KR100450332B1 - 리플로우에 의해 하부층으로부터 패터닝된 층을 제거하는방법 - Google Patents

리플로우에 의해 하부층으로부터 패터닝된 층을 제거하는방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100450332B1
KR100450332B1 KR10-2001-0083225A KR20010083225A KR100450332B1 KR 100450332 B1 KR100450332 B1 KR 100450332B1 KR 20010083225 A KR20010083225 A KR 20010083225A KR 100450332 B1 KR100450332 B1 KR 100450332B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
organic film
peeling
delete delete
organic
reflow
Prior art date
Application number
KR10-2001-0083225A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030053170A (ko
Inventor
기도슈사꾸
Original Assignee
엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디. filed Critical 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
Priority to KR10-2001-0083225A priority Critical patent/KR100450332B1/ko
Publication of KR20030053170A publication Critical patent/KR20030053170A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100450332B1 publication Critical patent/KR100450332B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/427—Stripping or agents therefor using plasma means only
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

그 하부층 (2) 으로 패턴 전사된 후에, 유기화합물의 포토레지스트 마스크 (3) 를 제거하며, 이때, 우선, 리플로우를 통하여 두께를 감소시키기 위하여 유기용매의 증기에 상기 포토레지스트 마스크 (3) 를 노출시킨 산소플라즈마에서 포토레지스트 마스크 (4) 를 애싱하여, 두께의 감소덕분에 짧은 기간내에 건식애싱이 완료된다.

Description

리플로우에 의해 하부층으로부터 패터닝된 층을 제거하는 방법 {METHOD FOR REMOVING PATTERNED LAYER FROM LOWER LAYER THROUGH REFLOW}
본 발명은 패턴전사 (pattern transfer) 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 예를 들면, 웨이퍼 또는 기판과 같은 하부층으로부터 유기화합물의 패터닝된 층을 제거하는 방법에 관한 것이다.
하부층으로의 패턴전사를 완료한 후에, 포토레지스트 마스크는 적당한 세정 기술을 통해 반도체 기판과 같은 하부층으로부터 제거된다. 이 포토레지스트 마스크는 유기 화합물로 형성된다. 이 세정 기술은 2 개의 카테고리, 즉 건식세정과 습식 세정으로 나누어진다. 이러한 건식 세정기술의 대표적인 예는 건식 애싱 (dry ashing) 이다. 유기화합물의 포토레지스트 마스크는 산소플라즈마 또는 자외선의 방사하의 오존에 노출된다. 그 후, 이 포토레지스트 마스크는 분해되어, 반도체 웨이퍼로부터 제거된다.
다른 한편으로, 습식 세정의 대표적인 예는 화학 용액에 디핑 (dipping) 하는 것이다. 포토레지스트 마스크는 화학 용액에 디핑되어 유기화합물이 이 화학용액에 용해된다.
건식세정과 습식세정 간의 절충안은 건식애싱 전에 전처리 (preliminary treatment) 를 포함한다. 포토레지스트 마스크로 커버되는 반도체 웨이퍼는 화학용액에 디핑되거나, 화학용액에 노출된다. 이러한 전처리는 건식 애싱을 하는데 시간이 소비되게 한다.
제조업자가, 이하 "완전 건식애싱 (full dry ashing)" 이라 하는, 오직 건식 애싱을 통해서만 반도체 웨이퍼로부터 포토레지스트 마스크를 제거하기로 결정할 경우, 포토레지스트 마스크는 건식 세정기에 연속적으로 노출되어, 점진적으로 애싱된다. 포토레지스트 마스크가 두꺼울수록, 노출 시간은 더 길어진다. 이러한 이유때문에, 두꺼운 포토레지스트 마스크에 대한 완전 건식애싱은 시간 소모적이고, 반도체 장치를 제조하는 공정의 병목지점이다. 즉, 완전 건식애싱의 고유한 문제점은 낮은 스루풋이다.
습식 세정의 고유한 문제점은 많은 양의 폐기 화학용액이며, 화학용액의 비효율적인 사용이다. 잔류 화학용액은 순수한 물로 헹궈야 하고, 대량의 폐수가발생한다. 폐기 화학용액/폐수에 대한 비용과 오염방지 대책은 또 다른 문제점이다. 습식 세정에서 소비되는 시간은 유기 화합물에 의존한다. 유기 화합물층이 반도체 웨이퍼에 강력하게 부착되어 있으면, 부가적인 기간이 습식 세정에 요구된다. 따라서, 습식 세정이 항상 신속한 것만은 아니다.
절충안의 고유한 문제점은 반도체 웨이퍼 상의 잔류 화학용액이다. 전처리 후에 반도체 웨이퍼를 헹구는 것이 필요하다. 따라서, 절충안의 고유한 문제점은 복잡한 공정순서이다. 다른 문제점은, 반도체 웨이퍼 상에 남은 잔류 오염물질이다. 또한, 습식세정의 문제점들도 절충안의 고유한 문제점이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 유기층을 제거하는데 있어서, 높은 스루풋, 경제적이고 잔류 오염물질이 거의 없는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전처리를 통해 유기 화합물층의 두께를 감소하는 것을 제안한다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 유기화합물층을 변형시키거나 유기화합물의 특성을 변경시키도록 유기화합물층 상에 전처리를 실시하는 단계, 및 상기 하부층으로부터 유기화합물층을 제거하는 단계를 포함하는, 하부층으로부터 유기화합물층을 제거하는 방법을 제공한다.
도 1a 및 도 1b 는 본 발명에 따른, 기판으로부터 패터닝된 유기화합물층을 제거하는 방법을 나타내는 개략단면도.
도 2 는 애싱 단계의 시간 의존성을 나타내는 그래프.
* 주요 도면부호에 대한 설명*
1 : 절연기판 2 : 도전층
3 : 패터닝된 포토레지스트층 4 : 포토레지스트층
다음으로, 본 발명의 방법의 특징 및 이점을, 첨부도면을 참조하여, 자세히 설명한다.
본 발명을 구현하는 패터닝된 유기화합물층을 제거하는 방법은, 건식세정 또는 습식세정 이전에 전처리를 포함한다. 이 패터닝된 유기화합물층은 기판 위에 형성된 패터닝된 포토레지스트층으로 가정한다.
전처리는 기판상의 패터닝된 포토레지스트층을 유기용매의 증기에 노출시키는 것이다. 이 유기용매 증기는 패터닝된 포토레지스트층으로 침투한다. 그러나, 기판상의 패터닝된 층에 대한 유기용매 증기의 영향은 무시할 수 있다. 패터닝된 포토레지스트층은 유기용매 증기의 존재하에서 부분적으로 용해되어, 연화된다. 따라서, 패터닝된 포토레지스트층은 리플로우된다. 그 결과, 포토레지스트층은 기판에 확산되어, 패터닝된 포토레지스트층의 5 분의 1 보다 작은 두께로 감소된다. 실제로는, 유기용매 증기와 포토레지스트층을 리플로우하는 시간을 적절하게 조절할 경우, 포토레지스트층은 패터닝된 포토레지스트층의 10 분의 1 보다 작은 두께로 감소된다.
건식세정 또는 습식세정 이전에 또다른 전처리는 열을 가함으로써 패터닝된 포토레지스트층을 연화시키는 것이다. 상세하게는, 기판이 섭씨 50 도 내지 300 도에 도달할 때, 패터닝된 포토레지스트층은 연화되어, 리플로우된다. 이 포토레지스트층은 기판에 확산되어, 두께가 감소된다.
건식 또는 습식세정 이전의 또다른 전처리는 유기용매 증기로의 노출과 가열을 결합한 것이다. 포토레지스트층은 기판에 넓게 확산되어, 그 결과, 두께가 감소된다.
건식 또는 습식세정 이전의 또다른 전처리는, 유기용매 증기의 노출 후에 부가적인 열처리 또는 진공에서의 건조를 포함한다. 부가적인 열처리와 건조는 증발을 통하여 포토레지스트층으로부터 잔류 유기용매를 제거하는데 목적이 있다. 잔류 유기용매의 제거를 위한 열처리는 섭씨 100도 내지 180 도에서 수행되고, 10 분 내지 300 분동안 계속된다.
전처리후에, 포토레지스트층은 건식세정 또는 습식세정을 통해 기판으로부터 제거된다. 예를 들면, 건식세정은 산소플라즈마 애싱 또는 자외선의 방사하에서의 오존의 노출이다.
상술한 바와 같이, 건식세정에 소비되는 시간은 포토레지스트층의 두께에 의하여 지배된다. 포토레지스트층의 영역은 건식세정에 덜 영향을 받는다. 포토레지스트층은 전처리를 통해 이미 두께가 감소되었다. 이러한 이유때문에, 건식세정에 대하여 요구되는 시간은 완전 건식애싱에서 소모되는 기간보다 짧다. 그 결과, 스루풋이 향상된다. 따라서, 본 발명에 따른 패터닝된 유기층을 제거하는 방법은 반도체 장치를 제조하는 공정에서 병목을 제거하는데 도움이 된다.
또다른 관점에서는 유기 용매로 전처리하는 것이 보다 바람직하다. 포토레지스트층이 경화되는 경우, 리플로우는 덜 발생한다. 그러한 경우에도, 경화된 포토레지스트층을 특성의 변경을 통해 유기용매를 더 잘 제거할 수 있기 때문에, 유기용매가 경화된 포토레지스트층에 효과적이다.
전처리는 습식세정을 촉진시키며, 습식 식각에 소요되는 시간을 단축한다. 따라서, 습식세정을 채용하는 경우, 전처리에 의해 스루풋이 향상된다.
도 1a 와 도 1b 는 본 발명에 따른 방법의 순서를 나타낸다. 절연기판(1) 은 식각되는 도전층 (2) 으로 커버된다. 패터닝된 포토레지스트층 (3) 은 다음과 같이 준비된다. 우선, 도전층 (2) 은 유기화합물의 포토레지스트층으로 커버된다. 포토레지스트층은 이미지반송 광선에 노출된다. 그 후, 잠상 (latent image) 이 포토레지스트층에 생성된다. 이 잠상은 현상된다. 그 후, 포토레지스트는 포토레지스트층으로부터 부분적으로 제거되어, 패터닝된 포토레지스트층 (3) 이 도전층 (2) 상에 남는다. 패터닝된 포토레지스트 층은 2 마이크로미터 정도의 두께를 갖는다.
이 패터닝된 포토레지스트층 (3) 을 이용하여, 도전층 (2) 은 선택적으로 식각된다. 따라서, 이 패턴이 도전층 (2) 에 전사되고, 패터닝된 도전층 (2) 은, 도 1a 에 나타낸 바와 같이, 절연기판 (1) 에 남는다.
패턴이 도전층에 전사된 후에는, 패터닝된 포토레지스트층 (3) 은 본 발명에 따른 방법을 통하여 제조한 구조로부터 제거된다. 우선, 패터닝된 포토레지스트층 (3) 은 전처리를 통하여 리플로우된다. 이 패터닝된 포토레지스트층 (3) 은 절연기판 (1) 에 확산되고, 두께가 감소된다. 전처리에서 리플로우되는 포토레지스트층은 도 1b 에서 도면부호 4 로 나타낸다.
따라서, 상세하게는, 절연기판 (1) 과 포토레지스트층 (4) 은 섭씨 15 도 내지 40 도의 유기용매 증기에 노출된다. 예비 용매로서 이용가능한 유기용매는, R-OH 로서 표현되는 알코올,
알콕시알코올,
R-O-R, Ar-O-R, Ar-O-Ar 로서 표현되는 에테르,
에스테르,
케톤,
글리콜,
알킬렌 글리콜, 및 글리콜 에테르이며,
여기서, R 은 알킬 그룹 또는 치환 알킬 그룹, Ar 은 페닐 그룹 또는 페닐그룹 이외의 방향족고리이다. 유기용매의 예들은 (1), (2) 및 (3) 단락에 열거한다.
(1) CH3OH, C2H5OH, CH3(CH2)XOH 로서 표현되는 알코올, 예를 들면, 이소프로필 알코올 (IPA), 에톡시 에탄올, 메톡시 알코올, 긴사슬 알킬에스테르, 모노에탄올 아민 (MEA), 아세톤, 아세틸아세톤, 디옥산, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 톨루엔, 메틸에틸케톤 (MEK), 디에틸케톤, 디메틸 술폭시사이드 (DMSO), 메틸이소부틸케톤 (MIBK), 부틸카비톨, n-부틸아세테이트 (nBA), γ-부티로락톤, 에틸셀솔베아세테이트 (ethylcellsoveacetate;ECA), 락틱에틸, 피루빅 에틸 1, 2-헵타논 (MAK), 3-메톡시부틸 아세테이트, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 폴리디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 폴리에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 폴리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 및 폴리에틸렌그리콜모노-n-부틸에테르;
(2) 메틸-3-메톡시프로피오네이트 (MMP), 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME), 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 (PGMEA), 프로필렌글리콜모노프로필에테르 (PGP) 및 프로필렌글리콜모노에틸에테르 (PGEE);
(3) 에틸-3-에톡시프로피오네이트 (FEP), 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노에틸에테르, 폴리프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 3-메톡시메틸프로피오네이트, 3-에톡시메틸프로피오네이트, 3-에톡시에틸프로피오네이트 및 N-메틸-2-피롤리논 (NMP).
상술한 유기용매는 혼합될 수 있다. 혼합되는 유기용매의 예는 다음과 같다. 추천되는 혼합비를 나타낸다.
PGMEA: 부틸아세테이트 = 8:2
락틱에틸: 부틸아세테이트 = 8:2
락틱에틸: 부틸아세테이트 = 9:1
락틱에틸: PGMEA = 7:3
MAK : γ-부티로락톤 = 9.5:0.5
MAK: PGP = 8:2
PGMEA:PGP = 7:3
MAK: 락틱에틸 = 5:5
PGMEA: 디프로필렌글리콜모노에틸에테르 = 7:3
PGMEA : 락틱에틸 = 8:2
PGME : PGMEA = 7:3
3-메톡시부틸아세테이트 : PGMEA = 7:3
3-메톡시부틸아세테이트 : 부틸아세테이트 = 6:4
PGMEA: 락틱에틸 = 6:4
따라서, 본 발명에 따른 방법에서 이용하기 위해, 유기용매를 선택적으로 혼합할 뿐만 아니라 유기용매 중의 어느 하나를 단독으로 사용할 수도 있다.
본 발명자는 유기화합물층이 유기용매의 증기와 그 혼합물의 증기의 존재시에 두께가 감소되는 것을 확인하였다. 본 발명자는 다음과 같이 형성된 도전층 상에 박층으로 이루어진 패터닝된 포토레지스트층의 샘플들을 준비하였다. 우선, 절연기판상에 형성되는 도전층 위로 액체레지스트를 스핀하였다. 이 액체레지스트는 폴리머 화합물, 광감성 물질 및 다른 첨가물로 구성되었다. 포토레지스트의 유기화합물은 폴리비닐시남산에스테르 (polyvinyl cinnamate ester) 와 같은 폴리비닐계였다. 또한 다른 종류의 포토레지스트를 더욱 조사하였다. 다른 종류의 포토레지스트의 유기화합물은 예를 들면, 고리모양 폴리이소프렌/고리모양 폴리부타디엔 및 비스악시도 화합물과 같은 고무 계열이었다. 다른 종류의 포토레지스트는 크레졸 노볼랙 수지과 나프토퀴논디아지오-5-술폰산에스테르의 혼합과 같은 노볼랙 수지 계열과 폴리아크릴아미드와 폴리아미도산과 같은 아크릴산 계열의 혼성중합체이었다. 본 발명자는 브로마인/이오딘을 함유하는 포토레지스트와 실록산, 폴리실록산, 폴리실란, 폴리실린, 카보실란 중의 하나를 각각 함유하는 유기와 무기 물질 양자 모두를 기재로 하여 생성되는 여러종류의 포토레지스트, 및 게르마늄과 같은 금속을 함유하는 포토레지스트를 더욱 조사하였다. 포지티브 포토레지스트는 노볼랙 수지 계열, 예를 들면 그레졸 노볼랙 수지과 나프톨퀴논디아지오-5-술폰산에스테르의 혼합물이다. 네거티브 포토레지스트는 고무계열, 예를 들면, 고리모양의 폴리이소프렌/고리모양의 폴리부타디엔과 비스악시도 화합물이었다. 이 포토레지스트는 베이킹하였다. 포토마스크로부터 포토레지스트층으로 패턴이미지를 전사하고, 포토레지스트층에 잠상을 형성하였다. 잠상을 현상하여 패터닝된 포토레지스트층을 형성하였다. 샘플들의 패터닝된 포토레지스트층은 2 마이크로미터의 두께였다. 그 패터닝된 포토레지스트층을 이용하여, 도전층을 에칭하였다. 일부 샘플상의 포토레지스트층은 건식식각동안 심각하게 손상되고 경화되었다. 본 발명자는 하나의 샘플의 패터닝된 포토레지스트층을 아세톤을 함유한 증기에 노출했을 때, 다음의 현상을 관측하였다.
유기용매에서 질소가스, N2가스가 끓게했다. 그 후, 질소가스상에 아세톤이 반송되었다. 아세톤을 포함하는 증기를 샘플이 위치한 챔버로 도입하였다. 챔버내의 총압력은 -5 ㎪ 내지 +10 ㎪ 이었다. 샘플은 섭씨 20 도 내지 30 도에서 유지되었다. 아세톤을 반송하는 가스는 분당 5-10 리터로 도입하였다. 기판온도는 섭씨 15 도에서 40 도까지의 범위내 였다. 아세톤은 패터닝된 포토레지스트층에 점차 침투하여, 패터닝된 포토레지스트 마스크는 부분적으로 증기에 용해되었다. 이 패터닝된 포토레지스트층은 기판상에서 리플로우되었다. 따라서, 패터닝된 포토레지스트층의 두께는 시간이 지남에 따라 감소되었다. 패터닝된 포토레지스트층을 증기에 30 초동안 노출하였을 경우, 패터닝된 포토레지스트층은 원래 두께의 절반, 즉, 1 마이크로미터의 두께로 감소되었다. 60 초가 경과한 경우, 패터닝된 포토레지스트층은 원래 두께의 5 분의 1, 즉 400 나노미터의 두께로 감소되었다. 본 발명자는 관측을 계속하여, 패터닝된 포토레지스트층이 원래 두께의 10 분의 1 에 도달하는 것을 확인하였다.
본 발명자는 더 나아가 패터닝된 포토레지스트층이 고온환경에서 리플로우를 통하여 두께가 감소하는 것을 더 확인하였다. 본 발명자는 절연기판을 섭씨 50 도 내지 300 도로 가열하였다. 절연기판은 30 분 내지 300 분 동안 섭씨 140 도에서 유지하였다. 패터닝된 포토레지스트층은 열적으로 연화되어, 리플로우되었다. 이 패터닝된 포토레지스트층은 두께가 감소되었다. 본 발명자는 포토레지스트 층이 원래 두께의 절반의 두께로 감소되는 것을 확인하였다.
또한, 본 발명자는 유기용매 또는 용매들을 함유하는 증기에의 노출과 열조사의 결합에 의해 패터닝된 포토레지스트층의 두께가 감소되는 것을 확인하였다.
또한, 본 발명자는 유기용매에의 노출을 통하여 모든 종류의 포토레지스트의 두께가 감소되는 것을 확인하였다. 비록 굳은 표면 부분을 갖는 포토레지스트층은 두께가 감소되지 않지만, 유기용매증기는 포토레지스트층으로 침투하여, 포토레지스트층이 용이하게 제거되었다.
증기에의 노출에 의한 리플로우 후에, 본 발명자는 샘플들을 섭씨 180 내지 100 도 이하에서 10 분 내지 300 분동안 건조시켰다. 또한, 본 발명자는 진공에서 2 분 내지 10 분 동안 다른 샘플들을 건조시켰다. 본 발명자는 유기용매가 거의 완벽하게 샘플로부터 제거되었음을 확인하였다.
유기용매 증기에의 노출에 의해 리플로우를 완료한 후, 본 발명자는 패터닝된 포토레지스트를 제거하는데 요구되는 시간을 측정하였다. 본 발명자는 서로다른 기간동안 유기용매의 증기에 노출한 샘플들 및 패터닝된 포토레지스트를 리플로우시키지 않은 비교 샘플을 준비하였다. 샘플상의 포토레지스트층은 산소플라즈마내에서 10 ㎩ 로 10 분 내지 60 분동안 애싱하였다. 산소는 500 sccm 에서 공급되었고, rf 전력은 1000 watts 였다. 비교 샘플상의 포토레지스트층은 도 2 의 플롯 PL1 에 의하여 나타낸 바와 같이, 두께가 감소되었다. 비교샘플에 대하여는 600 초가 요구되었다. 반면에, 플롯 PL2 와 플롯 PL3 은 샘플들을 나타내며, 이 샘플의 포토레지스트층은 30 초 내지 60 초동안 유기용매의 증기에 각각 노출시켰다. 300 초 및 120 초에서 각각 샘플로부터 포토레지스트층을 제거하였다. 따라서, 유기용매의 증기에서의 리플로우에 의해, 애싱에 요구하는 시간이 급격하게 감소하였다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법의 주 이점은 유기화합물층 두께의 감소에 의해, 건식/습식 제거에 요구하는 시간이 단축된다는 점이다. 유기화합물층이 건식애싱될 경우, 두께의 감소가 건식애싱을 급격하게 촉진시킨다.
본 발명에 따른 유기용매의 증기로 노출하는 또다른 이점은, 유기층의 제거 성질을 향상시키는 점이다. 유기화합물층은 섭씨 15 도 내지 40 도에서의 유기용매의 증기에 노출되었다. 유기용매증기는 단지 포토레지스트층과 같은 유기화합물층만을 침투하였다. 따라서, 유기용매가 유기화합물층을 침투하여 유기화합물층의 특성을 변경시키며, 유기화합물층의 내부에 리플로우를 발생시켰다. 그 결과, 하부층으로부터 유기화합물층을 제거하기가 더 쉬었다. 유기용매증기는 절연기판과 유기화합물층 하부층으로는 거의 침투하지 않았다. 비록 유기용매증기가 하부층 상에서 응결되더라도, 유기용매는 기화되었으며, 또한, 잔류유기용매는 무시할 수 있었다. 이러한 이유때문에, 유기화합물층의 제거 후에 세정이 불필요하다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 종래의 방법보다 더 간단하다.
본 발명자는 NMP 와 γ-부티로아세톤이 유기화합물층과 화합물층 간의 제거를 촉진시키는 것을 확인하였다.
본 발명에 따른 방법의 또다른 이점은 화학용액 소비를 저감하는 점이다. 종래의 습식세정은 많은 양의 화학용액을 소비하며, 이 폐기화학용액은 환경을 오염시키는 경향이 있다. 본 발명에 따른 방법에서, 유기용매는 기화된다. 이 유기용매의 소비가 작다. 이러한 이유때문에, 본 발명에 따른 방법은 종래의 습식세정기술보다 경제적이며, 환경적인 영향이 적다.
본 발명에 따른 방법의 또다른 이점은 완전한 건식공정이다. 전처리뿐만 아니라 애싱도 건식이며, 이 건식공정은 비용과 화학물질의 소비, 환경영향 등을 저감시킨다.
비록 본 발명의 특정 실시형태가 설명하였지만, 당업자가 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 변형을 행할 수 있다는 것은 명백하다.
본 발명은 유기화합물과 유기용매 간의 여러 결합에 적용할 수 있다. 유기화합물은 비광감성일 수 있다. 본 발명에 따른 방법은, 유기화합물 계열 중의 임의 재료와 유기용매를 함유하는 유기화합물층, 및 무기계열 중의 임의의 재료와 유기용매를 함유하는 다른 화합물층에, 적용할 수 있다. 전자의 예는 레지스트층, 예를 들면, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아크릴 아미도 수지과 같은 합성수지, 유기고분자량 화합물이다. 후자의 예는 실록산, 폴리실록산, 폴리실란, 폴리실린, 카보실란, 실리콘, 및 무기유리이다. 상술한 유기용매는 유기화합물층들 양자 모두에 대하여 사용할 수 있다. 그러나, 이 후보 재료로부터 최적 유기용매를 선택하는 것이 권장된다.
본 발명의 건식세정 또는 습식세정 이전에, 큰 스루풋, 경제적이고 잔류 요염물질이 거의 없는 유기층을 제거하는 전처리 단계를 포함시킴으로써, 이 전처리를 통해 패터닝된 포토레지스트층은 리플로우되어 두께가 감소되고, 그 결과 애싱을 위해 요구되는 시간이 급격하게 감소하고, 유기화합물층의 제거 후에 헹굼이 요구되지 않으며, 화학용액의 소비가 감소되어 환경의 영향이 적게 되는 효과가 있다.

Claims (32)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 유기막을 박리하는 유기막의 박리방법에 있어서,
    상기 유기막의 박리처리는 박리전처리로서 상기 유기막의 리플로우 변형을 일으킨 후에 박리처리하는 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 유기막의 리플로우 변형은 상기 유기막보다 막두께가 얇은 변형 유기막으로 하는 리플로우 변형인 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 변형 유기막의 막두께는 상기 유기막의 막두께의 3분의 1 이하로 형성되는 유기막의 박리방법.
  20. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 유기막의 리플로우 변형은 상기 유기막을 가열처리하는 것에 의한 리플로우 변형인 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
  21. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 유기막의 리플로우 변형은 상기 유기막 중에 침투한 약액에 의해 상기 유기막의 적어도 일부를 용해시켜 용해 리플로우시키는 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
  22. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 유기막의 리플로우 변형은 상기 유기막 중에 침투한 약액에 의해 상기 유기막의 적어도 일부를 용해시켜 용해 리플로우시키는 것, 그리고 상기 유기막을 가열처리하여 리플로우시키는 것에 의한 리플로우 변형인 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 유기막을 용해 리플로우시키는 처리는 상기 유기막을 유기용제를 적어도 포함하는 유기용액의 증기가스에 노출시킴으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 유기막의 가열처리는 50 ∼ 300℃의 온도범위에서 행해지는 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 용해 리플로우는 상기 유기막을 상기 유기막보다 막두께가 얇은 변형 유기막으로 한 후, 상기 변형 유기막을 박리처리하는 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 약액 또는 유기용제를 적어도 포함하는 유기용액은 알콜류 (R-OH), 알콕시알콜류, 에테르류 (R-O-R, Ar-O-R, Ar-O-Ar), 에스테르류, 케톤류, 글리콜류, 알킬렌글리콜류, 글리콜에테르류를 포함하는 유기용제 (여기서, R은 알킬기 또는 치환 알킬기, Ar은 페닐기 또는 페닐기 이외의 방향환을 나타냄) 중 적어도 하나를 포함하는, 유기막의 박리방법.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 용해 리플로우는 15 ∼ 40℃ 범위의 온도에서 행해지는 유기막의 박리방법.
  28. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 박리전처리 후 및 상기 박리처리 전에, 추가로 진공건조처리 및 100 ∼ 180℃의 온도범위에서 10 ∼ 300분간의 가열처리 중 적어도 어느 일측을 행하는 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
  29. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 유기막은 레지스트막인 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
  30. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 박리처리는 드라이 방식의 박리처리에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
  31. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 박리처리는 습식 방식의 박리처리에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 드라이 방식의 박리처리는 O2플라즈마 애싱 박리처리 및/또는 오존 박리처리에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 유기막의 박리방법.
KR10-2001-0083225A 2001-12-22 2001-12-22 리플로우에 의해 하부층으로부터 패터닝된 층을 제거하는방법 KR100450332B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0083225A KR100450332B1 (ko) 2001-12-22 2001-12-22 리플로우에 의해 하부층으로부터 패터닝된 층을 제거하는방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0083225A KR100450332B1 (ko) 2001-12-22 2001-12-22 리플로우에 의해 하부층으로부터 패터닝된 층을 제거하는방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030053170A KR20030053170A (ko) 2003-06-28
KR100450332B1 true KR100450332B1 (ko) 2004-10-01

Family

ID=37421716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0083225A KR100450332B1 (ko) 2001-12-22 2001-12-22 리플로우에 의해 하부층으로부터 패터닝된 층을 제거하는방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100450332B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5496438A (en) * 1993-12-23 1996-03-05 Motorola, Inc. Method of removing photo resist
KR19990074758A (ko) * 1998-03-13 1999-10-05 윤종용 스트립 전처리액, 포토레지스트 제거방법 및 이들을 이용한 반도체장치의 제조방법
KR20000000680A (ko) * 1998-06-02 2000-01-15 김영환 포토레지스트 제거방법
JP2000100686A (ja) * 1998-09-17 2000-04-07 Seiko Epson Corp レジスト除去洗浄方法及び装置
KR20010046789A (ko) * 1999-11-15 2001-06-15 윤종용 포토레지스트의 제거방법
JP2001290287A (ja) * 2000-04-10 2001-10-19 Mitsubishi Electric Corp フォトレジスト除去方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5496438A (en) * 1993-12-23 1996-03-05 Motorola, Inc. Method of removing photo resist
KR19990074758A (ko) * 1998-03-13 1999-10-05 윤종용 스트립 전처리액, 포토레지스트 제거방법 및 이들을 이용한 반도체장치의 제조방법
KR20000000680A (ko) * 1998-06-02 2000-01-15 김영환 포토레지스트 제거방법
JP2000100686A (ja) * 1998-09-17 2000-04-07 Seiko Epson Corp レジスト除去洗浄方法及び装置
KR20010046789A (ko) * 1999-11-15 2001-06-15 윤종용 포토레지스트의 제거방법
JP2001290287A (ja) * 2000-04-10 2001-10-19 Mitsubishi Electric Corp フォトレジスト除去方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030053170A (ko) 2003-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4615782A (en) Intermediate layer material of three-layer resist system and method of forming resist pattern
KR100628824B1 (ko) 리토그래피 반사방지 하드마스크 조성물 및 그것의 용도
JPH0612455B2 (ja) 剥離剤組成物
US6756187B2 (en) Method for removing patterned layer from lower layer through reflow
JP3974295B2 (ja) パターン形成方法
KR0170558B1 (ko) 반도체장치의 제조방법
US6740473B1 (en) Method for shrinking critical dimension of semiconductor devices
GB2154330A (en) Fabrication of semiconductor devices
US6635409B1 (en) Method of strengthening photoresist to prevent pattern collapse
KR100450332B1 (ko) 리플로우에 의해 하부층으로부터 패터닝된 층을 제거하는방법
JP3871923B2 (ja) パターン形成方法及びそれを用いたアクティブマトリクス基板の製造方法
US5260172A (en) Multilayer photoresist comprising poly-(vinylbenzoic acid) as a planarizing layer
JP3522249B2 (ja) 有機膜の剥離方法
JP4142416B2 (ja) シリコン含有２層レジストの剥離除去方法及びこれに用いる洗浄液
US20010010229A1 (en) Ozone cleaning of wafers
KR100761764B1 (ko) 포토레지스트 패턴 제거 방법, 이를 이용한 듀얼폴리실리콘막 형성 방법 및 반도체 장치의 제조 방법
CN1272672C (zh) 通过回流从较低层除去构图层的方法
US7799514B1 (en) Surface treatment with an acidic composition to prevent substrate and environmental contamination
JP2007280982A (ja) シリコン含有二層レジスト除去方法
TW509977B (en) Manufacturing method of anti-static-charge
JP2004146690A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
KR980012133A (ko) 반도체장치의 박막 트랜지스터 제조방법
CN1811604A (zh) 通过回流从较低层除去构图层的方法
KR100310170B1 (ko) 반도체소자의제조방법
KR20060054681A (ko) 포토레지스트 패턴 및 박막 패턴 형성방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110830

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120830

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee