KR101850192B1 - 유기용매를 이용한 포토레지스트 제거방법 - Google Patents

유기용매를 이용한 포토레지스트 제거방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101850192B1
KR101850192B1 KR1020150170564A KR20150170564A KR101850192B1 KR 101850192 B1 KR101850192 B1 KR 101850192B1 KR 1020150170564 A KR1020150170564 A KR 1020150170564A KR 20150170564 A KR20150170564 A KR 20150170564A KR 101850192 B1 KR101850192 B1 KR 101850192B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photoresist
organic solvent
semiconductor
temperature
remove
Prior art date
Application number
KR1020150170564A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170064736A (ko
Inventor
임상우
오은석
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
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 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020150170564A priority Critical patent/KR101850192B1/ko
Publication of KR20170064736A publication Critical patent/KR20170064736A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101850192B1 publication Critical patent/KR101850192B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making 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
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/34Imagewise removal by selective transfer, e.g. peeling away
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/34Imagewise removal by selective transfer, e.g. peeling away
    • G03F7/346Imagewise removal by selective transfer, e.g. peeling away using photosensitive materials other than non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42Stripping or agents therefor
    • H01L51/0007
    • H01L51/0018

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

본 발명은 고온에서 유기용매를 처리하여 포토레지스트를 제거하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 유기용매를 처리함으로써 반도체 표면에 에칭(etching) 또는 산화(oxidation) 등에 의한 손상 없이 포토레지스트를 제거할 수 있다.

Description

유기용매를 이용한 포토레지스트 제거방법{Photoresist Stripping Method Using Organic Solvent}
본 발명은 고온의 유기용매를 처리하여 포토레지스트를 제거하는 방법에 관한 것이다.
종래의 포토레지스트 스트리핑 기술은 과산화황산 혼합물(Sulfuric Peroxide Mixture, SPM)이나 오존수를 처리하여 실리콘(silicon) 상의 주입(implantation)된 포토레지스트를 제거하거나 유기 용매를 처리하여 벌크(bulk) 포토레지스트를 제거하는 방식이었다. 그러나 SPM이나 오존수를 처리한 방법은 반도체 표면상의 미세한 변형을 야기하여 고집적도 트랜지스터에 적용하기 어렵다. 또한, 일반적으로 저온 또는 상온에서 유기용매를 처리하는 경우, 이온 주입된 포토레지스트의 크러스트(crust) 및 잔여물을 효율적으로 제거하지 못하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제2012-0036030호
본 발명은 고온의 유기용매를 처리하여 포토레지스트를 제거하는 방법에 관한 것으로, 높은 도즈로 이온 주입된(high dose implant) 포토레지스트 처리된 반도체를 유기용매를 처리하여 제거한다. 특히, Ge 또는 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 표면에 에칭(etching)이나 산화(oxidation)에 의한 손상을 주지 않는 포토레지스트의 제거방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은,
포토레지스트 처리된 반도체를, 110℃ 이상의 온도에서, 유기용매를 처리하여 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함하는 포토레지스트의 제거방법을 제공한다.
본 발명에 따른 포토레지스트의 제거방법은 반도체 표면에 에칭(etching)이나 산화(oxidation)에 의한 손상을 주지 않으면서 포토레지스트를 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 포토레지스트의 제거과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 포토레지스트 제거시, 온도에 따른 포토레지스트 잔여물의 두께를 나타낸 그래프이다.
도 3은 각각의 온도에서 유기용매에 담지된 반도체를 촬영한 주사전자현미경(SEM)의 이미지이다.
도 4는 각각의 온도에서 유기용매에 담지된 반도체를 촬영한 원자력현미경(AFM)의 이미지이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서, "한센 용해도"란, 분자 구조로부터 유도된 용질 및 용매간의 응집력(예컨대, 친화력)을 반영한 용해도를 의미한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 포토레지스트의 제거방법은,
포토레지스트 처리된 반도체를, 110℃ 이상의 온도에서, 유기용매를 처리하여 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함한다.
상기 유기용매를 처리하여 포토레지스트를 제거하는 단계는 110℃ 이상의 온도에서 수행할 수 있다. 구체적으로, 유기용매를 처리하여 포토레지스트를 제거하는 단계의 온도는 110℃ 내지 200℃, 115℃ 내지 200℃, 115℃ 내지 190℃, 120℃ 내지 185℃, 125℃ 내지 180℃, 130℃ 내지 175℃, 135℃ 내지 170℃ 또는 110℃ 내지 170℃일 수 있다. 반도체를 110℃ 이상의 고온조건에서 유기용매를 처리함으로써, 반도체 상에 포토레지스트 잔여물뿐만 아니라 포토레지스트 이온 주입시 생성되는 크러스트도 제거하는 것이 가능하다.
상기 포토레지스트 처리된 반도체는 게르마늄 원소 (Ge) 또는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, Ⅲ-Ⅴ족 화합물은 인듐 원소 (In), 갈륨 원소(Ga), 알루미늄 원소(Al), 비소 원소(As) 및 인 원소(P)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 2종 이상을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 포토레지스트의 제거 방법은 상기와 같이 다양한 종류의 금속 반도체를 사용가능하다.
또한, 포토레지스트 처리된 반도체에 형성된 포토레지스트의 두께는 0.1 내지 20μm일 수 있다. 구체적으로, 포토레지스트의 두께는 0.2 내지 20μm, 0.2 내지 18μm, 0.25 내지 18μm, 0.25 내지 15μm, 0.3 내지 15μm, 0.3 내지 13μm, 0.35 내지 13μm, 0.4 내지 10μm 또는 0.5 내지 10μm 일 수 있다. 포토레지스트를 상기 두께 범위로 형성함으로써, 유기용매를 처리하여 포토레지스트 제거 시 기판에 손상을 방지하고 제거효율을 높일 수 있다.
또한, 포토레지스트 패턴의 좌우 폭은 20 내지 100μm 일 수 있다. 구체적으로, 포토레지스트 패턴의 좌우 폭은 20 내지 95μm, 25 내지 95μm, 30 내지 90μm, 30 내지 85μm, 35 내지 80μm 또는 40 내지 80μm 일 수 있다.
나아가, 포토레지스트 처리된 반도체에 이온 주입법(ion implantation)을 통해 도펀트(dopant)를 주입할 수 있다. 상기 도펀트는 B(붕소), P(인) 또는 As(비소)일 수 있다. 또한, 상기 도펀트는 반도체에 주입 시 이온상태로 첨가될 수 있다. 이때 포토레지스트와 도펀트 이온이 반응하여 크러스트를 형성할 수 있다.
또한, 포토레지스트 처리된 반도체의 이온 주입된(ion implantation) 도즈(dose)는 5X1012 내지 5X1015 atom·cm-2일 수 있다. 구체적으로, 이온 주입된(ion implantation) 도즈(dose)는 7.5X1012 내지 5X1015 atom·cm-2, 7.5X1012 내지 2.5X1015 atom·cm-2, 1X1013 내지 2.5X1015 atom·cm-2, 1X1013 내지 1X1014 atom·cm-2, 2.5X1013 내지 1X1014 atom·cm-2 및 2.5X1013 내지 7.5X1013 atom·cm-2일 수 있다. 이온 주입된(ion implantation) 도즈(dose)를 상기와 같은 범위로 한정함으로써, 본 발명에 따른 유기용매 및 유기용매 처리온도에서 반도체 상의 미세한 변형을 야기시키지 않으면서 포토레지스트를 제거하는 것이 가능하다. 본 발명에서 도즈의 단위(atom·cm-2)는 단위면적당 도핑원자의 수를 의미한다.
본 발명에 따른 포토레지스트의 제거방법은 하기 일반식 1을 만족할 수 있다.
[일반식 1]
Ra/R0 ≤1.2
여기서, Ra는 유기용매(용매)의 한센 용해도 파라미터 거리(HSP Distance)이고,
R0는 포토레지스트(용질)의 한센 용해도 파라미터 거리(HSP Distance)를 의미한다.
상기 일반식 1은 한센 용해도 파라미터(Hansen Solubility Parameter)로부터 유도된 식이다.
상기 일반식 1의 Ra/R0 값이 1 이하일 경우 용질과 용매간의 친화도가 높으며, Ra/R0 값이 1 초과일 경우는 용질과 용매간의 친화도가 낮다는 것을 의미한다. 본 발명에 사용되는 유기용매와 포토레지스트는 Ra/R0 값이 1.2 이하로, 유기용매와 포토레지스트는 서로 친화력이 높아서 유기용매가 포토레지스트에 침투하기 용이하다. 그 결과, 반도체 상에 손상을 방지하면서 포토레지스트 제거 효율을 높일 수 있다.
상기 한센 용해도 파라미터(Hansen Solubility Parameter)는 하기 일반식 2로 나타낼 수 있다.
[일반식 2]
δ2= δD 2P 2 +δH 2
여기서, δ는 E/V, E는 결합에너지, V는 몰부피, δD는 분산 파라미터, δP는 극성 파라미터, δH는 수소결합 파라미터를 나타낸다.
또한, 상기 한센 용해도 파라미터로부터 두 분자 사이의 HSP 거리를 나타내며, 하기 일반식 3을 만족하는 Ra값을 얻을 수 있다.
[일반식 3]
(Ra)2 = 4(δD2D1)2+(δP2P1)2+(δH2H1)2
또한, 본 발명에 따른 포토레지스트의 제거방법에 사용하는 유기용매는 메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone, NMP), 디메틸 설폭사이드(Dimethyl sulfoxide, DMSO), 벤질 알콜(Benzyl alcohol, BA) 및 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate, PC) 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 일반적으로 게르마늄(Ge) 또는 Ⅲ-Ⅴ족을 포함하는 반도체는 과산화황산혼합액(SPM) 또는 오존수를 용매로 사용시 기판 상에 손상이 생긴다. 그러나, 본 발명에 따른 유기용매를 처리함으로써, 게르마늄(Ge) 또는 Ⅲ-Ⅴ족을 포함하는 반도체 상에 포토레지스트를 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 상기 유기용매는 높은 도즈(dose)로 주입된 포토레지스트를 기판 상에 손상 없이 제거할 수 있다. 이때 상기 유기용매는 높은 도즈(dose)로 주입된 포토레지스트를 제거하기 위해, 90% 이상의 순도, 구체적으로는 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 이상의 순도인 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 포토레지스트의 제거방법은 포토레지스트를 제거하는 단계 이후에, 포토레지스트가 제거된 반도체를 초순수로 세정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 초순수로 세정하는 단계는 초순수로 10초 이상 세정하는 과정을 통해 수행 가능하다. 구체적으로, 세정하는 시간은 10초 내지 30분, 10초 내지 20분, 20초 내지 20분, 30초 내지 15분 또는 30초 내지 10분일 수 있다. 유기용매에 담지했던 포토레지스트 처리된 반도체를 초순수로 10초 이상 세정할 경우, 상기 반도체에 남아있는 유기용매를 충분히 제거할 수 있다. 따라서, 초순수로 세정함으로써 유기용매가 상기 반도체 상에 잔류하여 반도체 기판을 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 포토레지스트의 제거방법은 유기용매를 처리하여 포토레지스트를 제거하는 단계를 0.5 내지 60분 정도 수행할 수 있다. 구체적으로, 포트레지스트를 제거하는 단계는 1 내지 60분, 2 내지 55분, 2 내지 50분, 3 내지 45분, 3 내지 40분, 4 내지 40분, 4 내지 35분 또는 5 내지 30분일 수 있다.
본 발명에 따른 포토레지스트의 제거방법은 초순수로 세정하는 단계 이후에, 질소 가스를 이용하여 초순수를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하 본 발명에 따르는 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
5X1013 atom·cm- 2으로 이온 주입된 포토레지스트 처리된 게르마늄(Ge)을 포함하는 반도체를 가로 1cm, 세로 0.5cm로 잘라 반도체 샘플을 만들고, 상기 반도체 샘플을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)이 포함된 유기용매에 150℃온도에서 5분간 담지한 후 초순수에 30초 동안 세정하고 질소 가스를 이용하여 초순수를 제거하여 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 2
5X1014 atom·cm- 2으로 이온 주입된 포토레지스트 처리된 게르마늄(Ge)을 포함하는 반도체를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 3
5X1015 atom·cm- 2으로 이온 주입된 포토레지스트 처리된 게르마늄(Ge)을 포함하는 반도체를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 4
유기용매로 디메틸설폭시드(DMSO)를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 5
5X1014 atom·cm- 2으로 이온 주입된 포토레지스트 처리된 게르마늄(Ge)을 포함하는 반도체를 사용한 것을 제외하고 실시예 4과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 6
5X1015 atom·cm- 2으로 이온 주입된 포토레지스트 처리된 게르마늄(Ge)을 포함하는 반도체를 사용한 것을 제외하고 실시예 4과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 7
유기용매로 벤질알콜(BA)을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 8
5X1014 atom·cm- 2으로 이온 주입된 포토레지스트 처리된 게르마늄(Ge)을 포함하는 반도체를 사용한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 9
5X1015 atom·cm- 2으로 이온 주입된 포토레지스트 처리된 게르마늄(Ge)을 포함하는 반도체를 사용한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 10
유기용매로 프로필렌 카보네이트(PC)를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 11
5X1014 atom·cm- 2으로 이온 주입된 포토레지스트 처리된 게르마늄(Ge)을 포함하는 반도체를 사용한 것을 제외하고 실시예 10과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 12
5X1015 atom·cm- 2으로 이온 주입된 포토레지스트 처리된 게르마늄(Ge)을 포함하는 반도체를 사용한 것을 제외하고 실시예 10과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 13
이온 주입(ion implantation)을 수행하지 않은 포토레지스트 처리된 게르마늄(Ge)을 포함하는 반도체를 사용하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 14
유기용매로 디메틸설폭시드(DMSO)를 사용한 것을 제외하고 실시예 13과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 15
유기용매로 벤질알콜(BA)를 사용한 것을 제외하고 실시예 13과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
실시예 16
유기용매로 프로필렌 카보네이트(PC)를 사용한 것을 제외하고 실시예 13과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다.
비교예 1
25℃ 온도에서, 용매로 황산 및 과산화수소가 10:1.78 몰 비로 혼합된 과산화황산혼합물(Sulfuric Peroxide Mixture, SPM)을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 포토레지스트를 제거하였다. 초순수를 제거한 반도체의 표면을 분석한 결과, 표면의 포토레지스트가 제거됨과 동시에 표면이 손상되는 것을 확인하였다.
비교예 2
용매로 오존수(DIO3)를 사용한 것을 제외하고 비교예 1과 동일하게 수행하였다. 초순수를 제거한 반도체의 표면을 분석한 결과, 포토레지스트 잔여물이 존재하는 것을 확인하였다.
실험예 1
이온 주입(ion implantation)을 수행하지 않은 포토레지스트를 포함하는 반도체를 유기용매 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸설폭시드(DMSO), 벤질알콜(BA) 및 프로필렌 카보네이트(PC)에 담지하고, 상기 반도체를 담지한 유기용매의 온도를 30℃에서 150℃까지 30℃ 간격으로 변화시키며 반도체 상의 포토레지스트 잔여물 두께를 측정하였고, 그 결과를 도 2에 나타내었다. <실시예 13 내지 실시예 16>
도 2의 그래프는 유기용매의 온도에 따른 포토레지스트 잔여물의 두께를 나타낸 그래프이다. 도 2의 그래프를 살펴보면, 모든 유기용매는 150℃ 이상의 온도에서 잔여물을 거의 제거하는 것을 알 수 있고, 디메틸설폭시드(DMSO) 및 벤질알콜(BA)은 110℃ 이상의 온도에서 잔여물이 거의 제거됨을 알 수 있다. 또한 프로필렌 카보네이트(PC)는 130℃ 이상의 온도에서 잔여물이 거의 제거되는 것으로 나타났다.
실험예 2
본 발명에 따른 포토레지스트 제거방법의 제거 효율을 확인하기 위하여, 유기용매 온도에 따른 제거 정도, 구체적으로는 포토레지스트 잔여물의 잔여 여부 및 두께를 측정하였다. 이때, 유기용매의 온도는 30℃ 에서 150℃까지 20℃ 간격으로 변화시켰다.
또한, 실시예 6의 5X1015 atom·cm- 2으로 이온 주입된 포토레지스트 처리된 게르마늄(Ge)을 포함하는 반도체를 대상으로 포토레지스트 잔여물의 두께를 주사 전자현미경(SEM)으로 분석하였으며, 잔여여부는 원자력 현미경(AFM)으로 평가하였다. 그 결과는 도 3 및 도 4에 나타내었다.
아울러, 실시예 1 내지 실시예 12의 방법으로 포토레지스트를 제거한 반도체의 포토레지스트 잔여물의 평균 두께를 주사 전자현미경(SEM)으로 분석하였으며, 잔여여부는 원자력 현미경(AFM)으로 평가하였다. 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
온도
도즈
(atomcm-2)
30℃ 50℃ 70℃ 90℃ 110℃ 130℃ 150℃
NMP 5×1013 × ×
5×1014 × ×
5×1015 ×
DMSO 5×1013 × × ×
5×1014 × × ×
5×1015 × × ×
BA 5×1013 × × ×
5×1014 × × ×
5×1015 ×
PC 5×1013 × ×
5×1014 × ×
5×1015 ×
상기 표 1에서,
◎: 크러스트 존재,
○: 잔여물 존재,
×: 제거됨을 의미한다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 유기용매의 온도가 110℃ 이상인 경우 포토레지스트가 모두 제거된 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 도 3을 살펴보면, 30 ℃에서는 포토레지스트의 두께가 1.2μm로 두꺼운 포토레지스트를 확인하였으며, 90℃에서는 포토레지스트 잔여물의 두께가 9nm로 조금 남아있는 것을 확인하였다. 반면, 130℃에서는 포토레지스트 잔여물이 전혀 남아있지 않은 것을 확인하였다.
또한, 도 4를 살펴보면, 30℃에서는 이온 주입된 포토레지스트에 크러스트가 존재하는 것을 확인할 수 있으며, 90℃에서는 포토레지스트 잔여물이 남아있는 것을 확인하였다. 반면, 130℃에서는 포토레지스트 잔여물이 전혀 남아있지 않은 것을 확인하였다.
아울러, 표 1를 살펴보면, 유기용매로 N-메틸-2-피롤리돈를 사용한 경우, 5X1013 atom·cm-2 및 5X1014 atom·cm-2의 이온 주입된 도즈(dose)에서는 130℃이상의 온도에서 포토레지스트 잔여물이 제거되었고, 5X1015 atom·cm-2의 이온 주입된 도즈(dose)에서는 150℃이상의 온도에서 포토레지스트 잔여물이 제거된 것을 확인하였다. 유기용매로 디메틸설폭시드를 사용한 경우, 5X1013 atom·cm-2, 5X1014 atom·cm-2 및 5X1015 atom·cm-2의 이온 주입된 도즈(dose)에서는, 110℃이상의 온도에서 포토레지스트 잔여물이 제거되었다. 벤질알콜을 사용한 경우, 5X1013 atom·cm-2 및 5X1014 atom·cm-2의 이온 주입된 도즈(dose)에서는 110℃이상의 온도에서 포토레지스트 잔여물이 제거되었고, 5X1015 atom·cm-2의 이온 주입된 도즈(dose)에서는 150℃이상의 온도에서 포토레지스트 잔여물이 제거된 것을 확인하였다. 프로필렌 카보네이트을 사용한 경우, 5X1013 atom·cm-2 및 5X1014 atom·cm-2의 이온 주입된 도즈(dose)에서는 130℃이상의 온도에서 포토레지스트 잔여물이 제거되었고, 5X1015 atom·cm-2의 이온 주입된 도즈(dose)에서는 150℃이상의 온도에서 포토레지스트 잔여물이 제거된 것을 확인하였다. 상기 실험 결과를 종합해보면, 이온 주입된 도즈(dose)가 높아지면 잔여물 제거 가능한 온도가 상승하며, 포토레지스트 제거효율이 높은 유기용매는 비교적 낮은 온도 110℃에서도 포토레지스트 잔여물을 제거하는 디메틸설폭시드인 것을 확인하였다.

Claims (7)

  1. 포토레지스트 처리된 반도체를, 125℃ 내지 180℃의 온도에서, 유기용매를 처리하여 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 포토레지스트 처리된 반도체는 게르마늄 원소(Ge), 인듐 원소(In), 갈륨 원소(Ga), 알루미늄 원소(Al), 비소 원소(As) 및 인 원소(P) 로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 2종 이상을 포함하며,
    상기 유기용매는 메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone, NMP), 디메틸 설폭사이드(Dimethyl sulfoxide, DMSO), 벤질 알콜(Benzyl alcohol, BA) 및 프로필렌 카보네이트 (Propylene carbonate, PC) 중 1종 이상이고,
    하기 일반식 1을 만족하는 포토레지스트의 제거방법:
    [일반식 1]
    Ra/R0 ≤1.2
    여기서, Ra는 유기용매(용매)의 한센 용해도 파라미터 거리(HSP Distance)이고,
    R0는 포토레지스트(용질)의 한센 용해도 파라미터 거리(HSP Distance)를 의미한다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    포토레지스트를 제거하는 단계 이후에,
    포토레지스트가 제거된 반도체를 초순수로 세정하는 단계를 더 포함하는 포토레지스트의 제거방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    포토레지스트를 제거하는 단계는, 30초 내지 60분 동안 수행되는 포토레지스트의 제거방법.
  6. 삭제
  7. 제 4 항에 있어서,
    초순수로 세정하는 단계 이후에,
    질소 가스를 이용하여 초순수를 제거하는 단계를 더 포함하는 포토레지스트의 제거방법.
KR1020150170564A 2015-12-02 2015-12-02 유기용매를 이용한 포토레지스트 제거방법 KR101850192B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150170564A KR101850192B1 (ko) 2015-12-02 2015-12-02 유기용매를 이용한 포토레지스트 제거방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150170564A KR101850192B1 (ko) 2015-12-02 2015-12-02 유기용매를 이용한 포토레지스트 제거방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170064736A KR20170064736A (ko) 2017-06-12
KR101850192B1 true KR101850192B1 (ko) 2018-04-19

Family

ID=59219761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150170564A KR101850192B1 (ko) 2015-12-02 2015-12-02 유기용매를 이용한 포토레지스트 제거방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101850192B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102121237B1 (ko) * 2018-12-06 2020-06-10 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011012559A2 (en) * 2009-07-30 2011-02-03 Basf Se Post ion implant stripper for advanced semiconductor application
US8853081B2 (en) 2012-12-27 2014-10-07 Intermolecular, Inc. High dose ion-implanted photoresist removal using organic solvent and transition metal mixtures

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011012559A2 (en) * 2009-07-30 2011-02-03 Basf Se Post ion implant stripper for advanced semiconductor application
US8853081B2 (en) 2012-12-27 2014-10-07 Intermolecular, Inc. High dose ion-implanted photoresist removal using organic solvent and transition metal mixtures

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170064736A (ko) 2017-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2460177B1 (en) Post ion implant photoresist stripping method for semiconductor application
KR101912400B1 (ko) TiN 하드 마스크 및 에치 잔류물 제거
EP0975731B1 (en) Ethylenediaminetetraacetic acid or its ammonium salt semiconductor process residue removal composition and process
DE60028962T2 (de) Zusammensetzungen zum reinigen von substraten von organischen und plasmaätz-rückständen bei halbleiter-vorrichtungen
EP2927937B1 (en) Cleaning liquid for semiconductor elements and cleaning method using same
KR20110063845A (ko) 실리콘 기판의 금속 로딩 및 표면 패시베이션을 향상시키기 위한 계면활성제/소포제 혼합물의 용도
KR101852807B1 (ko) 반도체 기판용 세정제, 이것을 이용한 세정 방법, 및 반도체 소자의 제조 방법
CN111356759B (zh) 剥离剂溶液和使用剥离剂溶液的方法
KR20150016574A (ko) 티타늄 나이트라이드를 포함한 표면에서 포토레지스트를 제거하는 조성물 및 방법
EP2401352B1 (en) Stripping compositions for cleaning ion implanted photoresist from semiconductor device wafers
KR101165752B1 (ko) 세정 조성물 및 세정방법
KR20070120348A (ko) 실리콘 고분자 및 포토레지스트 제거용 조성물, 이를이용한 막 제거 방법 및 패턴 형성 방법
KR101850192B1 (ko) 유기용매를 이용한 포토레지스트 제거방법
KR100807234B1 (ko) 포토레지스트 제거방법 및 반도체 소자의 제조 방법
KR101853716B1 (ko) 반도체 기판의 세정 방법, 및 2제형 반도체 기판용 세정제
KR20080012424A (ko) 반도체 제조용 감광성수지 제거제 조성물
JP2016061893A (ja) 剥離液、これを用いた剥離方法および半導体基板製品の製造方法
KR20190080004A (ko) 세정액 조성물 및 이를 이용한 세정방법
KR102397091B1 (ko) 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법
US8399391B2 (en) Photoresist residue removal composition
JP2008003291A (ja) レジスト剥離用組成物
KR101860211B1 (ko) 포토레지스트 제거용 조성물 및 이를 이용한 포토레지스트의 제거방법
CN1248057C (zh) 抗蚀剂剥离剂组合物
JP2006258890A (ja) 基板工程用レジスト剥離液
Kim et al. Stripping of High-Dose Ion-Implanted Photoresist Using Co-solvent and Ultra-sonication in Supercritical Carbon Dioxide

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