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KR100468824B1 - 단일전자소자제작을위한감광막제거방법 - Google Patents

단일전자소자제작을위한감광막제거방법 Download PDF

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KR100468824B1
KR100468824B1 KR1019980003152A KR19980003152A KR100468824B1 KR 100468824 B1 KR100468824 B1 KR 100468824B1 KR 1019980003152 A KR1019980003152 A KR 1019980003152A KR 19980003152 A KR19980003152 A KR 19980003152A KR 100468824 B1 KR100468824 B1 KR 100468824B1
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 금속 단전자 소자의 패턴으로 사용되는 티타늄 박막의 패턴 형성후 감광막 제거에 관한 것이다. 본 발명에 따른 단일 전자 소자 제작을 위한 감광막 제거 방법은 티타늄의 물질 친화력으로 인하여 생기는 감광막 제거의 어려움을 해결하기 위해 산소 플라즈마 애슁(plasma ashing) 공정을 이용하여 감광막을 제거하고, 산소와 반응을 일으킨 산화 티타늄은 황산을 이용하여 제거함으로써 포토레지스트가 남지않은(photoresist-free) 티타늄 박막을 얻는다.

Description

단일 전자 소자 제작을 위한 감광막 제거 방법{Method to remove photoresist on the patterned Ti thin film for single electron transistor}
본 발명은 티타늄을 이용한 단일 전자 트랜지스터의 제조 공정 중 감광막 제거 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 단일 전자 트랜지스터의 구조를 보여주는 평면도이고, 도 2는 도 1의 단일 전자 트랜지스터를 A-A'라인을 따라 절개한 부분의 모습을 보여주는 수직 단면도이다. 도시된 바와 같이, 단일 전자 트랜지스터는 일반적으로 Ti 등의 금속 패턴 혹은 반도체 패턴을 이용하여 제조된다. 즉, Ti 금속 패턴의 경우, SiO2/Si 기판(10) 위에 50Å의 두께의 박막을 증착한다. 이 티타늄 박막 상에 감광막 (photoresist)을 도포한 후, 마스크를 이용하여 노광한 다음 현상하여 식각용 패턴을 형성한다. 다음에 이 식각용 포토레지스트 패턴 사용하여 습식이나 건식 식각법으로 티타늄 박막에 패턴을 형성시킨다. Ti 등의 금속을 증착하여 패터닝한 금속 박막 패턴(1, 2, 4)의 일정 영역을 산화시켜 형성된 터널 장벽 영역(5)을 형성하여 소스(1), 드레인(2), 게이트(3) 및 아일런드(4)를 형성함을써 단일 전자 트랜지스터의 기본 구조를 형성한다. 여기에, 각각 Au 전극들(1',2',3')을 각각 형성하면 단일 전자 트랜지스터가 완성된다. 이와 같이, 단일 전자 트랜지스터의 아일런드(4)를 구분짓기 위해서는 메탈 패턴 영역의 국소 영역을 스캐닝 프로브 마이크로스코피 리소그래피(Scanning Probe Microscopy(SPM) lithography)를 이용하여 산화시켜 터널 장벽(5)을 형성한다. 그러나 종래의 단일 전자 트랜지스터의 박막 재료로는 주로 티타늄 박막이 사용되었기 때문에 티타늄 박막 패턴 형성 후 티타늄 박막 위의 감광막을 제거하여야 하나 티타늄 금속의 물질적인 특성 때문에 감광막을 완전히 제거할 수 없는 문제점이 있었다. 이는 티타늄(Ti)의 물질 친화력으로 인하여 다른 물질과의 반응성이 좋기 때문이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안된 것으로, 티타늄 박막 패턴 형성을 위한 포토리소그래피 공정이 끝난후 티타늄 박막 패턴 상에 남게되는 감광막의 제거를 용이하게 하여 단일 전자 소자 제작을 위한 감광막 제거 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 단일 전자 소자 제작을 위한 감광막 제거 방법은, (가) 티타늄 박막 패턴 형성을 위하여 형성된 상기 포토레지스트막을 제거하기 위하여 200℃에서 산소 플라즈마로 애슁하는 단계; 및 (나) 황산 수용액으로 상기 산소 플라즈마 애슁 공정 이후 드러난 티타늄 박막 패턴 상에 잔존하는 포토레지스트 및 상기 산소 플라즈마에 의해 생성된 티타늄 산화물을 식각하여 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (나)단계에서 상기 습식식각법은 식각액으로 H2O:H2SO4=(1~100):1의 비율의 황산 수용액을 사용하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명에 따른 단일 전자 소자 제작을 위한 감광막 제거 방법을 상세하게 설명한다.
본 발명은 금속 패턴을 이용한 단일 전자 소자를 제작함에 있어서, 패턴으로 사용되는 티타늄 박막의 패턴형성 후 감광막을 제거하기 위하여 O2 플라즈마 애슁(plasma ashing) 공정을 실시하고, 이 산소 플라즈마 애슁 공정에 의한 티타늄 산화물 등의 부산물을 제거하기 위하여 황산 수용액 등을 이용한 습식 식각법을 시행하는 점에 특징이 있다. 이러한 감광막을 완벽하게 제거하기 위한 식각법을 중심으로하는 단일 전자 소자 제작을 위한 감광막 제거 방법을 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, SiO2/Si 기판(10) 상에 단일 전자 트랜지스터형성용 티타늄 박막 패턴을 형성하기 위하여, 티타늄을 증착하여 티타늄 박막(20)을 형성하고, 그 위에 포토레지스트(30)를 도포한다. 이 때 포토레지스트는 1000-4000rpm으로 회전하는 기판에 HMDS와 PR AZ1512를 떨어뜨려 도포한다.
다음에, 100℃에서 90초 동안 프리베이킹(prebaking)한 다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 100mJ/㎠ 정도의 자외선에 노출(Exposure)하고, AZ500MIF로 1분간 현상하여 포토레지스트 패턴(30')을 형성한다.
다음에, 포토레지스트 패턴(30')을 120℃ 온도에서 90초 동안 하드베이킹(hardbaking)한 다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 패턴(30')을 이용하여 Ar/C2F6/Cl2 에챈트로 티타늄 박막(20)을 식각함으로써 티타늄 박막 패턴(20')을 형성한다.
다음에, 도 3d에 도시된 바와 같이, 200℃에서 산소 플라즈마(O2 Plasma)로 애슁(ashing) 공정을 실시하여 대부분의 포토레지스트 패턴(30')을 제거한다. 이 때 티타늄이 산소와 반응을 일으킬 수 있도록 충분한 산소를 공급하여 감광막을 벗겨낸다. 이 애슁 공정에 의해 티타늄 박막 패턴이 드러나게 되면, 티타늄과 산소가 반응하게 되어 티타늄 박막 패턴의 표면에는 티타늄 산화물 등의 부산물(20a)이 생성된다.
다음에, 도 3e에 도시된 바와 같이, H2O:H2SO4=(1~100):1이 되는 식각액을 이용하는 습식식각을 행하면 잔존하는 포토레지스트 및 티타늄 산화물 등의 부산물이 완전이 제거된다.
다음에, 헹구기 및 건조(Rinsing and drying) 공정을 시행한 다음, 형성된 티타늄 박막 패턴 위에 주사 탐침 현미경(scanning probe microscope)을 이용하여 미세 금속 산화물(TiOX)을 형성시켜 터널 장벽(tunnel barrior)(5)으로 이용한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단일 전자 소자 제작을 위한 감광막 제거 방법은 티타늄의 물질 친화력으로 인하여 생기는 감광막 제거의 어려움을 해결하기 위해 산소 플라즈마 애슁(plasma ashing) 공정을 이용하여 감광막을 제거하고, 산소와 반응을 일으킨 산화 티타늄은 황산을 이용하여 제거함으로써 포토레지스트가 남지않은(photoresist-free) 티타늄 박막을 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 단일 전자 트랜지스터의 구조를 보여주는 평면도이고,
도 2는 도 1의 단일 전자 트랜지스터를 A-A'라인을 따라 절개한 부분의 모습을 보여주는 수직 단면도이며,
그리고 도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 단일 전자 소자 제작을 위한 감광막 제거 단계를 포함하는 소자 제작 단계별 공정 후의 수직 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1. 소스 2. 드레인
3. 게이트 4. 아일런드
1', 2',3'. Au 전극

Claims (4)

  1. (가) 티타늄 박막 패턴 형성을 위하여 형성된 상기 포토레지스트막을 제거하기 위하여 산소 플라즈마로 200℃에서 애슁하는 단계; 및
    (나) 습식 식각법으로 상기 산소 플라즈마 애슁 공정 이후 드러난 티타늄 박막 패턴 상에 잔존하는 포토레지스트 및 상기 산소 플라즈마에 의해 생성된 티타늄 산화물을 식각하여 제거하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 단일 전자 소자 제작을 위한 감광막 제거 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (가) 단계 이전에 티타늄 박막을 패터닝하기 위하여 상기 티타늄 박막 상에 바로 포토레지스트를 도포하는 단계; 및 상기 도포된 포토레지스트를 노광하고 형상하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 전자 소자 제작을 위한 감광막 제거 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (나) 단계에서 상기 습식식각법은 식각액으로 황산 수용액을 이용하는 것을 특징으로 하는 단일 전자 소자 제작을 위한 감광막 제거 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 황산 수용액은 H2O:H2SO4=(1~100):1의 비율을 만족하는 것을 특징으로 하는 단일 전자 소자 제작을 위한 감광막 제거 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0737780A (ja) * 1993-07-20 1995-02-07 Sony Corp レジスト除去装置及びこれを用いたレジスト除去方法
KR950030262A (ko) * 1994-04-13 1995-11-24 문정환 포토레지스트 제거방법
KR980005587A (ko) * 1996-06-28 1998-03-30 김주용 반도체 소자의 콘택 홀 형성 방법
KR19980039624A (ko) * 1996-11-28 1998-08-17 김영환 반도체 소자의 세정방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0737780A (ja) * 1993-07-20 1995-02-07 Sony Corp レジスト除去装置及びこれを用いたレジスト除去方法
KR950030262A (ko) * 1994-04-13 1995-11-24 문정환 포토레지스트 제거방법
KR980005587A (ko) * 1996-06-28 1998-03-30 김주용 반도체 소자의 콘택 홀 형성 방법
KR19980039624A (ko) * 1996-11-28 1998-08-17 김영환 반도체 소자의 세정방법

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