KR940020475A - PATTERN FORMING METHOD AND APPARATUS THE SAME - Google Patents

Abstract

리도그래피 공정에 사용되는 패턴형성방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 레지스트 재료의 분자 사이즈를 분사하는 레지스트 패턴의 조도의 감소, 박리, 도괴 및 팽윤과 같은 레지스트 형성저하를 방지할 수 없다는 문제점을 해소하기 위해, 기판상에 실리콘 화합물, 실리콘 함유의 중합체, 금속 및 금속화합물중의 하나를 포함하는 레지스트로서 하나의 층을 형성하는 스텝, 진공 챔버내의 스테이지상에서 기판을 지지하고, 챔버로 반응가스를 도입하는 스텝 및 그후, 레지스트 재료의 노출된 부분에서 결합을 끊기 위해 레지스트 분자의 코어전자를 여기하는 것에 의해 노출된 부분을 분해하고 증발시키기 위해 레지스트상의 이온화 방사선의 패턴이미지를 노출하여 레지스트의 부분을 노출하는 스텝을 포함하는 구성으로 한다.The present invention relates to a pattern forming method and apparatus for use in a lithographic process, to solve the problem of preventing the formation of resists such as reduced roughness, peeling, collapse and swelling of a resist pattern that sprays the molecular size of the resist material. To form a layer as a resist comprising a silicon compound, a silicon-containing polymer, a metal and a metal compound on the substrate, supporting the substrate on a stage in a vacuum chamber, and introducing a reaction gas into the chamber. Step and thereafter exposing a portion of the resist by exposing a patterned image of ionizing radiation on the resist to decompose and evaporate the exposed portion by exciting core electrons of the resist molecule to break the bond in the exposed portion of the resist material. It is set as the structure containing a step.

이러한 패턴형성방법 및 그 장치를 이용하는 것에 의해, 반응성이 향상되고 공정수가 감소하여 고 생산성으로 된다는 효과가 있다.By using such a pattern formation method and its apparatus, there exists an effect that reactivity improves, process number decreases, and it becomes high productivity.

Description

패턴형성방법 및 그 장치(PATTERN FORMING METHOD AND APPARATUS THE SAME)PATTERN FORMING METHOD AND APPARATUS THE SAME

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음Since this is an open matter, no full text was included.

제1도는 본 발명의 패턴 형성방법을 실행하는데 적합한 장치를 도시하는 개념도.1 is a conceptual diagram showing an apparatus suitable for implementing the pattern forming method of the present invention.

제2도(a)∼제2(e)는 제2도(a)에서 이온화 방사선 조사의 초기 스테이지 및 제2도(e)에 도시된 플라즈마 에칭에 의해 하층 레지스트로 패턴전송을 갖는 끝 스테이지를 도시하는 본 발명의 패턴형성방법의 개념도.2 (a) to 2 (e) show an initial stage of ionizing radiation irradiation in FIG. 2 (a) and an end stage having pattern transfer to a lower layer resist by plasma etching shown in FIG. 2 (e). The conceptual diagram of the pattern formation method of this invention shown.

제3(a) 및 제3도(b)는 가스분자가 레지스트 재료상에 흡착되고, 이후에 이온화 방사선 조사시 분해되고 증발되는 스테이지를 도시하는 본 발명의 패턴형성방법의 개념도.3 (a) and 3 (b) are conceptual diagrams of the pattern formation method of the present invention showing stages in which gas molecules are adsorbed onto the resist material and subsequently decomposed and evaporated upon ionizing radiation.

Claims (20)

레지스트 막상에 패턴을 형성하는 방법으로서, 기판상에 실리콘 화합물, 실리콘 함유의 중합체, 금속 및 금속화합물중의 하나를 포함하는 레지스트로서 하나의 층을 형성하는 스텝, 진공 챔버내의 스테이지상에서 기판을 지지하고, 챔버로 반응가스를 도입하는 스텝 및 그후, 레지스트 재료의 노출된 부분에서 결합을 끊기 위해 레지스트 분자의 코어전자를 여기하는 것에 의해 노출된 부분을 분해하고 증발시키기 위해 레지스트상의 이온화 방사선의 패턴이미지를 노출하여 레지스트의 부분을 노출하는 스텝을 포함하는 패턴형성방법.A method of forming a pattern on a resist film, the method comprising: forming a layer as a resist comprising one of a silicon compound, a silicon-containing polymer, a metal and a metal compound on a substrate, supporting the substrate on a stage in a vacuum chamber; Pattern image of the ionizing radiation on the resist to decompose and evaporate the exposed portion by exciting the core electrons of the resist molecule to break the bond in the exposed portion of the resist material, and then introducing the reaction gas into the chamber. Exposing a portion of the resist by exposing. 제1항에 있어서, 상기 도입하는 스텝에서 도입하는 상기 가스는 투영하는 스텝 전에 레지스트 막상에서 흡착되는 패턴형성방법.The pattern forming method according to claim 1, wherein the gas introduced in the introducing step is adsorbed on the resist film before the projecting step. 제2항에 있어서, 상기 기판은 레지스트 막상에 상기 반응가스의 흡착을 향상시키기 위해 냉각되는 패턴형성방법.The method of claim 2, wherein the substrate is cooled to improve adsorption of the reaction gas onto a resist film. 제1항에 있어서, 상기 도입하는 스텝에 있어서, 레지스트 막을 갖는 비활성 반응생성물을 생성하는 반응가스를 도입하는 패턴형성방법.The pattern forming method according to claim 1, wherein in the introducing step, a reaction gas for producing an inert reaction product having a resist film is introduced. 제1항에 있어서, 상기 반응가스의 라디칼을 형성하기 위해서 레지스트 막 표면에 광을 조사하는 스텝을 또 포함하는 패턴형성방법.The pattern forming method according to claim 1, further comprising irradiating light to a surface of a resist film to form radicals of the reaction gas. 제1항에 있어서, 상기 도입하는 스텝을 상기 반응가스의 플라즈마 및 이온을 생성하기 위해 이온화 방사선 스텝의 상기 투영하는 스텝동안에 상기 반응가스에 고주파 에너지 및 마이크로파 중의 하나를 인가하는 스텝을 포함하는 패턴형성방법.The pattern forming method of claim 1, wherein the introducing step comprises applying one of high frequency energy and microwave to the reaction gas during the projecting step of an ionizing radiation step to generate plasma and ions of the reaction gas. Way. 제1항에 있어서, 상기 도입하는 스텝은 도입스텝시 챔버에 진공을 유지하기 위해 분자빔으로 반응가스를 형성하도록 분자빔 밸브를 거쳐 반응가스를 도입하는 패턴형성방법.The pattern forming method according to claim 1, wherein the introducing step introduces a reaction gas through a molecular beam valve to form a reaction gas with a molecular beam to maintain a vacuum in the chamber during the introducing step. 제1항에 있어서, 상기 레지스트 막은 상기 기판상에 직접 형성되는 하층 레지스트 막과 상기 하층 레지스트 막상에 형성되는 상층 레지스트 막의 레지스트 막을 포함하고, 이온화 방사선에 의해 상기 레지스트 막의 상기 노출된 부분을 제거한후, 마스크로서 상기 상층 레지스트 막을 사용하여 상기 하층 레지스트의 부분을 제거하는 스텝을 또 포함하는 패턴형성방법.The method of claim 1, wherein the resist film comprises a resist film of a lower layer resist film formed directly on the substrate and an upper layer resist film formed on the lower layer resist film, and after removing the exposed portion of the resist film by ionizing radiation, And removing a portion of said lower resist using said upper resist film as a mask. 제8항에 있어서, 상기 하층 레지스트 막은 산소 플라즈마를 사용하는 반응 이온 에칭에 의해 제거되는 패턴형성방법.The method of claim 8, wherein the lower layer resist film is removed by reactive ion etching using an oxygen plasma. 제1항에 있어서, 레지스트의 노출된 부분과 반응가스의 증발을 촉진하기 위해 방사선에 노출된 후, 기판을 가열하는 스텝을 포함하는 패턴형성방법.The method of claim 1, comprising heating the substrate after exposure to radiation to promote evaporation of the exposed portion of the resist and the reaction gas. 제1항에 있어서, 챔버에 반응가스의 상기 도입후, 반응가스의 라디칼을 형성하는 스텝을 포함하는 패턴형성방법.The pattern forming method according to claim 1, further comprising the step of forming radicals of the reaction gas after the introduction of the reaction gas into the chamber. 제1항에 있어서, 상기 도입하는 스텝에서 챔버에 도입되는 반응가스의 플라즈마를 생성하는 스텝을 포함하는 패턴형성방법.The method of claim 1, further comprising generating a plasma of the reaction gas introduced into the chamber in the introducing step. 제1항에 있어서, 상기 층 형성 스텝은 레지스트로서 티타늄 층의 형성하는 스텝을 포함하는 패턴형성방법.The pattern forming method of claim 1, wherein the step of forming a layer includes a step of forming a titanium layer as a resist. 제1항에 있어서, 상기 반응가스가 할로겐 가스인 패턴형성방법The method of claim 1, wherein the reaction gas is a halogen gas. 제4항에 있어서, 상기 반응가스는 SF₆및 Cl₂중의 하나인 패턴형성방법.The method of claim 4, wherein the reaction gas is one of SF ₆ and Cl ₂ . 대기에 피가공물을 노출하지 않고 피가공물상에 일련의 반도체 제조 공정을 실행하는 것을 포함하는 피가공물의 레지스트 상의 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 피가공물로서 제1스테이지상에 기판을 마련하고, 하층을 갖는 기판을 스퍼터 코팅하고, 제1진공 챔버에서 하층상에 제2층을 스퍼터 코팅하는 스텝, 상층의 부분이 노출되도록 상층 재료의 노출된 부분에서 결합을 끊기 위해 상층 재료의 분자의 코어전자를 여기하며 노출된 부분을 분해하고 증발하기 위해, 이온화 방사선의 패턴을 투영하여 상층상에 패턴을 형성하는 피가공물을 위치시키고, 제1챔버 및 2챔버를 접속하는 게이트를 거쳐 제2진공챔버로 피가공물을 이동하는 스텝, 피가공물의 상층상에 이온화 방사선의 패턴을 투형하는 상기 스텝전에 제2챔버내에 반응가스를 도입하는 스텝, 마스크로서 상기 상층상에 형성되는 상기 패턴을 사용하여 상기 하층 부분을 제거하기 위해 상기 제2챔버내의 제2스테이지로 피가공물을 이동하는 스텝을 포함하는 패턴형성방법.A method of forming a pattern on a resist of a workpiece, comprising performing a series of semiconductor manufacturing processes on the workpiece without exposing the workpiece to the atmosphere, the substrate being provided on the first stage as a workpiece, Sputter-coating a substrate having a substrate and sputter-coating a second layer on the lower layer in the first vacuum chamber, the core electrons of the molecules of the upper layer material are disconnected at the exposed portion of the upper layer material so that the upper portion is exposed. To excite and decompose and evaporate the exposed part, a workpiece is formed which projects the pattern of ionizing radiation to form a pattern on the upper layer, and passes through the gate connecting the first chamber and the second chamber to the second vacuum chamber. Introducing a reaction gas into the second chamber before the step of moving the workpiece and the step of throwing a pattern of ionizing radiation on the upper layer of the workpiece. And moving a workpiece to a second stage in said second chamber using said pattern formed on said upper layer as a mask to remove said lower layer portion. 제16항에 있어서, 상기 제1층이 산소 플라즈마를 사용하는 반응 이온 에칭에 의해 제거되는 패턴형성방법.17. The method of claim 16, wherein said first layer is removed by reactive ion etching using an oxygen plasma. 제16항에 있어서, 상기 도입하는 스텝에서 도입된 상기 가스는 투영하는 스텝 전에 레지스트막에 흡착되는 패턴형성방법.17. The pattern forming method according to claim 16, wherein the gas introduced in the introducing step is adsorbed onto the resist film before the projecting step. 제16항에 있어서, 상기 도입하는 스텝이 레지스트 막을 갖는 비활성 반응생성물을 생성하는 반응가스를 도입하는 패턴형성방법.17. The method of claim 16, wherein said introducing step introduces a reaction gas that produces an inert reaction product having a resist film. 제16항에 있어서, 상기 반응가스가 할로겐 가스인 패턴형성방법.The method of claim 16, wherein the reaction gas is a halogen gas. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: The disclosure is based on the initial application.