KR20050069709A

KR20050069709A - Method for removing photoresist pattern

Info

Publication number: KR20050069709A
Application number: KR1020030102058A
Authority: KR
Inventors: 임데레사
Original assignee: 동부아남반도체 주식회사
Priority date: 2003-12-31
Filing date: 2003-12-31
Publication date: 2005-07-05
Also published as: KR100584498B1

Abstract

본 발명은 고에너지 이온 주입으로 인해 포토레지스트 패턴이 경화되어 잘 제거 되지 않은 패턴을 제거하기 위해 경화된 패턴 내부의 소프트한 패턴을 먼저 제거시켜 패턴이 팝핑되는 것을 방지하는 포토레지스트 패턴 제거 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of removing a photoresist pattern which prevents the pattern from popping by first removing a soft pattern inside the cured pattern to remove a pattern that is hardly removed due to the hardening of the photoresist pattern due to high energy ion implantation. will be.

본 발명의 포토레지스트 패턴 제거 방법은 포토레지스트 패턴이 형성된 기판상에 이온 주입 공정을 실시하는 단계; 피라나 클리닝으로 소프트한 포토레지스트 패턴을 먼저 제거하는 단계; 플라즈마 애셔 공정으로 경화된 패턴을 제거하는 단계; 및 상기 기판의 최상층부를 10Å이하로 습식 식각하는 단계를 포함하여 이루어짐에 기술적 특징이 있다.The photoresist pattern removing method of the present invention comprises the steps of performing an ion implantation process on the substrate on which the photoresist pattern is formed; First removing the soft photoresist pattern by pyranha cleaning; Removing the pattern cured by a plasma asher process; And wet etching the uppermost layer of the substrate to 10 Å or less.

따라서, 본 발명의 포토레지스트 패턴 제거 방법은 고에너지 이온 주입에 의해 형성된 경화 패턴이 완전히 제거되지 않고 잔류물로 남아 이후 공정에서 결함을 작용하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the method of removing the photoresist pattern of the present invention has the effect of preventing the hardening pattern formed by the high energy ion implantation from remaining completely and remaining as a residue, thereby acting as a defect in a subsequent process.

Description

Method for removing photoresist pattern

본 발명은 포토레지스트 패턴 제거 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 피라나 클리닝으로 소프트한 패턴을 제거하고 플라즈마 애셔로 경화된 패턴을 제거한 후 습식 식각으로 기판의 최상층부의 일부를 제거하는 패턴 제거 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of removing a photoresist pattern, and more particularly, to a pattern removal method of removing a soft pattern by piranha cleaning, removing a pattern hardened by plasma asher, and then removing a part of the uppermost layer of the substrate by wet etching. will be.

포토레지스트는 일반적으로 집적회로, 트랜지스터, 액정 또는 다이오드 등의 제조 프로세서에서 미세한 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피공정 또는 이에 접속하는 전극패턴을 형성하기 위한 에칭공정에서 사용되고 있다. 예를 들면, 실리콘기판의 반도체 기판위에 소망의 패턴으로 실리콘 산화막을 형성하는 경우, 우선 기판표면에 산화막을 형성하고, 청정화한 후, 그 산화막상에 패턴에 적합한 포토레지스트 재료를 도포하며, 포토레지스트 피막을 형성한다. 다음에, 소망하는 패턴에 대응하는 포토마스크를 포토레지스트 피막상에 배치해서 노광한다. 계속해서 현상공정을 실시하여 소망하는 패턴의 포토레지스트막이 얻어진다. 그후, 에칭공정에서 얻어진 포토레지스트막 패턴에 따라 산화막을 제거한다. 최후에 포토레지스트막을 제거한 후, 웨이퍼 표면의 청정화를 함으로써, 소망하는 산화막패턴이 형성된다.Photoresists are generally used in photolithography processes for forming fine patterns in manufacturing processors such as integrated circuits, transistors, liquid crystals, or diodes, or in etching processes for forming electrode patterns connected thereto. For example, when a silicon oxide film is formed on a semiconductor substrate of a silicon substrate in a desired pattern, an oxide film is first formed on the surface of the substrate, cleaned, and then a photoresist material suitable for the pattern is applied onto the oxide film, and then the photoresist is applied. To form a film. Next, a photomask corresponding to the desired pattern is placed on the photoresist film to be exposed. Subsequently, a developing process is performed to obtain a photoresist film of a desired pattern. Thereafter, the oxide film is removed in accordance with the photoresist film pattern obtained in the etching step. After the photoresist film is finally removed, a desired oxide film pattern is formed by cleaning the wafer surface.

도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 의한 포토레지스트 제거 방법에 발생되는 문제점을 보여주는 단면도 또는 사진이다.1A to 1E are cross-sectional views or photographs showing a problem occurring in the conventional method of removing the photoresist.

먼저, 도 1a는 소정의 소자가 형성된 기판(11)상에 포토레지스트 패턴(12)을 형성하고 상기 패턴을 이용하여 이온 주입 공정(13)을 진행하는 것을 보여 주고 있다.First, FIG. 1A shows that a photoresist pattern 12 is formed on a substrate 11 on which a predetermined element is formed, and an ion implantation process 13 is performed using the pattern.

다음, 도 1b는 상기 이온 주입 공정에 의해 패턴의 표면이 경화(14)된 것을 보여주고 있다.Next, FIG. 1B shows that the surface of the pattern is cured 14 by the ion implantation process.

다음, 도 1c는 상기 표면이 경화된 패턴을 플라즈마 애셔로 제거할 때 발생하는 문제를 보여주는 단면도이다. 도에서 보는 바와 같이 플라즈마 애셔로 표면이 경화된 패턴을 제거하게 되면 내부의 소프트한 패턴이 끓어 올라 팝핑(popping)(15)이 발생하게 되고 팝핑 잔류물들을 발생시킨다.Next, FIG. 1C is a cross-sectional view illustrating a problem that occurs when the surface is cured with a plasma asher. As shown in the figure, when the surface hardened pattern is removed by the plasma asher, the soft pattern inside boils, causing popping 15 and generates popping residues.

다음, 도 1d는 상기 팝핑에 의해 발생한 팝핑 잔류물의 영향을 보여주는 사진이다. 도에서 보는 바와 같이 게이트 폴리 및 액티브 영역 위에 팝핑 잔류물들이 발생하고 이로 인해 발생한 결함(16)을 보여 주고 있다.Next, FIG. 1D is a photograph showing the effect of the popping residue caused by the popping. As shown in the figure, popping residues are generated over the gate poly and active regions and show the resulting defect 16.

다음, 도 1e는 상기 패턴 팝핑 잔류물을 완전히 제거하지 않은 경우 발생하는 문제점을 보여주고 있는 사진이다. 도에서 보는 바와 같이 패턴 팝핑 잔류물(17)을 제거하지 않고 다른 박막을 증착하는 경우 팝핑 잔류물이 더 증가하고 결함 크기도 커지는 문제점(18)이 있음을 보여 주고 있다.Next, FIG. 1E is a photograph showing a problem that occurs when the pattern popping residue is not completely removed. As shown in the figure, when depositing another thin film without removing the pattern popping residue 17, there is a problem 18 that the popping residue is increased and the defect size is also increased.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소프트한 패턴을 먼저 제거하고 플라즈마 애셔 공정으로 경화된 패턴을 제거하여 고에너지 이온 주입에 의해 형성된 경화 패턴이 완전히 제거되지 않고 잔류물로 남아 이후 공정에서 결함을 작용하는 것을 방지할 수 있는 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다. Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the soft pattern is first removed and the pattern cured by the plasma asher process to remove the cured pattern formed by high energy ion implantation is not completely removed It is an object of the present invention to provide a method which remains with water and prevents the acting of defects in subsequent processes.

본 발명의 상기 목적은 포토레지스트 패턴이 형성된 기판상에 이온 주입 공정을 실시하는 단계; 피라나 클리닝으로 소프트한 포토레지스트 패턴을 먼저 제거하는 단계; 플라즈마 애셔 공정으로 경화된 패턴을 제거하는 단계; 및 상기 기판의 최상층부를 10Å이하로 습식 식각하는 단계를 포함하여 이루어진 포토레지스트 패턴 제거 방법에 의해 달성된다.The object of the present invention comprises the steps of performing an ion implantation process on the substrate on which the photoresist pattern is formed; First removing the soft photoresist pattern by pyranha cleaning; Removing the pattern cured by a plasma asher process; And wet etching the uppermost layer of the substrate to 10 kPa or less.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 의한 포토레지스트 패턴 제거 방법의 공정 사진이다.2a to 2c are photographs of the process of removing the photoresist pattern according to the present invention.

먼저, 도 2a는 패턴이 형성된 기판상에 이온 주입 공정을 실시하는 단계이다. 도에서 보는 바와 같이 기판(21)에 소정의 박막을 형성한 후, 상기 소정의 박막상부에 이온 주입 공정을 위해 포토레지스트 패턴(22)을 형성한다. 이때 상기 소정의 박막은 실리콘 산화막이 바람직하다. 이는 상기 실리콘 산화막이 이온 주입에 의해 발생하는 기판에 대한 데미지를 완화하기 위해 형성한다.First, FIG. 2A is a step of performing an ion implantation process on a patterned substrate. As shown in the figure, a predetermined thin film is formed on the substrate 21, and then a photoresist pattern 22 is formed on the predetermined thin film for an ion implantation process. At this time, the predetermined thin film is preferably a silicon oxide film. This silicon oxide film is formed to mitigate damage to the substrate caused by ion implantation.

다음, 도 2b는 상기 이온 주입 공정 후 피라나 클리닝으로 소프트한 패턴을 먼저 제거하는 단계이다. 도에서 보는 바와 같이 이온 주입 공정으로 경화된 표면을 갖는 포토레지스트 패턴의 내부의 소프트한 패턴을 피라나 클리닝(23)으로 먼저 제거한다. 이때 상기 피라나 클리닝은 황산(H₂SO₄) 및 과산화수소(H₂O ₂)의 혼합 용액으로 습식 식각 방식이다.Next, FIG. 2B is a step of first removing the soft pattern by piranha cleaning after the ion implantation process. As shown in the figure, the soft pattern inside the photoresist pattern having the surface cured by the ion implantation process is first removed by the piranha cleaning 23. In this case, the pyranha cleaning is a wet etching method with a mixed solution of sulfuric acid (H ₂ SO ₄ ) and hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ ).

다음, 도 2c는 상기 피라나 클리닝 공정 이후 플라즈마 애셔 공정으로 경화된 패턴을 제거하고 상기 기판의 최상층부를 10Å이하로 습식 식각하는 단계이다. 도에서 보는 바와 같이 상기 피라나 클리닝 공정 후 남은 경화된 패턴을 제거하기 위해 플라즈마 애셔 공정(24)을 실시한다. 그리고 상기 플라즈마 애셔 공정으로 경화된 패턴을 제거한 후 기판의 최상부층을 10Å이하로 얇게 식각하여 포토레지스트 패턴을 완전히 제거한다.Next, FIG. 2C is a step of removing the pattern hardened by the plasma asher process after the Pirana cleaning process and wet etching the uppermost layer of the substrate to 10 kPa or less. As shown in the figure, a plasma asher process 24 is performed to remove the cured pattern remaining after the pyrana cleaning process. After removing the pattern cured by the plasma asher process, the uppermost layer of the substrate is etched thinly to 10 Å or less to completely remove the photoresist pattern.

상세히 설명된 본 발명에 의하여 본 발명의 특징부를 포함하는 변화들 및 변형들이 당해 기술 분야에서 숙련된 보통의 사람들에게 명백히 쉬워질 것임이 자명하다. 본 발명의 그러한 변형들의 범위는 본 발명의 특징부를 포함하는 당해 기술 분야에 숙련된 통상의 지식을 가진 자들의 범위 내에 있으며, 그러한 변형들은 본 발명의 청구항의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.It will be apparent that changes and modifications incorporating features of the invention will be readily apparent to those skilled in the art by the invention described in detail. It is intended that the scope of such modifications of the invention be within the scope of those of ordinary skill in the art including the features of the invention, and such modifications are considered to be within the scope of the claims of the invention.

따라서, 본 발명의 포토레지스트 패턴 제거 방법은 소프트한 패턴을 먼저 제거하고 플라즈마 애셔 공정으로 경화된 패턴을 제거하여 고에너지 이온 주입에 의해 형성된 경화 패턴이 완전히 제거되지 않고 잔류물로 남아 이후 공정에서 결함을 작용하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the method of removing the photoresist pattern of the present invention removes the soft pattern first and then removes the pattern cured by the plasma asher process so that the cured pattern formed by the high energy ion implantation remains as a residue without being completely removed. There is an effect that can prevent the action.

도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 의한 포토레지스트 제거 방법에 발생되는 문제점을 보여주는 단면도 또는 사진.Figures 1a to 1e is a cross-sectional view or photograph showing a problem occurring in the conventional method for removing the photoresist.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 의한 포토레지스트 제거 방법의 사진.Figure 2a to 2c is a photograph of the photoresist removal method according to the present invention.

Claims

In the photoresist pattern removal method,

Performing an ion implantation process on the substrate on which the photoresist pattern is formed;

First removing the soft photoresist pattern by pyranha cleaning;

Removing the pattern cured by a plasma asher process; And

Wet etching the uppermost layer of the substrate to less than 10Å

Photoresist pattern removal method characterized in that it comprises a.

The method of claim 1,

The piranha cleaning is a method of removing the photoresist pattern, characterized in that the wet etching method using a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide.

The method of claim 1,

And the top layer is an oxide layer.