KR20020002560A - 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상장치 이를이용한 현상방법 - Google Patents

높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상장치 이를이용한 현상방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20020002560A
KR20020002560A KR1020000036768A KR20000036768A KR20020002560A KR 20020002560 A KR20020002560 A KR 20020002560A KR 1020000036768 A KR1020000036768 A KR 1020000036768A KR 20000036768 A KR20000036768 A KR 20000036768A KR 20020002560 A KR20020002560 A KR 20020002560A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solution
developing
wafer
resist
aspect ratio
Prior art date
Application number
KR1020000036768A
Other languages
English (en)
Inventor
이희목
Original Assignee
박종섭
주식회사 하이닉스반도체
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 박종섭, 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 박종섭
Priority to KR1020000036768A priority Critical patent/KR20020002560A/ko
Publication of KR20020002560A publication Critical patent/KR20020002560A/ko

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/3021—Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck
    • 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
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67178—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers vertical arrangement

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 현상용액 및 린스액을 담기 위한 용액조와, 상기 현상용액 및 린스액을 용액조에 주입하기 위한 주입구, 사용한 후의 현상용액 및 린스액을 배출하기 위한 배출구, 및 레지스트 패턴이 형성된 웨이퍼의 면이 밑으로 가도록 고정시키며, 상기 용액조에서 현상 및 린스한 후, 웨이퍼를 회전시켜 건조시키기 위한 웨이퍼 척을 포함하여 구성된 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상장치를 제공함으로써 용액의 회전력을 최소화하여 높은 애스펙트비의 미세 패턴을 무너뜨리는 일없이 현상할 수 있도록 한다.

Description

높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상장치 이를 이용한 현상방법{Developer for patterning of resist with high aspect ratio and developing method using the same}
본 발명은 반도체소자 제조장비 및 제조방법에 관한 것으로, 특히 높은 애스팩트비(Aspect ratio)를 갖는 레지스트의 패터닝에 사용되는 현상장치(Developer) 및 이를 이용한 레지스트패턴 현상방법에 관한 것이다.
종래의 현상장치는 도 1에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(1)를 진공(5)으로 고정하는 웨이퍼 척(wafer chuck)부와 노즐부(3)(즉, 현상액(developer)의 분사노즐, 패턴 DI린스를 위한 DI 분사노즐, 그리고 웨이퍼 뒷면 린스를 위한 DI 분사노즐로 구성됨), 및 현상시 현상액 및 DI의 드레인 가이드 역할을 하는 컵부(4)로 구성되어 있다. 도 1에서 미설명부호 '6'은 웨이퍼 뒷면 린스를 위한 장치이다.
그런데 종래의 방법으로 현상을 할 경우, 노광된 레지스트(포지티브형 레지스트)가 현상액에 용해된 후, 패턴과 패턴 사이에 존재하는 용액이 DI 린스 및 건조단계에서 고속으로 회전할 경우, 용액의 회전운동력에 의해 패턴이 쓰러지는 현상이 발생한다. 이는 근본적으로 종래 방법에서 사용하는 회전 린스 및 건조 단계에 기인한 것으로, 웨이퍼 표면과 레지스트 계면 특성과 부합되어 패턴크기 0.1μm이하, 그리고 애스펙트비가 3:1 이상이 되는 미세 패터닝시 이러한 레지스트의 쓰러짐 현상은 악화된다. 도 2a 및 도 2b는 종래 기술에서 현상공정 후, 레지스트 패턴이 쓰러지는 현상을 보인 것으로, 도 2a는 현상공정에서 회전 린스 및 건조 단계 전에 노광된 부분이 용해되어 레지스트가 패터닝된 상태이고, 도 2b는 고속 회전린스 및 건조시 용액의 회전운동력에 의해 레지스트 패턴이 무너진 상태이다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 웨이퍼를 용액조(Bath)에 담가 현상용액에 의해 노광된 부분을 용해 및 린스한 후, 웨이퍼를 그 상태에서 회전시켜 건조함으로써 용액의 회전력을 최소화하여 높은 애스펙트비의 미세 패턴을 무너뜨리는 일없이 현상할 수 있는 현상장치 및 이를 이용한 현상방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 레지스트 패턴 현상장치를 나타낸 개략도,
도 2a 및 도 2b는 종래의 현상장치를 사용한 경우의 문제점을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 의한 레지스트 패턴 현상장치를 나타낸 개략도,
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 의한 레지스트 패턴 현상장치를 이용한 현상공정을 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 10 : 웨이퍼 3 : 노즐부
4 : 컵부 5 : 진공장치
6 : 웨이퍼 뒷면 린스장치 11 : 용액조
12 : 주입구 13 : 배출구
14 : 웨이퍼 척 15 : 현상액
16 : 린스액
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 현상용액 및 린스액을 담기 위한 용액조, 상기 현상용액 및 린스액을 용액조에 주입하기 위한 주입구, 사용한 후의 현상용액 및 린스액을 배출하기 위한 배출구, 및 레지스트 패턴이 형성된 웨이퍼의 면이 밑으로 가도록 고정시키며, 상기 용액조에서 현상 및 린스한 후, 웨이퍼를 회전시켜 건조시키기 위한 웨이퍼 척을 포함하여 구성된 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기의 레지스트 패터닝용 현상장치를 이용한 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트패턴의 현상방법에 있어서, 상기 용액조에 상기 주입구를 통해 소정의 현상용액을 주입하는 단계와, 상기 현상용액에 의해 상기 웨이퍼상의 레지스트 패턴을 현상하는 단계, 레지스트 현상 후, 상기 현상용액을 상기 배출구를 통해 배출하는 단계, 린스액을 상기 주입구를 통해 용액조에 주입하여 웨이퍼를 린스하는 단계, 린스 후, 린스액을 배출구를 통해 배출하는 단계, 및 웨이퍼를 건조시키는 단계를 포함하는 높은 애스펙트비 레지스트 패터닝용 현상방법을 제공한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명은 기존의 방식에서 웨이퍼 위에 현상용액이 존재하고 있는 상태에서 회전운동함에 따른 레지스트패턴의 무너짐 현상을 방지하기 위해 웨이퍼를 거꾸로 용액조에 담가 현상용액에 노광된 레지스트부분을 용해 및 린스한 후, 웨이퍼를 이 상태에서 회전하여 건조시킴으로써 용액의 회전운동력을 최소화하여 높은 애스펙트비(3:1 이상)의 미세패턴(0.1μm)을 무너뜨리는 일없이 현상하는 현상장치를 제공한다.
본 발명의 현상장치의 개략도를 도 3에 도시하였다. 도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명의 현상장치는 현상용액 및 DI(순수)린스액을 채울 수 있는 용액조(Bath)(11)와, 상기 용액을 용액조(11)에 주입하기 위한 주입구(12), 사용한 후의 용액을 배출하기 위한 배출구(13), 웨이퍼(10)를 고정시키며, 용액조(11)에서 현상 및 린스한 후, 웨이퍼를 회전시켜 건조시키기 위한 웨이퍼 척(14)으로 구성된다.
즉, 본 발명에 의한 현상장치를 사용할 경우, 기존 방식에서 현상용액 및 DI린스용액이 웨이퍼상에 놓인 상태에서 고속 회전 건조시킴에 따른 용액의 회전력에 의한 레지스트패턴의 무너짐 현상을 웨이퍼를 뒤집어서 현상, 린스 및 건조함으로써 용액에 의한 영향을 최소화 할 수 있고, 애스펙트비 3:1 이상의 0.1μm이하의 미세패턴을 무너짐 현상없이 패터닝할 수 있다.
본 발명의 현상장치를 이용하여 미세 레지스트패턴을 현상하는 과정을 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4a에 나타낸 바와 같은 본 발명의 현상장치의 용액조(11)에 도 4b에 나타낸 바와 같이 주입구(12)를 통해 현상액(15)을 주입한다.
이어서 상기 현상액(15)에 의해 웨이퍼(10)상의 미세패턴을 현상한 후, 현상액을 배출구(13)를 통해 배출한 다음, 도 4c에 나타낸 바와 같이 DI린스액(16)을 주입구(12)를 통해 주입하여 린스공정을 실시한다.
다음에 도 4d에 나타낸 바와 같이 상기 린스 공정후, DI린스액을 배출구(13)를 통해 배출한 다음, 웨이퍼 척(14)을 이용하여 웨이퍼(10)를 회전시켜 건조시킨다.
상기와 같은 회전 건조 대신에 N2등과 같은 기체를 이용하여 건조를 행하여 웨이퍼 상에 남아 있는 용액을 제거할 수도 있다.
이렇듯 본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
종래의 현상장치를 이용할 경우에는 레지스트 두께에 대한 패턴크기의 비, 즉, 애스펙트비를 패턴 쓰러짐 현상으로 인해 3:1 이상으로 설정하는데 어려움이 있어 0.1μm 이하의 패턴과 같이 패턴크기가 매우 작은 미세패턴이 경우, 레지스트 두께도 낮아져 식각시 선택비 확보를 위한 하드마스크 사용이 필요하다. 그러나 본 기술을 적용할 경우, 애스펙트비를 5:1 이상으로 확보할 수 있을 것으로 예상되며, 이에 따라 하드마스크와 같은 식각 배리어층이 필요없게 되어 미세패터닝 공정을 단순화시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 현상용액 및 린스액을 담기 위한 용액조;
    상기 현상용액 및 린스액을 용액조에 주입하기 위한 주입구;
    사용한 후의 현상용액 및 린스액을 배출하기 위한 배출구; 및
    레지스트 패턴이 형성된 웨이퍼의 면이 밑으로 가도록 고정시키며, 상기 용액조에서 현상 및 린스한 후 웨이퍼를 회전시켜 건조시키기 위한 웨이퍼 척
    을 구비하는 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상장치.
  2. 상기 제1항의 레지스트 패터닝용 현상장치를 이용한 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트패턴의 현상방법에 있어서,
    상기 용액조에 상기 주입구를 통해 소정의 현상용액을 주입하는 단계;
    상기 현상용액에 의해 상기 웨이퍼상의 레지스트 패턴을 현상하는 단계;
    레지스트 현상 후, 상기 현상용액을 상기 배출구를 통해 배출하는 단계;
    린스액을 상기 주입구를 통해 용액조에 주입하여 웨이퍼를 린스하는 단계;
    린스 후, 린스액을 배출구를 통해 배출하는 단계; 및
    웨이퍼를 건조시키는 단계
    를 포함하는 높은 애스펙트비 레지스트 패터닝용 현상방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 건조시키는 단계는,
    상기 웨이퍼 척을 이용하여 웨이퍼를 회전시켜 수행하는 것을 특징으로 하는 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 건조시키는 단계는,
    N2가스를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상방법.
KR1020000036768A 2000-06-30 2000-06-30 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상장치 이를이용한 현상방법 KR20020002560A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000036768A KR20020002560A (ko) 2000-06-30 2000-06-30 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상장치 이를이용한 현상방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000036768A KR20020002560A (ko) 2000-06-30 2000-06-30 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상장치 이를이용한 현상방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020002560A true KR20020002560A (ko) 2002-01-10

Family

ID=19675080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000036768A KR20020002560A (ko) 2000-06-30 2000-06-30 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상장치 이를이용한 현상방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20020002560A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115903396A (zh) * 2022-11-15 2023-04-04 江苏华兴激光科技有限公司 一种微纳结构及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4902608A (en) * 1987-12-17 1990-02-20 Texas Instruments Incorporated Immersion development and rinse machine and process
JPH03132013A (ja) * 1989-10-18 1991-06-05 Fujitsu Ltd 現像装置
JPH11162912A (ja) * 1997-11-25 1999-06-18 Miyagi Oki Denki Kk ウエハ洗浄装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4902608A (en) * 1987-12-17 1990-02-20 Texas Instruments Incorporated Immersion development and rinse machine and process
JPH03132013A (ja) * 1989-10-18 1991-06-05 Fujitsu Ltd 現像装置
JPH11162912A (ja) * 1997-11-25 1999-06-18 Miyagi Oki Denki Kk ウエハ洗浄装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115903396A (zh) * 2022-11-15 2023-04-04 江苏华兴激光科技有限公司 一种微纳结构及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6015467A (en) Method of removing coating from edge of substrate
KR20150055591A (ko) 기판 세정 방법, 기판 세정 시스템 및 기억 매체
JPH10303106A (ja) 現像処理装置およびその処理方法
KR20050004482A (ko) 반도체 기판의 가장자리부 처리 장치 및 방법
US6811955B2 (en) Method for photoresist development with improved CD
KR20020002560A (ko) 높은 애스펙트비를 갖는 레지스트 패터닝용 현상장치 이를이용한 현상방법
US6090534A (en) Device and method of decreasing circular defects and charge buildup integrated circuit fabrication
JPH11288877A (ja) レジストパターンの形成方法及び微細加工方法
JPH07142344A (ja) フォトレジストの現像方法
US20030003402A1 (en) Method and apparatus to prevent pattern collapse of photoresist layer due to capillary forces
KR100269318B1 (ko) 웨이퍼상에형성된감광막의현상방법
JPH03215867A (ja) ポジレジストの現像処理方法
JPH08330211A (ja) フォトレジスト現像装置、およびそれを用いた半導体集積回路装置の製造装置、ならびに現像処理方法
JPH0246464A (ja) 現像方法
JP2003303752A (ja) 半導体装置の製造方法
KR101837388B1 (ko) 반도체장치의 제조방법
KR100595322B1 (ko) 반도체 소자의 제조장치 및 방법
KR100441708B1 (ko) 포토리소그래피 공정에서의 현상방법
JPH06244097A (ja) 半導体ウエハ現像方法
KR100598257B1 (ko) 반도체 제조 공정에서의 감광막 현상 방법
KR100481537B1 (ko) 웨이퍼 현상 장치
KR20020068130A (ko) 반도체 제조 공정에서의 감광막 현상 방법
JP2008517476A (ja) 脱イオン化水の液溜まりを用いる動的現像プロセス
JPH10199791A (ja) 半導体装置の製造方法及びその製造装置
JPS60127730A (ja) 半導体装置製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application