KR100383761B1 - 반도체 소자의 폴리머 제거방법 - Google Patents
반도체 소자의 폴리머 제거방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 반도체 소자의 폴리머 제거방법을 제공하는 것으로 CF4및 O2의 반응가스에 CxHy가스를 첨가한 혼합가스를 이용하는 플라즈마 식각방법으로 감광막 제거시 잔류하는 폴리머를 완전히 제거하므로써 공정을 단순화 시킬 수 있기 때문에 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 반도체 소자의 폴리실리콘층 제거시 생성된 폴리머(Polymer)를 완전히 없앨 수 있는 반도체 소자의 폴리머 제거방법에 관한 것이다.
일반적으로 폴리머는 폴리실리콘층 식각시 생성되는데, 플라즈마(Plasma)에 의한 이온 에너지 (Ion Energy)는 방향성이 있기 때문에 입사되는 플라즈마의 방향에 수직한 평면에서는 이온 에너지가 강하게 작용하여 증착되는 폴리머가 분해되지만 측벽에 달라붙은 폴리머는 입사되는 이온 에너지의 방향에 대해 나란하기 때문에 상대적으로 분해능이 약화된다.
그러면 일반적인 폴리머 제거 방법을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1A 내지 1E 도는 반도체 소자의 일반적인 폴리머 제거 방법을 설명하기 위해 도시한 소자의 단면도이다.
제 1A 도는 접합영역(2)이 형성된 실리콘기판(1)상에 절연막(3)을 형성하고, 접합영역(2)이 노출되도록 절연막(3)을 식각하여 콘택홀을 형성한 후 절연막(3)의 양 측벽에 폴리실리콘 스페이서(4)를 형성한 상태를 도시한다.
제 1B 도는 실리콘기판(1)의 전체 상부면에 폴리실리콘층(5) 및 코어산화막(6)을 순차적으로 형성한 후 코어 산화막(6)상에 패턴화된 감광막(7)을 형성한 상태를 도시한다.
제 1C 도는 감광막(7)을 마스크로 이용하여 코어 산화막(6) 및 폴리실리콘층(5)을 순차적으로 식각한 상태를 도시한다. 이때 폴리실리콘층(5)이 식각될 때 생성된 폴리머(8)는 코어 산화막(6) 및 폴리실리콘층(5)의 측벽에 달라붙게 된다.
제 1D 도는 CF4및 O2의 혼합가스를 이용한 플라즈마 식각방법으로 감광막(7)을 제거한 상태를 도시한다. 이때 플라즈마 식각방법으로 감광막(7)이 제거될 때 폴리머(8)도 제거되는데 완전하게 제거되지는 않는다, 그리고, 이렇게 남아있는 폴리머(8)는 이후 순수 린스(DI water Rinse) 공정을 실시하여도 제거되지 않는다.
제 1E 도는 BOE 또는 HF수용액을 사용하여 남아있는 폴리머(8)를 제거한 상태를 도시한다. 이때 폴리머(8)를 제거하기 위해 사용되는 BOE 또는 HF수용액은 산화막에 대한 식각비가 높기 때문에 코어 산화막(6) 점선에서 실선으로 도시한 부분만큼 식각된다.
그러므로 종래와 같은 방법에 의한 폴리머 제거방법은 공정이 복잡할 뿐 아니라 코어 산화막(6)의 왯 로스(Wet Loss)로 인하여 소자의 특성이 악화되는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 감광막 제거지 사용되는 반응가스에 CxHy가스를 첨가하므로서 상기한 단점을 해소할 수 있는 반도체 소자의 폴리머 제거방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 폴리머 제거방법은 소정의 공정을 거친 실리콘기판의 전체 상부에 순차적으로 형성된 폴리실리콘층 및 코어 산화막을 패턴화된 감광막에 의해 코어 산화막 및 폴리실리콘층을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 CF4및 O2의 반응가스에 CxHy가스를 첨가한 혼합가스를 이용하는 플라즈마 식각방법으로 감광막을 제거할 때 폴리실리콘층 식각시 생성된 폴리머를 함께 제거하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 플리머 제거 방법을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 2A 내지 2D 도는 본 발명에 따른 반도체 소자의 폴리머 제거방법을 설명하기 위해 도시한 소자의 단면도이다.
제 2A 도는 접합영역(12)이 형성된 실리콘기판(11)상에 절연막(13)을 형성하고 접합영역(12)이 노출되도록 절연막(13)을 식각하여 콘택홀을 형성한 후 절연막(13)의 양 측벽에 폴리실리콘 스페이서(14)를 형성한 상태를 도시한다.
제 2B 도는 실리콘기판(11)의 전체 상부면에 폴리실리콘층(15) 및 코어 산화막(16)을 순차적으로 형성한 후 코어 산화막(16)상에 패턴화된 감광막(17)을 형성한 상태를 도시한다.
제 2C 도는 감광막(17)을 마스크로 이용하여 코어 산화막(16) 및 폴리실리콘층(15)을 순차적으로 식각한 상태를 도시한다. 이때 폴리실리콘층(15)이 식각될 때 생성된 폴리머(18)는 코어 산화막(16) 및 폴리실콘층(15)의 측벽에 달라붙게 된다.
제 2D 도는 CF4및 O2의 반응가스에 CxHy가스를 첨가한 혼합가스를 이용하는 플라즈마 식각방법으로 감광막(17)을 제거하면서 폴리머(18)도 함께 제거된 상태를 도시한다. 이때 플라즈마 식각방법으로 감광막(17)이 제거될 때 CF4가스의 불소(F)와 CxHy가스의 수소(H)가 결합하여 HF가 형성되고, 이 HF는 하기 <식>에 의해 염소계 폴리머(Chlorine Base Polymer)를 불소계 폴리머(Fluorine Base Polymer)로 치환시켜 휘발성 기체로 만들어 제거하므로써 잔류하는 폴리머(18)는 완전히 제거된다.
상기 식에서 x,y,a,b,c는 변수를 나타내고, ↑ 는 기체를 나타낸다.
상기 CxHy가스는 C2H2, C2H6또는 C2H4가스를 사용할 수 있으며, CF4가스에 첨가되는 CxHy가스량은 CF4가스에 대하여 10 내지 20% 정도이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 CF4및 O2의 반응가스에 CxHy가스를 첨가한 혼합가스를 이용하는 플라즈마 식각방법으로 감광막 제거시 잔류하는 폴리머를 완전히 제거하므로써 공정을 단순화 시킬 수 있기 때문에 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.
제 1A 내지 1E 도는 일반적인 반도체 소자의 폴리머 제거방법을 설명하기 위한 소자의 단면도.
제 2A 내지 2D 도는 본 발명에 따른 반도체 소자의 폴리머 제거방법을 설명하기 위한 소자의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *
1 및 11 : 실리콘기판 2 및 12 : 접합영역
3 및 13 : 절연막 4 및 14 : 폴리실리콘 스페이서
5 및 15 : 폴리실리콘층 6 및 16 : 코어 산화막
7 및 17 : 감광막 8 및 18 : 폴리머
Claims (3)
- 반도체 소자의 폴리머 제거방법에 있어서,소정의 공정을 거친 실리콘기판의 전체 상부에 순차적으로 형성된 폴리실리콘층 및 코어 산화막을 패턴화된 감광막에 의해 코어 산화막 및 폴리실리콘층을 순차적으로 형성하는 단계와,상기 단계로부터 CF4및 O2의 반응가스에 CxHy가스를 첨가한 혼합가스를 이용하는 플라즈마 식각방법으로 상기 감광막을 제거할 때 상기 폴리실리콘층 식각시 생성된 폴리머를 함께 제거하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 폴리머 제거방법.
- 제 1 항에 있어서.상기 CxHy가스는 C2H2, C2H6, C2H4가스 중 어느 하나의 가스인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 폴리머 제거방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 반웅가스에 첨가되는 CxHy가스량은 CF4가스량에 대하여 10 내지 20%인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 폴리머 제거방법.
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