KR100669866B1 - 포토레지스트 제거용 조성물, 이를 이용한 포토레지스트의 제거 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents
포토레지스트 제거용 조성물, 이를 이용한 포토레지스트의 제거 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100669866B1 KR100669866B1 KR1020040101679A KR20040101679A KR100669866B1 KR 100669866 B1 KR100669866 B1 KR 100669866B1 KR 1020040101679 A KR1020040101679 A KR 1020040101679A KR 20040101679 A KR20040101679 A KR 20040101679A KR 100669866 B1 KR100669866 B1 KR 100669866B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- photoresist
- composition
- aprotic solvent
- polar aprotic
- compound
- Prior art date
Links
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 482
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 290
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000003880 polar aprotic solvent Substances 0.000 claims abstract description 163
- -1 ketone compound Chemical class 0.000 claims abstract description 147
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 66
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims abstract description 44
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 93
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 32
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 27
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229940113088 dimethylacetamide Drugs 0.000 claims description 21
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 20
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 14
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 claims description 13
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 12
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 6
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940043265 methyl isobutyl ketone Drugs 0.000 claims description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 3
- HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 1-aminopropan-2-ol Chemical compound CC(O)CN HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FPZWZCWUIYYYBU-UHFFFAOYSA-N 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCOCCOCCOC(C)=O FPZWZCWUIYYYBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BHXIWUJLHYHGSJ-UHFFFAOYSA-N ethyl 3-ethoxypropanoate Chemical compound CCOCCC(=O)OCC BHXIWUJLHYHGSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940102253 isopropanolamine Drugs 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 claims description 2
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- XLLIQLLCWZCATF-UHFFFAOYSA-N 2-methoxyethyl acetate Chemical compound COCCOC(C)=O XLLIQLLCWZCATF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- QJKITZZLASTQOB-UHFFFAOYSA-N C(C)C(C(=O)N)CC.C(C)(=O)N(CC)CC Chemical compound C(C)C(C(=O)N)CC.C(C)(=O)N(CC)CC QJKITZZLASTQOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- UDSFAEKRVUSQDD-UHFFFAOYSA-N Dimethyl adipate Chemical compound COC(=O)CCCCC(=O)OC UDSFAEKRVUSQDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000004177 diethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims 1
- UXGNZZKBCMGWAZ-UHFFFAOYSA-N dimethylformamide dmf Chemical compound CN(C)C=O.CN(C)C=O UXGNZZKBCMGWAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- BCVXHSPFUWZLGQ-UHFFFAOYSA-N mecn acetonitrile Chemical compound CC#N.CC#N BCVXHSPFUWZLGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VWBWQOUWDOULQN-UHFFFAOYSA-N nmp n-methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O.CN1CCCC1=O VWBWQOUWDOULQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000005622 tetraalkylammonium hydroxides Chemical class 0.000 claims 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 abstract description 2
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 40
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 33
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 31
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 7
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 6
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 4
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 125000005641 methacryl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHKVCYCWBUNNQH-UHFFFAOYSA-N 2-[5-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-1,3,4-oxadiazol-2-yl]-1-(1,4,5,7-tetrahydropyrazolo[3,4-c]pyridin-6-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1=NN=C(O1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)C=NN2 DHKVCYCWBUNNQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- LBSCRRFAOKTHPV-UHFFFAOYSA-N dimethyl hexanedioate;hexanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O.COC(=O)CCCCC(=O)OC LBSCRRFAOKTHPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- QGDILIPXMZTNFD-UHFFFAOYSA-N ethane-1,2-diol;2-methoxyethyl acetate Chemical compound OCCO.COCCOC(C)=O QGDILIPXMZTNFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- AJFDBNQQDYLMJN-UHFFFAOYSA-N n,n-diethylacetamide Chemical compound CCN(CC)C(C)=O AJFDBNQQDYLMJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000269 nucleophilic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/26—Organic compounds containing oxygen
- C11D7/264—Aldehydes; Ketones; Acetals or ketals
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
- G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/50—Solvents
- C11D7/5004—Organic solvents
- C11D7/5009—Organic solvents containing phosphorus, sulfur or silicon, e.g. dimethylsulfoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/50—Solvents
- C11D7/5004—Organic solvents
- C11D7/5013—Organic solvents containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/50—Solvents
- C11D7/5004—Organic solvents
- C11D7/5022—Organic solvents containing oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
- C11D2111/10—Objects to be cleaned
- C11D2111/14—Hard surfaces
- C11D2111/22—Electronic devices, e.g. PCBs or semiconductors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
노볼락계 포토레지스트를 선택적으로 제거할 수 있는 포토레지스트 제거용 조성물, 이를 이용한 포토레지스트 제거 방법 및 반도체 장치 제조 방법에서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 케톤 화합물, 에테르 화합물 및 에스테르 화합물 중하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함한다. 또한, 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 제1 극성 비양자성 용매 및 케톤 화합물로 이루어지거나, 제2 극성 비양자성 용매 및 케톤화합물로 이루어지거나, 또는 제1 극성 비양자성 용매 및 제2 극성 비양자성 용매로 이루어질 수도 있다. 씨모스 이미지 센서의 제조 공정에서, 씨모스 이미지 센서에 포함된 구조물의 손상을 최소화하면서 노볼락계 포토레지스트를 선택적으로 제거할 수 있다.
Description
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 17 및 도 18은 실시예 및 비교예에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 웨이퍼에 형성된 포토레지스트 막을 제거한 후의 결과를 설명하기 위한 웨이퍼 표면 사진들이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100, 200: 반도체 기판 102: 구조물
104, 234: 포토레지스트 패턴 106: 구조물 패턴
202: 포토다이오드 204: 게이트 절연막
206: 게이트 전극 208: 스페이서
210: 소오스/드레인 영역 212: 트랜지스터
214: 절연막 216: 제1 콘택홀
218: 제1 금속패드 220: 층간절연막
222: 제2 콘택홀 224: 제2 금속패드
226: 제1 감광성 막 227:제1 감광성 패턴
228: 컬러필터 230: 제2 감광성 막
231: 제2 감광성 패턴 232: 마이크로 렌즈
본 발명은 포토레지스트 제거용 조성물, 이를 이용한 포토레지스트의 제거 방법 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 노볼락계 포토레지스트를 선택적으로 제거할 수 있는 포토레지스트 제거용 조성물, 이를 이용한 포토레지스트의 제거 방법 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적인 반도체 제조 공정에 있어서, 사진 공정 및 식각 공정을 수행하여 미세 회로를 구성한다. 이 때 미세 회로 패턴을 형성하기 위해 사용하는 포토레지스트(photoresist)는 플라즈마를 사용하는 식각 공정 동안 변성되어 쉽게 제거되지 않는 폴리머가 된다. 이러한 폴리머는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 첫째는, 이전 공정에서 완전히 제거되지 않은 포토레지스트나 유기성 불순물들이며, 둘째는 플라즈마 식각 공정에서 발생된 잔류물들이다. 특히 플라스마 식각 잔류물들은 패 턴의 표면보다 측벽에 주로 생성되어 포토레지스트 제거용 세정액에 의해 잘 제거되지 않는 문제점이 있다.
하이드록실아민(hydroxylamine), 불소계 화합물(fluorinated compound) 등을 포함하는 세정액들이 기존의 반도체 공정에서 사용되어 왔다. 이 중, 불소계 화합물을 포함하는 세정액은 일본 특허공개공보 제2004-29346호에 개시되어 있다. 이들은 강력한 친핵성 화합물을 포함하고 있으며, 이러한 친핵성 화합물은 변성된 폴리머들을 용이하게 분해할 수 있다. 상기 세정액들은 반도체 제조공정에서 사용되는 포토레지스트의 종류에 상관없이 변성된 폴리머와 플라즈마 식각 잔류물을 분해 및 용해시킬 수 있다. 그러나 최근 반도체 제조공정에 다양한 금속재료들이 도입됨에 따라, 상기 금속재료의 박막들로 미세 회로 패턴을 형성하는 경우, 상기 세정액들은 금속과 폴리머의 복합체를 제거할 수 없으며, 나아가 금속박막의 부식을 일으키기도 한다. 또한 씨모스 이미지 센서(CMOS image sensor; 이하, 종종 'CIS'라 한다.) 제품에 사용되는 컬러필터(color filter) 제조 공정에서와 같이 포토레지스트의 선택적 세정을 요구하는 공정에서는 상술한 세정액들을 사용할 수 없다. 왜냐하면 상기 세정액들은 제거되어야 할 포토레지스트뿐만 아니라 컬러필터의 렌즈를 구성하는 포토레지스트도 비선택적으로 식각할 수 있기 때문이다.
알칸올아민(alkanolamine), 술폰화합물(sulfone compound), 술폭사이드 화합물(sulfoxide compound) 등을 포함하는 포토레지스트용 스트리퍼 조성물이 일본 특허공개공보 제1993-350660호에 개시되어 있다. 또한, N-알칸올아민(N-alkanolamine)등을 포함하는 포토레지스트용 스트리퍼 조성물이 일본 특허공개공보 제1996-87118호에 개시되어 있다. 상기 포토레지스트용 스트리퍼 조성물들은 포토레지스트의 제거 능력 및 조성물의 안정성 등에서 비교적 양호한 특성을 나타낸다. 그러나, 최근 반도체 소자 제조 공정에 있어서, 기판을 120℃ 이상의 고온에서 처리하는 등 공정 조건이 가혹해짐에 따라 포토레지스트가 고온에서 포스트베이크(post-bake)되는 경우가 많아지고, 이로부터 포토레지스트의 변질 경화 정도가 심해져서 상기 언급한 스트리퍼 조성물로는 상기 변성된 포토레지스트를 완전히 제거하기 어려운 문제점이 있다.
현재 CIS 제품에 사용되는 컬러필터 제조 공정에 있어서, 특정 포토레지스트를 선택적으로 세정하기 위하여 케톤계 세정액(ketone based cleaning solution) 을 사용하고 있다. 상기 케톤계 세정액은 강력한 포토레지스트 용해력을 가지는 반면, 변성된 포토레지스트를 완전히 용해하지 못하는 단점이 있다. 또한, 상기 케톤계 세정액은 특정 포토레지스트만을 선택적으로 용해할 수 없다는 문제점이 있다. 더구나, 웨이퍼 상에 잔류하는 포토레지스트를 케톤계 세정액으로 처리한 후, 후속 공정을 진행하기 위해 웨이퍼를 이동시킬 때, 케톤계 세정액의 높은 휘발성으로 인하여 용해되지 않은 포토레지스트들이 웨이퍼의 표면에서 완전히 제거되지 못하고 웨이퍼의 표면에 재흡착 되기도 한다. 이에 따라, 상기 재흡착된 포토레지스트들은 후속 공정에서의 공정 불량을 야기할 수도 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 우수한 포토레지스트 제거 능력을 갖는 동시에 특정 포토레지스트를 선택적으로 제거할 수 있는 포토레지스트 세정액의 개발이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 노볼락계 포토레지스트를 선택적으로 제거할 수 있는 포토레지스트 제거용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 포토레지스트 제거용 조성물을 이용한 포토레지스트의 제거 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 포토레지스트 제거용 조성물을 이용한 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 케톤 화합물, 에스테르 화합물 및 에테르 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 제공한다.
상기 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 20 내지 50 중량%, 제1 극성 비양자성 용매 약 40 내지 약 70 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 40 중량%를 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토레지스트 제거용 조성물은 테트라알킬암모늄 하이드록사이드계 화합물 또는 알칸올 아민계 화합물 등과 같은 유기 염기성 용제 약 100 내지 약 500 중량 ppm을 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적은 에테르 화합물 및 에스테르 화합물 중에서 선택된 제1 극성 비양자성 용매 및 케톤 화합물을 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물에 의하여 달성될 수도 있다. 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 80 중량% 및 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 80 중량%를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적은 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매 및 케톤 화합물을 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물에 의하여 달성될 수도 있다. 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 80 중량%를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 목적은 에스테르 화합물 및 에테르 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물에 의하여 달성될 수도 있다. 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 90 중량%를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 포토레지스트 제거 방법에 있어서, 에스테르 화합물 및 에테르 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매, 및 케톤 화합물을 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 준비한다. 이어서, 포토레지스트가 도포되어 있는 대상물에 상기 포토레지스트 제거용 조성물을 접촉시켜 상기 포토레지스트를 상기 대상물로부터 제거한다. 상기 포토레지스트는 배치 타입 세정장치 또는 싱글 타입 세정장치를 사용하여 제거할 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적은 에테르 화합물 및 에스테르 화합물 중에서 선택된 제1 극성 비양자성 용매 및 케톤 화합물을 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 준비하는 단계를 포함하는 포토레지스트 제거 방법에 의하여 달성될 수도 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적은 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매 및 케톤 화합물을 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 준비하는 단계를 포함하는 포토레지스트 제거 방법에 의하여 달성될 수도 있다.
또한, 상술한 본 발명의 다른 목적은 에스테르 화합물 및 에테르 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 준비하는 단계를 포함하는 포토레지스트 제거 방법에 의하여 달성될 수도 있다.
상술한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 반도체 장치의 제조 방법에서, 기판 상에 구조물을 형성한다. 이어서, 상기 기판 상에 상기 구조물의 일부를 노출시키는 포토레지스트 패턴을 형성한다. 에스테르 화합물 및 에테르 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매 및 케톤 화합물을 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 이용하여 상기 포토레지스트 패턴을 상기 기판으로부터 제거한다. 이 경우, 상기 포토레지스트 패턴의 제거와 동시에 상기 기판에 부착된 유기물, 산화성 폴리머, 금속성 폴리머 등과 같은 불순물을 기판으로부터 제거할 수 있다. 이 후, 상기 기판을 린스하고, 건조하는 등의 통상적인 공정을 거쳐 반도체 장치를 제조 할 수 있다.
상술한 본 발명의 또 다른 목적은 에테르 화합물 및 에스테르 화합물 중에서 선택된 제1 극성 비양자성 용매, 및 케톤 화합물을 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 이용하여 포토레지스트 패턴을 기판으로부터 제거하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 의하여 달성될 수도 있다.
상술한 본 발명의 또 다른 목적은 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매, 및 케톤 화합물을 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 이용하여 포토레지스트 패턴을 기판으로부터 제거하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 의하여 달성될 수도 있다.
또한, 상술한 본 발명의 또 다른 목적은 에스테르 화합물 및 에테르 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극 성 비양자성 용매를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 이용하여 포토레지스트 패턴을 기판으로부터 제거하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 의하여 달성될 수도 있다.
본 발명에 따른 반도체 장치 제조 공정에서, 상기와 같은 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 노볼락계 포토레지스트를 제거한다. 이에 따라, 기판 상에 형성된 구조물들의 손상을 최소화하면서, 상기 기판으로부터 노볼락계 포토레지스트만을 선택적으로 제거할 수 있다. 결과적으로, 포토레지스트 패턴을 효율적으로 제거함과 동시에 씨모스 이미지 센서 등과 같은 반도체 장치의 불량을 방지하여 반도체 제조 공정의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 포토레지스트 제거용 조성물과 이를 이용한 포토레지스트의 제거 방법 및 반도체 장치의 제조 방법을 상세히 설명한다.
제1 포토레지스트 제거용 조성물
우선, 에테르 화합물(ether compound) 및 에스테르 화합물(ester compound) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 황을 함유하는 화합물(sulfur containing compound) 및 질소를 함유하는 화합물(nitrogen containing compound)중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매, 및 케톤 화합물(ketone compound)을 포함하는 제1 포토레지스트 제거용 조성물에 대하여 설명한다.
본 발명의 제1 포토레지스트 제거용 조성물에 포함된 상기 케톤 화합물은 기판 표면에 형성된 포토레지스트를 빠르게 웨팅(wetting)시킴으로써 포토레지스트의 제거 시간을 단축시키고, 제1 포토레지스트 제거용 조성물의 점도를 조절하는 역할을 한다. 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물로 사용할 수 있는 케톤 화합물의 예로서는 아세톤(acetone), 2-부탄온(2-butanone), 메틸 이소부틸케톤(methyl isobutylketone) 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물이 약 20중량% 미만의 케톤 화합물을 포함하는 경우, 포토레지스트 제거용 조성물의 점도가 지나치게 높아서 포토레지스트 제거 시간이 길어지기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 상기 케톤 화합물의 함량이 50중량%를 초과하는 경우에는 포토레지스트 제거용 조성물의 휘발성이 높아져서 포토레지스트 제거 공정 후에도 상당한 양의 포토레지스트가 기판 상에 잔류하므로 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명의 제1 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 50 중량%, 보다 바람직하게는 상기 케톤 화합물 약 20 내지 40 중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 제1 포토레지스트 제거용 조성물에 포함된 상기 제1 극성 비양자성 용매는 표면에서 이탈된 포토레지스트를 용해하여, 상기 이탈된 포토레지스트가 상기 표면에 재흡착되는 현상을 방지하는 역할을 한다. 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물로 사용할 수 있는 제1 극성 비양자성 용매 중 에스테르 화합물(ester compound)의 예로서는 에틸 락테이트(ethyl lactate), 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate), 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(ethylene glycol methyl ether acetate), γ-부티로락톤(γ-butyrolactone), 에틸 3-에톡시프로피오네이트(ethyl 3-ethoxypropionate), 카르비톨 아세테이트(carbitol acetate), 디메틸 아디페이트(dimethyl adipate) 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물로 사용할 수 있는 제1 극성 비양자성 용매 중 에테르 화합물(ether compound)의 예로서는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르(propylene glycol methyl ether), 에틸렌 글리콜 메틸 에테르(ethylene glycol methyl ether) 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물이 약 40중량% 미만의 제1 극성 비양자성 용매를 포함하는 경우, 표면에서 이탈된 포토레지스트가 기판에 재흡착하게 되어 바람직하지 않다. 또한, 상기 제1 극성 비양자성 용매의 함량이 70중량%를 초과하는 경우, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물의 포토레지스트 용해도가 저하되어 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명의 제1 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 40 내지 약 70 중량%, 보다 바람직하게는 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 40 내지 60 중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 제1 포토레지스트 제거용 조성물에 포함된 상기 제2 극성 비양자성 용매는 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물의 휘발성을 낮추는 역할을 한다. 포토레지스트 제거용 조성물이 높은 휘발성을 갖는 경우, 조성물에 용해된 포토레지스트가 후속의 세정공정에서 완전히 기판으로부터 제거되기도 전에 상기 포 토레지스트 제거용 조성물이 휘발될 수 있다. 이에 따라, 상당한 양의 포토레지스트들이 기판에 잔류하게 되며, 이러한 잔류물들은 후속 공정에 있어서 공정 불량을 야기할 수 있다. 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물로 사용할 수 있는 제2 극성 비양자성 용매 중 황을 함유하는 화합물(sulfur containing compound)의 예로서는 디메틸술폭사이드(dimethyl sulfoxide), 술포란(sulfolane) 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제1 포토레지스트 제거용 조성물로 사용할 수 있는 제2 극성 비양자성 용매 중 질소를 함유하는 화합물(nitrogen containing compound)의 예로서는 N-메틸-2-피롤리디논(N-methyl-2-pyrrolidinone), 디메틸포름아마이드(dimethylformamide), 디메틸 아세트아마이드(dimethyl acetamide), 디에틸 아세트아마이드(diethyl acetamide), 아세토니트릴(acetonitrile) 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물이 약 10중량% 미만의 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 경우, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물의 휘발성이 증가하여 포토레지스트 패턴을 기판으로부터 완전히 제거할 수 없으므로 바람직하지 않다. 또한, 제2 극성 비양자성 용매에 의하여 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물의 휘발성을 낮추는 효과는 일정 수준에서 수렴되므로, 40중량%를 초과하는 제2 극성 비양자성 용매는 경제적으로 바람직하지 않다. 따라서 본 발명의 제1 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 40 중량%, 보다 바람직하게는 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 40 중량%를 포함한다.
상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물은 유기 염기성 용제를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 염기성 용제는 포토레지스트 제거 공정에 있어서, 포토레지스트의 분해를 촉진하는 역할을 한다. 상기 유기 염기성 용제의 예로서는 테트라알킬암모늄 하이드록사이드계 화합물(tetraalkylammonium hydroxide compound), 알칸올아민계 화합물(alkanolamine compound) 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기 염기성 용제로 사용할 수 있는 상기 테트라알킬암모늄 하이드록사이드계 화합물의 예로서는 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(tetramethylammonium hydroxide), 테트라에틸암모늄 하이드록사이드(tetraethylammonium hydroxide) 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 유기 염기성 용제로 사용할 수 있는 상기 알칸올아민계 화합물의 예로서는 모노에탄올아민(monoethanolamine), 디에탄올아민(diethanolamine), 이소프로판올아민(isopropanolamine), 트리에탄올아민(triethanolamine) 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물이 약 100 중량ppm 미만의 유기 염기성 용제를 포함하는 경우, 포토레지스트의 분해 효과가 충분하지 않아 포토레지스트 제거 시간이 길어지고, 포토레지스트가 기판으로부터 완전히 제거되지 않을 수 있으므로 바람직하지 않다. 또한, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물 총 중량에 대하여 상기 유기 염기성 용제의 함량이 약 500 중량ppm을 초과하면, 노볼락계 포 토레지스트 뿐만이 아니라 다른 종류의 감광성 물질들도 분해되어 포토레지스트의 선택적 분해 효과가 열화된다. 이에 따라 씨모스 이미지 센서 제조 공정에 있어서 감광성 물질을 포함하는 컬러 필터 등이 손상될 가능성이 있다. 따라서, 본 발명에 따른 제1 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 약 100 내지 500 중량ppm의 유기 염기성 용제를 포함하는 것이 바람직하다.
제2 포토레지스트 제거용 조성물
이하, 에테르 화합물 및 에스테르 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 케톤 화합물(ketone compound)을 포함하는 제2 포토레지스트 제거용 조성물에 대하여 설명한다. 상기 제1 극성 비양자성 용매 및 케톤 화합물에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
상기 제2 포토레지스트 제거용 조성물이 약 20중량% 미만의 케톤 화합물 및 약 80중량% 초과의 제1 극성 비양자성 용매를 포함하는 경우, 포토레지스트의 제거 시간이 길어져 경제적으로 바람직하지 않다. 또한, 상기 제2 포토레지스트 제거용 조성물에 포함된 케톤 화합물의 함량이 80중량%를 초과하고, 상기 제1 극성 비양자성 용매의 함량이 20중량% 미만인 경우, 기판의 표면에서 이탈된 포토레지스트가 기판에 재흡착되어, 후속 공정에서의 공정 불량을 유발할 수 있으므로 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명에 따른 제2 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 80 중량% 및 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 80 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 케톤 화합물 약 50 내지 80 중량% 및 상기 제1 극성 비앙자성 용매 약 20 내지 약 50중량%를 포함한다.
제3 포토레지스트 제거용 조성물
이하, 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매, 및 케톤 화합물(ketone compound)을 포함하는 제3 포토레지스트 제거용 조성물에 대하여 설명한다. 상기 제2 극성 비양자성 용매 및 케톤 화합물에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
본 발명에 따른 제3 포토레지스트 제거용 조성물이 약 20중량% 미만의 케톤 화합물 및 약 80중량% 초과의 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 경우, 포토레지스트 제거 시간이 길어지므로 경제적으로 바람직하지 않다. 또한, 상기 제3 포토레지스트 제거용 조성물에 포함된 케톤 화합물의 함량이 80중량%를 초과하고, 상기 제2 극성 비양자성 용매의 함량이 20중량% 미만인 경우에는 포토레지스트 제거용 조성물의 휘발성이 높아져, 후속공정에서 포토레지스트 잔류물에 의한 공정 불량을 유발할 수 있으므로 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명에 따른 제3 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 80 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 케톤 화합물 약 50 내지 80 중량% 및 상기 제2 극성 비앙자성 용매 약 20 내지 약 50중량%를 포함한다.
제4 포토레지스트 제거용 조성물
이하, 에스테르 화합물 및 에테르 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합 물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 제4 포토레지스트 제거용 조성물에 대하여 설명한다. 상기 제1 극성 비양자성 용매 및 상기 제2 극성 비양자성 용매에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
상기 제4 포토레지스트 제거용 조성물이 약 10중량% 미만의 제1 극성 비양자성 용매 및 약 90중량% 초과의 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 경우, 표면에서 이탈된 포토레지스트의 용해 효과가 충분하지 않으므로 바람직하지 않다. 또한, 상기 제4 포토레지스트 제거용 조성물에 포함된 제1 극성 비양자성 용매의 함량이 80중량%를 초과하고, 상기 제2 극성 비양자성 용매의 함량이 20중량% 미만인 경우에는 표면에서 이탈된 포토레지스트가 기판에 재흡착하여 후속공정에서 포토레지스트 잔류물에 의한 공정 불량을 유발할 수 있으므로 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명에 따른 제4 포토레지스트 제거용 조성물은 제1 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 80중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 90 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는, 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 50중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 50 내지 약 90중량%를 포함한다.
포토레지스트의 제거 방법
이하, 본 발명에 따른 상기 제1 내지 제4 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 포토레지스트를 제거하는 방법을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 포토레지스트 제거 방법에 있어서, 케톤 화합물, 에스테르 화합물 및 에테르 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자 성 용매 및 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 제1 포토레지스트 제거용 조성물을 준비한다. 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물은 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 50 중량%, 제1 극성 비양자성 용매 약 40 내지 약 70중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 40 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는, 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 40 중량%, 제1 극성 비양자성 용매 약 40 내지 약 60중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 40중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 포토레지스트 제거 방법에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물 대신, 케톤 화합물, 및 에테르 화합물 및 에스테르 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매를 포함하는 제2 포토레지스트 제거용 조성물을 사용할 수도 있다. 구체적인 포토레지스트 제거 방법은 전술한 바와 같다. 상기 제2 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 80 중량% 및 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 80 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 케톤 화합물 약 50 내지 80 중량% 및 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 50중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 포토레지스트 제거 방법에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물 대신 케톤 화합물, 및 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 제3 포토레지스트 제거용 조성물을 사용할 수도 있다. 구체적인 포토레지스트 제거 방법은 전술한 바와 같다. 상기 제3 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 80 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 케톤 화합물 약 50 내지 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 50중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 포토레지스트 제거 방법에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물 대신 에테르 화합물 및 에스테르 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 제4 포토레지스트 제거용 조성물을 사용할 수도 있다. 구체적인 포토레지스트 제거 방법은 전술한 바와 같다. 상기 제4 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 80중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 90 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는, 제1 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 50중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 50 내지 약 90중량%를 포함한다.
이어서, 포토레지스트가 도포된 대상물에 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물을 접촉시켜 상기 포토레지스트를 상기 대상물로부터 제거한다. 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물은 특히 노볼락(novolak)계 포토레지스트를 특히 효과적으로 제거할 수 있으므로, 본 발명에 따른 포토레지스트 제거 방법에 있어서 상기 포토레지스트는 노볼락 수지(novolak resin)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 포토레지스트의 제거는 배치 타입(batch type)의 세정장치 또는 싱글 타입(single type)의 세정장치에서 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 배치 타입 세정장치를 사용하여 포토레지스트를 제거하는 경우, 상기 포토레지스트는 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물에 약 5분 내지 약 20분간 침지시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 싱글 타입 세정장치를 사용하여 포토레지스트를 제거하는 경우, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물에 상기 포토레지스트를 약 30초 내지 약 5분간 접촉시키는 것이 바람직하다. 그러나, 포토레지스트와 제1 포토레지스트 제거용 조성물의 바람직한 접촉 시간은 포토레지스트 잔류물의 양이나 하부 막질의 특성, 또는 식각 공정시 생성되는 잔류물의 종류에 따라 다양하게 변화시켜 적용할 수 있다.
상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물의 온도가 10℃ 미만일 경우에는 포토레지스트를 완전히 제거하는데 오랜 시간이 소요될 염려가 있으므로 바람직하지 않다. 또한 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물의 온도가 45℃를 초과할 경우, 폴리머들을 빠른 시간 내에 제거할 수 있는 반면, 씨모스 이미지 센서의 각종 소자들이 형성되어 있는 기판 등과 같은 대상물에 포함된 구조물의 손상이 발생되지 않도록 컨트롤하기가 매우 어려울 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 제1 포토레지스트 제거용 조성물은 10 내지 45℃의 온도를 갖는 것이 바람직하다.
반도체 장치의 제조 방법
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 포토레지스트 제거용 조성물을 사 용하여 반도체 장치를 제조하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 우선 기판(100) 상에 구조물(102)을 형성한다. 이어서, 도 2를 참조하면, 상기 기판(100) 상에 상기 구조물(102)의 일부를 노출시키는 포토레지스트 패턴(104)을 형성한다. 보다 구체적으로, 노볼락 수지를 상기 구조물(102) 상에 도포하여 포토레지스트 막(도시되지 않음)을 형성한다. 상기 포토레지스트 막에 노광 및 현상 공정을 수행하여 상기 구조물(102) 상에 상기 포토레지스트 패턴(104)을 형성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(104)을 식각 마스크로 사용하여 상기 구조물(102)의 노출된 부분을 제거한다. 이에 따라, 구조물 패턴(106)이 형성된다.
이어서, 도 4를 참조하면, 에테르 화합물 및 에스테르 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매, 및 케톤 화합물을 포함하는 제1 포토레지스트 제거용 조성물을 이용하여 상기 포토레지스트 패턴(104)을 상기 기판(100)으로부터 제거한다. 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물은 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 50 중량%, 제1 극성 비양자성 용매 약 40 내지 약 70중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 40 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는, 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 40 중량%, 제 1 극성 비양자성 용매 약 40 내지 약 60중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 40중량%를 포함한다.
이 경우, 상기 포토레지스트 패턴(104)의 제거와 동시에 상기 기판(100)에 부착되어 있는 불순물을 제거할 수도 있다. 상기 불순물은 유기물, 산화성 폴리머, 금속성 폴리머 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물 대신 케톤 화합물, 및 에테르 화합물 및 에스테르 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매를 포함하는 제2 포토레지스트 제거용 조성물을 사용할 수도 있다. 이 경우, 상기 제2 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 80 중량% 및 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 80 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 케톤 화합물 약 50 내지 80 중량% 및 상기 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 50중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물 대신, 케톤 화합물, 및 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 제3 포토레지스트 제거용 조성물을 사용할 수도 있다. 이 경우, 상기 제3 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 80 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 케톤 화합물 약 50 내지 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 50중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물 대신, 에스테르 화합물 및 에테르 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 질소를 함유하는 화합물 및 황을 함유하는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 제4 포토레지스트 제거용 조성물을 사용할 수도 있다. 이 경우, 상기 제4 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 제1 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 80중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 90 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는, 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 50중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 50 내지 약 90중량%를 포함한다.
상술한 바와 같이 포토레지스트가 제거된 기판(100)에 탈이온수를 이용한 린스 공정을 수행하여 기판에 잔류해있는 제1 포토레지스트 제거용 조성물을 제거하는 단계를 추가적으로 수행할 수도 있다. 이 때, 상기 린스 공정에 의하여 상기 포토레지스트가 제거된 기판(100)에 남아있는 불순물들 및 잔류 포토레지스트들이 기판(100)으로부터 대부분 제거된다. 이어서, 건조 공정을 수행하여 상기 포토레지스트가 제거된 기판(100)에 존재하는 탈이온수를 제거한다. 이어서, 통상적인 공정을 수행하여 본 발명에 따른 반도체 장치를 제조 할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 반도체 장치 중 특히 씨모스 이미지 센서(complementary metal-oxide semiconductor image sensor; CMOS image sensor)를 제조하는 방법에 대하여 상세 하게 설명한다.
도 5 내지 도 16은 본 실시예에 따른 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 반도체 장치 중 특히 씨모스 이미지 소자를 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5를 참조하면, 기판(200) 상에 액티브 영역(도시되지 않음) 및 필드 영역(도시되지 않음)을 정의하는 필드 산화막(도시되지 않음)을 형성한다. 상기 활성 영역의 표면부위에 포토다이오드(202)와 같은 수광 소자를 형성하고, 상기 기판(200) 상에 상기 포토다이오드(202)와 접속되는 트랜지스터(212)들을 형성한다. 상기 트랜지스터(212)들은 상기 포토다이오드(202)의 스위칭 소자의 역할을 수행한다. 보다 구체적으로, 반도체 기판(200) 상에 게이트 절연막(204)을 형성한 후, 상기 게이트 절연막(204) 상에 게이트 전극(206)을 형성한다. 이어서, 상기 게이트 전극(206)들 사이의 반도체 기판(200) 상부 표면 부위에 불순물을 주입하여 소오스/드레인 영역(210)을 형성한다. 이 후, 상기 게이트 전극(204)의 양측벽에 스페이서(208)를 형성하여 상기 게이트 절연막(204), 게이트 전극(206), 소오스/드레인 영역(210) 및 스페이서(208)를 포함하는 트랜지스터(212)를 완성할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 트랜지스터(212)가 형성된 반도체 기판(200)을 덮도록 절연막(214)을 형성한다. 상기 절연막(214)은 투명한 재질로 형성할 수 있으며, 상기 절연막(214)에 사용할 수 있는 투명한 물질의 예로서는 산화 실리콘 등을 들 수 있다. 상기 절연막(214)에 노광 및 현상 공정을 수행하여 상기 트랜지스터(212)의 소정 부위를 노출시키는 제1 콘택홀(216)들을 형성한다.
이어서, 도 7을 참조하면, 상기 제1 콘택홀(216)을 매립하는 제1 금속층(도시되지 않음)을 형성한다. 상기 제1 금속층은 티타늄, 텅스텐, 구리 등과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속층은 화학 기상 증착 방법(chemical vapor deposition; CVD)이나 스퍼터링 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 제1 금속층은 구리를 포함할 수도 있으나, 구리는 하부에 존재하는 실리콘 기판으로 확산되기 쉬우므로 이를 방지하기 위하여 티타늄이나 텅스텐을 이용하는 것이 보다 바람직하다.
이어서, 상기 금속 물질을 포함하는 제1 금속층을 상기 절연막(214)의 표면이 노출될 때까지 화학적 기계적 연마방법(chemical mechanical polishing; CMP)으로 연마하여 상기 제1 콘택홀(216)들을 매립하는 제1 금속 패드(218)를 형성한다.
도 8을 참조하면, 상기 절연막(214) 및 상기 제1 금속 패드(218) 상에 층간 절연막(220)을 형성한다. 상기 층간 절연막(220)은 실리콘 산화물과 같은 투명한 재질로 형성할 수 있다. 이어서, 통상적인 사진 식각 공정을 수행하여, 상기 층간 절연막(214)을 부분적으로 제거하여 상기 제1 금속 패드(218)를 노출시키는 제2 콘택홀(222)을 형성한다.
도 9를 참조하면, 상기 제2 콘택홀(222)을 매립하는 제2 금속층(도시되지 않음)을 형성한다. 상기 제2 금속층은 화학 기상증착 방법이나 스퍼터링 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 제2 금속층은 구리, 티타늄이나 텅스텐 등과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다. 이어서, 상기 제2 금속층을 상기 층간 절연막(220)의 표면이 노출될 때까지 화학적 기계적 연마방법으로 연마하여 상기 제2 콘택홀(222)들을 매 립하는 제2 금속 패드(224)를 형성한다. 이에 따라, 상기 층간 절연막(220) 및 상기 제2 금속패드(224)를 포함하는 층간 절연막 구조물을 완성할 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 층간 절연막(220) 및 상기 제2 금속패드(224) 상에 제1 감광성 막(226)을 형성한다. 상기 제1 감광성 막(226)은 습기나 스크래치(scratch)등으로부터 소자들을 보호하는 역할을 수행한다. 상기 제1 감광성 막(226)은 포토레지스트와 같은 감광성 물질을 포함할 수 있다.
이어서, 도 11을 참조하면, 상기 제1 감광막 상부에 컬러 필터(228)를 형성한다. 상기 컬러 필터(228)는 블루, 그린 및 레드 컬러 필터의 어레이 구조를 갖는다. 본 실시예에서는 하나의 수광 소자인 포토 다이오드(202)가 도시되어 있는 것으로서, 상부에 블루, 그린 및 레드 컬러중의 하나의 컬러 필터가 형성된다. 상기 컬러필터(228)는 포토레지스트와 같은 감광성 물질을 포함할 수 있다. 상기 컬러필터(228)로 사용할 수 있는 포토레지스트의 예로는 메타아크릴 수지(methacrylic resin), 교차 결합된 메타아크릴 수지(cross-linked methacrylic resin) 등을 들 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 제1 감광성 막(226) 및 상기 컬러필터(228) 상에 제 2 감광성 막(230)을 형성한다. 일반적으로 컬러 필터는 단차를 가지며 형성된다. 따라서, 후속 공정으로 형성될 마이크로 렌즈(도 13 참조)를 평탄화된 표면에서 형성하기 위해서는 컬러필터로 인한 단차를 없애야 한다. 상기 제2 감광성 막(230)은 상술한 컬러필터(228)의 단차를 없애는 역할을 한다. 또한, 상기 제2 감광성 막(230)은 포토레지스트와 같은 감광성 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 감광성 막은 상기 제1 감광성 막에 포함된 포토레지스트와 동일하거나 다른 종류의 포토레지스트를 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 컬러 필터(228) 상에, 상기 포토다이오드(202)로 광을 모아주기 위한 마이크로 렌즈(232)를 형성한다. 상기 마이크로 렌즈(232)의 하부에는 포토다이오드(202)가 형성되어 있으며, 상부면이 볼록한 반구형으로 형성된다.
도 14를 참조하면, 상기 마이크로 렌즈(232) 및 상기 제2 감광상 막(230) 상에 포토레지스트를 도포하여 포토레지스트 막(도시되지 않음)을 형성한다. 상기 포토레지스트 막은 노볼락 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 이어서, 상기 포토레지스트 막에 통상적인 사진 식각 공정을 수행하여 포토레지스트 패턴(234)을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴(234)은 하부에 제1 및 제2 금속패드들(218, 224)이 형성되어 있는 제 2 감광성 막(230)의 소정 부위를 노출시킨다.
도 15를 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(234)을 식각마스크로 이용하여, 상기 제2 감광성 막(230) 및 상기 제1 감광성 막(226)을 순차적으로 식각하여 제2 감광성 패턴(231) 및 제1 감광성 패턴(227)을 형성한다. 이에 따라, 층간절연막에 형성되어 있는 제2 금속 패드(224)가 노출된다.
이어서, 도 16을 참조하면, 에테르 화합물 및 에스테르 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매, 및 케톤 화합물을 포함하는 제1 포토레지스트 제거용 조성물을 이용하여 상기 포토레지스트 패턴(234)을 상기 기판(200)으로부터 제거한다. 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물은 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 50 중량%, 제1 극성 비양자성 용매 약 40 내지 약 70중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 40 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는, 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 40 중량%, 제1 극성 비양자성 용매 약 40 내지 약 60중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 40중량%를 포함한다.
이 경우, 상기 포토레지스트 패턴(234)의 제거와 동시에 상기 기판(200)에 부착되어 있는 불순물을 제거할 수도 있다. 상기 불순물은 유기물, 산화성 폴리머, 금속성 폴리머 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 장치 중 특히 씨모스 이미지 센서의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물 대신, 케톤 화합물, 및 에테르 화합물 및 에스테르 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매를 포함하는 제2 포토레지스트 제거용 조성물을 사용할 수도 있다. 상기 제2 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 80 중량% 및 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 80 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 케톤 화합물 약 50 내지 80 중량% 및 상기 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 50중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 반도체 장치 중 특히 씨모스 이미지 센서의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물 대신, 케톤 화합물, 및 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 제3 포토레지스트 제거용 조성물을 사용할 수도 있다. 상기 제3 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 약 20 내지 약 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 80 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 케톤 화합물 약 50 내지 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 50중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 반도체 장치 중 특히 씨모스 이미지 센서의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 제거용 조성물 대신, 에스테르 화합물 및 에테르 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 질소를 함유하는 화합물 및 황을 함유하는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 제4 포토레지스트 제거용 조성물을 사용할 수도 있다. 상기 제4 포토레지스트 제거용 조성물은 제1 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 80중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 약 20 내지 약 90 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는, 상기 제1 극성 비양자성 용매 약 10 내지 약 50중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 약 50 내지 약 90중량%를 포함한다.
상기 포토레지스트가 제거된 기판(200)에 탈 이온수를 이용한 린스 공정을 수행하여 기판(200)에 잔류해있는 제1 포토레지스트 제거용 조성물을 제거하는 단계를 추가적으로 수행할 수도 있다. 이 때, 상기 린스 공정에 의하여, 상기 포토레지스트가 제거된 기판(200)에 잔류하는 불순물들 및 잔류 포토레지스트들이 기판(200)으로부터 대부분 제거된다. 이어서, 건조 공정을 수행하여 상기 포토레지스트가 제거된 기판(200)에 존재하는 탈이온수를 제거한다. 이어서, 통상적인 공정을 수행하여 본 발명에 따른 씨모스 이미지 센서를 완성할 수 있다.
이하, 본 발명의 포토레지스트 제거용 조성물을 실시예 및 비교예를 통하여 더욱 상세하게 설명한다.
포토레지스트 제거용 조성물의 제조
<실시예 1>
포토레지스트 제거용 조성물 총량을 기준으로 아세톤 67중량% 및 디메틸 아세트아마이드(dimethyl acetamide; DMAc) 33중량%를 혼합하여 포토레지스트 제거용 조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
포토레지스트 제거용 조성물 총량을 기준으로 에틸 락테이트(ethyl lactate; EL) 80중량% 및 디메틸 아세트아마이드(DMAc) 20중량%를 혼합하여 포토레지스트 제거용 조성물을 제조하였다.
<실시예 3>
포토레지스트 제거용 조성물 총량을 기준으로 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate; PGMEA) 20중량% 및 디메틸 아세트아마이드(DMAc) 80중량%를 혼합하여 포토레지스트 제거용 조성물을 제조하였다.
<실시예 4>
포토레지스트 제거용 조성물 총량을 기준으로 메틸 아이소부틸케톤(methyl isobutylketone; MIBK) 80중량% 및 N-메틸-2-피롤리디논(N-methyl-2-pyrrolidinone; NMP) 20중량%를 혼합하여 포토레지스트 제거용 조성물을 제조하였다.
<실시예 5>
포토레지스트 제거용 조성물 총량을 기준으로 에틸 락테이트(EL) 60중량%, 디메틸 아세트아마이드(DMAc) 20중량% 및 아세톤 20중량%를 혼합하여 포토레지스트 제거용 조성물을 제조하였다.
<실시예 6>
포토레지스트 제거용 조성물 총량을 기준으로 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA) 40중량%, 디메틸 아세트아마이드(DMAc) 20중량% 및 아세톤 40중량%를 혼합하여 포토레지스트 제거용 조성물을 제조하였다.
<비교예 1 내지 3>
비교예 1 내지 3에 있어서, 각각 아세톤, 에틸 락테이트(EL) 또는 디메틸 아세트 아마이드(DMAc)만을 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 제조하였다. 구체적으로, 비교예 1의 포토레지스트 제거용 조성물은 아세톤을 포함하고, 비교예 2의 포토레지스트 제거용 조성물은 에틸 락테이트(EL)를 포함하며, 비교예 3의 포토레지스트 제거용 조성물은 디메틸 아세트아마이드(DMAc)만을 포함하였다. 실시예들 및 비교예들에 따른 각각의 성분 및 함량은 하기 표 1에 나타낸다.
| 케톤 화합물 (함량: 중량%) | 제1 극성 비양자성 용매 (함량: 중량%) | 제2 극성 비양자성 용매 (함량: 중량%) | |
| 실시예 1 | 아세톤 (67%) | DMAc (33%) | |
| 실시예 2 | EL (80%) | DMAc (20%) | |
| 실시예 3 | PGMEA (20%) | DMAc (80%) | |
| 실시예 4 | MIBK (80%) | NMP (20%) | |
| 실시예 5 | 아세톤 (20%) | EL (60%) | DMAc (20%) |
| 실시예 6 | 아세톤 (40%) | PGMEA (40%) | DMAc (20%) |
| 비교예 1 | 아세톤 (100%) | ||
| 비교예 2 | EL (100%) | ||
| 비교예 3 | DMAc (100%) |
가. 포토레지스트 제거용 조성물의 세정력 평가 실험
상기 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 3에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 노볼락계 포토레지스트에 대한 세정력을 평가하였다.
상기 포토레지스트 제거용 조성물의 세정력 평가를 위하여, 2cmX2cm의 크기를 갖는 실리콘 기판에 AZ9260(일본 Clarient社의 노볼락계 수지의 상품명)을 도포하여 약 12,000Å의 두께를 갖는 포토레지스트막을 형성하였다. 이어서, 상기 포토레지스트 막을 현상한 후, 상기 포토레지스트 막에 대하여 플라즈마 식각과 O2 처리 공정을 순차적으로 진행하여 상기 세정력 평가를 위한 웨이퍼를 제작하였다. 따라서 상기 웨이퍼에 형성된 포토레지스트 막은 현상 공정 및 플라즈마에 의한 식각 공정을 수행하는 동안에 변성된 상태이다.
이어서, 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 3에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 300mL 비이커에 넣고, 상기 노볼락계 포토레지스트가 형성된 웨이퍼를 각각의 포토레지스트 제거용 조성물이 담겨있는 비이커에 3분 동 안 침지시켰다. 상기 포토레지스트 제거용 조성물의 온도는 상온으로 유지하였다. 이어서, 상기 웨이퍼를 탈이온수에 1분간 침지시켜 상기 웨이퍼로부터 상기 포토레지스트 제거용 조성물을 제거하였다. 이 후, 상기 웨이퍼 상부로 질소(N2) 가스를 도입하여 상기 웨이퍼를 완전히 건조시켰다.
이 과정에 있어서, 상기 웨이퍼를 각각의 포토레지스트 제거용 조성물에 침지시킨 후, 웨이퍼 표면의 포토레지스트 고유의 색이 완전히 사라지는데 걸리는 시간을 측정하였다. 이에 따라, 각각의 포토레지스트 제거용 조성물이 포토레지스트를 제거하는 상대적인 속도를 확인할 수 있었다. 즉, 상기 웨이퍼 상의 포토레지스트 고유의 색이 사라졌다는 것은 상기 웨이퍼로부터 포토레지스트가 완전히 이탈되었다는 것을 의미하며, 포토레지스트 고유의 색이 완전히 사라지는데 걸리는 시간이 짧다는 것은 포토레지스트 제거용 조성물이 포토레지스트에 효과적으로 침투하여 기판으로부터 포토레지스트를 빠르게 이탈시킬 수 있음을 의미한다. 또한, 상기 웨이퍼를 완전히 건조시킨 후, 상기 웨이퍼 표면에 잔류하는 불순물의 정도를 평가하기 위하여 AWIS-FIT 3110(미국 ADE社의 파티클 검사(particle inspection) 설비의 상품명)을 이용하여 웨이퍼 상에 잔류하는 반경 0.3㎛이상의 파티클의 수를 측정하였다. 이에 따라, 각각의 포토레지스트 제거용 조성물의 포토레지스트 제거 능력을 확인할 수 있었다. 즉, 측정된 파티클 수가 적을수록 웨이퍼 상에 잔류하는 포토레지스트의 양이 적으며, 포토레지스트 제거용 조성물의 포토레지스트 제거 능력이 우수함을 의미한다.
포토레지스트 제거용 조성물의 세정 능력을 평가함에 있어서 중요한 두 요소는 다음과 같다. 첫째로, 포토레지스트 제거용 조성물이 포토레지스트에 빠르게 침투하여, 포토레지스트를 기판으로부터 빨리 이탈시킬 수 있어야 한다. 둘째로, 상기 포토레지스트가 제거된 기판에 린스 및 드라이 공정을 수행한 후, 상기 기판 표면에 잔류하는 불순물이 없어야 한다. 일반적으로 포토레지스트 잔류물들은 포토레지스트 제거용 조성물에 의하여 표면에서 이탈된 후라도, 이탈된 포토레지스트가 포토레지스트 제거용 조성물에 용해되지 않으면, 린스 및 드라이 공정동안에 기판에 재흡착하기 때문이다.
상술한 관점에서, 상기 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 3에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 노볼락계 포토레지스트에 대한 세정력을 평가한 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
표 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 6에 의하여 제조된 포토레지스트 제거용 조성물이 비교예 1 내지 비교예 3에 의하여 제조된 포토레지스트 제거용 조성물에 비하여 포토레지스트를 기판으로부터 빠르게 제거할 수 있음을 확인할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6에 의하여 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 포토레지스트를 제거한 경우, 비교예 1 내지 비교예 3에 의하여 제조된 포토레지스트 제거용 조성물에 비하여 린스 및 드라이 공정 후에 기판 상에 잔류하는 불순물의 양이 현저히 줄어든 것을 알 수 있다.
보다 구체적으로, 실시예 1에 의하여 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 포토레지스트를 제거한 경우 포토레지스트 이탈 시간이 1초로서, 비교예 1과 같이 아세톤만을 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 사용한 경우보다 포토레지스트의 이탈시간이 훨씬 빨라진 것을 알 수 있다.
또한, 비교예 3에 의하여 제조된 포토레지스트 제거용 조성물은 포토레지스트 이탈 시간이 1초로서, 상대적으로 빠르게 포토레지스트를 기판으로부터 이탈시킬 수는 있지만, 포토레지스트 제거용 조성물이 이탈된 포토레지스트를 효과적으로 용해하지 못하여, 린스 및 드라이 공정을 거치면서 다시 기판에 흡착되어, 기판에 잔류하는 파티클의 수가 상당히 많은 것을 알 수 있다.
도 17 및 도 18은 각각 실시예 1 및 비교예 2에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 상기 웨이퍼에 형성된 포토레지스트막을 제거한 후의 결과를 나타내는 웨이퍼 표면 사진들이다. 보다 구체적으로 도 17은 실시예 1에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 상기 웨이퍼에 형성된 포토레지스트막을 제거한 후의 결과를 나타내는 사진이며, 도 18은 비교예 1에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 상기 웨이퍼에 형성된 포토레지스트막을 제거한 후의 결과를 나타내는 사진이다.
표 2, 도 17 및 도 18을 참조하면, 비교예 1에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 포토레지스트를 제거한 경우, 기판 상에 잔류하는 파티클들은 약 5000개 수준이며, 이러한 파티클들이 웨이퍼의 전면에 고루 퍼져있음을 확인할 수 있다. 반면, 실시예 1 내지 실시예 6에 따라 제조된 포토레지스트 제거용 조성물들을 사용하여 포토레지스트를 제거한 경우, 기판 표면에 잔류하는 파티클들은 약 100-1000개 수준으로 기판에 잔류하는 파티클의 양이 현저히 감소한 것을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 포토레지스트 제거용 조성물의 세정력이 우수함을 알 수 있다.
| 이탈시간(sec) | 잔류 파티클 수(>0.3㎛) | |
| 실시예 1 | 1 | 335 |
| 실시예 2 | 15 | 123 |
| 실시예 3 | 1 | 140 |
| 실시예 4 | 11 | 933 |
| 실시예 5 | 8 | 311 |
| 실시예 6 | 12 | 1110 |
| 비교예 1 | 15 | 4976 |
| 비교예 2 | 32 | 3700 |
| 비교예 3 | 1 | 1867 |
나. 포토레지스트 제거용 조성물의 선택적 세정능력 평가 실험
본 발명에 따른 포토레지스트 제거용 조성물의 선택적 세정능력을 평가하기 하였다. 상기 포토레지스트 제거용 조성물의 선택적 세정능력 평가를 위하여, 2cmX2cm의 크기를 갖는 실리콘 기판에 AZ9260(일본 Clarient社의 노볼락계 수지의 상품명)를 도포하여 약 12,000Å의 두께를 갖는 포토레지스트막을 형성하였다. 또한, 2cmX2cm의 크기를 갖는 실리콘 기판에 메타아크릴 수지 및 교차 결합된 메타아크릴 수지를 각각 도포하여 약 12,000Å의 두께를 갖는 포토레지스트막을 형성하였다.
이어서, 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 3에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 각각 300mL 비이커에 넣고, 상기 노볼락계 포토레지스트가 형성된 웨이퍼, 메타아크릴계 포토레지스트가 형성된 웨이퍼, 상기 교차 결합 된 메타아크릴계 포토레지스트가 형성된 웨이퍼를 각각의 포토레지스트 제거용 조성물이 담겨있는 비이커에 침지시켰다. 상기 포토레지스트 제거용 조성물의 온도는 상온으로 유지하였다. 상기 평가에 있어서, 노볼락계 포토레지스트가 형성된 웨이퍼를 각각의 포토레지스트 제거용 조성물에 3분동안 침지시킨 후, 기판 상에 잔류하는 포토레지스트를 육안으로 관찰하였다. 또한, 메타아크릴계 포토레지스트가 형성된 웨이퍼 및 교차 결합된 메타아크릴계 포토레지스트가 형성된 웨이퍼는 침지 시간에 따른 포토레지스트막의 두께 변화를 관찰하여 포토레지스트의 식각속도를 평가하였다. 상기 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 3에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 포토레지스트 종류에 대한 선택적 세정능력을 평가한 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 하기 표 3에 있어서, Ｏ는 포토레지스트 잔류물의 양이 상당히 많음을 의미하고, △는 포토레지스트의 잔류물의 양이 많지는 않지만, 포토레지스트가 기판 상에 잔류함을 의미하며, Ｘ는 포토레지스트가 기판으로부터 완전히 제거되었음을 의미한다.
표 3을 참조하면, 비교예 3 및 실시예 1 내지 실시예 6에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 노볼락계 포토레지스트를 제거한 경우, 3분 이내에 12000Å의 두께를 갖는 포토레지스트 막이 기판으로부터 완전히 제거되었다. 이로부터, 비교예 3 및 실시예 1 내지 실시예 6에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물의 노볼락계 포토레지스트막의 식각속도는 모두 4000Å/min 이상인 것을 알 수 있다. 반면, 비교예 1 및 비교예 2에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물에 노볼락계 포토레지스트가 형성된 기판을 3분 동안 침지시킨 후에도 포토레지스트가 기판 상에 잔류하였다. 구체적으로, 비교예 1에 의하여 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 노볼락계 포토레지스트를 제거한 경우, 상기 조성물에 포함된 아세톤의 높은 휘발성으로 인해, 침지시켰던 웨이퍼를 들어 올릴 때 미세한 포토레지스트 잔류물들이 기판 상에 재흡착되는 현상이 나타났다. 따라서, 본 발명에 따른 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 포토레지스트를 제거할 경우, 기존의 케톤계 세정액이 가지는 높은 휘발성에 따른 포토레지스트의 재흡착 문제를 효과적으로 해결할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 실시예 6에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물은 빠른 시간 내에 노볼락계 포토레지스트를 기판으로부터 효과적으로 제거하였지만, 아크릴계 포토레지스트 및 교차 결합된 메타아크릴계 포토레지스트들은 거의 제거하지 않았음을 알 수 있다. 상기 아크릴계 포토레지스트 막 및 교차 결합된 메타아크릴계 포토레지스트 막들의 식각속도는 약 0 내지 약 30Å/min으로 약 4000Å/min 이상의 노볼락계 포토레지스트의 식각속도에 비하여 현저히 느린 것을 알 수 있다. 이 결과로부터, 본 발명에 따른 포토레지스트 제거용 조성물은 다양한 종류의 포토레지스트가 형성되어 있는 기판으로부터 노볼락계 포토레지스트만을 선택적으로 제거할 수 있다는 것을 알 수 있다.
| 노볼락계 수지 (novolac resin) | 메타아크릴 수지 (methacrylic resin) | 교차 결합된 메타아크릴 수지 (cross-linked methacrylic resin) | |
| 잔류여부 | 식각속도(Å/min) | ||
| 실시예 1 | Ｘ | 12 | 0 |
| 실시예 2 | Ｘ | 5 | 12 |
| 실시예 3 | Ｘ | 4 | 12 |
| 실시예 4 | Ｘ | 0 | 0 |
| 실시예 5 | Ｘ | 7 | 12 |
| 실시예 6 | Ｘ | 11 | 8 |
| 비교예 1 | ?? | 22 | 0 |
| 비교예 2 | Ｏ | 5 | 10 |
| 비교예 3 | Ｘ | 6 | 7 |
본 발명의 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 노볼락계 포토레지스트를 선택적으로 제거할 수 있다. 이에 따라, 반도체 장치 중 특히 씨모스 이미지 센서의 제조 공정에 있어서, 기판 상에 형성된 구조물들의 손상을 최소화하면서, 상기 기판으로부터 노볼락계 포토레지스트만을 선택적으로 제거할 수 있다. 결과적으로, 포토레지스트 패턴을 효율적으로 제거함과 동시에 씨모스 이미지 센서 등과 같은 반도체 장치의 불량을 방지하여 반도체 제조 공정의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (51)
- 케톤 화합물;적어도 에스테르 화합물을 포함하는 제1 극성 비양자성 용매; 및황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하고, 아크릴계 포토레지스트에 대하여 노볼락계 포토레지스트를 선택적으로 제거할 수 있는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 케톤 화합물은 아세톤(acetone), 2-부탄온(2-butanone) 및 메틸 이소부틸케톤(methyl isobutylketone)으로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 에스테르 화합물은 에틸 락테이트(ethyl lactate), 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate), 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(ethylene glycol methyl ether acetate), γ-부티로락톤(γ-butyrolactone), 에틸 3-에톡시프로피오네이트(ethyl 3-ethoxypropionate), 카르비톨 아세테이트(carbitol acetate) 및 디메틸 아디페이트(dimethyl adipate)로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 황을 함유하는 화합물은 디메틸술폭사이드(dimethylsulfoxide), 술포란(sulfolane), 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 질소를 함유하는 화합물은 N-메틸-2-피롤리디논(N-methyl-2-pyrrolidinone), 디메틸포름아마이드(dimethyl formamide), 디메틸 아세트아마이드(dimethyl acetamide), 디에틸 아세트아마이드(diethyl acetamide) 및 아세토니트릴(acetonitrile)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 20 내지 50 중량%, 제1 극성 비양자성 용매 40 내지 70 중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 10 내지 40 중량%를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제7항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 20 내지 40 중량%, 제1 극성 비양자성 용매 40 내지 60 중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 20 내지 40 중량%를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제1항에 있어서, 유기 염기성 용제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제9항에 있어서, 상기 유기 염기성 용제는 테트라알킬암모늄 하이드록사이드계 화합물(tetraalkylammonium hydroxide compound), 알칸올아민계 화합물(alkanolamine compound) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제10항에 있어서, 상기 테트라알킬암모늄 하이드록사이드계 화합물은 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(tetramethylammonium hydroxide), 테트라에틸암모늄 하이드록사이드(tetraethylammonium hydroxide) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제10항에 있어서, 상기 알칸올아민계 화합물은 모노에탄올아민(monoethanol amine), 디에탄올아민(diethanolamine), 이소프로판올아민(isopropanolamine) 및 트리에탄올아민(triethanolamine)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제9항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물 총 중량에 대하여 상기 유기 염기성 용제 100 내지 500 중량 ppm을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 케톤 화합물; 및적어도 에스테르 화합물을 포함하는 제1 극성 비양자성 용매를 포함하고, 아크릴계 포토레지스트에 대하여 노볼락계 포토레지스트를 선택적으로 제거할 수 있는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제14항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물 총 중량에 대하여, 상기 케톤 화합물 20 내지 80 중량% 및 상기 제1 극성 비양자성 용매 20 내지 80 중량%를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제15항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물 총 중량에 대하여, 상기 케톤 화합물 50 내지 80 중량% 및 상기 제1 극성 비양자성 용매 20 내지 50 중량%를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 케톤 화합물; 및황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하고, 아크릴계 포토레지스트에 대하여 노볼락계 포토레지스트를 선택적으로 제거할 수 있는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제17항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물 총 중량에 대하여, 상기 케톤 화합물 20 내지 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 20 내지 80 중량%를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제18항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물 총 중량에 대하여, 상기 케톤 화합물 50 내지 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 20 내지 50 중량%를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 적어도 에스테르 화합물을 포함하는 제1 극성 비양자성 용매; 및황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하고, 아크릴계 포토레지스트에 대하여 노볼락계 포토레지스트를 선택적으로 제거할 수 있는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제20항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물 총 중량에 대하여 제1 극성 비양자성 용매 10 내지 80중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 20 내지 90중량%를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제21항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물 총 중량에 대하여 제1 극성 비양자성 용매 10 내지 50중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 50 내지 90중량% 를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- (a) 케톤 화합물, (b) 적어도 에스테르 화합물을 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 (c) 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 준비하는 단계;아크릴계 포토레지스트 막 및 노볼락계 포토레지스트 막이 형성되어 있는 대상물을 마련하는 단계; 및상기 대상물에 상기 조성물을 접촉시켜 상기 아크릴계 포토레지스트 막에 대하여 상기 노볼락계 포토레지스트 막을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 포토레지스트 제거 방법.
- 제23항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 20 내지 50 중량%, 제1 극성 비양자성 용매 40 내지 70 중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 10 내지 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거 방법.
- 삭제
- 제23항에 있어서, 상기 포토레지스트는 배치 타입 세정장치를 사용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거 방법.
- 제26항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물에 상기 포토레지스트를 5분 내지 20분간 침지시키는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거 방법.
- 제23항에 있어서, 상기 포토레지스트 패턴은 싱글 타입 세정장치를 사용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물에 상기 포토레지스트를 30초 내지 5분간 접촉시키는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거 방법.
- 제23항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 10℃ 내지 45℃의 온도를 갖는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거 방법.
- (a) 케톤 화합물, 및 (b) 적어도 에스테르 화합물을 포함하는 제1 극성 비양자성 용매를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 준비하는 단계;아크릴계 포토레지스트 막 및 노볼락계 포토레지스트 막이 형성되어 있는 대상물을 마련하는 단계; 및상기 대상물에 상기 조성물을 접촉시켜 상기 아크릴계 포토레지스트 막에 대하여 상기 노볼락계 포토레지스트 막을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 포토레지스트 제거 방법.
- 제31항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여, 상기 케톤 화합물 20 내지 80 중량% 및 상기 제1 극성 비양자성 용매 20 내 지 80 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거 방법.
- (a) 케톤 화합물, 및 (b) 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 준비하는 단계;아크릴계 포토레지스트 막 및 노볼락계 포토레지스트 막이 형성되어 있는 대상물을 마련하는 단계; 및상기 대상물에 상기 조성물을 접촉시켜 상기 아크릴계 포토레지스트 막에 대하여 상기 노볼락계 포토레지스트 막을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 포토레지스트 제거 방법.
- 제33항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여, 상기 케톤 화합물 20 내지 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 20 내지 80 중량%를 포함하는 것을 특징으로 포토레지스트 제거 방법.
- (a) 적어도 에스테르 화합물을 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 (b) 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 준비하는 단계;아크릴계 포토레지스트 막 및 노볼락계 포토레지스트 막이 형성되어 있는 대상물을 마련하는 단계; 및상기 대상물에 상기 조성물을 접촉시켜 상기 아크릴계 포토레지스트 막에 대하여 상기 노볼락계 포토레지스트 막을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 포토레지스트 제거 방법.
- 제35항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대 하여 제1 극성 비양자성 용매 10 내지 80중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 20 내지 90중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거 방법.
- 기판 상에 아크릴계 포토레지스트 막을 구비하는 구조물을 형성하는 단계;상기 기판 상에 노볼락계 포토레지스트를 이용하여 상기 구조물의 일부를 노출시키는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 구조물을 부분적으로 식각하는 단계; 및(a) 케톤 화합물, (b) 적어도 에스테르 화합물을 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 (c) 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 이용하여 상기 아크릴계 포토레지스트 막에 대하여 상기 포토레지스트 패턴을 상기 기판으로부터 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제37항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 케톤 화합물 20 내지 50 중량%, 제1 극성 비양자성 용매 40 내지 70 중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 10 내지 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제37항에 있어서, 상기 구조물을 형성하는 단계는,포토다이오드 및 금속패드를 포함하는 반도체 기판 상에 제1 감광성 막을 형성하는 단계;상기 제1 감광성 막 상에 아크릴계 포토레지스트를 포함하는 컬러필터를 형성하는 단계;상기 제1 감광성 막 및 상기 컬러필터 상에 제2 감광성 막을 형성하는 단계; 및상기 제2 감광성 막 상에 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 삭제
- 제37항에 있어서, 상기 포토레지스트 패턴의 제거와 동시에 상기 기판에 부착된 불순물을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제41항에 있어서, 상기 불순물은 유기물, 산화성 폴리머, 금속성 폴리머 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제37항에 있어서, 상기 포토레지스트 패턴이 제거된 기판을 린스하는 단계; 및상기 기판을 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 의 제조 방법.
- 제43항에 있어서, 상기 기판은 탈이온수를 사용하여 린스하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제37항에 있어서, 상기 구조물을 형성하는 단계는,기판 상부에 포토다이오드를 형성하는 단계;상기 기판 상에 상기 포토다이오드와 접속하는 트랜지스터를 형성하는 단계;상기 트랜지스터 및 상기 기판 상에 절연막을 형성하는 단계;상기 절연막의 소정 부위를 식각하여 상기 트랜지스터의 일부를 노출시키는 제1 콘택홀을 형성하는 단계;상기 제1 콘택홀을 매립하는 제1 금속 패드를 형성하는 단계;상기 제1 금속 패드 및 상기 절연막 상에 층간 절연막을 형성하는 단계;상기 층간 절연막의 소정 부위를 식각하여 상기 제1 금속 패드를 노출시키는 제2 콘택홀을 형성하는 단계;상기 제2 콘택홀을 매립하는 제2 금속패드를 형성하는 단계;상기 제2 금속패드 및 상기 층간 절연막 상에 제1 감광성 막을 형성하는 단계;상기 제1 감광성 막 상에 아크릴계 포토레지스트를 포함하는 컬러필터를 형성하는 단계;상기 제1 감광성 막 및 상기 컬러필터 상에 제2 감광성 막을 형성하는 단계; 및상기 제2 감광성 막 상에 마이크로 렌즈를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 기판 상에 아크릴계 포토레지스트 막을 구비하는 구조물을 형성하는 단계;상기 기판 상에 노볼락계 포토레지스트를 이용하여 상기 구조물의 일부를 노출시키는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 구조물을 부분적으로 식각하는 단계; 및(a) 케톤 화합물, 및 (b) 적어도 에스테르 화합물을 포함하는 제1 극성 비양자성 용매를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 이용하여 상기 아크릴계 포토레지스트 막에 대하여 상기 포토레지스트 패턴을 상기 기판으로부터 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제46항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여, 상기 케톤 화합물 20 내지 80 중량% 및 상기 제1 극성 비양자성 용매 20 내지 80 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 기판 상에 아크릴계 포토레지스트 막을 구비하는 구조물을 형성하는 단계;상기 기판 상에 노볼락계 포토레지스트를 이용하여 상기 구조물의 일부를 노출시키는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 구조물을 부분적으로 식각하는 단계; 및(a) 케톤 화합물, 및 (b) 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 이용하여 상기 아크릴계 포토레지스트 막에 대하여 상기 포토레지스트 패턴을 상기 기판으로부터 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제48항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여, 상기 케톤 화합물 20 내지 80 중량% 및 상기 제2 극성 비양자성 용매 20 내지 80 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 기판 상에 아크릴계 포토레지스트 막을 구비하는 구조물을 형성하는 단계;상기 기판 상에 노볼락계 포토레지스트를 이용하여 상기 구조물의 일부를 노출시키는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 구조물을 부분적으로 식각하는 단계; 및(a) 적어도 에스테르 화합물을 포함하는 제1 극성 비양자성 용매, 및 (b) 황을 함유하는 화합물 및 질소를 함유하는 화합물 중에서 적어도 하나를 포함하는 제2 극성 비양자성 용매를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 이용하여 상기 아크릴계 포토레지스트 막에 대하여 상기 포토레지스트 패턴을 상기 기판으로부터 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제50항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 제1 극성 비양자성 용매 10 내지 80중량% 및 제2 극성 비양자성 용매 20 내지 90중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040101679A KR100669866B1 (ko) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | 포토레지스트 제거용 조성물, 이를 이용한 포토레지스트의 제거 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 |
| US11/296,000 US7678751B2 (en) | 2004-12-06 | 2005-12-06 | Composition for removing photoresist, method of removing photoresist and method of manufacturing a semiconductor device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040101679A KR100669866B1 (ko) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | 포토레지스트 제거용 조성물, 이를 이용한 포토레지스트의 제거 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060062738A KR20060062738A (ko) | 2006-06-12 |
| KR100669866B1 true KR100669866B1 (ko) | 2007-01-16 |
Family
ID=36575090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040101679A KR100669866B1 (ko) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | 포토레지스트 제거용 조성물, 이를 이용한 포토레지스트의 제거 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7678751B2 (ko) |
| KR (1) | KR100669866B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10332740B2 (en) | 2016-12-14 | 2019-06-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device and a cleaning composition for an adhesive layer |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070081572A (ko) * | 2006-02-13 | 2007-08-17 | 삼성전자주식회사 | 슬릿 코터 세정제, 표시장치 제조용 슬릿 코터 및표시장치의 제조방법 |
| US20100183853A1 (en) * | 2007-06-12 | 2010-07-22 | Takashi Ihara | Stripping agent for resist film on/above conductive polymer, method for stripping resist film, and substrate having patterned conductive polymer |
| US8052800B2 (en) * | 2008-12-04 | 2011-11-08 | General Electric Company | Method for the removal of an insulative coating using an aqueous solution comprising dimethyl formamide |
| US8128755B2 (en) * | 2010-03-03 | 2012-03-06 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Cleaning solvent and cleaning method for metallic compound |
| US11307500B2 (en) * | 2018-10-30 | 2022-04-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for removing photoresistor layer, method of forming a pattern and method of manufacturing a package |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04350660A (ja) | 1991-05-28 | 1992-12-04 | Texas Instr Japan Ltd | 半導体装置製造用ポジ型フォトレジスト用剥離液および半導体装置の製造方法 |
| JP3449651B2 (ja) | 1994-09-16 | 2003-09-22 | 東京応化工業株式会社 | レジスト剥離液組成物 |
| KR0184307B1 (ko) | 1996-06-24 | 1999-04-01 | 이부섭 | 포토레지스트 박리액 조성물 |
| US7456140B2 (en) * | 2000-07-10 | 2008-11-25 | Ekc Technology, Inc. | Compositions for cleaning organic and plasma etched residues for semiconductor devices |
| US6455479B1 (en) * | 2000-08-03 | 2002-09-24 | Shipley Company, L.L.C. | Stripping composition |
| KR100440484B1 (ko) | 2001-10-17 | 2004-07-14 | 주식회사 엘지화학 | 포토레지스트용 스트리퍼 조성물 |
| JP2004029346A (ja) | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | レジスト剥離液組成物 |
| WO2004019134A1 (ja) | 2002-08-22 | 2004-03-04 | Daikin Industries, Ltd. | 剥離液 |
| US20040220066A1 (en) * | 2003-05-01 | 2004-11-04 | Rohm And Haas Electronic Materials, L.L.C. | Stripper |
-
2004
- 2004-12-06 KR KR1020040101679A patent/KR100669866B1/ko active IP Right Grant
-
2005
- 2005-12-06 US US11/296,000 patent/US7678751B2/en active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10332740B2 (en) | 2016-12-14 | 2019-06-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device and a cleaning composition for an adhesive layer |
| US11380537B2 (en) | 2016-12-14 | 2022-07-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device and a cleaning composition for an adhesive layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20060122084A1 (en) | 2006-06-08 |
| US7678751B2 (en) | 2010-03-16 |
| KR20060062738A (ko) | 2006-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4817579B2 (ja) | 欠陥の削減方法 | |
| KR100859900B1 (ko) | 레지스트 박리조성물 | |
| JP4678673B2 (ja) | ホトレジスト用剥離液 | |
| KR100663354B1 (ko) | 포토레지스트 스트리퍼 조성물을 이용한 포토레지스트 제거공정을 갖는 반도체소자 제조방법들 | |
| KR20040032855A (ko) | 술폭시드 피롤리드(인)온 알칸올아민 박리 및 세정 조성물 | |
| US7410909B2 (en) | Method of removing ion implanted photoresist | |
| US7678751B2 (en) | Composition for removing photoresist, method of removing photoresist and method of manufacturing a semiconductor device using the same | |
| KR100514167B1 (ko) | 세정액 및 이를 사용한 세라믹 부품의 세정 방법 | |
| TW202122564A (zh) | 用於移除蝕刻殘留物之組合物、使用其之方法及其用途 | |
| US20150219996A1 (en) | Composition for removing substances from substrates | |
| US7144673B2 (en) | Effective photoresist stripping process for high dosage and high energy ion implantation | |
| KR100554515B1 (ko) | 세정액 및 이를 이용한 기판의 세정방법 | |
| KR100655108B1 (ko) | 양성 또는 음성 감광제 물질 세정용 조성물 | |
| JP2005514661A (ja) | ポジ型またはネガ型フォトレジスト用の洗浄剤組成物 | |
| KR100419924B1 (ko) | 세정액 및 이를 사용한 반사방지막 성분의 세정 방법 | |
| KR100584498B1 (ko) | 포토레지스트 패턴 제거 방법 | |
| JP2613755B2 (ja) | 基板の処理方法 | |
| KR100213221B1 (ko) | 웨이퍼 세정액 및 이를 이용한 웨이퍼 세정방법 | |
| CN117637441A (zh) | 提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法 | |
| KR100543015B1 (ko) | 박막트랜지스터 및 그의 제조 방법 | |
| KR960013781B1 (ko) | 필드산화막 제조방법 | |
| KR100960483B1 (ko) | 반도체소자 제조방법 | |
| Ma et al. | An evaluation of the HotOzone/sup TM/process: a new post etch resist and residue removal process | |
| KR19990012453A (ko) | 감광막의 제거방법 | |
| KR20050050346A (ko) | 포토레지스트 제거용 세정용액 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130102 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140103 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141231 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160104 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170102 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191226 Year of fee payment: 14 |