RU2643172C2 - Method for removing photoresist films from surface of optical glasses - Google Patents

Method for removing photoresist films from surface of optical glasses Download PDF

Info

Publication number
RU2643172C2
RU2643172C2 RU2016118346A RU2016118346A RU2643172C2 RU 2643172 C2 RU2643172 C2 RU 2643172C2 RU 2016118346 A RU2016118346 A RU 2016118346A RU 2016118346 A RU2016118346 A RU 2016118346A RU 2643172 C2 RU2643172 C2 RU 2643172C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
photoresist
optical glasses
temperature
plasma
film
Prior art date
Application number
RU2016118346A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016118346A (en
Inventor
Татьяна Сергеевна Смирнова
Сергей Алексеевич Сергеев
Эдуард Александрович Лебедев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
Priority to RU2016118346A priority Critical patent/RU2643172C2/en
Publication of RU2016118346A publication Critical patent/RU2016118346A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2643172C2 publication Critical patent/RU2643172C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: in the method of removing photoresist films from the surface of optical glasses, including plasma-chemical etching of the plate by low-temperature plasma in the presence of atomic oxygen, according to the invention, the treated plate is optical glass, and heating of the photoresist film up to the optimum etching temperature is performed by an infrared radiator located below the surface of the treated plate.
EFFECT: ensuring a high rate of removal of the photoresist film from the surface of optical glasses, large in area and thickness, without surface carbonization.
1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии изготовления изделий оптической техники, конкретно к способу удаления фоторезистивных пленок с поверхности оптических стекол, служащих в качестве основной маски при формировании микроэлементов на их поверхности. Операция по удалению пленки фоторезиста является самой массовой при формировании микроэлементов на поверхности, ею завершаются все фотолитографические процессы по формированию необходимых микроизображений.The invention relates to a technology for manufacturing products of optical technology, specifically to a method for removing photoresistive films from the surface of optical glasses that serve as the main mask in the formation of trace elements on their surface. The operation to remove the photoresist film is the most massive during the formation of trace elements on the surface, it completes all photolithographic processes for the formation of the necessary microimages.

Известны различные физические и химические способы удаления тонких фоторезистивных пленок. Основными требованиями, предъявляемыми к этой операции, являются полное удаление пленки фоторезиста без вторичного загрязнения и разрушения поверхности подложки.Various physical and chemical methods for removing thin photoresistive films are known. The main requirements for this operation are the complete removal of the photoresist film without secondary pollution and destruction of the substrate surface.

К химическим способам удаления фоторезиста относятся способы снятия пленки путем деструкции полимеров в смесях различных кислот или органических растворителей, выбор состава которых определяется веществом исходной поверхности подложки и составом фоторезиста. Например, в соответствии с патентом РФ 2318267 (МПК H01L 21/306, G03F 7/26, опубл. 27.02.2008), химическая деструкция фоторезиста осуществляется в смеси перекиси водорода и серной кислоты при температуре 125°C. Согласно патенту CN 104252103 (МПК G03F 7/42; H01L 21/3065, опубл. 2014-12-31) остаточный фоторезист удаляют плавиковой кислотой, пероксидом серы и пероскидом амония. В патенте RU 2551841 (МПК G03F 7/42, H01L 21/02, опубл. 27.05.2015) заявлена композиция, состоящая из одновалентного органического растворителя, гидроксида четвертичного аммония и воды.Chemical methods for removing photoresist include methods for removing the film by degradation of polymers in mixtures of various acids or organic solvents, the composition of which is determined by the material of the initial surface of the substrate and the composition of the photoresist. For example, in accordance with RF patent 2318267 (IPC H01L 21/306, G03F 7/26, published February 27, 2008), the chemical destruction of the photoresist is carried out in a mixture of hydrogen peroxide and sulfuric acid at a temperature of 125 ° C. According to the patent CN 104252103 (IPC G03F 7/42; H01L 21/3065, publ. 2014-12-31), the residual photoresist is removed with hydrofluoric acid, sulfur peroxide and ammonium peroxide. In the patent RU 2551841 (IPC G03F 7/42, H01L 21/02, published May 27, 2015), a composition consisting of a monovalent organic solvent, quaternary ammonium hydroxide and water is claimed.

Недостатком данных способов является высокая агрессивность травителя, его токсичность и трудность утилизации отходов, а также невозможность использования таких способов для удаления пленки фоторезиста с металлизированных поверхностей.The disadvantage of these methods is the high aggressiveness of the etchant, its toxicity and difficulty in recycling, as well as the inability to use such methods to remove a photoresist film from metallized surfaces.

Для удаления фоторезиста с металлизированных поверхностей применяется, например, в соответствии с патентом РФ 2575012 (МПК H01L 21/31, G03F 7/42, C11D 1/62, C11D 7/50, C11D 7/60, C11D 3/30, опубл. 10.02.2016), состав на основе триэтаноламина.To remove photoresist from metallized surfaces, it is used, for example, in accordance with RF patent 2575012 (IPC H01L 21/31, G03F 7/42, C11D 1/62, C11D 7/50, C11D 7/60, C11D 3/30, publ. 02/10/2016), a composition based on triethanolamine.

Недостатком этого способа, содержащего органические вещества, являются легкая воспламеняемость, токсичность и проблема нейтрализации отработанных отходов.The disadvantage of this method, containing organic substances, is flammability, toxicity and the problem of neutralization of waste.

Указанные недостатки устраняются с помощью различных физических методов удаления фоторезистивных пленок.These disadvantages are eliminated using various physical methods for removing photoresistive films.

Широко известен способ плазмохимического удаления фоторезиста, посредством которого удаление пленки осуществляется в низкотемпературной кислородной плазме. Физическую химию процесса можно сравнить с химией горения пленки фоторезиста в кислороде. Данный метод широко применяется в микроэлектронике, особенно в кристальном производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем.The method of plasmochemical photoresist removal is widely known, by which the film is removed in low-temperature oxygen plasma. The physical chemistry of the process can be compared with the chemistry of the combustion of a photoresist film in oxygen. This method is widely used in microelectronics, especially in the crystalline production of semiconductor devices and integrated circuits.

Известно изобретение по патенту РФ 2318231 (МПК G03F 7/26, опубл. 27.02.2008), которое относится к способам удаления слоя фоторезиста с поверхности кремниевых подложек методом плазмохимического травления. В способе травления слоя фоторезиста, включающем плазмохимическое травление слоя фоторезиста с кремниевых пластин обработкой газовой смесью элегаза и кислорода, травление проводят при расходе элегаза (SF6) и кислорода (O2) соответственно 7 и 0,8 л/ч, при рабочем давлении, равном 20±5 Па, температуре 30±5°C, мощности 1±0,5 кВт, в течение 2±1 минут, при этом разброс по толщине слоя фоторезиста составляет 3,5÷4,0%. Техническим результатом изобретения является получение равномерного стравленного слоя фоторезиста по всей поверхности пластин.The invention is known according to the patent of the Russian Federation 2318231 (IPC G03F 7/26, publ. February 27, 2008), which relates to methods for removing a photoresist layer from the surface of silicon substrates by plasma-chemical etching. In the process of etching the layer of photoresist, comprising plasma etching the photoresist layer with silicon wafers by treatment with a mixture of sulfur hexafluoride gas and oxygen, etching is carried out at a flow rate of sulfur hexafluoride (SF 6) and oxygen (O 2), respectively 7 and 0.8 L / h at an operating pressure, equal to 20 ± 5 Pa, temperature 30 ± 5 ° C, power 1 ± 0.5 kW, for 2 ± 1 minutes, while the spread in the thickness of the photoresist layer is 3.5 ÷ 4.0%. The technical result of the invention is to obtain a uniform etched layer of photoresist over the entire surface of the plates.

Наиболее близкое изобретение по патенту CN 104345581 (МПК G03F 7/42, опубл. 2015-02-11), взятое за прототип, раскрывает способ удаления фоторезиста с помощью плазмы под действием высокоактивных ионов и окислительных молекул. В способе низкочастотный источник радиочастотной мощности применен вместо высокочастотного для продвижения кислородосодержащего реакционного газа для активации плазмы, что позволяет избежать проблемы с разной скоростью травления на разных участках подложки из-за неравномерного распределения бескислордных радикалов.The closest invention to the patent CN 104345581 (IPC G03F 7/42, publ. 2015-02-11), taken as a prototype, discloses a method for removing photoresist using plasma under the influence of highly active ions and oxidizing molecules. In the method, a low-frequency source of radio-frequency power is used instead of a high-frequency source to promote an oxygen-containing reaction gas for plasma activation, which avoids the problem of different etching rates in different parts of the substrate due to the uneven distribution of oxygen-free radicals.

В случае снятия фоторезиста с поверхности габаритных по площади и толщине оптических стекол существуют весьма большие технические трудности возбуждения над их поверхностью низкотемпературной плазмы газового разряда с обеспечением достаточной ионной бомбардировки пленки фоторезиста с целью ее нагрева для дальнейшей деструкции. Хорошо известно, что процесс плазмохимического удаления фоторезиста тесно связан с температурой разогрева пленки в процессе ее деструкции.In the case of removing a photoresist from the surface of optical glasses that are dimensional and thick, there are very serious technical difficulties in exciting a low-temperature gas discharge plasma above their surface to ensure sufficient ion bombardment of the photoresist film to heat it for further destruction. It is well known that the process of plasmachemical removal of photoresist is closely related to the temperature of heating of the film in the process of its destruction.

Зависимость скорости травления фоторезиста от температуры осуществляется по экспоненциальному закону. На практике это означает, что при температуре пленки ниже 150-180°C скорость деструкции ничтожно мала и возрастает на порядки по величине в случае повышения ее до 220-250°C. Дальнейшее повышение температуры тоже нежелательно, так как приводит к эффекту так называемого «науглевоживания» поверхности, что означает выделение из пленки фоторезиста свободного углерода, который при этих условиях не взаимодействует с активным кислородом и накапливается на поверхности в качестве нежелательного осадка.The dependence of the photoresist etching rate on temperature is carried out exponentially. In practice, this means that at a film temperature below 150-180 ° C, the degradation rate is negligible and increases by orders of magnitude if it increases to 220-250 ° C. A further increase in temperature is also undesirable, since it leads to the effect of the so-called “carburization” of the surface, which means the release of free carbon from the photoresist film, which under these conditions does not interact with active oxygen and accumulates on the surface as an undesirable precipitate.

Целью настоящего изобретения является разработка способа, обеспечивающего быстрое и качественное снятие пленки фоторезиста с поверхности оптических стекол.The aim of the present invention is to develop a method that provides quick and high-quality removal of the photoresist film from the surface of optical glasses.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении высокой скорости удаления фоторезистивной пленки с поверхности габаритных по площади и толщине оптических стекол без науглевоживания поверхности.The technical result of the invention is to provide a high speed removal of the photoresistive film from the surface of the overall area and thickness of the optical glasses without carburizing the surface.

Технический результат достигается за счет того, что в способе удаления фоторезистивных пленок с поверхности оптических стекол, включающем плазмохимическое травление пластины низкотемпературной плазмой в присутствии атомарного кислорода, согласно изобретению обрабатываемой пластиной является оптическое стекло, а нагрев фоторезистивной пленки до оптимальной температуры травления осуществляется инфракрасным излучателем, расположенным под поверхностью обрабатываемой пластины.The technical result is achieved due to the fact that in the method for removing photoresistive films from the surface of optical glasses, including plasma-chemical etching of a plate by low-temperature plasma in the presence of atomic oxygen, according to the invention, the processed plate is optical glass, and the photoresistive film is heated to an optimum etching temperature by an infrared emitter located under the surface of the workpiece.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства, реализующего способ удаления фоторезиста с поверхности оптических стекол.In FIG. 1 is a schematic diagram of a device that implements a method for removing photoresist from the surface of optical glasses.

Основные функции, обеспечивающие деструкцию фоторезиста (выделение активного кислорода) и разогрев пленки резиста, разделены. С помощью электродов специальной конструкции над поверхностью оптической заготовки с резистивной пленкой создается плотный низкотемпературный плазменный разряд, в котором осуществляется процесс диссоциации молекулярного кислорода до его молекулярного состояния.The main functions that ensure the destruction of the photoresist (release of active oxygen) and heating the resist film are separated. Using electrodes of a special design, a dense low-temperature plasma discharge is created above the surface of an optical preform with a resistive film, in which the process of dissociation of molecular oxygen to its molecular state is carried out.

Расположенный под стеклом излучатель, испускает мощное излучение, которое проходит через кварцевое стекло практически без потерь и полностью поглощается пленкой фоторезиста. В результате поглощения излучения пленка фоторезиста разогревается до заданной температуры, и возможно автоматически стабилизировать температуру путем изменения мощности излучения. Таким образом, формируется управляемый технологический процесс деструкции пленки фоторезиста, обеспечивающий ее качественное удаление с поверхности оптических изделий без науглевоживания поверхности.The emitter located under the glass emits powerful radiation that passes through the quartz glass with virtually no loss and is completely absorbed by the photoresist film. As a result of the absorption of radiation, the photoresist film is heated to a predetermined temperature, and it is possible to automatically stabilize the temperature by changing the radiation power. Thus, a controlled technological process of destruction of the photoresist film is formed, which ensures its high-quality removal from the surface of optical products without carburizing the surface.

Claims (1)

Способ удаления фоторезистивных пленок с поверхности оптических стекол, включающий плазмохимическое травление пластины низкотемпературной плазмой в присутствии атомарного кислорода, отличающийся тем, что обрабатываемой пластиной является оптическое стекло, а нагрев фоторезистивной пленки до оптимальной температуры травления осуществляется инфракрасным излучателем, расположенным под поверхностью обрабатываемой пластины.A method for removing photoresistive films from the surface of optical glasses, including plasma-chemical etching of a plate by low-temperature plasma in the presence of atomic oxygen, characterized in that the plate being processed is optical glass, and the photoresistive film is heated to the optimum etching temperature by an infrared emitter located under the surface of the plate being processed.
RU2016118346A 2016-05-11 2016-05-11 Method for removing photoresist films from surface of optical glasses RU2643172C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016118346A RU2643172C2 (en) 2016-05-11 2016-05-11 Method for removing photoresist films from surface of optical glasses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016118346A RU2643172C2 (en) 2016-05-11 2016-05-11 Method for removing photoresist films from surface of optical glasses

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016118346A RU2016118346A (en) 2017-11-16
RU2643172C2 true RU2643172C2 (en) 2018-01-31

Family

ID=60328183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016118346A RU2643172C2 (en) 2016-05-11 2016-05-11 Method for removing photoresist films from surface of optical glasses

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2643172C2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1667529A1 (en) * 1989-06-08 1994-05-30 А.И. Красножон Process of formation of photoresist mask
RU1653484C (en) * 1989-10-23 1995-08-20 Научный физико-технологический центр Process of plasma chemical removal of films of photoresist
WO2001004707A1 (en) * 1999-07-07 2001-01-18 Advanced Micro Devices, Inc. Photoresist removal process using forming gas plasma
SU1820787A1 (en) * 1990-05-03 2004-04-10 Научно-исследовательский институт полупроводникового машиностроения METHOD OF PLASMA AND CHEMICAL REMOVAL OF A PHOTORESIST WITH A SEMICONDUCTOR SURFACE
WO2004074915A1 (en) * 2003-02-18 2004-09-02 Innovation For Creative Devices Co., Ltd. Method for selectively removing polyimide alignment layer coated on negative photoresist formed on a substrate and recycling the same using plasma
RU2318231C2 (en) * 2005-07-25 2008-02-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Method for etching a photoresist layer
CN104345581A (en) * 2013-07-23 2015-02-11 中微半导体设备(上海)有限公司 Method for removing photoresist from plasma

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1667529A1 (en) * 1989-06-08 1994-05-30 А.И. Красножон Process of formation of photoresist mask
RU1653484C (en) * 1989-10-23 1995-08-20 Научный физико-технологический центр Process of plasma chemical removal of films of photoresist
SU1820787A1 (en) * 1990-05-03 2004-04-10 Научно-исследовательский институт полупроводникового машиностроения METHOD OF PLASMA AND CHEMICAL REMOVAL OF A PHOTORESIST WITH A SEMICONDUCTOR SURFACE
WO2001004707A1 (en) * 1999-07-07 2001-01-18 Advanced Micro Devices, Inc. Photoresist removal process using forming gas plasma
WO2004074915A1 (en) * 2003-02-18 2004-09-02 Innovation For Creative Devices Co., Ltd. Method for selectively removing polyimide alignment layer coated on negative photoresist formed on a substrate and recycling the same using plasma
RU2318231C2 (en) * 2005-07-25 2008-02-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Method for etching a photoresist layer
CN104345581A (en) * 2013-07-23 2015-02-11 中微半导体设备(上海)有限公司 Method for removing photoresist from plasma

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016118346A (en) 2017-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11062910B2 (en) Surface treatment of silicon or silicon germanium surfaces using organic radicals
US9443701B2 (en) Etching method
TWI686863B (en) Method for etching organic film
CN1495861B (en) Vapour as treating gas for removing hard shell, corrosion-resisting agent and residue produced by stripping corrosion-resisting agent after ion implantation
KR20040105567A (en) Method and apparatus for removing organic layers
TW200410337A (en) Dry cleaning method for plasma reaction chamber
CN1481519A (en) Process for removal of photoresis after post ion implantation
EP3086357B1 (en) Method of processing target object to be processed
TW200952069A (en) Plasma processing method and computer readable storage medium
TW201913802A (en) Etching method and etching device
US10971373B2 (en) Methods for cyclic etching of a patterned layer
US5393374A (en) Method of ashing
JP3611196B2 (en) Method for removing organic material from a substrate
KR20150126295A (en) Plasma dry strip pretreatment to enhance ion implanted resist removal
JP2008085231A (en) Method of removing residual organic matter on substrate
RU2643172C2 (en) Method for removing photoresist films from surface of optical glasses
US11495456B2 (en) Ozone for selective hydrophilic surface treatment
KR100900075B1 (en) Ashing apparatus
JPS6211493B2 (en)
JP7045974B2 (en) Device manufacturing method
JPWO2021178399A5 (en)
KR20070080662A (en) Photoresist strip process method and process facilities for the silicon wafer and lcd substrate panel
KR100621788B1 (en) Ozone asher apparatus
JPH02183524A (en) Plasma ashing method
JP3009209B2 (en) Surface protection method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190512