KR960010727B1 - 반도체 제조용 포토레지스트 제거방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 실리레이션 공정을 이용하여 실리콘 웨이퍼 상에 미세 패턴을 형성하는 공정 순서도.
제2도는 및 제3도는 실리콘 웨이퍼 상에 미세 패턴을 형성하는 단계를 나타내는 단면도.
제4도는 본 발명에 따라 실리콘 기가 함유된 포토레시스트를 제거하는 공정 순서도.
제5도는 포토레지스트내의 실리콘 기의 확산 경로를 도시한 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 실리콘 웨이퍼 2 : 포토레지스트
본 발명은 반도체 제조용 포토레지스트 제거방법에 관한 것으로, 특히 실리콘 기 또는 금속 기가 한유된 포토레지스트를 프리-실리레이션 베이크 챔버에서 열처리한 후 산소 플라즈마를 이용한 건식 현상 공정에 의해 실리콘 기 또는 금속 기가 함유된 포토레지스트를 제거하는 방법에 관한 것이다.
포토레지스트를 제거(strip)하는 종래의 방법은 용제(solvent)를 이용한 습식제거(wet strip)법과 산소 플라즈마를 이용한 건식제거(dry strip)법이 있다. 습식제거법은 주로 도포불량 등의 문제가 발생했을때 이용하는 방법이고 건식제거법은 노광 및 현상(wet development)을 거친 포토레지스트를 스트립하는데 이용하는 방법이다. 그러나 노광후에 포토레지스트에 선택적으로 실리콘 기를 고온에서 주입하는 실리레이션 방법을 이용하여, 미세패턴을 형성하는 공정기술에 있어서는 이상과 같은 종래의 방법으로느 포토레지스트 층을 스트립하기가 곤란하다.
실리레이션 공정을 거친 포토레지스트 층은 이미 높은 온도에서 경화되어 용제에 용해되지 않으므로 습식제거 되지 않기 때문이며, 또한 산소 플라즈마를 이용하는 건식식각방법에 있어서는, 포토레지스트 층에 주입된 실리콘 기와 산소가 반응하여 포토레지스트 표면에 실리콘 산화막(SiOx)층을 형성시키고 또 이 실리콘 산화막이 플라즈마 스트립 장비의 오염을 일으키기 때문이다.
그러므로 실리콘 기가 함유된 포토레지스트를 스트립하기 위해서는 별도의 추가장비와 공정이 적용되어야 한다.
따라서 본 발명은 포토레지스트 내의 실리콘 기 또는 금속 기를 열에너지에 의해 강제로 포토레지스트 밖으로 배출시킨 다음, 실리콘 기 또는 금속 기가 제거된 포토레지스트를 건식현상하여 상기한 단점을 해소할 수 있는 반도체 제조용 포토레지스트 제거방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실리콘 웨어퍼(1)상에 도포된 실리콘 기가 함유된 포토레지스트 (2)를 프리-실리레이션 베이크 챔버내에서 열처리하여 포토레지스트(2)의 실리콘 기를 강제로 배출시킨 다음 산소 플라즈마를 이용한 건식현상 공종에 의해 포토레지스트를 제거하는 것을 특징으로한다.
이하. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 실리레이션 공정을 이용하여 실리콘 웨이퍼 상에 미세 패턴을 형성하는 공정 순서도로서 제2도 및 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
실리콘 웨이퍼(1)상에 포토레지스트(2)를 도포하고 포토레지스트(2)의 일정부분을 노광시킨 후 노광되지 않은 영역의 포토레지스트(2)를 크로스 링크시키기 위해 고온, 저압의 챔버 내에서의 프리-실리레이션(Pre-Silylation) 경화공정을 통해 경화시킨 다음 실리콘 소스인 TMDS, HDMS 등과 같은 실리콘 함유유기 용매의 분사에 따라 실리콘 기가 노광영역에 주입되어 실리레이션 영역(3A 및 3B)이 형성된 상태의 단면도가 제2도에 도시된다.
상기 실리레이션(Silylation) 공정후 산소 플라즈마등을 이용한 건식현상 장치에 의한 현상 공정에 의해 패턴이 형성되는데, 이때 실리콘 기의 농도에 따라 식각 선택도가 달라지며, 실리콘 기의 농도가 상대적으로 더 작은 영역의 포토레지스트가 잘 식각되어 최종적으로 제3도와 같은 패턴을 형성하게 된다.
그러나 반도체 생산 라인에서는 예를 들어 25개의 실리콘 웨어퍼를 한조로 하여여 실리레이션 공정을 실시하는데, 실리레이션 공정이 완료된 25개의 실리콘 웨이퍼에 대하여 패턴을 형성시키는 것이 아니라 25개의 실리콘 웨이퍼 중 하나를 선택하여 패턴을 형성한 후 패턴 사이즈를 측정하여 미리 설정된 패턴 사이즈와 일치하면 나머지 24개의 웨이퍼에 대하여 패턴공정을 실시하지만, 예를 들어 측정된 패턴 사이즈가 설정된 값보다 크거나 작으면 웨이퍼 상에 실리레이션된 포토레지스트를 제거하고 처음부터 다시 재작업(Rework)을 실시해야 한다.
본 발명은 재작업을 실시하기 위해 실리레이션된 포토레지스트를 제거하는 방법에 관한 기술로 이하에 상세히 설명한다.
실리레이션 공정이 완료된 실리콘 웨이퍼(1)상의 포토레지스트(2)를 제거하기 위해서 실리콘 웨어퍼(1)를 프리-실리레이션 베이크 챔버(도시안됨)에서 재열처리한다. 프리-실리레이션 베이크 챔버는 저압(100Torr이하), 고온(150℃이상)으로 유지되고 있다. 포토레지스트(2)내의 실리콘 기는 상기 챔버에서 재열처리 되는 동안 열에 의해 확산되는데 가능한 확산 경로는 제5도에 도시된 경로 A 및 B이다. 하나의 경로는 포토레지스트(2)내에 크로스 링크된 영역으로 침투되는 경로이고, 도 하나는 포토레지스트(2) 밖으로 확산되는 경로이다.
그런데 크로스 링크된 영역으로 실리콘 기가 침투되는 경로 B보다 포토레지스트(2) 밖으로 빠져나가는 경로 A가 더 쉬운 확산경로이다 포토레지스트(2) 밖은 실리콘 기의 농도가 거의 영(Zero)에 가깝고 또 재열처리하는 챔버의 압력이 매우 낮기 때문에 포토레지스트2)와 챔버 사이의 실리콘 기의 농도 구배가 매우 커져서 포토레지스트내의 실리콘 기가 급속히 포토레지스트(2) 밖으로 확산되어 나가기 때문이다. 이와 같은 과정을 거친후 산소 플라즈마를 이용한 건식현상에 의하여 포토레지스트(2)는 깨끗이 제거된다. 건식현상은 다층레지스트 공정시 사용하는 마그네트론을 이용한 장비가 이용된다.
제4도에는 포토레지스트를 스트립하는 공정 흐름도가 도시되는데 재열처리 공정조건에서 온도, 압력의 크기는 그다지 중요한 변수가 아니지만, 스크립 공정을 신속히 하기 위해서는 20내지 180℃범위의 온도, 100Torr이하의 입력조건이 바람직하다. 본 발명은 프리-실리레이션 베이크 챔버를 열처리 용도로 사용하여 포토레지스트내의 실리콘 기를 제거하는 것이므로 별도의 스트립 장비가 추가되지 않는다는 장점을 갖는다.
또한, 게르마늄 기와 같은 금속 기가 함유된 포토레지스트도 상술한 방법과 동일한 방법에 의해 제거할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 별도의 추가 장비가 없이 실리레이션 장비에 부착되어 있는 프리-실리레이션 베이크 챔버의 열에너지를 이용하여 실리콘 기를 제거시킨 다음 건식현상하여 포토레지스트를 스트립하는 공정기술로서, 실리콘 기에 의한 챔버 오염을 일으키지 않는다. 한편 프리 실리레이션 베이크 챔버는 저압으로 유지되고 있으므로 실리콘 기에 의한 챔버의 오염을 무시할 수 있으며 공정의 단순화를 기대할 수 있다.
Claims (3)
- 반도체 제조용 포토레지스트 제거방법에 있어서, 실리콘 웨어퍼(1)상에 도포된 실리콘 기가 함유된 포토레지스트(2)를 프리-실리레이션 베이크 챔버내에서 열처리하여 포토레지스트(2)내의 실리콘 기를 강제로 배출시킨 다음 산소 플라즈마를 이용한 건식현상 공정에 의해 포토레지스트를 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 포토레지스트 제거방법.
- 실리콘 웨어퍼(1)상에 도포된 금속 기가 함유된 포토레지스트(2)를 프리 실리레이션 베이크 챔버내에서 열처리하여 포토레지스트(2)내의 금속 기를 강제로 배출시킨 다음 산소 플라즈마를 이용한 건식현상 공정에의해 포토레지스트를 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 포토레지스트 제거방법.
- 제1 또는 2항에 있어서, 상기 열처리 공정은 20 내지 180℃의 온도 및 100Torr이하의 압력조건하에서 실시되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 포토레지스트 제거 방법.
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