KR20070071104A - 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크 및 이를 이용한스토리지노드컨택 형성방법 - Google Patents

스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크 및 이를 이용한스토리지노드컨택 형성방법 Download PDF

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    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31144—Etching the insulating layers by chemical or physical means using masks

Abstract

본 발명의 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크는, 투명기판 위의 셀 어레이영역 및 셀 어레이영역 주변의 셀 어레이 경계영역에 배치되는 광차단막패턴과, 셀 어레이영역 내의 광차단막패턴 내에서 상호 이격되면서 어레이 형태로 배치되는 광투과영역들과, 그리고 셀 어레이 경계영역 내의 광차단막패턴 내 배치되는 필러 형태의 스캐터 스페이스를 구비하되, 스캐터 스페이스의 장축은 광투과영역의 장축에 수직한 방향으로 위치한다.
스토리지노드컨택, 포토마스크, 광 근접효과, 셀 어레이 경계영역, 스캐터 스페이스

Description

스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크 및 이를 이용한 스토리지노드컨택 형성방법{Photomask for forming storage node contact and method of fabricating the storage node using the same}
도 1은 종래의 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크 레이아웃의 일 예를 나타내 보인 도면이다.
도 2는 도 1의 포토마스크를 이용한 노광 결과를 시뮬레이션한 도면이다.
도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ'을 따라 나타내 보인 빛의 세기를 나타내 보인 그래프이다.
도 4는 종래의 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크 레이아웃의 다른 예 및 이를 이용한 노광결과를 시뮬레이션한 도면이다.
도 5는 도 4의 포토마스크를 이용하여 포토레지스트막패턴을 형성한 결과를 나타내 보인 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크 레이아웃을 나타내 보인 도면이다.
도 7은 도 6의 포토마스크를 이용한 노광시 에어리얼 이미지 컨튜어를 나타내 보인 도면이다.
도 8은 도 6의 포토마스크를 이용하여 스토리지노드컨택을 형성한 결과를 나 타내 보인 도면이다.
도 9는 도 8의 선 Ⅸ-Ⅸ'을 따라 나타내 보인 빛의 세기를 나타내 보인 그래프이다.
본 발명은 반도체소자의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크 및 이를 이용한 스토리지노드컨택 형성방법에 관한 것이다.
일반적으로 디램(DRAM; Dynamic Random Access Memory)과 같이 커패시터를 포함하는 반도체소자의 스토리지노드컨택을 형성하기 위해서는, 먼저 하부막 위에 절연막 및 포토레지스트막을 순차적으로 형성하고, 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크를 이용하여 포토레지스트막패턴을 형성한다. 이어서 포토레지스트막패턴을 식각마스크로 한 식각으로 절연막의 노출부분을 제거하여 스토리지노드컨택홀을 형성한다. 다음에 이 스토리지노드컨택홀을 도전막으로 채워서 스토리지노드컨택을 형성한다. 이와 같은 과정에서 스토리지노드컨택홀의 프로파일은 포토레지스트막패턴의 프로파일에 좌우되며, 결과적으로 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크에 의해 좌우된다고 할 수 있다.
도 1은 종래의 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크 레이아웃의 일 예를 나타내 보인 도면이다. 그리고 도 2는 도 1의 포토마스크를 이용한 노광 결과를 시뮬레이션한 도면이다. 또한 도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ'을 따라 나타내 보인 빛의 세기를 나타내 보인 그래프이다.
도 1을 참조하면, 셀 어레이 경계영역(cell array boundary)를 포함하는 셀영역 일부만 나타낸 것으로서, 투명기판(미도시) 위에 광차단막패턴(110)이 배치되고, 광차단막패턴(110) 내에 복수개의 광투과영역(120)들이 배치된다. 광투과영역(120)들은 모두 동일한 피치(pitch)를 갖는다. 이와 같은 포토마스크를 이용한 노광 결과를 시뮬레이션한 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 노광과정에서 광 근접효과(proximity effect)로 인해 패턴의 왜곡 현상이 발생한다는 것을 알 수 있다. 특히 도 3에 나타낸 바와 같이, 셀 어레이 경계영역에 인접한 영역에서는 패턴의 중심이 이동되는 현상이 발생하고 있다(도면에서 "A"로 표시된 부분 참조).
도 4는 종래의 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크 레이아웃의 다른 예 및 이를 이용한 노광결과를 시뮬레이션한 도면이다. 그리고 도 5는 도 4의 포토마스크를 이용하여 스토리지노드컨택을 형성한 결과를 나타내 보인 도면이다.
도 4를 참조하면, 광근접보정(OPC; Optical Proximity Correction)을 수행하여 셀 어레이 경계영역에 인접한 영역(400)에서 광투과영역(420)의 피치를 다르게 형성하였으며, 특히 최외각에 있는 광투과영역(420)의 피치를 상대적으로 크게 하였다. 또한 시뮬레이션 결과 나타나는 스토리지노드컨택 패턴(430)도 광투과영역(420)의 피치 내에서 양호한 프로파일로 형성되고 있다. 그러나 도 5에 나타낸 바와 같이, 실제 웨이퍼 상에 상기 포토마스크를 이용하여 포토레지스트막패턴을 형성한 결과, 장축방향인 Y방향으로 충분한 패턴 크기(size)가 나오지 않으며, 셀영 역 안쪽의 패턴들도 서로 다른 피치와 크기로 형성되며, 이에 따라 웨이퍼 전체에 걸쳐서 균일도(uniformity)가 저하된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 셀 어레이 경계영역에 인접한 셀영역 내에서 광의 세기의 중심이 이동하는 현상이 억제되고 웨이퍼 전체에 걸쳐서 균일한 프로파일의 포토레지스트막패턴을 형성할 수 있도록 하는 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기와 같은 포토마스크를 이용한 스토리지노드컨택 형성방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크는, 투명기판 위의 셀 어레이영역 및 상기 셀 어레이영역 주변의 셀 어레이 경계영역에 배치되는 광차단막패턴; 상기 셀 어레이영역 내의 광차단막패턴 내에서 상호 이격되면서 어레이 형태로 배치되는 광투과영역들; 및 상기 셀 어레이 경계영역 내의 광차단막패턴 내에 배치되는 필러 형태의 스캐터 스페이스를 구비하되, 상기 스캐터 스페이스의 장축은 상기 광투과영역의 장축에 수직한 방향으로 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 스캐터 스페이스의 피치는 상기 광투과영역의 절반 피치의 55-65%인 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스토리지노드컨 택 형성방법은, 하부막 위의 절연막 상에 포토레지스트막을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트막을 패터닝하여 상기 절연막의 일부표면을 노출시키는 포토레지스트막패턴을 형성하되, 상기 패터닝은, 셀 어레이영역 내의 광차단막패턴 내에서 상호 이격되면서 어레이 형태로 배치되는 광투과영역들과, 셀 어레이 경계영역 내의 광차단막패턴 내에서 광투과영역의 장축에 수직한 방향으로 장축이 위치하는 필러 형태의 스캐터 스페이스들을 구비하는 포토마스크를 이용하여 수행하는 단계; 상기 포토레지스트막패턴을 식각마스크로 한 식각으로 상기 절연막의 노출부분을 제거하여 스토리지노드컨택홀을 형성하는 단계; 및 상기 스토리지노드컨택홀을 도전막으로 매립하여 스토리지노드컨택을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 포토레지스트막에 대한 패터닝은 개구부가 수직방향으로 배치되는 다이폴 조명계를 사용하여 수행하는 것이 바람직하다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다.
도 6은 본 발명에 따른 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크 레이아웃을 나타내 보인 도면이다.
셀 어레이 경계영역(620)를 포함하는 셀 어레이영역(610) 일부만 나타낸 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 포토마스크는, 투명기판(미도시) 위에 배치되는 광차단막패턴(630)을 포함한다. 셀 어레이영역(610) 내의 광차단막패턴(630) 내에는 복수개의 광투과영역(640)들이 배치된다. 이 광투과영역(640)들은 장축과 단축을 가지며, 장축 및 단축은 각각 Y방향 및 X방향으로 배치된다. 광투과영역(640)들은 모두 동일한 X방향으로의 피치(pitch)를 갖는다.
셀 어레이 경계영역(620) 내의 광차단막패턴(630) 내에는 스캐터 스페이스(scatter space)(650)들이 배치된다. 스캐터 스페이스(650)들도 장축과 단축을 갖는 필러(pillar) 형태를 가지며, 장축은 광투과영역(640)의 장축방향과 수직인 방향, 즉 X방향으로 배치되고, 단축은 광투과영역(640)의 장축방향과 나란한 방향, 즉 Y방향으로 배치된다. 스캐터 스페이스(650)의 피치는 광투과영역(640)의 절반 피치의 대략 55-65%가 되도록 한다. 또한 하나의 광투과영역(640)에는 3개의 스캐터 스페이스(650)들이 한 단위로 배치된다. 이와 같은 스캐터 스페이스(650)는, 상기 포토마스크를 이용한 노광시 셀 어레이 경계영역(620)에 인접한 영역에서 발생하는 광 근접효과의 발생을 억제시킨다.
도 7은 도 6의 포토마스크를 이용한 노광시 에어리얼 이미지 컨튜어(arial image contour)를 나타내 보인 도면이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 셀 어레이 경계영역 부근에서도 균일한 에어리얼 이미지가 형성되며, 이는 셀 어레이 경계영역에 배치된 스캐터 스페이스(도 6의 650)에 의해 광 근접효과가 억제되었다는 것을 나타낸다.
도 8은 도 6의 포토마스크를 이용하여 스토리지노드컨택을 형성한 결과를 나타내 보인 도면이다. 그리고 도 9는 도 8의 선 Ⅸ-Ⅸ'을 따라 나타내 보인 빛의 세기를 나타내 보인 그래프이다.
먼저 도 8에 나타낸 바와 같이, 셀 어레이 경계영역 영역 부근에서도 셀 어레이영역에서의 패턴과 거의 유사한 피치의 패턴이 형성되었으며, 패턴 왜곡현상이 발생하지 않았다. 또한 도 9에 나타낸 바와 같이, 셀 어레이 경계영역에 인접한 영역에서 패턴의 중심이 이동되는 현상이 발생하지 않았다(도면에서 "B"로 표시된 부분 참조).
이와 같은 본 발명에 따른 포토마스크를 이용한 스토리지노드컨택 형성방법을 설명하면, 먼저 하부막 위의 절연막 상에 포토레지스트막을 형성한다. 다음에 포토레지스트막을 패터닝하여 절연막의 일부표면을 노출시키는 포토레지스트막패턴을 형성한다. 이 패터닝은 도 6을 참조하여 설명한 바와 같은 포토마스크를 이용한 노광 및 현상을 수행함으로써 이루어진다. 이때 스캐터 스페이스(650)가 포토레지스트막에 전사되지 않도록 하기 위해서는, 스캐터 스페이스(650)의 장축방향인 X방향과 수직인 Y방향으로 개구부가 배치되는 다이폴(dipole) 조명계를 사용하여 노광을 수행한다. 다음에 포토레지스트막패턴을 식각마스크로 한 식각으로 절연막의 노출부분을 제거하여 스토리지노드컨택홀을 형성한다. 그리고 스토리지노드컨택홀을 도전막으로 매립하여 스토리지노드컨택을 형성한다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크 및 이를 이용한 스토리지노드컨택 형성방법에 따르면, 웨이퍼상의 셀 어레이 경계영역에서 발생하는 광 근접효과로 인한 패턴 왜곡 및 광 세기의 중심이동현상의 발생을 억제할 수 있으며, 결과적으로 공정마진 및 웨이퍼 전체적으로 균 일도를 향상시킬 수 있다는 이점이 제공된다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 당연하다.

Claims (4)

  1. 투명기판 위의 셀 어레이영역 및 상기 셀 어레이영역 주변의 셀 어레이 경계영역에 배치되는 광차단막패턴;
    상기 셀 어레이영역 내의 광차단막패턴 내에서 상호 이격되면서 어레이 형태로 배치되는 광투과영역들; 및
    상기 셀 어레이영역 내의 광차단막패턴 내에서 상호 이격되면서 어레이 형태로 배치되는 광투과영역들; 및 상기 셀 어레이 경계영역 내의 광차단막패턴 내에 배치되는 필러 형태의 스캐터 스페이스를 구비하되,
    상기 스캐터 스페이스의 장축은 상기 광투과영역의 장축에 수직한 방향으로 위치하는 것을 특징으로 하는 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스캐터 스페이스의 피치는 상기 광투과영역의 절반 피치의 55-65%인 것을 특징으로 하는 스토리지노드컨택 형성을 위한 포토마스크.
  3. 하부막 위의 절연막 상에 포토레지스트막을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트막을 패터닝하여 상기 절연막의 일부표면을 노출시키는 포토레지스트막패턴을 형성하되, 상기 패터닝은, 셀 어레이영역 내의 광차단막패턴 내에서 상호 이격되면서 어레이 형태로 배치되는 광투과영역들과, 셀 어레이 경계 영역 내의 광차단막패턴 내에서 광투과영역의 장축에 수직한 방향으로 장축이 위치하는 필러 형태의 스캐터 스페이스들을 구비하는 포토마스크를 이용하여 수행하는 단계;
    상기 포토레지스트막패턴을 식각마스크로 한 식각으로 상기 절연막의 노출부분을 제거하여 스토리지노드컨택홀을 형성하는 단계; 및
    상기 스토리지노드컨택홀을 도전막으로 매립하여 스토리지노드컨택을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스토리지노드컨택 형성방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 포토레지스트막에 대한 패터닝은 개구부가 수직방향으로 배치되는 다이폴 조명계를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 스토리지노드컨택 형성방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100791344B1 (ko) * 2006-08-29 2008-01-03 삼성전자주식회사 반도체 집적 회로 장치의 제조 방법
KR100902582B1 (ko) * 2007-10-25 2009-06-11 주식회사 동부하이텍 반도체 장치의 콘택트 홀 형성 방법
US8679729B2 (en) 2008-06-18 2014-03-25 SK Hynix Inc. Method for forming patterns of semiconductor device by using mixed assist feature system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100791344B1 (ko) * 2006-08-29 2008-01-03 삼성전자주식회사 반도체 집적 회로 장치의 제조 방법
US7618899B2 (en) 2006-08-29 2009-11-17 Samsung Electroic Co., Ltd. Method of patterning a matrix into a substrate via multiple, line-and-space, sacrificial, hard mask layers
KR100902582B1 (ko) * 2007-10-25 2009-06-11 주식회사 동부하이텍 반도체 장치의 콘택트 홀 형성 방법
US8679729B2 (en) 2008-06-18 2014-03-25 SK Hynix Inc. Method for forming patterns of semiconductor device by using mixed assist feature system
US9040228B2 (en) 2008-06-18 2015-05-26 SK Hynix Inc. Method for forming patterns of semiconductor device by using mixed assist feature system

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