KR19980043415A

KR19980043415A - Resist Pattern Formation Method

Info

Publication number: KR19980043415A
Application number: KR1019960061262A
Authority: KR
Inventors: 김동훈
Original assignee: 문정환; 엘지반도체 주식회사
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 1998-09-05

Abstract

본 발명은 레지스트 패턴에 관한 것으로 특히 노광공정 후 난반사를 방지하여 정확한 레지스트 패턴을 형성할 수 있도록 한 레지스트 패턴 형성방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist pattern, and more particularly, to a resist pattern forming method capable of forming an accurate resist pattern by preventing diffuse reflection after an exposure process.

본 발명에 따른 레지스트 패턴 형성방법은 경사영역으로 인해 단차가 형성된 기판상에 식각대상층을 형성하는 단계; 상기 식각대상층상에 감광막을 형성하는 단계; 상기 패터닝하고자 하는 감광막 상층 및 경사영역 상층 소정영역에 포토마스크를 정렬한 후 노광 및 현상하는 단계를 포함한다.Resist pattern forming method according to the present invention comprises the steps of: forming an etching target layer on the substrate is formed stepped due to the inclined region; Forming a photoresist film on the etching target layer; And arranging a photomask on a predetermined region of the photoresist layer and the inclined region to be patterned, and then exposing and developing the photomask.

Description

Resist Pattern Formation Method

리소그래피(lithography)라는 말은 원래 석판(石版)인쇄법을 의미하지만 반도체 기술 분야에서는 패턴을 전사(轉寫)한다는 의미로 사용되어 오고 있는 용어이다. 이와 같은 리소그래피 기술은 미세회로 공정에 있어 가장 기본적인 기술로서 집적회로(IC : Intergrated Circuit)의 미세패턴을 형성하는 기술로 빛을 이용한 광리소그래피, 전자빔(E-Beam)을 이용한 전자빔 리소그래피, X선(X-ray)을 이용한 X선 리소그래피로 분류된다.Lithography (lithography) is a term originally used to mean a lithography printing method, but the term has been used to transfer the pattern in the field of semiconductor technology. Such lithography technology is the most basic technology in the process of microcircuit. It is a technology to form the fine pattern of integrated circuit (IC). X-ray lithography.

광(photo)리소그래피 기술은 자외선(紫外線)을 노광원으로 이용하는 기술로서 표준적인 방법에서 패턴의 전사를 위해 선택적으로 광을 투과시키는 포토마스크의 사용이 불가결하다.Photolithography is a technique using ultraviolet light as an exposure source, and it is essential to use a photomask that selectively transmits light for the transfer of patterns in a standard method.

상기한 바와 같은 포토마스크를 투과한 광은 포토레지스트에 도달한 후 포토레지스트에 잠상(潛像)을 형성하고 현상공정을 거쳐 포토레지스트 패턴을 형성하게 된다. 이와 같은 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용한 식각공정으로 소자를 원하는 패턴으로 형성할 수 있는 것이다.The light transmitted through the photomask as described above forms a latent image on the photoresist after reaching the photoresist and forms a photoresist pattern through a developing process. The device may be formed in a desired pattern by an etching process using the photoresist pattern as a mask.

포토레지스트는 빛이나 열 등 여러 형태의 에너지에 노출되었을 때 내부구조가 바뀌는 특성을 가진 혼합물로서 빛에 민감한 고분자이다. 이와 같은 포토레지스트는 양성과 음성의 두 가지 포토레지스트로 구분한다. 그 중에서 음성 포토레지스트는 광이 조사(照射)되면 광이 조사된 부분의 결합구조가 그물코 구조로 경화(硬化)되고 미조사 부분은 현상공정으로 제거되는 포토레지스트이고, 양성 포토레지스트는 광이 조사된 부분의 결합구조가 허술해지는 포토레지스트이다.Photoresist is a light sensitive polymer that is a mixture that has a characteristic of changing its internal structure when exposed to various forms of energy such as light or heat. Such photoresists are classified into two types of photoresists: positive and negative. Among them, the negative photoresist is a photoresist in which when the light is irradiated, the bonding structure of the irradiated portion is cured into a mesh structure and the unirradiated portion is removed by a developing process. It is a photoresist in which the bonded structure of the part is loosened.

이와 같은 포토레지스트 패턴을 이용한 식각패턴은 실제의 디바이스에 있어서는 여러 가지 문제가 발생할 수 있는데 그 중에서 디바이스의 표면이 복잡한 단차를 갖고 있을 경우에 단차부에서는 포토레지스트의 두께가 비정상적으로 된다거나 노광조건이 최적화하지 않는 문제 등이 발생할 수 있고 또 미세화를 위해 포토레지스트의 두께를 감소시키면 핀 홀 등이 발생하는 문제가 발생하였다.The etching pattern using such a photoresist pattern may cause various problems in the actual device. Among them, when the surface of the device has a complicated step, the thickness of the photoresist becomes abnormal in the stepped portion or the exposure conditions may occur. Problems such as not optimizing may occur, and pinholes may occur when the thickness of the photoresist is reduced for miniaturization.

이하에서, 종래 레지스트 패턴 형성방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a conventional resist pattern forming method will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1c는 종래 레지스트 패턴 형성공정 단면도이다.1A to 1C are cross-sectional views of a conventional resist pattern forming process.

먼저, 도 1a에 나타낸 바와 같이 경사진 영역(A)이 있는 기판(1)상에 식각대상층(2)과 포토레지스트(3)를 차례로 형성한다.First, as shown in FIG. 1A, the etching target layer 2 and the photoresist 3 are sequentially formed on the substrate 1 having the inclined region A. FIG.

도 1b에 나타낸 바와 같이 상기 포토레지스트(3)를 포함한 기판(1)상에 포토레지스트(3) 패턴 형성을 위한 포토마스크(4)를 정렬시킨 후 노광한다. 이 때, 상기 포토레지스트(3) 중 포토마스크(4)의 마스크 패턴(4a) 하부는 광이 투과되지 않는 부분으로 포토레지스트 패턴 형성영역(B)이다. 그러나, 상기 기판(1)의 경사진 영역(A)을 따라 형성된 식각대상층(2)의 경사진 부분에서 광이 반사하여 포토레지스트 패턴 형성영역(B)에도 광이 입사함을 알 수 있다. 이 때, 상기 식각대상층(2)이 금속층일 경우 난반사가 더 심해진다.As shown in FIG. 1B, the photomask 4 for forming the photoresist 3 pattern on the substrate 1 including the photoresist 3 is aligned and exposed. At this time, the lower portion of the mask pattern 4a of the photomask 4 of the photoresist 3 is a portion of the photoresist pattern formation region B where light is not transmitted. However, it can be seen that the light is reflected from the inclined portion of the etch target layer 2 formed along the inclined region A of the substrate 1 so that the light is incident on the photoresist pattern formation region B. In this case, if the etching target layer 2 is a metal layer, diffused reflection becomes more severe.

도 1c에 나타낸 바와 같이 상기 포토레지스트(3)를 현상하여 포토레지스트 패턴(3a)를 형성한다.As shown in Fig. 1C, the photoresist 3 is developed to form a photoresist pattern 3a.

종래 레지스트 패턴 형성방법에 있어서는 경사가 형성된 기판 전면상에 식각대상층과 포토레지스트를 형성한 후 포토레지스트를 노광하는 공정에 있어서, 경사 영역을 통해 난반사가 일어날 경우 정확한 포토레지스트 패턴의 형성이 어렵고 그로 인해 식각대상층에 대한 정확한 패턴형성이 어려워 특히 미세패턴 형성공정시의 신뢰도를 보장할 수 없는 문제점이 있었다.In the conventional resist pattern forming method, in the process of exposing the photoresist after forming the etching target layer and the photoresist on the entire surface of the inclined substrate, it is difficult to form an accurate photoresist pattern when diffuse reflection occurs through the inclined region. Accurate pattern formation for the etching target layer is difficult, and there is a problem in that reliability cannot be guaranteed, particularly in the micropattern forming process.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 레지스트 패턴 형성방법의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 포토레지스트 패턴 형성영역 주변에 경사영역이 있을 경우 그 경사진 영역 상층으로 더미 포토마스크 패턴을 형성하므로써 난반사를 방지하도록 하여 정확한 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 레지스트 패턴 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional resist pattern forming method as described above, if there is an inclined region around the photoresist pattern formation region to form a dummy photomask pattern on the inclined region to prevent diffuse reflection It is an object of the present invention to provide a resist pattern forming method capable of forming an accurate resist pattern.

도 1a 내지 도 1c는 종래의 레지스트 패턴 형성공정 단면도1A to 1C are cross-sectional views of a conventional resist pattern forming process.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 레지스트 패턴 형성공정 단면도2A to 2C are cross-sectional views of a resist pattern forming process of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 반도체기판11 : 식각대상층10: semiconductor substrate 11: etching target layer

12a : 포토레지스트 패턴13 : 포토마스크12a: photoresist pattern 13: photomask

본 발명에 따른 레지스트 형성방법은 경사영역으로 인해 단차가 형성된 기판상에 식각대상층을 형성하는 단계; 상기 식각대상층상에 감광막을 형성하는 단계; 상기 패터닝하고자 하는 감광막 상층 및 경사영역 상층 소정영역에 포토마스크를 정렬한 후 노광 및 현상하는 단계를 포함한다.Resist forming method according to the present invention comprises the steps of forming an etching target layer on the stepped substrate formed by the inclined region; Forming a photoresist film on the etching target layer; And arranging a photomask on a predetermined region of the photoresist layer and the inclined region to be patterned, and then exposing and developing the photomask.

이와 같은 본 발명의 레지스트 패턴 형성방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Such a resist pattern forming method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 레지스트 패턴 형성공정 단면도이다.2A to 2C are cross-sectional views of a resist pattern forming process of the present invention.

먼저, 도 2a에 나타낸 바와 같이 경사진 영역(A)이 있는 기판(10)상에 식각대상층(11)과 포토레지스트(12)를 차례로 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, the etching target layer 11 and the photoresist 12 are sequentially formed on the substrate 10 having the inclined region A. FIG.

도 2b에 나타낸 바와 같이 상기 포토레지스트(12)를 포함한 기판(10)상에 포토레지스트(12)의 패턴을 형성시키기 위한 포토마스크(13)를 정렬시킨 후 노광한다. 이 때, 상기 포토마스크(13)는 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 마스크 패턴(13a)과 포토레지스트 패턴의 형성에는 관계없는 더미(dummy) 마스크 패턴(13b)의 두가지 패턴이 있는데 상기 더미 마스크 패턴(13b)은 기판(10)의 경사진 영역(A) 상층에 형성한다. 이와 같은 더미 마스크 패턴(13b)은 분해능(resolution) 이하의 패턴 사이즈로 형성한다. 즉, 경사영역(A) 상층에 분해능 이하의 사이즈로 더미 마스크 패턴(13b)을 형성한 후 노광공정을 실시하면 경사영역(A) 중 더미 마스크 패턴(13b) 형성영역(A')으로는 난반사를 일으킬 수 있는 노광량이 줄어들고, 경사영역(A)이 길어 더미 마스크 패턴 형성영역(A')을 제외한 더미 마스크 패턴이 형성되지 않은 영역(A)이 더 있을 경우에는 더미 마스크 패턴 형성영역(A')의 포토레지스트(12)에서 그 광이 소실되어 포토레지스트 패턴 형성영역(B)까지 도달하는 반사 광은 없게 된다.As shown in FIG. 2B, the photomask 13 for forming the pattern of the photoresist 12 is aligned and exposed on the substrate 10 including the photoresist 12. In this case, the photomask 13 has two patterns, a mask pattern 13a for forming a photoresist pattern and a dummy mask pattern 13b irrelevant to the formation of the photoresist pattern. 13b) is formed above the inclined region A of the substrate 10. The dummy mask pattern 13b is formed to have a pattern size of resolution or less. That is, when the dummy mask pattern 13b is formed in the upper layer of the inclined region A with a size smaller than the resolution, and the exposure process is performed, the diffuse reflection is made into the dummy mask pattern 13b forming region A 'of the inclined region A. When the exposure amount that can cause the decrease is reduced and the inclination area A is long, and there are more areas A where the dummy mask pattern is not formed except the dummy mask pattern forming area A ', the dummy mask pattern forming area A' In the photoresist 12 of), the light is lost and there is no reflected light reaching the photoresist pattern formation region B.

도 2에 나타낸 바와 같이 상기 포토레지스트(12)를 현상하여 포토레지스트 패턴(12a)을 형성한다.As shown in FIG. 2, the photoresist 12 is developed to form a photoresist pattern 12a.

본 발명에 따른 레지스트 패턴 형성방법은 경사영역으로 인해 단차가 형성된 기판 전면에 식각대상층과 포토레지스트를 형성한 후 포토레지스트를 노광하는 공정에 있어서, 경사영역에 분해능 이하의 패턴 사이즈로 더미 마스크 패턴을 형성하여 노광량을 줄이므로써 난반사에 의한 이상패턴의 형성을 방지하여 정확한 포토레지스트 패턴의 형성이 가능하고 그로 인해 식각대상층에 대한 정확한 패턴형성이 가능하여 특히 미세패턴 형성공정에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In the method of forming a resist pattern according to the present invention, in the process of exposing the photoresist after forming an etching target layer and a photoresist on the entire surface of the substrate where the step is formed due to the inclined region, a dummy mask pattern is applied to the inclined region with a pattern size of resolution or less. It is possible to form an accurate photoresist pattern by preventing the formation of an abnormal pattern by diffuse reflection by reducing the exposure amount by forming, thereby improving the accuracy of the pattern formation process. It has an effect.

Claims

Forming an etching target layer on the substrate having the stepped portion due to the inclined region;

Forming a photoresist film on the etching target layer;

And arranging a photomask on a predetermined region of the photoresist layer and the inclined region to be patterned, and then exposing and developing the photomask.

The method of claim 1, wherein the photomask comprises a mask pattern and a dummy mask pattern.

The method of claim 1, wherein when the photomask is aligned, the mask pattern is aligned with the photoresist layer, and the dummy mask pattern is aligned with the inclination region.

4. The method of claim 3, wherein the dummy mask pattern is formed in a pattern size of resolution or less.