KR20010059736A - Method for removing photo-resistor and cleaning - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 유독 화합물 대신 칠드 오존수(chilled ozone water)를 사용하여 반도체 웨이퍼로부터 포토레지스트 및 유기물을 제거할 수 있는 포토레지스트 제거(photoresist strip) 및세정(cleaning) 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular, photoresist strip and cleaning, which can remove photoresist and organics from semiconductor wafers using chilled ozone water instead of toxic compounds. It is about a method.
대부분의 집적회로 제조업체들은 사진 공정(photolithography)을 이용하여 칩회로망(chip circuitry) 각 층에 원하는 회로의 형태를 만든다. 이 과정에서 고형화된 코팅(hardened coating) 또는 포토레지스트(photoresist)를 웨이퍼로부터 선택적으로 제거함으로써 복잡한 회로가 만들어진다. 이때, 사진 공정은 반도체 제조 공정에서 반도체 웨이퍼에 원하는 패턴 형태를 담은 마스크(Mask)에 빛을 통과시켜 그 형태를 마스크로부터 포토레지스트로 옮기는 작업을 일컫는다.Most integrated circuit manufacturers use photolithography to form the desired circuit on each layer of chip circuitry. In this process, a complex circuit is created by selectively removing a hardened coating or photoresist from the wafer. In this case, a photo process refers to a process of transferring light from a mask to a photoresist by passing light through a mask containing a desired pattern shape on a semiconductor wafer in a semiconductor manufacturing process.
이러한 사진공정기술에 사용되는 포토레지스트를 제거하는 것을 에슁(ashing)이라고 한다. 에슁은 일반적으로 건식(dry)과 습식(wet)으로 구분된다.Removing the photoresist used in such a photolithography technique is called ashing. Essen is generally divided into dry and wet.
한편, 습식(wet-stripping) 방식은 부식성이 강한 황산(H2SO4)과 과산화수소(H2O2)의 혼합물인 피라나(piranha) 또는 유기용제들을 사용한다. 그러나, 이 경우 포토레지스트 및 유기물이 완전히 제거되지 않고 잔여될 경우 기판 오염을 발생하게 된다.Meanwhile, the wet-stripping method uses piranha or organic solvents, which are a mixture of highly corrosive sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). However, in this case, if the photoresist and organics are not completely removed but remain, substrate contamination occurs.
반면에, 건식(wet-stripping) 방법에는 산소 플라즈마(O2Plasma) 방전과 오존(O3) 방식으로 구분된다. 이때, 산소 플라즈마 에슁은 산소 Plasma의 부산물이 O*(산소 레디칼)와 포토레지스트가 반응하여 이산화탄소(CO2)로 변하여 진공펌프를 통해 배출됨으로써 포토레지스트를 제거하는 방법으로 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 그러나, 이 산소 플라즈마에 의한 포토레지스트 제거 방법은 포토레지스트 하부의 구조물 주위에 플라즈마 손상을 일으키는 단점이 있다.On the other hand, a wet-stripping method is classified into an oxygen plasma (O 2 plasma) discharge and an ozone (O 3 ) method. At this time, the oxygen plasma etch is the most widely used method of removing the photoresist by by-products of the oxygen plasma reacted with O * (oxygen radical) and the photoresist is converted into carbon dioxide (CO 2 ) and discharged through a vacuum pump. However, this method of removing photoresist by oxygen plasma has a disadvantage of causing plasma damage around the structure under the photoresist.
그리고, 오존 에슁은 오존(O3) 반응을 일으켜 포토레지스트를 제거하는데, 250℃이상의 온도를 필요로 하고 동시에 균일하게 웨이퍼를 가열해야하기 때문에 매엽식이 일반적이다. 그러나, 오존 반응으로는 실용적인 에슁 비율을 얻을 수 없기 때문에 질소 또는 질소 화합물을 첨가하여 오존이 산소분자와 산소원자로 분해될 때 촉매역할을 하도록 하여 에슁 비율을 높이기 때문에 제조 공정이 다소 복잡해지는 단점이 있다.In addition, ozone etching causes ozone (O 3 ) reaction to remove photoresist, which is a single sheet type because it requires a temperature of 250 ° C. or more and simultaneously heats the wafer uniformly. However, since the ozone reaction cannot obtain a practical ethylene ratio, the manufacturing process is somewhat complicated because nitrogen or nitrogen compounds are added to act as a catalyst when ozone is decomposed into oxygen molecules and oxygen atoms. .
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 강력한 산화제인 오존(O3)의 농도를 증가시킨 저온의 냉각수에 오존이 확산된 칠드 오존수(chilled ozone DI water)를 이용하여 포토레지스트의 탄소 성분과 수소를 산화시켜 포토레지스트를 제거함과 동시에 유기 오염물을 제거할 수 있는 포토레지스트 제거 및 세정방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art photoresist using chilled ozone DI water in which ozone is diffused in a low temperature cooling water in which the concentration of ozone (O 3 ), a powerful oxidant, is increased. The present invention provides a photoresist removal and cleaning method capable of oxidizing a carbon component and hydrogen to remove photoresist and at the same time removing organic contaminants.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 포토레지스트 제거 및 세정방법을 설명하기 위한 단면도.1 to 3 are cross-sectional views for explaining a photoresist removal and cleaning method according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: 반도체기판의 구조물10: structure of semiconductor substrate
20: 피식각층20: etching layer
30: 포토레지스트 패턴30: photoresist pattern
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체소자의 제조시 포토레지스트를 제거함에 있어서, 포토레지스트 패턴이 형성된 반도체 기판의 구조물에 칠드 오존수를 이용하여 포토레지스트 패턴을 제거함과 동시에 기판 표면을 세정하는 것을특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is to remove the photoresist during fabrication of a semiconductor device, to remove the photoresist pattern using the chilled ozone water in the structure of the semiconductor substrate on which the photoresist pattern is formed, and at the same time to clean the substrate surface It is done.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 포토레지스트 제거 및 세정방법을 설명하기 위한 단면도로서, 이를 참조하면 본 실시예는 다음과 같다.1 to 3 are cross-sectional views illustrating a method of removing and cleaning a photoresist according to the present invention, with reference to this embodiment.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 기판의 하부 구조물(10)에 피식각층(20)을 형성한다. 그리고, 그 위에 포토레지스트를 도포하고 이를 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴(30)을 형성한다.First, as shown in FIG. 1, the etched layer 20 is formed on the lower structure 10 of the semiconductor substrate. Then, a photoresist is applied thereon, and the photoresist is exposed and developed to form a photoresist pattern 30.
그 다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 식각 공정을 진행하여 포토레지스트 패턴(30)이 형성된 반도체 기판의 피식각층(20)을 패턴 형태로 식각한다.Next, as shown in FIG. 2, an etching process is performed to etch the etched layer 20 of the semiconductor substrate on which the photoresist pattern 30 is formed in a pattern form.
그리고, 본 발명에 따른 포토레지스트 제거 공정인 에슁을 진행한다. 이에, 본 발명의 에슁은 강력한 산화제인 오존(O3)의 농도를 증가시킨 5℃∼12℃, 바람직하게 8℃의 저온 냉각수(chilled DI water)에 오존이 확산된 칠드 오존수(chilled ozone DI water)를 이용한다. 그러면, 오존이 포토레지스트의 탄소 성분과 수소를 산화시켜 포토레지스트를 제거하고 유기 오염물을 제거하여 포토레지스트 패턴(30)의 제거 및 세정(cleaning) 공정을 동시에 수행할 수 있다. 이때, 오존의 농도는 80∼120ppm, 바람직하게는 100ppm다. 그리고 포토레지스트 제거 및 세정 시간은 20분∼30분, 바람직하게는 25분동안 진행한다.Then, etching is performed, which is a photoresist removing process according to the present invention. Accordingly, the etchant of the present invention is chilled ozone DI water in which ozone is diffused in chilled DI water of 5 ° C. to 12 ° C., preferably 8 ° C., in which the concentration of ozone (O 3 ), a powerful oxidant, is increased. ). Then, ozone may oxidize the carbon component and hydrogen of the photoresist to remove the photoresist and remove organic contaminants to simultaneously perform the removal and cleaning of the photoresist pattern 30. At this time, the concentration of ozone is 80 to 120 ppm, preferably 100 ppm. The photoresist removal and cleaning time proceeds for 20 to 30 minutes, preferably 25 minutes.
이에, 도 3을 참조하면, 본 발명의 포토레지스트 제거 및 세정 공정에 의해반도체 기판(10)에는 피식각층 패턴(20')만 남고 포토레지스트 패턴(30)과 유기 오염물이 완전히 제거된다.Thus, referring to FIG. 3, only the etched layer pattern 20 ′ remains on the semiconductor substrate 10 and the photoresist pattern 30 and the organic contaminants are completely removed by the photoresist removal and cleaning process of the present invention.
상기한 바와 같이 본 발명은, 저온의 칠드 오존수를 이용하여 포토레지스트 제거 및 세정 공정을 동시에 실시할 수 있어 반도체 수율을 높일 수 있다.As described above, the present invention can simultaneously perform a photoresist removal and cleaning process using chilled ozone water at low temperature, thereby increasing semiconductor yield.
즉, 본 발명의 포토레지스트 제거 및 세정 방법은 종래 피라나에 의해 포토레지스트 및 유기물이 완전히 제거되지 않고 잔여될 경우 발생하는 기판 오염의 문제를 크게 줄일 수 있다. 그리고, 산소 플라즈마 방식으로 인한 손상을 방지할 수 있다. 또, 본 발명은 고온의 오존 플라즈마 방식에 비해 공정이 단순하기 때문에 균일하게 웨이퍼를 가열해야 하는 번거러움을 해소할 수 있다.That is, the photoresist removal and cleaning method of the present invention can greatly reduce the problem of substrate contamination that occurs when the photoresist and organics are left without being completely removed by the conventional pyranah. In addition, damage due to the oxygen plasma method can be prevented. In addition, the present invention can solve the trouble of having to heat the wafer uniformly because the process is simpler than the high temperature ozone plasma method.
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KR100799691B1 (en) * | 2000-09-04 | 2008-02-01 | 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 | A cleaning method for a coating apparatus |
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1999
- 1999-12-30 KR KR1019990067264A patent/KR100331286B1/en not_active IP Right Cessation
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KR100799691B1 (en) * | 2000-09-04 | 2008-02-01 | 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 | A cleaning method for a coating apparatus |
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