KR19990003570A - 반도체 소자의 제조방법 - Google Patents

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KR19990003570A
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홍성은
최창일
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김영환
현대전자산업 주식회사
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법으로서 반도체 기판 상에 형성된 포토 레지스트를 현상하기 위한 현상억 내에, 포토 레지스트와의 계면 젖음성을 개선하기 위하여 계면 활성제를 첨가하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 리소그라피 공정을 포함하는 반도체 소자의 제조 공정으로서, 반도체 기판상에 포토 레지스트를 도포하는 단계, 상기 포토 레지스트를 소프트 베이크 하는 단계, 소프트 베이크된 상기 포토 레지스트 상에 상부 난반사 방지막(Top-ARC)을 도프하는 단계, 상기 전체 구조 상에 노광하는 단계 및 상기 전체 구조상에 현상액을 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 리소그라피 공정을 포함하는 반도체 소자의 제조 공정으로서, 반도체 기판상에 기형성된 포토 레지스트 상에 현상액을 분사하는 단계 및 상기 현상액 분사 후 현상액이 고루 퍼지도록 하며, 소정 시간 초음파를 조사하여 상기 현상액과 포토 레지스트의 계면에 존재하는 미세 기포를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로한다.

Description

반도체 소자의 제조 방법
본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 리소그라피 공정에서 포토 레지스트 패턴의 현상 불량이나 결함을 발생시키는 미세 기포를 제거함으르써 공정의 신뢰성을 향상시킨 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 리소그라피 공정은 마스크 상에 설계된 패턴을 반도체 기판 상에 구현하는 기술로, 크게 포토 레지스트 도포 공정, 노광 공정 및 현상 공정으로 구성된다. 이러한 리소그라피 공정에서 현상 공정은 후속 공정을 진행하기 위해 포토 레지스트 패턴을 남기는 공정으로, 리소그라피 공정에서 중요한 단계 중에 하나이다. 그러나, 종래의 현상 공정은 미세 기포(Microbubble)를 발생시켜 불량한 포토 레지스트 패턴을 형성하게 되고, 이로 인해 후속공정의 패턴에 결함이 발생하게 된다. 이러한 미세 기포의 발생은 포토 레지스트와 현상액의 계면에서의 젖음성(Wettability)에 기인한다. 고해상력을 가진 포토 레지스트일수록 소수성이 증가하는데, 노즐로부터 분사되는 현상액이 포토 레지스트 표면을 적실 때 두 물질의 계면에서 젖음성이 좋지 않아 미세 기포를 발생시키게 된다. 이러한 미세 기포는 현상액이 포트 레지스트 내로 침투하는 것을 막아 현상이 진행되지 못하게 한다. 도 1은 노즐로부터 분사된 현상액(11)이 포트 레지스트(10)의 표면을 적실 때, 포토 레지스트(10)와 현상액(11)간의 젖음성이 나빠 미세 기포(12)가 발생하게 되는 것을 나타낸다.
상기에서 언급한 바와 같이, 포토 레지스트와 현상액 간의 열악한 젖음성으로 인해 포토 레지스트의 현상 공정 중 미세 기포가 발생되고, 이렇게 발생된 미세 기포는 포토 레지스트의 현상 공정을 방해하여 포토 레지스트의 형상 결함을 발생시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 포토 레지스트와 현상액의 계면 젖음성을 개선하여 미세 기포를 제거함으로써 포토 레지스트의 형상 결함을 제거할 수 있는 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 현상액과 포토 레지스트 계면에서의 젖음성을 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 현상액과 포트 레지스트의 계면에서의 젖음성을 나타내는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 20 : 포토 레지스트 11, 21 : 현상액
12 : 미세 기포
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 반도체 기판 상에 형성된 포토 레지스트를 현상하기 위한 현상액 내에, 포토 레지스트와의 계면 젖음성을 개선하기 위하여 계면 활성제를 첨가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 리소그라피 공정을 포함하는 반도체 소자의 제조 공정으로써, 반도체 기판 상에 포토 레지스트를 도포하는 단계, 상기 포트 레지스트를 소프트 베이크 하는 단계, 소프트 베이크 된 상기 포토 레지스트 상에 상부 난반사 방지막(Top-ARC)을 도포하는 단계, 상기 전체 구조 상에 노광하는 단계 및 상기 전체 구조 상에 현상액을 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 리소그라피 공정을 포함하는 반도체 소자의 제조 공정으로써, 반도체 기판 상에 기형성된 포토 레지스트 상에 현상액을 분사하는 단계 및 상기 현상액 분사 후 현상액이 고루 퍼지도록 하며, 소정 시간 초음파를 조사하여 상기 현상액과 포트 레지스트의 계면에 존재하는 미세 기포를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[실시예]
제 l 실시예
이하, 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
따라서, 포토 레지스트와 현상액 간의 젖음성을 향상시키기 위하여, 종래의 현상액 내에 계면 활성제를 첨가한다. 현상액에 계면 활성제를 섞어 사용하면, 계면에서의 젖음성이 나쁘더라도 도 2와 같이 현상액 자체는 서로 잘 섞이므로 미세 기포의 발생을 감소시킬 수 있다. 상기 계면 활성제는 탄소수는 6∼50인 양 이온계, 음이온계, 비이온계이고, 현상액 내의 계면 활성제의 중량비는 0.0l∼10wt% 이다.
제 2 실시예
또한, 종래의 포토 레지스트를 도포하고 소프트 베이크(Soft bake)를 진행 한 다음 상부 난반사 방지막(Top Anti-Reflective Coating, 이하 Top-ARC)을 도포함으로써, 현상액의 젖음성을 향상시킬 수 있다. Top-ARC는 수용성 포토 레지스트이기 때문에 현상액과의 젖음성이 양호하고 두께가 1000Å 미만의 박막이므로 하부의 포토 레지스트 현상에 별다른 악영향을 주지 않는다. 상기 Tbp-ARC는 굴절율이 1.30∼1.50인 것을 사용한다.
제 3 실시예
또한, 현상액을 분사하여 포토 레지스트에 퍼들(Puddle)하는 동안 진동수가 2×104/초 이상인 초음파를 1∼30초 정도 조사하여, 계면에서 발생한 미세 기포를 파괴함으로써 포토 레지스트에 고르게 현상액이 침투되게 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 현상액에 계면 활성제를 첨가하거나, T여-ARC를 상층 도포하거나, 초음파를 사용하여 미세 기포를 파괴하거나 하는 방법을 이용하여 미세 기포의 발생 원인을 제거함으르써, 포토 레지스트와 현상액의 계면 젖음성을 개선하여 공정의 신뢰성을 확보할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (9)

  1. 반도체 기판 상에 형성된 포토 레지스트를 현상하기 위한 현상액 내에, 포토 레지스트와의 계면 젖음성을 개선하기 위하여 계면 활성제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 계면 활성제는 양이온계, 음이온계 또는 비이온계인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 현상액 내의 상기 계면 활성제의 중량비는 0.01 내지 10 중량비(wt%)인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.
  4. 리소그라피 공정을 포함하는 반도체 소자의 제조 공정으로서, 반도체 기판 상에 포토 레지스트를 도포하는 단계, 상기 포트 레지스트를 소프트 베이크 하는 단계, 소프트 베이크 된 상기 포트 레지스트 상에 상부 난반사 방지막(Top-ARC)을 도포하는 단계, 상기 전체 구조 상에 노광하는 단계, 상기 전체 구조 상에 현상액을 분사하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 상부 난반사 방지막은 수용성인 것은 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 상부 난반사 방지막의 굴절율은 1.30 내지 1.50인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.
  7. 리소그라피 공정을 포함하는 반도체 소자의 제조 공정으로서, 반도체 기판 상에 기형성된 포토 레지스트 상에 현상액을 분사하는 단계 및 상기 현상액 분사 후 현상액이 고루 퍼지도록 하며, 소정 시간 초음파를 조사하여 상기 현상액과 포토 레지스트의 계면에 존재하는 미세 기포를 제거하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 초음파는 진동수가 2×104초 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 초음파의 조사 시간은 1 내지 30초 사이인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100439859B1 (ko) * 2001-12-21 2004-07-12 동부전자 주식회사 반도체 소자 제조용 감광막 패턴 형성방법
KR100527226B1 (ko) * 2001-02-21 2005-11-08 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 레지스트의 이미지 붕괴를 방지하기 위한 현상액/세척배합물

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