KR100331286B1 - 포토레지스트 제거 및 세정방법 - Google Patents
포토레지스트 제거 및 세정방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 포토레지스트 제거 및 세정방법에 관한 것으로, 포토레지스트 패턴이 형성된 반도체 기판의 구조물에 5℃∼12℃의 칠드 오존수를 이용하여 포토레지스트 패턴을 제거함과 동시에 기판 표면을 세정하므로써 간단한 공정으로 포토레지스트 잔여물과 기판 오염 등을 줄여 반도체 수율을 높인다.
Description
본 발명은 반도체장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 유독 화합물 대신 칠드 오존수(chilled ozone water)를 사용하여 반도체 웨이퍼로부터 포토레지스트 및 유기물을 제거할 수 있는 포토레지스트 제거(photoresist strip) 및세정(cleaning) 방법에 관한 것이다.
대부분의 집적회로 제조업체들은 사진 공정(photolithography)을 이용하여 칩회로망(chip circuitry) 각 층에 원하는 회로의 형태를 만든다. 이 과정에서 고형화된 코팅(hardened coating) 또는 포토레지스트(photoresist)를 웨이퍼로부터 선택적으로 제거함으로써 복잡한 회로가 만들어진다. 이때, 사진 공정은 반도체 제조 공정에서 반도체 웨이퍼에 원하는 패턴 형태를 담은 마스크(Mask)에 빛을 통과시켜 그 형태를 마스크로부터 포토레지스트로 옮기는 작업을 일컫는다.
이러한 사진공정기술에 사용되는 포토레지스트를 제거하는 것을 에슁(ashing)이라고 한다. 에슁은 일반적으로 건식(dry)과 습식(wet)으로 구분된다.
한편, 습식(wet-stripping) 방식은 부식성이 강한 황산(H2SO4)과 과산화수소(H2O2)의 혼합물인 피라나(piranha) 또는 유기용제들을 사용한다. 그러나, 이 경우 포토레지스트 및 유기물이 완전히 제거되지 않고 잔여될 경우 기판 오염을 발생하게 된다.
반면에, 건식(wet-stripping) 방법에는 산소 플라즈마(O2Plasma) 방전과 오존(O3) 방식으로 구분된다. 이때, 산소 플라즈마 에슁은 산소 Plasma의 부산물이 O*(산소 레디칼)와 포토레지스트가 반응하여 이산화탄소(CO2)로 변하여 진공펌프를 통해 배출됨으로써 포토레지스트를 제거하는 방법으로 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 그러나, 이 산소 플라즈마에 의한 포토레지스트 제거 방법은 포토레지스트 하부의 구조물 주위에 플라즈마 손상을 일으키는 단점이 있다.
그리고, 오존 에슁은 오존(O3) 반응을 일으켜 포토레지스트를 제거하는데, 250℃이상의 온도를 필요로 하고 동시에 균일하게 웨이퍼를 가열해야하기 때문에 매엽식이 일반적이다. 그러나, 오존 반응으로는 실용적인 에슁 비율을 얻을 수 없기 때문에 질소 또는 질소 화합물을 첨가하여 오존이 산소분자와 산소원자로 분해될 때 촉매역할을 하도록 하여 에슁 비율을 높이기 때문에 제조 공정이 다소 복잡해지는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 강력한 산화제인 오존(O3)의 농도를 증가시킨 저온의 냉각수에 오존이 확산된 칠드 오존수(chilled ozone DI water)를 이용하여 포토레지스트의 탄소 성분과 수소를 산화시켜 포토레지스트를 제거함과 동시에 유기 오염물을 제거할 수 있는 포토레지스트 제거 및 세정방법을 제공하는데 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 포토레지스트 제거 및 세정방법을 설명하기 위한 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 반도체기판의 구조물
20: 피식각층
30: 포토레지스트 패턴
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체소자의 제조시 포토레지스트를 제거함에 있어서, 포토레지스트 패턴이 형성된 반도체 기판의 구조물에 칠드 오존수를 이용하여 포토레지스트 패턴을 제거함과 동시에 기판 표면을 세정하는 것을특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하고자 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 포토레지스트 제거 및 세정방법을 설명하기 위한 단면도로서, 이를 참조하면 본 실시예는 다음과 같다.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 기판의 하부 구조물(10)에 피식각층(20)을 형성한다. 그리고, 그 위에 포토레지스트를 도포하고 이를 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴(30)을 형성한다.
그 다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 식각 공정을 진행하여 포토레지스트 패턴(30)이 형성된 반도체 기판의 피식각층(20)을 패턴 형태로 식각한다.
그리고, 본 발명에 따른 포토레지스트 제거 공정인 에슁을 진행한다. 이에, 본 발명의 에슁은 강력한 산화제인 오존(O3)의 농도를 증가시킨 5℃∼12℃, 바람직하게 8℃의 저온 냉각수(chilled DI water)에 오존이 확산된 칠드 오존수(chilled ozone DI water)를 이용한다. 그러면, 오존이 포토레지스트의 탄소 성분과 수소를 산화시켜 포토레지스트를 제거하고 유기 오염물을 제거하여 포토레지스트 패턴(30)의 제거 및 세정(cleaning) 공정을 동시에 수행할 수 있다. 이때, 오존의 농도는 80∼120ppm, 바람직하게는 100ppm다. 그리고 포토레지스트 제거 및 세정 시간은 20분∼30분, 바람직하게는 25분동안 진행한다.
이에, 도 3을 참조하면, 본 발명의 포토레지스트 제거 및 세정 공정에 의해반도체 기판(10)에는 피식각층 패턴(20')만 남고 포토레지스트 패턴(30)과 유기 오염물이 완전히 제거된다.
상기한 바와 같이 본 발명은, 저온의 칠드 오존수를 이용하여 포토레지스트 제거 및 세정 공정을 동시에 실시할 수 있어 반도체 수율을 높일 수 있다.
즉, 본 발명의 포토레지스트 제거 및 세정 방법은 종래 피라나에 의해 포토레지스트 및 유기물이 완전히 제거되지 않고 잔여될 경우 발생하는 기판 오염의 문제를 크게 줄일 수 있다. 그리고, 산소 플라즈마 방식으로 인한 손상을 방지할 수 있다. 또, 본 발명은 고온의 오존 플라즈마 방식에 비해 공정이 단순하기 때문에 균일하게 웨이퍼를 가열해야 하는 번거러움을 해소할 수 있다.
Claims (4)
- 반도체소자의 제조시 포토레지스트를 제거함에 있어서,포토레지스트 패턴이 형성된 반도체 기판의 구조물에 칠드 오존수를 이용하여 포토레지스트 패턴을 제거함과 동시에 기판 표면을 세정하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거 및 세정방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 칠드 오존수의 온도는 5℃∼12℃인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거 및 세정방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 오존의 농도는 80∼120ppm인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거 및 세정방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거 및 세정 공정은 20분∼30분동안 진행하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거 및 세정방법.
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