KR102148833B1 - 주입형 포토레지스트 스트리핑 공정 - Google Patents

주입형 포토레지스트 스트리핑 공정 Download PDF

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KR102148833B1
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웨이-화 리어우
춘-옌 강
비제이 엠. 배니아푸라
하이-어우 엠. 판-부
쇼밍 마
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베이징 이타운 세미컨덕터 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
매슨 테크놀로지 인크
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Abstract

예컨대 이온 주입 후에 기판으로부터 포토레지스트를 제거하기 위한 공정이 제공된다. 일 예시적인 실시예에서, 공정은 벌크 포토레지스트(bulk photoresist)와, 상기 벌크 포토레지스트 상에 형성된 크러스트(crust)를 갖는 기판을 처리 챔버 내에 배치하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 공정은 상기 처리 챔버 내에서 제1 스트립 공정을 개시하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 공정은 상기 제1 스트립 공정 동안에 플라즈마와 관련된 광 방출 신호에 접속하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 공정은 상기 광 방출 신호에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 크러스트의 적어도 일부의 제거에 관련된 종료점을 식별하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 공정은 상기 종료점에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 제1 스트립 공정을 종료하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 공정은 상기 기판으로부터 상기 포토레지스트를 제거하도록 제2 스트립 공정을 개시하는 단계를 구비할 수 있다.

Description

주입형 포토레지스트 스트리핑 공정
본 출원은 "유도 결합식 스트리퍼를 이용한 층에 의한 주입형 포토레지스트 스트리핑 공정"이라는 명칭으로 2016년 2월 26일자로 출원된 미국 출원 62/300,370호를 우선권으로 한다. 본 출원은 "주입형 포토레지스트 스트리핑 공정"이라는 명칭으로 2016년 3월 2일자로 출원된 미국 출원 62/302,485호를 우선권으로 하며, 그 내용은 본원에 편입된다.
본 개시내용은 일반적으로 반도체 제조, 더 구체적으로 반도체 처리에서 포토레지스트 및 잔류물을 제거하기 위한 공정에 관한 것이다.
플라즈마 처리는 반도체 웨이퍼 및 다른 기판의 증착, 에칭, 레지스트 제거 및 관련된 처리를 위해 반도체 산업에서 널리 이용된다. 플라즈마 처리 장비는, 예컨대 집적회로 제조에서 포토레지스트 스트리핑 적용에 이용될 수 있다. 진보한 노드(예컨대, 20 nm 이하의 노드)를 위한 이온 주입에 따르는 포토레지스트 도포에 도전할 수 있다. 예컨대, 경화된 "크러스트(crust)"는 주입 동안에 대부분의 이온 주입량을 수용한 포토레지스트 상에 형성될 수 있다. 주입되지 않은 나머지의 포토레지스트(예컨대, "벌크(bulk)" 포토레지스트)는 크러스트에 의해 부분적으로 또는 완전히 봉입될 수 있다.
이는 잔여물이 수율을 떨어뜨리게 할 수 있음에 따라 잔여물을 없애도록 도펀트 활성화를 위해 기판에 열적 어닐링을 하기 전의 이온 주입 후에 포토레지스트를 청결하게 제거하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 예에서, 이는 (1) 플라즈마 스트립 후에 습식 세정; (2) 단지 플라즈마 스트립; 또는 (3) 단지 습식 스트립에 의해 성취될 수 있다.
플라즈마 스트리퍼 내의 레지스트 애쉬 스트립 공정(resist ash strip processes)은 등방성 공정일 수 있다. 레지스트 애쉬 스트립 공정은 포토레지스트의 하부에서 크러스트를 제거할 수 있고, 그 다음 벌크 포토레지스트를 제거할 수 있다. 플라즈마 스트립 공정을 이용하여 포토레지스트가 완전히 제거되면, 플라즈마 스트립 동안에 경화되는 잔여물로 인해, 일부 잔여물이 이후의 습식 스트립에 의해 세정되지 않을 수 있다. 그 결과, 진보한 노드(예컨대, 20/16 nm 노드)를 위해, 많은 제조사에서는 포스트 이온 주입 레지스트 스트립에만 이용되는 습식 스트립으로 전환하고 있다. 습식 스트립의 이용만이 산화를 저감할 수 있다. 그러나, 포토레지스트가 습식 스트립에 의해서만 제거되면, 이온 주입 동안에 형성된 크러스트층을 제거하는데 더 많은 공격적인 화학물질이 요구될 수 있다. 이는 기판을 공격하여 결함을 유도할 수 있다.
본 개시내용의 실시예에 대한 관점 및 이점은 하기의 설명에서 부분적으로 기술되거나, 또는 그 설명으로부터 알 수 있거나, 혹은 그 실시예에 대한 실시를 통해 알 수 있다.
본 개시내용의 일례의 관점은 기판으로부터 포토레지스트를 제거하기 위한 공정에 관한 것이다. 상기 공정은 벌크 포토레지스트(bulk photoresist)와, 상기 벌크 포토레지스트 상에 형성된 크러스트(crust)를 갖는 기판을 처리 챔버 내에 배치하는 단계를 구비한다. 상기 공정은 상기 처리 챔버 내에서 제1 스트립 공정을 개시하는 단계를 구비한다. 상기 공정은 상기 제1 스트립 공정 동안에 플라즈마와 관련된 광 방출 신호(optical emission signal)에 접속하는 단계를 구비한다. 상기 공정은 상기 광 방출 신호에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 크러스트의 적어도 일부의 제거에 관련된 종료점(endpoint)을 식별하는 단계를 구비한다. 상기 공정은 상기 종료점에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 제1 스트립 공정을 종료하는 단계를 구비한다. 상기 공정은 상기 기판으로부터 상기 포토레지스트를 제거하도록 제2 스트립 공정을 개시하는 단계를 구비한다.
본 개시내용의 이러한 예시적인 실시예에는 변경 및 수정이 이루어질 수 있다. 다른 예시적인 관점은 기판으로부터 포토레지스트를 제거하기 위한 시스템, 방법, 공정 및 장치에 관한 것이다.
각종 실시예에 대한 특징, 관점 및 이점은 하기의 설명 및 첨부한 청구범위를 참조하면 더욱 잘 이해될 것이다. 본 명세서의 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부한 도면은 본 개시내용의 실시예를 기술하고, 그 설명과 함께 관련된 원리를 설명하게 된다.
당업자에게 관한 실시예에 대한 상세한 설명이 첨부한 도면을 참조하여 본 명세서에 기술된다.
도 1은 이온 주입 동안의 반응으로부터 크러스트층을 도시하는 이온 주입 후의 포토레지스트에 대한 단면도,
도 2는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 방법에 대한 흐름도,
도 3은 크러스트 제거를 나타내는 종료점을 갖는 예시적인 광 방출 신호를 도시한 도면,
도 4는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 포토레지스트의 상부로부터 제거된 크러스트층의 상부를 도시한 예시적인 단면도,
도 5는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 처리 장치에 대한 도면.
실시예에 대해 상세하게 참조될 것이고, 그 실시예의 하나 이상의 예는 도면에 도시된다. 각각의 예는 실시예에 대한 설명으로서 제공되며, 본 개시내용을 제한하지 않는다. 실제로, 본 개시내용의 범위 또는 사상으로부터 벗어나지 않고서 각종 변경 및 수정이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 예컨대, 일 실시예의 일부로서 도시 또는 기술된 특징이 또 다른 실시예를 산출하도록 다른 실시예와 함께 이용될 수 있다. 이에 따라, 본 개시내용의 관점은 이러한 변경 및 수정을 포함하도록 의도된다.
본 개시내용의 예시적인 관점은 기판으로부터 포토레지스트를 제거하기 위한 스트리핑 공정에 관한 것이다. 예컨대, 상기 공정은 낮은 도즈 주입 스트립(low dose implant strip: LDIS)/높은 도즈 주입 스트립(high dose implant strip: HDIS)을 위해 수평방향 및/또는 수직방향으로부터 상이한 층을 별개로 제거하는 일부분으로서 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 플라즈마 스트립 공정은 습식 스트립 공정(예컨대, 습식 세정 공정)과 조합되어, 수율을 개선하도록 감소된 산화물 형성, 감소된 기판 손실 및 표면 세정 요건에 관한 광범위한 공정 요건을 만족시킬 수 있다. 더 구체적으로, 일부 실시예에서, 플라즈마 스트립 공정은 크러스트 제거에 이용될 수 있고, 습식 스트립 공정은 벌크 포토레지스트를 제거하는데 이용될 수 있다. 본 개시내용의 예시적인 관점에 따른 스트립 공정은 집적회로 제조에서 진보한 노드(예컨대, 16 nm 노드 이하)를 위해 이용될 수 있다. 이는 스트립 공정 윈도우를 확장하도록 상이한 집적 설계에서 상이한 건식 스트립 및 습식 스트립의 조합을 이용하게 할 수 있다.
더 구체적으로, 본 개시내용의 예시적인 실시예에 의하면, 플라즈마 스트립 공정이 크러스트 제거를 위해 이용될 수 있다. 상기 플라즈마 스트립 공정 동안에 유도되는 플라즈마와 관련된 광 방출 신호는 플라즈마 스트립 공정을 위한 종료점을 결정하는데 이용될 수 있다. 상기 광 방출 신호 내의 종료점은 크러스트의 제거를 나타낼 수 있거나, 또는 일부 경우에, 벌크 포토레지스트로부터 크러스트 상부의 제거를 나타낼 수 있다. 상기 종료점이 성취되기만 하면, 습식 스트립 공정은 벌크 포토레지스트를 제거하는데 이용될 수 있다.
이로써, 본 개시내용의 관점은 다수의 기술적 효과 및 이점을 제공할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 스트립 공정은 크러스트의 상부에 대한 방향적 제거를 허용할 수 있다. 상기 크러스트의 상부 제거 다음의 벌크 포토레지스트의 습식 스트립은 감소된 산화를 이끌 수 있다. 또한, 습식 스트립 이전의 크러스트의 상부 제거는 습식 스트립 공정 동안에 더 적은 공격적인 화학물질을 허용하여, 감소된 결함을 이끌 수 있다.
일부 실시예에서, 상술한 기술적 효과 및 이점은 벌크 포토레지스트와, (예컨대, 이온 주입 동안의) 상기 벌크 포토레지스트 상에 형성된 크러스트를 갖는 기판을 처리 챔버 내에 배치하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 공정은 상기 처리 챔버 내에서 제1 스트립 공정을 개시하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 공정은 상기 제1 스트립 공정 동안에 플라즈마와 관련된 광 방출 신호에 접속하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 공정은 상기 광 방출 신호에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 크러스트의 적어도 일부의 제거에 관련된 종료점을 식별하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 공정은 상기 종료점에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 제1 스트립 공정을 종료하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 공정은 상기 기판으로부터 상기 포토레지스트를 제거하도록 제2 스트립 공정을 개시하는 단계를 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 공정은 상기 제2 스트립 공정에 따르는 후속적인 처리 공정(들)(예컨대, 어닐 공정)을 수행하는 단계를 구비할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 스트립 공정은 상기 벌크 포토레지스트로부터 상기 크러스트의 적어도 일부를 제거하도록 작동가능할 수 있다. 상기 제2 스트립 공정은 상기 벌크 포토레지스트로부터 상기 크러스트의 적어도 일부를 제거하도록 작동가능할 수 있다. 상기 제1 스트립 공정은 상기 기판을 상기 처리 챔버 내에 유도된 플라즈마에 노출시키는 플라즈마 스트립 공정일 수 있다. 상기 제2 스트립 공정은 습식 스트립 공정일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 광 방출 신호(약 300 nm 내지 약 800 nm 범위의 하나 이상의 파장, 예컨대 약 309 nm, 예컨대 약 777 nm와 관련된 광 방출 신호)는 고 방출 상(high emission phase)에 뒤이어 저 방출 상(low emission phase)으로의 강하를 포함할 수 있다. 상기 고 방출 상은 상기 저 방출 상에 대해 더 높은 광 방출과 관련될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 종료점은 상기 크러스트의 제거를 나타내는 상기 광 방출 신호 내의 지점에 대응할 수 있다. 예컨대, 상기 종료점은 상기 고 방출 상으로부터 상기 광 방출 신호 내의 상기 강하를 따르는 국부적인 최소값의 임계치 내에 있는 지점에 대응할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 종료점은 상기 크러스트의 상부의 제거를 나타내는 상기 광 방출 신호 내의 지점에 대응할 수 있다. 예컨대, 상기 종료점은 상기 광 방출 신호의 고 방출 상 동안에 발생하는 국부적인 최소값의 임계치 내에 있는 지점에 대응할 수 있다.
본 개시내용의 관점은 도시 및 설명을 위해 "웨이퍼" 또는 반도체 웨이퍼를 참조하여 기술된다. 본원에 제공된 개시내용을 이용하여 당업자는 본 개시내용의 예시적인 관점이 임의의 반도체 기판, 워크피스 또는 다른 적절한 기판과 관련하여 이용될 수 있음을 이해할 것이다. 더욱이, 수치와 관련된 용어 "약"에 대한 사용은 기술된 수치의 10% 이내를 지칭하도록 의도된다.
도 1은 이온 주입 후의 기판(60) 상의(예컨대, 기판 상의 하나 이상의 층 상의) 예시적인 포토레지스트를 도시한다. 더 구체적으로, 이온 주입 후에는, 주입 종(implant species)과의 포토레지스트(100)의 반응으로부터 포토레지스트(100)(예컨대, "벌크" 포토레지스트)의 상부 둘레에 그리고 측부 상에 "크러스트"(120)가 형성된다. 크러스트(120)는 벌크 포토레지스트(100)의 상부 상에 형성된 상부(125)와, 벌크 포토레지스트(100)의 측부 상에 형성된 측부(128)를 구비할 수 있다. 크러스트(120)의 상부(125)는 크러스트(120)의 측부(128)의 두께가 하부에서 아래로 테이퍼진 상태로 가장 두꺼울 수 있다.
도 2는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 포토레지스트(예컨대, 벌크 포토레지스트 및 크러스트)를 제거하기 위한 예시적인 스트립 공정(200)에 대한 흐름도를 도시한다. 도 2는 도 5에 도시한 플라즈마 처리 장치와 같은 플라즈마 처리 장치를 이용하여 적어도 부분적으로 주입될 수 있다. 더욱이, 도 2는 도시 및 기술을 위해 특정한 순서로 수행되는 단계를 도시한다. 본원에 제공된 개시내용을 이용하는 당업자는 본원에 개시된 방법 또는 공정 중 어느 것의 각종 단계가 본 개시내용의 범위 또는 사상으로부터 벗어나지 않고서 각종 방식으로 채택, 변경, 재배치, 동시에 수행, 생략 및/또는 확장될 수 있음을 이해할 것이다.
(202)에서, 상기 공정은 플라즈마 처리 챔버와 같은 처리 챔버 내에 기판을 배치하는 단계를 구비할 수 있다. 상기 기판은 상술한 바와 같은 이온 주입의 결과로서 벌크 포토레지스트 상에 형성된 크러스트를 구비할 수 있다. 예시적인 기판은 도 1에 도시된다. 일부 실시예에서, 상기 처리 챔버는 처리 챔버 내의 공정 가스 내에 유도성 플라즈마를 유도하도록 구성된 유도성 플라즈마원을 구비할 수 있다. 상기 유도성 플라즈마는 기판으로부터 크러스트를 제거하기 위한 라디칼 및 중성물을 생성할 수 있다. 예시적인 처리 챔버는 도 5에 도시된다.
도 2의 (204)를 참조하면, 상기 공정은 처리 챔버 내에서 플라즈마 스트립 공정과 같은 제1 스트립 공정을 개시하는 단계를 구비할 수 있다. 예시적인 플라즈마 스트립 공정은 라디칼 및 중성물을 생성하기 위해 공정 가스 내에 플라즈마를 유도하도록 유도성 플라즈마원을 이용할 수 있다. 상기 라디칼 및 중성물은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 벌크 레지스트로부터 크러스트를 스트리핑하는데 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 플라즈마 스트립 공정은, 예컨대 CF4의 첨가물을 이용하여 공격적인 화학물질로 수행될 수 있다.
플라즈마 스트립 공정을 위한 예시적인 공정 변수는 다음과 같다.
온도: 약 20℃ 내지 약 80℃, 예컨대 약 25℃;
압력: 약 15mT 내지 약 100 mT, 예컨대 약 40 mT;
RF 파워: 약 300W 내지 약 2000W, 예컨대 약 1500W;
O2 흐름: 약 500 sccm 내지 약 3000 sccm;
CF4 흐름: 약 0% 내지 약 2%, 예컨대 0-20 sccm.
상기한 공정 변수는 예시적인 목적으로만 제공된다. 본원에 제공된 개시내용을 이용하는 당업자는, 일부 실시예에서, 상이한 공정 변수가 본 개시내용의 범위 또는 사상으로부터 벗어나지 않고서 플라즈마 스트립 공정에 이용될 수 있음을 이해할 것이다.
(206)에서, 상기 방법은 플라즈마 스트립 공정을 위해 플라즈마와 관련된 광 방출 신호에 접속하는 단계를 구비할 수 있다. 광 방출 신호는, 예컨대 경시적으로 플라즈마로부터 방출되는 전자기 방사선의 하나 이상의 파장의 스펙트럼 파워를 나타낼 수 있다. 광 방출 신호는 각종 소스로부터 얻어질 수 있다. 일부 실시예에서, 광 방출 신호는 처리 동안에 실시간으로 측정될 수 있다. 일부 실시예에서, 광 방출 신호는 기판 또는 시험 기판의 이전 처리와 관련된 데이터(예컨대, 과거 데이터)에 근거할 수 있다.
예컨대, 각종 스트립 공정을 위한 광 방출 신호는 시험 기판의 처리 동안에 얻어질 수 있다. 광 방출 신호는 스트립 공정을 위한 모델 광 방출 스펙트럼(model optical emission spectrum)을 결정하도록 분석되어 이용될 수 있다. 모델 광 방출 스펙트럼은 (예컨대, 평균, 가중 평균 또는 다른 알고리즘을 이용하여) 각종 방식으로 결정될 수 있다. 모델 광 방출 스펙트럼은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 종료점을 식별하기 위한 광 방출 신호로서 이용될 수 있다.
도 3은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 처리 동안에 플라즈마와 관련된 광 방출 신호(300)에 대한 그래프를 도시한다. 도 3의 그래프는 수평축 상의 시간과, 수직축을 따르는 스펙트럼 파워를 도시한다. 광 방출 신호(300)는 약 300 nm 내지 약 800 nm 범위의 하나 이상의 파장, 예컨대 약 309 nm, 예컨대 약 777 nm와 관련될 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 광 방출 신호(300)는 고 방출 상(305)에 뒤이어 저 방출 상(325)으로의 강하(315)를 구비할 수 있다. 고 방출 상(305)은 저 방출 상(325)에 대해 더 높은 광 방출과 관련될 수 있다.
도 2의 (208)을 참조하면, 상기 공정(200)은 종료점이 광 방출 신호에 근거하여 도달되었는지의 여부를 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 종료점은 벌크 포토레지스트로부터 크러스트의 제거를 나타내는 광 방출 신호 내의 지점에 대응할 수 있다. 예컨대, 도 3을 참조하면, 고 방출 상(305)으로부터의 강하(315)에 따르는 광 방출 신호(300) 내의 국부적인 최소값(예컨대, 딥(dip))의 임계치 내에 있는 지점(310)은 벌크 포토레지스트로부터 크러스트의 제거를 나타낼 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 종료점은 플라즈마 스트립 공정 동안에 플라즈마와 관련된 측정된 광 방출 신호를 분석함으로써 실시간으로 결정될 수 있다. 고 방출 상으로부터의 강하에 따르는 국부적인 최소값의 임계치 내에 있는 광 방출 신호 내의 지점(예컨대, 도 3의 지점(310))에 도달되면, 제어기 또는 다른 제어 장치가 종료점에 도달했는지를 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 종료점은 수행되는 특정한 플라즈마 스트립 공정을 위한 과거 데이터 또는 시험 데이터와 관련된 광 방출 신호(예컨대, 모델 광 방출 신호)를 분석함으로써 결정될 수 있다. 광 방출 신호 내의 고 방출 상으로부터의 강하에 따르는 국부적인 최소값의 임계치 내에 있는 지점에 대응하는 스트립 공정의 시간에 따른 개시(time following initiation)가 식별될 수 있다(예컨대, 약 22.6초). 상기 종료점은 식별된 시간에 대응하도록 결정될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 종료점은 벌크 포토레지스트로부터 크러스트의 상부만의 제거를 나타내는 광 방출 신호 내의 지점에 대응할 수 있다. 예컨대, 도 3을 참조하면, 본 발명자는 고 방출 상(305) 동안에 광 방출 신호(300) 내의 국부적인 최소값(예컨대, 딥)의 임계치 내의 지점(320)이 벌크 포토레지스트로부터 크러스트의 상부만의 제거를 나타낼 수 있음을 알았다.
일부 실시예에서, 상기 종료점은 플라즈마 스트립 공정 동안에 플라즈마와 관련된 측정된 광 방출 신호를 분석함으로써 실시간으로 결정될 수 있다. 고 방출 상 동안에 국부적인 최소값의 임계치 내에 있는 광 방출 신호 내의 지점(예컨대, 도 3의 지점(320))에 도달되면, 제어기 또는 다른 제어 장치가 종료점에 도달했는지를 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 종료점은 수행되는 특정한 플라즈마 스트립 공정을 위한 과거 데이터 또는 시험 데이터와 관련된 광 방출 신호(예컨대, 모델 광 방출 신호)를 분석함으로써 결정될 수 있다. 광 방출 신호 내의 고 방출 상의 국부적인 최소값의 임계치 내에 있는 지점에 대응하는 스트립 공정의 시간에 따른 개시가 식별될 수 있다(예컨대, 약 15.8초). 상기 종료점은 식별된 시간에 대응하도록 결정될 수 있다.
도 4는 플라즈마 스트립 공정을 위해 종료점이 결정된 후의 예시적인 포토레지스트를 도시한다. 도시한 바와 같이, 크러스트(120)의 상부는 플라즈마 스트립 공정 동안에 제거되어 있다. 벌크 포토레지스트(100)의 측부 상에 형성된 크러스트의 측부(128)는 본 개시내용의 예시적인 관점에 따라 결정되는 제1 스트립 공정의 종료점에 남아 있을 수 있다.
도 2의 (208)을 참조하면, 종료점에 도달된 것으로 결정되지 않으면, 상기 공정은 종료점에 도달되었는지가 결정될 때까지 플라즈마 공정이 제1 스트립 공정을 계속하는 (210)으로 이동한다. 종료점에 도달된 것으로 결정되면, 상기 공정은 제1 스트립 공정이 종료되는 (212)로 진행한다.
(214)에서, 상기 공정은 대부분의 포토레지스트를 제거하는 제1 스트립 공정을 수행하는 단계를 구비한다. 일부 실시예에서, 제2 스트립 공정은 습식 스트립 공정일 수 있다. 습식 스트립 공정은, 예컨대 습식 화학 배쓰(wet chemical bath)를 이용할 수 있다. 상기 크러스트의 적어도 일부가 습식 스트립 공정 전에 제거되기 때문에, 습식 스트립 공정을 위해 더 적은 공격적인 화학물질이 이용될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예에서, 습식 스트립 공정은 과산화수소 및 수산화암모늄을 구비하는 배쓰를 이용할 수 있다.
(216)에서, 상기 공정은 기판 상에서 후속적인 처리 단계를 수행하는 단계를 구비할 수 있다. 일례로서, 어닐링 공정이 기판 내의 도펀트를 활성화하도록 수행될 수 있다. 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 집적회로 제조 기술에 따라 다른 후속적인 처리 단계가 수행될 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 포토레지스트 제거 공정의 일부를 형성하는 플라즈마 스트립 공정을 수행하는데 이용될 수 있는 예시적인 플라즈마 처리 장치(500)를 도시한다. 상기 장치(500)는 RF 소스(506)로 파워되는 플라즈마원(504)에 가스를 제공할 수 있는 가스 입구(502)를 구비할 수 있다. 플라즈마(508)가 생성되어 기판(510)에 노출된다. 기판(510)은 플라즈마(508) 내의 이온을 가속할 목적으로 RF 바이어스(514)가 적용될 수 있는 받침대(512) 상에 지지될 수 있다. 펌프(미도시)는 배기 채널(516)에 연결된다. 처리 장치(500)는 도시 및 기술을 위해 제공된다. 본원에 제공된 개시내용을 이용하는 당업자는 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 본원에 개시된 예시적인 공정의 관점을 실시하는데 다른 처리 장치가 이용될 수 있음을 이해할 것이다.
일부 실시예에서, 도 5에 도시한 바와 같이, 장치(500)는 기판(510)과 관련된 광 방출 신호(예컨대, 도 3의 광 방출 신호(300))를 얻도록 구성된 광 방출 센서(525)를 구비할 수 있다. 광 방출 센서(525)는, 예컨대 광학 분광기일 수 있다.
광 방출 신호는 하나 이상의 제어기(들)(522)에 제공될 수 있다. 제어기(들)(522)는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 광 방출 신호로부터 식별된 종료점에 근거하여 스트립 공정의 종료를 제어할 수 있다. 제어기(들)는 독립적 제어기(들) 또는 장치를 위한 전체 제어 시스템의 일부일 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(들)는 하나 이상의 프로세서 및 하나 이상의 메모리 장치를 구비할 수 있다. 하나 이상의 메모리 장치는, 수행될 때, 프로세서가 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 종료점의 결정과 같은 작업을 수행하게 하는 컴퓨터-판독가능한 지시를 저장할 수 있다. 제어기(들)(522)는 장치(500)와 함께 위치되거나 또는 장치(500)로부터 이격될 수 있다. 광 방출 신호는 임의의 적절한 통신 프로토콜을 이용하여 임의의 적절한 통신 매체(예컨대, 유선, 무선 또는 유선 및 무선 통신 매체의 조합)를 이용하여 센서(525)로부터 통신될 수 있다.
본 요지가 특정의 예시적인 실시예에 대해 상세하게 기술되었지만, 전술한 바에 대한 이해를 달성할 때 당업자는 이러한 실시예에 대한 변경물, 변형물 및 동등물이 쉽게 만들어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시내용의 범위는 제한이라기보다는 예시로서이고, 본 개시내용은 당업자에게 명백한 바와 같이 본 요지에 대한 변경물, 변형물 및 동등물에 대한 포함을 배제하지 않는다.

Claims (20)

  1. 기판으로부터 포토레지스트를 제거하기 위한 공정에 있어서,
    벌크 포토레지스트(bulk photoresist)와, 상기 벌크 포토레지스트 상에 형성된 크러스트(crust)를 갖는 기판을 처리 챔버 내에 배치하는 단계;
    상기 처리 챔버 내에서 제1 스트립 공정을 개시하는 단계;
    상기 제1 스트립 공정 동안에 플라즈마와 관련된 광 방출 신호에 접속하는 단계;
    상기 광 방출 신호에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 크러스트의 적어도 일부의 제거에 관련된 종료점을 식별하는 단계;
    상기 종료점에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 제1 스트립 공정을 종료하는 단계; 및
    상기 기판으로부터 상기 포토레지스트를 제거하도록 제2 스트립 공정을 개시하는 단계
    를 포함하고,
    상기 종료점은 상기 크러스트의 상부의 제거를 나타내는 상기 광 방출 신호 내의 지점에 대응하고,
    상기 크러스트의 상부의 제거를 나타내는 상기 광 방출 신호 내의 상기 지점은 상기 광 방출 신호의 고 방출 상 동안에 발생하는 국부적인 최소값의 임계치 내에 있는,
    공정.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스트립 공정은 상기 벌크 포토레지스트로부터 상기 크러스트의 적어도 일부를 제거하도록 작동가능한,
    공정.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 스트립 공정은 상기 벌크 포토레지스트의 적어도 일부를 제거하도록 작동가능한,
    공정.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 스트립 공정은 상기 기판을 상기 처리 챔버 내에 유도된 플라즈마에 노출시키는 플라즈마 스트립 공정인,
    공정.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 스트립 공정은 습식 스트립 공정인,
    공정.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광 방출 신호는 300 nm 내지 800 nm 범위의 하나 이상의 파장과 관련되는,
    공정.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광 방출 신호는 고 방출 상(high emission phase)에 뒤이어 저 방출 상(low emission phase)으로의 강하를 포함하며, 상기 고 방출 상은 상기 저 방출 상에 대해 더 높은 광 방출과 관련되는,
    공정.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 종료점은 상기 크러스트의 제거를 나타내는 상기 광 방출 신호 내의 지점에 대응하는,
    공정.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 크러스트의 제거를 나타내는 상기 광 방출 신호 내의 상기 지점은 상기 고 방출 상으로부터 상기 광 방출 신호 내의 상기 강하를 따르는 국부적인 최소값의 임계치 내에 있는,
    공정.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 기판으로부터 포토레지스트를 제거하기 위한 공정은 상기 제2 스트립 공정에 따르는 후속적인 처리 공정을 수행하는 단계를 포함하는,
    공정.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 후속적인 처리 공정은 어닐링 공정을 포함하는,
    공정.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 크러스트는 이온 주입 공정 동안에 형성되는,
    공정.
  15. 기판으로부터 포토레지스트를 제거하기 위한 공정에 있어서,
    벌크 포토레지스트와, 상기 벌크 포토레지스트 층 상에 형성된 크러스트를 갖는 기판을 플라즈마 처리 챔버 내에 배치하는 단계;
    상기 플라즈마 처리 챔버 내에서 플라즈마 스트립 공정을 개시하는 단계;
    상기 크러스트의 상부의 제거를 나타내는 광 방출 신호 내의 지점에 대응하는 종료점에서 상기 플라즈마 스트립 공정을 종료하는 단계; 및
    상기 플라즈마 스트립 공정을 종료한 후에, 상기 기판으로부터 상기 벌크 포토레지스트를 제거하도록 습식 스트립 공정을 개시하는 단계
    를 포함하고,
    상기 크러스트의 상부의 제거를 나타내는 상기 광 방출 신호 내의 상기 지점은 상기 광 방출 신호의 고 방출 상 동안에 발생하는 국부적인 최소값의 임계치 내에 있는,
    공정.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광 방출 신호는 고 방출 상에 뒤이어 저 방출 상으로의 강하를 포함하며, 상기 고 방출 상은 상기 저 방출 상에 대해 더 높은 광 방출과 관련되는,
    공정.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 크러스트의 제거를 나타내는 상기 광 방출 신호 내의 상기 지점은 상기 고 방출 상으로부터 상기 광 방출 신호 내의 상기 강하를 따르는 국부적인 최소값의 임계치 내에 있는,
    공정.
  18. 기판으로부터 포토레지스트를 제거하기 위한 스트립 공정에 있어서,
    벌크 포토레지스트와, 상기 벌크 포토레지스트 층 상에 형성된 크러스트를 갖는 기판을 플라즈마 처리 챔버 내에 배치하는 단계;
    상기 플라즈마 처리 챔버 내에서 플라즈마 스트립 공정을 개시하는 단계;
    상기 크러스트의 상부의 제거를 나타내는 광 방출 신호 내의 지점에 대응하는 종료점에서 상기 플라즈마 스트립 공정을 종료하는 단계; 및
    상기 플라즈마 스트립 공정을 종료한 후에, 상기 기판으로부터 상기 벌크 포토레지스트와, 상기 크러스트의 나머지 부분을 제거하도록 습식 스트립 공정을 개시하는 단계
    를 포함하고,
    상기 크러스트의 상부의 제거를 나타내는 상기 광 방출 신호 내의 상기 지점은 상기 광 방출 신호의 고 방출 상 동안에 발생하는 국부적인 최소값의 임계치 내에 있는,
    공정.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 광 방출 신호는 고 방출 상에 뒤이어 저 방출 상으로의 강하를 포함하며, 상기 고 방출 상은 상기 저 방출 상에 대해 더 높은 광 방출과 관련되는,
    공정.
  20. 삭제
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