KR980011891A - 반도체 소자의 패턴 형성 방법 - Google Patents

Abstract

반도체 소자의 패턴 형성 방법에 대해 기재되어 있다. 수평 구조및 수직 구조를 가진 두 개의 마스크를 이용하여 연속적으로 노광함으로써 감광막에 형성되는 패턴에 영향을 주는 근접 효과를 최소화할 수 있다.

Description

반도체 소자의 패턴 형성 방법

본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 진 식각 공정에 의한 반도체 소자의 패턴 형성 방법에 관한 것이다.

반도체 기술의 진보와 더불어 반도체 소자의 고속화, 고집적화가 진행되고 있고 이에 따라 패턴의 미세화에 대한 필요성이 점점 높아지고 있다.

반도체 기판 상에 형성된 물질층에 패턴을 형성하기 위해서는 사진 식각(Photo-Lithography) 방법을 이용한다. 이를 상세히 설명하면 상기 물질층상에 감광막을 형성하는 공정, 얻고자 하는 모양을 가진 마스크 및 광원을 사용하여 상기 감광막을 노광(Exposure)한 후 현상(Development)하는 공정, 상기 노광으로 패터닝된 감광막을 마스크로하여 상기 물질층을 식각하는 공정을 진행한다.

상기 감광막으로는 빛에 노광된 부분이 현상시 용해되는 포지티브 톤(Positive Tone)의 포토 레지스트(Potoresist)와 빛에 노광되지 않은 부분이 용해되는 네거티브 톤(Negative Tone)의 포토 레지스트가 있다.

패턴의 미세화에 따라 마스크 내의 이웃하는 패턴을 통하여 조사된 빛이 감광막에 형성되는 패턴 모양에 영향을 주는 근접효과(Proximity Effect)가 나타나는데, 이러한 현상은 감광막에 형성되는 패턴의 모서리 부분에서 두드러지게 나타난다.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 의해 콘택홀(Contact Hole)을 형성하기 위한 마스크 패턴 및 이를 사용하여 형성한 감광막 패턴을 나타낸다.

노광시 빛이 투과하는 영역이 사각형으로 형성된 마스크 패턴(1A)을 제조하고, 포지티브 톤 포토 레지스트가 증착된 반도체 기판 상에서 상기 마스크(1A)을 사용하여 사진 식각 공정을 실시한다. 그 결과 모서리 부분에서 근접 효과가 나타나 사각형이 아닌 원형에 가까운 콘택홀이 형성된다.

도 2a 및 도 2b는 종래 기술에 의해 아일랜드(Island) 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴 및 이를 사용하여 형성한 감광막 패턴을 나타낸다.

노광시 빛이 투과하는 영역이 사각형으로 형성된 마스크 패턴(2A)을 제조하고, 네거티브 톤 포토 레지스트가 증착된 반도체 기판 상에서 상기 마스크 패턴(2A)을 사용하여 사진 식각 공정을 실시한다. 그 결과 모서리 부분에서 근접 효과가 나타나 사각형이 아닌 원형에 가까운 아일랜드 패턴이 형성된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 근접 효과로 인해 감광막에 형성되는 패턴에 영향을 주는 것을 막기 위한 반도체 소자의 패턴 형성 방법을 제공하는데 있다.

제1a도 및 제1b도는 종래 기술에 의해 콘택홀(Contact Hole)을 형성하기 위한 마스크 패턴 및 이를 사용하여 형성한 감광막 패턴을 나타낸다.

제2a도 및 제2b도는 종래 기술에 의해 아일랜드(Island) 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴 및 이를 사용하여 형성한 감광막 패턴을 나타낸다.

제3a도 및 제3c도는 본 발명에 의한 일 실시예로서 콘택홀을 형성하기 위한 마스크 패턴 및 이를 이용하여 형성된 감광막 패턴을 나타낸다.

제4a도 및 제4c도는 본 발명에 의한 다른 실시예로서 아일랜드 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴 및 이를 사용하여 형성된 감광막 패턴을 나타낸다.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명은 물질층이 형성된 반도체 기판상에 감광막을 증착하는 단계; 상기 물질층에 형성하고자 하는 패턴을 라인/스페이스(Line/Apace) 패턴이 수평으로 구성된 제 1 마스크와 라인/스페이스 패턴이 수직으로 구성된 제 2 마스크를 이용하여 두 차례 노광한 후 현상함으로써 상기 감광막을 패터닝하는 단계; 및 패터닝된 상기 감광막을 마스크로하여 상기 물질층을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 패턴 형성 방법을 제공한다.

따라서, 본 발명에 의한 반도체 소자의 패턴 형성 방법은, 수평 구조및 수직 구조를 가진 두 개의 마스크를 이용하여 연속적으로 노광함으로써 감광막에 형성되는 패턴에 영향을 주는 근접 효과를 최소화할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3a 및 도 3c는 본 발명에 의한 일 실시예로서 콘택홀을 형성하기 위한 마스크 패턴 및 이를 이용하여 형성된 감광막 패턴을 나타낸다.

노광시 빛이 투과하는 부분은 a1의 폭을 가지고 빛이 투과하지 않는 부분은 b1의 폭을 가지는 라인/스페이스 패턴이 수직으로 구성된 제 1 마스크 패턴(3A)과 노광시 빛이 투과하는 부분은 a2의 폭을 가지고 빛이 투과하지 않는 부분은 b2의 폭을 가지는 라인/스페이스 패턴이 수평으로 구성된 제 2 마스크 패턴(3B)를 제조한다.

도 3c는 네거티브 톤 포토 레지스트가 증착된 반도체 기판 상에서 상기 제 1 마스크 패턴(3A)과 제 2 마스크 패턴(3B)을 사용하여 두 차례 사진 식각 공정을 실시하여 감광막에 콘택홀 패턴을 형성한 것이다.

상기 실시예에 의하면 포지티브 톤 포토 레지스트를 사용한 종래와는 다르게 네거티브 톤 포토 레지스트 및 수평 구조와 수직 구조의 라인/스페이스 패턴을 가지는 마스크 패턴을 사용한 사진 식각 공정을 실시함으로써 근접 효과가 배제된 상태에서 콘택홀을 형성할 수 있다.

도 4a 및 도 4c는 본 발명에 의한 다른 실시예로서 아일랜드 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴 및 이를 사용하여 형성된 감광막 패턴을 나타낸다.

노광시 빛이 투과하는 부분은 a1의 폭을 가지고 빛이 투과하지 않는 부분은 b1의 폭을 가지는 라인/스페이스 패턴이 수직으로 구성된 제 1 마스크 패턴(4A)과 노광시 빛이 투과하는 부분은 a2의 폭을 가지고 빛이 투과하지 않는 부분은 b2의 폭을 가지는 라인/스페이스 패턴이 수평으로 구성된 제 2 마스크 패턴(4B)를 제조한다.

도 4c는 네거티브 톤 포토 레지스트가 증착된 반도체 기판 상에서 상기 제 1 마스크 패턴(4A)과 제 2 마스크 패턴(4B)을 사용하여 두 차례 사진 식각 공정을 실시하여 감광막에 아일랜드 패턴을 형성한 것이다.

상기 실시예에 의하면 네거티브 톤 포토 레지스트를 사용한 종래와는 다르게 포지티브 톤 포토 레지스트 및 수평 구조와 수직 구조의 라인/스페이스 패턴을 가지는 마스크 패턴을 사용한 사진 식각 공정을 실시함으로써 근접 효과가 배제된 상태에서 아일랜드 패턴을 형성할 수 있다.

이상, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함을 명백하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 반도체 소자의 패턴 형성 방법은, 수평 구조및 수직 구조를 가진 두개의 마스크를 이용하여 연속적으로 노광함으로써 감광막에 형성되는 패턴에 영향을 주는 근접 효과를 최소화할 수 있다.

Claims (1)

1. 물질층이 형성된 반도체 기판상에 감광막을 증착하는 단계; 상기 물질층에 형성하고자 하는 패턴을 라인/스페이스(Line/Apace) 패턴이 수평으로 구성된 제 1 마스크와 라인/스페이스 패턴이 수직으로 구성된 제 2 마스크를 이용하여 두 차례 노광한 후 현상함으로써 상기 감광막을 패터닝하는 단계; 및 패터닝된 상기 감광막을 마스크로하여 상기 물질층을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 패턴 형성 방법.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임