shown.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명은, 포토레지스트 패턴과 질화막 계열의 하드마스크가 접촉하는 계면에 유기계열의 반사방지층를 이용함으로써 표면 거칠기에 따른 포토레지스트 패턴의 변형을 방지할 수 있으며, 보다 미세한 패턴 형성을 가능하게 할 수 있음을 실시예를 통해 알아 보았다.According to the present invention as described above, by using an organic antireflection layer at an interface between the photoresist pattern and the nitride film-based hard mask, deformation of the photoresist pattern due to surface roughness can be prevented, and finer pattern formation can be achieved. The embodiment has been found to be possible.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.

전술한 본 발명은, ArF 전사법에 따른 포토레지스트 패턴의 변형과 손실을 방지할 수 있게 함으로써, 소자의 집적도를 향상시킬 수 있는 탁월한 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention described above, it is possible to prevent the deformation and loss of the photoresist pattern according to the ArF transfer method, it can be expected excellent effect that can improve the integration degree of the device.

Claims (6)

기판 상에 피식각층을 형성하는 단계;Forming an etched layer on the substrate; 상기 피식각층 상에 질화막을 포함하는 하드마스크와 유기계열의 반사방지층을 차례로 형성하는 단계;Sequentially forming a hard mask including a nitride film and an organic antireflection layer on the etched layer; 상기 반사방지층 상에 불화아르곤용 포토레지스트를 도포하는 단계;Applying a photoresist for argon fluoride on the antireflection layer; 소정의 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정으로 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및Forming a photoresist pattern by an exposure and development process using a predetermined mask; And 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 해서 상기 반사방지층과 하드마스크 및 피식각층을 차례로 선택적으로 식각하는 단계Selectively etching the antireflective layer, the hard mask, and the etched layer in order using the photoresist pattern as a mask; 를 포함하는 불화아르곤 노광원을 이용한 패턴 형성 방법.Pattern formation method using an argon fluoride exposure source comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하드마스크와 상기 반사방지층이 접하는 계면에 산화막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불화아르곤 노광원을 이용한 패턴 형성 방법.And forming an oxide film at an interface between the hard mask and the anti-reflective layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피식각층은 비전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 불화아르곤 노광원을 이용한 패턴 형성 방법.The patterning method using an argon fluoride exposure source, characterized in that the etching layer comprises a non-conductive material. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피식각층은 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 불화아르곤 노광원을 이용한 패턴 형성 방법.The patterned method using an argon fluoride exposure source, characterized in that the etching layer comprises a conductive material. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반사방지층을 100Å 내지 1000Å의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 불화아르곤 노광원을 이용한 패턴 형성 방법.The pattern forming method using an argon fluoride exposure source, characterized in that the antireflection layer is formed to a thickness of 100 ~ 1000Å. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 포토레지스트를 2000Å 내지 5000Å의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 불화아르곤 노광원을 이용한 패턴 형성 방법.A pattern forming method using an argon fluoride exposure source, wherein the photoresist is formed to a thickness of 2000 kPa to 5000 kPa.
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