KR100784062B1 - Method for forming micro pattern in semiconductor device - Google Patents
Method for forming micro pattern in semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- KR100784062B1 KR100784062B1 KR1020060006098A KR20060006098A KR100784062B1 KR 100784062 B1 KR100784062 B1 KR 100784062B1 KR 1020060006098 A KR1020060006098 A KR 1020060006098A KR 20060006098 A KR20060006098 A KR 20060006098A KR 100784062 B1 KR100784062 B1 KR 100784062B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- forming
- film
- pattern
- auxiliary pattern
- polysilicon
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
- A61J3/00—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms
- A61J3/07—Devices or methods specially adapted for bringing pharmaceutical products into particular physical or administering forms into the form of capsules or similar small containers for oral use
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 반도체 소자의 미세패턴 형성방법에 관한 것으로, 피식각층을 갖는 반도체 기판상에 소정의 폴리실리콘막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 폴리실리콘막 패턴의 측면에 질화막 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 전체 구조물상에 산화막을 형성하는 단계와, 상기 산화막과 상기 질화막 스페이서와 상기 폴리실리콘막 패턴의 일부 두께를 평탄 제거하는 단계와, 상기 질화막 스페이서를 제거하는 단계와, 상기 산화막과 상기 폴리실리콘막 패턴을 마스크로 상기 피식각층을 식각하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for forming a fine pattern of a semiconductor device, comprising the steps of forming a predetermined polysilicon film pattern on a semiconductor substrate having an etched layer, forming a nitride film spacer on the side of the polysilicon film pattern, Forming an oxide film on the whole structure, removing a thickness of the oxide film, the nitride spacer, and a part of the polysilicon film pattern, removing the nitride spacer, and removing the oxide film and the polysilicon film Etching the etched layer using a pattern as a mask.
미세 패턴, 중첩 정확도, 스페이서 Fine pattern, superposition accuracy, spacer
Description
도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 따른 이중 노광 식각 기술을 설명하기 위한 도면1A to 1C are diagrams for describing a double exposure etching technique according to the prior art.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 소자의 미세 패턴 형성 공정 단면도2A to 2F are cross-sectional views of a fine pattern forming process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3j는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 소자의 미세 패턴 형성 공정 단면도3A to 3J are cross-sectional views of a fine pattern forming process of a semiconductor device in accordance with a second embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반도체 소자의 미세 패턴 형성 공정을 나타낸 평면도4A to 4C are plan views illustrating a fine pattern forming process of a semiconductor device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에서 사용된 마스크의 평면 구조도5 is a plan view of the mask used in the third embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
20 : 반도체 기판 21 : 피식각층20: semiconductor substrate 21: etched layer
22 : 알파 카본막 23 : 보호층22: alpha carbon film 23: protective layer
24 : 폴리실리콘막 25 : 질화막 스페이서24
26 : 산화막26: oxide film
본 발명은 반도체 소자 제조방법에 관한 것으로, 특히 노광 장비의 해상 능력 이하의 피치(pitch)를 갖는 미세 패턴을 형성하기 위한 반도체 소자의 미세 패턴 형성방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 소자의 제조공정 중 광을 이용하는 사진 공정에서 형성되는 패턴의 최소 피치(pitch)는 노광장치에 사용되는 노광광의 파장에 따라 결정된다. 따라서, 반도체 장치의 고집적화가 가속화되는 현 상황에서 더욱 작은 피치의 패턴을 형성하기 위해서는 현재 사용되는 광보다 파장이 짧은 광을 사용해야 한다. 이를 위해 엑스 선(X-ray)나 전자빔(E-beam)을 사용하는 것이 바람직하겠으나, 기술적인 문제와 생산성 등에 의해 아직은 실험실 수준에 머무르고 있는 실정이다. 이에, 이중 노광 식각 기술(Double Exposure and Etch Technology : DEET)이 제안되었다.The minimum pitch of the pattern formed in the photolithography process using light during the manufacturing process of the semiconductor element is determined according to the wavelength of the exposure light used in the exposure apparatus. Therefore, in the present situation in which high integration of semiconductor devices is accelerated, light having a shorter wavelength than that of currently used light must be used to form a pattern of smaller pitch. For this purpose, it is preferable to use X-rays or E-beams, but due to technical problems and productivity, they are still at the laboratory level. Accordingly, a double exposure etching technique (DEET) has been proposed.
도 1a 내지 도 1c는 DEET를 설명하기 위한 단면도로, 도 1a에 도시하는 바와 같이 피식각층(11)을 갖는 반도체 기판(10)상에 제 1 포토레지스트(PR1)를 도포하고 노광 및 현상 공정으로 제 1 포토레지스트(PR1)를 패터닝한 후, 패터닝된 제 1 포토레지스트(PR1)를 마스크로 피식각층(11)을 식각한다. 식각된 피식각층(11)의 라인 폭은 150nm이고, 스페이스 폭은 50nm이다.1A to 1C are cross-sectional views for describing DEET. As shown in FIG. 1A, a first photoresist PR1 is coated on a
이어, 제 1 포토레지스트(PR1)를 제거하고 전체 구조물상에 제 2 포토레지스 트(PR2)를 도포한 후, 도 1b에 도시하는 바와 같이 피식각층(11)의 일부분이 노출되도록 노광 및 현상 공정으로 상기 제 2 포토레지스트(PR2)를 패터닝한다.Subsequently, after the first photoresist PR1 is removed and the second photoresist PR2 is applied onto the entire structure, an exposure and development process is performed such that a portion of the
이후, 도 1c에 도시하는 바와 같이 패터닝된 제 2 포토레지스트(PR2)를 마스크로 피식각층(11)을 재식각하여 라인 및 스페이스 폭이 50nm인 최종 패턴을 형성한 후, 상기 제 2 포토레지스트(PR2)를 제거한다.Subsequently, as shown in FIG. 1C, the
전술한 이중 노광 식각 기술에서 제 2 포토레지스트(PR2) 노광 공정시 중첩 정확도(overlay accuracy)는 최종 패턴의 CD(Critical Dimension) 변이(variation)로 직결되게 된다. 실제로 노광 장비의 중첩 정확도는 10nm 이하로 제어하기가 어려워 CD 변이를 줄이기 어려운 실정이며, 이중 노광에 따른 회로 분리에 의해 OPC(Optical Proximity Correction) 제어에도 어려움이 있다. In the above-described double exposure etching technique, the overlay accuracy in the second photoresist PR2 exposure process is directly connected to the CD (Critical Dimension) variation of the final pattern. In fact, the overlapping accuracy of the exposure equipment is difficult to control the CD variation because it is difficult to control below 10nm, there is also a difficulty in controlling OPC (Optical Proximity Correction) by the circuit separation according to the double exposure.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로써, 패턴의 CD 변이를 줄일 수 있는 반도체 소자의 미세패턴 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a method of forming a fine pattern of a semiconductor device capable of reducing CD variation of a pattern.
본 발명의 일 특징에 따른 반도체 소자의 미세패턴 형성방법은 피식각층을 갖는 반도체 기판상에 제1 보조 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제1 보조 패턴의 측면에 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 스페이서 사이의 상기 반도체 기판 상에 제2 보조 패턴을 형성하는 단계와, 상기 스페이서를 제거하는 단계와, 상기 제1 보조 패턴과 상기 제2 보조 패턴을 마스크로 상기 피시각층을 식각하여 미세 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, a method of forming a micropattern of a semiconductor device includes forming a first auxiliary pattern on a semiconductor substrate having an etched layer, forming a spacer on a side surface of the first auxiliary pattern, and forming the spacer. Forming a second auxiliary pattern on the semiconductor substrate in between, removing the spacers, and etching the target layer using the first auxiliary pattern and the second auxiliary pattern as a mask to form a fine pattern Steps.
삭제delete
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허청구범위에 의해서 이해되어야 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Only this embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art, the scope of the present invention should be understood by the claims of the present application.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 소자의 미세패턴 형성공정 단면도이다.2A to 2F are cross-sectional views of a micropattern forming process of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 피식각층(21)이 형성된 반도체 기판(20)상에 알파 카본막(α-carbon)(22)과 보호층(23)을 차례로 형성하고, 보호층(23)상에 하드마스크용 폴리실리콘막(24)을 형성한다. Referring to FIG. 2A, an alpha-
상기 알파 카본막(22)은 상부에 만들어지는 마스크를 이용한 피식각층(21) 식각시 식각선택비 부족을 보완하기 위한 역할을 하며, 상기 보호층(23)은 상부의 마스크 형성시 하부층을 보호하는 역할을 하는 것으로, SiON막으로 형성함이 바람직하다. The
상기 폴리실리콘막(24)은 하부의 보호층(23)과 알파 카본막(22)에 대한 식각 마스크로써의 역할에 충실하고, 이후에 형성될 스페이서의 슬로프(slope)를 최소화시키기 위해서는 그 두께를 늘리는 것이 좋으나, 폴리실리콘막(24)의 두께가 너무 두꺼우면 스페이서 형성 후 산화막 증착시 폴리실리콘막(24) 사이에 산화막을 갭필(gap fill)하기 어려우므로 폴리실리콘막(24)의 두께를 적절히 조절해야 할 필요가 있다. 바람직하게, 상기 폴리실리콘막(24)은 500~3000Å의 두께로 형성한다.The
그런 다음, 사진 식각 상기 폴리실리콘막(24)을 패터닝한다. 이때, 폴리실리콘막(24)의 라인 폭은 50nm, 스페이스 폭은 130nm가 되도록 함이 바람직하다.Then, the photo-
이어, 도 2b에 도시하는 바와 같이 전체 구조물상에 질화막을 증착하고 에치백(etch back)하여 상기 폴리실리콘막(24)의 측면에 질화막 스페이서(25)를 형성한다. 상기 질화막 스페이서(25)는 그 두께를 예를 들어, 30nm로 형성하는 것이 좋다. 질화막 스페이서(25)를 30nm의 두께로 형성하면 질화막 스페이서(25)를 포함하는 폴리실리콘막(24)간 스페이스 폭은 70nm가 된다.Next, as shown in FIG. 2B, a nitride film is deposited on the entire structure and etched back to form a
그런 다음, 도 2c에 도시하는 바와 같이 폴리실리콘막(24)간 스페이스가 완전히 매립되도록 전체 구조물상에 하드마스크용 산화막(26)을 형성한다. 상기 산화막(26)으로는 HDP(High Density Plasma) 산화막 또는 갭필 특성이 우수한 SOG(Spin On Glass) 산화막 등을 사용하는 것이 좋다.Then, as shown in FIG. 2C, an
이어서, 도 2d에 도시하는 바와 같이 평탄화 공정으로 산화막(26)과 폴리실리콘막(24)과 질화막 스페이서(25)를 일부 두께 평탄 제거하여 질화막 스페이서(25)를 사이에 두고 분리되는 다수의 산화막(26)들과 폴리실리콘막(24)들을 형성한다. 이때, 평탄화 공정으로는 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing : CMP) 공정 또는 전면 식각 공정 중 어느 하나를 사용함이 바람직하며, 평탄화 공정 이후에 잔류하는 산화막(26)들과 폴리실리콘막(24)들과 질화막 스페이서(25)의 폭은 각각 70nm, 50nm, 30nm가 된다.Subsequently, as shown in FIG. 2D, the
그런 다음, 도 2e에 도시하는 바와 같이 질화막 스페이서(25)를 제거한다. Then, the
이어, 도 2f에 도시하는 바와 같이 산화막(26)들의 폭과 폴리실리콘막(24)들의 폭 및 질화막 스페이서(25)가 제거됨으로 인하여 생기는 스페이스 폭을 조정하기 위하여 세정 공정을 실시한다. 예를 들어, 산화막(26)의 감소 폭이 12.5nm/side가 되도록 하고, 폴리실리콘막(24)의 감소 폭은 2.5nm/side가 되도록 하여 폴리실리콘막(24)의 라인 폭, 산화막(26)의 라인 폭 및 폴리실리콘막(24)과 산화막(26)간 스페이스 폭이 45nm로 동일하게 되도록 한다.Next, as shown in FIG. 2F, a cleaning process is performed to adjust the width of the
이후, 도시하지는 않았지만 상기 폴리실리콘막(24)들과 산화막(26)들을 하드마스크로 하부의 보호층(23)과 알파 카본막(22)을 식각한 후, 남아 있는 폴리실리 콘막(24)들과 산화막(26)들 및 알파 카본막(22)을 마스크로 하부의 피식각층(21)을 식각하여 노광 장비의 해상력 한계 이하의 피치를 갖는 미세 패턴을 형성한다. Subsequently, although not shown, the polysilicon layers 24 and the oxide layers 26 are etched with the hard
전술한 실시예에서는 폴리실리콘막(24)을 50nm의 폭으로 패터닝한 후 세정 공정시 2.5nm/side만큼 폭을 줄이는 방법에 대해서 언급하였으나, 폴리실리콘막(24)의 폭을 50nm로 패터닝하기 어려운 경우에는 폴리실리콘막(24)의 폭을 60nm 이상이 되게 패터닝하고, 상기 질화막 스페이서(25)의 두께 및 세정 공정의 시간을 조절하여 라인 및 스페이스 폭이 동일하게 되도록 공정을 진행하여도 무방하다.In the above-described embodiment, a method of reducing the width of the
전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 미세 패턴 형성 기술에서는 노광 공정을 1회만 실시하므로, 이중 노광 식각 기술에 기인하는 패턴 CD 변이를 막을 수 있다. In the aforementioned fine pattern forming technique according to the first embodiment of the present invention, since the exposure process is performed only once, the pattern CD variation caused by the double exposure etching technique can be prevented.
도 3a 내지 도 3j는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 소자의 미세패턴 형성 공정 단면도로, 본 발명을 낸드 플래쉬 메모리 소자의 단위 셀 스트링을 구성하는 드레인 선택 라인(Drain Selective Line : DSL), 셀 트랜지스터(cell Transistor)들 및 소오스 선택 라인(Source Selective Line)의 게이트를 형성하기 위한 공정에 적용한 경우이다.3A to 3J are cross-sectional views illustrating a process of forming a micropattern of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, and include a drain select line (DSL) constituting a unit cell string of a NAND flash memory device according to the present invention; This is the case where it is applied to a process for forming gates of cell transistors and a source select line.
먼저, 도 3a에 도시하는 바와 같이 터널 산화막(31)과 플로팅 게이트용 도전막(32)과 유전체막(33)과 컨트롤 게이트용 도전막(34)이 적층된 반도체 기판(30)상에 알파 카본막(35)과 보호층(36)을 차례로 형성하고, 보호층(36)상에 하드마스크용 폴리실리콘막(37)을 형성한다. First, as shown in FIG. 3A, alpha carbon is deposited on a
상기 알파 카본막(35)은 상부에 만들어지는 마스크를 이용한 컨트롤 게이트 용 도전막(34), 유전체막(33) 및 플로팅 게이트용 도전막(32) 식각시 식각선택비 부족을 보완하는 역할을 하며, 상기 보호층(36)은 마스크 형성시 하부층을 보호하는 역할을 하는 것으로, SiON막으로 형성함이 바람직하다. The
상기 폴리실리콘막(37)이 하부의 보호층(36)과 알파 카본막(35)에 대한 식각 마스크로써의 역할에 충실하고, 이후에 형성될 스페이서의 슬로프(slope)를 최소화시키기 위해서는 그 두께를 늘리는 것이 좋으나, 폴리실리콘막(37)의 두께가 너무 두꺼우면 스페이서 형성 후 산화막 증착시 폴리실리콘막(37) 사이에 산화막을 갭필(gap fill)하기 어려우므로 폴리실리콘막(37)의 두께를 적절히 조절해야 할 필요가 있다. 바람직하게, 상기 폴리실리콘막(37)은 500~3000Å의 두께로 형성한다.The
이어서, 드레인 선택 라인(DSL), 셀 트랜지스터 및 소오스 선택 라인(SSL)의 게이트가 정의되도록 사진 식각 공정으로 상기 폴리실리콘막(37)을 패터닝한다. Subsequently, the
이어, 도 3b에 도시하는 바와 같이 전체 구조물상에 질화막을 증착하고 에치백(etch back)하여 상기 폴리실리콘막(37)의 측면에 질화막 스페이서(38)를 형성한다. Next, as illustrated in FIG. 3B, a nitride film is deposited on the entire structure and etched back to form a
그런 다음, 도 3c에 도시하는 바와 같이 폴리실리콘막(37)간 스페이스가 완전히 매립되도록 전체 구조물상에 하드마스크용 산화막(39)을 형성한다.Then, as shown in FIG. 3C, an
이어서, 도 3d에 도시하는 바와 같이 평탄화 공정으로 산화막(39)과 폴리실리콘막(37)과 질화막 스페이서(38)를 일부 두께 평탄 제거하여 질화막 스페이서(38)를 사이에 두고 분리되는 다수의 산화막(39)들과 폴리실리콘막(37)들을 형성한다. 상기 평탄화 공정으로는 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing : CMP) 공정 또는 전면 식각 공정 중 어느 하나를 사용함이 바람직하다.Subsequently, as shown in FIG. 3D, the
그런 다음, 도 3e에 도시하는 바와 같이 질화막 스페이서(38)를 제거하고, 도 3f에 도시하는 바와 같이 셀 트랜지스터가 형성될 영역의 산화막(39)들의 폭과 폴리실리콘막(37)들의 폭 및 산화막(39)과 폴리실리콘막(37)간 스페이스 폭이 동일하게 되도록 습식 식각 공정으로 산화막(39)들과 폴리실리콘막(37)들의 폭을 줄인다.Then, the
드레인 선택 라인(DSL)의 게이트를 정의하는 폴리실리콘막(37)들 사이 및 소오스 선택 라인(SSL)의 게이트를 정의하는 폴리실리콘막(37)들 사이에도 산화막(A)이 형성되는데, 이 산화막(39)이 남아있는 상태에서 하부층들에 대한 식각 공정을 실시하게 되면 드레인 영역 및 소오스 영역에 원하지 않는 게이트 패턴이 형성되게 되는 바, 이러한 현상을 막기 위해서 드레인 선택 라인(DSL)의 게이트를 정의하는 폴리실리콘막(37)들 사이 및 소오스 선택 라인(SSL)의 게이트를 정의하는 폴리실리콘막(37)들 사이에 형성된 해당 산화막(A)을 제거해야 한다.An oxide film A is also formed between the
이에, 도 3g에 도시하는 바와 같이 전체 구조물상에 반사방지막(40)을 형성하고, 반사방지막(40)상에 포토레지스트(PR)를 도포한 후, 상기 해당 산화막(A)이 형성된 부분이 노출되도록 노광 및 현상 공정으로 포토레지스트(PR)를 패터닝한다.Thus, as shown in FIG. 3G, the
이어, 도 3h에 도시하는 바와 같이 패터닝된 포토레지스트(PR)를 마스크로 상기 반사방지막(40)과 해당 산화막(A)을 제거한다. 이때, 이중 노광에 따른 중첩 마진을 향상시키기 위해서는 폴리실리콘막 대비 산화막의 식각 속도를 빠르게 되는 조건으로 식각 공정을 진행하는 것이 바람직하다.Next, as shown in FIG. 3H, the
DSL 및 SSL이 형성되는 부분은 셀 트랜지스터가 형성될 부분보다 패턴 피치가 커서 중첩 정확도에 민감하지 않으므로 이중 노광에 따른 패턴 크기 변이가 크게 문제되지 않을 뿐만 아니라, 전술한 바와 같이 폴리실리콘막 대비 산화막의 식각 속도를 빠르게 하여 공정을 진행할 경우 포토레지스트(PR) 노광 공정시 해당 산화막(A)뿐만 아니라 해당 산화막(39)에 이웃하는 폴리실리콘막(37)이 노출되더라도 폴리실리콘막(37)이 식각되는 현상 없이 해당 산화막(A)과 반사방지막(40)만을 선택적으로 식각할 수 있으므로 노광 공정시 중첩 마진을 확보할 수 있다. Since the pattern pitch is larger than the portion where the cell transistor is to be formed, the DSL and SSL are not sensitive to the overlapping accuracy, so the variation of the pattern size due to the double exposure is not a problem. When the etching process is performed at a high etching rate, the
이어서, 도 3i에 도시하는 바와 같이 상기 포토레지스트(PR) 및 반사방지막(40)을 제거한 후, 도 3j에 도시하는 바와 같이 상기 산화막(39)들과 폴리실리콘막(37)들을 하드마스크로 보호층(36)과 알파 카본막(35)을 식각하고, 잔류하는 산화막(39)들과 폴리실리콘막(37)들 및 알파 카본막(35)을 마스크로 하부의 컨트롤 게이트용 도전막(34)과 유전체막(33)과 플로팅 게이트용 도전막(32)을 식각하여 노광 장비의 해상력 이하의 피치를 갖는 게이트들을 형성한다. Subsequently, the photoresist PR and the
상기 제 2 실시예에서는 산화막과 폴리실리콘막간 식각비 차이를 이용하여 이중 노광 및 식각 공정이 불가피한 DSL 및 SSL 형성 영역에서 노광 공정시 중첩 마진을 확보할 수 있다.In the second embodiment, by using the difference in the etching ratio between the oxide film and the polysilicon film, it is possible to secure the overlap margin during the exposure process in the DSL and SSL formation region where the double exposure and etching process is inevitable.
산화막과 폴리실리콘막이 교번된 구조의 하드마스크막을 형성한 후 산화막과 폴리실리콘막의 식각비 차이를 이용하여 패턴 형성을 원하지 않는 부분의 산화막을 제거하는 전술한 방법은 인터커넥션(interconnection) 및 주변 회로 영역의 패턴 형성시에도 적용 가능하다. After forming a hard mask film having an alternating structure of an oxide film and a polysilicon film, the above-described method of removing an oxide film of a portion not desired to form a pattern by using an etch ratio difference between the oxide film and the polysilicon film is performed in the interconnection and peripheral circuit regions. It is also applicable at the time of pattern formation.
본 발명을 인터커넥션(interconnection) 및 주변 회로 영역의 패턴 형성에 적용한 제 3 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A third embodiment in which the present invention is applied to the interconnection and the pattern formation of the peripheral circuit region will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반도체 소자의 미세패턴 형성방법을 설명하기 위한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 제 3 실시예에서 사용된 마스크의 평면 구조도이다.4A to 4C are plan views illustrating a method of forming a micropattern of a semiconductor device according to a third exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a planar structural diagram of a mask used in the third exemplary embodiment of the present invention.
도 4a는 피식각층을 갖는 반도체 기판상에 알파 카본막(미도시) 및 보호층(미도시)과 하드마스크용 폴리실리콘막(41)을 형성하고 사진 식각 공정으로 폴리실리콘막(41)을 패터닝한 후 폴리실리콘막(41)의 측면에 질화막 스페이서(42)를 형성한 평면도이다.4A shows the formation of an alpha carbon film (not shown) and a protective layer (not shown) and a
도 4b는 전체 구조물상에 하드마스크용 산화막(43)을 형성하고 평탄화 공정으로 산화막(43)과 질화막 스페이서(42)와 폴리실리콘막(41)을 일부 두께 평탄 제거한 평면도이다.4B is a plan view of forming a hard
그리고, 도 4c는 상기 질화막 스페이서(42)를 제거하고, 전체 구조물상에 반사방지막(미도시)과 포토레지스트(미도시)를 도포하고 도 5에 도시된 마스크로 포토레지스트를 패터닝한 후, 패터닝된 포토레지스트를 식각 마스크로 하여 폴리실리콘막과 산화막의 식각비 차이를 이용하여 패턴 형성을 원하지 않는 부분에 형성된 산화막(43)을 제거한 평면도이다.4C shows that the
이와 같이 산화막(43)과 폴리실리콘막(41)으로 이루어진 하드마스크막을 형성한 다음, 이 하드마스크막을 마스크로 이용하여 보호층 및 알파 카본막을 식각하고, 남아있는 하드마스크막과 알파 카본막을 마스크로 피식각층을 식각하면 원하는 형태의 인터커넥션 및 주변 회로 영역의 패턴을 형성할 수 있다.In this manner, a hard mask film made of the
위의 설명에서는 본 발명을 플래쉬 메모리 소자에 적용한 경우를 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명은 디램(DRAM), 에스램(SRAM) 등의 모든 반도체 소자의 게이트 제조 공정, 소자분리 트렌치 공정 및 콘택 형성 공정 등에도 적용 가능함을 밝혀 둔다.In the above description, a case in which the present invention is applied to a flash memory device has been described as an example. However, the present invention provides a gate fabrication process, a device isolation trench process, and a contact formation process of all semiconductor devices such as DRAM and SRAM. It is also applicable to the back.
상술한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the present invention has the following effects.
첫째, 폴리실리콘막과 질화막 스페이서 및 산화막을 이용하여 노광 장비 해상력 이하의 피치를 갖는 하드마스크막을 형성하고 습식 식각 공정을 통해 하드마스크막의 폭을 줄이므로 노광 장비의 해상력의 절반 이하의 피치를 갖는 패턴을 형성할 수 있다.First, a pattern having a pitch less than half the resolution of the exposure equipment is formed by forming a hard mask film having a pitch less than the resolution of the exposure equipment using a polysilicon film, a nitride spacer and an oxide film, and reducing the width of the hard mask through the wet etching process. Can be formed.
둘째, 패턴 밀도가 조밀하여 중첩 정확도에 민감한 셀 패턴을 이중 노광 공정이 아닌 한번의 노광 공정을 통해 패턴을 형성할 수 있으므로 이중 노광 공정의 중첩 마진 부족에 기인한 패턴 사이즈 변이를 방지할 수 있다.Second, since the pattern density is dense and the cell pattern sensitive to the overlapping accuracy may be formed through one exposure process instead of the double exposure process, pattern size variation due to lack of overlap margin of the double exposure process may be prevented.
셋째, 하드마스크를 산화막과 폴리실리콘막으로 구성하고 산화막과 폴리실리콘막의 식각비 차이를 이용하여 패턴 형성이 불필요한 부분에 형성된 산화막을 제거하므로 주변 회로 영역의 패턴 및 인터커넥션 패턴과 같이 이중 노광이 불가피한 부분에서 2차 노광시 중첩 마진을 향상시킬 수 있다.Third, since the hard mask is composed of an oxide film and a polysilicon film, and an oxide film formed on a portion where pattern formation is unnecessary is removed by using an etch ratio difference between the oxide film and the polysilicon film, double exposure is inevitable, such as a pattern of a peripheral circuit area and an interconnection pattern. The overlap margin can be improved in the second exposure in the portion.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060006098A KR100784062B1 (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | Method for forming micro pattern in semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060006098A KR100784062B1 (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | Method for forming micro pattern in semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070076793A KR20070076793A (en) | 2007-07-25 |
KR100784062B1 true KR100784062B1 (en) | 2007-12-10 |
Family
ID=38501555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060006098A KR100784062B1 (en) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | Method for forming micro pattern in semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100784062B1 (en) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009137210A3 (en) * | 2008-05-05 | 2009-12-30 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming isolated active areas, trenches, and conductive lines in semiconductor structures and semiconductor structures including the same |
KR100976664B1 (en) | 2008-09-19 | 2010-08-18 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method of forming a pattern of a semi conductor |
KR101094486B1 (en) * | 2010-07-09 | 2011-12-19 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method of manufacturing patterns for a semiconductor device |
KR101095041B1 (en) | 2009-10-27 | 2011-12-20 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for forming the fine pattern of semiconductor devices |
US8247302B2 (en) | 2008-12-04 | 2012-08-21 | Micron Technology, Inc. | Methods of fabricating substrates |
US8268543B2 (en) | 2009-03-23 | 2012-09-18 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming patterns on substrates |
US8273634B2 (en) | 2008-12-04 | 2012-09-25 | Micron Technology, Inc. | Methods of fabricating substrates |
US8455341B2 (en) | 2010-09-02 | 2013-06-04 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming features of integrated circuitry |
US8518788B2 (en) | 2010-08-11 | 2013-08-27 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a plurality of capacitors |
US8575032B2 (en) | 2011-05-05 | 2013-11-05 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a pattern on a substrate |
US8629048B1 (en) | 2012-07-06 | 2014-01-14 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a pattern on a substrate |
US8796155B2 (en) | 2008-12-04 | 2014-08-05 | Micron Technology, Inc. | Methods of fabricating substrates |
US8852851B2 (en) | 2006-07-10 | 2014-10-07 | Micron Technology, Inc. | Pitch reduction technology using alternating spacer depositions during the formation of a semiconductor device and systems including same |
US9076680B2 (en) | 2011-10-18 | 2015-07-07 | Micron Technology, Inc. | Integrated circuitry, methods of forming capacitors, and methods of forming integrated circuitry comprising an array of capacitors and circuitry peripheral to the array |
US9177794B2 (en) | 2012-01-13 | 2015-11-03 | Micron Technology, Inc. | Methods of patterning substrates |
US9330934B2 (en) | 2009-05-18 | 2016-05-03 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming patterns on substrates |
US10151981B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-12-11 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming structures supported by semiconductor substrates |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100843245B1 (en) * | 2007-04-30 | 2008-07-02 | 삼성전자주식회사 | Methods of fabricating semiconductor device |
KR100965011B1 (en) * | 2007-09-03 | 2010-06-21 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method of forming a micro pattern in a semiconductor device |
US8227176B2 (en) | 2007-11-02 | 2012-07-24 | Hynix Semiconductor Inc. | Method for forming fine pattern in semiconductor device |
KR100929302B1 (en) | 2007-12-26 | 2009-11-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | Pattern formation method of semiconductor device |
KR101103809B1 (en) * | 2008-01-14 | 2012-01-06 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for manufacturing semiconductor device |
KR20090110172A (en) | 2008-04-17 | 2009-10-21 | 삼성전자주식회사 | Method of forming fine patterns of semiconductor device |
KR102192350B1 (en) * | 2014-08-05 | 2020-12-18 | 삼성전자주식회사 | Method for forming fine patterns of semiconductor devices and method for forming semiconductor devices using the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR960001881A (en) * | 1994-06-17 | 1996-01-26 | 김주용 | Manufacturing method of fine conductive layer pattern of semiconductor device |
KR100257770B1 (en) | 1997-12-23 | 2000-06-01 | 김영환 | Method for forming fine conduction film of semiconductor device |
JP2002280388A (en) | 2001-03-15 | 2002-09-27 | Toshiba Corp | Manufacturing method of semiconductor device |
-
2006
- 2006-01-20 KR KR1020060006098A patent/KR100784062B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR960001881A (en) * | 1994-06-17 | 1996-01-26 | 김주용 | Manufacturing method of fine conductive layer pattern of semiconductor device |
KR100257770B1 (en) | 1997-12-23 | 2000-06-01 | 김영환 | Method for forming fine conduction film of semiconductor device |
JP2002280388A (en) | 2001-03-15 | 2002-09-27 | Toshiba Corp | Manufacturing method of semiconductor device |
Cited By (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11935756B2 (en) | 2006-07-10 | 2024-03-19 | Lodestar Licensing Group Llc | Pitch reduction technology using alternating spacer depositions during the formation of a semiconductor device and systems including same |
US9305782B2 (en) | 2006-07-10 | 2016-04-05 | Micron Technology, Inc. | Pitch reduction technology using alternating spacer depositions during the formation of a semiconductor device and systems including same |
US9761457B2 (en) | 2006-07-10 | 2017-09-12 | Micron Technology, Inc. | Pitch reduction technology using alternating spacer depositions during the formation of a semiconductor device and systems including same |
US10096483B2 (en) | 2006-07-10 | 2018-10-09 | Micron Technology, Inc. | Pitch reduction technology using alternating spacer depositions during the formation of a semiconductor device and systems including same |
US8852851B2 (en) | 2006-07-10 | 2014-10-07 | Micron Technology, Inc. | Pitch reduction technology using alternating spacer depositions during the formation of a semiconductor device and systems including same |
US10607844B2 (en) | 2006-07-10 | 2020-03-31 | Micron Technology, Inc. | Pitch reduction technology using alternating spacer depositions during the formation of a semiconductor device and systems including same |
US11335563B2 (en) | 2006-07-10 | 2022-05-17 | Micron Technology, Inc. | Pitch reduction technology using alternating spacer depositions during the formation of a semiconductor device and systems including same |
US8901700B2 (en) | 2008-05-05 | 2014-12-02 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor structures |
WO2009137210A3 (en) * | 2008-05-05 | 2009-12-30 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming isolated active areas, trenches, and conductive lines in semiconductor structures and semiconductor structures including the same |
US7989307B2 (en) | 2008-05-05 | 2011-08-02 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming isolated active areas, trenches, and conductive lines in semiconductor structures and semiconductor structures including the same |
US9171902B2 (en) | 2008-05-05 | 2015-10-27 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor structures comprising a plurality of active areas separated by isolation regions |
US8629527B2 (en) | 2008-05-05 | 2014-01-14 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor structures |
US10151981B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-12-11 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming structures supported by semiconductor substrates |
KR100976664B1 (en) | 2008-09-19 | 2010-08-18 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method of forming a pattern of a semi conductor |
US8247302B2 (en) | 2008-12-04 | 2012-08-21 | Micron Technology, Inc. | Methods of fabricating substrates |
US8796155B2 (en) | 2008-12-04 | 2014-08-05 | Micron Technology, Inc. | Methods of fabricating substrates |
US8703570B2 (en) | 2008-12-04 | 2014-04-22 | Micron Technology, Inc. | Methods of fabricating substrates |
US9653315B2 (en) | 2008-12-04 | 2017-05-16 | Micron Technology, Inc. | Methods of fabricating substrates |
US8273634B2 (en) | 2008-12-04 | 2012-09-25 | Micron Technology, Inc. | Methods of fabricating substrates |
US8268543B2 (en) | 2009-03-23 | 2012-09-18 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming patterns on substrates |
US8563228B2 (en) | 2009-03-23 | 2013-10-22 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming patterns on substrates |
US9330934B2 (en) | 2009-05-18 | 2016-05-03 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming patterns on substrates |
KR101095041B1 (en) | 2009-10-27 | 2011-12-20 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for forming the fine pattern of semiconductor devices |
KR101094486B1 (en) * | 2010-07-09 | 2011-12-19 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method of manufacturing patterns for a semiconductor device |
US8518788B2 (en) | 2010-08-11 | 2013-08-27 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a plurality of capacitors |
US8455341B2 (en) | 2010-09-02 | 2013-06-04 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming features of integrated circuitry |
US9153458B2 (en) | 2011-05-05 | 2015-10-06 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a pattern on a substrate |
US8575032B2 (en) | 2011-05-05 | 2013-11-05 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a pattern on a substrate |
US9076680B2 (en) | 2011-10-18 | 2015-07-07 | Micron Technology, Inc. | Integrated circuitry, methods of forming capacitors, and methods of forming integrated circuitry comprising an array of capacitors and circuitry peripheral to the array |
US9177794B2 (en) | 2012-01-13 | 2015-11-03 | Micron Technology, Inc. | Methods of patterning substrates |
US8846517B2 (en) | 2012-07-06 | 2014-09-30 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a pattern on a substrate |
US8629048B1 (en) | 2012-07-06 | 2014-01-14 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a pattern on a substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20070076793A (en) | 2007-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100784062B1 (en) | Method for forming micro pattern in semiconductor device | |
JP4724017B2 (en) | Method for forming fine pattern of semiconductor device | |
US7384874B2 (en) | Method of forming hardmask pattern of semiconductor device | |
KR101087835B1 (en) | Method for fabricating fine pattern of semiconductor device | |
KR101099948B1 (en) | Method of fabricating semiconductor device | |
US8808971B2 (en) | Method for forming fine patterns of semiconductor device | |
KR100822621B1 (en) | Method of forming a micro pattern in a semiconductor device | |
KR100905827B1 (en) | Method for forming hard mask pattern in semiconductor device | |
KR101093241B1 (en) | Method of manufacturing patterns for a semiconductor device | |
KR100965011B1 (en) | Method of forming a micro pattern in a semiconductor device | |
US10734284B2 (en) | Method of self-aligned double patterning | |
US8143163B2 (en) | Method for forming pattern of semiconductor device | |
US20080057688A1 (en) | Method of forming bit line of semiconductor memory device | |
KR20070113604A (en) | Method for forming micro pattern of semiconductor device | |
KR100766236B1 (en) | Method of manufacturing a flash memory device | |
JP2007180475A (en) | Method of manufacturing semiconductor device utilizing amorphous carbon | |
KR100989481B1 (en) | A method for forming a metal line of semiconductor device | |
KR100751687B1 (en) | Method for fabricating flash memory device | |
KR100865550B1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device having recess gate | |
US7642191B2 (en) | Method of forming semiconductor structure | |
KR100870293B1 (en) | Method of manufacturing flash memory device | |
KR20100129544A (en) | Method for forming pattern using negative spacer patterning technology | |
KR20120041989A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
KR20080038962A (en) | Method of forming a fine pattern | |
CN111640668A (en) | Semiconductor device and method of forming the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
G170 | Publication of correction | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20101125 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |