KR100630338B1 - 사이드월 제거용 조성물 및 사이드월 제거방법 - Google Patents

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Abstract

질산과 다가(多價)카르본산, 아미노카르본산 및 그들의 염으로 이루어지는 군(群)에서 선택되는 최소한 1종류의 카르본산류를 함유하는 수용액으로 이루어지는 사이드월 제거용 조성물, 사이드월 제거방법 및 반도체 디바이스의 제조법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 반도체 디바이스의 Al 합금 등의 배선재료를 부식시키지 않고 저온에서 또한 단시간에 사이드월을 제거할 수 있어, 실질적으로 부식되지 않는 Al 합금배선을 구비한 반도체 디바이스를 효율적으로 제조할 수 있다.
사이드월, 반도체 디바이스, Al 합금배선, 다가 카르본산, 아미노카르본산

Description

사이드월 제거용 조성물 및 사이드월 제거방법{COMPOSITION FOR REMOVING SIDEWALL AND METHOD OF REMOVING SIDEWALL}
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본 발명은 사이드월 제거용 조성물 및 사이드월 제거방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게 설명하면, 할로겐계 가스를 사용하는 반도체디바이스제조의 드라이에칭공정에서 발생하는 레지스트폴리머와 무기물을 포함하는 측벽 퇴적물(사이드월)을 저온에서, 단시간에 제거할 수 있고, 또한 그 때에 배선재료를 부식하는 일이 없는 사이드월 제거용 조성물, 그 조성물에 의한 사이드월 제거방법 및 그 조성물에 의한 사이드월 제거공정을 포함하는 반도체디바이스의 제조방법에 관한 것이다.
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반도체디바이스는 포토레지스트수지를 사용하여 도 2a ∼ 2f 에 나타낸 바와 같이, 다음의 (1) ∼ (6)의 공정으로 제조되고 있다.
(1) 기판(1)상의 SiO2 등의 절연층(2)상에 배선재료가 되는 Al 등의 금속층 (3)을 형성한다(도 2a).
(2) 상기 금속층(3)상에 포지티브형 포토레지스트층(4)을 형성한다(도 2b).
(3) 상기 포토레지스트층상에 포토마스크(5)를 겹쳐서 노광한다(도 2c).
(4) 현상처리를 하여 레지스트패턴을 형성한다(도 2d).
(5) 노출된 금속층을 에칭처리한다(도 2e).
(6) 레지스트패턴을 박리 제거하여 금속배선패턴을 얻는다(도 2f).
근래, 집적회로가 고밀도화되어 더욱 미세한 배선패턴의 형성이 필요해지고 있다. 에칭처리에 있어서는, 종래에는 화학약품을 사용한 웨트(wet)에칭이 행해지고 있었지만, 에칭에 방향성이 없고 미세배선에 부적합하여, 더욱 미세한 패턴을 형성할 목적으로 드라이에칭, 특히 이방성(異方性) 에칭이 가능한 염소가스나 BCl3 가스 등을 사용하는 할로겐계 가스드라이에칭이 많이 사용되고 있다.
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이 드라이에칭에서는, 도 3a 에 나타낸 바와 같이 금속과 그 위의 레지스트패턴의 측면에 레지스트폴리머와 무기물로 이루어지는 막이 형성된다. 이 잔존막은 사이드월이라고 불리우며, 이 사이드월에 의해 측면이 보호되므로 이방성 에칭이 가능해지고 있다. 사이드월은 드라이에칭시에 포토레지스트 및 배선재료와 에칭가스와의 화학반응에 의해 생성되는 것이며, 포토레지스트에서 유래(由來)된 유기물, 배선재료 에서 유래된 무기물, 에칭가스에서 유래된 할로겐화물 등 복잡한 조성의 화합물로 되어 있다.
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드라이에칭에서는 잔류하는 포토레지스트를 완전히 제거하기 위해, 드라이에칭공정 후에 산소플라스마로 연소하는 회화(灰化)처리(애싱)이 행해지지만, 상기 사이드월은 제거되지 않고 일부 잔존한다(도 3b). 이 사이드월에는 할로겐계 가스에 의한 드라이에칭시에 발생한 할로겐래디컬이나 할로겐이온이 갇혀 있으며, 공기중의 수분에 의해 산을 발생하여 배선재료를 부식시킨다(애프터코로젼).
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따라서, 사이드월은 완전이 제거되지 않으면 안된다.
포토레지스트막을 제거하기 위해 사용되고 있는 종래의 박리액에서는, 유기물인 포토레지스트의 박리를 목적으로 설계되어 있으므로, 사이드월을 충분히 박리하여 제거할 수 없다.
예를 들면 알킬벤젠술폰산계의 산성의 박리액에서는 100℃ 의 고온으로 가열해도 사이드월의 제거는 곤란하다. 또, 이들의 산성 박리액은 물에 대한 용해도가 낮으므로, 수세(水洗) 전에 이소프로필알콜(IPA) 등의 수(水)가용성 유기용매에서의 린스가 필요해져서 제조공정이 복잡해진다.
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한편, 유기아민계의 알칼리성 박리액에서도 100℃ 의 고온으로 가열해도 사이드월의 제거는 곤란하다. 또, 즉시 수세를 하면 유기아민성분과 물과의 작용에 의해 강(强)알칼리성을 띠고 배선재료가 부식된다. 따라서, 수세에 앞서 IPA 등으로 린스를 행할 필요가 있어 제조공정이 복잡해진다.
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또, 2-피롤리디논 등의 스트리핑용매, 아민, 약산(弱酸)으로 이루어지는 고도로 가교(架橋) 또는 경화된 포토레지스트스트리핑조성물(미국 특허 제5308745호(일본국 특개평6(1994)-202345호 공보)), 질소함유유기히드록실화합물로 이루어지는 레지스트 박리용 조성물에, 카르복실기 함유 유기화합물을 배합한 포지티브형 레지스트용 박리액(일본국 특개평7(1995)-219240호 공보)가 제안되고 있지만, 상기와 같이 레지스트용 박리액에서는 사이드월의 제거는 곤란하다. 또한, 염산이나 황산 등의 산 또는 알킬아민이나 알카놀아민수용액 등의 염기는 배선재료의 알루미늄을 용해함으로써 사이드월을 제거하는 것은 가능하지만, 배선재료의 부식을 피할 수는 없다.
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이상 설명한 바와 같이, 배선재료를 부식하지 않고 포토레지스트형성 후의 이방성 드라이에칭에 의해 생성되는 사이드월로서, 포토레지스트와 배선재료와 에칭가스의 화학반응의 결과로서 생성되는 포토레지스트에서 유래(由來)된 유기물, 배선재료에서 유래된 무기물, 에칭가스에서 유래된 할로겐화물 등으로 이루어지는 복잡한 조성의 화합물로 되어 있는 사이드월을 용이하게 제거하는 방법의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 배선재료를 부식하지 않고 저온에서 또한 단시간에 사이드월을 제거할 수 있고, 또한 그 때 배선재료를 부식시키지 않는 사이드월 제거용 조성물, 그 조성물에 의한 사이드월 제거방법 및 반도체디바이스의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 예의 연구를 거듭한 결과, 단독으로는 배선재료를 부식하는 질산 수용액에 다가(多價)카르본산, 아미노카르본산 또는 그들의 염류를 첨가한 수용액 조성물에 의하면, 배선재료를 부식하지 않고 저온에서 또한 단시간에 사이드월을 제거하는 것이 가능하다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 다음의 사이드월 제거용 조성물 사이드월 제거방법 및 반도체 디바이스의 제조방법에 관한 것이다.
(1) 질산과 다가(多價)카르본산, 아미노카르본산 및 그들의 염으로 이루어지는 군(群)에서 선택되는 최소한 1종류의 카르본산류를 함유하는 수용액으로 이루어지는 사이드월 제거용 조성물.
(2) 상기 질산농도가 0.01 ∼ 50질량% 인 상기 1에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(3) 상기 질산농도가 0.1 ∼ 50질량% 인 상기 2에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(4) 상기 카르본산류농도가 0.0001 ∼ 30질량% 인 상기 1에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(5) 상기 카르본산류농도가 0.1 ∼ 30질량% 인 상기 4에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(6) 상기 다가(多價)카르본산 또는 다가 카르본산염이 지방족(脂肪族) 다가 카르본산 또는 지방족 다가 카르본산염인 상기 1에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(7) 상기 다가 카르본산 또는 다가 카르본산염이 방향족(芳香族) 다가 카르본산 또는 방향족 다가 카르본산염인 상기 1에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(8) 상기 아미노카르본산 또는 아미노카르본산염이 지방족 아미노카르본산 또는 지방족 아미노카르본산염인 상기 1에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(9) 상기 다가 카르본산 또는 다가 카르본산염이 구연산, 주석산, 사과 (Malic)산, 호박산, 말레인산, 수산, 마론산, 글루타르산, 아디핀산, D-글루칸산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, 2-옥소글루타르산, 3-옥소글루타르산, 아세틸렌디카르본산, 1, 1-시클로프로판디카르본산, 트리메리트산, 엔도탈, 글루타민산, 메틸호박산, 시트라말산 및 이들의 염류에서 선택되는 최소한 1종류인 상기 1에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(10) 상기 아미노카르본산 또는 아미노카르본산염이, 글리신, 알라닌, β-알라닌, 2-아미노낙산, 3-아미노낙산, 4-아미노낙산, 2-아미노카프론산, 6-아미노카프론산 및 이들의 염류에서 선택되는 최소한 1종류인 상기 1에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(11) 상기 다가 카르본산이 구연산인 상기 1, 7 또는 9에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(12) 상기 아미노카르본산이 글리신인 상기 1, 8 또는 10에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(13) 다가 카르본산 및 아미노카르본산을 함유하는 상기 1에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(14) 상기 다가 카르본산이 구연산이고, 아미노카르본산이 글리신인 상기 13에 기재한 사이드월 제거용 조성물.
(15) 반도체 디바이스제조시의 드라이에칭공정으로 형성되는 사이드월을 상기 1 내지 14중 어느 하나에 기재된 사이드월 제거용 조성물로 세정처리하는 것을 특징으로 하는 사이드월 제거방법.
(16) 세정처리가 침지에 의해 행해지는 상기 15에 기재한 사이드월 제거방법.
(17) 세정처리온도가 0 ∼ 80℃ 인 상기 16에 기재한 사이드월 제거방법.
(18) 세정처리온도가 10 ∼ 60℃ 인 상기 17에 기재한 사이드월 제거방법.
(19) 세정처리시간이 1 ∼ 60분인 상기 16에 기재한 세정방법.
(20) 세정처리시간이 1 ∼ 30분인 상기 19에 기재한 세정방법.
(21) 반도체 디바이스제조공정의 드라이에칭시에 발생하는 사이드월을 상기 1 ∼ 14중 어느 하나에 기재된 사이드월 제거조성물로 세정처리하는 공정을 가지는 반도체 디바이스의 제조방법.
(22) 반도체 디바이스가 A1 합금배선을 가지는 디바이스인 상기 21에 기재한 반도체 디바이스의 제조방법.
(23) 반도체 디바이스가 실질적으로 부식되지 않은 A1 합금배선을 가지는 상기 21 또는 22에 기재한 반도체 디바이스의 제조방법.
(24) 반도체 디바이스 제조공정에서의 드라이에칭시에 발생하는 사이드월을 상기 1 내지 14중 어느 하나에 기재한 사이드월 제거용 조성물로 세정처리함으로써 얻어지는 실질적으로 부식되지 않은 A1 합금배선을 가지는 반도체 디바이스.
도 1a ∼ 1e 는 본 발명에 의해 반도체 디바이스를 제조하는 공정의 설명도이다.
도 2a ∼ 2f 는 포토레지스트수지를 사용해서 반도체 디바이스를 제조하는 공정의 설명도이다.
도 3a 및 3b 는 할로겐계 가스드라이에칭 및 그 후의 회화처리공정의 설명도이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 사이드월 제거용 조성물은 질산과 다가(多價) 카르본산, 아미노카르본산 또는 그것들의 염류를 함유하는 수용액으로 이루어진다.
질산은 주로 사이드월을 제거하는 유효성분으로서 작용한다. 질산의 농도는 조성물 전체에 대해서 0.01 ∼ 50질량% 의 범위가 바람직하고, 또한 0.1 ∼ 50질량% 의 범위가 바람직하다. 질산농도가 이보다 낮으면 사이드월을 완전히 제거할 수 없는 한편, 이보다 질산농도가 높아도 효과의 향상은 인정되지 않는다.
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다가 카르본산, 아미노카르본산 및 그들의 염(이하, 카르본산류라고 기재)은 주로 배선재료의 부식을 억제하는 유효성분으로서 작용한다. 카르본산류의 농도는 조성물 전체에 대해서 0.0001 ∼ 30질량% 의 범위가 바람직하고, 또한 0.1 ∼ 30질량% 의 범위가 바람직하다. 카르본산류의 농도가 이보다 낮으면 배선재료의 부식을 억제할 수가 없다. 또, 그보다 농도가 높아도 효과의 향상은 없다.
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본 발명에 사용되는 다가 카르본산 또는 다가 카르본산염으로서는, 구연산, 주석산, 사과(Malic)산, 호박산, 말레인산, 수산, 마론산, 글루타르산, 아디핀산, D-글루칸산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, 2-옥소글루타르산, 3-옥소글루타르산, 아세틸렌디카르본산, 1, 1-시클로프로판디카르본산, 트리메리트산, 엔도탈, 글루타민산, 메틸호박산, 시트라말산 또는 이들의 염 등을 들 수 있고, 그 중에도 구연산이 적합하게 사용되지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 이들 카르본산류는 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
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본 발명에 사용되는 아미노카르본산 또는 아미노카르본산염으로서는, 글리신, 알라닌, β-알라닌, 2-아미노낙산, 3-아미노낙산, 4-아미노낙산, 2-아미노카프론산, 6-아미노카프론산 또는 이들 염 등을 들 수 있고, 글리신이 적합하게 사용되지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 이들의 아미노카르본산 또는 아미노카르본산염은 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
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본 발명의 조성물에는 박리액 조성물의 기술분야에서 알려져 있는 다른 여러가지의 성분, 예를 들면 습윤제, 계면활성제, 착색제, 발포방지제 등을 소량 첨가해도 된다.
질산과 상기 특정한 산을 함유하는 본 발명의 조성물을 사용함으로써 사이드월을 제거할 수 있고, 또한 금속배선의 부식이 방지되는 상세한 이유는 명백하지 않지만, 질산이 배선재료의 금속성분을 약간 용해함으로써 그 외측에 있는 사이드월이 박리되고, 한편, 질산의 산화작용에 의해 배선재료의 금속표면이 산화되어 부도체막이 형성되며, 또 카르본산류의 킬레이트효과에 의해 금속표면에 항(抗)부식막이 형성되는 것에 의하는 것이라고 생각된다.
도 1a ∼ 1e 를 참조해서, 본 발명에 관한 조성물을 사용하는 사이드월 제거공정을 포함한 본 발명의 반도체 디바이스 제조방법의 예를 설명한다.
도 1a 는 기판(예를 들면, 실리콘)(1)위에 SiO2 등의 절연층(2), 그 위에 배선재료가 되는 A1 합금(A1-Cu 등)의 금속층(3)을 형성하고, 그 위에 포지티브형 포토레지스트층(4)을 형성하고, 또한 그 위에 포토마스크(5)를 겹쳐서 노광하는 공정을 나타낸다. 광이 접촉된 부분의 레지스트가 알칼리 수용액 현상액에 가용이 된다.
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도 1b 는 현상처리를 해서 레지스트 패턴을 형성하는 공정을 나타낸다. 광이 접촉된 부분의 레지스트가 제거된다.
도 1c 는 노출된 금속층(3)을 할로겐계 가스(염소가스, BC13 가스 등)를 사용하여 상법(常法)에 의해 드라이에칭처리하는 공정을 나타낸다. 레지스트가 제거된 부분의 금속층(3)이 에칭되는 동시에 사이드월(6)이 형성된다. 사이드월(6)은 남은 금속층(3)이 과잉으로 에칭되는 것을 보호하는 역할도 하고 있다.
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도 1d 는 산소플라즈마 애싱에 의해 레지스트패턴(4)를 제거함으로써 금속배선 패턴(3)을 얻는 공정을 나타낸다.
도 1e 는 상기 본 발명의 사이드월 제거용 조성물을 사용하여 사이드월(6)을 제거하는 공정을 나타낸다. 이 공정에서 본 발명의 사이드월 제거용 조성물을 사용함으로써, 배선재료가 부식되지 않고 저온에서 또한 단시간에 사이드월(6)을 제거할 수 있다.
본 발명의 사이드월 제거용 조성물을 적용할 수 있는 레지스트로서는 페놀포름알데히드수지 또는 폴리(p-비닐페놀)를 함유하는 포지레지스트(노볼락 타입의 포토레지스트) ; 폴리메틸메타크릴레이트를 함유하는 레지스트 등을 들 수 있다.
본 발명의 사이드월 제거용 조성물에 의한 세정 처리는 통상 침지법에 의해 행해지지만, 다른 방법 예를 들면, 스프레이법 등으로 처리할 수도 있다.
침지법으로 세정 처리하는 조건은 질산농도 및 첨가하는 카르본산류에 따라 다르므로 일괄적으로 규정할 수 없지만, 일반적으로 처리온도는 0 ∼ 80℃, 바람직하게는 10 ∼ 60℃ 이다. 또, 세정시간은 1 ∼ 60분, 바람직하게는 1 ∼ 30분이다. 세정처리에 의해 사이드월이 제거된 반도체 디바이스는 물로 린스하는 것만으로도 되고, 알콜 등의 유기용매를 사용할 필요는 없다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
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다음에, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 다음의 기재에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1 ∼ 26 :
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실리콘웨이퍼 기판상에 SiO2 막을 형성하고, 그 위에 A1-Cu 층을 형성하였다. 그 위에 노볼락타입의 포토레지스트를 도포하고, 노광, 현상하여 레지스트패턴을 형성하였다. 염소계 가스에 의해 드라이에칭을 한 후, 애싱에 의해 사이드월 이외의 레지스트를 제거하여 시험용 기판을 얻었다.
상기 기판을 표 1 및 표 2에 나타낸 조성으로 질산과 유기산 또는 유기산염을 포함하는 본 발명의 사이드월 제거용 조성물중에 소정온도, 소정시간 침지하였다. 이어서 물로 린스하고 건조 후, SEM(주사형 전자현미경)으로 관찰하고, 사이드월의 제거성과 배선재료의 부식성을 다음의 기준에 따라 평가하였다.
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그 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
제거성 O : 사이드월이 완전하게 제거되어 있음
× : 사이드월이 제거되지 않음
부식성 O : 배선재료에 부식이 인정되지 않음
× : 배선재료에 부식이 인정됨
실시예 질산농도 (질량%) 유기산 (질량%) 침지시간 (분) 침지온도 (℃) 제거성 부식성
1 1 구연산 0.01 20 50
2 1 주석산 0.01 20 50
3 1 사과산 0.01 20 50
4 1 호박산 0.01 20 50
5 1 말레인산 0.01 20 50
6 1 수산 0.01 20 50
7 30 구연산 3.0 20 50
8 30 주석산 3.0 20 50
9 30 사과산 3.0 20 50
10 30 호박산 3.0 20 50
11 30 말레인산 3.0 20 50
12 30 수산 3.0 20 50
13 1 구연산 암모늄 0.02 20 50
14 1 사과산 암모늄 0.02 20 50
15 30 구연산 암모늄 5.0 20 50
16 30 사과산 암모늄 5.0 20 50
17 1 글리신 0.1 20 50
18 1 알라닌 0.1 20 50
19 1 2-아미노낙산 0.1 20 50
20 15 글리신 5.0 20 50
21 15 알라닌 5.0 20 50
22 15 2-아미노낙산 5.0 20 50
23 1 글리신 암모늄 0.2 20 50
24 1 알라닌 암모늄 0.2 20 50

실시예 질산농도 (질량%) 구연산농도 (질량%) 글리신농도 (질량% ) 침지시간 (분) 침지온도 (℃) 제거성 부식성
25 30 1 5 5 50
26 30 3 5 5 50
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비교예 1 ∼ 3 :
상기 실시예에 기재한 것과 동일한 시험용 기판을 표 3에 나타낸 농도로 질산만을 포함하는 소정온도의 수용액중에 소정시간 침지하였다. 이어서 물로 린스하고 건조 후, SEM(주사형 전자현미경)으로 실시예와 동일한 기준으로 사이드월의 제거성과 배선재료의 부식성을 관찰 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
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비교예 질산농도 (질량%) 첨가제농도 (질량%) 침지시간 (분) 침지온도 (℃) 제거성 부식성
1 1 0 20 50 ×
2 15 0 10 50 ×
3 30 0 5 50 ×

표 1 ∼ 표 2 에서 본 발명의 질산과 다가 카르본산, 아미노카르본산 및/또는 그들의 염을 함유하는 수용액으로 이루어지는 사이드월 제거용 조성물(실시예 1 ∼ 26)을 사용함으로써 배선재료를 부식시키지 않고 저온에서 또한 단시간에 사이드월을 제거할 수 있는 것을 알 수 있다. 이에 대하여 질산만을 함유하는 수용액을 사용한 경우에는 사이드월을 제거할 수 있지만, 배선재료에 부식이 인정된다(표 3).
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본 발명의 질산과 다가 카르본산, 아미노카르본산 및 그들의 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 최소한 1종류의 카르본산류를 함유하는 조성물을 사용함으로써 배선재료를 부식시키지 않고 저온에서 또한 단시간에 사이드월을 제거할 수 있다.
본 발명의 사이드월 제거용 조성물을 사용함으로써 실질적으로 부식되지 않은 Al 함금 등의 금속배선을 구비한 반도체 디바이스가 얻어진다.
본 발명의 조성물에 의하면, 세정 처리 후의 반도체 디바이스는 물만으로 린스할 수 있고, 알콜 등의 용매를 사용할 필요가 없다.
본 발명의 조성물은 인체나 환경에 대하여 악영향을 미치는 일은 없다.

Claims (24)

  1. 다가(多價)카르본산, 아미노카르본산 및 그들의 염으로 이루어지는 군(群)에서 선택되는 1종류 이상의 카르본산류와, 질산을 함유하는 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 질산농도가 0.01 ∼ 50질량% 인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 질산농도가 0.1 ∼ 50질량% 인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 카르본산류농도가 0.0001 ∼ 30질량% 인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 카르본산류농도가 0.1 ∼ 30질량% 인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다가(多價)카르본산 또는 다가 카르본산염이 지방족(脂肪族) 다가 카르본산 또는 지방족 다가 카르본산염인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 다가 카르본산 또는 다가 카르본산염이 방향족(芳香族) 다가 카르본산또는 방향족 다가 카르본산염인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 아미노카르본산 또는 아미노카르본산염이 지방족 아미노카르본산 또는 지방족 아미노카르본산염인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 다가 카르본산 또는 다가 카르본산염이 구연산, 주석산, 사과(Malic)산, 호박산, 말레인산, 수산, 마론산, 글루타르산, 아디핀산, D-글루칸산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, 2-옥소글루타르산, 3-옥소글루타르산, 아세틸렌디카르본산, 1, 1-시클로프로판디카르본산, 트리메리트산, 엔도탈, 글루타민산, 메틸호박산, 시트라말산 및 이들의 염류에서 선택되는 1종류 이상인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 아미노카르본산 또는 아미노카르본산염이, 글리신, 알라닌, β-알라닌, 2-아미노낙산, 3-아미노낙산, 4-아미노낙산, 2-아미노카프론산, 6-아미노카프론산 및 이들의 염류에서 선택되는 1종류 이상인 것을 특징으로 하는사이드월 제거용 조성물.
  11. 제1항, 제7항 또는 제9항중 어느 한 항에 있어서, 상기 다가 카르본산이 구연산인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  12. 제1항, 제8항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 아미노카르본산이 글리신인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 다가 카르본산 및 아미노카르본산을 함유하는 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 다가 카르본산이 구연산이고, 아미노카르본산이 글리신인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거용 조성물.
  15. 반도체 디바이스제조시의 드라이에칭공정에서 형성되는 사이드월을 청구항 1 내지 10, 13, 14 중 어느 하나에 기재된 사이드월 제거용 조성물로 세정처리하는 것을 특징으로 하는 사이드월 제거방법.
  16. 제15항에 있어서, 세정처리가 침지에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 사이드월 제거방법.
  17. 제16항에 있어서, 세정처리온도가 0 ∼ 80℃ 인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거방법.
  18. 제17항에 있어서, 세정처리온도가 10 ∼ 60℃ 인 것을 특징으로 하는 사이드월 제거방법.
  19. 제16항에 있어서, 세정처리시간이 1 ∼ 60분인 것을 특징으로 하는 세정방법.
  20. 제19항에 있어서, 세정처리시간이 1 ∼ 30분인 것을 특징으로 하는 세정방법.
  21. 반도체 디바이스제조공정의 드라이에칭시에 발생하는 사이드월을 청구항 1 내지 10, 13, 14 중 어느 하나에 기재된 사이드월 제거조성물로 세정처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조방법.
  22. 제21항에 있어서, 반도체 디바이스가 A1 합금배선을 가지는 디바이스인 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조방법.
  23. 제21항에 있어서, 반도체 디바이스가 실질적으로 부식되지 않은 A1 합금배선을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조방법.
  24. 반도체 디바이스 제조공정에서의 드라이에칭시에 발생하는 사이드월을 청구항 1 내지 10, 13, 14 중 어느 하나에 기재된 사이드월 제거용 조성물로 세정처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003100715A (ja) * 2001-09-20 2003-04-04 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 半導体用洗浄剤
CN101065837A (zh) * 2004-03-30 2007-10-31 巴斯福股份公司 用于去除蚀刻后残留物的水溶液
EP1949423A1 (en) * 2005-10-21 2008-07-30 Freescale Semiconductor, Inc. Method for removing etch residue and chemistry therefor
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Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2736639A (en) * 1953-12-16 1956-02-28 Raytheon Mfg Co Surface treatment of germanium
JPH07201793A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Olympus Optical Co Ltd 半導体基板の洗浄方法
JPH07249607A (ja) * 1994-03-14 1995-09-26 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP3074634B2 (ja) * 1994-03-28 2000-08-07 三菱瓦斯化学株式会社 フォトレジスト用剥離液及び配線パターンの形成方法
US5466389A (en) * 1994-04-20 1995-11-14 J. T. Baker Inc. PH adjusted nonionic surfactant-containing alkaline cleaner composition for cleaning microelectronics substrates
US5612304A (en) * 1995-07-07 1997-03-18 Olin Microelectronic Chemicals, Inc. Redox reagent-containing post-etch residue cleaning composition
JPH1055993A (ja) * 1996-08-09 1998-02-24 Hitachi Ltd 半導体素子製造用洗浄液及びそれを用いた半導体素子の製造方法
JP4120714B2 (ja) * 1998-02-10 2008-07-16 三菱瓦斯化学株式会社 半導体素子の製造方法

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