(57)【要約】      （修正有）【課題】目標臨界寸法を有する微細パターンを形成方法を提供する。【解決手段】微細パターンを形成方法は、半導体基板１００の上部にエッチング対象膜、第1のハードマスク膜及び菱状の絶縁パターンを形成する段階、絶縁パターンを含む前記第1のハードマスク膜上に第1の補助パターンを形成するが、四角形で隣接した4個の前記絶縁パターンの間の中央には絶縁パターンと同一の形態のコンタクトホールを有するように形成する段階、前記絶縁パターンの上部が露出されるように前記第1の補助パターンをエッチングして第2の補助パターンを形成する段階、前記露出された絶縁パターンを除去する段階、前記第2の補助パターンをエッチングマスクとして用いるエッチング工程で前記第1のハードマスク膜をエッチングして第1のハードマスクパターン１０２ａを形成する段階、及び第1のハードマスクパターンを用いて前記エッチング対象膜をエッチングする段階を含む。【選択図】図８
2008283168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の上部にエッチング対象膜、第1のハードマスク膜及び菱状の絶縁パターンを形成する段階;
前記絶縁パターンを含む前記第1のハードマスク膜上に第1の補助パターンを形成するが、四角形で隣接した4個の前記絶縁パターンの間の中央には前記絶縁パターンと同一の形態のコンタクトホールを有するように形成する段階;
前記絶縁パターンの上部が露出されるように前記第1の補助パターンをエッチングして第2の補助パターンを形成する段階;
前記露出された絶縁パターンを除去する段階;
前記第2の補助パターンをエッチングマスクとして用いるエッチング工程で前記第1のハードマスク膜をエッチングして第1のハードマスクパターンを形成する段階;及び
前記第1のハードマスクパターンを用いて前記エッチング対象膜をエッチングする段階を含む半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項２】
前記エッチング対象膜は、導電膜及び絶縁膜が積層された構造で形成される請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項３】
前記第1のハードマスク膜は、アモルファスカーボン(amorphous carbon)膜及びシリコン酸化窒化膜(SiON)が積層された構造で形成される請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項４】
前記絶縁パターンは、酸化物で形成する請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項５】
前記第1の補助パターンは、カーボン(carbon)膜またはポリシリコン膜で形成する請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項６】
前記第1の補助パターンは、前記絶縁パターンに対して異なるエッチング選択比を有する請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項７】
前記第1の補助パターンは、前記絶縁パターンの端部の側壁に形成された前記第1の補助パターンが隣接した前記絶縁パターンの端部の側壁に形成された前記第1の補助パターンと互いに当接する程度の厚さで形成される請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項８】
前記コンタクトホール周辺領域に形成された前記第1の補助パターンは、前記絶縁パターンの上部に形成された前記第1の補助パターンと段差を有する請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項９】
前記コンタクトホール周辺領域に形成された前記第1の補助パターンは、前記絶縁パターンの上部に形成された前記第1の補助パターンより低い高さを有する請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項１０】
前記第1の補助パターンを形成した後、前記コンタクトホールの間が満たされるように前記第1の補助パターンの上部に第2のハードマスク膜をさらに形成する請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項１１】
前記第2のハードマスク膜は、導電物質または絶縁物質で形成する請求項10に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項１２】
前記第2のハードマスク膜は、シリコン(Si)が含有された有機下部反射防止膜(Organic Bottom Anti Reflective Coating; OBARC)またはSOG(Spin on Glass)物質で形成する請求項10に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項１３】
前記SOG物質を用いる場合、蒸着工程後にベーク工程をさらに行う請求項12に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項１４】
前記第2のハードマスク膜は、前記第1の補助パターンと異なるエッチング選択比を有する請求項10に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項１５】
前記第2のハードマスク膜を形成した後、前記第1の補助パターンの上部が露出されるまで前記第2のハードマスク膜を除去する段階をさらに行う請求項10に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項１６】
前記第1の補助パターンは、エッチバック(etchback)工程でエッチングする請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項１７】
前記絶縁パターンの上部に形成された前記第1の補助パターンのエッチング工程時に前記コンタクトホール周辺領域に形成された前記第1の補助パターンの上部も一部除去される請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項１８】
前記絶縁パターン除去工程時、残留する前記第2のハードマスク膜も除去される請求項10に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項１９】
前記コンタクトホール周辺領域に形成された前記第2の補助パターンは、前記絶縁パターン周辺に形成された前記第2の補助パターンと段差を有する請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項２０】
前記コンタクトホール周辺領域に形成された前記第2の補助パターンは、前記絶縁パターン周辺に形成された前記第2の補助パターンより低い高さを有する請求項1に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項２１】
半導体基板の上部にエッチング対象膜、第1のハードマスク膜及び菱状の絶縁パターンを形成する段階;
前記絶縁パターンを含む前記第1のハードマスク膜上に第1の補助パターンを形成するが、四角形で隣接した4個の前記絶縁パターンの間の中央には前記絶縁パターンと同一の形態のコンタクトホールを有するように形成する段階;
前記第1の補助パターンの間に第2のハードマスク膜が形成される段階;
前記絶縁パターンの上部が露出されるように前記第1の補助パターンをエッチングして第2の補助パターンを形成する段階;
前記露出された絶縁パターン及び第2のハードマスク膜を除去する段階;
前記第2の補助パターンをエッチングマスクとして用いるエッチング工程で前記第1のハードマスク膜をエッチングして第1のハードマスクパターンを形成する段階;及び
前記第1のハードマスクパターンを用いて前記エッチング対象膜をエッチングする段階を含む半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項２２】
前記エッチング対象膜は、導電膜及び絶縁膜が積層された構造で形成される請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項２３】
前記第1のハードマスク膜は、アモルファスカーボン膜及びシリコン酸化窒化膜(SiON)が積層された構造で形成される請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項２４】
前記絶縁パターンは、酸化物で形成する請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項２５】
前記第1の補助パターンは、カーボン膜またはポリシリコン膜で形成する請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項２６】
前記第1の補助パターンは、前記絶縁パターンに対して異なるエッチング選択比を有する請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項２７】
前記第1の補助パターンは、前記絶縁パターンの端部の側壁に形成された前記第1の補助パターンが隣接した前記絶縁パターンの端部の側壁に形成された前記第1の補助パターンと互いに当接する程度の厚さで形成される請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項２８】
前記コンタクトホール周辺に形成された前記第1の補助パターンは、前記絶縁パターンの上部に形成された前記第1の補助パターンと段差を有する請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項２９】
前記コンタクトホール周辺に形成された前記第1の補助パターンは、前記絶縁パターンの上部に形成された前記第1の補助パターンより低い高さを有する請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項３０】
前記第2のハードマスク膜は、導電物質または絶縁物質で形成する請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項３１】
前記第2のハードマスク膜は、シリコン(Si)が含有された有機下部反射防止膜(OBARC)またはSOG物質で形成する請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項３２】
前記SOG物質を用いる場合、蒸着工程後にベーク工程をさらに行う請求項31に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項３３】
前記第2のハードマスク膜は、前記第1の補助パターンと異なるエッチング選択比を有する請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項３４】
前記第1の補助パターンは、エッチバック工程でエッチングする請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項３５】
前記絶縁パターンの上部に形成された前記第1の補助パターンのエッチング工程時、前記コンタクトホール周辺に形成された前記第1の補助パターンの上部も一部除去される請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項３６】
前記コンタクトホール周辺領域に形成された前記第2の補助パターンは、前記絶縁パターン周辺に形成された前記第2の補助パターンと段差を有する請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【請求項３７】
前記コンタクトホール周辺領域に形成された前記第2の補助パターンは、前記絶縁パターン周辺に形成された前記第2の補助パターンより低い高さを有する請求項21に記載の半導体素子の微細パターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の微細パターン形成方法に関するものであり、特に、DRAMビットラインコンタクトホール形成工程に適用可能な微細パターンを形成することができる半導体素子の微細パターン形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
素子が高集積化されるにつれて具現しなければならない最小線幅のサイズは縮小化されつつある。このような素子の高集積化により要求される微細線幅を具現するために、種々の工程方法を用いている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、スペーサ(spacer)を用いて形成した微細パターンは、ライン(line)及びスペース(space)パターンにのみ適用可能である。特に、ナンドフラッシュメモリ素子のように、セルゲート領域のパターンが非常に単純なパターンを有する場合や規則性に優れた2次元のセルアレイにのみ適用が可能である。
【０００４】
DEET(Double Exposure & Etch Technique)方法を適用すれば、DRAMのビットラインコンタクトホールパターン形成は可能であるが、オーバーレイ(overlay)により臨界寸法(Critical Dimension; CD)が不均一な問題が発生する。また、マスク形成工程を2回実施しなければならないため、素子の量産費用を増加させる原因となる。
【０００５】
本発明の目的は、四角形で隣接した4個の絶縁パターンの間の中央に絶縁パターン形態と同一の形態の第1のコンタクトホールを有する第1の補助パターンを形成することにより、目標臨界寸法(Critical Dimension; CD)を有する微細パターンを形成すること。また、DRAMビットラインコンタクトホール形成工程に適用可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の半導体素子の微細パターン形成方法は、半導体基板の上部にエッチング対象膜、第1のハードマスク膜及び菱状の絶縁パターンを形成する。絶縁パターンを含む第1のハードマスク膜上に第1の補助パターンを形成するが、四角形で隣接した4個の絶縁パターンの間の中央には絶縁パターンと同一の形態のコンタクトホールを有するように形成する。絶縁パターンの上部が露出されるように第1の補助パターンをエッチングして第2の補助パターンを形成する。露出された絶縁パターンを除去する。第2の補助パターンをエッチングマスクとして用いるエッチング工程で第1のハードマスク膜をエッチングして第1のハードマスクパターンを形成する。第1のハードマスクパターンを用いてエッチング対象膜をエッチングする。
【０００７】
上記において、エッチング対象膜は、導電膜及び絶縁膜が積層された構造で形成される。第1のハードマスク膜は、アモルファスカーボン(amorphous carbon)膜及びシリコン酸化窒化膜(SiON)が積層された構造で形成される。絶縁パターンは、酸化物で形成する。
【０００８】
第1の補助パターンは、カーボン(carbon)膜またはポリシリコン膜で形成する。第1の補助パターンは、絶縁パターンに対して異なるエッチング選択比を有する。第1の補助パターンは、絶縁パターンの端部の側壁に形成された第1の補助パターンが隣接した絶縁パターンの端部の側壁に形成された第1の補助パターンと互いに当接する程度の厚さで形成される。コンタクトホール周辺領域に形成された第1の補助パターンは、絶縁パターンの上部に形成された第1の補助パターンと段差を有する。コンタクトホール周辺領域に形成された第1の補助パターンは、絶縁パターンの上部に形成された第1の補助パターンより低い高さを有する。
【０００９】
第1の補助パターンを形成した後、コンタクトホールの間が満たされるように第1の補助パターンの上部に第2のハードマスク膜をさらに形成する。第2のハードマスク膜は、導電物質または絶縁物質で形成する。第2のハードマスク膜は、シリコン(Si)が含有された有機下部反射防止膜(Organic Bottom Anti Reflective Coating; OBARC)またはSOG(Spin on Glass)物質で形成する。SOG物質を用いる場合、蒸着工程後、ベーク工程をさらに行う。第2のハードマスク膜は、第1の補助パターンと異なるエッチング選択比を有する。第2のハードマスク膜を形成した後、第1の補助パターンの上部が露出されるまで第2のハードマスク膜を除去する段階をさらに行う。
【００１０】
第1の補助パターンは、エッチバック(etchback)工程でエッチングする。絶縁パターンの上部に形成された第1の補助パターンエッチング工程時にコンタクトホール周辺領域に形成された第1の補助パターンの上部も一部除去される。絶縁パターン除去工程時に残留する第2のハードマスク膜も除去される。コンタクトホール周辺領域に形成された第2の補助パターンは、絶縁パターン周辺に形成された第2の補助パターンと段差を有する。コンタクトホール周辺領域に形成された第2の補助パターンは、絶縁パターン周辺に形成された第2の補助パターンより低い高さを有する。
【００１１】
また、本発明の半導体素子の微細パターン形成方法は、半導体基板の上部にエッチング対象膜、第1のハードマスク膜及び菱状の絶縁パターンを形成する。絶縁パターンを含む第1のハードマスク膜上に第1の補助パターンを形成するが、四角形で隣接した4個の絶縁パターンの間の中央には絶縁パターンと同一の形態のコンタクトホールを有するように形成する。第1の補助パターンの間に第2のハードマスク膜が形成される。絶縁パターンの上部が露出されるように、第1の補助パターンをエッチングして第2の補助パターンを形成する。露出された絶縁パターン及び第2のハードマスク膜を除去する。第2の補助パターンをエッチングマスクとして用いるエッチング工程で第1のハードマスク膜をエッチングして第1のハードマスクパターンを形成する。第1のハードマスクパターンを用いてエッチング対象膜をエッチングする。
【００１２】
上記において、エッチング対象膜は、導電膜及び絶縁膜が積層された構造で形成される。第1のハードマスク膜は、アモルファスカーボン膜及びシリコン酸化窒化膜(SiON)が積層された構造で形成される。絶縁パターンは、酸化物で形成する。
【００１３】
第1の補助パターンは、カーボン膜またはポリシリコン膜で形成する。第1の補助パターンは、絶縁パターンに対して異なるエッチング選択比を有する。第1の補助パターンは、絶縁パターンの端部の側壁に形成された第1の補助パターンが隣接した絶縁パターンの端部の側壁に形成された第1の補助パターンと互いに当接する程度の厚さで形成される。コンタクトホール周辺に形成された第1の補助パターンは、絶縁パターンの上部に形成された第1の補助パターンと段差を有する。コンタクトホール周辺に形成された第1の補助パターンは、絶縁パターンの上部に形成された第1の補助パターンより低い高さを有する。
【００１４】
第2のハードマスク膜は、導電物質または絶縁物質で形成する。第2のハードマスク膜は、シリコン(Si)が含有された有機下部反射防止膜(OBARC)またはSOG物質で形成する。SOG物質を用いる場合、蒸着工程後にベーク工程をさらに行う。第2のハードマスク膜は、第1の補助パターンと異なるエッチング選択比を有する。
【００１５】
第1の補助パターンは、エッチバック工程にエッチングする。絶縁パターンの上部に形成された第1の補助パターンエッチング工程時にコンタクトホール周辺に形成された第1の補助パターンの上部も一部除去される。コンタクトホール周辺領域に形成された第2の補助パターンは、絶縁パターン周辺に形成された第2の補助パターンと段差を有する。コンタクトホール周辺領域に形成された第2の補助パターンは、絶縁パターン周辺に形成された第2の補助パターンより低い高さを有する。
【発明の効果】
【００１６】
上述したように、本発明による効果は、次の通りである。
【００１７】
第一に、四角形で隣接した4個の絶縁パターンの間の中央に絶縁パターン形態と同一の形態の第1のコンタクトホールを有する第1の補助パターンを形成することにより、目標臨界寸法(Critical Dimension; CD)を有する微細パターンを形成することができるだけでなく、DRAMビットラインコンタクトホール形成工程に適用可能である。
【００１８】
第二に、既存の露光装備の解像度より微細なパターンを形成し、DRAMビットラインコンタクトホール形成工程に適用することにより、露光装備の解像能力の限界を克服することができる。
【００１９】
第三に、解像能力が良好な露光装備を開発する必要なしに既存の露光装備を用いて微細パターンを形成することができる。
【００２０】
第四に、第2のハードマスク膜形成工程を省略することにより、工程段階をさらに短縮することができる。
【００２１】
第五に、工程段階を短縮することにより、素子の量産費用を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付した図面を参照し、本発明の実施例を詳しく説明すれば、次の通りである。
【００２３】
図１乃至図８は、本発明の一実施例による半導体素子の微細パターン形成方法を説明するために示した説明図である。それぞれ（ａ）が本発明の一実施例による半導体素子の微細パターン形成方法を説明するために示した平面図であり、（ｂ）が（ａ）における線A-Aを切り取った状態を示した素子の断面図であり、（ｃ）が（ａ）における線B-Bを切り取った状態を示した素子の断面図である。次にセル領域に限定して工程段階を説明する。
【００２４】
図１に示すように、半導体基板100の上部にエッチング対象膜102、第1のハードマスク膜104及び絶縁膜106を順に形成する。この時、エッチング対象膜102は、ビットラインコンタクトホールを形成するために、導電膜及び絶縁膜が積層された構造で形成され、第1のハードマスク膜104は、アモルファスカーボン(amorphous carbon)膜104ａ及びシリコン酸化窒化膜(SiON)104ｂが積層された構造で形成し、絶縁膜106は酸化物で形成する。ここで、絶縁膜106を酸化物で形成することは、酸化物は透明であるため、後続工程であるフォトレジストパターン形成工程時にウエハの整列が可能であり、ウエハを整列させるための追加工程を実施しなくても良いためである。
【００２５】
その後、絶縁膜106の上部にフォトレジストパターン108を形成する。この時、フォトレジストパターン108形成工程時に、既存にはフォトレジストパターン108を後続工程でビットラインコンタクトホールが形成される領域がオープンされるように形成したが、本発明では、既存の方法と反対に後続工程でビットラインコンタクトホールが形成される領域の一部にのみフォトレジストパターン108を形成する。その上、フォトレジストパターン108は、既存の四角形と異なり、既存の形態で45度回転した菱状で形成する。
【００２６】
図２に示すように、フォトレジストパターン108をエッチングマスクとして絶縁膜106をエッチングして絶縁パターン106ａを形成した後、フォトレジストパターン108を除去する。この時、絶縁パターン106ａは、フォトレジストパターン108と同一の形態である菱状に形成される。
【００２７】
図３に示すように、第1のハードマスク膜104と絶縁パターン106ａの上部表面に第1の補助パターン110を形成する。この時、第1の補助パターン110としては、カーボン(carbon)膜またはポリシリコン膜で形成することが好ましい。ここで、第1の補助パターン110としてカーボン膜またはポリシリコン膜を用いる理由は、カーボン膜またはポリシリコン膜が絶縁パターン106ａとのエッチング選択比が異なるため、後続のエッチング工程で第1の補助パターン110が損傷することを防止しながら絶縁パターン106ａを除去することができるためである。従って、第1の補助パターン110は、絶縁パターン106ａ物質に対してエッチング選択比が異なる物質で形成することが好ましい。
【００２８】
ここで、菱状である絶縁パターン106ａの端部の側壁に形成された第1の補助パターン110が隣接した絶縁パターン106ａの端部の側壁に形成された第1の補助パターン110と互いに当接する程度の厚さで形成(a)すれば、図３（ａ）に示された四角形で隣接した4個の絶縁パターン106ａの間の中央に絶縁パターン106ａの形態と同一の形態の第1のコンタクトホール112を有する第1の補助パターン110が形成される。この時、第1のコンタクトホール112は、後続工程でビットラインコンタクトホールが形成される領域である。第1のコンタクトホール112形成工程時に第1のコンタクトホール112周辺領域に形成された第1の補助パターン110は、絶縁パターン106ａにより絶縁パターン106ａの上部に形成された第1の補助パターン110と段差(b)を有するようになる。即ち、第1のコンタクトホール112周辺領域に形成された第1の補助パターン110が、絶縁パターン106ａの上部に形成された第1の補助パターン110より低い高さを有するようになる。
【００２９】
図４に示すように、第1のコンタクトホール112の間が満たされるように、第1のコンタクトホール112周辺領域に形成された第1の補助パターン110、絶縁パターン106ａの上部に形成された第1の補助パターン110及びシリコン酸化窒化膜(SiON)104ｂの上部に第2のハードマスク膜114を形成する。この時、第2のハードマスク膜114は、導電物質または絶縁物質で形成するが、好ましくは、シリコン(Si)が含有された有機下部反射防止膜(Organic Bottom Anti Reflective Coating; OBARC)またはギャップフィル(gap-fill)特性が良好なSOG(Spin on Glass)物質で形成する。SOG物質は、内部に不純物と水気が多く含有されているため、SOG物質を用いる場合、これを除去するために蒸着工程後にベーク(bake)工程実施しなければならない。ここで、第2のハードマスク膜114は、第1の補助パターン110と異なるエッチング選択比を有する。
【００３０】
ここで、第2のハードマスク膜114を形成する理由は、後続工程である第1の補助パターン110エッチング工程時に第1のコンタクトホール112により露出されたシリコン酸化窒化膜(SiON)104ｂが損傷しないようにするためである。しかし、工程段階を短縮するために、第2のハードマスク膜114形成工程は省略可能である。第2のハードマスク膜114形成工程を略する場合、第1の補助パターン110エッチング工程時に第1のコンタクトホール112により露出されたシリコン酸化窒化膜(SiON)104ｂが一部損傷されるが、後続工程には影響を与えない。また、後続工程である絶縁パターン106ａ除去工程時にシリコン酸化窒化膜(SiON)104ｂが絶縁パターン106ａの酸化物と異なるエッチング選択比を有するようにし、露出されたシリコン酸化窒化膜(SiON)104ｂが過度に損傷しないように保護する。
【００３１】
図５に示すように、エッチング工程で第1の補助パターン110の上部が露出されるまで第2のハードマスク膜114をエッチングする。その後、エッチング工程で絶縁パターン106ａの上部が露出されるまで第1の補助パターン110をエッチングして第2の補助パターン110ａを形成する。この時、エッチング工程は、エッチバック(etchback)工程で行う。第2の補助パターン110ａ形成工程時に第1のコンタクトホール112周辺領域に形成された第2の補助パターン110ａの上部が一部除去され、残留する第2のハードマスク膜114と段差(C)を有するようになる。
【００３２】
図６に示すように、第2の補助パターン110ａ形成工程時に露出された絶縁パターン106ａと残留する第2のハードマスク膜114を除去し、第2の補助パターン110ａの間に第2のコンタクトホール116を形成する。その時、第2のコンタクトホール116は、後続工程でビットラインコンタクトホールが形成される領域である。絶縁パターン106ａと残留する第2のハードマスク膜114除去工程時に絶縁パターン106ａと第2のハードマスク膜114は、第2の補助パターン110ａに対して異なるエッチング選択比を有するため、第2の補助パターン110ａが損傷することなしに除去できる。
【００３３】
図７に示すように、第2の補助パターン110ａをエッチングマスクとして第1のハードマスク膜104をエッチングし、所望のライン(line)及びスペース(space)を有する第1のハードマスクパターン104ｃを形成する。その時、第1のハードマスク膜104は、乾式エッチング工程で除去する。次いで、第2の補助パターン110ａを除去する。
【００３４】
図８に示すように、所望のライン及びスペースを有する第1のハードマスクパターン104ｃをエッチングマスクとしてエッチング対象膜102をエッチングして目標パターン102ａを形成する。その時、エッチング対象膜102は、ビットラインコンタクトホールを形成するために蒸着された物質で構成されているため、エッチング工程で目標パターン102ａを形成することによりビットラインコンタクトホールを形成することができる。その後、第1のハードマスクパターン104ｃを除去する。
【００３５】
上記のように、四角形で隣接した4個の絶縁パターン106ａの間の中央に絶縁パターン106ａ形態と同一の形態の第1のコンタクトホール112を有する第1の補助パターン110を形成することにより、目標臨界寸法(Critical Dimension; CD)を有する微細パターンを形成することができるだけでなく、DRAMビットラインコンタクトホール形成工程に適用可能である。
【００３６】
また、既存露光装備の解像度より微細なパターンを形成してDRAMビットラインコンタクトホール形成工程に適用することにより、露光装備の解像能力の限界を克服することができる。また、解像能力が良好な露光装備を開発する必要なしに既存の露光装備を用いて微細パターンを形成することができる。
【００３７】
本発明の技術思想は、上記好ましい実施例により具体的に記述されたが、上記の実施例はその説明のためのものであり、その制限のためのものではないことに周知しなければならない。また、本発明の技術分野において通常の専門家であれば、本発明の技術思想の範囲内で多様な実施例が可能であることを理解することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、半導体素子の微細パターン形成に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例による半導体素子の微細パターン形成方法の説明図である。
【図２】本発明の一実施例による半導体素子の微細パターン形成方法の説明図である。
【図３】本発明の一実施例による半導体素子の微細パターン形成方法の説明図である。
【図４】本発明の一実施例による半導体素子の微細パターン形成方法の説明図である。
【図５】本発明の一実施例による半導体素子の微細パターン形成方法の説明図である。
【図６】本発明の一実施例による半導体素子の微細パターン形成方法の説明図である。
【図７】本発明の一実施例による半導体素子の微細パターン形成方法の説明図である。
【図８】本発明の一実施例による半導体素子の微細パターン形成方法の説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
100 :半導体基板
102 :エッチング対象膜
102a :目標パターン
104 :第1のハードマスク膜
104a :アモルファスカーボン膜
104b :シリコン酸化窒化膜
104c :第1のハードマスクパターン
106 :絶縁膜
106a :絶縁パターン
108 :フォトレジストパターン
110 :第1の補助パターン
110a :第2の補助パターン
112 :第1のコンタクトホール
114 :第2のハードマスク膜
116 :第2のコンタクトホール
a :補助膜を反復的に形成した方法
b, c :段差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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