KR100205096B1 - Removing method of photoresist film in the semiconductor device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자의 감광막 제거방법을 제공하는 것으로, 실리콘 기판상에 산화막 및 감광막을 형성한 후 상기 감광막을 패터닝하는 단계와, 상기 감광막을 마스크로 이용한 식각 공정으로 상기 산화막을 식각하여 콘택홀을 형성하는 단계와, O2및 Ar가스 플라즈마를 이용한 식각공정으로 상기 감광막의 표면 부분을 1차 제거하는 단계와, O2가스 플라즈마를 이용한 식각 공정으로 상기 감광막의 나머지 부분을 2차 제거한 후, H2SO4및 H2O2의 혼합용액을 사용하여 세정공정을 실시하는 단계를 순서적으로 실시하므로써, 상기 감광막 제거시 생성되는 잔류물을 완전히 제거할 수 있고, 이에 따라 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 감광막 제거 방법이 개시된다.The present invention provides a method for removing a photoresist layer of a semiconductor device, comprising forming an oxide film and a photoresist film on a silicon substrate, patterning the photoresist film, and etching the oxide film by an etching process using the photoresist film as a mask. Forming a surface, first removing the surface portion of the photoresist film by an etching process using O 2 and Ar gas plasma, and second removing the remaining portions of the photoresist film by an etching process using O 2 gas plasma, and then H By sequentially performing the cleaning process using a mixture solution of 2 SO 4 and H 2 O 2 , residues generated during the removal of the photoresist film can be completely removed, thereby improving the yield of the device. Disclosed is a method of removing a photosensitive film of a semiconductor device.
Description
제1a 내지 1d도는 종래 반도체 소자의 감광막 제거방법을 설명하기 위한 소자의 단면도.1A to 1D are cross-sectional views of a device for explaining a method of removing a photosensitive film of a conventional semiconductor device.
제2a 내지 2d도는 본 발명에 따른 반도체 소자의 감광막 제거방법을 설명하기 위한 소자의 단면도.2A to 2D are cross-sectional views of a device for explaining a method of removing a photosensitive film of a semiconductor device according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11 : 실리콘기판 12 : 산화막11 silicon substrate 12 oxide film
13 및 13A : 감광막 14 : 콘택홀13 and 13A: photosensitive film 14: contact hole
본 발명은 반도체 소자의 감광막 제거방법에 관한 것으로 특히, 감광막 제거시 생성되는 잔류물을 완전히 제거할 수 있는 반도체 소자의 감광막 제거방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of removing a photoresist of a semiconductor device, and more particularly, to a method of removing a photoresist of a semiconductor device capable of completely removing residues generated when the photoresist is removed.
일반적으로 감광막은 선택적 식각을 위해 많이 사용된다. 그러면 종래 반도체 소자의 감광막 제거방법을 1a 내지 1d도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Generally, photoresists are used for selective etching. A method of removing a photoresist film of a conventional semiconductor device will now be described with reference to FIGS. 1A to 1D.
제1a 내지 1d도는 종래 반도체 소자의 감광막 제거방법을 설명하기 위한 소자의 단면도이다.1A to 1D are cross-sectional views of a device for explaining a method of removing a photosensitive film of a conventional semiconductor device.
제1a도는 실리콘기판(1)상에 산화막(2) 및 감광막(3)을 형성한 후 상기 감광막(3)을 패터닝한 상태의 단면도이며, 제1b도는 패터닝된 상기 감광막(3)을 마스크로 이용하여 상기 산화막(2)을 오버식각하므로써 콘택홀(4)을 형성한 상태의 단면도이다. 산화막(2) 식각시 감광막(3) 표면은 장시간 플라즈마에 노출되고, 이에 따라 감광막(3) 표면은 반응물의 축적으로 변화되게 된다.FIG. 1A is a cross-sectional view of the patterned photosensitive film 3 after forming the oxide film 2 and the photosensitive film 3 on the silicon substrate 1, and FIG. 1B shows the patterned photosensitive film 3 as a mask. And the contact film 4 is formed by over-etching the oxide film 2. When the oxide film 2 is etched, the surface of the photosensitive film 3 is exposed to plasma for a long time, so that the surface of the photosensitive film 3 is changed to the accumulation of reactants.
제1c도는 상기 감광막(3)을 O2플라즈마를 이용한 건식식각 방법으로 제거한 상태의 단면도이다. 이때 감광막(3) 표면은 플라즈마에 의해 변화되어 있기 때문에, 감광막(3)이 제거되면서 잔류물(5)들이 생성되게 되고, 이 잔류물(5)들은 감광막(3)이 제거된 후 노출된 산화막(2)상에 달라붙게 된다. 따라서 H2SO4및 H2O2등을 사용하여 잔류물(5)을 제거하기 위한 세정공정을 실시하게 되는데, 세정공정 후에도 생성된 잔류물(5)들은 완전히 제거되지 않는다.FIG. 1C is a cross-sectional view of the photosensitive film 3 with a dry etching method using O 2 plasma. At this time, since the surface of the photoresist film 3 is changed by plasma, residues 5 are generated as the photoresist film 3 is removed, and the residues 5 are exposed oxide films after the photoresist film 3 is removed. (2) will stick to the phase. Therefore, a cleaning process for removing the residue 5 is performed using H 2 SO 4 , H 2 O 2, and the like, but the residues 5 generated after the cleaning process are not completely removed.
제1d도는 HF계통의 용액을 이용한 세정공정으로 상기 잔류물(5)을 완전히 제거한 상태의 단면도이다. 그러나 상기 HF계통의 용액은 산화막의 식각액이기 때문에 장시간 사용할 수 없고, 또한 상기 HF계통의 용액을 이용한 세정공정시 실리콘(Si) 또한 식각되어, 상기 실리콘기판(1)내에 형성된 콘택홀(4)은 크기가 넓어진 콘택홀(4A)로 변하게 된다. 그러므로 HF계통의 세정액을 사용하게 되면 콘택홀(4)의 크기증가로 인한 접촉저항의 변화가 유발되며, 반도체 소자가 고집적화될수록 소자의 특성이 더욱 악화되어 소자의 수율이 저하되는 문제점이 있다.FIG. 1D is a cross-sectional view of the residue 5 completely removed by a cleaning process using a solution of an HF system. However, the HF-based solution cannot be used for a long time because it is an etching solution of an oxide film, and silicon (Si) is also etched during the cleaning process using the HF-based solution, so that the contact hole 4 formed in the silicon substrate 1 The contact hole 4A is enlarged in size. Therefore, the use of the HF-based cleaning solution causes a change in contact resistance due to an increase in the size of the contact hole 4, and the higher the integration of the semiconductor device, the worse the characteristics of the device and the lower the yield of the device.
따라서 본 발명은 감광막 표면을 제거한 다음 감광막을 제거하므로써, 콘택홀의 크기에 영향을 주지않고 감광막 제거시 생성되는 잔류물을 완전히 제거할 수 있는 반도체 소자의 감광막 제거방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for removing a photoresist of a semiconductor device capable of completely removing residues generated when removing a photoresist without removing the surface of the photoresist and then removing the photoresist.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 감광막 제거 방법은 실리콘 기판상에 산화막 및 감광막을 형성한 후 상기 감광막을 패터닝하는 단계와, 상기 감광막을 마스크로 이용한 식각 공정으로 상기 산화막을 식각하여 콘택홀을 형성하는 단계와, O2및 Ar가스 플라즈마를 이용한 식각공정으로 상기 감광막의 표면 부분을 1차 제거하는 단계와, O2가스 플라즈마를 이용한 식각 공정으로 상기 감광막의 나머지 부분을 2차 제거한 후, H2SO4및 H2O2의 혼합용액을 사용하여 세정공정을 실시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Method for removing the photoresist film of the semiconductor device according to the present invention for achieving the above object is to form an oxide film and a photoresist film on a silicon substrate and then patterning the photoresist film, and etching the oxide film by an etching process using the photosensitive film as a mask Forming a contact hole, first removing a surface portion of the photoresist film by an etching process using O 2 and Ar gas plasma, and etching the remaining portion of the photoresist film by an etching process using an O 2 gas plasma. After removal, characterized in that it comprises the step of performing a washing step using a mixed solution of H 2 SO 4 and H 2 O 2 .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
제2a 내지 2d도는 본 발명에 따른 반도체 소자의 감광막 제거방법을 설명하기 위한 소자의 단면도이다.2A through 2D are cross-sectional views of devices for explaining a method of removing a photosensitive film of a semiconductor device according to the present invention.
제2a도는 실리콘기판(11)상에 산화막(12) 및 감광막(13)을 형성한 후 상기 감광막(13)을 패터닝한 상태의 단면도이다. 상기 감광막(13)의 두께는 10000 내지 12000Å정도로 형성한다.FIG. 2A is a cross-sectional view of the photoresist layer 13 patterned after the oxide film 12 and the photoresist layer 13 are formed on the silicon substrate 11. The photosensitive film 13 has a thickness of about 10000 to 12000 kPa.
제2b도는 패터닝된 상기 감광막(13)을 마스크로 이용하여 상기 산화막(12)을 식각 공정으로 제거하여 콘택홀(14)을 형성한 상태의 단면도이다. 상기 식각공정은 상기 산화막(2) 두께의 50 내지 150% 정도의 두께만큼 오버식각하여 상기 실리콘기판(11)의 소정부분이 제거되도록 한다.FIG. 2B is a cross-sectional view of the contact hole 14 formed by removing the oxide layer 12 by an etching process using the patterned photosensitive layer 13 as a mask. The etching process is over-etched by a thickness of about 50 to 150% of the thickness of the oxide film 2 so that a predetermined portion of the silicon substrate 11 is removed.
제2c도는 감광막(13) 표면을 1차 제거 공정으로 식각한 상태의 단면도이다. 상기 감광막(13)의 표면은 여러 가지 이물질(폴리머, 파티클 등)이 수십Å의 두께로 덮여있는데, 상기 1차 제거공정으로 제거된다. 1차 제거공정으로 식각되는 감광막(13)의 두께는 500 내지 2000Å이며, 사용되는 가스는 O2및 Ar(또는 He)이다. 상기 Ar의 가스량은 100 내지 500SCCM이고, O2의 가스량은 50 내지 100SCCM이다. 또한, 사용되는 전력은 300 내지 600와트(W)이고, 압력은 100 내지 1000mT이다. 상기 제2식각공정은 반응성 이온식각(RIE)을 사용할 수도 있다.2C is a cross-sectional view of the surface of the photosensitive film 13 being etched by the first removal process. The surface of the photosensitive film 13 is covered with a variety of foreign matter (polymer, particles, etc.) to a thickness of several tens of microns, it is removed by the first removal process. The thickness of the photosensitive film 13 is etched in the first removal step is from 500 to 2000Å, the gas used is a O 2 and Ar (or He). The gas amount of Ar is 100 to 500 SCCM, and the gas amount of O 2 is 50 to 100 SCCM. In addition, the power used is 300 to 600 watts (W) and the pressure is 100 to 1000 mT. The second etching process may use reactive ion etching (RIE).
제2d도는 O2가스 플라즈마를 이용한 2차 제거 공정으로 상기 감광막(13)을 완전히 제거한 후 세정공정을 실시한 상태의 단면도이다. 상기 세정공정은 H2SO4및 H2O2가 혼합된 용액을 사용하여 상기 실리콘기판(11) 표면의 이온성 오염원을 제거한다.FIG. 2D is a cross-sectional view of a state in which a cleaning process is performed after the photosensitive film 13 is completely removed by a secondary removal process using an O 2 gas plasma. The cleaning process removes an ionic contaminant on the surface of the silicon substrate 11 by using a mixture of H 2 SO 4 and H 2 O 2 .
본 실시예의 감광막(13) 제거방법은 DRAM, SRAM 및 로직IC 등 여러 분야에 적용할 수 있다.The method of removing the photosensitive film 13 of the present embodiment can be applied to various fields such as DRAM, SRAM, and logic IC.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 1차 제거공정으로 감광막의 표면을 제거하고, 제2차 제거공정으로 상기 감광막을 제거한 후 세정하여, 콘택 홀의 크기를 변화시키지 않으면서 상기 감광막에 의한 잔류물을 완전히 제거하므로써, 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the surface of the photoresist film is removed by the first removal process, and the photoresist film is removed and washed by the second removal process to completely remove the residue by the photoresist film without changing the size of the contact hole. By removing, there is an excellent effect that can improve the yield of the device.
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| KR1019950052519A KR100205096B1 (en) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | Removing method of photoresist film in the semiconductor device |
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| KR100205096B1 true KR100205096B1 (en) | 1999-06-15 |
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1995
- 1995-12-20 KR KR1019950052519A patent/KR100205096B1/en not_active IP Right Cessation
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