KR100630737B1 - 금속 ｃｍｐ 후 세정액 및 이를 이용한 반도체 소자의금속 배선 형성 방법 - Google Patents
금속 ｃｍｐ 후 세정액 및 이를 이용한 반도체 소자의금속 배선 형성 방법 Download PDFInfo
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Abstract
Al CMP후 세정액으로 사용하기 적합한 세정액 및 이를 이용한 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에 관하여 개시한다. 본 발명에 따른 세정액은 유기산과, 음이온성 또는 양쪽이온성 계면활성제와, 순수로 이루어진다. 본 발명에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에서는 먼저 금속 배선층이 노출되어 있는 반도체 기판 표면을 유기산과, 음이온성 또는 양쪽이온성 계면활성제와, 순수로 이루어지는 세정액을 사용하여 세정한다. 세정 후 금속 배선층 표면에 남아 있는 유기물과 같은 잔류물을 제거하기 위하여 세정된 금속 배선층 표면을 애싱한다.
Al 배선, CMP, 유기산, 계면활성제, 제타 전위
Description
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 종래 기술의 일 예에 따른 세정액으로 Al CMP후 세정을 행하였을 때의 Al막 표면을 보여주는 사진들이다.
도 2a 및 도 2b는 종래 기술의 다른 예에 따른 세정액으로 Al CMP후 세정을 행하였을 때의 Al막 표면을 보여주는 사진들이다.
도 3a 내지 도 3f는 순수 (deionized water)를 사용하여 Al CMP후 세정을 행한 후의 Al막 표면을 세정 시간에 따라 보여주는 사진들이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 5는 순수 내에서의 Al 및 Ti의 타펠 플로트(Tafel plot)이다.
도 6은 상용화된 세정액 내에서의 Al 및 Ti의 타펠 플로트이다.
도 7a 및 도 7b는 상용화된 세정액으로 Al 배선 및 Ti 배리어막이 동시에 노출된 표면을 세정하고, 애싱한 후의 Al 배선 표면 상태를 보여주는 사진들이다.
도 8a는 순수 내에서의 pH에 따른 Al 배선 표면의 제타 전위를 나타내는 그래프이다.
도 8b는 순수에 유기산을 첨가하였을 때 Al 배선 표면의 제타 전위를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 세정액 내에서의 Al-TiN의 타펠 플로트이다.
도 10은 시트르산 만을 함유하는 수용액 내에서의 Al-TiN의 타펠 플로트이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 세정액을 사용하여 Al CMP후 세정 공정을 행한 후에 Al 배선 표면 상태를 보여주는 사진들이다.
본 발명은 반도체 소자 제조 공정에 사용되는 세정액 및 이를 이용한 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에 관한 것으로, 특히 금속 배선 재료가 노출된 반도체 기판의 표면을 세정하기 위한 세정액 및 이를 이용한 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에 관한 것이다.
회로의 선폭이 좁아짐에 따라, 알루미늄(Al)과 같은 배선 재료를 사용하는 반도체 소자의 제조 공정에 있어서 배선 패턴을 형성하기 위하여 RIE (reactive ion etching) 공정을 이용하는 경우 Al 배선간 브릿지(bridge)를 유발하고, EM (electromigration) 및 SIM (stress induced migration)을 유발하는 경우가 빈번하다. 따라서, Al 배선 형성을 위한 패터닝 공정시 RIE 공정을 적용하는 데에는 기술적 한계가 있다. 이에 따라, 다마신(damascene) 공정에 의한 Al 배선 형성 공정이 대안으로서 대두되었다.
Al 다마신 공정은 층간절연막을 패터닝하여 콘택홀(contact hole), 비아홀(via hole), 트렌치 등과 같은 리세스(recess) 영역을 형성한 후, 상기 리세스 영역에 배리어막 및 Al막을 차례로 증착하고, 상기 배리어막 및 Al막을 CMP (chemical mechanical polishing)하는 공정으로 이루어진다. 이와 같은 단위 공정들을 거치면서 미세 입자, 금속 불순물, 유기물 등과 같은 원하지 않는 이물질들이 막질 표면에 발생할 수 있다. 이와 같은 이물질이 도전성 막질들 사이의 계면에 잔존하게 되면 그 접촉 저항 특성을 악화시키고, 전류누설 (electric leakage), 단락 (short circuit) 등을 유발할 수 있다. 또한, 이물질이 있는 하부 막질 상에 형성되는 상부 막질은 단차도포성(step coverage)이 불량하거나 표면이 거칠어지거나 또는 상부 막질의 성장이 불량해질 수 있다. 따라서, 단위 공정들 사이에 통상적으로 세정 공정을 진행하여 이물질을 제거한다. 특히, Al막의 CMP 공정 후에 행해지는 CMP후 세정 (post CMP cleaning) 공정의 역할은 매우 중요하다.
종래 기술에서는 Al막의 CMP후 세정을 위하여 DHF (diluted HF) 용액, 희석 암모니아수 용액 등을 사용하였다. 그런데, Al CMP후 세정 공정시 종래 기술에 따른 세정액을 사용하는 경우, Al막과 배리어막간의 부식 전위 (corrosion potential) 차이로 인하여 이들 막 사이의 계면 부근에서 전기화학적 부식 (galvanic corrosion)을 심화시킨다. 이러한 부식은 Al 에천트(etchant)가 존재하지 않는 순수 (deionized water) 세정 조건하에서도 발생하며, 순수 노출 시간이 길수록 부식은 더욱 심해진다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 Al막을 CMP한 후 Al 연마면을 DHF로 세정하였을 때 Al막이 식각된 상태를 보여주는 사진들이다. 도 1a, 도 1b 및 도 1c에서, 순수:HF = 200:1인 DHF를 사용하여 Al CMP후 세정을 행하였을 때 Al 배선 및 Al 패드 내에서 중앙 부위의 모든 Al막이 식각되어 밖으로 빠져나온 것을 확인할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 희석 암모니아수 (순수:NH4OH = 100:1) 용액을 사용하여 Al CMP후 세정 공정을 행하였을 때 Al 배선 내에 다발한 Al 부식 상태를 보여주는 사진들이다.
도 3a 내지 도 3f는 순수를 사용하여 Al CMP후 세정 공정을 행한 후 Al 배선 내에 발생한 부식 상태를 세정 시간에 따라 보여주는 사진들이다. 여기서, 도 3a 및 도 3b는 순수로 30초 동안 세정한 상태, 도 3c 및 도 3d는 순수로 120초 세정한 상태, 그리고 도 3e 및 도 3f는 순수로 300초 세정한 상태를 보여준다. 도 3a 내지 도 3f로부터 알 수 있는 바와 같이, 순수에 대한 노출 시간이 길수록 Al막의 부식 상태가 더 심해지는 것을 알 수 있다.
상기한 바와 같은 종래 기술에서, Al CMP후 세정 공정시 Al막 표면에서 발생할 수 있는 부식을 억제하기 위한 새로운 세정액의 개발이 시급하다.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, Al CMP후 세정 공정시 Al막 표면에서 발생할 수 있는 부식을 억제할 수 있도록 Al막과 배리어막간의 부식 전위차를 최소화하면서, Al막의 부식 전류를 감소시킬 수 있는 조성을 가지는 세정액을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 Al막과 배리어막간의 부식 전위차를 최소화하고 Al막의 부식 전류를 감소시킬 수 있는 세정액을 사용함으로써 금속 배선층에서의 전기화학적 부식을 억제하여, 신뢰성 있는 금속 배선을 형성할 수 있는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 세정액은 기판상에 형성된 금속막 표면을 세정하기 위한 것으로, 유기산과, 음이온성 또는 양쪽이온성 계면활성제와, 순수로 이루어진다.
상기 유기산 및 계면활성제는 각각 상기 세정액의 총 중량을 기준으로 0.01 ∼ 5 중량%의 양으로 함유될 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 양태에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에서는 먼저 금속 배선층이 노출되어 있는 반도체 기판 표면을 유기산과, 음이온성 또는 양쪽이온성 계면활성제와, 순수로 이루어지는 세정액을 사용하여 세정한다. 그 후, 상기 세정된 금속 배선층 표면을 애싱(ashing)한다.
또한, 상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2 양태에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에서는 반도체 기판상의 금속막을 CMP한다. 상기 CMP된 금속막 표면을 유기산과, 음이온성 또는 양쪽이온성 계면활성제와, 순수로 이루어지는 세정액을 사용하여 세정한다. 그리고, 상기 세정된 금속막 표면을 애싱한다.
본 발명에 의하면, Al CMP후 세정 공정시 Al막 표면에서 발생할 수 있는 부식을 억제할 수 있도록 Al막과 배리어막간의 부식 전위차를 최소화하면서, Al막의 부식 전류를 감소시킬 수 있는 세정액을 사용함으로써 금속 배선층에서의 전기화학적 부식을 억제하여, 신뢰성 있는 금속 배선을 형성할 수 있다.
다음에, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 세정액은 금속 배선 재료, 특히 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 금속 배선층이 노출된 반도체 기판 표면을 세정하는 데 적합하게 사용될 수 있는 것으로, 유기산과, 음이온성 또는 양쪽이온성 계면활성제와, 순수로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 세정액 내에서 상기 유기산은 상기 세정액의 총 중량을 기준으로 0.01 ∼ 10 중량%, 상기 계면활성제는 상기 세정액의 총 중량을 기준으로 0.01 ∼ 10 중량%의 양으로 함유되어 있다.
상기 세정액은 산성 용액으로 이루어지는 것이 바람직하며, 특히 바람직하게는, 1 ∼ 3의 pH를 가진다.
본 발명에 따른 세정액에 함유되는 유기산은 카르복시산 또는 술폰산으로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 유기산은 아세트산(acetic acid), 벤조산(benzoic acid), 옥살산(oxalic acid), 숙신산(succinic acid), 말레산(maleic acid), 시트르산(citric acid), 젖산(lactic acid), 트리카발산(tricarballyic acid), 타르타르산(tartaric acid), 아스파트산(aspartic acid), 글루타르산 (glutaric acid), 아디프산(adipic acid), 수베르산(suberic acid) 및 푸마르산(fumaric acid)으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 또는, 상기 유기산은 방향족 술폰산 또는 지방족 술폰산으로 이루어질 수도 있다.
상기 계면활성제로서 음이온성 계면활성제 또는 양쪽이온성 계면활성제 중 어느 것을 사용하여도 무방하다. 상기 계면활성제가 음이온성 계면활성제인 경우, 상기 계면활성제는 설페이트(sulfates)로 이루어지는 것이 바람직하다.
예를 들면, 상기 계면활성제는 다음 식으로 표시되는 물질로 이루어질 수 있다.
R-OSO3
- HA+
식중, R은 부틸기, 이소부틸기, 이소옥틸기, 노닐페닐기, 옥틸페닐기, 데실기, 트리데실기, 라우릴(lauryl)기, 미리스틸(myristyl)기, 세틸(cetyl)기, 스테아릴(stearyl)기, 올레일(oleyl)기, 및 베헤닐(behenyl)기로 이루어지는 군에서 선택되고, A는 암모니아, 에탄올 아민, 디에탄올 아민, 및 트리에탄올 아민으로 이루어지는 군에서 선택된다.
본 발명에 따른 세정액은 세정 대상의 반도체 기판 표면에 금속 배선 재료와 상기 금속 배선 재료와는 다른 종류의 배리어 금속 재료가 접촉 상태로 동시에 노출되어 있을 때 그 특징적 효과를 발휘할 수 있다. 예를 들면, 상기 금속 배선 재료는 Al 또는 Al 합금으로 이루어지고, 상기 배리어 금속 재료는 Ti, TiN, Ta, TaN, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 4를 참조하면, 먼저 단계 10에서, 반도체 기판상에 리세스 영역이 형성된 층간절연막을 형성한다.
단계 20에서, 상기 리세스 영역의 내벽 및 층간절연막 상면에 배리어 금속막을 형성한다. 상기 배리어 금속막은 Ti, TiN, Ta, TaN, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
단계 30에서, 상기 배리어 금속막 위에 배선용 금속막을 형성한다. 상기 배선용 금속막은 통상의 증착 공정에 의하여 형성될 수 있다. 상기 배선용 금속막은 Al 또는 Al 합금으로 이루어진다.
단계 40에서, 상기 층간절연막 위에 있는 배리어 금속막이 완전히 제거될 때까지 배선용 금속막 및 층간절연막 상부를 CMP하여 상기 리세스 영역 내에 금속 배선층이 남도록 한다. 그 결과, 상기 반도체 기판 표면에는 상기 금속 배선층과, 상기 금속 배선층에 접해 있는 배리어 금속막이 동시에 노출되어 있게 된다.
단계 50에서, 상기 CMP된 금속 배선층 표면을 상기 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 세정액, 즉 유기산과, 음이온성 또는 양쪽이온성 계면활성제와, 순수로 이루어지는 세정액을 사용하여 세정한다. 상기 세정액에 관한 상세한 사항은 앞에서 설명한 바와 같으며, 따라서 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
단계 60에서, 상기 세정 후 상기 금속 배선층 표면 위에 잔류할 가능성이 있 는 유기물과 같은 잔류물을 제거하기 위하여 애싱 공정을 행한다. 상기 금속 배선층이 Al로 이루어진 경우, Al 배선의 마이그레이션(migration) 특성 또는 Al 배선의 Rs(배선 저항) 특성에 영향을 미칠 수 있을 정도로 처리 온도가 높으면 곤란하다. 따라서, 단계 60에서의 애싱 공정시 공정 온도는 300℃ 이하인 것이 바람직하다. 단계 50에서의 세정 단계에서 상기 세정액 내의 유기산 및 음이온 계면활성제로부터 유발될 수 있는 유기물성 찌꺼기를 충분히 제거하면서 동시에 낮은 공정 온도를 유지하는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는, 상기 애싱 공정은 약 100 ∼ 200℃의 범위 내에서 선택되는 온도하에서 행해질 수 있다.
기존의 CMP후 세정액 및 세정 방법을 이용하였을 때 Al 배선에서 발생했던 부식의 원인은 Al 배선과 배리어 금속간의 Voc (open circuit voltage) 차이로 인하여 Al 배선과 배리어 금속과의 경계면 부근에서 갈바니 전류(galvanic current)가 유도되기 때문인 것으로 해석된다. 따라서, CMP후 세정시의 Al 부식을 억제하기 위하여는, Al 배선과 배리어 금속과의 Voc 차이를 최소화하여 전기화학적 부식의 추진력을 줄이거나, Al 부식 반응 속도를 늦추는 방식의 접근이 필요하다.
도 5는 순수 내에서의 Al 및 Ti의 타펠 플로트(Tafel plot)이다. 도 5에서, 순수 내에서 Al과 배리어 물질로 사용되는 Ti 간의 ΔVoc는 약 696 mV, Icorr (corrosion current)는 약 1.0×10-7Å/cm2으로, 부식에 매우 취약한 환경임을 알 수 있다.
도 6은 유기산 및 계면활성제가 포함된 상용화된 세정액인 "CP72" (Ashland 사 제조) 내에서의 Al 및 Ti의 타펠 플로트이다. 도 6에서, "CP72" 내에서 Al 부식 전류 및 Voc 차이가 감소한 것을 볼 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 Al막을 CMP한 후 Al 배선 및 Ti 배리어막이 동시에 노출된 표면을 "CP72"로 세정한 후, 애싱(ashing) 공정에 의하여 Al 배선 표면에서의 유기물과 같은 잔류물을 제거한 후에 Al 배선 표면 상태를 관찰한 사진들이다.
도 7a 및 도 7b에서, CMP후 "CP72"를 사용한 세정 진행 후 Al 부식 전류 및 Al-Ti간 갈바니 커플링(galvanic coupling)이 최소화됨에 따라 Al 부식이 완전히 억제된 깨끗한 Al 표면이 얻어진 것을 확인할 수 있다. 이러한 현상은, Al상에 흡착이 용이한 아민(amine) 계열의 작용기가 다량 포함된 계면활성제의 역할에 의한 것으로 판단된다. 또한, CMP후 "CP72"를 사용한 세정시 웨이퍼 표면에 존재하는 유기물 함유 찌꺼기를 제거하기 위하여, 애싱 공정을 추가한 결과, Al CMP후 세정 공정에서 발생하는 부식을 억제할 수 있었다.
본 발명에서는 도 6, 도 7a 및 도 7b의 평가를 위하여 예시된 바와 같은 방법에 의하여 Al막 CMP 후 세정 공정을 진행하는 데 있어서, Al-Ti 간 갈바니 커플링을 최소화시키고 부식을 억제하기 위하여 유기산과, 음이온성 또는 양쪽이온성 계면활성제를 조합한 새로운 세정액을 개발하였다.
도 8a는 순수 내에서의 pH에 따른 Al 배선 표면의 제타 전위(zeta potential)를 나타내는 그래프이다. 도 8a로부터, 산성 영역에서는 Al 배선 표면의 제타 전위가 (+) 값임을 알 수 있다.
유기산은 수용액에서 해리되어 박막 또는 이물질의 입자 표면에 흡착되어 입 자 표면의 제타 전위를 강한 음의 값을 띄게 한다. 또한, 극성을 띠는 계면활성제, 즉 음이온성 계면활성제 또는 양쪽이온성 계면활성제도 역시 입자 표면에 흡착되어 입자 표면의 제타 전위를 변경시킨다.
도 8b는 순수에 유기산을 첨가하였을 때 pH에 따른 Al 배선 표면의 제타 전위를 나타내는 그래프이다. 도 8a와 비교할 때 유기산 중의 (-) 전하를 띤 작용기가 Al 표면에 흡착되면서 각 pH 값에서 Al 표면의 제타 전위가 (-) 쪽으로 이동하는 것을 관찰할 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 세정액은 유기산과, 음이온성 또는 양쪽이온성 계면활성제를 함유하는 수용액으로 이루어진다. 이와 같이, 본 발명에 따른 세정액은 유기산을 함유함으로써 세정액의 pH를 산성 영역으로 용이하게 조절할 수 있으며, 유기산 중 (-) 전하를 띤 작용기가 Al 배선 표면에 흡착됨으로써 Al의 반응성을 떨어뜨리는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 음이온성 또는 양쪽이온성 계면활성제를 함유함으로서 계면활성제의 (-) 전하를 띤 부분이 pH 3 이하의 산성 용액 내에서 (+) 제타 전위 상태인 Al 배선 표면에 흡착되어 Al 배선 표면을 패시베이션(passivation)시킴으로써 Al의 반응성을 떨어뜨릴 수 있다. 이로써, Al 배선 재료와 배리어 금속막과의 사이의 Voc 차이를 최소화하고 전기화학적 부식 반응 속도를 늦춤으로써 Al 부식을 억제할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 세정액을 사용하여 Al CMP후 세정 공정을 실시한 구체적인 예를 설명한다. 본 예에서는 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 구체적인 물질 및 조건을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것으로 이해하여서는 안된다.
예
유기산으로서 시트르산(citric acid) 0.2 중량%와, 음이온성 계면활성제로서 ALS (ammonium lauryl sulfate) 0.2 중량%을 포함한 pH 2.3인 수용액을 세정액으로 사용하여 Al 배선의 CMP후 세정 공정을 행하였다.
도 9는 상기 예에서 사용된 세정액 내에서의 Al-TiN의 타펠 플로트이다. 도 9에서 확인할 수 있는 바와 같이, 시트르산 및 ALS를 함유하는 본 발명에 따른 세정액 내에서 Al-TiN 간 Voc는 70mV, Icorr는 1.0×10-9Å/cm2 수준까지 감소하였다. 도 9의 평가 결과로부터, 시트르산 및 ALS를 함유하는 pH 3이하인 본 발명에 따른 세정액 내에서 ALS의 설페이트(sulfate) 작용기 (R-OSO3
-)가 (+) 제타 전위 상태인 Al 표면을 패시베이션시킴으로써 Voc 및 Icorr이 급격히 감소한 것으로 판단된다.
도 10은 대조용 평가예로서 0.2 중량% 시트르산 만을 함유하는 수용액 내에서의 Al-TiN의 타펠 플로트이다. 도 10의 예에서 시트르산 수용액의 pH는 약 2.3으로 조절하여 Al 배선 표면의 제타 전위가 (+) 값을 가지도록 하였다. 도 10에서, 시트르산 수용액 내에서 Al과 TiN간의 Voc 차이는 390 mV, Icorr은 1.0×10-8Å/cm2
수준임을 알 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 각각 상기 예에서 제조한 본 발명에 따른 세정액을 사용하여 Al CMP후 세정 공정을 행한 후에 Al 배선 표면 상태를 보여주는 사진들이다. 도 11a 및 도 11b로부터 Al CMP후 세정 공정이 완료된 후 부식이 없는 깨끗한 Al 배선 표면이 얻어졌음을 확인하였다.
본 발명에 따른 세정액은 유기산과, 음이온성 또는 양쪽이온성 계면활성제를 함유하는 수용액으로 이루어진다. 또한, 본 발명에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에서는 본 발명에 따른 세정액을 사용하여 1차로 CMP 공정을 거친 금속 배선층 표면을 세정하고, 이어서 애싱 공정에 의한 2차 세정 공정을 거침으로써 전기화학적 부식이 없는 깨끗한 금속 배선층 표면을 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, Al CMP후 세정 공정시 Al막 표면에서 발생할 수 있는 부식을 억제할 수 있도록 Al막과 배리어막간의 부식 전위차를 최소화하면서, Al막의 부식 전류를 감소시킬 수 있는 세정액을 사용함으로써 금속 배선층에서의 전기화학적 부식을 억제하여, 신뢰성 있는 금속 배선을 형성할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.
Claims (30)
- Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 금속 배선 재료가 노출된 반도체 기판 표면을 세정하기 위한 세정액에 있어서,상기 세정액은 유기산과, 계면활성제와, 순수로 이루어지고, 1 ∼ 3의 pH를 가지며,상기 계면활성제는 다음 식으로 표시되는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정액.R-OSO3 - HA+식중, R은 부틸기, 이소부틸기, 이소옥틸기, 노닐페닐기, 옥틸페닐기, 데실기, 트리데실기, 라우릴(lauryl)기, 미리스틸(myristyl)기, 세틸(cetyl)기, 스테아릴(stearyl)기, 올레일(oleyl)기, 및 베헤닐(behenyl)기로 이루어지는 군에서 선택되고, A는 암모니아, 에탄올 아민, 디에탄올 아민, 및 트리에탄올 아민으로 이루어지는 군에서 선택됨.
- 제1항에 있어서,상기 유기산은 상기 세정액의 총 중량을 기준으로 0.01 ∼ 10 중량%의 양으로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 세정액.
- 제1항에 있어서,상기 계면활성제는 상기 세정액의 총 중량을 기준으로 0.01 ∼ 10 중량%의 양으로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 세정액.
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- 제1항에 있어서,상기 유기산은 카르복시산 또는 술폰산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정액.
- 제1항에 있어서,상기 유기산은 아세트산(acetic acid), 벤조산(benzoic acid), 옥살산(oxalic acid), 숙신산(succinic acid), 말레산(maleic acid), 시트르산(citric acid), 젖산(lactic acid), 트리카발산(tricarballyic acid), 타르타르산(tartaric acid), 아스파트산(aspartic acid), 글루타르산(glutaric acid), 아디프산(adipic acid), 수베르산(suberic acid) 및 푸마르산(fumaric acid)으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정액.
- 제1항에 있어서,상기 유기산은 방향족 술폰산 또는 지방족 술폰산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정액.
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- Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 금속 배선층이 노출되어 있는 반도체 기판 표면을 유기산과, R-OSO3 - HA+ (식중, R은 부틸기, 이소부틸기, 이소옥틸기, 노닐페닐기, 옥틸페닐기, 데실기, 트리데실기, 라우릴(lauryl)기, 미리스틸(myristyl)기, 세틸(cetyl)기, 스테아릴(stearyl)기, 올레일(oleyl)기, 및 베헤닐(behenyl)기로 이루어지는 군에서 선택되고, A는 암모니아, 에탄올 아민, 디에탄올 아민, 및 트리에탄올 아민으로 이루어지는 군에서 선택됨)로 표시되는 계면활성제와, 순수로 이루어지고, 1 ∼ 3의 pH를 가지는 세정액을 사용하여 세정하는 단계와,상기 세정된 금속 배선층 표면을 애싱(ashing)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.
- 제14항에 있어서,상기 세정액을 사용하는 세정 단계 전에,Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 금속 배선 재료가 노출된 반도체 기판을 준비하는 단계와,상기 금속 배선 재료를 CMP 방법에 의하여 연마하여 상기 금속 배선층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.
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- 제14항에 있어서,상기 세정 단계에서 상기 반도체 기판 표면에는 상기 금속 배선층과는 다른 재료로 이루어지는 배리어 금속막이 상기 금속 배선층과 함께 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.
- 제17항에 있어서,상기 배리어 금속막은 Ti, TiN, Ta, TaN, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.
- 제14항에 있어서,상기 애싱 단계는 100 ∼ 300℃의 범위 내에서 선택되는 온도 조건 하에서 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.
- 제14항에 있어서,상기 세정액 내에서 상기 유기산은 상기 세정액의 총 중량을 기준으로 0.01 ∼ 10 중량%의 양으로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.
- 제14항에 있어서,상기 세정액 내에서 상기 계면활성제는 상기 세정액의 총 중량을 기준으로 0.01 ∼ 10 중량%의 양으로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.
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- 제14항에 있어서,상기 세정액 내에서 상기 유기산은 카르복시산 또는 술폰산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.
- 제14항에 있어서,상기 세정액 내에서 상기 유기산은 아세트산(acetic acid), 벤조산(benzoic acid), 옥살산(oxalic acid), 숙신산(succinic acid), 말레산(maleic acid), 시트르산(citric acid), 젖산(lactic acid), 트리카발산(tricarballyic acid), 타르타르산(tartaric acid), 아스파트산(aspartic acid), 글루타르산(glutaric acid), 아디프산(adipic acid), 수베르산(suberic acid) 및 푸마르산(fumaric acid)으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.
- 제14항에 있어서,상기 세정액 내에서 상기 유기산은 방향족 술폰산 또는 지방족 술폰산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.
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