KR100786606B1 - 기판으로부터 포토레지스트 및/또는 에칭 잔류물을제거하기 위한 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

글리콜 에테르 50 중량% 이상을 포함하는 특정 유기 용매 및 4차 암모늄 화합물을 함유하는 조성물은 포토레지스트 및/또는 에칭 잔류물과 같은 잔류물을 물품으로부터 제거할 수 있다.
글리콜 에테르, 4차 암모늄 화합물, 포토레지스트, 에칭

Description

기판으로부터 포토레지스트 및/또는 에칭 잔류물을 제거하기 위한 조성물 및 이의 용도{COMPOSITION FOR REMOVING PHOTORESIST AND/OR ETCHING RESIDUE FROM A SUBSTRATE AND USE THEREOF}
마이크로전자 구조를 제작하는 데는 여러 단계가 관여한다. 집적 회로 제작의 제조 계획에서, 반도체의 상이한 표면을 선택적으로 에칭하는 것이 때때로 요구된다. 역사적으로, 물질을 선택적으로 제거하기 위한 다양하고 상이한 유형의 에칭 공정이 다양한 정도로 성공적으로 이용되어 왔다. 또한, 마이크로전자 구조 내 상이한 층에 대한 선택적 에칭은 집적 회로 제작 공정에서 중요한 결정적 단계로 여겨진다.
점차로, 반응성 이온 에칭(RIE)이 바이어(via), 금속 라인 및 트렌치 형성 과정에서 패턴 전사를 위한 선택 공정이 되고 있다. 예를 들어, 라인 접속 배선의 다층 이면 단부를 필요로 하는 복잡한 반도체 장치(예, 첨단 DRAMS 및 마이크로프로세서)는 RIE를 사용하여 바이어스, 금속 라인 및 트렌치 구조를 생성한다. 바이어스를 사용하여, 층간(interlayer) 유전체를 통해 규소, 실리사이드 또는 금속 배선의 한 층과 배선의 다음 층 사이를 접촉시킨다. 금속 라인은 소자 접속으로서 사 용된 전도성 구조이다. 트렌치 구조는 금속 라인 구조를 형성하는 데 사용된다. 바이어스, 금속 라인 및 트렌치 구조에서는 통상적으로 금속 및 합금, 예컨대 Al, Al과 Cu 합금, Cu, Ti, TiN, Ta, TaN, W, TiW, 규소 또는 실리사이드, 예컨대 텅스텐, 티탄 또는 코발트의 실리사이드가 노출된다. RIE 공정은 통상적으로 재-스퍼터링한 산화물 물질 뿐 아니라, 가능하다면 바이어스, 금속 라인 및/또는 트렌치 구조를 리소그래피로 형성(define)하는 데 사용한 포토레지스트 및 반사방지 코팅 물질로부터의 유기 물질을 포함할 수 있는 (착물 화합물의) 잔류물을 남긴다.
따라서, 예를 들어 남은 포토레지스트 및/또는 공정 잔류물(예, 플라스마 및/또는 RIE를 사용한 선택적인 에칭으로 생성된 잔류물)과 같은 잔류물을 제거할 수 있는 선택적인 세정 조성물 및 공정을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 저 k 유전체 물질(예, 세정 조성물에 또한 노출될 수 있는 증착 산화물)을 비롯한 층간 유전체 물질 및/또는 금속, 고 k 유전체 물질, 규소, 실리사이드와 비교했을 때 잔류물에 대해 높은 선택성을 나타내고, 잔류물(예, 포토레지스트 및 에칭 잔류물)을 제거할 수 있는 선택적인 세정 조성물 및 공정을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 상기 민감성 저-k 필름(예, HSQ, MSQ, FOx, 블랙 다이아몬드 및 TEOS(테트라에틸실리케이트))과 양립할 수 있고, 함께 사용할 수 있는 조성물을 제공하는 것도 바람직할 것이다.
본원에 개시된 조성물은, 이 조성물에 노출될 수 있는 금속, 저 k 및/또는 고 k 유전체 물질을 임의의 바람직하지 않은 범위로 공격하지 않고 기판에서 잔류 물(예, 포토레지스트 및 공정 잔류물)을 선택적으로 제거할 수 있다. 또한, 본원에 개시된 조성물은 특정 유전체 물질(예, 산화규소)의 최소 에칭률을 나타낼 수 있다.
한 측면에서, 약 50% 이상이 글리콜 에테르인 유기 용매 약 50 중량% 이상; 및 4차 암모늄 화합물 약 0.5 중량% 이상을 포함하는 잔류물을 제거하기 위한 조성물을 제공한다.
다른 측면에서, 조성물은 2가 알코올 및/또는 다가 알코올 중 적어도 하나를 포함하는 보조 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 또 다른 측면에서, 조성물은 물 및 선택적으로 부식 억제제를 포함할 수 있다.
또한 상기 개시한 조성물과 기판을 접촉시키는 것을 포함하는, 기판으로부터 포토레지스트 및/또는 에칭 잔류물을 비롯한 잔류물을 제거하는 방법을 본원에서 개시한다.
포토레지스트 및/또는 공정 잔류물(예, 에칭(특히 반응성 이온 에칭)으로 발생된 잔류물)과 같은 잔류물을 선택적으로 제거하기 위한 조성물 및 이 조성물을 포함하는 공정이 제공된다. 마이크로전자 장치에 유용한 기판과 같은 물품을 포함하는 세정 공정에서 통상적으로 제거되는 오염물은, 예를 들어 유기 화합물(예, 노출된 포토레지스트 물질, 포토레지스트 잔류물, UV- 또는 X-선으로 경화된 포토레지스트, C-F-함유 중합체, 저 및 고 분자량 중합체 및 다른 유기 에칭 잔류물); 무기 화합물(예, 산화금속, CMP 슬러리로부터의 세라믹 입자 및 다른 무기 에칭 잔류 물); 금속 함유 화합물(예, 유기금속 잔류물 및 금속 유기 화합물); 이온성 및 중성의, 경질 및 중질 무기 (금속) 종(species), 수분, 및 공정(예, 평탄화 및 에칭 공정)으로 발생한 입자를 포함하는 불용성 물질을 포함할 수 있다. 한 특정 구체예에서, 제거된 잔류물은 반응성 이온 에칭으로 생성된 것과 같은 공정 잔류물이다.
또한, 포토레지스트 및/또는 공정 잔류물은 통상적으로 금속, 규소, 실리케이트 및/또는 레벨간(interlevel) 유전체 물질(예, 증착된 산화규소 및 유도체화된 산화규소(예, HSQ, MSQ, FOX, TEOS 및 스핀-온 글래스(Spin-On Glass)), 및/또는 고-k 물질(예, 규산하프늄, 산화하프늄, 바륨 스트론튬 티탄(BST), Ta2O5 및 Ti02)을 포함하는 물품 내에 존재하고, 상기 포토레지스트 및/또는 잔류물 및 금속, 규소, 실리사이드, 레벨간 유전체 물질 및/또는 고-k 물질은 모두 세정 조성물과 접촉할 것이다. 본원에 기재된 조성물 및 방법은, 금속, 규소, 이산화규소, 레벨간 유전체 물질 및/또는 고-k 물질을 유의적으로 공격하지 않고 선택적으로 잔류물을 제거하기 위해 제공된다. 한 구체예에서, 본원에 개시된 조성물은 민감성 저-k 필름을 함유하는 구조에 적합할 수 있다. 특정 구체예에서, 기판은, 예를 들어 비제한적으로 구리, 구리 합금, 티탄, 질화티탄, 탄탈륨, 질화탄탈륨, 텅스텐, 티탄/텅스텐, 알루미늄 및/또는 알루미늄 합금과 같은 금속을 함유할 수 있다. 본원에 개시된 조성물은 약 50% 이상이 글리콜 에테르인 유기 용매 약 50 중량% 이상 및 4차 암모늄 화합물 약 0.5 중량%을 포함할 수 있다. 특정 구체예에서, 조성물은 글리콜 에테르 약 50∼약 70%, 또는 글리콜 에테르 약 50∼약 60%를 함유할 수 있다.
글리콜 에테르는 통상적으로 수혼화성으로, 글리콜 모노(C1-C6)알킬 에테르 및 글리콜 디(C1-C6)알킬 에테르(예, 비제한적인 예로 (C1-C20)알칸 디올, (C1-C6)알킬 에테르 및 (C1-C20)알칸 디올 디(C1-C6)알킬 에테르)를 포함할 수 있다.
글리콜 에테르의 예는 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노이소부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노벤질 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 에틸렌 글리콜 모노메틸 에틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜, 모노프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 디프로필렌 모노부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디이소프로필 에테르, 트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 1-메톡시-2-부탄올, 2-메톡시-1-부탄올, 2-메톡시-2-메틸부탄올, 1,1-디메톡시에탄 및 2-(2-부톡시에톡시)에탄올이다.
글리콜 에테르의 더 통상적인 예는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 트리(프로필렌 글리콜)모노메틸 에테르 및 2-(2-부톡시에톡시)에탄올이다.
앞서 언급했듯이, 조성물은 하나 이상의 4차 암모늄 화합물을 더 포함한다. 4차 암모늄 화합물의 예는 저급-알킬(예, (C1-C4)4차 암모늄 화합물)을 포함하고, 수산화테트라메틸암모늄(TMAH), 수산화테트라에틸암모늄, 수산화테트라부틸암모늄, 수산화테트라프로필암모늄, 수산화트리메틸에틸암모늄, 수산화(2-히드록시에틸)트리메틸암모늄, 수산화(2-히드록시에틸)트리에틸암모늄, 수산화(2-히드록시에틸)트리프로필암모늄 및 수산화(1-히드록시프로필)트리메틸암모늄을 포함한다. 한 특정 구체예에서, 4차 암모늄 화합물은 유리 염기 또는 수산화물 형태로 조성물에 첨가된다. 4차 암모늄 화합물은 약 0.5∼약 15% 범위의 양으로 존재한다. 특정 구체예에서, 조성물은 약 0.5∼약 5%, 또는 약 1∼약 5%를 함유할 수 있다.
특정 구체예에서, 조성물은 하나 이상의 보조 유기 용매를 함유할 수 있다. 이들 구체예에서, 유기 용매는 수혼화성일 수 있고, 2가 및 다가 알코올(예, 디올 및 폴리올(예, (C2-C20)알칸 디올 및 (C3-C20)알칸 트리올), 시클릭 알코올 및 치환된 알코올을 포함한다. 상기 보조 유기 용매의 특정 예는 프로필렌 글리콜, 테트라히드로푸르푸릴 알코올, 디아세톤 알코올 및 1,4-시클로헥산디메탄올이다. 이들 구체예에서, 보조 유기 공용매는 0.1∼약 40 중량%, 또는 0.1∼20 중량% 범위의 양으로 존재한다.
조성물은 선택적으로 최대 약 40 중량%, 또는 최대 약 35 중량% 또는 최대 약 10 중량%의 물을 함유할 수 있다. 물을 조성물에 첨가하는 구체예에서, 물은 탈이온수이다.
본 발명의 조성물은 또한 선택적으로 최대 약 20 중량%, 또는 약 0.2∼약 19 중량%의 부식 억제제를 함유할 수 있다. 부식 억제제의 예는 유기 산, 유기 산 염, 카테콜, 갈산, 벤조트리아졸(BZT), 레조르치놀, 다른 페놀, 산 또는 트리아졸, 보다 통상적으로는 히드록실아민 또는 이의 산 염을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직한 히드록실아민은 디에틸히드록실아민 및 이의 락트산 및 시트르산 염이다. 일반적으로, 히드록실아민은 이의 에칭 능력으로 인해 구리와 양립할 수 있다고 간주되지 않는다. 그러나, 본 발명의 조성물은 놀랍게도 구리 부식을 억제한다.
특정 구체예에서, 조성물은 플루오라이드 함유 화합물을 포함할 수 있다. 플루오라이드 함유 화합물은 화학식 R1R2R3R4NF[여기서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 알코올 기, 알콕시 기, 알킬 기임]인 것들 및 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 조성물의 예는 플루오르화 암모늄, 플루오르화 테트라메틸 암모늄 및 플루오르화 테트라에틸 암모늄이다. 플루오라이드 함유 화합물의 추가 예는 플루오로붕산, 플루오르화수소산 및 플루오르화 콜린을 포함한다. 이들 구체예에서, 플루오라이드 함유 화합물 또는 이의 혼합물은 조성물 총 중량을 기준으로 0.1∼20 중량%, 또는 0.1∼10 중량%의 양으로 존재한다. 특정 구체예에서, 플루오라이드 화 합물은 플루오라이드 염의 형태로 조성물에 첨가된다.
조성물은 또한 다음 첨가제 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 계면 활성제, 킬레이트제, 화학 변성제, 염색제, 살생물제 및 다른 첨가제. 몇몇 대표예는 아세틸렌계 알코올 및 이의 유도체, 아세틸렌계 디올(비이온성 알콕시화 및/또는 자가-유화가능한 아세틸렌계 디올 계면활성제) 및 이의 유도체, 알코올, 4차 아민 및 디-아민, 아미드(디메틸 포름아미드 및 디메틸 아세트아미드와 같은 비양성자성 용매 포함), 알킬 알칸올아민(예, 디에탄올에틸아민), 및 킬레이트제(예, 베타-디케톤, 베타-케토이민, 카르복시산, 말산 및 타르타르산계 에스테르 및 디에스테르, 및 이의 유도체, 및 3차 아민, 디아민 및 트리아민)를 포함한다.
본원에 기재된 조성물은 플루오라이드를 함유하는 것들을 비롯하여 HSQ(FOx), MSQ, SiLK 등과 같은 저-k 필름과 양립할 수 있다. 이 배합물은, 알루미늄, 구리, 티탄 함유 기판의 부식을 매우 적게 하면서, 포토레지스트(예, 포지티브 및 네거티브 포토레지스트) 및 플라스마 에칭 잔류물(예, 유기 잔류물, 유기금속 잔류물, 무기 잔류물, 금속 산화물), 또는 포토레지스트 복합물을 저온에서 탈거(stripping)하는 데 효과적이다. 또한, 상기 조성물은 다양한 고 유전율 물질과 양립할 수 있다.
제조 공정 도중, 포토레지스트 층을 기판에 코팅시킨다. 포토리소그래피 공정을 사용하여, 포토레지스트 층에 패턴을 형성한다. 따라서 패턴화된 포토레지스트 층을 플라스마 에칭시켜 패턴을 기판으로 전사한다. 에칭 잔류물은 에칭 단계에서 발생한다. 본 발명에 사용된 기판 중 일부는 애슁(ashed)되지만, 일부는 애슁되 지 않는다. 기판이 애슁되는 경우, 세정할 주 잔류물은 에칭액 잔류물이다. 기판이 애슁되지 않는 경우, 세정되거나 탈거할 주 잔류물은 에칭 잔류물 및 포토레지스트이다.
본원에 개시된 조성물은 에칭 및 애슁 후, 유기 및 무기 잔류물 뿐 아니라 반도체 기판으로부터의 중합체 잔류물을 저온에서 부식이 적도록 제거하는 데 사용된다. 일반적으로, 본원에 개시된 조성물을 사용한 탈거 및 세정 공정은 3분∼1시간 동안 25∼85℃ 범위의 온도 중 하나 이상의 온도에서 탈거/세정 조성물에 기판을 액침시켜 수행한다. 그러나, 포토레지스트, 애슁 또는 에칭 잔류물 및/또는 잔류물의 제거를 위해 세정 유체를 사용하는 당업자에게 알려진 임의의 방법으로 조성물을 사용할 수 있다.
하기 비제한적인 실시예는 본 발명을 추가로 예시하기 위해 제시하는 것이다.
하기 실시예의 포토레지스트는 하기에서 논의될 공정 중 하나를 거친다.
포지티브 포토레지스트는 기판 상에서 스핀-코팅시킨다. 포지티브 포토레지스트는 디아조나프토퀴논 및 노보락 수지를 포함한다. 코팅 후 포토레지스트를 약 90초간 약 90℃에서 소성시킨다. 패턴화된 마스크를 통해 i-선(365 nm) 광선에 노출시킨 뒤 현상하여, 포토레지스트 상에 패턴을 형성한다. 이어서 패턴은 플라스마 에칭을 통해 기판으로 전사한다.
네거티브 포토레지스트는 기판 상에서 스핀-코팅시킨다. 코팅 후 프토레지스트를 약 90초간 약 90℃에서 소성시킨다. 패턴화된 마스크를 통해 i-선(365 nm) 광 선에 노출시킨 뒤 현상하여, 포토레지스트 상에 패턴을 형성한다. 이어서 패턴은 플라스마 에칭을 통해 기판으로 전사한다.
포지티브 포토레지스트는 기판 상에서 스핀-코팅시킨다. 코팅된 포토레지스트를 90초간 90℃에서 소성시킨다. 패턴화된 마스크를 통해 원자외선(248 nm) 광선에 노출시킨 뒤 현상하여, 포토레지스트 상에 패턴을 형성한다. 이어서 패턴은 플라스마 에칭을 통해 기판으로 전사한다.
본 발명의 탈거 및 세정 조성물은 통상적으로 모든 고체가 용해될 때까지 실온의 용기에서 성분들을 함께 혼합하여 제조한다. 수성 탈거 및 세정 조성물의 예는 표 1에 나타나 있다. 에칭률 데이터 및 세정 데이터는 각각 표 2와 표 3에 요약되어 있다.
제조 공정 도중, 포토레지스트 층을 기판 상에 코팅한다. 포토리소그래피 공정을 사용하여, 포토레지스트 층 상에 패턴을 형성한다. 따라서 패턴화된 포토레지스트 층을 플라스마 에칭시켜 패턴을 기판으로 전사한다. 에칭 잔류물은 에칭 단계에서 발생한다. 본원에서 사용된 기판 중 일부는 애슁되지만, 일부는 애슁되지 않는다. 기판이 애슁되는 경우, 세정할 주 잔류물은 에칭 잔류물이다. 기판이 애슁되지 않는 경우, 세정되거나 탈거할 주 잔류물은 에칭 잔류물 및 포토레지스트 둘 다이다.
표 1의 실시예 모두는 포토레지스트, 에칭 및 애슁 잔류물을 탈거 및 세정하는 데 매우 효과적이다. 공정 온도는 통상적으로 40℃ 또는 그 미만이고, 각각의 실시예는 회분식 세정 공정, 분무 도구 및 단일 웨이퍼 도구에서 사용될 수 있다.
하기 표에 있어서, 달리 언급하지 않는다면 모든 양은 중량% 단위이며, 합은 100 중량%이다. 금속 에칭률은 CDE ResMap 273 Four Point Probe(E-M-DGLAB-0007)를 사용하여 측정하였다. 시험 용액 500 ㎖를 교반하면서 600 ㎖ 비커에 넣고, 필요하다면 지정 온도까지 가열하였다. 시험한 금속이 티탄일 경우, 초기에 인산에 담그는 것이 필요하다. 웨이퍼의 초기 두께는 CDE ResMap 273 Four Point Probe를 사용하여 측정하였다. 초기 두께를 측정한 뒤, 시험 웨이퍼는 시험 용액에 침지시킨다. 단 하나의 시험 웨이퍼를 시험하는 경우, 모조 웨이퍼를 용액에 첨가하였다. 5분 후, 시험 웨이퍼를 시험 용액에서 꺼내고, 3분간 탈이온수로 세척하고, 질소 하에서 완전히 건조시켰다. 네거티브 탈거 용액을 사용하는 경우, 물 세척 전에 용매(예, DMAC 또는 IPA(이소프로필 알코올)) 중에서 시험 웨이퍼의 중간 세척을 수행하였다. 각 웨이퍼의 두께를 측정하였고, 필요한 경우 시험 웨이퍼 상에서 상기 절차를 반복하였다.
산화물 에칭률은 Nanospec AFT 181(E-M-DGLAB-0009)을 사용하여 측정하였다. 시험 용액 200 ㎖를 교반하면서 250 ㎖ 비커에 넣고, 필요한 경우 지정 온도로 가열하였다. 시험한 웨이퍼 각각에 3개의 원이 생겼다. 각 웨이퍼 상에 표시된 영역은 측정을 수행한 영역이었다. 각 웨이퍼의 초기 측정을 수행하였다. 초기 측정 후, 웨이퍼는 시험 용액에 5분간 침지시켰다. 용액을 함유한 비커에 단 하나의 웨이퍼만을 넣은 경우에는, 모조 웨이퍼를 비커에 넣었다. 5분 후, 각 시험 웨이퍼를 탈이온수로 3분간 세척하고, 질소 하에서 건조시켰다. 네거티브 탈거 용액을 사용하는 경우, 물 세척 전에 DMAC, IPA 또는 다른 적절한 용매를 사용하여 3분간 시험 웨이퍼를 세척하였다. 각 웨이퍼 상에 표시된 영역에 대한 측정을 수행하였고, 필요한 경우 상기 절차를 반복하였다.
Figure 112006097874476-pat00001
다음은 표 1에서 사용된 두문자어다:
PGME 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 THFA 테트라히드로푸르푸릴 알코올
PG 프로필렌 글리콜 BEE 2-(2-부톡시)에탄올
PGPE 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 DEHA 디히드록시아민
t-BA 트리부틸 아민 t-PGME 트리(프로필렌 글리콜)메틸 에테르
TMAH 수산화테트라메틸암모늄 TBAH 수산화테트라부틸암모늄
p-TSA p-톨루엔설폰산 MEA 에탄올아민
TMAF 플루오르화 테트라메틸암모늄 TEAH 수산화테트라에틸암모늄
TEA/p-TSA 트리에탄올암모늄 p-토실레이트
MEA/p-TSA 에탄올암모늄 p-토실레이트
실시예 A
표 1에 예시한 바와 같이, 실시예 A의 조성물은 BEE 92 중량%, TBAH 0.6 중량%, 탈이온수 3.6 중량%, p-TSA 2.8 중량% 및 MEA 1 중량%로 구성되어 있다. 실시예 A는 바이어스 뿐 아니라 금속 라인으로부터의 에칭 잔류물과 포토레지스트를 제거하기 위한 세정 및 탈거 조성물이다.
실시예 C
실시예 C의 조성물은 THFA 48 중량%, TMAH 5 중량%, PGME 30 중량%, p-TSA 2.8 중량%, MEA 1 중량% 및 탈이온수 13.2 중량%로 구성되어 있다. 실시예 C는 고-k 물질 뿐 아니라 전이 금속 기판으로부터의 에칭 잔류물과 포토레지스트를 제거하기 위한 세정 및 탈거 조성물이다.
실시예 E
실시예 E의 조성물은 PGME 75 중량%, TBAH 5.5 중량%, p-TSA 2.8 중량%, MEA 1 중량% 및 탈이온수 13.2 중량%로 구성되어 있다. 실시예 E는 고-k 물질 뿐 아니라 전이 금속 기판으로부터의 에칭 잔류물 및 포토레지스트를 제거하기 위한 세정 및 탈거 조성물이다.
실시예 H
실시예 H의 조성물은 PGME 69 중량%, TBAH 5.5 중량%, DEHA 10 중량%, p-TSA 4 중량%, MEA 1.4 중량% 및 탈이온수 10.1 중량%로 구성되어 있다. 실시예 H는 고-k 물질 뿐 아니라 전이 금속 기판으로부터의 에칭 잔류물 및 포토레지스트를 제거하기 위한 세정 및 탈거 조성물이다.
실시예 K
실시예 K의 조성물은 PGPE 56 중량%, TBAH 0.6 중량%, t-PGME 39 중량%, p-TSA 3 중량%, MEA 1 중량% 및 탈이온수 0.4 중량%로 구성되어 있다. 실시예 K는 고-k 물질 뿐 아니라 전이 금속 기판으로부터의 에칭 잔류물 및 포토레지스트를 제거하기 위한 세정 및 탈거 조성물이다.
실시예 N
실시예 N의 조성물은 PGPE 66 중량%, TMAH 5.5 중량%, PG 10 중량%, p-TSA 3 중량%, DEHA 8 중량%, 락트산 2 중량% 및 탈이온수 5.5 중량%로 구성되어 있다. 실시예 N은 고-k 물질 뿐 아니라 전이 금속 기판으로부터의 에칭 잔류물과 포토레지스트를 제거하기 위한 세정 및 탈거 조성물이다.
실시예 O
실시예 O의 조성물은 PGPE 66 중량%, TMAH 5.5 중량%, PG 13 중량%, DEHA 8 중량%, 락트산 2 중량% 및 탈이온수 5.5 중량%로 구성되어 있다. 실시예 O는 고-k 물질 뿐 아니라 전이 금속 기판으로부터의 에칭 잔류물 및 포토레지스트를 제거하기 위한 세정 및 탈거 조성물이다.
실시예 P
실시예 P의 조성물은 PGPE 66 중량%, TMAH 5.5 중량%, PG 13 중량%, DEHA 8 중량%, 락트산 2 중량% 및 탈이온수 5.5 중량%로 구성되어 있다. 실시예 P는 고-k 물질 뿐 아니라 전이 금속 기판으로부터의 에칭 잔류물 및 포토레지스트를 제거하기 위한 세정 및 탈거 조성물이다.
실시예 Q
실시예 Q의 조성물은 t-PGME 80 중량%, TBAH 1.1 중량%, t-BA 10 중량%, p-TSA 6 중량%, MEA 2 중량% 및 탈이온수 0.9 중량%로 구성되어 있다. 실시예 Q는 바이어스 뿐 아니라 에칭 잔류물 및 포토레지스트 금속 라인을 제거하기 위한 세정 및 탈거 조성물이다.
실시예 A1
실시예 A1의 조성물은 PGME 57.6 중량%, TBAH 1.1 중량%, 트리에탄올암모늄 p-토실레이트 2.4 중량%, DEHA 5 중량%, 레조르치놀 3 중량% 및 탈이온수 20.9 중량%로 구성되어 있다. 실시예 A1은 고-k 물질 뿐 아니라 저-k 물질인 포토레지스트 금속 기판 및 에칭 잔류물을 제거하기 위한 세정 및 탈거 조성물이다.
실시예 A2
실시예 A2의 조성물은 PGME 62.7 중량%, TEAH 1.6 중량%, 플루오르화 테트라메틸암모늄 1 중량%, 락트산 3 중량% 및 탈이온수 31.7 중량%로 구성되어 있다. 실시예 A2는 고-k 물질 뿐 아니라 저-k 물질인 포토레지스트 금속 기판 및 에칭 잔류물을 제거하기 위한 세정 및 탈거 조성물이다.
실시예 A5
실시예 A5의 조성물은 PGME 57 중량%, TMAH 6 중량%, DEHA 4 중량%, 락트산 2 중량% 및 탈이온수 31 중량%로 구성되어 있다. 실시예 A5는 고-k 물질 뿐 아니라 저-k 물질인 포토레지스트 금속 기판 및 에칭 잔류물을 제거하기 위한 세정 및 탈거 조성물이다.
Figure 112006097874476-pat00002
Figure 112006097874476-pat00003
Nt = 시험하지 않음; Part. Corr. = 부분적 금속 부식; Corr. = 금속 부식;
Figure 112006097874476-pat00004
= 부분적 세정;
Figure 112006097874476-pat00005
= 완전한 세정; X = 세정하지 않음.
글리콜 에테르 50 중량% 이상을 포함하는 특정 유기 용매 및 4차 암모늄 화합물을 함유하는 조성물은 포토레지스트 및/또는 에칭 잔류물과 같은 잔류물을 물품으로부터 제거할 수 있다.

Claims (34)

  1. a) 글리콜 에테르 50 중량% 내지 70 중량%;
    b) 4차 암모늄 화합물 0.5 중량% 내지 15 중량%; 및
    c) 유기산, 유기산염, 카테콜, 갈산, 벤조트리아졸(BZT), 페놀, 트리아졸 및 이의 히드록시아민 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 부식억제제 최대 20 중량%;
    d) 그리고, (C2-C20)알칸디올 또는 (C3-C20)알칸트리올을 함유하는 보조유기용매를 포함하는 포토레지스트 또는 에칭 잔류물 또는 이들 모두를 제거하기 위한 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 글리콜 에테르는 글리콜 모노(C1-C6)알킬 에테르를 포함하는 것인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 글리콜 에테르는 (C1-C20)알칸디올(C1-C6)알킬 에테르 또는 (C1-C20)알칸디올 디(C1-C6)알킬 에테르를 포함하는 것인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 글리콜 에테르는 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노이소부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노벤질 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 메틸에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜, 모노프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 디프로필렌 모노부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디이소프로필 에테르, 트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 1-메톡시-2-부탄올, 2-메톡시-1-부탄올, 2-메톡시-2-메틸부탄올, 1,1-디메톡시에탄 및 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 중에서 선택되는 것인 조성물.
  5. a) 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르 및 트리(프로필렌 글리콜)모노메틸 에테르로 구성되는 군에서 선택되는 글리콜 에테르 50 중량% 내지 70 중량%;
    b) 4차 암모늄 화합물 0.5 중량% 내지 15 중량%; 및
    c) 유기산, 유기산염, 카테콜, 갈산, 벤조트리아졸(BZT), 페놀, 트리아졸 및 이의 히드록시아민 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 부식억제제 최대 20 중량%를 포함하는 포토레지스트 또는 에칭 잔류물 또는 이들 모두를 제거하기 위한 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 4차 암모늄 화합물은 C1-C4 4차 암모늄 화합물을 포함하는 것인 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 4차 암모늄 화합물은 수산화테트라메틸암모늄, 수산화테트 라에틸암모늄, 수산화테트라프로필암모늄, 수산화테트라부틸암모늄, 수산화트리메틸에틸암모늄, 수산화(2-히드록시에틸)트리메틸암모늄, 수산화(2-히드록시에틸)트리에틸암모늄, 수산화(2-히드록시에틸)트리프로필암모늄 및 수산화(1-히드록시프로필)트리메틸암모늄 중에서 선택되는 것인 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 4차 암모늄 화합물은 수산화테트라메틸암모늄을 포함하는 것인 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 글리콜 에테르의 양이 조성물의 50 중량% 이상인 조성물.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 글리콜 에테르의 양이 조성물의 50∼60 중량%인 조성물.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서, 4차 암모늄 화합물의 양이 0.5∼5 중량%인 조성물.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서, 보조 유기 용매는 프로필렌 글리콜을 포함하는 것인 조성물.
  17. 제16항에 있어서, 프로필렌 글리콜의 양이 0.1 내지 40 중량%인 조성물.
  18. 제1항에 있어서, 플루오라이드 함유 화합물이 없는 조성물.
  19. a) 글리콜 에테르 50 중량% 내지 70 중량%;
    b) 4차 암모늄 화합물 0.5 중량% 내지 15 중량%; 및
    c) 유기산, 유기산염, 카테콜, 갈산, 벤조트리아졸(BZT), 페놀, 트리아졸 및 이의 히드록시아민 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 부식억제제 최대 20 중량%;
    d') 그리고, 추가로 플루오라이드 함유 화합물을 포함하는 것인 포토레지스트 또는 에칭 잔류물 또는 이들 모두를 제거하기 위한 조성물.
  20. 제5항에 있어서, 추가로 최대 40 중량%의 물을 더 포함하는 것인 포토레지스트 또는 에칭 잔류물 또는 이들 모두를 제거하기 위한 조성물.
  21. 삭제
  22. a) 글리콜 에테르 50 중량% 내지 70 중량%;
    b) 4차 암모늄 화합물 0.5 중량% 내지 15 중량%; 및
    c') 히드록실아민, 이의 산 염; 유기 산, 이의 산 염; 및 이의 혼합물 중 1종 이상을 포함하는 부식억제제 최대 20 중량%를 포함하는 것인 포토레지스트 또는 에칭 잔류물 또는 이들 모두를 제거하기 위한 조성물.
  23. 제22항에 있어서, 부식 억제제는 히드록실아민 또는 이의 산염 또는 이의 혼합물을 포함하는 것인 포토레지스트 또는 에칭 잔류물 또는 이들 모두를 제거하기 위한 조성물.
  24. 제23항에 있어서, 히드록실아민은 디에틸 히드록실아민 또는 이의 산염 또는 이의 혼합물을 포함하는 것인 포토레지스트 또는 에칭 잔류물 또는 이들 모두를 제거하기 위한 조성물.
  25. a) 글리콜 에테르 50 중량% 내지 70 중량%;
    b) 4차 암모늄 화합물 0.5 중량% 내지 15 중량%; 및
    c) 유기산, 유기산염, 카테콜, 갈산, 벤조트리아졸(BZT), 페놀, 트리아졸 및 이의 히드록시아민 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 부식억제제 최대 20 중량%;
    d) 그리고, (C2-C20)알칸디올 또는 (C3-C20)알칸트리올을 함유하는 보조유기용매를 포함하는 조성물과 기판을 접촉시키는 단계를 포함하는 상기 기판으로부터 포토레지스트 또는 에칭 잔류물, 또는 이들 모두를 제거하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 기판은 또한 금속, 규소, 실리케이트, 레벨간(interlevel) 유전체 물질 및 고-k 유전체 물질로 구성되는 군에서 선택된 물질을 포함하는 것인 방법.
  27. 패턴을 형성(define)하는 방법으로서,
    기판 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계;
    포토레지스트 상에 리소그래피로 패턴을 형성하는 단계;
    패턴을 기판으로 전사하는 단계;
    a) 글리콜 에테르 50 중량% 내지 70 중량%;
    b) 4차 암모늄 화합물 0.5 중량% 내지 15 중량%; 및
    c) 유기산, 유기산염, 카테콜, 갈산, 벤조트리아졸(BZT), 페놀, 트리아졸 및 이의 히드록시아민 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 부식억제제 최대 20 중량%;
    d) 그리고, (C2-C20)알칸디올 또는 (C3-C20)알칸트리올을 함유하는 보조유기용매를 포함하는 조성물과 기판을 접촉시켜, 기판으로부터 포토레지스트 또는 에칭 잔류물, 또는 이들 모두를 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트인 방법.
  29. 제27항에 있어서, 포토레지스트는 네거티브 포토레지스트인 방법.
  30. 제1항에 있어서, 부식억제제의 양이 0.2 중량% 내지 19 중량%인 것인 포토레지스트 또는 에칭 잔류물 또는 이들 모두를 제거하기 위한 조성물.
  31. 제1항에 있어서, 보조유기용매의 양이 0.1 중량% 내지 20 중량%인 것인 포토레지스트 또는 에칭 잔류물 또는 이들 모두를 제거하기 위한 조성물.
  32. 제20항에 있어서, 물의 최대량이 10 중량%인 것인 포토레지스트 또는 에칭 잔류물 또는 이들 모두를 제거하기 위한 조성물.
  33. 제25항에 있어서, 에칭 잔류물이 제거되는 것인 방법.
  34. 제27항에 있어서, 에칭 잔류물이 제거되는 것인 방법.
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