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KR101082092B1 - Method of fabricating pattern in semicondutor device using spacer - Google Patents

Method of fabricating pattern in semicondutor device using spacer Download PDF

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KR101082092B1 KR1020070134670A KR20070134670A KR101082092B1 KR 101082092 B1 KR101082092 B1 KR 101082092B1 KR 1020070134670 A KR1020070134670 A KR 1020070134670A KR 20070134670 A KR20070134670 A KR 20070134670A KR 101082092 B1 KR101082092 B1 KR 101082092B1
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Abstract

2n 개의 배열을 이루는 셀 패턴들의 형성 방법에 있어서, 기판 상에 패턴대상막 및 제1 마스크막을 형성하고, 상기 인접하는 셀 패턴들 중에서 하나를 선택하여 형성하되, 최외곽 셀 패턴들은 목표 타겟 패턴보다 상대적으로 큰 선폭으로 형성된 제1 레지스트막 패턴을 이용해 제1 마스크 패턴들을 형성한다. 제1 마스크 패턴 측벽에 스페이서들을 형성한 후, 스페이서들이 형성된 제1 마스크 패턴들에 의해 노드 분리된 제2 마스크 패턴들을 형성하고, 스페이서들을 제거한다. 최외곽 부분의 제1 마스크 패턴을 부분적으로 노출시키는 제2 레지스트막 패턴을 이용해 상기 최외곽 셀 패턴이 형성될 영역을 목표 타겟 패턴으로 패터닝한 후, 제1 마스크 패턴들 및 제2 마스크 패턴들을 식각마스크로 노출된 패턴대상막을 식각하여 짝 수 개의 셀 패턴들을 형성하고, 제1 마스크 패턴들 및 제2 마스크 패턴들을 제거하는 단계를 포함한다.A method of forming cell patterns forming an array of 2 n cells, wherein the pattern target layer and the first mask layer are formed on a substrate, and one of the adjacent cell patterns is selected, and the outermost cell patterns are the target target patterns. The first mask patterns are formed using the first resist film pattern formed with a relatively larger line width. After forming spacers on the sidewalls of the first mask pattern, second mask patterns separated by the first mask patterns on which the spacers are formed are formed, and the spacers are removed. After patterning a region where the outermost cell pattern is to be formed as a target target pattern by using a second resist layer pattern partially exposing the first mask pattern of the outermost portion, the first mask patterns and the second mask patterns are etched. Etching the pattern target layer exposed by the mask to form an even number of cell patterns, and removing the first mask patterns and the second mask patterns.

워드라인, 셀 패턴, 플래시 메모리, 선택트랜지스터, 스페이서 Word Line, Cell Pattern, Flash Memory, Selective Transistors, Spacers

Description

스페이서를 이용한 반도체소자의 패턴 형성방법{Method of fabricating pattern in semicondutor device using spacer}Pattern forming method of semiconductor device using spacer {Method of fabricating pattern in semicondutor device using spacer}

본 발명은 반도체소자의 형성방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 스페이서를 이용한 반도체소자의 패턴 형성방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of forming a semiconductor device, and more particularly to a method of forming a pattern of a semiconductor device using a spacer.

플래시 메모리 소자 등과 같은 메모리 소자의 고집적화에 따라 디자인 룰이 점차 축소되고 있고, 이로 인해 소자의 미세 패턴을 구현하기가 어려워지고 있다.특히, 반도체소자를 제조하는 데 있어서, 포토리소그라피 장비를 이용하여 패턴을 형성하고 있다. Design rules are gradually reduced due to high integration of memory devices such as flash memory devices, which makes it difficult to implement fine patterns of devices. In particular, in manufacturing semiconductor devices, patterns using photolithography equipment are used. To form.

그런데, 반도체소자의 집적도가 증가함에 따라 패턴의 피치(pitch)도 급격하게 증가하고 있는 데 반하여, 포토리소그라피 장비를 이용하여 요구되는 디자인 룰에 적합한 미세 패턴을 형성하기가 어렵다. 즉, 포토리소그라피 장비를 이용하여 분해 가능한 최소 해상력보다 반도체소자에서 요구되는 해상력이 더욱 작아지고 있어, 그 한계를 나타내고 있다. However, as the degree of integration of semiconductor devices increases, the pitch of the patterns also increases rapidly. However, it is difficult to form a fine pattern suitable for a required design rule using photolithography equipment. That is, the resolution required by the semiconductor device is smaller than the minimum resolution that can be decomposed using the photolithography equipment, which shows its limitation.

이에 따라, 미세한 피치의 패턴을 형성하기 위하여 스페이서를 이용한 패턴 형성방법이 제안되고 있다. 스페이서를 이용한 패턴 형성방법은, 싱글 노광으로 분 해하지 못하는 미세 피치를 갖는 패턴들을 더블 피치 형태로, 즉, 인접한 두 개의 라인 중에서 하나만 먼저 형성한 후, 그 형성된 패턴에 스페이서를 형성하고, 그 위에 다른 임의의 희생막을 증착하여 평탄화 시킨 후, 증착한 스페이서를 제거하여 남아 있는 패턴을 식각마스크로 하부의 패턴대상막을 패터닝하는 방법으로 이루어진다. Accordingly, a pattern forming method using a spacer has been proposed to form a fine pitch pattern. In the pattern formation method using a spacer, patterns having a fine pitch that cannot be separated by a single exposure are formed in a double pitch form, that is, only one of two adjacent lines is first formed, and then a spacer is formed on the formed pattern, and the other is formed thereon. After depositing and planarizing an arbitrary sacrificial film, the deposited pattern is removed to pattern the remaining pattern target layer using the remaining pattern as an etch mask.

이 방법은, 통상적으로 스페이서의 두께를 충분히 얇게 형성할 수 있으며, 그 두께의 제어도 용이하므로, 이와 같은 스페이서를 이용하여 미세한 피치의 패턴을 형성할 수 있다. This method can form the thickness of a spacer normally thin enough, and since the control of the thickness is also easy, a fine pitch pattern can be formed using such a spacer.

그러나, 이러한 패턴 형성방법은 홀 수 개의 미세 패턴이 만들어지는 데 주로 메모리에서 요구되는 게이트 패턴의 개수 예컨대, 플래시 메모리 소자의 경우 32 개의 셀 또는 34개의 짝수개의 셀을 필요로 하므로, 최종 원하는 갯 수의 셀 패턴을 형성할 수 없는 문제점이 있다. However, such a pattern forming method requires the number of gate patterns required in the memory mainly to form an odd number of fine patterns, for example, 32 cells or 34 even cells in the case of a flash memory device. There is a problem that can not form a cell pattern.

본 발명에 따른 스페이서를 이용한 반도체소자의 패턴 형성방법은, 2n 개의 배열을 이루는 셀 패턴들의 형성 방법에 있어서, 기판 상에 패턴대상막 및 제1 마스크막을 형성하는 단계; 상기 인접하는 셀 패턴들 중에서 하나를 선택하여 형성하되, 최외곽 셀 패턴들은 목표 타겟 패턴보다 상대적으로 큰 선폭으로 형성된 제1 레지스트막 패턴을 이용해 제1 마스크 패턴들을 형성하는 단계; 상기 제1 마스크 패턴 측벽에 스페이서들을 형성하는 단계; 상기 스페이서들이 형성된 제1 마스크 패턴들에 의해 노드 분리된 제2 마스크 패턴들을 형성하는 단계; 상기 스페이서들을 제거하는 단계; 상기 최외곽 부분의 제1 마스크 패턴을 부분적으로 노출시키는 제2 레지스트막 패턴을 이용해 상기 최외곽 셀 패턴이 형성될 영역을 목표 타겟 패턴으로 패터닝하는 단계; 상기 제1 마스크 패턴들 및 제2 마스크 패턴들을 식각마스크로 노출된 패턴대상막을 식각하여 짝 수 개의 셀 패턴들을 형성하는 단계; 및 상기 제1 마스크 패턴들 및 제2 마스크 패턴들을 제거하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming a pattern of a semiconductor device using a spacer, the method comprising: forming a cell pattern having 2 n arrays, including: forming a pattern target layer and a first mask layer on a substrate; Forming first mask patterns by selecting one of the adjacent cell patterns, wherein the outermost cell patterns are formed using a first resist film pattern having a line width relatively larger than a target target pattern; Forming spacers on sidewalls of the first mask pattern; Forming second mask patterns node-separated by the first mask patterns on which the spacers are formed; Removing the spacers; Patterning a region where the outermost cell pattern is to be formed as a target target pattern by using a second resist layer pattern partially exposing the first mask pattern of the outermost portion; Etching the pattern target layer exposing the first mask patterns and the second mask patterns as an etch mask to form an even number of cell patterns; And removing the first mask patterns and the second mask patterns.

본 발명의 실시예에 따른 스페이서를 이용한 반도체소자의 패턴 형성방법은, The pattern formation method of a semiconductor device using a spacer according to an embodiment of the present invention,

2n 개의 배열을 이루는 워드라인과 워드라인 양 측에 선택트랜지스터를 형성하는 방법에 있어서, 기판 상에 패턴대상막 및 제1 마스크막을 형성하는 단계; 상기 선택트랜지스터의 타겟 패턴보다 상대적으로 큰 선폭을 가지면서, 상기 인접하는 워드라인들 중에서 하나를 선택하여 형성된 제1 레지스트막 패턴을 이용해 제1 마스크 패턴들을 형성하는 단계; 상기 제1 마스크 패턴 측벽에 스페이서들을 형성 하는 단계; 상기 스페이서들이 형성된 제1 마스크 패턴에 의해 노드 분리된 제2 마스크 패턴들을 형성하는 단계; 상기 스페이서들을 제거하는 단계; 상기 최외곽 부분의 제1 마스크 패턴을 부분적으로 노출시키는 제2 레지스트막 패턴을 이용해 상기 선택트랜지스터가 형성될 영역을 원하는 타겟 패턴으로 패터닝하는 단계; 상기 제1 마스크 패턴들 및 제2 마스크 패턴들을 식각마스크로 노출된 패턴대상막을 식각하여 2n 개의 배열을 이루는 워드라인과 워드라인 양 측에 선택트랜지스터를 형성하는 단계; 및 상기 제1 마스크 패턴들 및 제2 마스크 패턴들을 제거하는 단계를 포함한다.CLAIMS What is claimed is: 1. A method of forming a select line on both sides of a word line and a word line forming 2 n arrays, the method comprising: forming a pattern target layer and a first mask layer on a substrate; Forming first mask patterns using a first resist layer pattern formed by selecting one of the adjacent word lines while having a line width relatively larger than a target pattern of the selection transistor; Forming spacers on sidewalls of the first mask pattern; Forming second mask patterns node-separated by the first mask pattern on which the spacers are formed; Removing the spacers; Patterning a region where the selection transistor is to be formed into a desired target pattern using a second resist layer pattern partially exposing the first mask pattern of the outermost portion; Forming a selection transistor on both sides of the word line and the word line forming 2 n arrays by etching the pattern target layer exposed through the first mask patterns and the second mask patterns as an etch mask; And removing the first mask patterns and the second mask patterns.

상기 제1 마스크 패턴들 중에서 최외곽 제1 마스크 패턴의 선폭은 상기 최외곽 제1 마스크 패턴 측벽에 증착되는 스페이서 위치와 인접하는 제1 마스크 패턴 측벽에 형성되는 스페이서 위치를 고려하여 설정하는 것이 바람직하다.The line width of the outermost first mask pattern among the first mask patterns may be set in consideration of the spacer position formed on the sidewall of the first mask pattern adjacent to the spacer position deposited on the sidewall of the outermost first mask pattern. .

상기 스페이서를 형성하는 단계는, 상기 제1 마스크 패턴들이 형성된 기판 상에 스페이서막을 형성하는 단계; 및 상기 스페이서막을 이방성식각하여 상기 제1 마스크 패턴들 사이의 패턴대상막을 노출시키면서 제1 마스크 패턴들 측벽에 스페이서를 형성하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.The forming of the spacer may include forming a spacer layer on the substrate on which the first mask patterns are formed; And forming an spacer on the sidewalls of the first mask patterns while anisotropically etching the spacer layer to expose the pattern target layer between the first mask patterns.

상기 제2 마스크 패턴들을 형성하는 단계는, 상기 스페이서가 형성된 기판 상에 제2 마스크막을 형성하는 단계; 상기 제2 마스크막을 평탄화하여 상기 제1 마스크 패턴들 상부 표면을 노출시키는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다. The forming of the second mask patterns may include forming a second mask layer on the substrate on which the spacer is formed; The planarization of the second mask layer may include exposing an upper surface of the first mask patterns.

(실시예)(Example)

도 1을 참조하면, 반도체기판(100) 상에 패턴을 형성하고자 하는 패턴대상막(110)을 형성하고, 패턴대상막(110) 상에 배리어막(120) 및 제1 마스크막(130)을 형성한다. 패턴대상막(110)은 절연막으로 형성할 수 있고, 도전막으로 형성할 수도 있다. 배리어막(120)은 패턴대상막(110)의 형성물질에 따라, 패턴대상막(110)과 식각선택비를 갖는 물질막으로 형성한다. 제1 마스크막(130)은 패턴대상막(110) 및 배리어막(120)과 식각선택비를 갖는 물질막으로 형성한다. Referring to FIG. 1, the pattern target layer 110 to form a pattern is formed on the semiconductor substrate 100, and the barrier layer 120 and the first mask layer 130 are formed on the pattern target layer 110. Form. The pattern target film 110 may be formed of an insulating film or a conductive film. The barrier layer 120 is formed of a material layer having an etching selectivity with the pattern target layer 110 according to the material of the pattern target layer 110. The first mask layer 130 is formed of a material layer having an etching selectivity with the pattern target layer 110 and the barrier layer 120.

여기서, 반도체기판(100)은 후속 패터닝을 통해 2n 개의 배열을 이루는 워드라인들과 워드라인들 양 측에 SSL(Source Selective Line) 및 DSL(Drain Selective Line)이 배치된 블록(block)이 다수 개 배열될 수 있다. Here, the semiconductor substrate 100 has a plurality of blocks in which source lines (SSL) and drain selective lines (DSL) are arranged on both sides of word lines and word lines forming 2 n arrays through subsequent patterning. Can be arranged.

제1 마스크막(130) 상에 제1 마스크막(130)을 선택적으로 노출시키는 제1 레지스트막 패턴(140)을 형성한다. 이때, 제1 레지스트막 패턴(140) 형성 시 최종 타겟 패턴들 중에서 인접하는 두 개의 워드라인 중에서 하나를 선택하여 형성하고, SSL 및 DSL을 동시에 형성하되, SSL의 크기는 SSL의 타겟 패턴의 선폭보다 상대적으로 큰 선폭을 가지게 형성한다. A first resist layer pattern 140 is formed on the first mask layer 130 to selectively expose the first mask layer 130. At this time, when the first resist film pattern 140 is formed, one of two adjacent word lines is selected and formed from the final target patterns, and SSL and DSL are simultaneously formed, but the size of SSL is larger than the line width of the target pattern of SSL. It is formed to have a relatively large line width.

한편, 최종 타겟 패턴(target pattern)의 레이아웃(layout)(200)은 도 10에 제시된 바와 같이, 다 수 개의 워드라인(WL;Word Line) 예컨대, WL0(20), WL1(30), WL2(40), WL3(50).....WL31(도시되지 않음)로 이루어진 32개의 워드라인이 배치되고, 워드라인의 최외곽 WL0(20) 측에 SSL(10)이 배치된다. Meanwhile, as shown in FIG. 10, the layout 200 of the final target pattern includes a plurality of word lines, for example, WL0 20, WL1 30, and WL2 ( 40, WL3 50... 32 WL31 (not shown) are arranged, and SSL 10 is disposed on the outermost WL0 20 side of the word line.

최종 타겟 패턴의 레이아웃(200)을 참고하여 제1 레지스트막 패턴(140)의 레이아웃(layout)은 도 11에 도시된 바와 같이, 인접하는 두 개의 워드라인 중에서 하나 예컨대, 홀 수 번호 워드라인 WL1(30a), WL3(50a)...WL31(도시되지 않음)을 선택하여 형성하고, SSL(10a)의 선폭을 상대적으로 크게 형성하되, SSl(10)의 위치가 WL0(20)에 형성되는 스페이서 위치에 타겟팅(Tatgeting)되도록 형성한다. The layout of the first resist film pattern 140 with reference to the layout 200 of the final target pattern is one of two adjacent word lines, for example, odd number word line WL1 ( 30a), WL3 (50a) ... WL31 (not shown) is formed, and the line width of the SSL (10a) is formed relatively large, the position of the SSl (10) is a spacer formed in the WL0 (20) It is configured to target the location.

보다 구체적으로, 도 12에 도시된 바와 같이, A는 최종 WL0(20) 타겟 패턴과 인접하는 최종 SSL(10) 타겟 패턴의 위치를 나타내며, B는 최종 WL0(20) 타겟 패턴의 위치를 나타낸다. d1은 짝수 개의 미세 패턴을 형성하기 위해, 최종 SSL(10)의 위치에서 최종 WL0(20)에 형성되는 위치에 타겟팅되도록 상대적으로 크게 형성되는 SSL(10a)의 간격을 나타내고, d2는 SSL(10a) 측벽에 형성되는 스페이서 선폭을 나타낸다. d3는 최종 타겟 패턴의 WL0(20)의 선폭을 나타내며, d4는 WL0(20) 과 WL1(30) 패턴 사이의 간격을 나타낸다. More specifically, as shown in FIG. 12, A represents the position of the final SSL 10 target pattern adjacent to the final WL0 20 target pattern, and B represents the position of the final WL0 20 target pattern. d1 denotes an interval of SSL 10a that is relatively large so as to be targeted to a position formed at the final WL0 20 from the position of the final SSL 10 to form an even number of fine patterns, and d2 denotes an SSL 10a. ) Shows the spacer line width formed on the sidewalls. d3 represents a line width of WL0 20 of the final target pattern, and d4 represents an interval between the WL0 20 and WL1 30 patterns.

즉, 최종 원하는 타겟 패턴을 구현하기 위하여 제1 레지스트막 패턴(140)에서 SSL(10a)에 의하여 증착되는 스페이서 위치와, 최종 타겟 패턴의 WL1(30) 측벽에 형성되는 스페이서 위치를 고려하여 SSL의 크기를 결정하는 것이 바람직하다. That is, in consideration of the spacer position deposited by the SSL 10a in the first resist film pattern 140 and the spacer position formed on the sidewall of the WL1 30 of the final target pattern in order to realize the final desired target pattern, It is desirable to determine the size.

도 2를 참조하면, 제1 레지스트막 패턴(도 1의 140)들을 식각마스크로 제1 마스크막을 선택적으로 식각하여 제1 마스크 패턴(131)들을 형성한다. 여기서, 제1 마스크 패턴(131)들은 상대적으로 큰 선폭을 가지는 SSL과 홀 수 개의 번호를 가진 워드라인 예컨대, WL1, WL3.. WL31을 형성하기 위한 식각마스크 역할을 한다. 이때, WL31 번호를 가진 워드라인 측에 DSL(Drain Selective Line)을 형성하기 위한 식각마스크 역할을 하는 제1 마스크 패턴들이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 2, the first mask layer 131 is formed by selectively etching the first mask layer using the first resist layer patterns 140 (in FIG. 1) as an etching mask. Here, the first mask patterns 131 serve as an etching mask for forming SSL having a relatively large line width and word lines having an odd number of numbers, for example, WL1, WL3 .. WL31. In this case, first mask patterns serving as an etching mask for forming a drain selective line (DSL) may be formed on the word line having the WL31 number.

제1 마스크 패턴(131)들은 건식 식각 예를 들어, 반응성 이온 식각공정을 이용하여 형성할 수 있다. The first mask patterns 131 may be formed using dry etching, for example, reactive ion etching.

도 3을 참조하면, 제1 레지스트막 패턴을 제거한 후, 제1 마스크 패턴(131) 측벽에 희생스페이서(150)를 형성한다. 구체적으로, 제1 마스크 패턴(150)들이 형성된 반도체기판(100) 상에 희생막을 형성한 후, 이방성 식각하여 제1 마스크 패턴(131) 측벽에 희생스페이서(150)를 형성하면서, 제1 마스크 패턴(131) 사이의 배리어막(120)을 선택적으로 노출시킨다. 이방성 식각은 에치백 방법을 이용하여 수행할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. Referring to FIG. 3, after removing the first resist layer pattern, a sacrificial spacer 150 is formed on sidewalls of the first mask pattern 131. Specifically, after the sacrificial layer is formed on the semiconductor substrate 100 on which the first mask patterns 150 are formed, the sacrificial spacer 150 is formed on the sidewalls of the first mask pattern 131 by anisotropic etching to form the first mask pattern. The barrier film 120 between the 131 is selectively exposed. Anisotropic etching may be performed using an etch back method, but is not limited thereto.

도 4를 참조하면, 희생스페이서(130)가 형성된 반도체기판(100) 상에 제2 마스크막(160)을 형성한다. 제2 마스크막(160)은 제1 마스크막과 동일한 물질막으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Referring to FIG. 4, a second mask layer 160 is formed on the semiconductor substrate 100 on which the sacrificial spacers 130 are formed. The second mask layer 160 may be formed of the same material layer as the first mask layer, but is not limited thereto.

도 5를 참조하면, 평탄화공정을 수행하여 제1 마스크 패턴(131) 상부 표면을 노출시켜, 희생스페이서(150)가 형성된 제1 마스크 패턴(131) 사이에 제2 마스크 패턴(161)이 형성된다. 이로 인해, 제1 마스크 패턴(131) 사이의 공간에 동일한 높이의 제2 마스크 패턴(161)들이 형성된다. Referring to FIG. 5, a second mask pattern 161 is formed between the first mask patterns 131 on which the sacrificial spacers 150 are formed by exposing the upper surface of the first mask pattern 131 by performing a planarization process. . As a result, second mask patterns 161 having the same height are formed in the space between the first mask patterns 131.

여기서, 제2 마스크 패턴(161)들은 후속 짝수 번호를 가진 워드라인들 예컨대, WL0, WL2,....WL31을 형성하기 위한 식각마스크 역할을 한다. Here, the second mask patterns 161 serve as an etching mask for forming subsequent even-numbered word lines, for example, WL0, WL2,... WL31.

도 6을 참조하면, 제1 마스크 패턴(131)들 및 제2 마스크 패턴(161)들 사이의 희생스페이서들을 제거한다. 희생스페이서의 제거는 습식식각공정으로 수행할 수 있다. Referring to FIG. 6, sacrificial spacers between the first mask patterns 131 and the second mask patterns 161 are removed. Removal of the sacrificial spacer can be performed by a wet etching process.

도 7을 참조하면, 제1 마스크 패턴(131)들 및 제2 마스크 패턴(161)들 상에 최외곽 제1 마스크 패턴을 선택적으로 노출시키는 제2 레지스트 패턴(170)을 형성한다. 제2 레지스트 패턴(170)은 제1 마스크 패턴(131)들 및 제2 마스크 패턴(161)들을 보호하면서, SSL을 형성하기 위한 최외곽 제1 마스크 패턴(131)을 최종 타겟 패턴으로 패터닝하기 위한 역할을 한다. 이때, 제2 레지스트 패턴(170)은 최외곽 제1 마스크 패턴(131)을 최종 원하는 SSL의 선폭으로 형성하기 위해 최종 형성되는 SSL 위치 예컨대, 도 12에 제시된 A에 위치하도록 형성하는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 7, a second resist pattern 170 is formed on the first mask patterns 131 and the second mask patterns 161 to selectively expose the outermost first mask pattern. The second resist pattern 170 protects the first mask patterns 131 and the second mask patterns 161 while patterning the outermost first mask pattern 131 for forming SSL as a final target pattern. Play a role. At this time, the second resist pattern 170 is preferably formed to be located at the final SSL position, for example, A shown in FIG. 12, in order to form the outermost first mask pattern 131 at the line width of the final desired SSL.

도 8을 참조하면, 제2 레지스트 패턴(도 7의 170)에 의해 노출된 최외곽 제1 마스크 패턴을 최종 원하는 SSL의 크기로 식각한다. 그러면, 제1 마스크 패턴(131a)들 및 제2 마스크 패턴(161)들로 이루어진 짝수 개의 미세 패턴들이 형성된다. 예컨대, 제1 마스크 패턴(131a)들 및 제2 마스크 패턴(161)들은 짝수 개의 워드라인(WL;Word Line) 예컨대, WL0, WL1, WL2, WL3.....WL31로 이루어진 32개의 워드라인과 최종 타겟 크기를 갖는 SSL 및 DSL을 형성하기 위한 식각마스크 역할을 한다. Referring to FIG. 8, the outermost first mask pattern exposed by the second resist pattern 170 (in FIG. 7) is etched to a final desired size of SSL. Then, an even number of fine patterns including the first mask patterns 131a and the second mask patterns 161 are formed. For example, the first mask patterns 131a and the second mask patterns 161 may include 32 word lines including an even number of word lines (WL), for example, WL0, WL1, WL2, WL3 ..... WL31. And an etch mask to form SSL and DSL with final target size.

제1 마스크 패턴(131a)들 및 2 마스크 패턴(161)들에 의해 노출된 배리어막을 선택적으로 식각하여 짝수 개의 배리어막 패턴(121)들을 형성한 후, 제2 레지스트막 패턴을 제거한다.After the barrier layers exposed by the first mask patterns 131a and the second mask patterns 161 are selectively etched to form even barrier layers 121, the second resist layer patterns are removed.

도 9를 참조하면, 배리어막 패턴들에 의해 노출된 패턴대상막을 선택적으로 식각한 후, 제1 마스크 패턴들, 제 마스크 패턴들 및 배리어막 패턴들을 제거하여 짝수 개의 미세 패턴(111)들을 형성한다. 미세 패턴(111)들은, WL0, WL1, WL2, WL3.....WL31로 이루어진 32개의 워드라인과 워드라인의 양측에 SSL 및 DSL로 이루어지는 메모리 셀을 나타낸다. Referring to FIG. 9, after selectively etching the pattern target layer exposed by the barrier layer patterns, the first mask patterns, the mask patterns, and the barrier layer patterns are removed to form an even number of fine patterns 111. . The fine patterns 111 represent 32 word lines of WL0, WL1, WL2, WL3 ..... WL31 and memory cells of SSL and DSL on both sides of the wordline.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 추가적인 칩 사이즈(chip size) 증가 없이 짝 수 개의 셀 패턴을 구현할 수 있다.As described above, according to the present invention, an even number of cell patterns may be implemented without additional chip size.

이상 본 발명의 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.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. Do.

도 1 내지 도 12는 본 발명에 따른 스페이서를 이용한 반도체소자의 패턴 형성방법을 설명하기 위해 나타내 보인 도면들이다. 1 to 12 are views illustrating a method of forming a pattern of a semiconductor device using a spacer according to the present invention.

Claims (7)

2n 개의 배열을 이루는 셀 패턴들의 형성 방법에 있어서, In the method of forming a cell pattern of 2 n arrays, 기판 상에 패턴대상막 및 제1 마스크막을 형성하는 단계;Forming a pattern target layer and a first mask layer on the substrate; 인접하는 상기 셀 패턴들 중에서 하나를 선택하여 형성하되, 최외곽 셀 패턴들은 목표 타겟 패턴보다 상대적으로 큰 선폭으로 형성된 제1 레지스트막 패턴을 이용해 제1 마스크 패턴들을 형성하는 단계; Forming first mask patterns by selecting one of the adjacent cell patterns, wherein the outermost cell patterns are formed using a first resist film pattern formed with a line width relatively larger than a target target pattern; 상기 제1 마스크 패턴 측벽에 스페이서들을 형성하는 단계; Forming spacers on sidewalls of the first mask pattern; 상기 스페이서들이 형성된 제1 마스크 패턴들에 의해 노드 분리된 제2 마스크 패턴들을 형성하는 단계; Forming second mask patterns node-separated by the first mask patterns on which the spacers are formed; 상기 스페이서들을 제거하는 단계; Removing the spacers; 최외곽 부분의 상기 제1 마스크 패턴을 부분적으로 노출시키는 제2 레지스트막 패턴을 이용해 상기 최외곽 셀 패턴이 형성될 영역을 목표 타겟 패턴으로 패터닝하는 단계;Patterning a region where the outermost cell pattern is to be formed as a target target pattern using a second resist layer pattern partially exposing the first mask pattern of the outermost portion; 상기 제1 마스크 패턴들 및 제2 마스크 패턴들을 식각마스크로 노출된 패턴대상막을 식각하여 짝 수 개의 셀 패턴들을 형성하는 단계; 및Etching the pattern target layer exposing the first mask patterns and the second mask patterns as an etch mask to form an even number of cell patterns; And 상기 제1 마스크 패턴들 및 제2 마스크 패턴들을 제거하는 단계를 포함하는 반도체소자의 패턴 형성방법.  And removing the first mask patterns and the second mask patterns. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 2 has been abandoned due to the setting registration fee. 상기 스페이서를 형성하는 단계는, Forming the spacers, 상기 제1 마스크 패턴들이 형성된 기판 상에 스페이서막을 형성하는 단계; 및Forming a spacer layer on the substrate on which the first mask patterns are formed; And 상기 스페이서막을 이방성식각하여 상기 제1 마스크 패턴들 사이의 패턴대상막을 노출시키면서 제1 마스크 패턴들 측벽에 스페이서를 형성하는 단계로 이루어지는 반도체소자의 패턴 형성방법. Forming a spacer on the sidewalls of the first mask patterns while anisotropically etching the spacer film to expose the pattern target layer between the first mask patterns. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 3 was abandoned when the setup registration fee was paid. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 마스크 패턴들을 형성하는 단계는,Forming the second mask patterns, 상기 스페이서가 형성된 기판 상에 제2 마스크막을 형성하는 단계; Forming a second mask film on the substrate on which the spacer is formed; 상기 제2 마스크막을 평탄화하여 상기 제1 마스크 패턴들 상부 표면을 노출시키는 단계로 이루어지는 반도체소자의 패턴 형성방법. And planarizing the second mask layer to expose an upper surface of the first mask patterns. 2n 개의 배열을 이루는 워드라인과 워드라인 양 측에 선택트랜지스터를 형성하는 방법에 있어서, In the method of forming a select transistor on both sides of the word line and the word line forming a 2 n array, 기판 상에 패턴대상막 및 제1 마스크막을 형성하는 단계;Forming a pattern target layer and a first mask layer on the substrate; 상기 선택트랜지스터의 타겟 패턴보다 상대적으로 큰 선폭을 가지면서, 인접하는 상기 워드라인들 중에서 하나를 선택하여 형성된 제1 레지스트막 패턴을 이용해 제1 마스크 패턴들을 형성하는 단계; Forming first mask patterns using a first resist layer pattern formed by selecting one of the adjacent word lines while having a line width relatively larger than a target pattern of the selection transistor; 상기 제1 마스크 패턴 측벽에 스페이서들을 형성하는 단계; Forming spacers on sidewalls of the first mask pattern; 상기 스페이서들이 형성된 제1 마스크 패턴에 의해 노드 분리된 제2 마스크 패턴들을 형성하는 단계; Forming second mask patterns node-separated by the first mask pattern on which the spacers are formed; 상기 스페이서들을 제거하는 단계; Removing the spacers; 최외곽 부분의 상기 제1 마스크 패턴을 부분적으로 노출시키는 제2 레지스트막 패턴을 이용해 상기 선택트랜지스터가 형성될 영역을 원하는 타겟 패턴으로 패터닝하는 단계; Patterning a region where the selection transistor is to be formed into a desired target pattern by using a second resist layer pattern partially exposing the first mask pattern of an outermost portion; 상기 제1 마스크 패턴들 및 제2 마스크 패턴들을 식각마스크로 노출된 패턴대상막을 식각하여 2n 개의 배열을 이루는 워드라인과 워드라인 양 측에 선택트랜지스터를 형성하는 단계; 및Forming a selection transistor on both sides of the word line and the word line forming 2 n arrays by etching the pattern target layer exposed through the first mask patterns and the second mask patterns as an etch mask; And 상기 제1 마스크 패턴들 및 제2 마스크 패턴들을 제거하는 단계를 포함하는 반도체소자의 패턴 형성방법. And removing the first mask patterns and the second mask patterns. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 5 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4, 상기 제1 마스크 패턴들 중에서 최외곽 제1 마스크 패턴의 선폭은 상기 최외곽 제1 마스크 패턴 측벽에 증착되는 스페이서 위치와 인접하는 제1 마스크 패턴 측벽에 형성되는 스페이서 위치를 고려하여 설정하는 반도체소자의 패턴 형성방법.The line width of the outermost first mask pattern among the first mask patterns may be set in consideration of a spacer position formed on a sidewall of the first mask pattern adjacent to the spacer position deposited on the outermost first mask pattern. Pattern formation method. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 6 was abandoned when the registration fee was paid. 상기 스페이서를 형성하는 단계는, Forming the spacers, 상기 제1 마스크 패턴들이 형성된 기판 상에 스페이서막을 형성하는 단계; 및Forming a spacer layer on the substrate on which the first mask patterns are formed; And 상기 스페이서막을 이방성식각하여 상기 제1 마스크 패턴들 사이의 패턴대상막을 노출시키면서 제1 마스크 패턴들 측벽에 스페이서를 형성하는 단계로 이루어지는 반도체소자의 패턴 형성방법. Forming a spacer on the sidewalls of the first mask patterns while anisotropically etching the spacer film to expose the pattern target layer between the first mask patterns. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 7 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 제2 마스크 패턴들을 형성하는 단계는,Forming the second mask patterns, 상기 스페이서가 형성된 기판 상에 제2 마스크막을 형성하는 단계; Forming a second mask film on the substrate on which the spacer is formed; 상기 제2 마스크막을 평탄화하여 상기 제1 마스크 패턴들 상부 표면을 노출시키는 단계로 이루어지는 반도체소자의 패턴 형성방법. And planarizing the second mask layer to expose an upper surface of the first mask patterns.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9093378B2 (en) 2013-03-15 2015-07-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for forming patterns of semiconductor device using SADP process
KR102185281B1 (en) 2014-01-09 2020-12-01 삼성전자 주식회사 Methods of Fabricating Patterns of Semiconductor Devices Using Self-Aligned Double Patterning Processes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100642886B1 (en) 2005-06-27 2006-11-03 주식회사 하이닉스반도체 Method of forming a micro pattern in a semiconductor device
KR100746618B1 (en) * 2006-06-27 2007-08-08 주식회사 하이닉스반도체 Method for manufacturing define double pattern by using spacer
KR100781542B1 (en) 2006-06-08 2007-12-03 삼성전자주식회사 Method for forming fine patterns of semiconductor devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100642886B1 (en) 2005-06-27 2006-11-03 주식회사 하이닉스반도체 Method of forming a micro pattern in a semiconductor device
KR100781542B1 (en) 2006-06-08 2007-12-03 삼성전자주식회사 Method for forming fine patterns of semiconductor devices
KR100746618B1 (en) * 2006-06-27 2007-08-08 주식회사 하이닉스반도체 Method for manufacturing define double pattern by using spacer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9543155B2 (en) 2015-01-23 2017-01-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of forming minute patterns and method of manufacturing a semiconductor device using the same

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