KR100203899B1 - Removing method of photoresist - Google Patents

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Abstract

본 발명은 감광막 제거방법에 관한 것으로, 용해억지제인 t-boc 이 있는 레진을 가지며 웨이퍼 상부에 형성된 CAR 을 제거하는 방법에 있어서, 상기 CAR 을 일정온도에서 일정시간동안 베이크하고, 상기 베이크 공정후에 알카리성 현상액 처리하여 상기 CAR 모두를 제거한 다음, 상기 웨이퍼를 순수로 일정시간 세척하고 건조시키는 공정으로 CAR 을 제거함으로써 산소플라즈마에 의한 반도체소자의 손상을 방지할 수 있으며, 부산물의 발생을 방지하고, 산소플라즈마를 사용하지 않아 상기 웨이퍼 표면에 산화막이 형성되는 것을 방지할 수 있어 CD 변화를 방지함으로써 후속공정을 용이하게 하여 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시키고 그에 따른 반도체소자의 수율 및 생산성을 향상시킬 수 있는 기술이다.The present invention relates to a method for removing a photoresist, which comprises the steps of: baking a CAR at a predetermined temperature for a predetermined period of time and removing the CAR formed on the wafer having a resin having a t-boc as a dissolution inhibiting agent; The CAR is removed by washing the wafer with pure water for a predetermined period of time after the removal of all of the CAR to prevent the damage of the semiconductor device by the oxygen plasma and the generation of byproducts, It is possible to prevent an oxide film from being formed on the surface of the wafer, thereby preventing the CD change, thereby facilitating the subsequent process, thereby improving the characteristics and reliability of the semiconductor device and improving the yield and productivity of the semiconductor device. Technology.

Description

감광막 제거방법Photoresist removal method

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 레진의 변화를 도시한 화학구조식.FIG. 1 illustrates a chemical structure of a resin according to an embodiment of the present invention. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

11 : 용해억지제(t-boc)11: dissolution inhibitor (t-boc)

본 발명은 감광막 제거방법에 관한 것으로, 특히 화학증폭형 감광막(Chemical Amplification Resist, 이하에서 CAR 이라 함)이 T α(decomposition temperature)이상의 온도에서 베이크(bake)될때 용해억지제가 레진(resin)으로부터 탈리되어 현상액에 용해되는 성질을 이용해 감광막을 제거하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a method of removing a photoresist, and more particularly, to a method of removing a photoresist from a resin when a chemical amplification type photoresist (hereinafter referred to as CAR) is baked at a temperature higher than a T (decomposition temperature) And dissolving in a developing solution to remove the photoresist film.

일반적으로, 반도체기관 상부에 피식각층 패턴을 형성하기위하여, 피식각층상부에 감광막을 도포하고 마스크를 이용한 노광 및 현상공정으로 상기 피식 각층 상부에 감광막패턴을 형성한다. 그리고, 상기 감광막패턴을 마스크로하여 피식각층을 식각하고 상기 감광막패텐을 제거하여 피식각층패턴을 형성한다.Generally, in order to form a pattern layer on the upper surface of a semiconductor engine, a photoresist layer is coated on the top of the photoresist layer, and a photoresist pattern is formed on the top of the photoresist layer by an exposure and development process using a mask. The etching layer is etched using the photoresist pattern as a mask, and the photoresist pattern is removed to form a pattern layer.

이때, 상기 감광막패턴 제거공정은 통상적으로 산소플라즈마를 이용하여 실시한다.At this time, the photoresist pattern removing process is usually performed using oxygen plasma.

종래기술에서 산소플라즈마를 이용하여 상기 감광막패턴을 제거하는 공정은 다음과 같다.In the prior art, the process of removing the photoresist pattern using oxygen plasma is as follows.

먼저, 산소플라즈마 처리공정을 실시하고 세정공정을 실시한 다음, 순수를 이용하여 세척공정을 실시하고 건조공정을 실시함으로써 감광막패턴을 제거한다. 이때, 상기 산소플라즈마 처리공정과 세정공정 후, 전체표면상부에 얇은 산화막이 형성되어 피식각층패턴의 씨.디.(critical dimension, 이하에서 CD라 함)조절을 어렵게 함으로써 후속공정을 불안정하게 한다.First, an oxygen plasma treatment process is performed, a cleaning process is performed, a cleaning process is performed using pure water, and a drying process is performed to remove the photoresist pattern. At this time, after the oxygen plasma treatment process and the cleaning process, a thin oxide film is formed on the entire surface, thereby making it difficult to control the critical dimension (CD) of the cruciform pattern, thereby making the subsequent process unstable.

그리고, 상기 산소플라즈마 처리공정은 상기 감광막패턴을 태우기(ashing)때문에 부산물을 발생시켜 웨이퍼을 오염시키거나 플라즈마로 반도체소자를 손상시킨다.In the oxygen plasma treatment process, by-products are generated due to the ashing of the photoresist pattern, thereby contaminating the wafer or damaging the semiconductor device with plasma.

상기한 바와 같이 종래기술에 따른 감광막 제거방법은, 피식각층패턴 표면에 형성되는 얇은 산화막으로 인하여 CD조절이 어렵게 되고, 플라즈마 처리공정으로 인한 부산물을 발생시키며, 단차로 인하여 제거되않는 부분이 발생하고, 플라즈마에 의하여 반도체소자가 손상됨으로써 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 저하시키고 그에 따른 반도체소자의 수율 및 생산성을 저하시키는 문제점이 있다.As described above, in the conventional photoresist removing method, the CD is difficult to control due to the thin oxide film formed on the surface of the pattern layer, the byproducts are generated by the plasma processing process, , The semiconductor device is damaged by the plasma, thereby deteriorating the characteristics and reliability of the semiconductor device, thereby deteriorating the yield and productivity of the semiconductor device.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, T α 이상의 온도에서 용해억지제가 분해되어 현상액에 용해되는 현상을 이용하여 감광막패턴을 제거함으로써 반도체소자의 손상을 방지하며 상기 감광막패턴의 부산물을 유발을 방지하고 CD변화를 방지할 수 있어 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시키고 그에 따른 반도체소자의 수율 및 생산성을 향상시킬 수 있는 감광막 제거방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, in order to solve the above-described problems, the present invention provides a method for preventing the damage of a semiconductor device by removing a photoresist pattern using a phenomenon that the dissolution inhibitor decomposes at a temperature of T alpha or higher and dissolves in a developer, And to improve the yield and productivity of the semiconductor device, thereby improving the characteristics and reliability of the semiconductor device.

이상의 목적을 달성하기위해 본 발명에 따른 감광막 제거방법의 특징은, 용해억지제인 t-boc이 있는 레진을 가지며 웨이퍼 상부에 형성된 CAR을 제거하는 방법에 있어서, 상기 CAR을 일정온도에서 일정시간동안 베이크하는 공정과, 상기 베이크 공정후에 알카리성 현상액 처리하여 상기 CAR 모두를 제거하는 공정과, 상기 웨이퍼를 순수로 일정시간 세척하고 건조시키는 공정을 포함하는 것이다.In order to attain the above object, a method of removing a photoresist film according to the present invention is a method for removing CAR formed on a wafer having a resin having a t-boc as a dissolution inhibiting agent, Treating the wafer with pure water for a predetermined period of time, and drying the wafer after the baking step.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 감광막의 화학구조식을 도시한다.FIG. 1 shows a chemical structural formula of a photoresist film according to an embodiment of the present invention.

먼저, 웨이퍼(도시안됨) 상부에 피식각층(도시안됨)을 형성한다. 그리고, 상기 피식각층상부에 감광막을 소정두께 도포하고 마스크를 이용한 노광 및 현상공정으로 상기 감광막을 식각하여 감광막패턴(도시안됨)을 형성한다. 그리고, 상기 감광막패턴을 마스크로하여 상기 피식각층을 식각하고 상기감광막패턴을 제거함으로써 피식가층패턴(도시안됨)을 형성한다.First, an etching layer (not shown) is formed on a wafer (not shown). Then, a photoresist film is applied to a predetermined thickness on the etching layer, and the photoresist film is etched by an exposure and development process using a mask to form a photoresist pattern (not shown). The etching layer pattern is etched using the photoresist pattern as a mask, and the photoresist pattern is removed to form a pattern layer pattern (not shown).

여기서, 상기 감광막패턴 제거공정은 다음과 같이 실시한다.Here, the photoresist pattern removing process is performed as follows.

우선, 레진에 용해억지제가 붙어있는 상태의 CAR을 T α이상의 온도에서 베이크한다. 참고로, 일반적인 CAR의 T α는 100 - 150℃정도의 온도이다.First, the CAR with the dissolution inhibitor attached to the resin is baked at a temperature of Tα or higher. For reference, T α of general CAR is about 100 - 150 ℃.

이때, 상기 베이크공정은 핫-플레이트(hot plate)내에서 수분 - 수백초간 실시하거나, 컨백션 오븐(convection oven)내에서 수분 ~ 수십분간 실시한다.At this time, the bake process is performed in a hot plate for several minutes to several hundreds of seconds or in a convection oven for several minutes to several minutes.

이로인하여, 용해억지제인 티-복(tertiary-butoxy carbonyℓ, 이하에서 t-boc라 함)그룹이 붙어있는 t-boc 하이드록시 스티렌(hydroxy styrene) 레진이 현상액에 용해되는 폴리-비닐-페놀(poly-vinyl-phenol) 그리고 이산화탄소(carbon dioxide)와 디메틸에틸렌(dimethyl-ethylene)으로 분해된다.As a result, a t-boc hydroxy styrene resin having a group of tertiary-butoxy carbonyl (hereinafter referred to as t-boc), which is a dissolution inhibiting agent, is dissolved in a developing solution and a poly-vinyl- -vinyl-phenol) and decomposes into carbon dioxide and dimethyl-ethylene.

그 다음에, 테트라 - 메틸 - 암모늄 - 하이드록사이드(Tetra - Methyl - Ammonium - Hydroxide, 이하에서 TMAH 라 함) 현상액으로 50 ~ 70 초간 처리한다. 이 때, 상기 현상액은 KOH 나 NaOH등의 모든 알카리 용액을 사용 할수 있으며, 알카리농도가 높을수록 현상액처리시간을 단축시킬 수 있다.Then, it is treated with a developer of Tetra-Methyl-Ammonium-Hydroxide (TMAH) for 50 to 70 seconds. At this time, all of the alkaline solutions such as KOH and NaOH can be used as the developing solution, and the higher the alkaline concentration, the shorter the processing time of the developing solution.

그리고, 순수로 15 ? 25초간 상기 웨이퍼를 세척한다. 이때, 상기 순수는 이소프로필알콜(isopropyl alcohol)과 같은 알코올용액으로 대신할 수 있다.And, pure water 15? The wafer is cleaned for 25 seconds. At this time, the pure water may be replaced with an alcohol solution such as isopropyl alcohol.

그 다음에, 상기 웨이퍼를 15 ~ 25 초간 회전시켜 건조한다. (제1도)Then, the wafer is rotated for 15 to 25 seconds to dry. (Fig. 1)

본 발명에 따른 감광막 제거방법은 노광공정시 광원의 종류와 파장에 관계없이 CAR이면 모두 적용할 수 있다.The photoresist removing method according to the present invention can be applied to any type of CAR regardless of the type and wavelength of the light source during the exposure process.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 감광막 제거방법은, 산소플라즈마를 이용하지 않고 감광막패턴을 제거하여 반도체소자의 손상을 방지할 수 있으며, 산소플라즈마를 이용하여 감광막 제거시 단차로 인하여 제거되지 않는 현상을 방지할 수 있고, 산소플라즈마를 사용하지 않음으로써 웨이퍼 표면에 산화층이 형성되는 것을 방지할 수 있어 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상 시키고 그에 따른 반도체소자의 수율 및 생산성을 향상시킬 수 있는 잇점이 잇다.As described above, according to the present invention, the photoresist pattern can be removed without using oxygen plasma to prevent damages to the semiconductor device, and a phenomenon that the photoresist can not be removed due to the step difference when removing the photoresist using oxygen plasma It is possible to prevent the oxide layer from being formed on the surface of the wafer by not using the oxygen plasma, thereby improving the characteristics and reliability of the semiconductor device, thereby improving the yield and productivity of the semiconductor device .

Claims (6)

용해억지제인 t-boc이 있는 레진을 가지며 웨이펴 상부에 형성된 CAR을 제거하는 방법에 있어서, 상기 CAR을 일정온도에서 일정시간동안 베이크하는 공정과, 상기 베이크 공정후에 알카리성 현상액 처리하여 상기 CAR 모두를 제거하는 공정과, 상기 웨이퍼를 순수로 일정시간 세척하고 건조시키는 공정을 포함하는 감광막 제거방법.A method for removing CARs formed on a top surface of a wafer having a resin having a t-boc dissolution inhibitor, the method comprising: a step of baking the CAR for a predetermined time at a predetermined temperature; and a step of treating the CAR with the alkaline developer after the baking step And washing the wafer with pure water for a predetermined period of time and drying the wafer. 제1항에 있어서, 상기 베이크 공정은 핫-플레이트 상에서 수십~수백초간 실시하는 것을 특징으로하는 감광막 제거방법.The method of claim 1, wherein the baking is performed on a hot-plate for several tens to several hundreds of seconds. 제1항에 있어서, 상기 베이크 공정은 컨백션 오븐에서 수분~수십분간 실시하는 것을 특징으로하는 감광막 제거방법.The method of claim 1, wherein the baking is performed in a convection oven for several minutes to several tens of minutes. 제1항에 있어서, 상기 현상액 처리공정은 TMAH로 50 ~ 70 초간 실시하는 것을 특징으로 하는 감광막 제거방법.The method of claim 1, wherein the developing solution treatment is performed with TMAH for 50 to 70 seconds. 제1항에 있어서, 상기 세척공정은 순수로 15 ~ 25 초간 실시하는 것을 특징으로하는 감광막 제거방법.The method of claim 1, wherein the cleaning step is performed for 15 to 25 seconds in pure water. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 세척공정은 이소프로필알콜과 같은 알코올용액으로 실시하는 것을 특징으로하는 감광막 제거방법.The method of claim 1 or 5, wherein the cleaning step is performed with an alcohol solution such as isopropyl alcohol.
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