KR20080038986A - Method of forming a photoresist pattern - Google Patents

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박경실
이창호
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김도영
최남욱
이정훈
김영훈
류진아
김명선
양주형
이명숙
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Abstract

A method for forming a photoresist pattern is provided to coat a subsequentially formed layer without causing defects by performing a cleaning process for converting the surface of a hard mask layer including an SOG(spin on glass) material into a hydrophilic material. A preliminary hard mask layer including carbon as an SOG material can be formed on a substrate. A hard mask layer including a SOG material is formed on the resultant structure(S100). A cleaning process for surface treatment is performed to make the surface of the hard mask layer have a hydrophilic property(S110). An ARC(anti-reflective coating) is formed on the hard mask layer(S120). A photoresist layer is formed on the ARC(S130). The photoresist layer is patterned to form a photoresist pattern(S140).

Description

포토레지스트 패턴 형성 방법{Method of forming a photoresist pattern}Method of forming a photoresist pattern

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 패턴의 형성 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다. 1 is a flowchart illustrating a method of forming a photoresist pattern according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 일반적인 기판 상에 초음파를 이용하는 세정 장치의 일 예를 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing an example of a cleaning apparatus using ultrasonic waves on a general substrate.

도 3 내지 도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 포토레지스트 패턴의 형성 방법을 이용한 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.3 to 7 are cross-sectional views illustrating a pattern forming method using the method of forming a photoresist pattern according to Embodiment 2 of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 기판 102 : 박막100: substrate 102: thin film

106 : 스핀-온-카본막 108 : 스핀-온-글래스막106: spin-on-carbon film 108: spin-on-glass film

110 : 하드 마스크막 112 : 반사방지 코팅막110: hard mask film 112: antireflection coating film

114 : 포토레지스트층 120 : 포토레지스트 패턴114: photoresist layer 120: photoresist pattern

본 발명은 포토레지스트 패턴의 형성 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 소자의 패턴 형성시에 적용될 수 있으며 스핀 코팅되고 세정된 하드 마스크 막을 사용하는 포토레지스트 패턴의 형성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a photoresist pattern, and more particularly, to a method of forming a photoresist pattern, which can be applied at the time of pattern formation of a semiconductor device and uses a spin masked and cleaned hard mask film.

반도체 소자를 구성하는 패턴들이 고집적화가 요구됨에 따라 사진식각(photolithography) 공정을 수행하여 초 미세 패턴을 형성하기 위한 가공 기술의 정밀도가 점점 더 엄격해지고 있다. 즉, 100nm급 이하의 패턴들을 형성하기 위해서는 기존의 포토레지스트 패턴에 비해 상대적으로 낮은 파장을 갖는 ArF용 포토레지스트 패턴이 적용되고 있다. 그러나, 상기 ArF용 포토레지스트 패턴을 적용하여 하부 막질을 식각할 경우 상기 ArF용 포토레지스트 패턴의 내 식각성 부족으로 인해 마스크막의 기능을 수행하지 못하고 있는 상황이다. 이를 해결하기 위해 하기 비정질 탄소막 및 실리콘산질화(SiON)막을 하드 마스크로 이용하는 방법이 도입되었다.As the patterns constituting the semiconductor devices are required to be highly integrated, the precision of processing techniques for forming ultra fine patterns by performing a photolithography process is becoming increasingly strict. That is, in order to form patterns of 100 nm or less, an ArF photoresist pattern having a relatively lower wavelength than that of a conventional photoresist pattern is applied. However, when the lower film quality is etched by applying the ArF photoresist pattern, the mask film may not function as a result of the lack of etching resistance of the ArF photoresist pattern. In order to solve this problem, a method of using an amorphous carbon film and a silicon oxynitride (SiON) film as a hard mask has been introduced.

상기 실리콘산질화(SiON)막을 포함하는 하드 마스크 및 하드 마스크 상에 형성된 포토레지스트 패턴을 모두 제거하기 위해 플라즈마 에싱 공정을 수행할 경우 상기 실리콘산질화(SiON)막은 식각되지 않고, 포토레지스트 패턴만 제거된다. 따라서, 상기 하드 마스크를 제거하기 위해서는 별도의 식각 공정을 더 수행해야 한다.When the plasma ashing process is performed to remove both the hard mask including the silicon oxynitride (SiON) film and the photoresist pattern formed on the hard mask, the silicon oxynitride (SiON) film is not etched and only the photoresist pattern is removed. do. Therefore, in order to remove the hard mask, a separate etching process must be further performed.

반면에 하드 마스크로 비정질탄소막이 적용될 경우 비정질탄소막은 상기 흡광 계수가 높아 하부에 형성된 막질에 대한 오버레이 키(Overlay key)의 판독이 어려울 뿐 아니라 비정질 카본을 증착하기 위한 설비의 신규 투자가 이루어져야 하는 문제점이 초래된다. On the other hand, when the amorphous carbon film is applied as a hard mask, the amorphous carbon film has a high absorption coefficient, making it difficult to read an overlay key on the film formed at the lower side, and requires a new investment of equipment for depositing amorphous carbon. This is brought about.

따라서, 700nm 이하의 파장을 갖는 광에 불투명한 비정질탄소막을 대체하기위하여 스핀-온-카본(Spin On Carbon; 이하 'SOC'라 한다) 및 스핀-온-글래스(Spin On Glass; 이하 'SOG'라 한다) 물질을 포함하는 하드 마스크막으로 이용하였고, 실 리콘을 포함함으로써 내식각성이 향상된 포토레지스트를 이용하였다. Therefore, spin-on-carbon (hereinafter referred to as "SOC") and spin-on-glass (hereinafter referred to as "SOG") to replace an opaque amorphous carbon film with light having a wavelength of 700 nm or less. It was used as a hard mask film containing a material, and a photoresist having improved etching resistance by using silicon.

상기 포토레지스트 패턴을 형성하기 방법에 있어서는 기판 상에 SOC 및 SOG을 포함하는 하드 마스크막을 형성하고, 하드 마스크막 상에 노광 중의 난반사를 막기 위한 반사방지 코팅(Anti-Reflective Coating; 이하 'ARC'라 한다)막을 형성하고, 상기 ARC막 상부에 포토레지스트(photoresist)를 코팅한 다음, 상기 포토레지스트 위에 원하는 패턴이 그려져 빛을 선택적으로 투과시킬 수 있는 마스크를 놓고 노광(exposure)하는 얼라인 공정을 수행한 후, 용매(developer)에 처리하여 노광된 부분 또는 노광되지 않은 부분만 녹이는 현상 공정을 수행하고 있다.In the method of forming the photoresist pattern, a hard mask film including SOC and SOG is formed on a substrate, and an anti-reflective coating (ARC) for preventing diffuse reflection during exposure on the hard mask film. Forming a film, coating a photoresist on the ARC film, and then performing an alignment process by placing a mask on which the desired pattern is drawn and selectively exposing light on the photoresist. After that, a developing process is performed in which a exposed portion or an unexposed portion is dissolved by treating with a developer.

그러나, 상기 스핀-온-글래스 물질을 포함하는 하드 마스크막 위에 ARC막을 형성하는 경우, 상기 하드 마스크막과 상기 ARC막 간의 유착력(adhension force)과 상기 ARC막의 척력(pullback force)의 차이로 인해 상기 ARC막 하부에 결함이 발생되고 있다. 상기 결함 발생의 원인을 파악하기 위해 상기 하드 마스크막의 접촉각(contact angle)을 측정하였다. 측정 결과, 상기 하드 마스크막은 소수성 결합(hydrophobic bond)을 갖는 기(group)를 포함하고 있어 표면에서 소수성을 띰이 확인되었다. 이로 인해 소수성을 띠는 하드 마스크막 상에 ARC막을 코팅한 후 베이크 공정을 수행할 경우에 상기 하드 마스크막의 상면에 유착되는 ARC막과 상기 소수성 표면 사이에서 서로 밀어내는 작용이 발생되는 ARC막이 존재하게 된다. However, when the ARC film is formed on the hard mask film including the spin-on-glass material, due to a difference in the adhesion force between the hard mask film and the ARC film and the pullback force of the ARC film. Defects are generated under the ARC film. In order to determine the cause of the defect occurrence, the contact angle of the hard mask film was measured. As a result of the measurement, the hard mask film contained a group having a hydrophobic bond, and it was confirmed that the hard mask film had hydrophobicity on the surface. As a result, when the ARC film is coated on the hydrophobic hard mask film and then the baking process is performed, an ARC film adhering to each other between the hydrophobic surface and the ARC film adhered to the upper surface of the hard mask film is present. do.

따라서, 상기 서로 밀어내는 작용이 발생되는 ARC막들의 중간에 떨어져 작은 타원형으로 형성된 일부의 ARC막이 결함으로 형성되는 문제점을 가지고 있어 실리콘을 포함하는 포토레지스트 패턴은 현재 반도체 소자의 제조 공정에 적용되지 못 하고 있는 실정이다. Therefore, some of the ARC films formed in small ovals formed in the middle of the ARC films that push each other are formed as defects, so that a photoresist pattern including silicon is not currently applied to the manufacturing process of semiconductor devices. I'm doing it.

따라서, 본 발명의 목적은 스핀-온-글래스 물질을 포함하는 하드 마스크막의 표면을 친수성으로 치환하는 세정 공정을 수행하여 후속하여 형성되는 막을 결함없이 코팅시킬 수 있는 포토레지스트 패턴의 형성 방법을 제공하는데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of forming a photoresist pattern capable of performing defect-free coating of a subsequently formed film by performing a cleaning process that hydrophilically substitutes a surface of a hard mask film including a spin-on-glass material. have.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 포토레지스트 패턴의 형성 방법은, 기판 상에 스핀-온-글래스 물질을 포함하는 하드 마스크막을 형성한다. 상기 하드 마스크막의 표면이 친수성을 갖도록 표면처리하는 세정 공정을 수행한다. 상기 세정 공정이 수행된 하드 마스크막 상에 반사방지 코팅막을 형성한다. 상기 반사방지 코팅막 상에 포토레지스트층을 형성한다. 상기 포토레지스트층을 패터닝하여 포토레지스트 패턴을 형성한다.A method of forming a photoresist pattern according to the present invention for achieving the above object, to form a hard mask film containing a spin-on-glass material on a substrate. A cleaning process is performed to surface-treat the surface of the hard mask film to have hydrophilicity. An antireflective coating film is formed on the hard mask film on which the cleaning process is performed. A photoresist layer is formed on the antireflective coating layer. The photoresist layer is patterned to form a photoresist pattern.

상기 하드 마스크막을 형성하기 이전에, 스핀-온 물질로 카본을 포함하는 예비 하드 마스크막을 상기 기판 상에 더 형성시킬 수 있다.Prior to forming the hard mask layer, a preliminary hard mask layer including carbon as a spin-on material may be further formed on the substrate.

일 예로서, 상기 세정 공정은 상기 기판을 회전시키고, 상기 기판 상에 세정액으로서 탈이온수(De-Ionized water)를 제공한 다음, 상기 제공된 세정액에 초음파 에너지를 인가한다. 이어서, 상기 세정액이 제공된 기판을 브러싱한다.As an example, the cleaning process rotates the substrate, provides de-ionized water as a cleaning liquid on the substrate, and then applies ultrasonic energy to the provided cleaning liquid. Subsequently, the substrate provided with the cleaning liquid is brushed.

다른 예로서, 상기 세정 공정은 상기 기판을 회전시키고, 상기 기판 상에 세정액으로서 초음파 에너지가 인가된 탈이온수(De-Ionized water)를 제공한 다음, 상기 세정액이 제공된 기판을 브러싱한다.As another example, the cleaning process rotates the substrate, provides de-ionized water to which ultrasonic energy is applied as a cleaning liquid on the substrate, and then brushes the substrate provided with the cleaning liquid.

본 발명에 따르면, 스핀-온-글래스 물질을 포함하는 하드 마스크막이 형성된 기판을 탈이온수에 초음파 에너지를 인가하는 세정 공정을 수행하여 하드 마스크막의 스핀-온-글래스 물질의 표면에 결합된 기를 친수성으로 변환시킬 수 있다. 그러므로, 상기 스핀-온-글래스 물질과 후속하여 형성되는 반사방지 코팅 물질 사이에 결합된 기(group)들의 결합력 차이가 크게 감소될 수 있다. 이에 따라, 상기 하드 마스크막 상에 반사방지 코팅막을 형성할 때 상기 막들의 결합된 기(group)들 사이의 유착력과 척력에서 차이가 발생하여 일부가 덩어리화되는 결함 문제를 개선할 수 있다. According to the present invention, a group bonded to the surface of the spin-on-glass material of the hard mask layer is hydrophilically by performing a cleaning process of applying ultrasonic energy to deionized water on the substrate on which the hard mask layer including the spin-on-glass material is formed. Can be converted. Therefore, the bonding force difference of the groups bonded between the spin-on-glass material and the subsequently formed antireflective coating material can be greatly reduced. Accordingly, when forming the anti-reflective coating film on the hard mask film, a difference in adhesion force and repulsive force between the combined groups of the films may be generated, thereby improving a defect problem in which a part is agglomerated.

또한, 기판 상에 반사방지 코팅막의 코팅 후 결함이 발생되지 않아 상기 반사방지 코팅막 상에 형성되는 포토레지스트 패턴의 신뢰성도 향상될 수 있다. In addition, since a defect does not occur after coating of the antireflective coating layer on the substrate, the reliability of the photoresist pattern formed on the antireflective coating layer may be improved.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 막(층)이 다른 막(층) 또는 기판 상에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 다른 막(층) 또는 기판 상에 직접 형성되거나 그들 사이에 추가적인 막(층)이 개재될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following examples and may be implemented in other forms. The embodiments introduced herein are provided to make the disclosure more complete and to fully convey the spirit and features of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thicknesses of the respective films (layers) and regions are exaggerated for clarity of the invention, and when referred to as being placed on another film (layer) or substrate, It may be formed directly on the film (layer) or substrate, or an additional film (layer) may be interposed therebetween.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 패턴의 형성 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다. 도 2는 일반적인 기판 상에 초음파를 이용하는 세정 장치의 일 예를 도시한 단면도이다. 1 is a flowchart illustrating a method of forming a photoresist pattern according to an exemplary embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view showing an example of a cleaning apparatus using ultrasonic waves on a general substrate.

도 1을 참조하면, 먼저 기판을 마련한다. 상기 기판의 예로서는 박막이 형성된 반도체 기판일 수도 있고, 상기 박막의 예로서는 실리콘 산화막, 질화막, 폴리실리콘막 및 금속막들을 들 수 있다. 상기 박막은 표면의 세정 공정을 통해 표면에 잔류하는 오염물 등이 제거된 박막인 것이 바람직하다. Referring to FIG. 1, first, a substrate is prepared. Examples of the substrate may be a semiconductor substrate on which a thin film is formed, and examples of the thin film may include a silicon oxide film, a nitride film, a polysilicon film, and a metal film. The thin film is preferably a thin film from which contaminants and the like remaining on the surface are removed through a surface cleaning process.

이어서, 세정된 박막 상에 스핀-온-글래스(Spin On Glass) 물질을 포함하는 하드 마스크막을 형성한다(단계 S100). 상기 SOG 물질은 실리콘 산화물으로서, 실세스퀴옥산(silsesquioxane)을 포함한다. 상기 하드 마스크막은 상기 SOG 물질을 상기 기판에 스핀 코팅한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있다. Next, a hard mask film including a spin-on-glass material is formed on the cleaned thin film (step S100). The SOG material is silicon oxide and includes silsesquioxane. The hard mask layer may be formed by spin coating the SOG material on the substrate and then curing the SOG material.

본 발명의 다른 예로서, 상기 하드 마스크막은 하부에 스핀-온 물질로서 카본(carbon)을 포함하는 예비 하드 마스크막을 더 형성시킬 수 있으며, 스핀-온-카본(SOC)막과 스핀-온-글래스(SOG)막이 적층된 구조로 형성될 수 있다.As another example of the present invention, the hard mask layer may further form a preliminary hard mask layer including carbon as a spin-on material, and a spin-on-carbon (SOC) film and spin-on-glass. (SOG) film can be formed in a stacked structure.

이어서, 상기 하드 마스크막의 표면이 친수성을 갖도록 표면처리하는 세정 공정을 수행한다(단계 S110). 상기 세정 공정은 스핀 회전하는 기판 상에 탈이온수를 제공하고 초음파 에너지를 인가하여 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 세정 공정은 도 2에 나타낸 일반적인 초음파 세정 장비를 사용하여 수행할 수 있다. Subsequently, a cleaning process is performed to surface-treat the surface of the hard mask film to have hydrophilicity (step S110). The cleaning process may be performed by providing deionized water on a spin-rotated substrate and applying ultrasonic energy. Specifically, the cleaning process may be performed using the general ultrasonic cleaning equipment shown in FIG.

상기 초음파 세정 장비에 대해서 간단히 설명하면 상기 초음파 세정 장비는 세정 용기(300)와, 세정 용기(300) 안에 위치하여 세정될 기판(W)을 지지하는 기판 지지 부재로서의 척(110)과, 척(110)에 장착된 세정될 기판(W)의 표면 상에 세정액(140)을 공급할 세정액 공급 부재로서의 노즐(200)과, 기판(W) 표면에 공급된 세정액(140)을 발진시키는 진동 전달 부재로서의 세정 프로브(cleaning probe, 150)와, 세정 프로브(150)에 전달할 발진 에너지를 발생시키는 진동 발생 부재로서의 제너레이터(160)와, 브러시(170)를 포함하여 구성된다.The ultrasonic cleaning device will be described in brief with regard to the ultrasonic cleaning device including a cleaning container 300, a chuck 110 as a substrate support member positioned in the cleaning container 300 and supporting a substrate W to be cleaned. As a vibration transmission member which oscillates the nozzle 200 as a cleaning liquid supply member to supply the cleaning liquid 140 on the surface of the substrate W to be cleaned, and the cleaning liquid 140 supplied to the surface of the substrate W mounted on the 110. The cleaning probe 150 includes a cleaning probe 150, a generator 160 as a vibration generating member that generates oscillation energy to be delivered to the cleaning probe 150, and a brush 170.

상기 세정 용기(300)는 위쪽이 개방되어 있고, 세정액을 세정 용기(300) 안으로 공급하는 노즐(200)이 배치되어 있다. 세정 용기(300) 하부에는 세정액을 외부로 배출시키기 위한 배출구(310)가 있다. The upper side of the washing vessel 300 is open, and a nozzle 200 for supplying the washing liquid into the washing vessel 300 is disposed. The lower portion of the cleaning container 300 has a discharge port 310 for discharging the cleaning liquid to the outside.

상기 척(110)은 세정 용기(300) 안에 위치하며, 기판(W)을 지지함과 아울러 기판(W)을 회전시키는 작용을 수행한다. 상기 척(110)은 기판(W)을 진공으로 흡착한다. 회전축(120)의 상단이 척(110)의 밑면 중심에 연결된다. 회전축(120)에 회전력을 부여하는 모터(130)가 회전축(120)의 하단에 연결된다. 상기 척(110)의 측부에는 지지대(180)가 배치된다. 기판(W) 표면의 세정액을 외부로 유도시키기 위한 브러시(160)가 지지대(140)에 설치된다. The chuck 110 is located in the cleaning container 300, and supports the substrate W and rotates the substrate W. The chuck 110 adsorbs the substrate W in a vacuum. An upper end of the rotation shaft 120 is connected to the bottom center of the chuck 110. A motor 130 that imparts rotational force to the rotating shaft 120 is connected to the lower end of the rotating shaft 120. A support 180 is disposed at the side of the chuck 110. A brush 160 for guiding the cleaning liquid on the surface of the substrate W to the outside is installed on the support 140.

상기 세정 프로브(150)는 척(110)에 안치된 기판(W) 상부에 배치된다. 세정 프로브(150)는 노즐(200)을 통해 기판(W) 상에 공급되는 세정액(140)에 강력한 초음파 진동을 인가한다. 세정액에 가하여 준 강력한 초음파에 의해 캐비테이션(cabitation) 기포가 파열하여 이물질 사이에 틈을 만들고, 그 틈으로 기포들이 침투하여 파열함으로써 완전하게 이물질이 기판(W) 표면으로부터 분리되게 만든다. 이때, 상기 초음파는 상기 캐비테이션에 의한 손상 우려가 있는 경우 메가헤르 쯔(MHz) 단위의 초음파를 이용하는 것이 바람직하다.The cleaning probe 150 is disposed on the substrate W placed on the chuck 110. The cleaning probe 150 applies a powerful ultrasonic vibration to the cleaning liquid 140 supplied to the substrate W through the nozzle 200. The cavitation bubbles rupture by the powerful ultrasonic waves applied to the cleaning solution, creating gaps between the foreign matters, and the bubbles penetrate and rupture to separate the foreign matters from the surface of the substrate W. In this case, when there is a risk of damage caused by the cavitation, it is preferable to use ultrasonic waves in units of megahertz (MHz).

상기 세정액(140)으로는 기판(W) 상에 부착된 이물질 제거 및 린스의 목적으로 탈이온수(deionized water)를 사용할 수 있다. 상기 세정 프로브(150)는 기판(W) 상에 형성된 세정액(140)과 접촉되며, 기판(W)의 반경 방향인 수평 방향으로 연장된 원형 단면을 가진 속이 비어있는 로드(rod) 형태를 지닌다. 또한, 상기 세정 프로브(150)는 초음파 에너지를 효과적으로 전달할 수 있는 석영(quartz)으로 만들어 질 수 있다. 상기 석영 프로브(150)는 세정액(140)과 직접 맞닿은 부분이 기판(W)의 반지름 길이와 대응하는 길이를 갖는 것이 적당하다.  As the cleaning liquid 140, deionized water may be used for the purpose of removing and rinsing foreign substances adhering on the substrate (W). The cleaning probe 150 is in contact with the cleaning liquid 140 formed on the substrate W, and has a hollow rod shape having a circular cross section extending in the horizontal direction in the radial direction of the substrate W. In addition, the cleaning probe 150 may be made of quartz that can effectively transmit ultrasonic energy. The quartz probe 150 has a length in direct contact with the cleaning liquid 140 has a length corresponding to the radius of the substrate (W).

상기 제너레이터(160)는 세정 프로브(150)에 전달할 진동을 발생시키는 진동자(vibrator)로서 음향적으로 또는 가능하게 다른 방법으로 세정 프로브(150)의 일단과 결합한다. 상기 제너레이터(160)는 세정 프로브(150)로 전달되는 초음파, 예를 들어, 메가헤르쯔(MHz) 단위의 고주파 신호를 발생시키는 기능을 한다. The generator 160 is a vibrator that generates vibrations to be transmitted to the cleaning probe 150 and couples with one end of the cleaning probe 150 acoustically or possibly in another way. The generator 160 generates a high frequency signal, for example, megahertz (MHz), which is transmitted to the cleaning probe 150.

상기 브러시(160)는 상기 노즐(200)로부터 기판(W) 전면으로 분사된 세정액(140)을 이용해서 기판(W)의 파티클 및 미반응된 세정액을 제거하기 위한 브러시(170)가 상기 세정 프로브(150)와 이격되어 기판(W) 상부에 배치된다.The brush 160 may include a brush 170 for removing particles and unreacted cleaning liquid from the substrate W using the cleaning liquid 140 injected from the nozzle 200 to the entire surface of the substrate W. Spaced apart from the 150 is disposed on the substrate (W).

상기와 같이 구성된 초음파 세정 장치는 다음과 같이 동작한다.The ultrasonic cleaning device configured as described above operates as follows.

척(110) 상에 세정될 기판(W)을 장착한다. 본 발명의 실시예로서 상기 기판(W) 상에는 스핀-온-글래스(Spin On Glass) 물질을 포함하는 하드 마스크막을 형성되어 있다. 상기 척(110)에 기판(W)이 장착되면 모터(130)를 동작시켜 척(110)을 회전시킴으로써 기판(W)을 회전시킨다.The substrate W to be cleaned is mounted on the chuck 110. As an exemplary embodiment of the present invention, a hard mask layer including a spin on glass material is formed on the substrate W. As shown in FIG. When the substrate W is mounted on the chuck 110, the substrate 130 is rotated by operating the motor 130 to rotate the chuck 110.

세정 프로브(150)가 기판(W) 상에 적당한 간격을 가지도록 세정 위치에 오도록 한다. The cleaning probe 150 is placed in the cleaning position to have a proper distance on the substrate W.

세정 프로브(150)가 세정 위치에 오면 노즐(200)을 통해 기판(W) 표면으로 세정액(140)을 공급한다. 세정액(140)은 세정 공정이 진행되는 동안 지속적으로 공급될 수 있도록 한다. 본 발명의 실시예로서 상기 세정액(140)은 탈이온수를 이용한다. When the cleaning probe 150 is in the cleaning position, the cleaning liquid 140 is supplied to the surface of the substrate W through the nozzle 200. The cleaning liquid 140 may be continuously supplied during the cleaning process. As an embodiment of the present invention, the cleaning liquid 140 uses deionized water.

세정액(140)이 공급되면 제너레이터(160)를 동작시켜 세정 프로브(150)를 초음파, 예를 들어 메가헤르쯔(MHz) 단위의 고주파수로 발진시킨다. 발진된 세정 프로브(150)는 기판(W) 표면위로 공급된 세정액(140)을 교반시킨다. When the cleaning liquid 140 is supplied, the generator 160 is operated to oscillate the cleaning probe 150 at high frequency in ultrasonic waves, for example, megahertz (MHz). The oscillated cleaning probe 150 agitates the cleaning liquid 140 supplied onto the substrate W surface.

여기서, 상기 세정액(140)은 상기 하드 마스크막을 구성하는 폴리머들과 상기 탈이온수를 반응시켜 상기 하드 마스크막의 표면의 소수성 결합을 갖는 기(group)를 수산화(OH-)기로 치환시킴으로써 친수성 결합을 갖도록 변환시킬 수 있다. 또한, 세정액(140)은 기판(W) 표면으로부터 이물질을 분리시킬 수 있다. Here, the cleaning solution 140 reacts the polymers constituting the hard mask film with the deionized water to replace the group having a hydrophobic bond on the surface of the hard mask film with a hydroxyl (OH-) group to have a hydrophilic bond. Can be converted. In addition, the cleaning liquid 140 may separate the foreign matter from the surface of the substrate (W).

다른 예로서, 상기 세정액(140)은 초음파 에너지가 인가된 탈이온수(De-Ionized water)의 형태로 제공될 수도 있다.As another example, the cleaning solution 140 may be provided in the form of de-ionized water to which ultrasonic energy is applied.

기판(W) 표면으로부터 분리된 이물질을 포함하는 세정액은 브러시(160)가 회전하는 기판(W)의 전면과 접촉하면서, 배출구(310)를 통해 외부로 배출된다.The cleaning liquid including the foreign matter separated from the surface of the substrate W is discharged to the outside through the outlet 310 while the brush 160 is in contact with the front surface of the rotating substrate (W).

상기 하드 마스크막의 표면이 친수성 결합을 갖는 기들로 치환되었는지를 확인해보기 위해 접촉각(contact angle)을 측정하는 공정을 추가적으로 수행하였다. 상기 접촉각의 측정 결과를 살펴보면, 상기 탈이온수를 세정액으로 사용하는 세정 공정의 수행 후 접촉각이 약 77에서 58.1로 약 19 레인지(range)가 감소되었다. 따라서, 표면에서의 상기 하드 마스크막의 결합력이 감소되고, 초기보다 친수성화되었음이 확인된다.In order to check whether the surface of the hard mask film was substituted with groups having a hydrophilic bond, a process of measuring a contact angle was further performed. As a result of measuring the contact angle, the contact angle was reduced from about 77 to 58.1 by about 19 ranges after the cleaning process using the deionized water as the cleaning liquid. Accordingly, it is confirmed that the bonding force of the hard mask film on the surface is reduced and is more hydrophilic than the initial stage.

이어서, 상기 세정 공정이 수행된 하드 마스크막 상에 반사방지 코팅(ARC)막을 형성한다(단계 S120). 상기 ARC막은 하드 마스크막과 후속하여 형성되는 포토레지스트층 사이에 도포하며, 포토레지스트층과 비교하면 매우 얇은 두께를 가지며, 예를들면 약 400 내지 600Å의 두께로 형성된다. 구체적인 ARC막의 성분으로서는 EUV44(닛산 케이칼), SNAC90(닛산 케이칼)등이 사용될 수 있으며 이러한 ARC 성분의 기본 수지는 폴리아크릴레이트이며 여기에 치환기로 안트라센(antracene)이 일부 치환되어 있고 첨가물로서 교차결합제(cross-linker)가 포함되어 있다. 이러한 성분을 하드 마스크막 상에 도포하고 가열하면 교차결합제에 의하여 가교 결합된 폴리머가 형성되어 대부분의 용매에 대하여 불용성인 화합물이 된다.Subsequently, an antireflective coating (ARC) film is formed on the hard mask film on which the cleaning process is performed (step S120). The ARC film is applied between the hard mask film and the subsequently formed photoresist layer, and has a very thin thickness compared to the photoresist layer, for example, is formed to a thickness of about 400 to 600 kPa. Specific components of the ARC membrane may be EUV44 (Nissan Caical), SNAC90 (Nissan Caical) and the like. The basic resin of the ARC component is polyacrylate, in which anthracene (antracene) is partially substituted with a substituent and crosses as an additive. A cross-linker is included. The application of these components onto a hard mask film and heating results in the formation of a crosslinked polymer with a crosslinking agent, resulting in a compound that is insoluble in most solvents.

이러한 ARC막은 이후 포토리소그라피 공정의 수행시 노광되는 광의 굴절 계수를 줄여줄 수 있는데 하부 스핀-온-글래스 물질로 인한 광의 반사도와 산란의 정도가 높아져 원치않는 노광 효과를 가져오는 문제를 감소시키는 역할을 하게 된다. The ARC film can reduce the refractive index of the light exposed during the subsequent photolithography process, which increases the reflectivity and scattering of light due to the lower spin-on-glass material, thereby reducing the problem of undesired exposure effects. Done.

이어서, 상기 반사방지 코팅(ARC)막 상에 포토레지스트층을 형성한다(단계 S130). 상기 포토레지스트층은 스핀코팅 방법으로 상기 ARC막 상에 약 10000Å 두께로 도포할 수 있다. Subsequently, a photoresist layer is formed on the antireflective coating (ARC) film (step S130). The photoresist layer may be coated on the ARC film with a thickness of about 10000 GPa by spin coating.

이어서, 상기 포토레지스트층을 패터닝하여 포토레지스트 패턴을 형성한다(단계 S140). Subsequently, the photoresist layer is patterned to form a photoresist pattern (step S140).

구체적으로, 상기 포토레지스트층 위에 원하는 패턴이 그려져 광을 선택적으로 투과시킬 수 있는 마스크(mask)를 상부에 위치시키고 노광 공정을 실시한다. 상기 노광의 의해 광을 받는 특정 부위만 화학적으로 변화하게 되어 상기 마스크의 패턴이 포토레지스트층으로 얼라인(align)된다. 이때, 상기 노광 공정은 패턴의 사이즈가 작아짐에 따라 단파장의 광을 사용하는 것이 바람직하다. 일 예로서, 1G DRAM 이상의 VLSI 프로세서에서는 193nm의 ArF 엑시머 광원을 이용할 수 있으며, 차세대 50nm 정도의 극미세 패턴을 형성하기 위해서는 157nm의 F2 광원을 이용할 수 있다. Specifically, a mask is formed on the photoresist layer, and a mask capable of selectively transmitting light is positioned thereon, and an exposure process is performed. Only the specific region subjected to the light is chemically changed so that the pattern of the mask is aligned with the photoresist layer. At this time, it is preferable that the exposure process uses light having a short wavelength as the size of the pattern becomes smaller. As an example, a 193 nm ArF excimer light source may be used in a VLSI processor of 1G DRAM or more, and a F 2 light source of 157 nm may be used to form an ultrafine pattern of about 50 nm.

상기 노광 공정의 수행 후, 염기성 물질을 포함하는 용매(developer)로 현상 공정을 수행하여 상기 포토레지스트층의 노광된 부위나 노광되지 않은 부위를 제거시킨다. 그 결과, 상기 ARC막 상에 포토레지스트 패턴이 형성된다. 이때, 상기 용매로는 수산화테트라메틸암모늄(tetra-methyl ammonium hydroxide; TMAH)등이 사용되어 상기 노광 공정이 수행된 포토레지스트층이 상기 기판으로부터 제거된다. After performing the exposure process, a development process is performed with a developer containing a basic material to remove the exposed or unexposed portions of the photoresist layer. As a result, a photoresist pattern is formed on the ARC film. In this case, tetra-methyl ammonium hydroxide (TMAH) is used as the solvent, and the photoresist layer subjected to the exposure process is removed from the substrate.

이어서, 상기 패터닝 공정의 수행후 노출된 ARC막은 하부의 하드 마스크막을 패터닝하기 위해서 제거된다. Subsequently, the exposed ARC film is removed after the patterning process to pattern the lower hard mask film.

이후, 박막 상에 잔류하는 용매 및 잔류물을 제거하기 위해 탈이온수를 이용한 린스 공정을 더 수행할 수 있다.Thereafter, a rinse process using deionized water may be further performed to remove the solvent and residues remaining on the thin film.

상기와 같이, 상기 하드 마스크막이 형성된 기판을 탈이온수를 세정액으로 이용하여 세정하여 친수성 결합을 갖도록 변환시킴으로써 후속하여 형성되는 반사 방지 코팅(ARC)막과의 사이에서 결합된 기들 사이의 유착력과 척력의 차이를 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 ARC막 내에 결함의 발생이 감소될 수 있으며 상기 ARC막 상에 형성되는 포토레지스트 패턴의 신뢰성도 향상될 수 있다. As described above, the substrate on which the hard mask film is formed is cleaned by using deionized water as a cleaning liquid and converted to have a hydrophilic bond, thereby adhering adhesion and repulsive force between groups bonded to the antireflective coating (ARC) film that is subsequently formed. Can reduce the difference. Therefore, the occurrence of defects in the ARC film can be reduced and the reliability of the photoresist pattern formed on the ARC film can be improved.

도 3 내지 도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 포토레지스트 패턴의 형성 방법을 이용한 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.3 to 7 are cross-sectional views illustrating a pattern forming method using the method of forming a photoresist pattern according to Embodiment 2 of the present invention.

도 3을 참조하면, 식각 대상물 상에 하드 마스크막(110)을 형성한다. 상기 식각 대상물은 박막(102)이 형성된 반도체 기판(100)이고, 예를 들면 상기 박막(102)은 실리콘 산화막, 질화막, 폴리실리콘막 및 금속막 등이 사용될 수 있다. 상기 하드 마스크막(110)은 스핀-온-카본(SOC)막(106) 및 스핀-온-글래스(SOG)막(108)이 적층된 구조를 갖는다.Referring to FIG. 3, a hard mask layer 110 is formed on an etching target. The etching target is the semiconductor substrate 100 on which the thin film 102 is formed. For example, the thin film 102 may be a silicon oxide film, a nitride film, a polysilicon film, a metal film, or the like. The hard mask film 110 has a structure in which a spin-on-carbon (SOC) film 106 and a spin-on-glass (SOG) film 108 are stacked.

이때, 상기 SOC막(106)은 비정질 탄소막으로서, 탄소 폴리머를 포함하는 조성물을 기판에 스핀 코팅한 후 경화 공정을 수행함으로서 형성된다. 상기 하드 마스크막(108)은 실리콘 산화막으로서 실세스퀴옥산을 포함하는 스핀-온-글래스 물질을 기판에 스핀 코팅한 후 경화시킴으로써 형성된다. In this case, the SOC film 106 is an amorphous carbon film, which is formed by spin-coating a composition containing a carbon polymer on a substrate and then performing a curing process. The hard mask film 108 is formed by spin coating a spin-on-glass material including silsesquioxane as a silicon oxide film on a substrate and then curing it.

이어서, 상기 하드 마스크막(110)을 표면이 친수성을 갖도록 표면처리하는 세정 공정을 수행한다. 일 예로서, 상기 도 2에 도시된 장비를 사용하여 기판(100) 상에 탈이온수를 도포하고 초음파 에너지를 가하여 세정 공정을 수행한다. Subsequently, a cleaning process is performed to surface-treat the hard mask layer 110 to have a hydrophilic surface. As an example, the deionized water is applied onto the substrate 100 using the equipment shown in FIG. 2 and ultrasonic wave energy is applied to perform the cleaning process.

상기 세정 공정을 수행함으로써, 상기 하드 마스크막(110)을 구성하는 폴리머들과 상기 탈이온수를 반응시켜 상기 하드 마스크막(110)의 표면의 소수성 결합 을 갖는 기(group)를 수산화(OH-) 기로 치환시킴으로써 친수성 결합을 갖도록 변환시킬 수 있다. By performing the cleaning process, the polymers constituting the hard mask layer 110 and the deionized water react to form a group having a hydrophobic bond on the surface of the hard mask layer 110 (OH—). It can be converted to have a hydrophilic bond by substituting with a group.

그러므로, 상기 스핀-온-글래스 물질과 후속하여 형성되는 반사방지 코팅 물질 사이에 결합된 기(group)들의 결합력 차이가 크게 감소될 수 있다. 이에 따라, 기존의 상기 하드 마스크막 상에 반사방지 코팅막을 형성할 때 상기 막들의 결합된 기(group)들 사이의 유착력과 척력에서 차이가 발생하여 일부가 덩어리화되는 결함 문제를 개선시킬 수 있다. Therefore, the bonding force difference of the groups bonded between the spin-on-glass material and the subsequently formed antireflective coating material can be greatly reduced. Accordingly, when forming the anti-reflective coating film on the existing hard mask film, there is a difference in adhesion and repulsion between the combined groups of the films to improve the defect problem in which a part is agglomerated. have.

이어서, 상기 하드 마스크막(110) 상에 반사방지 코팅(ARC)막(112)을 형성한다. 상기 ARC막(112)은 약 400 내지 600Å의 두께로 형성된다. 이러한 ARC막(112)은 이후 포토리소그라피 공정의 수행시 노광되는 광의 굴절 계수를 줄여주는 것인데 하부 스핀-온-글래스(SOG) 막질로 인한 광의 반사도와 산란의 정도가 높아져 원치않는 노광 효과를 가져오는 문제를 감소시키는 역할을 하게 된다. Subsequently, an anti-reflection coating (ARC) layer 112 is formed on the hard mask layer 110. The ARC film 112 is formed to a thickness of about 400 ~ 600Å. The ARC film 112 is to reduce the refractive index of the light exposed during the subsequent photolithography process, the reflection and scattering of the light due to the lower spin-on-glass (SOG) film quality is increased to bring an unwanted exposure effect It will serve to reduce the problem.

도 4를 참조하면, 상기 반사방지 코팅(ARC)(112)막 상에 포토레지스트층(114)을 형성한다. Referring to FIG. 4, a photoresist layer 114 is formed on the antireflective coating (ARC) 112 film.

구체적으로 상기 ARC(112)막 상에 포토레지스트 조성물을 스핀 코팅한 후 제1 베이킹 공정을 수행한다. 상기 제1 베이킹 공정은 약 90 내지 약 120℃의 온도에서 수행할 수 있다. 상기 제1 베이킹 공정을 수행함으로 인해 상기 ARC막(112)에 대하여 접착성이 증가되는 포토레지스트층(114)이 형성된다.Specifically, after the spin coating of the photoresist composition on the ARC 112 film, a first baking process is performed. The first baking process may be performed at a temperature of about 90 to about 120 ℃. The photoresist layer 114 is formed to increase adhesion to the ARC film 112 by performing the first baking process.

도 5를 참조하면, 상기 ARC(112)막 상에 포토레지스트 패턴(116)을 형성한다. 먼저, 노광 장치의 마스크 스테이지 상에 소정의 패턴이 형성된 마스크(118)를 위치시키고, 상기 포토레지스트층(114) 상에 상기 노광 마스크(118)를 정렬한다. 이어서, 상기 노광 마스크(118)에 광을 일정시간 조사하여 상기 포토레지스트층(114)에 마스크(118)를 투과한 광을 투영시킨다. 그 결과, 상기 광과 반응된 실리콘을 포함하는 포토레지스트층(114)의 소정 부위는 노광되어 화학적으로 변하게 된다. 즉, 상기 노광된 부위의 포토레지스트층(114)은 상기 비노광 부위의 포토레지스트층(114)에 비해 상대적으로 친수성을 갖게 되어 노광된 부위 및 비노광 부위의 포토레지스트층(114)은 서로 다른 용해도를 갖는다. 상기 노광 공정에서 사용할 수 있는 광으로는 단파장의 광인 것이 바람직하며, 예를 들면, 193nm의 ArF 엑시머 광원 또는 157nm의 F2 광원 등을 들 수 있다.Referring to FIG. 5, a photoresist pattern 116 is formed on the ARC 112 film. First, a mask 118 having a predetermined pattern is positioned on a mask stage of an exposure apparatus, and the exposure mask 118 is aligned on the photoresist layer 114. Subsequently, the exposure mask 118 is irradiated with light for a predetermined time to project the light transmitted through the mask 118 onto the photoresist layer 114. As a result, a predetermined portion of the photoresist layer 114 including silicon reacted with the light is exposed and chemically changed. That is, the photoresist layer 114 of the exposed portion is relatively hydrophilic than the photoresist layer 114 of the non-exposed portion, so that the photoresist layer 114 of the exposed portion and the non-exposed portion are different from each other. Has solubility. Light with which can be used in the exposure process, it is preferable crazy a short wavelength, for example, and the like of the 193nm ArF excimer light source of 157nm or F 2 light source.

이어서, 상기 기판(100)에 제2 베이킹 공정을 더 수행할 수 있다. 상기 제2 베이킹 공정은 약 90℃ 내지 약 150℃의 온도에서 수행할 수 있다. 상기 제2 베이킹 공정을 수행함으로 인해, 상기 노광된 부위의 포토레지스트층(114)은 특정 용매에 용해되기 쉬운 상태가 된다. 이어서, 상기 노광된 부위 또는 비노광된 부위의 포토레지스트층(114)을 제거함으로서 포토레지스트 패턴(120)을 형성한다. 상기 용매의 예로서는 수산화테트라메틸암모늄(tetra-methyl ammonium hydroxide; TMAH) 등이 이용될 수 있으며, 이를 이용하여 상기 노광된 부위의 포토레지스트층(114)을 용해시킴으로써 포토레지스트 패턴(120)이 완성된다. Subsequently, a second baking process may be further performed on the substrate 100. The second baking process may be performed at a temperature of about 90 ° C to about 150 ° C. By performing the second baking process, the photoresist layer 114 of the exposed portion may be easily dissolved in a specific solvent. Subsequently, the photoresist pattern 120 is formed by removing the photoresist layer 114 of the exposed or unexposed portions. As an example of the solvent, tetra-methyl ammonium hydroxide (TMAH) or the like may be used, and the photoresist pattern 120 is completed by dissolving the photoresist layer 114 of the exposed portion. .

이어서, 상기 포토레지스트 패턴(120)에 노출된 상기 ARC막(112)을 이후 하드 마스크막(110)을 패터닝하기 이전에 제거한다. Subsequently, the ARC film 112 exposed to the photoresist pattern 120 is removed before the hard mask film 110 is patterned.

도 6을 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(120)에 노출된 상기 하드 마스크막(110)을 식각하여 스핀-온 물질을 포함하는 하드 마스크막 패턴(110a)을 형성한다. 구체적으로 상기 하드 마스크 패턴(110a)은 산소를 포함하는 식각 가스를 이용하여 상기 하드 마스크막(110)을 건식 식각함으로써 형성되며, 스핀-온-카본막 패턴(106a) 및 스핀-온-글래스막 패턴(108a)이 적층된 구조를 갖는다.Referring to FIG. 6, the hard mask layer 110 exposed to the photoresist pattern 120 is etched to form a hard mask layer pattern 110a including a spin-on material. Specifically, the hard mask pattern 110a is formed by dry etching the hard mask layer 110 using an etching gas containing oxygen, and the spin-on-carbon layer pattern 106a and the spin-on-glass layer The pattern 108a has a stacked structure.

이어서, 상기 포토레지스트 패턴(120) 및 하드 마스크 패턴(110a)을 식각 마스크로 적용하여 노출된 박막(102)을 패터닝한다. 그 결과, 상기 기판(100) 상에는 박막 패턴(102a)이 형성된다.Subsequently, the exposed thin film 102 is patterned by applying the photoresist pattern 120 and the hard mask pattern 110a as an etching mask. As a result, a thin film pattern 102a is formed on the substrate 100.

도 7을 참조하면, 상기 박막 패턴(102a) 상에 존재하는 하드 마스크막 패턴(110a) 및 포토레지스트 패턴(120)에 현상 공정 및 린스 공정을 수행하여 상기 박막 패턴(102a)으로부터 제거한다.Referring to FIG. 7, a development process and a rinse process are performed on the hard mask layer pattern 110a and the photoresist pattern 120 on the thin film pattern 102a and removed from the thin film pattern 102a.

이때, 상기 현상 공정을 수행하기 위해 사용되는 용매로는 수산화테트라메틸암모늄(tetra-methyl ammonium hydroxide; TMAH) 등이 이용되며, 노광된 포토레지스트 패턴(120) 및 하드 마스크막 패턴(110a)은 용매에 용해되어 제거된다. 이후, 박막 패턴(102a) 상에 잔류하는 용매 및 잔류물을 제거하기 위해 탈이온수를 이용한 린스 공정을 더 수행하는 것이 바람직하다.In this case, tetra-methyl ammonium hydroxide (TMAH) or the like is used as the solvent used to perform the developing process, and the exposed photoresist pattern 120 and the hard mask layer pattern 110a are solvents. Dissolved in and removed. Thereafter, it is preferable to further perform a rinse process using deionized water to remove the solvent and residue remaining on the thin film pattern 102a.

상기와 같은 본 발명의 포토레지스트 패턴의 형성 방법 및 이를 이용한 패턴 형성 방법에 따르면, 스핀-온-글래스 물질을 포함하는 하드 마스크막이 형성된 기판을 탈이온수에 초음파 에너지를 인가하는 세정 공정을 수행하여 하드 마스크막의 스핀-온-글래스 물질의 표면에 결합된 기를 친수성으로 변환시킬 수 있다. According to the method of forming the photoresist pattern of the present invention and the pattern forming method using the same, the cleaning process is performed by applying ultrasonic energy to deionized water on a substrate on which a hard mask film including a spin-on-glass material is formed. The group bound to the surface of the spin-on-glass material of the mask film can be converted to hydrophilic.

그러므로, 상기 스핀-온-글래스 물질과 후속하여 형성되는 반사방지 코팅 물질 사이에 결합된 기(group)들의 결합력 차이가 크게 감소될 수 있다. 이에 따라, 상기 하드 마스크막 상에 반사방지 코팅막을 형성할 때 상기 막들의 결합된 기(group)들 사이의 유착력과 척력에서 차이가 발생하여 일부가 덩어리화되는 결함 문제를 개선할 수 있다. Therefore, the bonding force difference of the groups bonded between the spin-on-glass material and the subsequently formed antireflective coating material can be greatly reduced. Accordingly, when forming the anti-reflective coating film on the hard mask film, a difference in adhesion force and repulsive force between the combined groups of the films may be generated, thereby improving a defect problem in which a part is agglomerated.

또한, 기판 상에 반사방지 코팅막의 코팅 후 결함이 발생되지 않아 상기 반사방지 코팅막 상에 형성되는 포토레지스트 패턴의 신뢰성도 향상될 수 있다. In addition, since a defect does not occur after coating of the antireflective coating layer on the substrate, the reliability of the photoresist pattern formed on the antireflective coating layer may be improved.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (4)

기판 상에 스핀-온-글래스 물질을 포함하는 하드 마스크막을 형성하는 단계;Forming a hard mask film comprising a spin-on-glass material on the substrate; 상기 하드 마스크막의 표면이 친수성을 갖도록 표면처리하는 세정 공정을 수행하는 단계;Performing a cleaning process for surface treating the surface of the hard mask layer to have hydrophilicity; 상기 세정 공정이 수행된 하드 마스크막 상에 반사방지 코팅막(anti-reflective coating layer)을 형성하는 단계;Forming an anti-reflective coating layer on the hard mask layer on which the cleaning process is performed; 상기 반사방지 코팅막 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계; 및Forming a photoresist layer on the antireflective coating layer; And 상기 포토레지스트층을 패터닝하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 포토레지스트 패턴의 형성 방법.Patterning the photoresist layer to form a photoresist pattern. 제1항에 있어서, 상기 하드 마스크막을 형성하기 이전에, 스핀-온 물질로 카본을 포함하는 예비 하드 마스크막을 상기 기판 상에 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴의 형성 방법.The method of claim 1, further comprising forming a preliminary hard mask film including carbon as a spin-on material on the substrate before forming the hard mask film. 제1항에 있어서, 상기 세정 공정을 수행하는 단계는,The method of claim 1, wherein performing the cleaning process comprises: 상기 기판을 회전시키는 단계; Rotating the substrate; 상기 기판 상에 세정액으로서 탈이온수(De-Ionized water)를 제공하는 단계; Providing de-ionized water as a cleaning liquid on the substrate; 상기 기판 상에 제공된 세정액에 초음파 에너지를 인가하는 단계; 및Applying ultrasonic energy to a cleaning liquid provided on the substrate; And 상기 세정액이 제공된 기판을 브러싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하 는 포토레지스트 패턴의 형성 방법.And brushing the substrate provided with the cleaning liquid. 제1항에 있어서, 상기 세정 공정을 수행하는 단계는,The method of claim 1, wherein performing the cleaning process comprises: 상기 기판을 회전시키는 단계; Rotating the substrate; 상기 기판 상에 세정액으로서 초음파 에너지가 인가된 탈이온수(De-Ionized water)를 제공하는 단계; 및Providing de-ionized water to which ultrasonic energy is applied as a cleaning liquid on the substrate; And 상기 세정액이 제공된 기판을 브러싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴의 형성 방법.And brushing the substrate provided with the cleaning liquid.
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