KR970006930B1 - 반도체소자의 미세패턴 형성방법 - Google Patents

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Description

반도체소자의 미세패턴 형성방법

제1A도 내지 제1E도는 종래기술의 실시예에 의한 반도체소자 미세패턴 형성공정을 도시한 단면도.

제2A도 내지 제2C도는 본 발명의 실시예에 의한 반도체소자의 미세패턴 형성공정을 도시한 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 실리콘기판 2: 감광막

3: 마크 4: 빛

5: 노광된 부분 6: 경화된 감광막

7, 17: 실리레이트된 층 8, 18: 산화막

9: 산소플라즈마 10, 20: 감광막패턴

본 발명은 반도체소자의 미세패턴 형성방법에 관한 것으로, 실리레이션을 이용하여 미세패턴을 형성할 때 실리레이트되는 부분의 감광막이 주위보다 높게 형성되는 스웰링(swelling) 현상을 감소시킴으로써, 미세패턴을 형성하는 기술이다.

과거에는 감광막만을 사용하여 패턴을 형성하였다. 그러나, 반도체소자가 고집적화됨에 따라 미세패턴을 필요로하게 되었고, 그로인하여 종래에는 과거의 감광막만으로 패턴을 형성하는 것보다 30∼50% 정도로 더 미세한 패턴을 얻을 수 있는 실리레이션을 이용한 패턴형성공정을 이용하게 되었다. 그러나, 단지 실리레이션 공정을 이용한다면 실리레이트된 부분에서 스웰링현상이 발생하여 여러가지 문제점을 발생시키는 문제점을 갖는다

종래기술에 의한 반도체소자의 미세패턴 형성공정의 실시예를 제1A 내지 제1E도를 참고로하여 상세히 설명하기로 한다.

제1A도는 실리콘기판(1)의 상부에 감광막(2)을 도포한 것을 도시한 단면도이다.

제1B도는 노광마스크(3)를 이용하여 상기 감광막(2)의 상부에 노광된 부분(5)을 형성한 것을 도시한 단면도이다.

제1C도는 경화공정을 실시하여 노광된 부분(5)을 제외한 부분의 감광막(2)이 경화된 감광막(6)으로 형성됨을 도시한 단면도이다.

제1D도는 상기 노광된 부분(5)을 실리레이션시킨 것을 도시한 단면도이다. 여기서, 실리레이트된 층(17)은 경화된 감광막(6)보다 약간 높게되는 스웰링(swelling) 현상이 일어난다.

제1E도는 상기 실리레이트된 층(17)을 마스크로 하여 산소플라즈마(9)식각하여 감광막패턴(20)을 형성한 것을 도시한 단면도로서, 노광지역과 비노광지역간의 실리레이션 콘트라스트를 저하시켜 해상력과 공정마진을 저하시킨다

따라서, 본 발명에시는 종래기술에 의한 미세패턴 형성방법의 문제점을 해결하기 위하여, 패턴의 형성부위를 노광시킨 다음, 주변의 감광막을 경화시킨 후, 습식현상을 이용하여 노광지역을 일정두께 제거하고 실리레이션을 실시한다. 상기 실리레이션 공정시 남아있는 노광된 부분이 실리레이션되면서 스웰링현상이 일어나지만 감광막패턴에는 영향을 주지 못한다. 이와같이, 스웰링현상이 일어날 부분을 일부 제거함으로써, 패턴형성시 발생되는 문제점을 해결하는데 그 목적이 있다.

이상의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 실리콘기판의 상부에 감광막의 노광된 부분을 제외한 경화공정과, 상기 감광막의 노광된 부분의 일정두께만 습식식각방법으로 제거하고 노광된 부분의 일부를 남기는 공정과, 상기 실리레이트된 층을 마스크로 하여 산소플라즈마 식각함으로써, 감광막패턴을 형성하는 공정을 포함하는데 있다. 이하, 첨부된 도면을 참고로하여 본 발명에 의한 미세패턴 형성방법을 상세히 설명하기로한다.

제2A도 내지 제2C도는 본 발명의 실시예에 의한 미세패턴 형성공정을 도시한 단면도이다.

제2A도는 실리콘기판(1) 상부에 감광막(2)을 도포하고 노광마스크틀 이용하여 감광막(2)을 노광시키고, 경화공정으로 경화된 감광막(6)을 형성한 다음, TMAH(Tet Methyl Aminonium Hydroxide)나 클로로벤젠(chlorobenzene)과 같은 알카리성용액을 이용한 습식현상으로 노광된 부분(5)의 감광막을 일부만을 제거한 것을 도시한 단면도이다.

제2B도는 제2A도의 공정후에 실리레이션 공정으로 남아있는 노광된 부분(5)만 실리레이션된 층(7)으로 형성한 것을 도시한 단면도이다. 여기서, 종래기술에 비하여 스웰링현상이 적게 일어남으로써 실리레이션 콘트라스트가 증가되어 노광지역과 비노광지역간의 경계가 명확하게 구분된다.

제2C도는 종래기술과 같이 산소플라즈마(9) 식각으로 실리레이션된 층(7)이 없는 지역의 경화된 감광막(6)을 제거하는 한편, 실리레이트된 층(7)에 포함된 실리콘원자와 산소식각가스가 반응하여 실리레이트된 층(7)은 산화막(8)으로 형성되고, 이 산화막(8)이 마스크로 작용하여 감광막패턴(10)이 형성됨을 도시한 단면도이다.

상기한 본 발명을 사용하면, 스웰링현상을 감소시킬 뿐아니라 실리레이션 콘트라스트를 향상시켜서, 수직한 미세패턴을 얻을 수 있으며 공정시 패턴의 크기를 조절할 수 있고 해상력과 공정마진을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 반도체소자의 미세패턴 형성방법에 있어서, 실리콘기판의 상부에 감광막을 도포하고 예정된 지역을 노광시킨 다음, 비노광지역의 감광막을 경화시키는 공정과, 상기 노광된 감광막의 일정두께만 습식식각으로 제거하는 공정과, 실리레이션 공정으로 노광된 감광막을 실리레이트된 층으로 형성하는 공정과, 산소플라즈마 식각고정으로 상기 실리레이트된 층에는 산화막을 형성시키고, 실리레이트된 층이 없는 부분의 감광막을 제거하여 감광막패턴을 형성하는 공정을 포함하는 반도체소자의 미세패턴 형성방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 노광된 감광막의 일정두께를 습식식각할 때, TMAH나 클로로벤젠과 같은 알카리용액을 이용하여 습식식각하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 미세패턴 형성방법.