KR20030058630A - 반도체소자의 노광마스크 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체소자의 노광마스크 형성방법에 관한 것으로, 반도체소자의 고집적화에 따른 미세 콘택홀을 용이하게 형성할 수 있도록 하기 위하여, 석영기판 상부에 차광막을 형성하고 상기 차광막 상부에 전자빔용 제1감광막패턴을 라인/스페이스 형태로 형성한 다음, 전체표면상부를 평탄화시키는 평탄화층을 형성하고 상기 평탄화층 상부에 전자빔용 제2감광막패턴을 형성하되, 상기 제1감광막패턴과 수직되는 라인/스페이스 형태로 형성한 다음, 상기 제1감광막패턴과 제2감광막패턴을 마스크로 하여 상기 석영기판이 노출될 때까지 식각하고 상기 제1감광막패턴과 제2감광막패턴을 제거함으로써 차광막 패턴을 형성하는 공정으로 반도체소자의 고집적화에 충분하도록 예정된 크기의 미세 콘택홀을 형성할 수 있도록 하여 반도체소자의 생산성 및 수율을 향상시키며 반도체소자의 고집적화를 가능하게 하는 기술이다.

Description

반도체소자의 노광마스크 형성방법{A method for forming a expose mask of a semiconductor device}

본 발명은 반도체소자의 노광마스크 형성방법에 관한 것으로, 특히 반도체소자의 고집적화에 적합한 미세 콘택홀을 용이하게 형성할 수 있도록 라인/스페이스 패턴을 이용하여 형성한 것이다.

종래의 콘택홀 형성을 위한 노광마스크는, BIM 이나 PSM 레티클에 콘택홀 패턴을 디자인 ( design ) 하고 전자빔 노광 장치를 이용한 노광 공정과 현상공정으로 형성하였다.

그러나, 반도체소자의 개발에 있어 미세 콘택홀 패턴이 필요하게 됨으로써 레티클의 중요성이 점점 강조되는 추세이다.

그리고, 현재의 노광장비는 차세대 소자 개발에 필요한 100 ㎚ 이하의 디자인룰을 갖는 소자에 적용하기 어렵다.

그리고, 패터닝하려는 콘택홀의 크기가 작아질수록 노광 및 현상공정후 코너 라운딩 ( cornor rounding ), CD 변화 ( critical dimension variation ) 및 스컴 ( scum ) 등과 같은 문제점이 유발된다.

도시되진 않았으나 종래기술을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 석영기판 상부에 전자빔용 감광막을 도포한다.

그리고, 프로그램된 전자빔 노광장치를 이용하여 상기 전자빔용 감광막을 노광하고 현상액을 이용하여 현상함으로써 콘택홀용 차광막 패턴을 형성하는 공정으로 콘택홀용 노광마스크를 형성한다.

본 발명은 상기한 바와같이 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여, 라인/스페이스 패턴을 이용하여 예정된 크기로 형성할 수 있는 노광마스크를 형성함으로써 100 ㎚ 이하의 디자인룰에서 예정된 크기의 콘택홀을 형성할 수 있도록 하는 반도체소자의 노광마스크 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반도체소자의 노광마스크 형성방법을 도시한 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

11 : 석영기판13 : 차광막

15 : 전자빔용 제1감광막17 : 광학용 감광막

19 : 전자빔용 제2감광막

이상의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반도체소자의 노광마스크 형성방법은,

석영기판 상부에 차광막을 형성하는 공정과,

상기 차광막 상부에 전자빔용 제1감광막패턴을 라인/스페이스 형태로 형성하는 공정과,

전체표면상부를 평탄화시키는 평탄화층을 형성하는 공정과,

상기 평탄화층 상부에 전자빔용 제2감광막패턴을 형성하되, 상기 제1감광막패턴과 수직되는 라인/스페이스 형태로 형성하는 공정과,

상기 제1감광막패턴과 제2감광막패턴을 마스크로 하여 상기 석영기판이 노출될 때까지 식각하고 상기 제1감광막패턴과 제2감광막패턴을 제거함으로써 차광막 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 것과,

상기 차광막은 크롬이 사용되는 것과,

상기 평탄화층은 전자빔에 미반응하는 감광막으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 원리는,

초고집적화된 반도체소자의 미세 콘택홀을 형성할 수 있는 콘택용 노광마스크를 형성하는데 있어서,

라인/스페이스 패턴을 수직으로 교차하게 하여 콘택 영역으로 예정된 부분의 차광막을 제거함으로써 용이하게 노광마스크를 형성하여 종래와 같이 디자인 공정으로 형성될 때 유발될 수 있는 문제점을 해결할 수 있도록 하는 것이다.

이때, 문제점은 패턴 충실도가 저하되고, CD 가 변화되고, 노광 장비 사용의 한계에 이르는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 반도체소자의 노광마스크 형성방법을 도시한 도면으로서, 각 도면의 a 는 단면도를 도시하고 b 는 평면도를 도시한다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 석영기판(11) 상부에 차광막(13)을 형성한다. 이때, 상기 차광막(13)은 크롬으로 형성한 것이다.

그리고, 상기 차광막(13) 상부에 전자빔용 제1감광막(15)을 전체표면상부에 형성한다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 프로그램된 전자빔 노광장치를 이용하여 상기 제1감광막(15)을 노광하고 후속공정으로 현상하여 제1감광막(15)패턴을 형성한다.

이때, 상기 제1감광막(15)패턴은 라인/스페이스 패턴으로 형성된 것이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 전체표면상부에 일반적인 광학용 감광막(17)을 전체표면상부에 형성한다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 광학용 감광막(17) 상부에 전자빔용 제2감광막(19)을 형성한다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 프로그램된 전자빔 노광장치를 이용하여 상기 제2감광막(19)을 노광하고 후속공정으로 현상하여 제2감광막(19)패턴을 형성한다.

이때, 상기 제2감광막(19)패턴은 상기 제1감광막(15)패턴과 수직으로 교차되어 형성된 것이다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 전자빔용 제2감광막(19)패턴과제1감광막(15)패턴을 마스크로 하여 상기 석영기판(11)이 노출되도록 상기 광학용 감광막(17) 및 차광막(13)을 식각한다.

그리고, 상기 제1감광막(15)패턴과 제2감광막(19)패턴을 제거하여 상기 석영기판(11) 상부에 콘택홀을 형성할 수 있는 차광막(13)패턴을 형성한다.

본 발명의 다른 실시예는 상기 광학용 감광막(17)은 전자빔의 영향을 받지 않는 다른 감광막으로 형성할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 따른 반도체소자의 노광마스크 형성방법은, 라인/스페이스 패턴을 이용하여 반도체소자의 고집적화에 적용할 수 있는 노광마스크를 형성하되, 차광막인 크롬막의 단층구조로 형성할 수 있어 장비 구입에 따른 비용을 절감하고 콘택홀의 디자인에 따른 문제점을 해결할 수 있어 반도체소자의 생산성 및 신뢰성을 향상시키고 그에 따른 반도체소자의 고집적화를 가능하게 하는 효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 석영기판 상부에 차광막을 형성하는 공정과,

   상기 차광막 상부에 전자빔용 제1감광막패턴을 라인/스페이스 형태로 형성하는 공정과,

   전체표면상부를 평탄화시키는 평탄화층을 형성하는 공정과,

   상기 평탄화층 상부에 전자빔용 제2감광막패턴을 형성하되, 상기 제1감광막패턴과 수직되는 라인/스페이스 형태로 형성하는 공정과,

   상기 제1감광막패턴과 제2감광막패턴을 마스크로 하여 상기 석영기판이 노출될 때까지 식각하고 상기 제1감광막패턴과 제2감광막패턴을 제거함으로써 차광막 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 반도체소자의 노광마스크 형성방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 차광막은 크롬이 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 노광마스크 형성방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 평탄화층은 전자빔에 미반응하는 감광막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 노광마스크 형성방법.