CS269152B1 - Method of photoresist layers' surface treatment,applicated on semiconductor plate - Google Patents
Method of photoresist layers' surface treatment,applicated on semiconductor plate Download PDFInfo
- Publication number
- CS269152B1 CS269152B1 CS882200A CS220088A CS269152B1 CS 269152 B1 CS269152 B1 CS 269152B1 CS 882200 A CS882200 A CS 882200A CS 220088 A CS220088 A CS 220088A CS 269152 B1 CS269152 B1 CS 269152B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- semiconductor
- photoresist
- dry etching
- surface treatment
- layer
- Prior art date
Links
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 35
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims abstract description 16
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 5
- -1 argon ions Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 45
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018885 Pt—Au Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
ieSení se týká způsobu úpravy povrchu fotoresistových vrstev nanesených na polovodičové dasoa v případech, kdy po suchém leptání v atmosféře obsahující fluorované uhlovodíky, následuj· mokrá leptání a oplachování povrchu. Podstata řešeného problému spočívá v tom, že po suchém leptání se polovodičová deska podrobí v plazmatu argonu fyzikálnímu působení bombardováním v elektrickém poli urychlenými ionty argonu. Způsobu úpravy povrchu fotoresistových vrstev lée využít v oboru· zpracování a výroby polovodičových součástek a přináší výhody spolehlivého a plně raprodukovatelného odstranění tenké, povrchové, fluorem nasycené vretvy s povrchu fotorssistové vretvy, takže se nezhoršuje adheze dalších vrstev nanesených na povrch substrátu v otvorech v polovodičové desos, což má za následek vyšší výtěžnost bezporuchových čipů na polovodičové desce ve srovnání se současným stavem technikyieSení relates to a method of surface treatment photoresist layers deposited on semiconductor dasoa when dry etching in a fluorinated atmosphere hydrocarbons, followed by wet etching and rinsing the surface. The essence of the solved The problem is that after dry etching, the semiconductor plate is subjected to plasma argon physical bombardment in an electric field accelerated argon ions. Surface treatment method Photoresist Layers of Flesh to Use in Field · processing and manufacturing of semiconductor devices and brings the benefits of a reliable and fully re-reproducible thin removal superficial, fluorine-saturated surfaces fotorssistové spindle, so it does not deteriorate adhesion of other layers applied on the substrate surface in the semiconductor holes desos, which results in higher recovery of faultless chips on semiconductor compared to the current state techniques
Description
Vynález se týká způsobu úpravy povrchu fotoresistových vrstev nanesených na polovodičové desce, a to v případech, kdy po suchém leptání povrchu v atmosféře obsahující fluorované uhlovodíky následuje mokré leptání a oplachování.The invention relates to a method for treating the surface of photoresist layers deposited on a semiconductor board in cases where dry etching of the surface in an atmosphere containing fluorocarbons is followed by wet etching and rinsing.
V současnosti jsou známy různé technologie zpracování polovodičových součástek a integrovaných obvodů. Jejich základem je často tvarování tenkých vrstev dielektrických materiálů, kovů nebo i vlastního polovodičového materiálu pomocí světlocitlivého laku, tzv. fotoresistu. Pro tvarování tenkých vrstev se obvykle používají dva způsoby. První způsob spočívá v leptání vrstev ve fotoresistové masce, druhý způsob spočívá v nánosu tenké vrstvy na fotoresistovou masku a následující: odplavení nanesené tenké vrstvy i s fotoresistem, kde nanesená tenká vrstva, většinou kovová, zůstane na podkladu v místech, kde byly původně před nanesením výše uvedené tenké vrstvy otvory ve fotoresistu. Druhý způsob se někdy provádí tak, že se nejprve přes fotoresistovou masku proleptá pod ní ležící vrstva a teprve potom se, jak?již bylo uvedeno, nanáěí další, většinou kovová, tenká vrstva, přičemž následuje již- uvedené odplavení horní vrstvy s fotoresistem. Pro leptání vrstev přes fotoresistové masky, podle právě uvedené modifikace druhého způsobu se používá bud mokrých procesů s roztoky kyselin, zásad nebo jejich solí, anebo se používá suchých procesů, tzv. suchého leptání, a někdy se používá i kombinace obou procesů. Suché leptání se provádí v nízkoteplotním plazmatu reaktivního plynu generovaném vysokofrekvenčním polen s náhodným pohybem částic v proudícím plynu nebo s urychlením částic elektrickým polem. Suché leptání probíhá v atmosféře směsi fluorovaných uhlovodíků a kyslíkem nebo jen y atmosféře fluorovaných uhlovodíků. Uvedená atmosféra způsobuje na povrchu fotoresistové masky změny. Vytvoří se tenká povrchová vrstva nasycená fluorem, kdo původní vazby C-H se mění na vazby C-ř. Pokud se po suchém leptání aplikuje mokré leptání, dochází k odtrhávání tenké povrchové vrstvy ndayeené fluorem po předchozím suchém leptání, z povrchu fotoresistové masky. Potrhané kusy tenké povrchové . vrstvy nasycené fluorem nejsou dokonale odplaveny ani indikovány při vizuální kontrole, protože jsou těžko viditelné i pod mikroskopem a způsobují na povrchu substrátu v otvorech fotoresistové masky nedokonalou adhezi následně aplikovaných, např. kovových vrstev. V těchto místech pak dochází, po odplavení kovu s fotoresistovou vrstvou, k odtržení kovového motivu i v místě, kde měl být zachován. Exponujeme-li po suchém leptání polovodičovou desku s fotoresistovou maskou, bud v plazmatu kyslíku nebo dusíku nebo postupně v plazmatu obou plynů, což je čistě chemický způsob leptání, nedochází vždy spolehlivě anebo reprodukovatelně k odstranění tenké, fluorem nasycené vrstvy fotoresistu a její-zbytky, způsobují podobně jako v předchozím případě, nedokonalou adhezi následovně aplikovaných vrstev, což má za následek snížení výtěžnosti čipů na polovodičové desce. Pravděpodobnou příčinou nejisté reprodukovatelnosti procesu je nestejné složení tenké, fluorem nasycené -vrstvy fotoresistu v jednotlivých Šaržích.Various technologies for processing semiconductor components and integrated circuits are currently known. Their basis is often the shaping of thin layers of dielectric materials, metals or even the semiconductor material itself using a light-sensitive varnish, the so-called photoresist. Two methods are usually used to shape thin layers. The first method consists in etching the layers in the photoresist mask, the second method consists in applying a thin layer on the photoresist mask and the following: washing away the applied thin layer with the photoresist, where the applied thin layer said thin layer holes in the photoresist. The second method is sometimes carried out by first etching the underlying layer over the photoresist mask and only then, as already mentioned, applying another, mostly metallic, thin layer, followed by the already mentioned washing of the top layer with the photoresist. For etching layers through photoresist masks, according to the just mentioned modification of the second method, either wet processes with solutions of acids, bases or their salts are used, or dry processes, so-called dry etching, are used, and sometimes a combination of both processes is used. Dry etching is performed in a low-temperature reactive gas plasma generated by a high-frequency log with random movement of particles in the flowing gas or with acceleration of the particles by an electric field. Dry etching takes place in an atmosphere of a mixture of fluorocarbons and oxygen or only in an atmosphere of fluorocarbons. This atmosphere causes changes on the surface of the photoresist mask. A thin surface layer saturated with fluorine is formed, which changes the original C-H bonds to C-H bonds. If wet etching is applied after dry etching, a thin fluorine-doped surface layer is torn off from the surface of the photoresist mask after the previous dry etching. Torn pieces of thin surface. the fluorine-saturated layers are not perfectly washed away or indicated during visual inspection, because they are difficult to see even under a microscope and cause imperfect adhesion of subsequently applied, e.g. metal layers, on the surface of the substrate in the openings of the photoresist mask. In these places, after the metal with the photoresist layer is washed away, the metal motif is torn off even in the place where it should have been preserved. If, after dry etching, we expose a semiconductor plate with a photoresist mask, either in the plasma of oxygen or nitrogen or successively in the plasma of both gases, which is a purely chemical etching method, the thin, fluorine-saturated photoresist layer and its residues are not reliably or reproducibly removed. they cause, as in the previous case, imperfect adhesion of the subsequently applied layers, which results in a reduction in the yield of chips on the semiconductor board. The probable cause of the uncertain reproducibility of the process is the unequal composition of the thin, fluorine-saturated photoresist layer in the individual batches.
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob úpravy povrchu fotoresistových vrstev nanesených na polovodičové desce podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že po suchém leptání se polovodičová deska s fotoresistovou vrstvou podrobí v plazmatu argonu fyzikálnímu působení bombardováním v elektrickém poli urychlenými ionty argonu.These disadvantages are eliminated by the method of surface treatment of photoresist layers deposited on a semiconductor board according to the invention, the essence of which consists in that after dry etching the semiconductor board with photoresist layer is subjected to physical action in argon plasma by bombardment in electric field by accelerated argon ions.
Uvedený způsob úpravy fotoresistových vrstev přináší výhody spolehlivého a plně reprodukovatelného odstranění tenké, povrchové, fluorem nasycené vrstvy z povrchu fotoresistové masky, nezhoršuje se proto edheze dalších vrstev nanesených na povrchu substrátu v otvorech fotoresistové masky, takže, se dosáhne vyšší výtěžnosti čipů na polovodičové desce. 'This method of treating photoresist layers offers the advantages of reliable and fully reproducible removal of a thin, surface, fluorine-saturated layer from the photoresist mask surface, so the adhesion of other layers deposited on the substrate surface in the photoresist mask holes is not impaired. '
Na přiloženém výkrese jsou na obr. 1 až obr. 5 znázorněny polovodičové desky s nanesenými vrstvami, postupně upravovanými.In the accompanying drawing, FIGS. 1 to 5 show semiconductor boards with applied layers, successively treated.
Na obr. 1 je polovodičová deska 1, dielektrická vrstva £ a fotoresistové vrstva J., ve které je vytvořen horní otvor 2..Fig. 1 shows a semiconductor board 1, a dielectric layer 6 and a photoresist layer J, in which an upper hole 2 is formed.
Na obr. 2 je znázorněn stav z obr. 1 po suchém odleptání části dielektrické vrst2Fig. 2 shows the state of Fig. 1 after dry etching of a part of the dielectric layer 2
CS 269 152 Bl vy 2. pod hornin otvorem 1 a e vytvořenou tenkou, fluorem nasycenou povrchovou vrstvou £ na fotoresistové masceCS 269 152 B1 vy 2. below the rocks through the opening 1 and e formed by a thin, fluorine-saturated surface layer £ on the photoresist mask
Na obr. 3 je znázorněn stav z obr. 2 po odstranění tenká, fluorem nasyceně povrchové vrstvy £ a po mokrán leptání s vyleptaným dolním otvorem í v polovodičové desce 1.Fig. 3 shows the state of Fig. 2 after removing the thin, fluorine-saturated surface layer 6 and after wet etching with an etched bottom hole 1 in the semiconductor board 1.
Na obr. 4 je znázorněn stav z obr. 3 s nanesenou kovovou vrstvouFig. 4 shows the state of Fig. 3 with a metal layer applied
Na obr, 5 je znázorněn stav * obr. 4 po rozpuštění fotoresistové vrstvy £ a jejím odplavení zároveň s Částí kovové vrstvy £, na ní nanesené.Fig. 5 shows the state of Fig. 4 after dissolution of the photoresist layer 6 and its washing away at the same time as a part of the metal layer 6 deposited thereon.
Jako příklad způsobu úpravy povrchu fotoresistových vrstev nanesených na polovodičové desce lze uvést následující postup tvarování kovové vrstvy Ti-Pt-Au pro hradlo tranzistoru MESFET a to leptáním přes dielektrickou vrstvu a fotoresletovou masku. Na polovodičovou desku X se nanese dielektrická vrstva £, na kterou se pak nanese fotoresistové vrstva 1, v níž se za použití některé se známých litografických technologií otevře horní otvor 2· Následuje suché leptání dielektrická vrstvy 2» přičemž se vytvoří na povrchu fotoresistové vrstvy £ tenká, fluorem nasycená povrchová vrstva £. Ta následovně se odstraní tak, že se podrobí , v plazmatu argonu fyzikálnímu působení bombardováním v elektrickém poli urychlenými ionty argonu, které se může provést ve stejné aparatuře, pokud byl použit fýzikálně-chemický způsob suchého leptání, nebo v jiné aparatuře bez ohledu na předchozí;způsob suchého leptání. Po odstranění tenké, fluorem.nasycené vrstvy £ následuje mokré leptání, při němž se vyleptá v polovodičové desce 1 dolní otvor 2 & pak ee nanese ve vakuu kovová vrstva Ponořením polovodičové desky χ a vrstvami 2, J a 6 do běžného rozpouštědla & působením ultrazvukového pole dojde k rozpuštění a odplavení fotoresistové vrstvy £ a tím i k odplavení kovové vrstvy £ v místech, kde byla nanesena na fotoresistovou vrstvu 2· V místě dolního otvoru 2 kovová vrstva £ ve vytvořeném tvaru zůstane.An example of a method of treating the surface of photoresist layers deposited on a semiconductor board is the following procedure for forming a Ti-Pt-Au metal layer for a MESFET gate by etching through a dielectric layer and a photoreslet mask. A dielectric layer 6 is applied to the semiconductor plate X, to which a photoresist layer 1 is applied, in which the upper opening 2 is opened using some known lithographic technology. Dry etching of the dielectric layer 2 follows, forming a thin , fluorine-saturated surface layer £. This is then removed by subjecting it, in an argon plasma, to physical action by electric field bombardment with accelerated argon ions, which can be carried out in the same apparatus if a physico-chemical dry etching method has been used, or in a different apparatus regardless of the previous one; dry etching method. Removal of the thin, fluorine-saturated layer E is followed by wet etching, in which the bottom hole 2 is etched in the semiconductor board 1 and then a metal layer is applied in a vacuum by immersing the semiconductor board χ and layers 2, J and 6 in a common solvent & sonicated by an ultrasonic field. the photoresist layer £ is dissolved and washed away, and thus the metal layer £ is washed away at the places where it was applied to the photoresist layer 2. In the place of the lower hole 2, the metal layer £ remains in the formed shape.
Způsobu úpravy povrchu fotoresistových vrstev podle vynálezu lze využít v oboru zpracování * výroby polovodičových součástek tam, kde je třeba odstranit tenkou, fluorem nasycenou.vrstvu s povrchu fotoresistové masky.The method of surface treatment of photoresist layers according to the invention can be used in the field of semiconductor device manufacturing where it is necessary to remove a thin, fluorine-saturated layer from the surface of the photoresist mask.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS882200A CS269152B1 (en) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | Method of photoresist layers' surface treatment,applicated on semiconductor plate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS882200A CS269152B1 (en) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | Method of photoresist layers' surface treatment,applicated on semiconductor plate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS220088A1 CS220088A1 (en) | 1989-09-12 |
CS269152B1 true CS269152B1 (en) | 1990-04-11 |
Family
ID=5358426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS882200A CS269152B1 (en) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | Method of photoresist layers' surface treatment,applicated on semiconductor plate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS269152B1 (en) |
-
1988
- 1988-03-31 CS CS882200A patent/CS269152B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS220088A1 (en) | 1989-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4695327A (en) | Surface treatment to remove impurities in microrecesses | |
JPH02291128A (en) | Method and apparatus for drying board after treatment with liquid | |
KR940016553A (en) | Etching Treatment Method and Etching Post Treatment Method and Etching Equipment | |
EP0301567A3 (en) | Apparatus and method for the surface treatment of materials | |
CS269152B1 (en) | Method of photoresist layers' surface treatment,applicated on semiconductor plate | |
US20020162579A1 (en) | Wet stripping apparatus and method of using | |
US6887793B2 (en) | Method for plasma etching a wafer after backside grinding | |
JPH0790628A (en) | Etching device and etching method for thin film | |
JP2001319914A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
CS267575B1 (en) | Method of photoresist layers' surface treatment | |
JP3058979B2 (en) | Method for preventing corrosion of Al alloy after dry etching | |
KR0172794B1 (en) | Method of forming fine pattern of semiconductor device | |
JPH0814032B2 (en) | Dry etching equipment | |
JPH04103124A (en) | Removal of pollutant from semiconductor substrate | |
JP3532972B2 (en) | Method for manufacturing compound semiconductor device | |
JPH03203235A (en) | Etching method | |
JP2005123494A (en) | Manufacturing method and analysis method of semiconductor device | |
JPH05163375A (en) | Method of dry etching of thin polymer film | |
WO1989000895A1 (en) | Surface treatment to remove impurities in microrecesses | |
JPH0766170A (en) | Etching method for thin film | |
JPH0414224A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JPH01211922A (en) | Ashing method for resist layer | |
JPH0590154A (en) | Method of removing resist | |
JPS62250645A (en) | Washing method | |
JPS6346150B2 (en) |