KR100607734B1 - 포토레지스트 패턴 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포토레지스트 패턴 제조방법에 관한 것으로, 특히 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 포토레지스트 패턴의 임계 치수를 측정하는 단계와, 상기 측정 결과, 패턴의 임계 치수가 불량일 경우 포토레지스트 패턴을 O2 및 CF4 가스를 이용하여 제거하는 단계와, 포토레지스트 패턴을 재형성하는 단계를 포함한다. 그러므로 본 발명은 포토레지스트 패턴의 임계 치수가 불량일 경우 O2 및 CF4 가스를 이용하여 포토레지스트 패턴을 제거함으로써 재진행된 포토레지스트 패턴에 남겨지는 폴리머 잔여물의 생성을 최소화할 수 있다.
포토레지스트 패턴 제거, 임계 치수, O2, CF4
Description
도 1은 종래 기술에 의한 포토레지스트 패턴 제조 방법에서 패턴의 임계치수 측정후 패턴을 재형성하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 2는 본 발명에 따른 포토레지스트 패턴 제조 방법에서 패턴의 임계치수 측정후 패턴을 재형성하는 과정을 나타낸 흐름도,
도 3a 및 도 3b는 종래 기술 및 본 발명에 따라 포토레지스트 패턴의 임계치수 측정후, 패턴을 재형성하였을 때의 불량을 나타낸 도면,
도 4a 및 도 4b는 종래 기술 및 본 발명에 따라 포토레지스트 패턴의 임계치수 측정후 패턴을 재형성하였을 때의 포토레지스트 잔여물을 나타낸 도면.
본 발명은 반도체 제조방법에 관한 것으로서, 특히 포토리소그래피 공정에서 원하는 임계 치수(CD : Critical Dimension)의 패턴을 제조할 수 있는 포토레지스트 패턴 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 포토레지스트 패턴 제조 방법에서 패턴의 임계치수 측정후 패턴을 재형성하는 과정을 나타낸 흐름도로서, 이를 참조하면 포토레지스트 패턴의 제조 방법은 다음과 같이 진행된다.
일반적으로 포토리소그래피 공정은 웨이퍼 표면의 접착력을 좋게 하기 위하여 표면 처리를 한다. 만약 포토레지스트가 도포될 부분에 유기 반사 방지막이 있는 경우 건조 및 탈수 공정을 진행하여 적층되는 층에 따라 표면을 소수성화시켜 현상을 실시할 때 포토레지스트 패턴이 떨어져 나가지 않게 한다. 표면처리된 웨이퍼에 포토레지스트를 도포한다. 포토레지스트막내의 솔벤트 성분을 증발시켜서 포토레지스트막을 안정화시키기 위한 소프트 베이크 공정을 진행한다. 소프트 베이크 공정을 거친 포토레지스트막에 대하여 원하는 패턴의 회로가 그려져 있는 마스크와 I-라인, DUV 등의 노광 장치를 사용하여 노광을 실시한다. 그리고 현상 처리 및 현상 후 베이크 공정을 진행함으로써 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴을 형성한다.(S10)
그리고 이와 같이 포토레지스트 패턴을 형성한 후에, 포토레지스트 패턴의 임계 치수(CD)가 정확한지를 측정하게 되는데, 이때 주사전자 현미경 장비를 이용하게 된다.(S20) 주사전자 현미경 장비는 육안으로 볼 수 없는 개체에 전자를 주사하여 그로부터 방출되는 2차 전자를 되받아 모니터링하여 상을 관찰하는 장비인데, 광학 현미경에 의해 볼 수 있는 이미지에 비해 훨씬 높은 해상도로 포토레지스트 패턴의 미세 구조를 형상화한다.
그런 다음 측정된 패턴의 임계 치수가 스펙에서 벗어난 불량으로 발견되는 지를 판단한다.(S30)
S30 판단 결과, 포토레지스트 패턴의 임계 치수가 불량일 경우 유기 용제(예를 들어 신너)를 이용한 에슁(ashing) 공정으로 포토레지스트 패턴을 제거한 후에 웨이퍼 상에 다시 포토레지스트 패턴의 재작업 공정에 따른 상기 포토리소그래픽 공정을 수행하여 다시 포토레지스트 패턴을 형성하게 된다.(S40∼S50)
S30 판단 결과, 포토레지스트 패턴의 임계 치수가 양호할 경우 다음 제조 공정(예를 들어 식각, 이온 주입 등)을 진행하게 된다.(S60)
그런데, 재진행된 포토레지스트 패턴에 다시 패턴의 임계 치수를 측정할 경우 포토레지스트의 폴리머 잔여물이 남아 있음을 확인할 수 있다. 즉, 임계 치수의 측정시 전자빔을 맞았던 포토레지스트 부분이 수축 및 경화를 발생하게 되고 이 부분이 포토레지스트 제거용 유기 용제(예를 들어 신너)에 용해가 되지 않고 잔여물로 남게 되며 후속 공정까지 완전하게 제거되지 않고 남아 있어 소자의 전기적 신뢰성에 악영향을 미치게 된다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 포토레지스트 패턴의 임계 치수가 불량일 경우 O2 및 CF4 가스를 이용하여 포토레지스트 패턴을 제거함으로써 재진행된 포토레지스트 패턴에 남겨지는 폴리머 잔여물의 생성을 최소화할 수 있는 포토레지스트 패턴 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴을 제조하는 방법에 있어서, 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 포토레지스트 패턴의 임계 치수를 측정하는 단계와, 상기 측정 결과, 패턴의 임계 치수 가 불량일 경우 포토레지스트 패턴을 O2 및 CF4 가스를 이용하여 제거하는 단계와, 포토레지스트 패턴을 재형성하는 단계를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 포토레지스트 패턴 제조 방법에서 패턴의 임계치수 측정후 패턴을 재형성하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 포토레지스트 패턴의 제조 방법은 다음과 같이 진행된다.
우선, 웨이퍼 상에 건조 및 탈수 공정 등의 표면 처리를 실시하여 이후 현상 공정에 의해 포토레지스트 패턴이 떨어져 나가지 않도록 웨이퍼 표면을 처리한다. 그리고 표면처리된 웨이퍼에 포토레지스트를 도포하고 포토레지스트내의 솔벤트 성분을 증발시켜서 포토레지스트막을 안정화시키기 위한 소프트 베이크 공정을 진행한다. 소프트 베이크 공정을 거친 포토레지스트막에 대하여 원하는 패턴의 회로가 그려져 있는 마스크와 I-라인, DUV 등의 노광 장치를 사용하여 노광을 실시한다. 그리고 현상 처리 및 현상 후 베이크 공정을 진행함으로써 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴을 형성한다.(S100)
그리고 이와 같이 포토레지스트 패턴을 형성한 후에, 주사전자 현미경 장비등을 이용하여 포토레지스트 패턴의 임계 치수(CD)가 정확한지를 측정한다.(S110)
그런 다음 주사전자 현미경 장비에서 측정된 패턴의 임계 치수가 스펙에서 벗어나 불량이 발견되는지를 판단한다.(S120)
S120 판단 결과, 포토레지스트 패턴의 임계 치수(CD)가 불량일 경우 O2 및 CF4 가스를 이용한 에슁 공정으로 포토레지스트 패턴을 제거한다.(S130) 이로 인해, 포토레지스트 패턴의 폴리머 잔유물을 쉽게 제거할 수 있다.
그리고 다시 상술한 S100 단계의 포토리소그래피 공정을 다시 수행한 포토레지스트 패턴의 재작업에 따라 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴을 다시 형성한다.(S140)
한편 S120 판단 결과, 포토레지스트 패턴의 임계 치수가 양호할 경우 다음 제조 공정(예를 들어 식각, 이온 주입 등)을 진행하게 된다.(S150)
한편 본 발명의 포토레지스트 패턴 제조 공정시, 주사전자 현미경 장비에서 측정된 패턴의 임계 치수가 스펙에서 벗어나 불량이 발견될 경우 포토레지스트 패턴을 신너를 이용하여 제거한 후에, O2 및 CF4 가스를 이용한 에슁 공정으로 잔여된 포토레지스트 패턴 및 폴리머 잔여물을 함께 제거할 수도 있다.
도 3a 및 도 3b는 종래 기술 및 본 발명에 따라 포토레지스트 패턴의 임계치수 측정후, 패턴을 재형성하였을 때의 불량을 나타낸 도면이다.
도 3a는 종래 기술에 의해 포토레지스트 패턴의 임계 치수가 스펙에서 벗어나 불량이 발견될 경우 포토레지스트 패턴을 신너를 이용하여 제거한 후에 다시 포토레지스트 패턴을 다시 형성했을 때의 불량 패턴을 웨이퍼 상의 맵으로 표시한 것이다. 여기서, 흑색 부분은 정상 다이 부분이며, 점이 찍은 부분은 불량 패턴이 있는 다이 부분이 된다.
도 3b는 본 발명에 따라 포토레지스트 패턴의 임계 치수가 스펙에서 벗어나 불량이 발견될 경우 포토레지스트 패턴을 O2 및 CF4 가스를 이용하여 제거한 후에 다시 포토레지스트 패턴을 다시 형성했을 때의 불량 패턴을 웨이퍼 상의 맵으로 표시한 것이다.
그러므로 도 3a의 종래 방법보다 도 3b의 본 발명에 따라 O2 및 CF4 가스를 이용하여 포토레지스트 패턴을 제거하는 방법이 패턴의 임계 치수 불량을 줄일 수 있음을 알 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 종래 기술 및 본 발명에 따라 포토레지스트 패턴의 임계치수 측정후 패턴을 재형성하였을 때의 포토레지스트 잔여물을 나타낸 도면이다.
도 4a의 그래프를 살펴보면, 종래 기술에 따라 포토레지스트 패턴을 신너로 제거한 후에, 다시 포토레지스트 패턴을 재형성할 경우 포토레지스트 패턴의 잔여물의 불량 결함률이 47/121=38.8% 가 된다. 이때 47은 잔여물로 판독된 결함의 개수를 나타내며 121은 전체 결함 개수를 나타낸다.
반면에 도 4b의 그래프를 살펴보면, 본 발명에 따라 포토레지스트 패턴을 O2 및 CF4로 제거한 후에 다시 포토레지스트 패턴을 재형성할 경우 포토레지스트 패턴의 잔여물의 불량 결함률이 3/47=6%가 된다. 이때 3은 잔여물로 판독된 결함의 개수를 나타내며 47은 전체 결함 개수를 나타낸다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 포토레지스트 패턴의 임계 치수가 불량일 경우 O2 및 CF4 가스를 이용하여 포토레지스트 패턴을 제거함으로써 재진행된 포토레지스트 패턴에 남겨지는 폴리머 잔여물의 생성을 최소화할 수 있다. 이에 따라 포토레지스트 패턴의 불량을 줄일 수 있어 반도체 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.
Claims (2)
- 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴을 제조하는 방법에 있어서,상기 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와,상기 포토레지스트 패턴의 임계 치수를 측정하는 단계와,상기 측정 결과, 패턴의 임계 치수가 불량일 경우 상기 포토레지스트 패턴을 O2 및 CF4 가스를 이용하여 제거하는 단계와,상기 포토레지스트 패턴을 재형성하는 단계를 포함하는 포토레지스트 패턴 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 포토레지스트 패턴을 O2 및 CF4 가스를 이용하여 제거하는 단계 이전에, 상기 포토레지스트 패턴을 신너를 이용하여 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 제조방법.
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020040113244A KR100607734B1 (ko) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | 포토레지스트 패턴 제조방법 |
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Citations (3)
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| JPH03248414A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 選択的な表面反応を利用した微細パターンの形成方法 |
| JPH05275326A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | レジストのアッシング方法 |
| JP2001085411A (ja) | 1999-09-16 | 2001-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 真空処理方法 |
-
2004
- 2004-12-27 KR KR1020040113244A patent/KR100607734B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
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| JP2001085411A (ja) | 1999-09-16 | 2001-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 真空処理方法 |
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