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KR100598296B1 - Photosensitive film pattern formation method - Google Patents

Photosensitive film pattern formation method Download PDF

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KR100598296B1
KR100598296B1 KR1020040041581A KR20040041581A KR100598296B1 KR 100598296 B1 KR100598296 B1 KR 100598296B1 KR 1020040041581 A KR1020040041581 A KR 1020040041581A KR 20040041581 A KR20040041581 A KR 20040041581A KR 100598296 B1 KR100598296 B1 KR 100598296B1
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South Korea
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photoresist
photosensitive film
energy
development
pattern
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이일호
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동부일렉트로닉스 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 감광막 패턴 형성 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 문턱에너지보다 높으며 최적에너지보다 낮은 노광에너지로 감광막을 노광한 후 현상시간을 늘림으로써 감광막의 콘트라스트를 향상시켜 스컴, 감광막 잔류물 등의 불량을 제거할 수 있는 감광막 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a photoresist pattern, and more particularly, by increasing the development time after exposing the photoresist with an exposure energy higher than the threshold energy and lower than the optimum energy, thereby improving the contrast of the photoresist film, thereby reducing defects such as scum and photoresist residues. It relates to a photosensitive film pattern forming method that can be removed.

본 발명의 상기 목적은 감광막 패턴 형성 방법에 있어서, 기판 상에 감광막을 코팅하는 단계, 상기 감광막을 문턱에너지보다 높으며 최적에너지보다 낮은 노광에너지로 노광하는 단계, 상기 감광막을 1차 현상하는 단계 및 상기 감광막을 5초 내지 15초 동안 2차 현상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광막 패턴 형성 방법에 의해 달성된다.The object of the present invention is a method for forming a photoresist pattern, comprising: coating a photoresist on a substrate, exposing the photoresist with an exposure energy higher than a threshold energy and lower than an optimal energy, first developing the photoresist, and the It is achieved by the photosensitive film pattern forming method comprising the step of secondary development of the photosensitive film for 5 seconds to 15 seconds.

따라서, 본 발명의 감광막 패턴 형성 방법은 감광막의 최적에너지를 낮춤으로써 감광막의 콘트라스트를 향상시켜 추가 비용 및 시간을 소모하지 않으면서도 스컴, 감광막 잔류물 등의 불량을 제거하여 패턴 형성의 정밀도를 높이는 효과가 있다.Therefore, the method of forming the photosensitive film pattern of the present invention improves the contrast of the photosensitive film by lowering the optimal energy of the photosensitive film, thereby removing defects such as scum, photoresist film residues, etc. without increasing the cost and time, thereby improving the accuracy of pattern formation. There is.

감광막, 문턱에너지, 스컴, 현상시간Photoresist, threshold energy, scum, development time

Description

감광막 패턴 형성 방법{Method for patterning photoresist} Photosensitive film pattern formation method {Method for patterning photoresist}             

도 1은 감광막 현상 후 스컴 및 잔류물을 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing scum and residue after the photosensitive film development.

도 2는 종래기술에 의한 감광막 패턴 형성 방법을 포함한 리소그래피 공정의 흐름도.2 is a flowchart of a lithographic process including the method of forming a photosensitive film pattern according to the prior art.

도 3은 본 발명에 의한 감광막 패턴 형성 방법을 포함한 리소그래피 공정의 흐름도.3 is a flow chart of a lithographic process including a method of forming a photosensitive film pattern according to the present invention.

도 4는 노광에너지와 현상 후 남은 감광막의 두께를 나타낸 도면.4 is a view showing the exposure energy and the thickness of the photoresist film remaining after development.

본 발명은 감광막 패턴 형성 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 문턱에너지보다 높으며 최적에너지보다 낮은 노광에너지로 감광막을 노광한 후 현상시간을 늘림으로써 감광막의 콘트라스트를 향상시켜 스컴, 감광막 잔류물 등의 불량을 제거할 수 있는 감광막 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a photoresist pattern, and more particularly, by increasing the development time after exposing the photoresist with an exposure energy higher than the threshold energy and lower than the optimum energy, thereby improving the contrast of the photoresist film, thereby reducing defects such as scum and photoresist residues. It relates to a photosensitive film pattern forming method that can be removed.

근래에 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 발전에 따라 반도체 소자 제조 기 술도 비약적으로 발전하고 있다. 상기 반도체 소자는 집적도, 미세화, 동작속도 등을 향상시키는 방향으로 기술이 발전하고 있다. 이에 따라 집적도 향상을 위한 리소그래피 공정과 같은 미세 가공 기술에 대한 요구 특성 또한 엄격해지고 있다. In recent years, with the rapid development of information media such as computers, semiconductor device manufacturing technology is also rapidly developing. The semiconductor device has been developed in the direction of improving the degree of integration, miniaturization, operating speed and the like. As a result, requirements for microfabrication techniques, such as lithography processes for improved integration, are becoming more stringent.

리소그래피 기술은 마스크(mask) 상에 형성된 패턴을 기판으로 전사하는 사진 기술로서 반도체 소자의 미세화 및 고집적화를 주도하는 핵심 기술이다. 일반적으로, 리소그래피 공정은 감광막을 코팅하는 단계, 소프트베이크(softbake)하는 단계, 정렬 및 노광하는 단계, 노광후베이크(Post Exposure Bake, 이하 PEB)하는 단계 및 현상하는 단계를 포함하는 일련의 공정을 거쳐 수행된다.Lithography technology is a photographic technology for transferring a pattern formed on a mask to a substrate and is a core technology that leads to miniaturization and high integration of semiconductor devices. Generally, a lithographic process involves a series of processes including coating a photoresist, softbake, align and expose, post exposure bake (PEB), and develop. Is carried out.

감광막은 하부층을 식각할 때 내식각성을 가지고 빛에 반응하는 감광성을 가진 재료로 양성 감광막(positive photoresist)과 음성 감광막(negative photoresist)이 존재한다. 양성 감광막은 빛에 노출된 영역에서 분해, 분자쇄 절단 등의 반응이 일어나 용해성이 크게 증가하여 현상시 제거되는 것으로서 내식각성이 강하고 해상력이 뛰어나 고집적도 반도체 공정에 많이 사용되고 있다. 이에 비해 음성 감광막은 빛에 노출된 영역에서 가교 등의 반응이 일어나 분자량이 크게 증가하여 현상시 제거되지 않고 남는 특성을 보이는 감광막이다.The photoresist film is a material having a photoresist that reacts to light with etching resistance when etching the lower layer, and includes a positive photoresist film and a negative photoresist film. The positive photoresist film is removed during development due to a large increase in solubility due to decomposition, molecular chain cleavage, and the like, and is widely used in high-density semiconductor processes due to its strong etching resistance and high resolution. On the other hand, the negative photoresist film is a photoresist film that exhibits a characteristic of being left unremoved during development due to a large increase in molecular weight due to a reaction such as crosslinking in a region exposed to light.

현상이란 노광에 의해 변화된 감광막을 제거하여 마스크의 패턴을 기판에 전사하는 공정으로, 일반적으로 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TetraMethyl Ammonium Hydroxide, 이하 TMAH)를 주성분으로 하는 알칼리 수용액을 현상액으로 사용하는 습식 현상을 주로 이용한다.Developing is a process of transferring a pattern of a mask to a substrate by removing a photosensitive film changed by exposure, and is generally a wet development using an aqueous alkali solution mainly composed of tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH) as a developer. Mainly used.

패턴을 구현하기 위한 현상 방식으로는 푸들(puddle), 스프레이(spray), 디 핑(dipping) 방식 등이 있다. 푸들 방식은 기판 위에 현상액을 도포한 후 기판을 정지시킨 상태에서 감광막이 현상되도록 하는 방식이며, 스프레이 방식은 현상액을 계속 분사하면서 현상하는 방법으로 연속공정에서는 우수하나 현상액의 소모가 많다. 디핑 방식은 연속공정이 불가능하고 현상액의 소모가 많아 연구개발시에 주로 사용되고 있다.Developing methods for implementing the pattern include a poodle, spray, dipping, and the like. The Poodle method is a method in which the photoresist film is developed while the substrate is stopped after the developer is coated on the substrate. The spray method is a method of developing while continuously spraying the developer. Dipping method is not used for continuous process and consumes a lot of developer, so it is mainly used in research and development.

어떠한 현상 방식을 사용하든 정도의 차이가 있을 뿐 패턴과 패턴 사이의 감광막이 얇게 남는 스컴, 감광막의 일부가 떨어져 나가 현상시 제거되지 않고 남는 감광막 잔류물(residue) 등의 불량이 발생할 수 있으며 상기 스컴 및 잔류물은 하부층의 식각 공정시 하부층의 식각을 방해함으로써 배선 라인 사이의 브리지(bridge)를 형성하여 소자의 쇼트(short) 불량을 유발하기도 한다.Regardless of the development method, there is a difference in degree, but a defect such as a scum in which the photoresist film is thinly formed between the pattern and the pattern, and a portion of the photoresist film fall off and remain unremoved during development may occur. And the residue may interfere with the etching of the lower layer during the etching process of the lower layer to form a bridge (bridge) between the wiring line causing a short failure of the device.

노광에너지가 상대적으로 낮은 감광막 패턴 형성 공정은 공정 시간이 짧다는 장점이 있으나 감광막 자체가 노광에 민감하여 낮은 에너지에서도 잘 제거되므로 감광막을 현상 후 제거하기 위한 최소에너지인 문턱에너지(thershold energy)가 매우 낮으며 형성해야 할 시디(CD : Critical Dimension)가 크므로 이를 형성하기 위한 에너지인 최적에너지 값도 낮아진다. 즉, 문턱에너지에 대한 최적에너지의 비가 1.5 이하가 되면 노광에너지에 대한 공정여유도가 부족하여 현상 후 스컴이나 잔류물이 많이 발생한다. 특히, 넓게 노광되는 패턴에서 스컴이나 감광막 잔류물이 많이 발생한다. 이를 방지하기 위해서는 감광막을 교체하거나 마스크의 디자인을 수정해야 하나 추가비용 및 시간이 많이 들고 노광에너지를 높이는 경우에는 시디가 스펙아웃(spec. out)되는 문제가 발생한다.The photoresist pattern forming process with relatively low exposure energy has the advantage of short process time. However, since the photoresist film itself is sensitive to exposure and is removed well at low energy, the threshold energy, which is the minimum energy for removing the photoresist film after development, is very high. It is low and the CD (critical dimension) to be formed is large, so the optimal energy value for forming it is also lowered. That is, when the ratio of the optimum energy to the threshold energy is 1.5 or less, the process margin for the exposure energy is insufficient, so that many scum and residues occur after development. In particular, many scum and photoresist residues are generated in a pattern that is widely exposed. To prevent this, the photoresist film needs to be replaced or the mask design must be modified. However, when the cost and time are increased and the exposure energy is increased, the CD spec out.

도 1은 감광막 현상 후 스컴 및 잔류물을 나타낸 단면도로서, 하부층(11)이 형성된 반도체 기판(10) 상에 감광막(12)을 코팅하고 정렬 및 노광한 후 현상하여 소정의 감광막 패턴을 구현한 단면도이다. 상기 감광막(12)이 제거되지 않고 남아있는 스컴(12a), 감광막 잔류물(12b)이 존재하여 이후의 공정에서 불량을 일으키는 원인이 되고 있다.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating scum and residue after developing a photoresist film. A cross-sectional view of coating and aligning and exposing a photoresist film 12 on a semiconductor substrate 10 having a lower layer 11 to develop a predetermined photoresist pattern is implemented. to be. The scum 12a and the photoresist residue 12b which remain without removing the photoresist 12 are present, which causes defects in subsequent processes.

특히, 상기 하부층(11)이 SiON과 같은 실리콘 산질화막 또는 SiNx와 같은 실리콘 질화막일 경우, 상기 감광막(12)을 코팅한 후 베이크를 실시하면 감광막의 구성물 중 하나인 광 반응성 물질(PAG : Photo Acid Generator)이 실리콘 산질화막 또는 실리콘 질화막과 반응하여 새로운 생성물질을 만들고 이 생성물질은 현상액과의 반응성이 낮아 현상과정에서 제거되지 않고 스컴의 형태로 남아있게 되는 경우가 많이 발생한다.In particular, when the lower layer 11 is a silicon oxynitride film such as SiON or a silicon nitride film such as SiNx, when the photosensitive film 12 is coated and baked, a photoreactive material (PAG: Photo Acid), which is one of the components of the photosensitive film, is baked. The generator reacts with the silicon oxynitride film or the silicon nitride film to create a new product, and the product is not reactive with the developer and is often removed in the developing process and remains in the form of scum.

도 2는 종래기술에 의한 감광막 패턴 형성 방법을 포함한 리소그래피 공정의 흐름도이다.2 is a flow chart of a lithographic process including the method of forming a photosensitive film pattern according to the prior art.

먼저, 감광막의 접착력을 강화시키기 위한 표면처리를 한 후 하부층이 형성된 기판에 감광막을 코팅한다(S100). 접착력 향상을 위해서는 기판 표면을 소수성화시켜 수분에 대한 저항을 향상시키는 재료, 예를 들어 HMDS(Hexa Methyldisilazane)를 질소 가스와 함께 탱크 내로 도입하여 기판에 기상도포한다.First, after the surface treatment for enhancing the adhesive force of the photosensitive film is coated on the substrate on which the lower layer is formed (S100). In order to improve adhesion, a material that improves the resistance to moisture by hydrophobizing the surface of the substrate, for example, HMDS (Hexa Methyldisilazane) is introduced into the tank together with nitrogen gas and vapor-coated onto the substrate.

다음, 소프트베이크를 실시하고 기판에 마스크를 정렬하여 노광을 실시한다(S101). 소프트베이크는 감광막의 용액을 제거하기 위한 것으로 감광막 성분이 열분해되지 않을 정도의 온도 조건을 설정한다.Next, the soft bake is performed, and the mask is aligned with the substrate to perform exposure (S101). Softbaking is for removing the solution of the photoresist film and sets the temperature conditions such that the photoresist components are not pyrolyzed.

다음, PEB를 실시하고 현상한다(S102). 상기 PEB는 정재파(standing wave) 현상을 제거하여 기판 내의 선폭의 균일성을 높이고자 실시하는 것이다. 이때, 현상 후 스컴, 감광막 잔류물 등의 불량이 발생한다.Next, PEB is performed and developed (S102). The PEB is implemented to increase the uniformity of the line width in the substrate by removing the standing wave phenomenon. At this time, defects such as scum and photoresist residue after development occur.

마지막으로, 하부층을 식각하여(S103) 원하는 패턴을 얻은 후 감광막을 제거한다(S104). 상기 스컴, 감광막 잔류물 등의 불량은 하부층의 식각 공정시 하부층의 식각을 방해함으로써 배선 라인 사이의 브리지를 형성하여 소자의 쇼트 불량을 유발하기도 한다.Finally, the lower layer is etched (S103) to obtain a desired pattern, and then the photosensitive film is removed (S104). The defects such as scum and photoresist residue may interfere with the etching of the lower layer during the etching process of the lower layer, thereby forming a bridge between the wiring lines, thereby causing a short failure of the device.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 대한민국 공개특허 제 1996-0015701호는 코팅 및 노광 공정을 거친 감광막을 현상속도가 느린 현상액으로 1차 현상하는 단계와 현상속도가 빠른 2차 현상액으로 현상하는 단계로 이루어진 감광막 패턴 형성방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기와 같은 감광막 패턴 형성방법은 두 가지의 현상액을 사용하기 때문에 공정이 복잡해지는 문제가 있다.In order to solve the above problems, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1996-0015701 discloses a step of first developing a photoresist film that has undergone a coating and exposure process with a slow developing developer and a second developing developer having a fast developing speed. A method of forming a photosensitive film pattern is disclosed. However, the photosensitive film pattern forming method as described above has a problem that the process becomes complicated because two developer solutions are used.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 문턱에너지보다 높으며 최적에너지보다 낮은 노광에너지로 감광막을 노광한 후 현상시간을 늘림으로써 감광막의 콘트라스트를 향상시켜 스컴, 감광막 잔류물 등의 불량을 제거할 수 있는 감광막 패턴 형성 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by increasing the development time after exposing the photoresist with an exposure energy higher than the threshold energy and lower than the optimal energy to improve the contrast of the photoresist film, scum, photoresist residue It is an object of the present invention to provide a method for forming a photosensitive film pattern which can remove defects such as.

본 발명의 상기 목적은 감광막 패턴 형성 방법에 있어서, 기판 상에 감광막을 코팅하는 단계, 상기 감광막을 문턱에너지보다 높으며 최적에너지보다 낮은 노광에너지로 노광하는 단계, 상기 감광막을 1차 현상하는 단계 및 상기 감광막을 5초 내지 15초 동안 2차 현상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광막 패턴 형성 방법에 의해 달성된다.The object of the present invention is a method for forming a photoresist pattern, comprising: coating a photoresist on a substrate, exposing the photoresist with an exposure energy higher than a threshold energy and lower than an optimal energy, first developing the photoresist, and the It is achieved by the photosensitive film pattern forming method comprising the step of secondary development of the photosensitive film for 5 seconds to 15 seconds.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 감광막 패턴 형성 방법을 포함한 리소그래피 공정의 흐름도이다.3 is a flowchart of a lithographic process including the method of forming a photosensitive film pattern according to the present invention.

먼저, 하부층이 형성된 기판에 감광막의 접착력을 강화시키기 위한 표면처리를 한 후 감광막을 코팅한다(S200). 상기 하부층은 그 재질에 제한이 있는 것은 아니다. 또한, 상기 감광막 코팅 전 하부층에 대한 산소 플라즈마 처리를 수행하여 표면 개질을 통한 스컴 등의 불량을 일차적으로 제거할 수 있다. 특히, 하부층이 실리콘 산질화막 또는 실리콘 질화막일 경우 플라즈마 처리에 의한 표면 개질의 효과가 명백하다. 상기 산소 플라즈마 처리는 하부층 표면의 Si-N 결합을 Si-O 결합으로 치환하여 그 표면을 친수성으로 개질하는 것이며 그로 인해 감광막 코팅 후 감광막과 하부층과의 반응이 일어나지 않게 되어 스컴 등의 불량 발생을 일차적으로 억제하게 된다.First, after the surface treatment to strengthen the adhesion of the photosensitive film on the substrate on which the lower layer is formed (S200). The lower layer is not limited in its material. In addition, by performing an oxygen plasma treatment on the lower layer before the photoresist coating, defects such as scum through surface modification may be primarily removed. In particular, when the lower layer is a silicon oxynitride film or a silicon nitride film, the effect of surface modification by plasma treatment is apparent. The oxygen plasma treatment is to replace the Si-N bond on the surface of the lower layer with a Si-O bond to modify the surface to be hydrophilic, thereby preventing the reaction between the photoresist and the lower layer after coating the photoresist, thereby causing defects such as scum. Will be suppressed.

다음, 기판에 마스크를 정렬하여 노광을 실시한다(S201). 상기 마스크의 정 렬 및 노광 실시 전에 소프트베이크 공정을 실시한다. 상기 소프트베이크 공정은 감광막의 용매를 제거하기 위해 실시하는 것으로서 감광막 성분이 열분해되지 않을 정도의 온도 조건을 설정한다. 상기 소프트베이크 공정 후, 얼라인먼트(alignment) 센서를 이용하여 기판에 존재하는 얼라인 마크의 위치를 읽는 단계, 상기 얼라인 마크의 위치와 잡파일(job file)에 설정된 얼라인 마크와의 위치를 비교하여 위치오차(position error)를 산출하는 단계, 상기 위치오차를 기준으로 기판의 이동(translation), 회전(rotation), 팽창(expansion) 데이터를 산출하는 단계, 상기 산출된 데이터를 바탕으로 현재 레어의 노광위치를 산출하는 단계 및 상기 기판을 노광하는 단계를 포함하는 일련의 정렬 및 노광 공정을 수행한다.Next, the exposure is performed by aligning the mask on the substrate (S201). A soft bake process is performed prior to the alignment and exposure of the mask. The soft bake step is performed to remove the solvent of the photosensitive film, and sets a temperature condition such that the photosensitive film component is not pyrolyzed. After the soft bake process, using the alignment sensor to read the position of the alignment mark existing on the substrate, comparing the position of the alignment mark and the position of the alignment mark set in the job file (job file) Calculating a position error, calculating a translation, rotation, and expansion data of the substrate based on the position error, and calculating a current error based on the calculated data. A series of alignment and exposure processes are performed including calculating an exposure position and exposing the substrate.

도 4는 노광에너지와 현상 후 남은 감광막의 두께를 나타낸 도면이다.4 is a view showing the exposure energy and the thickness of the photosensitive film remaining after development.

도 4에 도시된 점선(20)과 실선(21)은 각각 종래 기술과 본 발명에 의한 노광에너지와 현상 후 남은 감광막의 두께와의 관계를 나타낸 것이다. 상기 점선(20)과 실선(21)이 X축(노광에너지축)과 만나는 지점은 각각 기존 최적에너지(22)와 본 발명에 의한 문턱에너지(23)가 된다. 기존 최적에너지(22)는 이하에서 서술할 2차 현상을 실시하지 않고 1차 현상만으로 감광막을 제거하고자 할 때 필요한 노광에너지를 의미하며, 본 발명에 의한 문턱에너지(23)가 낮은 이유는 2차 현상을 실시하여 현상시간을 늘리기 때문이다. 본 발명에서는 감광막의 문턱에너지를 '22'보다 낮춤으로써, 노광에너지와 현상 후 남은 감광막의 두께 곡선이 X축과 만나는 지점의 기울기 또는 기울기의 로그(log)값으로 정의되는 감광막의 콘트라스트를 향상시켜 결과적으로 스컴이나 감광막 잔류물을 제거할 수 있다. '24'는 종래 기술에 의 한 감광막의 콘트라스트를 나타내기 위한 접선이며 '25'는 본 발명에 의한 감광막의 콘트라스트를 나타내기 위한 접선이다.The dotted line 20 and the solid line 21 shown in FIG. 4 show the relationship between the exposure energy according to the prior art and the present invention and the thickness of the photoresist film remaining after development. The point where the dotted line 20 and the solid line 21 meet the X axis (exposure energy axis) becomes the existing optimal energy 22 and the threshold energy 23 according to the present invention, respectively. Existing optimal energy 22 refers to the exposure energy required to remove the photoresist film only by the first phenomenon without performing the secondary phenomenon described below, and the reason why the threshold energy 23 according to the present invention is low is secondary. This is because the development time is increased by developing. In the present invention, by lowering the threshold energy of the photoresist film to less than '22', the contrast of the photoresist film defined by the slope of the point where the exposure energy and the thickness curve of the photoresist film remaining after development meets the X axis or the log value of the slope is improved. As a result, scum or photoresist residue can be removed. '24' is a tangent for indicating the contrast of the photosensitive film according to the prior art, and '25' is a tangent for indicating the contrast of the photosensitive film according to the present invention.

상기 노광을 위한 노광에너지는 기존 최적에너지(22)보다 낮고 본 발명에 의한 문턱에너지(23)보다 높은 영역, 즉 'A' 영역의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.The exposure energy for the exposure is preferably set to a value of a region lower than the existing optimal energy 22 and higher than the threshold energy 23 according to the present invention, that is, the 'A' region.

본 발명에서 사용가능한 마스크로는 석영 기판상에 크롬/산화크롬을 증착한 통상의 마스크 외에도 반사형 마스크(reflective mask) 또는 위상 반전 마스크(phase shift mask) 등을 들 수 있다. 사용할 수 있는 광원으로는, 예를 들어 수은 램프나 제논(Xe) 램프 등에서 나오는 436 nm의 g-line, 365 nm의 i-line, 405 nm의 h-line 및 브로드 밴드(240~440 nm) 뿐만 아니라 DUV(Deep Ultraviolet) 영역의 248nm의 파장을 가지는 KrF 레이저와 193nm의 파장을 가지는 ArF 레이저 같은 엑시머 레이저 등을 사용한 광원 등이 쓰일 수 있다.Masks usable in the present invention include a reflective mask or a phase shift mask in addition to a conventional mask in which chromium / chromium oxide is deposited on a quartz substrate. Examples of light sources that can be used include, for example, 436 nm g-line, 365 nm i-line, 405 nm h-line and broadband (240-440 nm) from mercury lamps or Xen lamps. In addition, a light source using an excimer laser such as a KrF laser having a wavelength of 248 nm in the deep ultraviolet (DUV) region and an ArF laser having a wavelength of 193 nm may be used.

다음, 상기 감광막을 1차 현상한다(S202). 상기 1차 현상은, 예를 들어 60초 정도의 현상시간이 필요하다. 상기 1차 현상 전, 정재파 현상을 제거하여 기판 내의 선폭의 균일성을 높이고자 PEB를 실시하는 것이 바람직하다. 상기 감광막의 1차 현상은 TMAH를 주성분으로 하는 알칼리 수용액을 사용한 습식 현상을 통해 수행하는 것이 바람직하다. 감광막 밑에 존재하는 하부층에 대한 산소 플라즈마 처리를 수행하여 스컴, 감광막 잔류물 등의 불량을 상당 부분 제거할 수 있으나 상기 1차 현상 후에도 여전히 스컴, 감광막 잔류물 등의 불량이 존재할 수 있다.Next, the photosensitive film is first developed (S202). The primary development requires, for example, a development time of about 60 seconds. Before the primary development, it is preferable to perform PEB to remove the standing wave phenomenon to improve the uniformity of the line width in the substrate. The primary development of the photosensitive film is preferably performed by a wet development using an aqueous alkali solution containing TMAH as a main component. Oxygen plasma treatment may be performed on the lower layer under the photoresist layer to substantially remove defects such as scum and photoresist residue, but there may still be defects such as scum and photoresist residue after the first development.

다음, 5초 내지 15초 동안 2차 현상을 실시하여 스컴 및 감광막 잔류물을 제 거한다(S203). 상기 2차 현상은 1차 현상시에 사용한 현상액과 동일한 현상액을 사용하는 것이 바람직하며 1차 현상 후 즉시 실시하거나 약간의 시간차를 두고 실시한다. 감광막의 문턱에너지에 대한 최적에너지의 비가 1.5 이하인 경우에, 스컴이나 감광막 잔류물이 특히 많이 발생하므로 본 발명은 이러한 경우에 보다 유용하게 사용될 수 있다.Next, the secondary development for 5 seconds to 15 seconds to remove scum and photoresist residue (S203). It is preferable to use the same developer as the developer used in the primary development, and the secondary development may be performed immediately after the primary development or at a slight time difference. In the case where the ratio of the optimal energy to the threshold energy of the photoresist film is 1.5 or less, the scum or the photoresist residues are particularly generated, and thus the present invention can be used more effectively in such a case.

마지막으로, 하부층을 식각하고(S204) 감광막을 제거한다(S205). 본 발명은 일례로서 하부층을 식각하는 단계(S204)를 나타낸 것이므로 상기 하부층의 식각(S204)이 이온주입과 같은 공정으로 대체되어도 무방함은 당연하다.Finally, the lower layer is etched (S204) and the photoresist film is removed (S205). Since the present invention shows the step (S204) of etching the lower layer as an example, it is obvious that the etching of the lower layer (S204) may be replaced by a process such as ion implantation.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although the present invention has been shown and described with reference to preferred embodiments as described above, it is not limited to the above-described embodiments and those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible.

따라서, 본 발명의 감광막 패턴 형성 방법은 감광막의 최적에너지를 낮춤으로써 감광막의 콘트라스트를 향상시켜 추가 비용 및 시간을 소모하지 않으면서도 스컴, 감광막 잔류물 등의 불량을 제거하여 패턴 형성의 정밀도를 높이는 효과가 있다.Therefore, the method of forming the photosensitive film pattern of the present invention improves the contrast of the photosensitive film by lowering the optimal energy of the photosensitive film, thereby removing defects such as scum, photoresist film residues, etc. without increasing the cost and time, thereby improving the accuracy of pattern formation. There is.

Claims (4)

감광막 패턴 형성 방법에 있어서,In the photosensitive film pattern forming method, 기판 상에 감광막을 코팅하는 단계;Coating a photoresist film on the substrate; 상기 감광막을 문턱에너지보다 높으며 최적에너지보다 낮은 노광에너지로 노광하는 단계;Exposing the photoresist to an exposure energy higher than the threshold energy and lower than the optimal energy; 상기 감광막을 1차 현상하는 단계; 및First developing the photosensitive film; And 상기 감광막을 5초 내지 15초 동안 2차 현상하는 단계Second development of the photoresist for 5 seconds to 15 seconds 를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광막 패턴 형성 방법.Method for forming a photosensitive film pattern comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 최적에너지는 상기 감광막을 1차 현상하는 단계만으로 제거할 수 있는 노광에너지임을 특징으로 하는 감광막 패턴 형성 방법.The optimal energy is a photosensitive film pattern forming method characterized in that the exposure energy that can be removed only by the first step of developing the photosensitive film. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감광막은 상기 문턱에너지에 대한 최적에너지의 비가 1.5 이하임을 특징으로 하는 감광막 패턴 형성 방법.The photosensitive film forming method of the photosensitive film pattern, characterized in that the ratio of the optimal energy to the threshold energy 1.5 or less. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1차 현상 및 2차 현상은 동일 현상액을 사용하는 것을 특징으로 하는 감광막 패턴 형성 방법.The primary development and the secondary development are using the same developing solution.
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