KR19990056767A - 감광막 도포 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 웨이퍼 상에 균일한 두께로 감광막을 도포할 수 있는 감광막 도포방법에 관한 것이다. 본 발명의 감광막 도포방법은 웨이퍼 상에 1차로 감광막을 도포한 후, 이를 소프트 베이킹한다. 그런 다음, 감광막의 가장자리로부터 중심쪽으로 편평도가 주어지는 곳까지를 식각 및 현상한 후, 이 감광막을 하드 베이킹한다. 이어서, 비선택적인 확산 식각 용액으로 노출된 웨이퍼의 가장자리 부분을 소정 깊이 만큼 식각한 상태에서, 감광막을 제거한다. 그리고 나서, 웨이퍼 상에 재차 감광막을 도포하고, 이 감광막의 가장자리 부분을 다시 식각하여 제거한 후, 노출된 웨이퍼의 가장자리 부분을 소정 깊이까지 한번 더 식각하고, 감광막을 제거한다. 이후, 가장자리 부분이 이중으로 식각된 웨이퍼 상에 감광막을 도포한다.

Description

감광막 도포방법

본 발명은 반도체 제조 공정에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 웨이퍼 상에 균일한 두께로 감광막을 도포할 수 있는 감광막 도포방법에 관한 것이다.

통상, 반도체 제조공정에서는 임의의 패턴을 형성하기 위한 방법으로서 포토리소그라피(Photolithography) 공정이 실시된다. 이 방법은 패턴을 형성할 층 위에 감광막을 도포한 후, 래티클(Raticle)이라는 마스크를 사용하여 도포된 감광막의 소정 부분을 노광하고, 이어서, 노광된 부분이나 또는 노광되지 않은 부분을 현상 용액으로 제거하여 잔류된 부분을 패턴 형성용 마스크로 사용하는 방법이다.

상기한 감광막 패턴의 형성방법을 설명하면, 다음과 같다.

우선, 웨이퍼 상에 폴리머(Polymer) 및 솔벤트가 함유된 감광막(Photo Resist)을 스핀 코팅(Spin Coating) 방식으로 도포한 후, 감광막이 도포된 웨이퍼를 챔버내에 장입시켜 소정 온도에서 상기 감광막을 베이킹(Baking)시킨다. 여기서, 폴리머는 감광막의 주요 성분이고, 솔벤트는 폴리머를 액상으로 만들어 스핀 코팅이 가능하게 하는 용제이며, 스핀 코팅시에 솔벤트 성분은 약 70%가 증발되고, 나머지는 감광막 내에 그대로 잔류하며, 베이킹 동안에 감광막 내에 잔류된 솔벤트는 완전히 증발된다.

한편, 상기한 감광막은 웨이퍼의 가장자리에 도포된 부분이 상대적으로 더 두껍게 도포된다. 따라서, 감광막 패턴을 형성하기 전에 감광막의 가장자리 부분을 먼저 노광 및 현상한 후, 린스 공정을 실시하여 감광막의 두께가 전체적으로 균일하게 되도록 만든다.

그런 다음, N₂가스로 감광막을 건조시킨 후, 실제 얻고자 하는 패턴의 형태를 갖는 레티클을 사용하여 감광막을 재차 노광하고, 이를 현상하여 소정의 감광막 패턴을 형성한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 감광막 패턴 형성방법은 감광막의 편평도를 유지시키기 위한 노광 공정으로 인하여 감광막 자체의 변화가 발생되며, 아울러, 현상 및 린스 공정으로 인하여 감광막의 특성이 변하되는 문제점이 있었다. 특히, 반전 패턴을 형성하기 위한 현상 공정시에는 감광막 표면이 심하게 변화되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 감광막의 특성이 변화되는 것을 방지함과 동시에 균일한 두께로 감광막을 도포할 수 있는 감광막 도포방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

도 1a 내지 도 1d 는 본 발명의 실시예에 따른 감광막 도포방법을 설명하기 위한 일련의 공정 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 웨이퍼 2 : 제 1 감광막

3 : 제 2 감광막 4 : 제 3 감광막

상기와 같은 목적은 달성하기 위하여 본 발명은, 웨이퍼 상에 1차로 감광막을 도포한 후, 이를 소프트 베이킹한다. 그런 다음, 감광막의 가장자리로부터 중심쪽으로 편평도가 주어지는 곳까지를 식각 및 현상한 후, 이 감광막을 하드 베이킹한다. 이어서, 비선택적인 확산 식각 용액으로 노출된 웨이퍼의 가장자리 부분을 소정 깊이 만큼 식각한 상태에서, 감광막을 제거한다.

그리고 나서, 웨이퍼 상에 재차 감광막을 도포하고, 이 감광막의 가장자리 부분을 다시 식각하여 제거한 후, 노출된 웨이퍼의 가장자리 부분을 소정 깊이까지 한번 더 식각하고, 감광막을 제거한다.

이후, 가장자리 부분이 이중으로 식각된 웨이퍼 상에 감광막을 도포한다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼의 가장자리 부분을 이중으로 식각해냄으로써, 이 웨이퍼 상에 균일한 두께로 감광막을 도포시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도 1a 내지 도 1d 를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 감광막 도포방법을 보다 상세하게 설명하도록 한다.

우선, 도 1a 에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(1) 상에 제 1 감광막(2)을 도포하고, 이 제 1 감광막(2)을 소정 온도에서 소프트 베이킹한다. 그런 다음, 측정 장비인 알파스텝을 이용하여 제 1 감광막(2)의 가장자리 부분, 즉, 감광막의 가장자리로부터 중심쪽으로 1000㎛ 지점까지의 높이를 측정한다.

이어서, 제 1 감광막(2)의 가장자리로부터 편평도가 주어지는 곳까지를 식각하여 제거하고, 상기 가장자리 부분이 제거된 제 1 감광막(2)을 하드 베이킹한 상태에서, 도 1b 에 도시된 바와 같이, HBr+H₂O₂+H₂O+HCl로 이루어진 비선택적 확산 식각 용액으로 노출된 웨이퍼 부분을 알파스텝으로 측정한 제 1 감광막(2)의 측정 높이의 절반에 해당하는 깊이만큼을 식각한다.

계속해서, 제 1 감광막을 제거한 상태에서, 도 2c 에 도시된 바와 같이, 가장자리 부분이 소정 깊이만큼 식각된 웨이퍼(1) 상에 제 2 감광막(3)을 도포하고, 이 제 2 감광막(3)의 가장자리 부분, 즉, 제 2 감광막(3)의 가장자리로부터 중심쪽으로 200㎛ 정도가 되는 부분까지를 식각하여 웨이퍼(1)의 가장자리 부분을 노출시킨 후, 앞선 공정에서 가장자리 부분이 소정 깊이 만큼 1차 식각된 웨이퍼(1)의 가장자리 부분을 재차 동일한 깊이로 확산 식각한다.

그리고 나서, 제 2 감광막을 제거한 후, 웨이퍼(1) 전면 상에 제 3 감광막(4)을 도포한다. 이때, 웨이퍼(1)의 가장자리 부분이 소정 깊이만큼 이중으로 식각되어 있기 때문에 제 3 감광막(4)은 웨이퍼(1) 상에 균일한 두께로 도포된다.

따라서, 상기한 공정에 의해 가장자리 부분이 이중으로 확산 식각된 웨이퍼 상에 감광막을 도포하게 되면, 감광막의 가장자리 두께는 중심쪽 두께와 비교해서 대략 500Å 이하의 편평도를 얻을 수 있게 된다.

또한, 상기한 웨이퍼 상에 도포되는 감광막을 패터닝하기 위해서 상기 감광막의 가장자리 부분을 별도로 식각할 필요가 없기 때문에, 현상 및 린스 공정에 의해 감광막의 특성이 변화되는 것을 방지할 수 있으며, 아울러, 전체적인 감광막 패턴 형성 공정이 간소화시킬 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 감광막 도포방법은 웨이퍼의 가장자리 부분을 이중으로 식각한 상태에서, 이 웨이퍼 상에 감광막을 도포함으로써, 웨이퍼 상에 도포되는 감광막의 편평도를 향상시킬 수 있으며, 아울러, 감광막의 가장자리 부분을 제거하기 위한 노광, 현상 및 린스 공정이 삭제시킬 수 있기 때문에 현상 및 린스 공정으로 인하여 감광막의 표면이 손상되는 것과 상기 감광막의 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

Claims (8)

1. 웨이퍼 상에 소정 두께로 제 1 감광막을 도포하는 단계;

   상기 제 1 감광막의 가장자리 부분의 두께를 측정하는 단계;

   상기 제 1 감광막의 가장자리 부분을 식각하여 상기 웨이퍼의 가장자리 부분을 노출시키는 단계;

   상기 노출된 웨이퍼의 가장자리 부분을 소정 깊이 만큼 1차로 식각하는 단계;

   상기 제 1 감광막을 제거하고, 상기 가장자리 부분이 소정 깊이만큼 식각된 웨이퍼 상에 소정 두께로 제 2 감광막을 도포하는 단계;

   상기 제 2 감광막의 가장자리 부분을 식각하여 웨이퍼의 가장자리 부분을 노출시키는 단계;

   상기 노출된 웨이퍼의 가장자리 부분을 소정 깊이만큼 2차로 식각하는 단계; 및

   상기 가장자리 부분이 이중으로 식각된 웨이퍼 전면 상에 제 3 감광막을 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광막 도포방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 감광막의 두께는 그의 가장자리로부터 중심쪽으로 1000㎛ 지점까지 측정하는 것을 특징으로 하는 감광막 도포방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 감광막은 그의 가장자리로부터 편평도가 주어지는 곳까지를 식각하는 것을 특징으로 하는 감광막 도포방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼의 1차 식각 공정은 측정된 제 1 감광막 두께에 대하여 절반에 해당하는 두께만큼을 식각하는 것을 특징으로 하는 감광막 도포방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 감광막은 그의 가장자리로부터 중심쪽으로 200㎛ 지점까지를 식각하는 것을 특징으로 하는 감광막 도포방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼의 2차 식각은 측정된 제 1 감광막 두께에 대하여 절반에 해당하는 두께만큼을 식각하는 것을 특징으로 하는 감광막 도포방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼의 1차 및 2차 식각 공정은 비선택적 확산 식각 용액으로 식각하는 것을 특징으로 하는 감광막 도포방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 비선택적 확산 용액은 HBr+H₂O₂+H₂O+HCl로 이루어진 것을 특징으로 하는 감광막 도포방법.