KR100718276B1 - Method for ashing substrates - Google Patents

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KR100718276B1
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문상민
이기영
김형준
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 소정의 전기적 특성을 갖도록 포토레지스트로 패터닝(patterning)한 후 이온 주입이 완료된 기판의 포토레지스트를 제거시키는 에싱 방법에 관한 것이다. 본 발명의 기판 에싱 방법은 기판이 히팅 플레이트로부터 이격되도록 리프트 핀 상에 올려진 상태에서 공정 챔버 내부를 감압하고, 기판과 상기 히팅 플레이트 사이에서 열 전달이 활발하게 이루어지도록 상기 공정 챔버 내부로 열전달 매질 역할을 하는 불활성 기체를 공급하여 기판을 프리 히팅한다. 본 발명에 의하면, 기판의 온도를 단계적으로 상승시키되 온도를 상승시키는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. The present invention relates to an ashing method for removing photoresist of a substrate in which ion implantation is completed after patterning with photoresist to have predetermined electrical characteristics. The substrate ashing method of the present invention depressurizes the inside of the process chamber while the substrate is mounted on the lift pins so as to be spaced apart from the heating plate, and heat transfer medium into the process chamber so that heat transfer is actively performed between the substrate and the heating plate. The substrate is preheated by supplying a functioning inert gas. According to the present invention, while increasing the temperature of the substrate in stages, it is possible to shorten the time required to raise the temperature.

Description

기판 에싱 방법{METHOD FOR ASHING SUBSTRATES}Substrate Ashing Method {METHOD FOR ASHING SUBSTRATES}

도 1은 본 발명에 따른 에싱공정을 위한 에싱 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an ashing apparatus for an ashing process according to the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에싱 공정에 대한 플로우챠트이다. 2 is a flowchart of an ashing process according to a preferred embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

110 : 공정 챔버110: process chamber

120 : 히팅 플레이트120: heating plate

132 : 리프트 핀 132: lift pin

본 발명은 반도체 소자 제조 공정에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 소정의 전기적 특성을 갖도록 포토레지스트로 패터닝(patterning)한 후 이온 주입이 완료된 기판의 포토레지스트를 제거시키는 에싱 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing process, and more particularly, to an ashing method for removing photoresist of a substrate on which ion implantation is completed after patterning with a photoresist to have predetermined electrical characteristics.

근래에 정보 통신 분야의 급속한 발달과 컴퓨터와 같은 정보 매체가 널리 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 상기 반도체 장치는 고속의 처리 속도와 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이에 따라, 상기 반도체 장치의 제조 기술은 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 발전되고 있다. 일반적으로 반도체 장치는 반도체 장치로 제조하기 위한 반도체 기판에 대하여 증착, 사진, 식각, 이온 주입, 연마, 세정 등의 단위 공정들을 반복적으로 수행함으로서 제조된다. 상기 단위 공정들 중 상기 식각 공정은 습식 식각 및 건식 식각에 의해 수행할 수 있는데, 최근의 0.15㎛ 이하의 디자인 룰(design rule)을 요구하는 미세 패턴(pattern)을 형성하기 위한 식각은 주로 건식 식각에 의해 수행되고 있다. In recent years, with the rapid development of the information communication field and the widespread use of information media such as computers, semiconductor devices are also rapidly developing. The semiconductor device is required to have a high processing speed and a large storage capacity. Accordingly, the manufacturing technology of the semiconductor device has been developed in the direction of improving the degree of integration, reliability and response speed. Generally, a semiconductor device is manufactured by repeatedly performing unit processes such as deposition, photography, etching, ion implantation, polishing, and cleaning on a semiconductor substrate for manufacturing a semiconductor device. Among the unit processes, the etching process may be performed by wet etching and dry etching. An etching for forming a fine pattern requiring a design rule of 0.15 μm or less is mainly performed by dry etching. Is being performed by

상기 식각 및 이온 주입 공정은 상기 반도체 기판 상에 형성된 피가공막을 선택적으로 식각하기 위한 마스크(mask)와 반도체 기판 상에 선택적으로 이온을 주입하기 위한 마스크가 필요하고, 상기 마스크는 반도체 기판 상에 포토레지스트 조성물을 도포하여 포토레지스트 막을 형성하는 공정과 상기 포토레지스트 막을 특정 패턴으로 형성하기 위한 노광 및 현상 공정을 통해 반도체 기판 상에 형성된다. 상기 식각 및 이온 주입 공정이 종료된 후에는 상기 마스크로 사용된 포토레지스트 막을 제거하는 에싱(ashing) 공정이 수행되어야 한다. 상기와 같은 에싱 공정은 반도체 기판 상에 형성되는 다층막들의 가공과 더불어 수차례 반복되어 수행된다. The etching and ion implantation process requires a mask for selectively etching a processed film formed on the semiconductor substrate and a mask for selectively implanting ions on the semiconductor substrate, and the mask is formed on the semiconductor substrate. It is formed on a semiconductor substrate through a process of applying a resist composition to form a photoresist film and an exposure and development process for forming the photoresist film in a specific pattern. After the etching and ion implantation processes are completed, an ashing process of removing the photoresist film used as the mask should be performed. The ashing process as described above is repeatedly performed several times with the processing of the multilayer films formed on the semiconductor substrate.

최근 상기 에싱 공정을 수행하는 장치들은 처리 능력, 공정의 안정성 및 생산성의 견지에서 낱장 단위로 공정을 진행하는 장치들이 주류를 이루고 있다. 이러한 에싱 장치를 간략하게 설명하면 다음과 같다. Recently, apparatuses for performing the ashing process have become mainstream devices that process the sheet by unit in terms of processing capacity, process stability, and productivity. A brief description of such an ashing device is as follows.

에싱 공정이 수행되는 공정 챔버의 상부에는 마이크로웨이브에 의해 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생 챔버가 구비되고, 공정 챔버의 내부에는 반도체 기 판이 놓여지는 플레이트가 구비된다. 상기 플레이트의 내부에는 히터가 구비되어 상기 플레이트를 가열하고, 상기 플레이트가 반도체 기판을 공정 온도로 가열한다. A plasma generating chamber for generating a plasma by microwaves is provided at an upper portion of the process chamber in which the ashing process is performed, and a plate in which a semiconductor substrate is placed is provided in the process chamber. A heater is provided inside the plate to heat the plate, and the plate heats the semiconductor substrate to a process temperature.

상기 에싱 공정의 진행 순서에 따라 설명하면, 반도체 기판이 플레이트에 안착되면, 플레이트에 내장된 히터에 의해 가열된 플레이트가 반도체 기판을 가열하고, 공정 챔버의 내부는 진공 상태로 형성된다. 이어서, 플라즈마 발생 챔버에서 형성된 플라즈마 상태의 산소 레디칼이 공정 챔버로 공급된다. 상기 산소 레디칼과 포토레지스트 막이 반응하여 포토레지스트 막이 제거된다. When the semiconductor substrate is mounted on the plate, the plate heated by the heater embedded in the plate heats the semiconductor substrate, and the inside of the process chamber is formed in a vacuum state. Subsequently, oxygen radicals in a plasma state formed in the plasma generation chamber are supplied to the process chamber. The oxygen radical and the photoresist film react to remove the photoresist film.

그러나, 상기 에싱 공정이 진행되는 도중에 고온의 플레이트에 의해 반도체 기판의 온도가 급격하게 상승함에 따라 반도체 기판 상에 형성된 포토레지스트 막의 내부에서 파핑(popping) 현상이 발생하게 된다. 상기 파핑 현상은 초기 경화된 포토레지스트 막의 표면 아래에서 벌크(bulk) 포토레지스트 막이 상기 급격한 온도 상승에 의해 팽창되어 경화된 포토레지스트 막의 표면을 뚫고 나오는 현상이다. However, as the temperature of the semiconductor substrate is rapidly increased by the high temperature plate during the ashing process, a popping phenomenon occurs in the photoresist film formed on the semiconductor substrate. The popping phenomenon is a phenomenon in which a bulk photoresist film swells under the surface of the initial cured photoresist film and pierces the surface of the cured photoresist film by the rapid temperature rise.

상기 파핑 현상으로 발생되는 파티클은 반도체 기판 상에 잔류되어 후속 공정의 불량 원인으로 작용하고, 공정 챔버 내부에 부착되어 에싱 장치의 오염 물질로 작용한다. The particles generated by the popping phenomenon remain on the semiconductor substrate to act as a cause of failure of subsequent processes, and adhere to the inside of the process chamber to act as a contaminant of the ashing apparatus.

상기 파핑 현상을 방지하기 위해 고온의 플레이트 대신 램프를 사용하여 상기 램프의 온도를 조절하는 방법, 플라즈마 에싱처리하기 전에 기판을 프리 히팅(pre-heating) 스텝을 두어 포토레지스트 내에 들어있는 솔벤트 성분을 제거시킨 다음에 고온의 플레이트에서 에싱하는 방법, 서로 다른 온도를 갖는 플레이트를 사용하는 방법, 또는 공정 챔버 내부를 진공으로 유지한 상태에서 기판을 플레이트로 부터 이격시킨 후 가열하는 방법이 있다. 그러나, 상기와 같은 방법은 램프의 온도를 조절이 용이하지 않고, 공정시간이 길어지며, 기판과 플레이트 사이에 열 전달 매개체가 없어 기판이 가열되는데 시간이 너무 길어지는 문제점이 있다. A method of controlling the temperature of the lamp by using a lamp instead of a hot plate to prevent the popping phenomenon, and a pre-heating step of the substrate prior to plasma ashing to remove the solvent component in the photoresist And then ashing in a hot plate, using a plate with a different temperature, or heating the substrate away from the plate while maintaining the vacuum inside the process chamber. However, the above method is not easy to control the temperature of the lamp, the process time is long, there is a problem that the time is too long to heat the substrate because there is no heat transfer medium between the substrate and the plate.

본 발명의 목적은 기판의 온도를 단계적으로 상승시키되 온도를 상승시키는데 소요되는 시간을 단축할 수 있는 에싱 방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 목적은 팝핑과 잔류물을 발생시키지 않는 에싱 방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 목적은 스루풋 저하 및 생산성 저감 문제를 해결할 수 있는 에싱 방법을 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ashing method capable of increasing the temperature of a substrate step by step but reducing the time required to raise the temperature. It is an object of the present invention to provide an ashing method which does not generate popping and residue. An object of the present invention is to provide an ashing method that can solve the problem of throughput reduction and productivity reduction.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 기판 에싱 방법은 기판이 히팅 플레이트로부터 이격되도록 리프트 핀 상에 올려진 상태에서 공정 챔버 내부를 감압하고, 기판과 상기 히팅 플레이트 사이에서 열 전달이 활발하게 이루어지도록 상기 공정 챔버 내부로 열전달 매질 역할을 하는 불활성 기체를 공급하여 기판을 프리 히팅한다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, the substrate ashing method depressurizes the inside of the process chamber while the substrate is mounted on the lift pins to be spaced apart from the heating plate, and heat transfer between the substrate and the heating plate is reduced. The substrate is preheated by supplying an inert gas that serves as a heat transfer medium into the process chamber to be active.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판의 프리 히팅 단계에서 상기 불활성 기체는 상기 히팅 플레이트와 상기 기판 사이의 공간으로 공급된다.According to an embodiment of the present invention, the inert gas is supplied to the space between the heating plate and the substrate in the pre-heating step of the substrate.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 불활성 기체는 고온으로 가열된 후 공정 챔버 내부로 공급된다.According to an embodiment of the present invention, the inert gas is heated to a high temperature and then supplied into the process chamber.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 에싱 방법은 상기 기판의 프리 히팅 이 완료되면 기판을 상기 프리 히팅 온도보다 높은 온도로 신속하게 가열한 후 상기 공정 챔버로 프로세스 가스와 플라즈마 소스를 공급하여 기판상의 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the substrate ashing method, when the pre-heating of the substrate is completed, the substrate is rapidly heated to a temperature higher than the pre-heating temperature and then supplied with a process gas and a plasma source to the process chamber to Removing the photoresist.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판은 상기 리프트 핀들이 하강하여 상기 히팅 플레이트에 올려진 상태에서 신속하게 가열된다.According to an embodiment of the present invention, the substrate is rapidly heated while the lift pins are lowered and placed on the heating plate.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 기판 에싱 방법은 기판이 히팅 플레이트로부터 이격된 상태로 리프트 핀들에 놓여지는 단계; 공정 챔버 내부를 감압하는 단계; 기판과 상기 히팅 플레이트 사이에서 열 전달이 활발하게 이루어지도록 상기 공정 챔버 내부로 열전달 매질 역할을 하는 불활성 기체를 공급하여 기판을 1차 가열하는 단계; 기판이 상기 히팅 플레이트에 놓여지도록 상기 리프트 핀들을 하강시키는 단계; 상기 히팅 플레이트에 놓여진 기판을 2차 가열하는 단계; 및 기판이 설정 온도로 가열되면 상기 공정 챔버로 프로세스 가스와 플라즈마 소스를 공급하여 기판상의 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, a substrate ashing method comprising the steps of placing the substrate on the lift pins spaced apart from the heating plate; Depressurizing the interior of the process chamber; Firstly heating the substrate by supplying an inert gas serving as a heat transfer medium into the process chamber to facilitate heat transfer between the substrate and the heating plate; Lowering the lift pins so that a substrate is placed on the heating plate; Secondary heating the substrate placed on the heating plate; And removing the photoresist on the substrate by supplying a process gas and a plasma source to the process chamber when the substrate is heated to a set temperature.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판의 프리 히팅 단계에서 상기 불활성 기체는 상기 히팅 플레이트와 상기 기판 사이의 공간으로 공급된다.According to an embodiment of the present invention, the inert gas is supplied to the space between the heating plate and the substrate in the pre-heating step of the substrate.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 불활성 기체는 고온으로 가열된 후 공정 챔버 내부로 공급된다.According to an embodiment of the present invention, the inert gas is heated to a high temperature and then supplied into the process chamber.

이하, 본 발명에 따른 에싱 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an ashing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수 있다. 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면들에 있어서, 각각의 장치는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 개략적으로 도시된 것이다. 또한, 각각의 장치에는 본 명세서에서 자세히 설명되지 아니한 각종의 다양한 부가 장치가 구비되어 있을 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 나타낸다. The invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. The embodiments introduced herein are provided to make the disclosed contents thorough and complete, and to fully convey the spirit and features of the present invention to those skilled in the art. In the drawings, each device is schematically shown for clarity of the invention. Each device may also be equipped with a variety of additional devices not described in detail herein. Like reference numerals denote like elements throughout the specification.

(실시예)(Example)

도 1은 플라즈마를 이용한 에싱 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 1 is a view schematically showing an ashing apparatus using a plasma.

도 1을 참조하면, 본 발명의 에싱 장치(100)는 플라즈마 소스에서 생성되는 라디칼을 이용하여 반도체 소자 제조용 기판(이하 기판이라고 함)의 표면을 에싱하기 위한 반도체 제조 장치이다. Referring to FIG. 1, the ashing apparatus 100 of the present invention is a semiconductor manufacturing apparatus for ashing a surface of a substrate for manufacturing a semiconductor device (hereinafter referred to as a substrate) using radicals generated from a plasma source.

에싱 장치(100)는, 소정의 밀폐된 분위기를 제공하는 공정 챔버(process chamber, 110)가 있고, 이 공정 챔버(110) 내부에는 게이트도어(111)의 개방에 따라 로봇에 의해 투입 위치되는 기판(w)이 놓여지는 히팅 플레이트(120)가 구비된다. 히팅 플레이트(120)는 기판을 일정온도로 가열하기 위한 히터 및 상술한 로봇으로 하여금 기판의 이송이 용이하도록 기판을 지지하는 형태로 승하강 구동하는 리프트 어셈블리(130) 등이 구비된 통상의 구성을 갖는다. 히팅 플레이트(110)는 기판(w)상의 포토레지스터가 제거될 수 있는 적정온도(200-400℃)로 유지된다. 리프트 어셈블리(130)는 게이트도어(111)의 개방에 따라 로봇(미도시됨)에 의해 투입 위치되는 기판(w)의 저면을 받쳐 지지하는 리프트 핀(132)들과, 리프트 핀(132)들 을 상승(업 위치)/하강(다운 위치)시키기 위한 구동부(미도시됨)를 포함한다. 기판(w)은 리프트 핀(132)들에 의해 히팅 플레이트(120) 상면으로부터 이격된 업 위치(도 1에 도시된 위치)와, 히팅 플레이트(120) 상면에 놓여지는 다운 위치로 이동하게 된다. The ashing apparatus 100 includes a process chamber 110 that provides a predetermined airtight atmosphere, and inside the process chamber 110 is a substrate that is inserted and positioned by a robot in accordance with the opening of the gate door 111. A heating plate 120 on which (w) is placed is provided. The heating plate 120 has a conventional configuration including a heater for heating the substrate to a constant temperature, and a lift assembly 130 for driving the substrate to support the substrate to facilitate the transfer of the substrate by the robot described above. Have The heating plate 110 is maintained at an appropriate temperature (200-400 ° C.) at which the photoresist on the substrate w can be removed. The lift assembly 130 may include lift pins 132 and lift pins 132 that support and support the bottom surface of the substrate w that is placed by the robot (not shown) according to the opening of the gate door 111. And a drive unit (not shown) for raising (up position) / lowering (down position). The substrate w is moved by the lift pins 132 to an up position (position shown in FIG. 1) spaced apart from the top surface of the heating plate 120 and a down position placed on the top surface of the heating plate 120.

특히, 히팅 플레이트(120)는 기판이 리프트 핀(132)들에 의해 들어올려진 상태에서 기판(w)과 히팅 플레이트(120) 사이의 공간으로 불활성 가스를 공급하는 공급홀(124)들을 갖는다. 공급홀(124)들은 히팅 플레이트(120)에 형성된 공급라인(122)을 통해 외부의 불활성 가스 공급부(140)로부터 불활성 가스를 제공 받는다. 히팅 플레이트(120)의 공급홀(124)들을 통해 분사되는 불활성 가스는 기판(w)과 히팅 플레이트(120) 사이에서 열전달 매질 역할을 하게 된다. 특히, 불활성 가스는 감압된 공정 챔버(110) 내부에서 기판(w)을 1차 온도(예비 가열 온도)로 가열시키기 위해 꼭 필요한 것으로, 만약 불활성 가스가 공급되지 않을 경우 기판(w)이 1차 온도로 가열되기 까지 오랜 시간이 소요될 수 있다. In particular, the heating plate 120 has supply holes 124 for supplying an inert gas to the space between the substrate w and the heating plate 120 while the substrate is lifted by the lift pins 132. The supply holes 124 are supplied with an inert gas from an external inert gas supply unit 140 through a supply line 122 formed in the heating plate 120. The inert gas injected through the supply holes 124 of the heating plate 120 serves as a heat transfer medium between the substrate w and the heating plate 120. In particular, the inert gas is necessary to heat the substrate w to the primary temperature (preliminary heating temperature) inside the decompressed process chamber 110. If the inert gas is not supplied, the substrate w is the primary. It may take a long time to heat to temperature.

공정 챔버(110)의 바닥에는 진공펌프에 연결되는 진공흡입포트(vacuum suction port, 116)가 형성된다. 진공 배기부(150)는 공정 챔버(110)의 내부를 진공 상태로 형성하고, 에싱 공정이 수행되는 동안 발생하는 반응 부산물 등을 배출시키기 위한 것으로, 펌프(152)와, 진공포트(116)에 연결되는 진공라인(154)을 포함한다. 공정 챔버(110)와 펌프(152)를 연결하는 진공라인(154)에는 각종 밸브(도시되지 않음)가 설치되어 진공라인(154)을 개폐하고 개폐 정도를 조절함으로써 진공 정도를 조절한다. A vacuum suction port 116 is formed at the bottom of the process chamber 110 to be connected to the vacuum pump. The vacuum exhaust unit 150 is for forming the inside of the process chamber 110 in a vacuum state and for discharging reaction by-products generated during the ashing process, and the pump 152 and the vacuum port 116. It includes a vacuum line 154 connected. Various valves (not shown) are installed in the vacuum line 154 connecting the process chamber 110 and the pump 152 to control the degree of vacuum by opening and closing the vacuum line 154 and adjusting the opening and closing degree.

공정 챔버(110)의 상부에는 플라즈마 소스부(160)가 위치되며, 플라즈마 소스부(160)에서 생성된 라디칼은 기판(w)에 대향하여 설치되는 가스 분배 플레이트(Gas Distribution Plate, GDP;118)를 공정 챔버(110)로 제공된다. 가스 분배 플레이트(118)는 균일한 라디칼 공급을 위해 동심원주에 일정 간격으로 형성되는 다수의 분사공(119)들을 갖는다.The plasma source unit 160 is positioned above the process chamber 110, and the radicals generated in the plasma source unit 160 are installed on a gas distribution plate facing the substrate w. Is provided to the process chamber 110. The gas distribution plate 118 has a plurality of injection holes 119 formed at regular intervals in the concentric circumference for uniform radical supply.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에싱 공정에 대한 플로우챠트이다.  2 is a flowchart of an ashing process according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면서 상술한 에싱 장치에서의 에싱 공정을 상세히 설명하기로 한다. An ashing process in the above-described ashing apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 에싱 공정은 포토레지스트층이 형성되어 있는 기판(w)이 공정 챔버(110)의 내부(자세히 말하면 히팅 플레이트의 상부)로 이송되는 단계(s110)를 포함한다. 상기 단계에서 기판의 이송은 공정 챔버(110) 밖에 설치된 로봇(또는 핸들러)에 의해 이루어진다. 참고로, 공정이 시작됨과 동시에 히팅 플레이트(120)는 200℃-400℃로 승온된 상태로 공정이 완료될 때까지 그 온도를 유지하게 된다. As shown in Figs. 1 and 2, the ashing process according to the present invention is a step in which the substrate w, on which the photoresist layer is formed, is transferred to the interior of the process chamber 110 (in detail, the upper portion of the heating plate). (s110). In this step, the transfer of the substrate is performed by a robot (or handler) installed outside the process chamber 110. For reference, at the same time as the process is started, the heating plate 120 is maintained at a temperature until the process is completed in a state where the temperature is raised to 200 ℃ -400 ℃.

기판(w)이 공정 챔버(110) 내부로 이송되면, 기판이 리프트 핀(132)들에 의해 지지된다(s120). 리프트 핀(132)들은 핀 구동장치가 작동하여 히팅 플레이트(120)로부터 상승하면서 기판(w)을 지지하게 된다. 기판이 리프트 핀(132)들에 의해 지지되면 로봇은 공정 챔버(110) 밖으로 원위치 된다. When the substrate w is transferred into the process chamber 110, the substrate is supported by the lift pins 132 (S120). The lift pins 132 support the substrate w while the pin drive is operated to lift from the heating plate 120. When the substrate is supported by the lift pins 132, the robot is returned to the outside of the process chamber 110.

공정 챔버(110)가 밀폐된 상태에서 진공펌프(152)를 가동시켜 공정 챔 버(110)를 진공상태로 만든다(s130). 공정 챔버(110)가 상압에서 진공상태로 전환되는 동안 기판(w)은 히팅 플레이트(120)로부터 이격된 상태에서 대기하게 된다. In operation state in which the process chamber 110 is sealed, the vacuum pump 152 is operated to make the process chamber 110 in a vacuum state (S130). The substrate w waits in a state spaced apart from the heating plate 120 while the process chamber 110 is converted from the normal pressure to the vacuum state.

공정 챔버(110)가 진공상태로 되면, 히팅 플레이트(120)의 상면에 형성된 공급홀(124)들을 통해 불활성 기체가 분사되고, 이렇게 공급되는 불활성 기체는 기판(w)과 히팅 플레이트(120) 사이의 공간에서 열전달 매질 역할을 하여 기판의 온도를 1차 온도(프리 히팅)로 가열시킨다(s140). 이 과정에서 포토레지스트의 휘발성 성분(솔벤트)이 기화된다. 이처럼, 본 발명에서는 기판(w)과 히팅 플레이트(120) 사이의 공간으로 열전달 매질 역할을 하는 불활성 기체를 공급함으로써 기판의 온도 상승률을 높일 수 있어 신속한 프리 히팅이 가능하다. 여기서, 프리 히팅은 포토레지스트 내부에 있는 휘발성 성분을 제거하기 위한 것이고, 기판의 급격한 온도 변화를 방지하기 위함이다. When the process chamber 110 is in a vacuum state, an inert gas is injected through the supply holes 124 formed in the upper surface of the heating plate 120, and the supplied inert gas is between the substrate w and the heating plate 120. By acting as a heat transfer medium in the space of the substrate temperature is heated to the primary temperature (pre-heating) (s140). In this process, the volatile component (solvent) of the photoresist is vaporized. As such, in the present invention, by supplying an inert gas, which serves as a heat transfer medium, to the space between the substrate w and the heating plate 120, the rate of temperature rise of the substrate may be increased, thereby enabling rapid preheating. Here, the preheating is to remove volatile components inside the photoresist and to prevent a sudden temperature change of the substrate.

기판의 프리 히팅이 완료되면, 본격적인 에싱 과정이 진행된다.When preheating of the substrate is completed, a full ashing process is performed.

우선, 리프트 핀(132)들에 지지된 기판(w)이 고온의 히팅 플레이트(120)에 안착(접촉)되도록 리프트 핀(132)들이 하강된다(s150). 프리 히팅에 의해 1차 온도로 가열된 기판(w)은 에싱 공정온도인 180℃까지 상승된다(s160). 이렇게 기판이 가열되면, 프로세스 가스가 플라즈마 소스부(160)로 공급되고, 플라즈마 소스부(160)에서 생성된 라디칼 등은 가스 분배 플레이트(118)를 통해 기판(w) 상부로 제공되어 기판의 포토레지스트를 제거하게 된다(s170). 이처럼, 본 발명은 기판이 1차 온도(프리 히팅)로 상승된 상태에서 공정 온도로 상승되기 때문에 팝핑 현상 없이 에싱이 진행된다. 여기서, 프로세스 가스는 이산화탄소 가스, 질소가스, 산 소가스, 오존 가스 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. First, the lift pins 132 are lowered so that the substrate w supported by the lift pins 132 is seated (contacted) with the hot heating plate 120 (S150). The substrate w heated to the primary temperature by preheating is raised to 180 ° C. which is an ashing process temperature (S160). When the substrate is heated in this way, the process gas is supplied to the plasma source unit 160, and radicals generated in the plasma source unit 160 are provided on the substrate w through the gas distribution plate 118 to provide a photo of the substrate. The resist is removed (s170). As such, in the present invention, since the substrate is raised to the process temperature while being raised to the primary temperature (pre-heating), the ashing proceeds without popping phenomenon. Here, the process gas may be any one selected from the group consisting of carbon dioxide gas, nitrogen gas, oxygen gas, ozone gas, and combinations thereof.

기판의 포토레지스트 제거가 완료되면 파워와 가스 공급을 중단하고, 공정 챔버(110)를 진공으로 펌핑시켜 챔버 내부를 정화시킨 다음, 다시 질소가스를 공급하여 공정 챔버(110) 내부를 대기압으로 형성시킨 후, 리프트 핀(132)을 상승시키고 기판을 언로딩함으로써(s180) 에싱공정이 완료된다.When the removal of the photoresist of the substrate is completed, the supply of power and gas is stopped, the process chamber 110 is pumped into a vacuum to purify the inside of the chamber, and nitrogen gas is supplied again to form the inside of the process chamber 110 to atmospheric pressure. After that, the ashing process is completed by raising the lift pins 132 and unloading the substrate (s180).

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 그리고, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description illustrates the present invention. In addition, the foregoing description merely shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. And, it is possible to change or modify within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, the scope equivalent to the written description, and / or the skill or knowledge in the art. The above-described embodiments are for explaining the best state in carrying out the present invention, the use of other inventions such as the present invention in other state known in the art, and the specific fields of application and uses of the present invention. Various changes are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to include other embodiments.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 기판의 온도를 단계적으로 상승시키되 온도를 상승시키는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 본 발명은 이온 이 주입된 포토레지스트를 제거시키는데 있어 포토레지스트의 팝핑 현상이 발생하는 것을 방지시키며 잔류물 발생을 막아 에싱중에 발생하는 이물 및 각종 오염물의 불량을 대폭 감소시킬 수 있다. 본 발명은 스루풋 및 생산성을 향상시킬 수 있다. As described in detail above, the present invention may increase the temperature of the substrate in steps, but may shorten the time required to increase the temperature. The present invention prevents the popping phenomenon of the photoresist from removing the photoresist implanted with ions and prevents the occurrence of residues, thereby greatly reducing defects of foreign substances and various contaminants generated during ashing. The present invention can improve throughput and productivity.

Claims (8)

기판 에싱 방법에 있어서:In the substrate ashing method: 기판이 히팅 플레이트로부터 이격되도록 리프트 핀 상에 올려진 상태에서 공정 챔버 내부를 감압하고, 기판과 상기 히팅 플레이트 사이에서 열 전달이 활발하게 이루어지도록 상기 공정 챔버 내부로 열전달 매질 역할을 하는 불활성 기체를 공급하여 기판을 프리 히팅하는 것을 특징으로 하는 기판 에싱 방법.Depressurize the inside of the process chamber while the substrate is placed on a lift pin so as to be spaced apart from the heating plate, and supply an inert gas that serves as a heat transfer medium into the process chamber so that heat transfer is actively performed between the substrate and the heating plate. And preheating the substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판의 프리 히팅 단계에서 상기 불활성 기체는 상기 히팅 플레이트와 상기 기판 사이의 공간으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 에싱 방법.And the inert gas is supplied to the space between the heating plate and the substrate in the pre-heating step of the substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 불활성 기체는 고온으로 가열된 후 공정 챔버 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 에싱 방법.And the inert gas is heated to a high temperature and then supplied into the process chamber. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판 에싱 방법은The substrate ashing method 상기 기판의 프리 히팅이 완료되면 기판을 상기 프리 히팅 온도보다 높은 온도로 신속하게 가열한 후 상기 공정 챔버로 프로세스 가스와 플라즈마 소스를 공급 하여 기판상의 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 에싱 방법.And when the preheating of the substrate is completed, rapidly heating the substrate to a temperature higher than the preheating temperature, and then supplying a process gas and a plasma source to the process chamber to remove the photoresist on the substrate. Substrate Ashing Method. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 기판은 상기 리프트 핀들이 하강하여 상기 히팅 플레이트에 올려진 상태에서 신속하게 가열되는 것을 특징으로 하는 기판 에싱 방법.And the substrate is heated rapidly in a state where the lift pins are lowered and placed on the heating plate. 기판 에싱 방법에 있어서:In the substrate ashing method: 기판이 히팅 플레이트로부터 이격된 상태로 리프트 핀들에 놓여지는 단계;Placing the substrate on lift pins spaced apart from the heating plate; 공정 챔버 내부를 감압하는 단계;Depressurizing the interior of the process chamber; 기판과 상기 히팅 플레이트 사이에서 열 전달이 활발하게 이루어지도록 상기 공정 챔버 내부로 열전달 매질 역할을 하는 불활성 기체를 공급하여 기판을 1차 가열하는 단계;Firstly heating the substrate by supplying an inert gas serving as a heat transfer medium into the process chamber to facilitate heat transfer between the substrate and the heating plate; 기판이 상기 히팅 플레이트에 놓여지도록 상기 리프트 핀들을 하강시키는 단계;Lowering the lift pins so that a substrate is placed on the heating plate; 상기 히팅 플레이트에 놓여진 기판을 2차 가열하는 단계; 및Secondary heating the substrate placed on the heating plate; And 기판이 설정 온도로 가열되면 상기 공정 챔버로 프로세스 가스와 플라즈마 소스를 공급하여 기판상의 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 에싱 방법.Supplying a process gas and a plasma source to the process chamber when the substrate is heated to a set temperature to remove the photoresist on the substrate. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 기판의 프리 히팅 단계에서 상기 불활성 기체는 상기 히팅 플레이트와 상기 기판 사이의 공간으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 에싱 방법.And the inert gas is supplied to the space between the heating plate and the substrate in the pre-heating step of the substrate. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 불활성 기체는 고온으로 가열된 후 공정 챔버 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 에싱 방법.And the inert gas is heated to a high temperature and then supplied into the process chamber.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0927474A (en) * 1995-07-10 1997-01-28 Hitachi Ltd Ashing method and apparatus
JP2001044178A (en) * 1999-07-30 2001-02-16 Matsushita Electronics Industry Corp Board processing method and board processor
KR20010030010A (en) * 1999-07-27 2001-04-16 니시무로 타이죠 Semiconductor workpiece processing apparatus and method
KR20090027474A (en) * 2007-09-12 2009-03-17 삼성전자주식회사 Liquid crystal display

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0927474A (en) * 1995-07-10 1997-01-28 Hitachi Ltd Ashing method and apparatus
KR20010030010A (en) * 1999-07-27 2001-04-16 니시무로 타이죠 Semiconductor workpiece processing apparatus and method
JP2001044178A (en) * 1999-07-30 2001-02-16 Matsushita Electronics Industry Corp Board processing method and board processor
KR20090027474A (en) * 2007-09-12 2009-03-17 삼성전자주식회사 Liquid crystal display

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