KR100464771B1 - 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법 - Google Patents

반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100464771B1
KR100464771B1 KR10-2002-0032830A KR20020032830A KR100464771B1 KR 100464771 B1 KR100464771 B1 KR 100464771B1 KR 20020032830 A KR20020032830 A KR 20020032830A KR 100464771 B1 KR100464771 B1 KR 100464771B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer material
film
semiconductor device
protective film
layer
Prior art date
Application number
KR10-2002-0032830A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030095563A (ko
Inventor
이기민
Original Assignee
동부전자 주식회사
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 동부전자 주식회사 filed Critical 동부전자 주식회사
Priority to KR10-2002-0032830A priority Critical patent/KR100464771B1/ko
Publication of KR20030095563A publication Critical patent/KR20030095563A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100464771B1 publication Critical patent/KR100464771B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은 플라즈마를 이용하여 감광막 및 상기 감광막과 하부막 사이의 형성되는 잔류막을 원활하게 제거할 수 있는 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법은 포토리소그래피 공정에 사용되는 감광막 및 반도체 기판의 소정 부위를 보호하기 위해 사용되는 보호막 등의 고분자 물질을 적용하는 반도체 소자 제조 공정에 있어서, 상기 고분자 물질을 반도체 기판의 특정의 층상에 형성하는 단계와, 상기 고분자 물질을 이용하여 일련의 반도체 소자 제조 공정을 진행하는 단계와, 상기 고분자 물질을 산소계의 플라즈마를 이용하여 제거하는 제 1 애싱 단계와, 상기 고분자 물질과 상기 고분자 물질 하부의 반도체 기판의 특정의 층 사이에 형성되어 있는 연결막층을 산소 및 탄화불소계의 플라즈마를 이용하여 제거하는 제 2 애싱 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법{Clearing method of photo resist and passivation layer in fabricating process of semiconductor device}
본 발명은 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법에 관한 것으로서, 특히 플라즈마를 이용하여 감광막 및 상기 감광막과 하부막 사이의 형성되는 잔류막을 원활하게 제거할 수 있는 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자 제조 공정은 포토 리소그래피(photo lithography) 공정, 식각, 감광막 제거 공정(ashing, strip), 증착(deposition) 공정이 순환되면서 진행된다. 상기 포토 리소그래피 공정은 마스크에 설계한 패턴을 웨이퍼의 감광막에 전사하는 공정이고, 상기 식각 공정은 패턴이 전사된 감광막을 마스크로 사용하여 반도체 기판, 산화막, 금속 등을 부분적으로 녹여내는 공정으로서 습식 및 건식의 방법이 있다. 상기 감광막 제거 공정은 먼저 애싱(ashing)을 실시하고 나서 박리(strip)를 하는데, 애싱 공정은 플라즈마를 이용하여 건식으로 감광막을 제거하는 것이고, 박리공정은 황산과 같은 화학 약품을 사용하여 잔존 감광막을 벗겨내는 공정이다. 증착 공정은 각종 막을 반도체 기판 상에 입히는 공정으로 보통 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition) 등이 이용된다.
상기 포토 리소그래피 공정을 시작하는 단계에서 반도체 기판 또는 기타 막(101)의 전면 상에 감광막(103)을 도포하는데 이 때, 상기 감광막(103)이 하부의 막(101)과 결합을 원활하게 하기 위해서 일반적으로 감광막 내에 고분자 성분의 결합제를 첨가한다. 이로 인해, 상기 결합제가 첨가된 감광막은 감광막이 도포되는 반도체 기판의 특정의 층, 예를 들면 실리콘 계열의 층과 화학 반응하여 감광막 하부에 Si-O 계열의 미세 연결막층(102)을 형성한다. 상기 실리콘 계열의 층(101)은 구체적으로 반도체 기판, 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 칭한다. (도 1 참조)
상기와 같은 결합제는 감광막뿐만 아니라 반도체 패드와 같은 특정의 층을 보호하기 위한 보호막 물질에도 첨가된다. 상기 보호막 물질은 구체적으로 폴리이미드(polyimide), PBO(polybenoxazole) 등이다.
한편, 상기와 같은 연결막층(102)은 후속의 플라즈마를 이용한 애싱 공정에서 감광막 또는 보호막을 제거할 때 함께 제거되어야 하는데 기존의 산소(O2)를 이용한 플라즈마 애싱 방법으로는 제거되지 않는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법은 산소 및 탄화불소계 플라즈마를 사용하여 감광막 및 보호막 하부에 형성되는 연결막층을 효과적으로 제거할 수 있는 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 반도체 기판 또는 반도체 기판의 특정의 층상에 형성되어 있는 고분자 물질 및 미세 연결막층을 나타낸 구조 단면도.
도 2는 본 발명의 애싱 공정을 이용한 실험 결과를 나타낸 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 : 반도체 기판 또는 반도체 기판의 특정의 층
102 : 미세 연결막층
103 : 고분자 물질
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법은 포토 리소그래피에 사용되는 감광막 및 반도체 기판의 소정 부위를 보호하기 위해 사용되는 보호막 등의 고분자 물질을 적용하는 반도체 소자 제조 공정에 있어서, 상기 고분자 물질을 반도체 기판의 특정의 층상에 형성하는 단계와, 상기 고분자 물질을 이용하여 일련의 반도체 소자 제조 공정을 진행하는 단계와, 상기 고분자 물질을 산소계의 플라즈마를 이용하여 제거하는 제 1 애싱 단계와, 상기 고분자 물질과 상기 고분자 물질 하부의 반도체 기판의 특정의 층 사이에 형성되어 있는 연결막층을 산소 및 탄화불소계의 플라즈마를 이용하여 제거하는 제 2 애싱 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법은 반도체 기판의 특정의 층상에 형성되어 있는 감광막 또는 보호막의 고분자 물질을 2단계에 걸친 플라즈마 애싱 방법을 이용하여 제 1 애싱 단계에서 고분자 물질을 제거하고, 제 2 애싱 단계에서 상기 고분자 물질 하부에 형성되어 있는 반도체 기판의 특정의 층과의 연결 고리인 연결막층을 제거함으로써 종래의 애싱 공정 이후에 실시하는 세정을 통한 박리 공정이 요구되지 않는다.
이하, 본 발명의 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 반도체 기판 또는 반도체 기판 상의 실리콘(Si) 계열의 무기재료층 상에 고분자 물질을 형성한다. 상기 고분자 물질은 포토 리소그래피 공정에서 사용되는 감광막 일수도 있으며, 반도체 기판의 패드와 같은 특정의 부위를 보호하기 위해 형성되는 고분자 성분의 보호막 일 수도 있다. 구체적으로 상기 고분자 물질은 폴리이미드, PBO(polybenoxazole) 등이다. 또한, 상기 실리콘 계열의 무기재료층은 실리콘 질화물 또는 BPSG(Boro Phosphorous Silicate Glass), TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate) 등과 같은 실리콘 산화물을 칭한다.
이어, 상기 고분자 물질을 이용하여 일련의 반도체 공정을 진행한다. 상기고분자 물질이 감광막일 경우에는 포토 리소그래피 공정을 이용한 패터닝 공정을 진행하고 상기 고분자 물질이 보호막일 경우에는 그에 따른 소정의 반도체 공정을 진행한다.
상기와 같이 일련의 반도체 공정을 진행한 후에 소기의 역할을 수행한 상기 고분자 물질을 제거하는 애싱 단계를 진행한다. 상기 애싱 단계를 총 2 단계로 구성되며 2단계 모두 플라즈마를 이용한 건식 애싱 방법을 적용한다.
먼저, 산소(O2)계의 플라즈마를 이용한 제 1 애싱 단계를 진행하여 고분자 물질을 제거한다. 이 때의 공정 조건은 RF(Radio Frequency) 전력 600∼800W, 압력 10∼30Torr, 온도 200∼250℃, 산소(O2)의 유량 7000∼12000sccm 이 적당하다. 이어, 제 2 애싱 단계로서 상기 산소 및 탄화불소계의 플라즈마를 이용한 건식 애싱 방법을 적용하여 상기 고분자 물질 하부에 형성되어 있는 미세 연결막층(102)을 제거한다. 이 때의 공정 조건은 RF 전력 600∼800W, 압력 10∼30Torr, 온도 200∼250℃, 산소의 유량 5000∼11000sccm, 탄화불소(CF4)의 유량 1000∼2000sccm 이 바람직하다. 그리고, 상기 제 1, 제 2 애싱 단계에서의 공정 진행 시간은 제 1 애싱 단계는 3∼7분, 제 2 애싱 단계는 1∼2분이 바람직하다.
본 발명의 상기와 같은 2단계에 걸친 애싱 공정을 적용한 구체적 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 애싱 공정을 이용하여 고분자 물질, 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물에 대한 애싱 속도를 측정한 결과이다. 이 때의 공정 조건은 제 1 애싱단계(a)는 RF 전력 700W, 압력 30Torr, 온도 250℃, 산소의 유량 12000sccm 이고, 제 2 애싱 단계(b)는 RF 전력 700W, 압력 30Torr, 온도 250℃, 산소의 유량 11000sccm, 탄화불소(CF4)의 유량 1000sccm 이다. 또, 고분자 물질로는 폴리이미드를 사용하였으며, 실리콘 질화물 및 TEOS를 반도체 기판 상의 특정의 층의 예로 사용하였다.
상기와 같은 공정 조건 하에서 실험을 진행한 결과, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 애싱 단계(a)를 진행한 경우에는 폴리이미드의 애싱 속도는 2000∼4500Å/min 임에 반해, 실리콘 질화물 및 TEOS의 애싱은 거의 이루어지지 않음을 알 수 있다. 상기 제 1 애싱 단계(a)에 이어 제 2 애싱 단계(b)를 진행한 경우에는 폴리이미드의 애싱 속도는 13000∼35000Å이고, 실리콘 질화물 및 TEOS의 애싱 속도는 각각 130∼300Å/min, 60∼170Å/min을 나타내었다.
상기와 같은 결과를 통해 알 수 있듯이 제 1 애싱 단계(a)를 통해 고분자 물질을 제거하고 이어, 제 2 애싱 단계(b)를 통해 상기 고분자 물질 하부에 형성되어 있는 미세 연결막층을 제거할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
반도체 기판의 특정의 층상에 형성되어 있는 감광막 또는 보호막의 고분자물질을 2단계에 걸친 플라즈마 애싱 방법을 이용하여 제 1 애싱 단계에서 고분자 물질을 제거하고, 제 2 애싱 단계에서 상기 고분자 물질 하부에 형성되어 있는 반도체 기판의 특정의 층과의 연결 고리인 연결막층을 제거함으로써 종래의 애싱 공정 이후에 실시하는 세정을 통한 박리 공정이 요구되지 않는다. 따라서, 공정의 효율성을 기할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 포토 리소그래피에 사용되는 감광막 및 반도체 기판의 소정 부위를 보호하기 위해 사용되는 보호막 등의 고분자 물질을 적용하는 반도체 소자 제조 공정에 있어서,
    상기 고분자 물질을 반도체 기판의 특정의 층상에 형성하는 단계;
    상기 고분자 물질을 이용하여 일련의 반도체 소자 제조 공정을 진행하는 단계;
    상기 고분자 물질을 산소계의 플라즈마를 이용하여 제거하는 제 1 애싱 단계;
    상기 고분자 물질과 상기 고분자 물질 하부의 반도체 기판의 특정의 층 사이에 형성되어 있는 연결막층을 산소 및 탄화불소계의 플라즈마를 이용하여 제거하는 제 2 애싱 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 애싱 단계는 RF 전력 600∼800W, 압력 10∼30Torr, 온도 200∼250℃, 산소(O2)의 유량 7000∼12000sccm, 공정 시간 3∼7분의 공정 조건 하에서 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 애싱 단계는 RF 전력 600∼800W, 압력 10∼30Torr, 온도 200∼250℃, 산소의 유량 5000∼11000sccm, 탄화불소(CF4)의 유량 1000∼2000sccm, 공정 시간 1∼2분의 공정 조건 하에서 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자 물질은 폴리이미드(polyimide), PBO(polybenoxazole) 중 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법.
KR10-2002-0032830A 2002-06-12 2002-06-12 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법 KR100464771B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0032830A KR100464771B1 (ko) 2002-06-12 2002-06-12 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0032830A KR100464771B1 (ko) 2002-06-12 2002-06-12 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030095563A KR20030095563A (ko) 2003-12-24
KR100464771B1 true KR100464771B1 (ko) 2005-01-06

Family

ID=32386776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0032830A KR100464771B1 (ko) 2002-06-12 2002-06-12 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100464771B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08293492A (ja) * 1995-04-24 1996-11-05 Nec Corp 半導体装置の製造方法
KR20010066140A (ko) * 1999-12-31 2001-07-11 황인길 반도체 소자의 감광막 제거 방법
KR100297889B1 (ko) * 1999-03-10 2001-09-26 황인길 금속 배선 패턴 형성시 포토레지스트 제거 방법
KR20010094000A (ko) * 2000-04-03 2001-10-31 윤종용 저유전 층간절연막을 이용한 콘택홀 형성방법
KR20020007589A (ko) * 2000-07-18 2002-01-29 윤종용 Ｃｆ４가스를 이용한 에싱 방법
JP2002043423A (ja) * 2000-07-24 2002-02-08 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 被膜の処理方法およびこの方法を用いた半導体素子の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08293492A (ja) * 1995-04-24 1996-11-05 Nec Corp 半導体装置の製造方法
KR100297889B1 (ko) * 1999-03-10 2001-09-26 황인길 금속 배선 패턴 형성시 포토레지스트 제거 방법
KR20010066140A (ko) * 1999-12-31 2001-07-11 황인길 반도체 소자의 감광막 제거 방법
KR100342393B1 (ko) * 1999-12-31 2002-07-04 황인길 반도체 소자의 감광막 제거 방법
KR20010094000A (ko) * 2000-04-03 2001-10-31 윤종용 저유전 층간절연막을 이용한 콘택홀 형성방법
KR20020007589A (ko) * 2000-07-18 2002-01-29 윤종용 Ｃｆ４가스를 이용한 에싱 방법
JP2002043423A (ja) * 2000-07-24 2002-02-08 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 被膜の処理方法およびこの方法を用いた半導体素子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030095563A (ko) 2003-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003504693A (ja) フォーミングガスプラズマを用いたフォトレジスト除去プロセス
KR101164690B1 (ko) 유기 ａｒｃ를 구비하는 반도체 장치 및 그것을 위한 방법
JP7464539B2 (ja) 共形性炭素膜堆積
CN102478763A (zh) 光刻方法
JP4786513B2 (ja) リソグラフィ工程のハードマスク用組成物
JP3250518B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR20030020439A (ko) 반도체 애플리케이션내의 ｎｈ3 플라즈마 디스커밍 및레지스트 박리
US10861739B2 (en) Method of patterning low-k materials using thermal decomposition materials
KR100432330B1 (ko) 반도체 및 초전도체 막의 에칭에 있어서 포토레지스트의플라즈마 경화 방법
KR100464771B1 (ko) 반도체 소자 제조 공정에서의 감광막 및 보호막 제거 방법
US6465360B2 (en) Method for fabricating an ultra small opening
US20030082906A1 (en) Via formation in polymers
JP3250240B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR20220156881A (ko) 마이크로 전자 소재의 공정 시에 euv 역 패터닝을 위한 방법
JP6403017B2 (ja) インプリント用テンプレート基板の製造方法、インプリント用テンプレート基板、インプリント用テンプレート、および半導体装置の製造方法
US6977212B2 (en) Fabricating a semiconductor device using fully cured bisbenzocyclobutene
KR100267771B1 (ko) 반도체소자의 제조방법
KR100570205B1 (ko) 반도체 소자의 감광막 제거방법
KR100537182B1 (ko) 반도체 소자 제조방법
JP2000347422A (ja) 微細パターンの形成方法
KR950009291B1 (ko) 시릴화된 레지스트의 박리방법
JP3877461B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR100733464B1 (ko) 반도체 소자의 제조 방법
KR100582441B1 (ko) 폴리이미드층의 제거 방법
KR100450568B1 (ko) 반도체 디바이스의 콘택 홀 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
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: 20091125

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee