KR900001271B1 - 양성 감광성 수지를 이용한 음성패턴 형성방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

양성 감광성 수지를 이용한 음성패턴 형성방법

제1a-1c도는 종래 양성 감광성 수지를 이용한 패턴형성의 제조공정도.

제2도는 제1도의 영역 b의 확대도.

제3a-3e도는 본 발명에 따른 양성 감광성 수지를 이용한 음성 패턴 형성의 제조공정도.

제4a-4c도는 제3도의 영역 C의 제조공정의 확대도.

본 발명은 반도체 장치의 제조방법에 관한 것으로 특히 감광성 수지를 이용하여 마스크의 패턴을 반도체 기판에 전사시키는 방법에 있어서 양성 감광성 수지를 이용하여 음성 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 양성 감광성 수지와 음성 감광성 수지로 구분되는 감광성 수지를 이용하여 반도체 기판위에 마스크의 패턴을 전사시키는 공정은 현재 반도체 제조에 광범위하게 사용되고 있는 기술이다.

종래 패턴 형성 방법은 반도체 기판상에 음성 또는 양성의 감광성 수지를 도포하고 소정의 패턴을 갖는 마스크를 통하여 자외선에 노광한 후 현상을 하는 공정을 거치면 음성 또는 양성의 패턴이 형성된다. 이때 양성 감광성 수지를 사용하면 노광되지 않은 부분이 남게 되고 음성 감광성 수지를 사용하면 노광된 부분의 감광성 수지가 남게 된다.

최근의 VLSI급, 반도체 소자 제조에 있어서는 음성 감광성 수지보다 해상력, 콘트스트(contrast) 및 기타 특성이 우수한 양성 감광성 수지를 사용하고 있다.

제1a-1c도는 종래의 양성 감광성 수지를 이용하여 양성 패턴을 형성하는 일 실시예의 제조공정도이다.

제1a도는 참조하면 반도체 기판(1)상에 금속물질층(2)을 도포하고 금속물질층 상부에 통상의 양성 감광성 수지(3)을 도포한다. 그 다음 크롬(Cr)등으로 유리물질위에 형성한 마스크(4)를 기판상의 소정위치에 위치시키고 자외선에 노광한다. 이때 마스킹되지 않은 부분이 양성 감광성 수지는 빛을 받아 유기물질들의 결합이 풀리게 되며 또한 기판의 경사진 부분에서 일어나는 자외선이 반사로 인하여 마스킹된 감광성 수지의 a부분도 결합이 풀리게 된다. 그다음 현상을 하게되면 제1c도와 같이 감광성 수지 패턴(5)(6)이 형성되며 반사된 빛의 영향을 받은 감광성 수지 패턴(6)은 설계된 치수보다 작은 치수로 패턴이 형성된다. 이는 기판의 요철에 의해 자외선이 산란되기 때문이다.

제2도는 제1c도의 영역 b의 확대도로서, 금속물질(2) 상부에 상기 반사된 빛의 영향을 받지 않은 감광성 수지 패턴(5)이 형성되어 있다.

제2도에 도시한 바와 같이 패턴의 측면은 정상파 영향으로 발생되는 패턴의 왜곡현상이 일어난다. 도면에서는 제1c도의 영역 b만을 확대해서 나타내었으나 나머지 감광성 수지 패턴의 측면도 마찬가지로 임은 쉽게 알 수 있을 것이다. 이 현상은 노광시 단일 파장의 자외선을 사용할 경우 또는 기판의 자외선 반사율이 높은 경우에 심하게 발생되며 감광성 수지를 통과한 자외선광이 기판의 표면에서 반사되어 다시 감광성 수지 내부로 영향을 주기 때문이다.

따라서 본 발명의 목적은 감광성 수지 패턴형성 방법에 있어서 빛의 산란 또는 정상파 현상으로 인한 패턴의 왜곡을 막고 콘트래스트와 해상도를 높일 수 있는 양성 감광성 수지의 패턴을 형성하는 반도체 장치의 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 기판상의 소정 위치에 양성 감광성 수지를 도포하는 제1공정과, 소정패턴의 마스크를 통하여 상기 감광성 수지에 소정 자외선을 노광하는 제2공정과, 상기 감광성 수지를 열처리하는 제3공정과, 상기 감광성 수지 전면에 소정의 자외선을 노광하는 제4공정과, 상기 노광된 감광성 수지를 현상하는 제5공정을 구비하여 상기 공정의 연속으로 양성 감광성 수지를 이용한 음성패턴을 형성함을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 실시예를 들어 상세히 설명한다.

제3a-3e도는 본 발명에 따른 양성 감광성 수지를 이용한 음성 패턴 형성의 실시예의 제조공정도이다.

제3a도는 참조하면 반도체 기판(11) 상부에 소정의 물질(12)을 도포한 후 이 물질의 패턴을 형성하기 위한 양성 감광성 수지(13)를 도포한다. 이때 양성 감광성 수지는 열에 의해 매우 민감하게 양성 감광성 수지의 재결합이 구성되는 것일수록 좋다.

그 다음 제3b도와 같이 노광장치를 이용하여 마스크(14)를 통하여 기판위에 마스크 패턴을 전사한다. 이 공정에서의 노광장치는 강한 자외선이 방출되는 것일수록 양호하며 특히 단일 자외선 파장만 노광할 수 있는 장치이면 더욱 우수하다. 이때 마스킹되지 않은 부분의 감광성 수지(13b)(13d)는 노광되어 감광성 수지의 결합이 파괴되고 마스킹된 부분의 감광성 수지(13a)(13c)(13e)는 감광성 수지의 파괴가 생기지 않는다.

그 다음 열처리를 하게 되는데 이때 감광성 물질의 특성에 의해 상기에서 파괴된 양성 감광성 수지(13b)(13d)가 재결합하여 이후 공정에서 현상액에 의해 현상되지 않게 되며 자외선에 노출된 부분과 노출되지 않은 부분의 경계면에서 감광성 수지 결합의 확산작용이 발생된다. 그 다음 마스크를 사용하지 않고 양성 감광성 수지의 전면을 자외선에 노광한다. 이 공정에서 자외선은 단일 파장의 자외선보다는 복합된 여러 가지의 자외선 파장일수록 우수한 효과를 나타낸다. 이때 감광된 수지의 재결합이 이루어진 부분(13b)(13d)은 자외선에 반응하지 않게 되고 나머지 부분이 감광성 수지(13a)(13c)(13e)는 자외선에 반응하여 감광성 수지의 결합이 파괴되어 이후 공정에서 현상액에 용해된다. 그 다음 NaOH기가 주성분이 되는 현상액으로 감광성 수지를 용해 혹은 현상하면 제3e도와 같이 제3a도의 공정에서 자외선에 노광된 부분(13b)(13d)이 양성 감광성 수지가 남아 감광성 수지 패턴을 형성한다.

제4a-4c도는 제3e도의 c영역의 제조공정을 확대한 도면이며 동일 부위에 대해서는 동일 부호를 사용하였다.

상기 제3b도에서와 같이 마스크를 통하여 자외선에 노광하면 정상파 영향으로 제4a도와 같이 패턴의 왜곡이 생긴다. 노광된 결합이 파괴된 감광성 수지(13b)와 노광되지 않은 감광성 수지(13c)는 노광후 물질의 특성에 의해 경계면에서 수지 결합의 확산작용이 일어나게 된다. 그 다음 열처리 공정을 하게 되면 결합이 파괴된 감광성 수지의 재결합 및 재결합 수지의 확산 공정이 활발히 이루어져서 제4b도와 같이 왜곡된 패턴의 선이 완만해진다. 그 다음 복합 파장의 자외선을 사용하여 노광하면 상기 재결합된 감광성 수지(13b)는 자외선에 반응하지 않고 나머지 감광성 수지(13c)는 자외선에 반응하여 결합이 파괴되어 현상하게 되면 제4c도와 같이 왜곡없는 패턴이 형성된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 양성 감광성 수지를 도포하고 자외선에 노광한 후 열처리를 하고 다시 자외선에 노광하는 방법으로 음성 패턴을 형성함으로써 종래 기판의 요철에 의해 자외선 산란이 발생되고 이로 인해 패턴의 크기 변형등이 일어나던 문제를 해결할 수 있다. 또한 본 발명의 공정에 의해 형성된 패턴을 종래 0.9㎛의 해상력에 그치던 것에 비하여 우수한 0.6㎛패턴을 형성할 수 있는 해상력을 가진다. 또한 본 발명은 1차의 자외선 노광후의 열처리 공정에서 감광성 수지의 재결합 및 재결합 수지의 확산이 이루어지고 2차 자외선 노광시 복합 파장의 자외선을 사용함으로써 정상파 영향을 최대한으로 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 반도체 장치의 제조방법에 있어서, 반도체 기판상의 소정위치에 양성 감광성 수지를 도포하는 제1공정과, 소정패턴의 마스크를 통하여 상기 감광성 수지에 소정 자외선을 노광하는 제2공정과, 상기 감광성 수지를 열처리하는 제3공정과, 상기 감광성 수지 전면에 소정의 자외선을 노광하는 제4공정과, 상기 노광된 감광성 수지를 현상하는 제5공정을 구비하여 상기 공정의 연속으로 이루어짐을 특징으로 하는 양성 감광성 수지를 이용한 음성 패턴 형성방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제4공정에서 복합 파장의 자외선을 사용함을 특징으로 하는 양성 감광성 수지를 이용한 음성 패턴 형성방법.

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