(57)【要約】【課題】フォトレジストパターンが崩れる現象を防止することができる半導体素子のパターン形成方法を提供する。【解決手段】（ａ）半導体基板の被エッチング層の上部に有機反射防止膜組成物を塗布した後、ベークを行い有機反射防止膜を形成するステップと、（ｂ）形成された前記有機反射防止膜に対してエッチング工程を行い、有機反射防止膜上に微細な屈曲（凹凸）を形成させることによって、有機反射防止膜の表面積を増加させるステップと、（ｃ）前記有機反射防止膜の上部にフォトレジストを塗布し、露光した後に現像してフォトレジストパターンを形成するステップと、を含む。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）被エッチング層の上部に有機反射防止膜組成物を塗布し、これに対してベークを進行して有機反射防止膜を形成する段階と、
（ｂ）前記で形成された有機反射防止膜に対してエッチング工程を進行して、有機反射防止膜上に微細な屈曲を形成する段階と、
（ｃ）前記有機反射防止膜の上部にフォトレジストを塗布し、露光した後に現像してフォトレジストパターンを形成する段階と、を含むことを特徴とする半導体素子のパターン形成方法。
【請求項２】
前記ベーク工程は、１５０〜３００℃の温度で１〜５分間行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子のパターン形成方法。
【請求項３】
前記パターンを形成する段階中、露光する前や後にベーク工程を付加的に進行することを特徴とする請求項１に記載の半導体素子のパターン形成方法。
【請求項４】
前記ベーク工程は７０−２００℃の温度で行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子のパターン形成方法。
【請求項５】
請求項１に記載のパターン形成方法を使用して製造される半導体素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子のパターン形成方法に関するもので、特に、半導体素子のフォトレジストパターンを形成する過程で、反射防止膜に対してエッチング工程を行って、微細な屈曲（凹凸）を形成させることにより、フォトレジストと反射防止膜との間の接触面積を増加させてフォトレジストパターンが崩れる現象を防止することができる半導体素子のパターン形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の製造工程中、超微細パターンの形成工程では、フォトレジスト膜の下部膜の光学的性質及び感光膜厚さの変動による定在波、反射ノッチングと、下部膜からの回折光及び反射光によるフォトレジストパターンのＣＤ（ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）の変動が不回避に起きる。従って、露光源に使用する光の波長帯で光吸収の良い物質で構成され、下部膜層で反射を防止することができる膜を下部膜とフォトレジストとの間に導入するようになった、この膜が反射防止膜である。前記反射防止膜は、使われる物質の種類によって無機系反射防止膜と有機系反射防止膜に大きく二つに分けられる。最近は有機反射防止膜を主に使用しており、これにより、多くの有機系反射防止膜が提案された。
【０００３】
一方、フォトレジストと有機反射防止膜との接着性がよくない場合、反射防止膜の上部に形成されたフォトレジストパターンが崩れる現象が発生することがある。このような問題点を解決するために、大きく２つの方法が使われている。まず、フォトレジストと反射防止膜との間の接着性を増加させるために、パターン形成に使われるフォトレジストの種類に応じて、このような特定フォトレジストに適合した有機反射防止膜を開発する方法がある。しかし、有機反射防止膜の開発には限界があり、その上、開発費用及び時間を多く所要するため、フォトレジストの種類に応じて、これに相応する反射防止膜を開発するには経済性を大きく低下させ得る。
【０００４】
次に、フォトレジストと反射防止膜との間の接着性を増加させるために、フォトレジストパターンと反射防止膜との間の接触面積を増加させる方法がある。しかし、その方法もやはり、一旦パターンのＣＤが決まれば、反射防止膜とフォトレジストパターンとの間の接触面積が固定されるので、従前には、反射防止膜とフォトレジストパターンとの接触面積を効果的に増加させる方法を開発できなかったのが事実である。そのため、従来技術によってフォトレジストパターンを形成する場合、依然としてパターンの崩れる現象が発生する問題が残っている。
【０００５】
このような従来技術の問題点から、フォトレジストパターンと反射防止膜との接触面積を効果的に増加させることができ、それにより前記パターンと反射防止膜との間の接着度を増加させ、パターンが崩れる現象を防止することができる半導体素子のパターン形成方法が切実に要求されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、反射防止膜にエッチングを進行して、反射防止膜に微細な屈曲（凹凸）を形成させることにより、フォトレジストと反射防止膜との間の接触面積を増加させることができ、それによってフォトレジストパターンが崩れる現象を防止できるようにする半導体素子のパターン形成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の半導体素子のパターン形成方法は、（ａ）被エッチング層の上部に有機反射防止膜組成物を塗布し、これに対してベークを進行して有機反射防止膜を形成する段階と、（ｂ）形成された有機反射防止膜に対してエッチング工程を進行して、有機反射防止膜上に微細な屈曲（凹凸）を形成する段階と、（ｃ）有機反射防止膜の上部にフォトレジストを塗布し、露光した後に現像してフォトレジストパターンを形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
すなわち、本発明のパターン形成方法によれば、被エッチング層の上部に形成された有機反射防止膜に対し、別のエッチングを進行して微細な屈曲（凹凸）を形成することにより、反射防止膜とフォトレジストパターンとの間の接触面積を増加させることができるため、有機反射防止膜とフォトレジストとの接着性の不良によってフォトレジストパターンが崩れる現象を防止することができ、それにより良好なフォトレジストパターンを形成することができるようになる。
【０００９】
本発明に係るパターン形成方法において、前記ベーク工程は、１５０〜３００℃の温度で１〜５分間行うことが好ましい。このような条件でベークを進行することによって、前記有機反射防止膜内に含まれた熱酸防止剤から酸が発生し、反射防止膜内に架橋結合が形成され、それによりフォトレジストの溶媒に溶けない反射防止膜が形成される。
【００１０】
また、本発明に係るパターン形成方法において、前記パターンを形成する段階中、露光する前や後にベーク工程を付加的に進行することができ、このようなベーク工程は、７０〜２００℃の温度で行うことが好ましい。
【００１１】
そして、本発明によるパターン形成方法は、主にＡｒＦ光源を使用する超微細パターンの形成工程に適用されるが、ＫｒＦ、ＥＵＶを含む遠紫外線（ＤＵＶ）、Ｅ（電子−ビーム、Ｘ線またはイオンビームを使用して行われる超微細パターン形成工程においても同じく適用することができる。
【００１２】
本発明はまた更に、本発明によるパターン形成方法を利用して製造される半導体素子を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について詳しく説明する。しかし、本実施例は、本発明の権利範囲を限定するのではなく、ただ、例示として提示したものである。
【００１４】
比較例：従来技術によるフォトレジストパターンの形成
市販のＤＡＲＣ−２０（韓国のトンジン・セミカム、１３５５Åコーティング用）のＡｒＦ用有機反射防止膜組成物をシリコンウエハー上にスピン塗布させた後、２４０℃で９０秒間ベークを行い架橋させることで、３５０Åの厚さで有機反射防止膜を形成した。前記有機反射防止膜の上部にクラリアント社（Ｃｌａｒｉａｎｔ）のＡＸ１０２０Ｐ（一般的に使われるフォトレジスト物質の名称）フォトレジストをコーティングした後、１２０℃で９０秒間ベークを行った。前記ベークを行った後、ＡＳＭＬ社のＡｒＦ露光装備を用いて露光させ、再び１２０℃で９０秒間ベークを行った。前記露光したウエハーをＴＭＡＨ（テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドロオキサイド）２．３８重量％の現像液を使用して現像することで、図１に示すようなフォトレジストパターンを得た。
【００１５】
実施例：本発明によるフォトレジストパターンの形成
比較例と同様に、市販のＤＡＲＣ−２０（韓国のトンジン・セミカム、１３５５Åコーティング用）のＡｒＦ用有機反射防止膜組成物をスピン塗布させた後、２４０℃で９０秒間ベークを行って架橋させることで、１３５０Åの厚さで有機反射防止膜を形成した。前記有機反射防止膜に対してｅ−ＭＡＸエッチング装備（ＡＭＡＴ社製）を用いてエッチング工程を行った。前記エッチング工程は５０ｍＴｏｒｒ／３００Ｗ／Ａｒ：１５０ｓｃｃｍ／ＣＦ４：８０ｓｃｃｍ／Ｏ２：２０ｓｃｃｍ／ＣＯ：２０ｓｃｃｍの条件で２０秒行い、このようなエッチング工程を行えば、前記反射防止膜が比較例と同じく３５０Åの厚さで残るようになる。
【００１６】
以後、前記エッチング工程が進行された有機反射防止膜の上部にクラリアント社（Ｃｌａｒｉａｎｔ）のＡＸ１０２０Ｐ（一般に使われるフォトレジスト物質の名称）フォトレジストをコーティングした後、１２０℃で９０秒間ベークを行った。前記ベークを進行した後、ＡＳＭＬ社のＡｒＦ露光装備を用いて露光させ、再び１２０℃で９０秒間ベークを行った。前記露光したウエハーをＴＭＡＨ２．３８重量％の現像液を使用して現像することで、図２に示すようなフォトレジストパターンを得た。
【００１７】
前記比較例及び実施例と図１、２に示すように、従来のパターン形成方法によって反射防止膜を形成しフォトレジストパターンを形成する場合、フォトレジストと反射防止膜との間の接着性が良くないため、この方法により形成されたフォトレジストパターンが崩れる問題が発生したが、本発明による方法で、有機反射防止膜に対してエッチング工程を行った後にフォトレジストを形成する場合は、前記フォトレジストと反射防止膜との間の接触面積が増加するようになり、従来技術におけるパターンの崩れる現象が発生することもなく、良好なフォトレジストパターンを形成することができるようになった。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るパターン形成方法によれば、反射防止膜に対してエッチングを行い、微細な屈曲（凹凸）を形成することでフォトレジストと有機反射防止膜との間の接触面積を増加させることができるため、従来パターン形成方法において、反射防止膜とフォトレジストとの間の接着性不良により発生するパターンの崩れる現象を防止することができ、良好なフォトレジストパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によってレジストパターンを形成した場合に発生したパターンの崩れる現象を示す電子顕微鏡写真である。
【図２】本発明に係る方法によってレジストパターンを形成した場合のパターンの形状を示す電子顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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