KR101323818B1 - 포지티브형 레지스터 처리액 조성물 및 현상액 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 하기 화학식(I):
(식 중, R1 및 R3는 각각 메틸기를 나타내고, R2는 탄소수 12~18의 알킬기를 나타냄)로 표시되는 수산화 제4급 암모늄을 함유하는 수용액으로부터 이루어진 포지티브형 레지스터 처리액 조성물에 관한 것이다.
포지티브형 레지스터 처리액, 현상액
Description
본 발명은 반도체 기판의 테두리부의 연마를 실시하는 제조 공정에 있어서, 연마 쓰레기 등의 오염원이 웨이퍼의 표면 보호막인 포지티브형 레지스터 표면에 부착하는 것을 방지하는 포지티브형 레지스터 처리액 조성물, 및 현상 공정의 린스·건조 시에 레지스터 패턴이 붕괴하는 것을 방지하는 포지티브형 레지스터용 현상액에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼 등의 기판 테두리 부분을 연마하는 공정이 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이 공정은, 예를 들면, 트렌치 캐패시터(trench capacitor)의 트렌치(딥 트렌치, deep trench)를 Si 웨이퍼의 표면에 형성하는 RIE(Reactive Ion Etching) 공정에 있어서, 에칭 중에 생기는 부생성물이 Si 웨이퍼의 경사(bevel)부 및 모서리부에 부착하고, 또, 에칭의 마스크와 작용하여 형성되는 침상 돌기물을, 연마 숫돌 입자가 부여된 연마 테이프 등에 의해 연마하여 제거하는 공정이다. 침상 돌기는 웨이퍼의 반송 시 등 에 파손하여 발진의 원인이 되고, 수득률의 저하로 연결되기 때문에 제거해야 한다.
상기의 공정에 있어서, 연마 시에 웨이퍼의 파편이나 연마 테이프 중의 연마용 입자 유래의 파티클이 비산하여 웨이퍼 표면에 부착하는 것을 방지하는 방법으로서 포지티브형 레지스터 등의 표면 보호막을 사전에 형성하고, 또, 연마 중에 웨이퍼 상방부터 순수한 물을 공급하여 포지티브형 레지스터 표면을 물로 피복하는 방법 등을 들 수 있다. 그러나 수지 등으로부터 이루어진 레지스터 막은 소수성을 나타내기 때문에, 물이 포지티브형 레지스터 전면을 피복하지 못하고 이러한 파티클이 레지스터 표면에 강고하게 부착해 버려, 연마 후의 표면을 물리적으로 세정해도 대부분 제거할 수 없는 점이 문제였다.
이의 대책으로서, 포지티브형 레지스터 표면에 어떠한 방법을 이용하여 친수성을 부여하고, 레지스터 막과 물과의 친화력을 높이는 방법을 들 수 있다. 포지티브형 레지스터 표면의 친수화 처리로서 플라스마 처리에 의한 방법이 일반적으로 알려져 있지만, 이 방법에서는 플라스마 처리하기 위한 장치 도입이 필요하게 되고, 비용 상승에 연결되는 점이 문제가 된다.
다른 포지티브형 레지스터 막의 친수화 처리 방법으로서, 예를 들면, 특허 문헌 2에는 광디스크의 제조 방법에 있어서, 포지티브형 레지스터 표면에 순수한 물을 5분 이상 적하하는 것으로써 -OH 기를 부여하고, 친수성을 향상시킬 방법이 개시되어 있다. 그렇지만 이 방법에서는 친수화 처리에 시간이 걸려 처리량의 저하가 문제가 된다.
또, 레지스터 패턴의 형성 방법에 있어서, 예를 들면, 특허 문헌 3에는 현상액의 젖음성이 뛰어난 친수화 처리제로서, TMAH(테트라메틸 암모늄 하이드로옥사이드), 디에틸 에탄올 아민 수용액 등을 이용하고, 이러한 친수화 처리제를 포지티브형 레지스터 표면에 몇 분간 공급하여 친수성을 높이는 방법이 개시되어 있다. 그렇지만, 이 방법에서도 친수화 처리에 시간이 걸려 처리량의 저하가 문제가 된다.
게다가, 특허 문헌 4에는 처리 기판 테두리부의 연마 시에, 미리 기판 표면에 계면활성제 또는 수용성 고분자제를 공급하는 것으로써, 기판 표면에 계면활성제 또는 수용성 고분자제의 코팅을 실시하고, 기판 표면에 파티클이 부착하는 것을 방지하는 방법이 개시되어 있다. 그렇지만 이 방법에서는 기판 표면에의 순수한 물의 공급에 의해 계면활성제나 수용성 고분자가 제거되어 코팅 효과가 없어지기 때문에, 연마 처리 중에 계면활성제를 연속적 또는 단속적으로 공급할 필요가 있기 때문에 다량의 처리액이 필요하여 무익하다.
포지티브형 레지스터 표면의 친수화는 TMAH, 콜린 등의 일반적인 유기 알칼 리 용액으로 표면을 약간 용해시키는 것에 따라 달성 가능하지만, 매엽식(枚葉式) 장치를 이용하여 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼 표면에 처리액을 도포하고, 회전의 원심력으로 처리액을 웨이퍼 전면에 신장시키는 수법에 있어서는, 상기의 유기 알칼리 용액에서는 표면장력이 크기 때문에 필요한 처리액의 양이 많고, 또 젖고 확대성에 뒤떨어지기 때문에 웨이퍼 전면에 균일하게 처리액이 퍼지지 않고 친수화가 불충분하게 되는 문제가 있다. 이러한 문제는 200 mm, 300 mm 등의 대구경 웨이퍼 상의 포지티브형 레지스터 전면을 친수화하는 경우 등에 있어서 특히 현저하다.
또, 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 패턴의 미세화, 고(高)애스팩트(aspect)비화(比化)에 따라, 현상 공정의 린스·건조 시에 포지티브형 레지스터 패턴과 린스액(예를 들면, 물)과의 사이의 계면장력에 의해 패턴이 붕괴하는 문제가 염려되고 있다.
[특허 문헌 1] 특개 2004-241434호 공보
[특허 문헌 2] 특개평 9-212922호 공보
[특허 문헌 3] 특개평 9-106081호 공보
[특허 문헌 4] 특개 2005-277050호 공보
발명이 해결하려고 하는 과제
본 발명의 목적은, 포지티브형 레지스터 전면(全面)에 균일하게 친수성을 부여하는 것이 가능한 처리액 조성물, 특히 반도체 기판의 테두리부의 연마를 실시하는 제조 공정에 있어서, 표면 보호막으로 이루어진 포지티브형 레지스터 표면에 단시간에 친수성을 부여함과 함께, 친수성을 지속시킴으로써 연마 중에 순수한 물 또는 연마액을 공급하는 것만으로도 포지티브형 레지스터 표면에의 파티클의 부착을 방지하고, 처리량의 향상에 기여할 수 있는 처리액 조성물, 및 소량의 액량으로 기판 표면을 균일하게 친수화할 수 있는 처리액 조성물을 제공하는 것에 있다.
또 본 발명의 다른 목적은 현상시에 포지티브형 레지스터의 표면을 친수화하는 것으로, 린스·건조할 때에 포지티브형 레지스터와 물과의 사이에 일어나는 계면장력을 완화하고, 레지스터 패턴의 붕괴를 방지할 수 있는 현상액을 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자 등은 상기의 과제를 해결할 수 있는 처리액 조성물을 찾아낼 수 있도록 열심히 검토를 거듭한 결과, 탄소수 12~18의 알킬기 및 히드록시 에틸기를 가지는 수산화 제4급 암모늄을 함유하는 처리액 조성물이 표면장력 저하능이 뛰어난 것을 찾아내고, 또, 연구를 진행시킨 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 아래와 같은 화학식(I):
(식 중, R1 및 R3는 각각 메틸기를 나타내고, R2는 탄소수 12~18의 알킬기를 나타남)로 표시되는 수산화 제4급 암모늄을 함유하는 수용액으로부터 이루어진 포지티브형 레지스터 처리액 조성물에 관한 것이다.
또 본 발명은, 상기 포지티브형 레지스터 처리액 조성물을 이용하여 포지티브형 레지스터 표면을 처리하는, 포지티브형 레지스터 표면의 처리 방법에 관한 것이다.
또, 본 발명은, 반도체 기판의 테두리부의 연마 시에, 미리 상기 포지티브형 레지스터 처리액 조성물을 이용하여 포지티브형 레지스터 표면을 처리하는, 상기 포지티브형 레지스터 표면의 처리 방법에 관한 것이다.
또 본 발명은, 스프레이 분무법, 적하법 또는 침지법에 의해 처리하는, 상기 포지티브형 레지스터 표면의 처리 방법에 관한 것이다.
또, 본 발명은 상기 화학식(I)로 표시되는 수산화 제4급 암모늄을 함유하는 수용액으로부터 이루어진 포지티브형 레지스터용 현상액에 관한 것이다.
본 발명의 포지티브형 레지스터 처리액 조성물은, 탄소수 12~18의 알킬기 및 히드록시 에틸기를 가지는 수산화 제4급 암모늄을 함유하는 것으로써 표면장력 저하능이 뛰어나고 소량의 처리액 조성물로 균일하게 기판에 도포할 수 있다. 또, 레지스터에 대한 침투성이 높아지는 것으로부터 포지티브형 레지스터 표면을 단시간에 두께 수십Å~수백Å의 범위에서 용해시키고, 그것에 의해 친수화를 촉진하는 것이 가능하다. 게다가, 본 발명의 포지티브형 레지스터 처리액 조성물에 의해 처리하는 경우, 한 번 친수화 시키면, 그 효과가 지속하기 때문에, 코팅 효과가 기판 표면에 순수한 물이나 연마액을 공급하는 것에 의해 소실하지 않는다.
본 명세서에 있어서, 「친수화」란 레지스터 표면에 친수성을 부여하는 것을 의미하고, 친수화는 이른바 젖음성에 의해 평가할 수 있다. 예를 들면, 기판 표면에 순수한 물을 공급한 후, 레지스터 표면의 물이 반발하는(소수성)인가, 레지스터 전면이 젖은 채로 보관 유지되는(친수성) 등에 의해서 평가할 수 있다.
본 발명의 포지티브형 레지스터 처리액 조성물은, 상기 화학식(I)로 표시되는 수산화 제4급 암모늄을 함유하는 것으로써 상기가 뛰어난 효과를 얻는다. 또, 예를 들면, 일반적인 유기 알칼리인 TMAH 또는 콜린(화학식(I) 중의 R1~R3 가 모두 메틸기임)과 달리 표면장력이 작기 때문에, 이러한 유기 알칼리에 비해 필요로 하는 처리액 조성물의 양이 적고, 또 약알칼리성이기 때문에 기판(레지스터)을 손상시킬 것도 없다.
덧붙여, 본 발명자 등은, 화학식(I)로 표시되는 화합물에 있어서, 식 중의 R2가 탄소수 8의 알킬기의 경우에, 이와 같은 수산화 제4급 암모늄을 함유하는 처리액 조성물이 친수화 작용을 거의 가리키지 않는다는 것을 찾아냈다.
본 발명의 포지티브형 레지스터용 현상액은 포지티브형 레지스터 표면을 친수성화함으로써, 린스·건조 시의 포지티브형 레지스터와 린스액(예를 들면, 물)과의 사이에 일어나는 계면장력을 완화하기 때문에, 레지스터 패턴의 붕괴를 방지할 수 있다.
또, 본 발명의 현상액은 레지스터 표면에 젖음성을 부여하기 때문에, 현상액이 기판 표면 전체를 피복하고, 현상 불균일의 발생을 억제하는 효과도 가진다.
발명을 실시하기
위한 최선의 형태
본 발명의 처리액 조성물은, 포지티브형 레지스터 표면에 친수성을 부여하는 것이 가능한 처리액이며, 아래와 같이 화학식(I)로 표시되는, 메틸기, 탄소수 12~18의 알킬기 및 히드록시 에틸기를 가지는 수산화 제4급 암모늄을 함유한다.
[화학식 1]
(식 중, R1 및 R3는 각각 메틸기를 나타내고, R2는 탄소수 12~18의 알킬기를 나타낸다. R2는 직쇄상 또는 분지쇄상의 어느 것도 좋지만, 바람직하게는 직쇄상 알킬기임).
화학식(I)로 표시되는 수산화 제4급 암모늄의 바람직한 예로서는, 아래와 같은 식(Ia)로 표시되는 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-라우릴) 암모늄 하이드로옥사이드, 식(Ib)로 표시되는 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-미리스틸) 암모늄 하이드로옥사이드, 식(Ic)로 표시되는 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-스테아릴) 암모늄 하이드로옥사이드 등을 들 수 있다. 화학식(I)로 표시되는 수산화 제4급 암모늄은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합으로 이용될 수 있다.
처리액 조성물 중의 수산화 제4급 암모늄의 농도는 바람직하게는 0.01~10 질량% 이며, 특히 바람직하게는 0.5~5 질량% 이다. 수산화 제4급 암모늄의 농도가 낮으면, 친수화가 불충분이 되는 경우 또는 충분한 친수성을 부여하는데 장시간의 처리를 필요로 하는 경우가 있고, 또 수산화 제4급 암모늄의 농도가 높으면, 레지스터에 대한 손상이 커진다. 수산화 제4급 암모늄의 바람직한 농도는 레지스터의 종류에 따라서 다르기 때문에, 레지스터의 종류에 응해 처리액 조성물 중의 수산화 제4급 암모늄의 농도를 적당히 조정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 처리액 조성물은, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서 상기의 수산화 제4급 암모늄 이외의 다른 성분을 함유할 수 있다. 다른 성분으로서는, 음이온계 계면활성제(폴리카르본산계, 폴리 아크릴산계, 알킬 벤젠 설폰산계 등), 양이온계 계면활성제(알킬 트리메틸 암모늄 클로라이드, 알킬피리디늄클로라이드 등의 제4급 암모늄 염 등), 수용성 고분자제[셀룰로스류(메틸 셀룰로스, 메틸 히드록시 에틸 셀룰로스, 메틸 히드록시 프로필 셀룰로스, 히드록시 에틸 셀룰로스, 히드록시 프로필 셀룰로스, 카르복시메틸 셀룰로스, 카르복시에틸 셀룰로스, 카르복시메틸 히드록시 에틸 셀룰로스 등), 키토산류 등], 비이온계 계면활성제(아세틸렌 디올계, 폴리옥시 알킬렌 알킬 에테르, 폴리옥시 에틸렌 알킬 아민, 폴리비닐 피롤리돈 등) 등, 유기 알칼리[TMAH, 디에틸 에탄올 아민 등], 알코올류[메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올 등] 등을 들 수 있다.
본 발명의 처리액 조성물을 이용한 처리 방법으로서는, (1) 스프레이 분무법, (2) 적하법, (3) 침지법 등, 레지스터 표면에 처리액 조성물을 접촉시키는 각종의 방법을 들 수 있다. 예를 들면, (1) 스프레이 분무법 또는 (2) 적하법의 경우, 매엽 장치 등을 이용하여 피처리 기판을 회전시키면서 피처리 기판의 상방(上方)에 배치한 노즐로부터 처리액 조성물을 분무 또는 적하하고, 피처리 기판 표면의 포지티브형 레지스터 전면에 처리액 조성물이 가 건너도록(듯이) 도포한다. (3) 침지법에서는 피처리 기판 표면의 포지티브형 레지스터 전면에 처리액 조성물이 잠기도록 침지한다. 친수화의 처리 시간은, 어느 방법에 있어서도 바람직하게 는 5초~60초이며, 특히 바람직하게는 10초~30초이다. 처리 시간이 짧으면, 친수화가 불충분하게 되고, 또 처리 시간이 너무 길면, 레지스터에 대한 손상이 커진다. (2) 적하법에 있어서는, 일반적으로 표면장력이 작은 처리액 조성물이 표면장력의 큰 처리액 조성물에 비해 웨이퍼 표면 전체를 피복하는데 필요한 처리액 조성물의 양이 적어도 되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 표면장력의 작은 본 발명의 처리액 조성물에서는 표면장력이 큰 TMAH, 콜린 등의 유기 알칼리에 비해, 처리액 조성물의 공급량을 저감할 수 있다.
본 발명의 포지티브형 레지스터용 현상액은 상기 화학식(I)로 표시되는 수산화 제4급 암모늄을 함유한다. 현상액에 이용하는 수산화 제4급 암모늄의 바람직한 예 및 현상액 중의 수산화 제4급 암모늄의 함유량은 포지티브형 레지스터 처리액 조성물의 경우와 같다.
본 발명의 포지티브형 레지스터용 현상액은, 화학식(I)로 표시되는 수산화 제4급 암모늄 이외의 다른 성분으로서 무기 알칼리류(수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산 나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수 등), 제1급 아민류(에틸아민, n-프로필 아민 등), 제2급 아민류(디에틸 아민, 디-n-부틸 아민 등), 제3급 아민류(트리에틸아민, 메틸 디에틸 아민 등), 알코올 아민류(디메틸 에탄올 아민, 트리에탄올 아민 등), 제4급 암모늄염(테트라 메틸 암모늄 수산화물, 테트라 에틸 암모늄 수산화물 등), 환상 아민류(피롤, 피페리딘 등), 알코올류, 계면활성제 등의 현상액에 첨가되는 통상의 성분을 함유할 수 있다.
일반적으로, 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는 레지스터 막을 형성한 기판에 소정의 마스크를 통해 노광, 베이킹(baking), 현상, 린스·건조하는 것으로써 레지스터 패턴을 얻는다. 현상 공정에 있어서, 현상 및 린스 처리는 상기의 처리액 조성물에 의한 처리 방법과 동일하게 스프레이 분무법, 적하법, 침지법 등에 의해 실시할 수 있다. 예를 들면, 매엽 장치를 이용하여 처리하는 경우, 피처리 기판을 회전시키면서 피처리 기판 상방에 배치한 현상액 노즐 및 린스액 노즐로부터 피처리 기판 표면에 현상액 및 린스액을 공급하는 것으로써 처리한다.
본 발명의 처리액 조성물 또는 본 발명의 현상액을 적용하는 포지티브형 레지스터는 특히 제한되지 않고, 예를 들면, 노볼락 수지, 폴리 아크릴산, 폴리-p-히드록시 스티렌, 폴리노르보르넨 수지, 이들에 불소를 도입한 수지 등을 재료로서 이용한 포지티브형 레지스터를 들 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실리콘 웨이퍼 상에 포지티브형 레지스터[장뢰(長瀨) 산업(주) 제조 820, 막 두께 약 17,000 Å]을 스핀 도포한 후, 용매 제거 및 기판과의 밀착성 향상을 목적으로 120℃ 에서 10분간 베이킹했다. 표 1에 나타내는 조성이 되도록, 순수한 물 중에 표 중의 각 성분을 각각 용해하고, 처리액 조성물을 조제했다. 각 처리액 조성물 중에, 시험편으로서 상기의 포지티브형 레지스터 막을 성막한 실리콘 웨이퍼를 25℃ 에서 10초간 교반하지 않고 침지하고, 그 후 초순수로 3분간 유수(流水) 린스를 실시했다. 린스 후에 시험편을 끌어올리고, 레지스터 표면의 젖음성을 눈으로 관찰했다. 또, 처리 전후의 막후 감소량을 광학 간섭식 막후계로 측정하고, 레지스터의 손상을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예 1~4에 나타낸 바와 같이, TMAH를 함유하는 용액에서는, 1.5 질량% 이상의 TMAH로 친수성을 나타낸 것에 대해서, 실시예 1~4에 나타내는 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-라우릴) 암모늄 하이드로옥사이드(화합물 1)를 함유하는 용액에서는, 0.5 질량%의 화합물 1 로 양호한 친수성을 나타내고, 한편 레지스터의 막 감량이 작았다. 또 실시예 5~7 에 나타내는 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-미리스틸) 암모늄 하이드로옥사이드(화합물 2) 또는 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-스테아릴) 암모늄 하이드로옥사이드(화합물 3)를 함유하는 용액에서도 친수성을 나타내고, 한편 친수성 부여시의 레지스터의 막 감량이 작았다. 한편, 비교예 5 또는 비교예 6에 나타낸 바와 같이, 순수한 물의 적하 또는 디에탄올 아민을 이용하는 특허 문헌 2나 특허 문헌 3에 기재의 처리액 조성물에서는 친수화되지 않았다.
| 번호 | 성분 | 질량% | 레지스트 표면의 젖음성 |
레지스트 막 두께의 감소량(Å) |
| 실시예1 | 화합물1 | 2.0 | ○ | 79 |
| 실시예2 | 화합물1 | 1.5 | ○ | 57 |
| 실시예3 | 화합물1 | 1.0 | ○ | 36 |
| 실시예4 | 화합물1 | 0.5 | ○ | 18 |
| 실시예5 | 화합물2 | 2.0 | ○ | 89 |
| 실시예6 | 화합물2 | 1.0 | ○ | 60 |
| 실시예7 | 화합물3 | 2.0 | ○ | 41 |
| 비교예1 | TMAH | 2.0 | ○ | 762 |
| 비교예2 | TMAH | 1.5 | ○ | 150 |
| 비교예3 | TMAH | 1.0 | ○ | 18 |
| 비교예4 | TMAH | 0.5 | × | 1 |
| 비교예5 | 순수 적하 | - | × | - |
| 비교예6 | 디에틸 에탄올아민 | 5.0 | × | - |
| 레지스터 표면의 젖음성의 평가 기준: ×: 소수성(유수(流水) 린스 후, 시험편을 끌어올리면, 즉시 물이 반발 또는 서서히 반발함) ○: 친수성(레지스터 전면이 젖은 채의 상태) TMAH: 테트라 메틸 암모늄 하이드로옥사이드 화합물 1: 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-라우릴) 암모늄 하이드로옥사이드 화합물 2: 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-미리스틸) 암모늄 하이드로옥사이드 화합물 3: 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-스테아릴) 암모늄 하이드로옥사이드 |
||||
표 1 과 같은 평가 시험을 포지티브형 레지스터 막[東京 應化 공업(주) 제조 OFPR-800, 막 두께 약 18,000 Å]을 성막한 실리콘 웨이퍼를 시험편으로서 실시했다. 결과를 표 2에 나타낸다. 비교예 7~10에 나타낸 바와 같이, TMAH를 함유하는 용액에서는, 2.0 질량%의 TMAH로 친수성을 나타낸 것에 대해서, 실시예 8~9에 나타내는 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-라우릴) 암모늄 하이드로옥사이드(화합물 1)를 함유하는 용액에서는, 1.0 질량%의 화합물 1으로 친수성을 나타내고, 한편 레지스터의 막 감량이 작았다. 또 실시예 10에 나타내는 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-미리스틸) 암모늄 하이드로옥사이드(화합물 2)를 함유하는 용액에서도 친수성을 나타내고, 친수성 부여시의 레지스터의 막 감량이 작았다. 또 비교예 11 또는 비교예 12에 나타낸 바와 같이, 특허 문헌 2나 특허 문헌 3에 기재의 처리액에서는 친수화되지 않았다.
| 번호 | 성분 | 질량% | 레지스트 표면의 젖음성 |
레지스트 막 두께의 감소량(Å) |
| 실시예8 | 화합물1 | 1.5 | ○ | 89 |
| 실시예9 | 화합물1 | 1.0 | ○ | 41 |
| 실시예10 | 화합물2 | 2.0 | ○ | 61 |
| 비교예7 | TMAH | 2.5 | ○ | 396 |
| 비교예8 | TMAH | 2.0 | ○ | 111 |
| 비교예9 | TMAH | 1.5 | × | 63 |
| 비교예10 | TMAH | 1.0 | × | 17 |
| 비교예11 | 순수 적하 | - | × | - |
| 비교예12 | 디에틸 에탄올아민 | 5.0 | × | - |
| [레지스터 표면 젖음성의 평가 기준] ×: 소수성(유수 린스 후 시험편을 끌어올리면(자), 즉시 물이 연주해질까 또는 서서히 연주해진다) ○: 친수성(레지스터 전면이 젖은 채로 상태) TMAH: 테트라 메틸 암모늄 하이드로옥사이드 화합물 1: 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-라우릴) 암모늄 하이드로옥사이드 화합물 2: 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-미리스틸) 암모늄 하이드로옥사이드 |
||||
표 2 에 나타내는 평가로 이용한 포지티브형 레지스터(막후 약 11, 000Å)를 성막한 300 mm 실리콘 웨이퍼에 대해서, 매엽 장치를 이용하여 웨이퍼 상에 처리액 조성물을 적하하고 친수화하는 방법에 있어서, 처리액 조성물이 웨이퍼 상의 레지스터 표면 전면을 피복하는데 필요한 처리액 조성물의 양을 조사했다. 결과를 표 3에 나타낸다. 실시예 11 및 비교예 13 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 처리액 조성물에서는, 레지스터 표면 전면을 피복하는데 필요한 양이 TMAH를 함유하는 처리액 조성물에 비해 적은 것이 밝혀진다.
| 번호 | 성분 | 질량% | 레지스트 표면 전면 피복에 필요한 양 (ml) |
| 실시예11 | 화합물1 | 0.5 | 115 |
| 비교예13 | TMAH | 2.5 | 189 |
| TMAH: 테트라 메틸 암모늄 하이드로옥사이드 화합물 1: 2-히드록시 에틸-(N,N-디메틸-N-라우릴) 암모늄 하이드로옥사이드 |
|||
본 발명의 처리액 조성물에 의하면, 반도체 기판의 테두리부(베벨부, 엣지부, 넛치부 등)의 연마를 실시하는 제조 공정에 있어서, 표면 보호막으로 이루어진 포지티브형 레지스터 표면에 단시간에 친수성을 부여할 수 있고, 한편 부여한 친수성이 지속하는 것으로부터 연마중(硏磨中)은 순수한 물의 공급만으로 포지티브형 레지스터 표면에의 파티클의 부착을 방지할 수 있어서 처리량의 향상에 기여할 수 있다. 또, 처리액 조성물의 표면장력이 작은 것으로부터 포지티브형 레지스터 표면의 친수화에 있어서, 처리액 조성물의 사용량을 저감할 수 있는 것과 동시에, 기판에 균일하게 도포할 수 있다. 또, 본 발명의 포지티브형 레지스터용 현상액에 의하면, 포지티브형 레지스터의 현상과 함께 레지스터 표면을 친수화하므로, 건조시의 레지스터 패턴의 붕괴를 방지할 수 있다.
Claims (5)
- 하기 화학식(I):[화학식 1]
(식 중, R1 및 R3는 각각 메틸기를 나타내고, R2는 탄소수 12~18의 알킬기를 나타냄)로 표시되는 수산화 제4급 암모늄을 함유하는 수용액으로부터 이루어진 포지티브형 레지스터 처리액 조성물. - 청구항 1 에 기재된 포지티브형 레지스터 처리액 조성물을 이용하여 포지티브형 레지스터 표면을 처리하는, 포지티브형 레지스터 표면의 처리 방법.
- 청구항 2 에 있어서, 반도체 기판의 테두리부의 연마 시에, 청구항 1 에 기재된 포지티브형 레지스터 처리액 조성물을 이용하여 포지티브형 레지스터 표면을 처리하는 포지티브형 레지스터 표면의 처리 방법.
- 청구항 2 또는 3 에 있어서, 스프레이 분무법, 적하법 또는 침지법에 의해 처리하는 포지티브형 레지스터 표면의 처리 방법.
- 청구항 1 에 기재된 화학식(I)로 표시되는 수산화 제4급 암모늄을 함유하는 수용액으로부터 이루어진 포지티브형 레지스터용 현상액.
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