KR20070049380A - 하드 마스크막 패턴 형성 방법 - Google Patents

하드 마스크막 패턴 형성 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070049380A
KR20070049380A KR1020050106486A KR20050106486A KR20070049380A KR 20070049380 A KR20070049380 A KR 20070049380A KR 1020050106486 A KR1020050106486 A KR 1020050106486A KR 20050106486 A KR20050106486 A KR 20050106486A KR 20070049380 A KR20070049380 A KR 20070049380A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diamond
film pattern
carbon film
pattern
film
Prior art date
Application number
KR1020050106486A
Other languages
English (en)
Inventor
유재옥
신철호
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050106486A priority Critical patent/KR20070049380A/ko
Publication of KR20070049380A publication Critical patent/KR20070049380A/ko

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

하드 마스크막 패턴 형성 방법에서, 대상물 상에 다이아몬드상 탄소막을 형성한다. 상기 다이아몬드상 탄소막 상에 포토레지스트막을 형성한다. 상기 포토레지스트막에 포토리소그래피 공정을 수행하여 포토레지스트막 패턴을 형성한다. 상기 다이아몬드상 탄소막에 상기 포토레지스트막 패턴을 식각 마스크막 패턴으로 사용하는 식각 공정을 수행하여 다이아몬드상 탄소막 패턴을 형성한다. 따라서 하드 마스크막 패턴의 투명도를 증가시켜 얼라인 공정의 마진을 증가시킬 수 있다. 또한, 하드 마스크막 패턴의 식각 내구성을 증가시키며 식각 부산물의 발생을 최소화 할 수 있다. 이와 더불어 하드 마스크막 패턴이 후속하여 완전히 제거되지 않더라도 전기적 단락을 발생시키지 않을 수 있다.

Description

하드 마스크막 패턴 형성 방법{METHOD OF FORMING A HARD MASK LAYER PATTERN}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하드 마스크막 패턴을 나타내는 단면도이다.
도 2 내지 4는 도 1에 도시된 하드 마스크막 패턴의 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하드 마스크막 패턴을 나타내는 단면도이다.
도 6 내지 8은 도 5에 도시된 하드 마스크막 패턴의 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 대상물 11 : 다이아몬드상 탄소막
11a : 다이아몬드상 탄소막 패턴 14 : 포토레지스트막
14a : 포토레지스트막 패턴 100a : 하드 마스크막 패턴
101 : 개구
본 발명은 하드 마스크막 패턴 형성 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 식각 공정에서 식각 마스크막 패턴으로 사용되는 하드 마스크막 패턴의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하드 마스크막 패턴이 포토레지스트막 패턴만으로 이루어지는 경우 포토레지스트막 패턴의 상대적으로 낮은 식각 내구성으로 말미암아 하드 마스크막 패턴이 식각 마스크막 패턴으로 용이하게 기능할 수 없다는 문제점이 있었다.
따라서 식각 내구성을 증가시킬 수 있는 비정질 탄소막(amorphous carbon layer: ACL) 패턴을 하드 마스크막 패턴에 포함시켜 하드 마스크막 패턴의 식각 내구성을 증가시키는 방법이 제안되었다.
비정질 탄소막 패턴은 흑연 구조와 유사한 특성을 갖기 때문에 도전성을 지니며 약 500nm 내지 약 633nm의 빛을 흡수하며 강도 및 경도가 상대적으로 낮았다.
따라서 비정질 탄소막 패턴이 도전성을 지니기 때문에 후속하여 수행되는 애싱 및/또는 스트립 공정에서 비정질 탄소막 패턴이 완전히 제거되지 않고 일부 잔류할 경우 전기적 단락을 발생시키는 문제점이 있었다.
또한, 비정질 탄소막 패턴은 약 500nm 내지 약 633nm의 빛을 흡수하여 불투명하기 때문에 얼라인 공정에서 얼라인 키의 위치를 효과적으로 탐지할 수 없어 얼라인 공정의 여유도를 감소시키는 문제점이 있었다.
이와 더불어, 비정질 탄소막 패턴은 실질적으로 강도 및 경도가 낮기 때문에 비정질 탄소막 패턴을 포함하는 하드 마스크막 패턴의 식각 내구성을 크게 증가시 킬 수는 없었으며 식각 공정에서 식각 부산물을 상대적으로 많이 발생시키는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 높은 식각 내구성을 갖고 전기적 단락을 방지할 수 있으며 얼라인 공정의 마진을 증가시킬 수 있는 하드 마스크막 패턴을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예들에 따르면, 하드 마스크막 패턴은 대상물 상에 형성된 대상물 상에 형성된 다이아몬드상 탄소막 패턴 및 상기 다이아몬드상 탄소막 패턴 상에 형성된 포토레지스트막 패턴을 포함한다.
상기 다이아몬드상 탄소막 패턴 및 상기 유기 반사 방지막 패턴의 사이에 순차적으로 형성되는 실리콘 산질화물막 패턴 및 유기 반사 방지막 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 대상물 및 상기 다이아몬드상 탄소막의 사이에 탄화 실리콘 및/또는 탄화 게르마늄을 포함하는 버퍼막을 형성하는 단계 및 상기 버퍼막 상에 식각 공정을 수행하여 버퍼막 패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다이아몬드상 탄소막 및 상기 포토레지스트막의 사이에 실리콘 산질화물막 및 유기 반사방지막을 순차적으로 형성하는 단계 및 상기 실리콘 산질화물막 및 상기 유기 반사방지막 상에 식각 공정을 수행하여 실리콘 산질화물막 패턴 및 유기 반사방지막 패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다이아몬드상 탄소막을 형성하는 단계는 CxHy의 화학식을 갖는 유기 화합물 및 불활성 가스를 사용할 수 있다.
상기 다이아몬드상 탄소막을 형성하는 단계는 실란 및/또는 디클로로 실란을 포함하는 실리콘 소스 가스를 사용하여 상기 다이아몬드상 탄소막에 0.0001 중량% 내지 10 중량%의 실리콘을 포함시킬 수 있다.
상기 다이아몬드상 탄소막을 형성하는 단계는 수소, 메탄 및/또는 프로판을 포함하는 수소 소스 가스를 사용하여 상기 다이아몬드 탄소막에 0.0001 중량% 내지 40 중량%의 수소를 포함시킬 수 있다.
본 발명에 따르면 다이아몬드 구조가 전기적 부도체이기 때문에 후속하여 수행되는 애싱 및/또는 스트립 공정에서 다이아몬드상 탄소막 패턴이 일부 잔류하더라도 전기적 단락을 발생시키지 않는다.
또한, 다이아몬드 구조를 갖는 다이아몬드상 탄소막 패턴은 투명하기 때문에 얼라인 공정에서 얼라인 키의 위치를 효과적으로 탐지할 수 있어 얼라인 공정의 여유도를 증가시킬 수 있다.
이와 더불어, 다이아몬드 구조를 갖는 다이아몬드상 탄소막 패턴은 흑연 구조를 갖는 다른 탄소막 패턴보다 실질적으로 강도 및 경도가 크기 때문에 다이아몬드상 탄소막 패턴을 포함하는 하드 마스크막 패턴의 식각 내구성을 효과적으로 증가시켜 대상물의 높이가 상대적으로 높더라도 대상물을 식각하기 위한 식각 공정에서 식각 마스크막 패턴으로 용이하게 사용될 수 있다. 또한, 상기 식각 공정에서 식각 부산물의 발생을 최소화 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 단결정 구조물 형성 방법 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명하겠지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 의하여 제한되는 것은 아니다. 따라서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정하거나 변경할 수 있을 것이다. 첨부된 도면들에서 구성 요소들의 크기는 본 발명을 보다 용이하게 설명하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소되었을 수 있다. 제1 구성 요소 "상에" 제2 구성 요소가 형성된다고 언급되는 경우 제2 구성 요소가 제1 구성 요소와 접하면서 제1 구성 요소의 위쪽에 형성됨을 의미할 수도 있지만 제1 구성 요소와 제2 구성 요소 사이에 제3 구성 요소가 개재될 수도 있다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하드 마스크막 패턴을 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 하드 마스크막 패턴(100a)은 대상물(10)상에 형성된다. 하드 마스크막 패턴(100a)은 대상물(10)상에 형성된 다이아몬드상 탄소(Diamond-Like Carbon: DLC)막 패턴(11a) 및 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)상에 형성된 포토레지스트막 패턴(14a)을 포함한다.
하드 마스크막 패턴(100a)은 대상물(10)의 일부분(1)을 노출시키는 개구(101)를 갖는다. 개구(101)에 의해서 노출된 대상물(10)의 일부분(1)은 하드 마스크막 패턴(100a)을 식각 마스크막 패턴으로 사용하는 식각 공정에서 의해서 선택적으로 제거된다.
대상물(10)은 하드 마스크막 패턴(100a)에 대하여 식각 선택비를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상물(10)은 산화물 또는 질화물을 포함할 수 있다. 또한, 대상물(10)은 상대적으로 높은 높이를 가질 수 있다. 예를 들어, 대상물(10)은 약 20,000Å 이상의 높이를 가질 수 있다.
포토레지스트막 패턴(14a)만으로 대상물(10)을 식각하는 경우, 포토레지스트막 패턴(14a)의 상대적으로 낮은 식각 내구성으로 말미암아 포토레지스트막 패턴(14a)이 식각 마스크막 패턴으로 효과적으로 기능할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 하드 마스크막 패턴(100a)의 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)은 하드 마스크막 패턴(100a)의 식각 내구성을 증가시키기 위하여 포함된다.
다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)의 높이가 약 2,100Å 미만인 경우, 하드 마스크막 패턴(100a)의 식각 내구성이 상대적으로 낮다는 문제점이 있다. 반면에 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)의 높이가 약 3,100Å을 초과하는 경우, 하드 마스크막 패턴(100a)의 높이가 상대적으로 높아 하드 마스크막 패턴(100a)이 쉽게 쓰러질 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)의 높이는 약 2,100Å 내지 약 3,100Å일 수 있다. 예를 들어, 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)의 높이는 약 2,600Å일 수 있다.
비록 도 1에 도시하지는 않았으나 대상물(10)과 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)의 사이에 버퍼막 패턴이 더 구비될 수 있다. 버퍼막 패턴은 탄화 실리콘(SiC) 및/또는 탄화 게르마늄(GeC)을 포함할 수 있다. 버퍼막 패턴은 대상물(10)과 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a) 사이에 발생하는 응력을 감소시키며 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)을 대상물(10)에 견고하게 부착시키는 역할을 한다.
일반적으로 탄소는 결정 구조 및 결정 방향에 따라 3개의 시그마(sigma) 결합과 1개의 파이(pi) 결합으로 이루어진 흑연(graphite) 구조와 4개의 시그마 결합으로 이루어진 다이아몬드 구조로 구분될 수 있다.
흑연 구조의 경우 파이 결합의 밴드 갭(band gap)이 상대적으로 낮기 때문에 파이 결합 영역의 하부 밸런스 밴드(valance band)의 전자들이 가시광선 영역의 빛에 의하여 쉽게 활성화(activation)된다. 따라서 흑연 구조는 전도성을 띤다. 또한, 흑연 구조는 파이 결합으로 말미암아 가시광선 영역의 빛을 흡수하여 검은색을 띠게 된다. 그리고 흑연 구조는 일반적으로 층상 구조를 갖기 때문에 상대적으로 강도 및 경도가 작다.
반면에 다이아몬드 구조의 경우 시그마 결합들만을 갖으며 시그마 결합의 하부 밸런스 밴드의 전자들은 높을 에너지를 주어야만 활성화가 되기 때문에 전도성을 띠지 않는다. 또한, 파이 결합을 갖지 않기 때문에 적외선, 가시광선 및 긴 파장의 자외선에서는 투명하고 약 500nm 내지 약 633nm의 파장 영역에서 광 흡수율(light absorbance)이 상대적으로 낮다. 그리고 다이아몬드는 층상 구조를 갖는 흑연 구조와는 달리 그물망 구조를 갖기 때문에 상대적으로 강도 및 경도가 크다.
따라서 다이아몬드 구조를 갖는 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)을 형성하는 경우, 다이아몬드 구조가 전기적 부도체이기 때문에 후속하여 수행되는 애싱 및/또는 스트립 공정에서 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)이 일부 잔류하더라도 전기적 단락을 발생시키지 않는다.
또한, 다이아몬드 구조를 갖는 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)은 상술한 바와 같이 약 500nm 내지 약 633nm의 파장 영역에서 광 흡수율이 상대적으로 낮기 때문에 얼라인(alignment) 공정에서 얼라인 키(align key)의 위치를 효과적으로 탐지할 수 있어 얼라인 공정의 여유도(margin)를 증가시킬 수 있다.
이와 더불어, 다이아몬드 구조를 갖는 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)은 흑연 구조를 갖는 다른 탄소막 패턴보다 실질적으로 강도 및 경도가 크기 때문에 하드 마스크막 패턴(100a)의 식각 내구성을 효과적으로 증가시켜 대상물(10)의 높이가 상대적으로 높더라도 대상물(10)을 식각하기 위한 식각 공정에서 식각 마스크막 패턴으로 용이하게 사용될 수 있다. 또한, 상기 식각 공정에서 식각 부산물의 발생을 최소화 할 수 있다.
다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)의 광 흡수율을 감소시키고 식각 내구성을 증가시키기 위해서 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)은 약 0.0001 중량% 내지 약 10 중량%의 실리콘을 포함할 수 있다.
또한, 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)의 광 흡수율을 감소시키고 식각 내구성을 증가시키기 위해서 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)은 약 0.0001중량% 내지 약 40 중량%의 수소를 포함할 수 있다.
다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)상에 포토레지스트막 패턴(14a)은 파저티브형 포토레지스트 조성물(positive photo resist composition)을 포함할 수 있다. 노광된 파저티브형 포토레지스트 부분은 분해, 분자쇄 절단 등의 반응에 의해 용해성이 증가하여 현상공정에서 노광되지 않은 부분만이 선택적으로 제거된다.
파저티브형 포토레지스트 조성물은 아세탈형(acetal type), T-BOC형(터셜리 부트옥시 카보닐 형: Tertiary-Butoxy Carbonyl type), 아크릴레이트 형(acrylate type) 또는 이들의 혼합형일 수 있다.
이와 다르게, 포토레지스트막 패턴(14a)은 네거티브형 포토레지스트 조성물(negative photo resist composition)을 포함할 수 있다. 노광된 네거티브형 포토레지스트 부분은 가교 등의 반응이 일어나서 분자량이 크게 증가하여 용해성이 떨어져 현상 공정에서 노광된 부분만이 선택적으로 제거된다.
포토레지스트막 패턴(14a)의 높이가 약 1,300Å 미만인 경우, 포토레지스트막 패턴(14a)의 상대적으로 낮은 식각 내구성으로 말미암아 다이아몬드상 탄소막을 식각하여 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)을 형성하기 위해 수행하는 식각 공정에서 포토레지스트막 패턴(14a)이 식각 마스크막 패턴으로서 효과적으로 기능하지 못한다는 단점이 있다. 반면에 포토레지스트막 패턴(14a)의 높이가 약 2,300Å을 초과하는 경우, 포토레지스트막 패턴(14a)의 높이가 상대적으로 높아 포토레지스트막 패턴(14a)가 쉽게 쓰러질 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 포토레지스트막 패턴(14a)의 높이는 약 1,300Å 내지 약 2,300Å일 수 있다. 예를 들어, 포토레지스트막 패턴(14a)의 높이는 약 1,800Å일 수 있다.
이하, 도 1에 도시된 하드 마스크막 패턴(100a)의 형성 방법을 설명한다.
도 2 내지 4는 도 1에 도시된 하드 마스크막 패턴의 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 대상물(10)상에 다이아몬드상 탄소막(11)을 형성한다. 다이아몬드상 탄소막(11)의 높이는 약 2,100Å 내지 약 3,100Å일 수 있다. 예를 들어, 다이아몬드상 탄소막(11)의 높이는 약 2,600Å일 수 있다.
다이아몬드상 탄소막(11)은 플라즈마 강화 화학 기상 증착(plasma-enhanced chemical vapor deposition) 공정과 같은 화학 기상 증착 공정 또는 이온빔 스퍼터링(ion beam sputtering) 공정과 같은 물리 기상 증착 공정을 통해 형성될 수 있다.
또한, 다이아몬드상 탄소막(11)을 형성하기 위하여 C6H6 또는 C6H14와 같은 CxHy의 화학식을 갖는 유기 화합물을 사용할 수 있다. 상기 유기 화합물의 캐리어 가스로 헬륨(He), 아르곤(Ar) 및/또는 크세논(Xe)을 포함하는 불활성 가스를 사용할 수 있다.
그리고 다이아몬드상 탄소막(11)의 광 흡수율을 감소시키고 식각 내구성을 증가시키기 위해서 다이아몬드상 탄소막(11)을 형성할 때 실란(SiH4) 및/또는 디클로로 실란(SiCl2H2)를 포함하는 실리콘 소스 가스를 사용함으로서 다이아몬드상 탄소막(11)에 약 0.0001 중량% 내지 약 10 중량%의 실리콘을 포함시킬 수 있다.
이와 더불어, 다이아몬드상 탄소막(11)의 광 흡수율을 감소시키고 식각 내구성을 증가시키기 위해서 다이아몬드상 탄소막(11)을 형성할 때 수소(H2), 메탄(CH4) 및/또는 프로판(C3H6)을 포함하는 수소 소스 가스를 사용함으로서 다이아몬드 탄소막(11)에 약 0.0001 중량% 내지 약 40 중량%의 수소를 포함시킬 수 있다.
비록 도 2에 도시하지는 않았으나 대상물(10)과 다이아몬드상 탄소막(11) 사이에 버퍼막이 더 구비될 수 있다. 버퍼막은 탄화 실리콘(SiC) 및/또는 탄화 게르마늄(GeC)을 포함할 수 있다. 버퍼막은 대상물(10)과 다이아몬드상 탄소막(11) 사이에 발생하는 응력을 감소시키며 다이아몬드상 탄소막(11)을 대상물(10)에 견고하게 부착시키는 역할을 한다.
이어서, 다이아몬드상 탄소막(11)상에 포토레지스트막(14)을 형성한다. 포토레지스트막(14)의 높이는 약 1,300Å 내지 약 2,300Å일 수 있다. 예를 들어, 포토레지스트막 패턴(14a)의 높이는 약 1,800Å일 수 있다.
도 3을 참조하면, 포토레지스트막(14)에 노광 공정과 현상 공정을 포함하는 포토리소그래피 공정을 수행하여 포토레지스트막 패턴(14a)을 형성한다.
도 4를 참조하면, 다이아몬드상 탄소막(11)에 포토레지스트막 패턴(14a)을 식각 마스크막 패턴으로 사용하는 식각 공정을 수행하여 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a)을 형성한다.
따라서 대상물(10)상에는 다이아몬드상 탄소막 패턴(11a) 및 포토레지스트막 패턴(14a)을 포함하는 하드마스크막 패턴(100a)이 형성된다. 하드마스크막 패턴 (100a)은 대상물(10)의 일부분(1)을 노출시키는 개구(101)를 갖는다. 대상물(10)의 일부분(1)은 하드 마스크막 패턴(100a)을 식각 마스크막 패턴으로 사용하는 후속 식각 공정에 의해서 제거될 부분이다.
실시예 2
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하드 마스크막 패턴을 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 하드 마스크막 패턴(200a)은 대상물(20)상에 형성된다. 하드 마스크막 패턴(200a)은 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a), 실리콘 산질화물막 패턴(22a), 유기 반사방지막 패턴(23a) 및 포토레지스트막 패턴(24a)을 포함한다.
하드 마스크막 패턴(200a)은 대상물(20)의 일부분(2)을 노출시키는 개구(202)를 갖는다. 개구(202)에 의해서 노출된 대상물(20)의 일부분(2)은 하드 마스크막 패턴(200a)을 식각 마스크막 패턴으로 사용하는 후속 식각 공정에서 의해서 제거될 부분이다.
대상물(20)은 하드 마스크막 패턴(200a)에 대하여 식각 선택비를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상물(20)은 산화물 또는 질화물을 포함할 수 있다. 또한, 대상물(20)은 상대적으로 높은 높이를 가질 수 있다. 예를 들어, 대상물(20)은 약 20,000Å 이상의 높이를 가질 수 있다.
포토레지스트막 패턴(24a)만으로 대상물(20)을 식각하는 경우, 포토레지스트 막 패턴(24a)의 상대적으로 낮은 식각 내구성으로 말미암아 포토레지스트막 패턴(24a)이 식각 마스크막 패턴으로 효과적으로 기능할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 하드 마스크막 패턴(200a)의 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)은 하드 마스크막 패턴(200a)의 식각 내구성을 증가시키기 위하여 포함된다.
다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)의 높이가 약 1,500Å 미만인 경우, 하드 마스크막 패턴(200a)의 식각 내구성이 상대적으로 낮다는 문제점이 있다. 반면에 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)의 높이가 약 2,500Å을 초과하는 경우, 하드 마스크막 패턴(200a)의 높이가 상대적으로 높아 하드 마스크막 패턴(200a)이 쉽게 쓰러질 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)의 높이는 약 1,500Å 내지 약 2,500Å일 수 있다. 예를 들어, 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)의 높이는 약 2,000Å일 수 있다.
비록 도 5에 도시하지는 않았으나 대상물(20)과 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)의 사이에 버퍼막 패턴이 더 구비될 수 있다. 버퍼막 패턴은 탄화 실리콘(SiC) 및/또는 탄화 게르마늄(GeC)을 포함할 수 있다. 버퍼막 패턴은 대상물(20)과 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a) 사이에 발생하는 응력을 감소시키며 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)을 대상물(20)에 견고하게 부착시키는 역할을 한다.
다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)의 광 흡수율을 감소시키고 식각 내구성을 증가시키기 위해서 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)은 약 0.0001 중량% 내지 약 10 중량%의 실리콘을 포함할 수 있다.
또한, 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)의 광 흡수율을 감소시키고 식각 내구 성을 증가시키기 위해서 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)은 약 0.0001중량% 내지 약 40 중량%의 수소를 포함할 수 있다.
다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)상에 실리콘 산질화물막 패턴(22a)이 형성된다. 실리콘 산질화물막 패턴(22a)은 반사방지막 패턴의 역할을 하는 한편 하드마스크막 패턴(200a)의 식각 내구성을 증가시키는 역할을 한다.
실리콘 산질화물막 패턴(22a)의 높이가 약 300Å 미만인 경우, 실리콘 산질화물막 패턴(22a)이 반사방지막 패턴의 역할을 효과적으로 수행할 수 없다는 문제점이 있다. 반면에 실리콘 산질화물막 패턴(22a)의 높이가 약 900Å을 초과하는 경우, 하드 마스크막 패턴(200a)의 높이가 상대적으로 높아져 하드 마스크막 패턴(200a)이 쉽게 쓰러질 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 실리콘 산질화물막 패턴(22a)의 높이는 약 300Å 내지 약 900Å이다. 예를 들어, 실리콘 산질화물막 패턴(22a)의 높이는 약 600Å일 수 있다.
실리콘 산질화물막 패턴(22a)상에 유기 반사방지막 패턴(23a)이 형성된다. 유기 반사방지막 패턴(23a)은 실리콘 산질화물막 패턴(22a)과 함께 노광 공정시 발생하는 빛의 반사를 방지하는 역할을 하여 현상 공정에서 하드 마스크막 패턴(200a)의 측벽에 발생할 수 있는 스탠딩 웨이브 현상(standing wave effect)을 감소시킨다.
유기 반사방지막 패턴(23a)의 높이가 약 300Å 미만인 경우, 노광 공정시 발생하는 빛의 반사를 효과적으로 방지하지 못한다는 문제점이 있다. 반면에 유기 반사방지막 패턴(23a)의 높이가 약 460Å을 초과하는 경우, 하드 마스크막 패턴 (200a)의 높이가 상대적으로 높아져 하드 마스크막 패턴(200a)이 쉽게 쓰러질 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 유기 반사방지막 패턴(23a)의 높이는 약 300Å 내지 약 460Å일 수 있다. 예를 들어, 유기 반사방지막 패턴(23a)의 높이는 약 380Å일 수 있다.
유기 반사방지막 패턴(23a)상에 포토레지스트막 패턴(24a)이 형성된다. 포토레지스트막 패턴(24a)은 파저티브형 포토레지스트 조성물을 포함할 수 있다. 파저티브형 포토레지스트 조성물은 아세탈형, T-BOC형, 아크릴레이트 형 또는 이들의 혼합형일 수 있다. 이와 다르게, 포토레지스트막 패턴(24a)은 네거티브형 포토레지스트 조성물을 포함할 수 있다.
포토레지스트막 패턴(24a)의 높이가 약 1,300Å 미만인 경우, 포토레지스트막 패턴(24a)의 상대적으로 낮은 식각 내구성으로 말미암아 유기 반사방지막, 실리콘 산질화물막 및 다이아몬드상 탄소막을 식각하여 유기 반사방지막 패턴(23a), 실리콘 산질화물막 패턴(22a) 및 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)을 형성하기 위한 적어도 한 번의 식각 공정에서 식각 마스크막 패턴으로서 효과적으로 기능하지 못한다는 단점이 있다. 반면에 포토레지스트막 패턴(24a)의 높이가 약 2,300Å을 초과하는 경우, 포토레지스트막 패턴(24a)의 높이가 상대적으로 높아 포토레지스트막 패턴(24a)이 쉽게 쓰러질 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 포토레지스트막 패턴(24a)의 높이는 약 1,300Å 내지 약 2,300Å일 수 있다. 예를 들어, 포토레지스트막 패턴(24a)의 높이는 약 1,800Å일 수 있다.
이하, 도 5에 도시된 하드 마스크막 패턴(200a)의 형성 방법을 설명한다.
도 6 내지 8은 도 5에 도시된 하드 마스크막 패턴의 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6을 참조하면, 대상물(20)상에 다이아몬드상 탄소막(21)을 형성한다. 다이아몬드상 탄소막(21)의 높이는 약 1,500Å 내지 약 2,500Å일 수 있다. 예를 들어, 다이아몬드상 탄소막(21)의 높이는 약 2,000Å일 수 있다.
다이아몬드상 탄소막(21)은 플라즈마 강화 화학 기상 증착 공정과 같은 화학 기상 증착 공정 또는 이온빔 스퍼터링 공정과 같은 물리 기상 증착 공정을 통해 형성될 수 있다.
또한, 다이아몬드상 탄소막(21)을 형성하기 위하여 C6H6 또는 C6H14와 같은 CxHy의 화학식을 갖는 유기 화합물을 사용할 수 있다. 상기 유기 화합물의 캐리어 가스로 헬륨, 아르곤 및/또는 크세논을 포함하는 불활성 가스를 사용할 수 있다.
그리고 다이아몬드상 탄소막(21)의 광 흡수율을 감소시키고 식각 내구성을 증가시키기 위해서 다이아몬드상 탄소막(21)을 형성할 때 실란(SiH4) 및/또는 디클로로 실란(SiCl2H2)을 포함하는 실리콘 소스 가스를 사용함으로서 다이아몬드상 탄소막(21)에 약 0.0001 중량% 내지 약 10중량%의 실리콘을 포함시킬 수 있다.
이와 더불어, 다이아몬드상 탄소막(21)의 광 흡수율을 감소시키고 식각 내구성을 증가시키기 위해서 다이아몬드상 탄소막(21)을 형성할 때 수소(H2), 메탄(CH4) 및/또는 프로판(C3H6)을 포함하는 수소 소스 가스를 사용함으로서 다이아몬드 탄소막(21)에 약 0.0001중량% 내지 약 40중량%의 수소를 포함시킬 수 있다.
비록 도 6에 도시하지는 않았으나 대상물(20)과 다이아몬드상 탄소막(21) 사이에 버퍼막이 더 구비될 수 있다. 버퍼막은 탄화 실리콘(SiC) 또는 탄화 게르마늄(GeC)을 포함할 수 있다. 버퍼막은 대상물(20)과 다이아몬드상 탄소막(21) 사이에 발생하는 응력을 감소시키며 다이아몬드상 탄소막(21)을 대상물(20)에 견고하게 부착시키는 역할을 한다.
이어서, 다이아몬드상 탄소막(21)상에 실리콘 산질화물막(22)을 형성한다. 실리콘 산질화물막(22)의 높이는 약 300Å 내지 약 900Å이다. 예를 들어, 실리콘 산질화물막(22)의 높이는 약 600Å일 수 있다.
그 후, 실리콘 산질화물막(22)상에 유기 반사방지막(23)을 형성한다. 유기 반사방지막(23)의 높이는 약 300Å 내지 약 460Å일 수 있다. 예를 들어, 유기 반사방지막(23)의 높이는 약 380Å일 수 있다.
이어서, 유기 반사방지막(23)상에 포토레지스트 막(24)을 형성한다. 포토레지스트막(24)의 높이는 약 1,300Å 내지 약 2,300Å일 수 있다. 예를 들어, 포토레지스트막(24)의 높이는 약 1,800Å일 수 있다.
도 7을 참조하면, 포토레지스트막(24)에 노광 공정 및 현상 공정을 포함하는 포토리소그래피 공정을 수행하여 포토레지스트막 패턴(24a)을 형성한다.
도 8을 참조하면, 유기 반사방지막(23), 실리콘 산질화물막(22) 및 다이아몬 드상 탄소막(21)에 적어도 한 번의 식각 공정을 수행하여 유기 반사방지막 패턴(23a), 실리콘 산질화물막 패턴(22a) 및 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a)을 형성한다. 이 때, 포토레지스트막 패턴(24a)은 식각 마스크막 패턴으로서 사용된다.
따라서 대상물(20)상에는 다이아몬드상 탄소막 패턴(21a), 실리콘 산질화물막 패턴(22a), 유기 반사방지막 패턴(23a) 및 포토레지스트막 패턴(24a)을 포함하는 하드마스크막 패턴(200a)이 형성된다. 하드마스크막 패턴(200a)은 대상물(20)의 일부분(2)을 노출시키는 개구(201)를 갖는다. 대상물(20)의 일부분(2)은 하드 마스크막 패턴(200a)을 식각 마스크막 패턴으로 사용하는 후속 식각 공정에 의해서 제거될 부분이다.
본 발명에 따르면 다이아몬드 구조가 전기적 부도체이기 때문에 후속하여 수행되는 애싱 및/또는 스트립 공정에서 다이아몬드상 탄소막 패턴이 일부 잔류하더라도 전기적 단락을 발생시키지 않는다.
또한, 다이아몬드 구조를 갖는 다이아몬드상 탄소막 패턴은 투명하기 때문에 얼라인 공정에서 얼라인 키의 위치를 효과적으로 탐지할 수 있어 얼라인 공정의 여유도를 증가시킬 수 있다.
이와 더불어, 다이아몬드 구조를 갖는 다이아몬드상 탄소막 패턴은 흑연 구조를 갖는 다른 탄소막 패턴보다 실질적으로 강도 및 경도가 크기 때문에 다이아몬드상 탄소막 패턴을 포함하는 하드 마스크막 패턴의 식각 내구성을 효과적으로 증가시켜 대상물의 높이가 상대적으로 높더라도 대상물을 식각하기 위한 식각 공정에 서 식각 마스크막 패턴으로 용이하게 사용될 수 있다. 또한, 상기 식각 공정에서 식각 부산물의 발생을 최소화 할 수 있다.

Claims (6)

  1. 대상물 상에 다이아몬드상 탄소막을 형성하는 단계;
    상기 다이아몬드상 탄소막 상에 포토레지스트막을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트막에 포토리소그래피 공정을 수행하여 포토레지스트막 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 다이아몬드상 탄소막에 상기 포토레지스트막 패턴을 식각 마스크막 패턴으로 사용하는 식각 공정을 수행하여 다이아몬드상 탄소막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 하드 마스크막 패턴 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 대상물 및 상기 다이아몬드상 탄소막의 사이에 탄화 실리콘 및/또는 탄화 게르마늄을 포함하는 버퍼막을 형성하는 단계; 및
    상기 버퍼막 상에 식각 공정을 수행하여 버퍼막 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 마스크막 패턴 형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 다이아몬드상 탄소막 및 상기 포토레지스트막의 사이에 실리콘 산질화물막 및 유기 반사방지막을 순차적으로 형성하는 단계; 및
    상기 실리콘 산질화물막 및 상기 유기 반사방지막 상에 식각 공정을 수행하여 실리콘 산질화물막 패턴 및 유기 반사방지막 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 마스크막 패턴 형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 다이아몬드상 탄소막을 형성하는 단계는 CxHy의 화학식을 갖는 유기 화합물 및 불활성 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 하드 마스크막 패턴 형성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 다이아몬드상 탄소막을 형성하는 단계는 실란 및/또는 디클로로 실란을 포함하는 실리콘 소스 가스를 사용하여 상기 다이아몬드상 탄소막에 0.0001 중량% 내지 10 중량%의 실리콘을 포함시키는 것을 특징으로 하는 하드 마스크막 패턴 형성 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 다이아몬드상 탄소막을 형성하는 단계는 수소, 메탄 및/또는 프로판을 포함하는 수소 소스 가스를 사용하여 상기 다이아몬드 탄소막에 0.0001 중량% 내지 40 중량%의 수소를 포함시키는 것을 특징으로 하는 하드 마스크막 패턴 형성 방법.
KR1020050106486A 2005-11-08 2005-11-08 하드 마스크막 패턴 형성 방법 KR20070049380A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050106486A KR20070049380A (ko) 2005-11-08 2005-11-08 하드 마스크막 패턴 형성 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050106486A KR20070049380A (ko) 2005-11-08 2005-11-08 하드 마스크막 패턴 형성 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070049380A true KR20070049380A (ko) 2007-05-11

Family

ID=38273365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050106486A KR20070049380A (ko) 2005-11-08 2005-11-08 하드 마스크막 패턴 형성 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070049380A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103560078A (zh) * 2013-11-13 2014-02-05 中国科学院微电子研究所 一种精确控制碳化硅高温离子注入掩模陡直性的方法
US20140178814A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Dry film photoresist having oxygen permeable barrier layer and manufacturing method thereof
US9640733B2 (en) 2014-05-23 2017-05-02 Everlight Electronics Co., Ltd. Carrier, carrier leadframe, and light emitting device
US10177292B2 (en) 2014-05-23 2019-01-08 Everlight Electronics Co., Ltd. Carrier, carrier leadframe, and light emitting device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140178814A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Dry film photoresist having oxygen permeable barrier layer and manufacturing method thereof
CN103560078A (zh) * 2013-11-13 2014-02-05 中国科学院微电子研究所 一种精确控制碳化硅高温离子注入掩模陡直性的方法
US9640733B2 (en) 2014-05-23 2017-05-02 Everlight Electronics Co., Ltd. Carrier, carrier leadframe, and light emitting device
US9905742B2 (en) 2014-05-23 2018-02-27 Everlight Electronics Co., Ltd. Carrier, carrier leadframe, and light emitting device
US10177292B2 (en) 2014-05-23 2019-01-08 Everlight Electronics Co., Ltd. Carrier, carrier leadframe, and light emitting device
US10475974B2 (en) 2014-05-23 2019-11-12 Everlight Electronics Co., Ltd. Carrier, carrier leadframe, and light emitting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3315345B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US20080096138A1 (en) Method of reducing critical dimension bias during fabrication of a semiconductor device
CN101582374B (zh) 形成用于半导体装置的薄膜图案的方法和设备
US20070037410A1 (en) Method for forming a lithography pattern
KR20060129412A (ko) 다양한 에칭 및 리소 집적 설계를 위한 비결정형탄소(ａｐｆ)의 사용 기술
KR100293975B1 (ko) 건식 에칭 방법 및 건식 에칭 방법을 이용한 반도체 장치의 제조방법
JP2000347004A (ja) 炭化水素系のガスを用いた反射防止膜の形成及び適用方法
US7635649B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR20010073111A (ko) 반도체 공정 방법과 반도체 회로 및 게이트 적층구조
CN107667415A (zh) 用于先进图案化的线边缘粗糙度降低的保形可剥离碳膜
KR20070049380A (ko) 하드 마스크막 패턴 형성 방법
US20210333717A1 (en) Extreme ultraviolet mask and method of manufacturing the same
KR970059848A (ko) 특정 최외곽면이 있는 표면 보호층을 갖는 수광 부재 및 이의 제조 방법
US20090047789A1 (en) Method for fabricating semiconductor device
US20040063001A1 (en) Method of making an integrated circuit using a photomask having a dual antireflective coating
KR100628029B1 (ko) 박막 증착 방법 및 이를 이용한 반도체 제조방법
US20130260289A1 (en) Method of making a lithography mask
US20230384664A1 (en) Photomask assembly and method of forming the same
US20230324787A1 (en) Pellicle frame with stress relief trenches
CN109426065A (zh) 反射式光掩模及其制作方法
KR20090011933A (ko) 반도체 소자의 제조방법
KR100687858B1 (ko) 반도체소자의 패터닝 방법
JP3406581B2 (ja) メンブレンマスク、その製造方法及びマスクパターンの位置精度保持方法
KR100816687B1 (ko) 패턴 형성 방법
KR20090124097A (ko) 반도체 소자의 패턴 형성 방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination