KR102157278B1 - Cleanig composition for photoresist - Google Patents

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KR102157278B1 KR1020150038318A KR20150038318A KR102157278B1 KR 102157278 B1 KR102157278 B1 KR 102157278B1 KR 1020150038318 A KR1020150038318 A KR 1020150038318A KR 20150038318 A KR20150038318 A KR 20150038318A KR 102157278 B1 KR102157278 B1 KR 102157278B1
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양진석
조용준
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동우 화인켐 주식회사
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42Stripping or agents therefor

Abstract

본 발명은 포토레지스트 제거용 세정액 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플루오르계 화합물 중 적어도 하나의 화합물, 유기술폰산 및 유기 용매를 포함하고, 상기 유기 용매는 술포란(sulfolane) 또는 N-에틸피롤리돈(N-ethylpyrrolidone) 중 적어도 하나의 화합물을 포함함으로써, 포토레지스트에 대한 우수한 제거력을 가지며, 포토레지스트의 상부 또는 하부에 형성되는 반사방지코팅도 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 이러한 식각 잔사의 제거와 동시에 하부 실리콘 산화막에 대한 손상을 최소화할 수 있는 포토레지스트 제거용 세정액 조성물 및 이를 사용하는 반도체 기판의 제조 방법 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning liquid composition for photoresist removal, and more particularly, comprises at least one compound of a fluorine-based compound, an organic technology phonic acid, and an organic solvent, and the organic solvent is sulfolane or N-ethylpyrroly By including at least one compound of N-ethylpyrrolidone, it has excellent removal power to the photoresist, and the antireflection coating formed on or under the photoresist can be easily removed. In addition, the present invention relates to a cleaning solution composition for removing photoresist that can minimize damage to a lower silicon oxide film while removing the etching residue, and a method of manufacturing a semiconductor substrate using the same.

Description

포토레지스트 제거용 세정액 조성물{CLEANIG COMPOSITION FOR PHOTORESIST}Cleaning liquid composition for photoresist removal {CLEANIG COMPOSITION FOR PHOTORESIST}

본 발명은 포토레지스트 제거용 세정액 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하부 실리콘 산화막 및 금속막의 손상 없이 효과적으로 포토레지스트 및 반사방지코팅를 제거할 수 있는 세정액 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a cleaning liquid composition for removing a photoresist, and more particularly, to a cleaning liquid composition capable of effectively removing a photoresist and an antireflection coating without damaging a lower silicon oxide film and a metal film.

포토레지스트(Photoresist)는 빛에 의한 광화학적 반응을 이용하여 포토마스크(Photomask)에 미리 그려진 미세 패턴을 원하는 기판 위에 형상화할 수 있는 화학 피막으로, 포토마스크와 함께 노광기술에 적용되는 고분자 재료로서 소자의 집적도에 직접적으로 영향을 미치고 궁극적인 해상도 한계를 결정짓는 주요인자로 인식되고 있다. 일명 무어의 법칙(Moore's law; 반도체의 집적도는 2년마다 2배로 증가한다는 이론)에 따라 매년 증가하는 회로의 집적도를 한정된 크기의 반도체에 넣기 위해서는, 설계된 회로를 보다 더 작게 패터닝(patterning)하여야 하므로 반도체 집적도의 증가는 필연적으로 새로운 포토레지스트의 개발을 끊임없이 요구하고 있다.Photoresist is a chemical film that can shape a micropattern drawn in advance on a photomask on a desired substrate by using a photochemical reaction by light. It is a polymer material applied to exposure technology along with a photomask. It is recognized as a major factor that directly affects the degree of integration of the image and determines the ultimate resolution limit. According to Moore's law (the theory that the degree of integration of semiconductors doubles every two years), in order to put the degree of integration of a circuit that increases every year into a semiconductor of a limited size, it is necessary to pattern the designed circuit to a smaller size. Increasing the degree of semiconductor integration inevitably requires the development of new photoresists.

(반도체 소자 또는) 고해상도의 평판 디스플레이를 제조하기 위하여, 이러한 포토레지스트를 이용하여 기판 위에 미세한 배선을 형성시키는 포토리소그래피 공정이 일반적으로 사용되고 있으며, 이는 포토레지스트의 열적, 기계적, 화학적 특성을 이용하여 기판에 포토레지스트를 도포한 후, 일정한 파장의 빛에 노광(exposure)시키고, 건식 또는 습식 식각을 수행하는 방법이다.In order to manufacture a (semiconductor device or) high-resolution flat panel display, a photolithography process in which fine wiring is formed on a substrate using such a photoresist is generally used, and this is a substrate using the thermal, mechanical, and chemical properties of the photoresist. This is a method of applying a photoresist to, then exposing to light of a certain wavelength, and performing dry or wet etching.

포토레지스트를 이용한 미세한 패터닝 기술에 있어서, 새로운 포토레지스트에 대한 개발과 함께 중요시되고 있는 분야가 레지스트 박리액(Stripper, 또는 Photoresist Remover)이다. 포토레지스트는 공정이 끝난 후 박리액(Stripper, 또는 Photoresist Remover)이라는 용제에 의해 제거되어야 하는데, 이는 식각 과정 후 불필요한 포토레지스트 층과 식각 및 워싱 과정을 통해서 기판 위에 잔류되는 금속 잔여물 또는 변질된 포토레지스트 잔류물이 반도체 제조의 수율 저하를 초래하는 등의 문제를 만들기 때문이다.In the fine patterning technology using a photoresist, a field that is considered important with the development of a new photoresist is a resist stripper (or Photoresist Remover). The photoresist must be removed by a solvent called a stripper or photoresist remover after the process is finished, which is an unnecessary photoresist layer after the etching process, and metal residues or altered photos remaining on the substrate through etching and washing processes. This is because resist residues cause problems such as lowering the yield of semiconductor manufacturing.

대표적으로 사용되는 건식 식각법으로는 플라즈마 식각, 이온주입 식각 등의 방법을 들 수 있는데, 이러한 플라즈마 식각의 경우 플라즈마 가스와 도전층과 같은 물질막과의 사이의 기상-고상 반응을 이용하여 식각 공정을 수행하기 때문에, 플라즈마 식각가스의 이온 및 라디칼이 포토레지스트와 화학반응을 일으켜 포토레지스트막을 경화 및 변성시키므로 제거가 어려워진다. 또한, 이온주입 공정은 반도체/LED/LCD 소자의 제조공정에 있어서 기판의 특정 영역에 도전성을 부여하기 위해서 인, 비소, 붕소, 등의 원소를 확산시키는 공정으로서, 이온들이 포지티브 포토레지스트와 화학반응을 일으켜 변성시키므로 역시 제거가 어려워진다.Typical dry etching methods include plasma etching and ion implantation etching. In the case of plasma etching, an etching process using a gas phase-solid phase reaction between a plasma gas and a material film such as a conductive layer. Since ions and radicals of the plasma etching gas cause a chemical reaction with the photoresist, the photoresist film is cured and denatured, making removal difficult. In addition, the ion implantation process is a process in which elements such as phosphorus, arsenic, boron, etc. are diffused in order to impart conductivity to a specific area of the substrate in the manufacturing process of semiconductor/LED/LCD devices, and the ions react chemically with the positive photoresist. Because it causes degeneration, it is also difficult to remove.

한편, 포토레지스트의 식각 전에, 포토레지스트의 상부 또는 하부에 반사방지코팅(ANTIREFLECTION COATING)을 형성하게 되는데, 식각 후 이러한 반사방지코팅의 잔류물 역시 반도체 제조의 수율을 저하시킬 수 있는 바, 포토레지스트와 동시에 제거될 필요가 있다.On the other hand, before the photoresist is etched, an antireflection coating is formed on the top or bottom of the photoresist. After etching, the residue of the antireflection coating can also reduce the yield of semiconductor manufacturing. And need to be removed at the same time.

이에, 포토레지스트 및 반사방지코팅의 식각 잔사에 대한 제거력 및 변질된 포토레지스트 잔류물에 대해서 우수한 박리력과 동시에 하부 금속배선 및 실리콘 산화막에 대한 손상을 방지할 수 있는 세정액 조성물이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a cleaning solution composition capable of preventing damage to the lower metal wiring and silicon oxide film while at the same time having excellent peeling power for the deteriorated photoresist residue and removal power for the etching residue of the photoresist and antireflection coating.

한국공개특허 제2011-0130563호에는 포토레지스트 스트리퍼 조성물이 개시되어 있다.
Korean Patent Publication No. 2011-0130563 discloses a photoresist stripper composition.

한국공개특허 제2011-0130563호Korean Patent Publication No. 2011-0130563

본 발명은 포토레지스트에 대해 우수한 제거력을 갖는 세정액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a cleaning liquid composition having an excellent removal power for photoresist.

본 발명은 방사방지코팅에 대해서도 우수한 제거력을 갖는 포토레지스트 제거용 세정액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a cleaning liquid composition for removing photoresist having excellent removal power even for anti-radiation coating.

또한, 본 발명은 하부 실리콘 산화막에 대한 손상을 최소화할 수 있는 포토레지스트 제거용 세정액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a cleaning liquid composition for removing photoresist that can minimize damage to the lower silicon oxide film.

또한, 본 발명은 본 발명의 세정액 조성물을 사용하는 반도체 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor substrate using the cleaning liquid composition of the present invention.

1. 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나의 화합물, 유기술폰산 및 유기 용매를 포함하고, 1.Including at least one compound, an organic phonic acid, and an organic solvent among the compounds represented by the following Formula 1 or Formula 2,

상기 유기 용매는 술포란(sulfolane) 또는 N-에틸피롤리돈(N-ethylpyrrolidone) 중 적어도 하나의 화합물을 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물:The organic solvent comprises at least one compound of sulfolane or N-ethylpyrrolidone, a cleaning solution composition for photoresist removal:

[화학식 1][Formula 1]

(R1)4N+F- (R 1) 4 N + F -

[화학식 2][Formula 2]

(R2)4N+HF2 - (R 2) 4 N + HF 2 -

(식 중에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 직쇄의 알킬기임).(In the formula, R 1 and R 2 are each independently a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms).

2. 위 1에 있어서, 상기 세정액은 비수계인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.2. In the above 1, wherein the cleaning liquid is a non-aqueous, photoresist removal cleaning liquid composition.

3. 위 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 테트라메틸암모늄플루오라이드, 테트라에틸암모늄플루오라이드, 테트라프로필암모늄플루오라이드, 테트라부틸암모늄플루오라이드, 테트라펜틸암모늄플루오라이드, 테트라헥실암모늄플루오라이드, 테트라헵틸암모늄플루오라이드 및 테트라옥틸암모늄플루오라이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.3. In the above 1, the compound represented by Formula 1 is tetramethylammonium fluoride, tetraethylammonium fluoride, tetrapropylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride, tetrapentylammonium fluoride, tetrahexylammonium fluoride , Tetraheptyl ammonium fluoride and tetraoctyl ammonium fluoride, comprising at least one selected from the group consisting of, photoresist removal cleaning liquid composition.

4. 위 1에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 테트라메틸암모늄바이플루오라이드, 테트라에틸암모늄바이플루오라이드, 테트라프로필암모늄바이플루오라이드, 테트라부틸암모늄바이플루오라이드, 테트라펜틸암모늄바이플루오라이드, 테트라헥실암모늄바이플루오라이드, 테트라헵틸암모늄바이플루오라이드 및 테트라옥틸암모늄바이플루오라이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.4. In the above 1, the compound represented by Formula 2 is tetramethylammonium bifluoride, tetraethylammonium bifluoride, tetrapropylammonium bifluoride, tetrabutylammonium bifluoride, tetrapentylammonium bifluoride, A cleaning solution composition for removing a photoresist comprising at least one selected from the group consisting of tetrahexylammonium bifluoride, tetraheptylammonium bifluoride, and tetraoctylammonium bifluoride.

5. 위 1에 있어서, 유기술폰산은 하기 화학식 3 및 4로 표시되는 화합물 중 적어도 하나인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물:5. In the above 1, the organic phonic acid is at least one of the compounds represented by the following formulas 3 and 4, a cleaning solution composition for removing photoresist:

[화학식 3][Formula 3]

R3SO3HR 3 SO 3 H

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112015027083864-pat00001
Figure 112015027083864-pat00001

(식 중에서, R3는 탄소수 1 내지 12의 직쇄의 알킬기이고,(In the formula, R 3 is a C 1 to C 12 linear alkyl group,

R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 직쇄의 알킬기 또는 탄소수 3 내지 12의 사이클로 알킬기임).R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms).

6. 위 1에 있어서, 조성물 총 중량 중 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나의 화합물 1 내지 20중량%, 유기술폰산 1 내지 20중량% 및 유기 용매 60 내지 98%로 포함되는, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.6. In the above 1, 1 to 20% by weight of at least one of the compounds represented by Formula 1 or Formula 2 based on the total weight of the composition, 1 to 20% by weight of organic phonic acid and 60 to 98% of an organic solvent, photo Resist removal cleaning liquid composition.

7. 위 1에 있어서, 상기 포토레지스트는 반사방지코팅(ARC)인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.7. The method of 1 above, wherein the photoresist is an antireflection coating (ARC), a cleaning solution composition for removing photoresist.

8. 위 1에 있어서, 상기 포토레지스트는 그 하부에 금속막이 형성된 것인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.8. The method of 1 above, wherein the photoresist has a metal film formed under the photoresist, a cleaning solution composition for removing photoresist.

9. 위 1에 있어서, 상기 포토레지스트는 그 하부에 실리콘 산화막이 형성된 것인, 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.9. The method of 1 above, wherein the photoresist has a silicon oxide film formed under the photoresist, a cleaning solution composition for removing photoresist.

10. Ⅰ)기판 상에 금속막을 형성하는 단계;10. I) forming a metal film on the substrate;

Ⅱ)상기 금속막 상에 실리콘 산화막을 형성하는 단계;Ⅱ) forming a silicon oxide film on the metal film;

Ⅲ)포토리소그라피 공정으로 상기 실리콘 산화막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;Ⅲ) forming a photoresist pattern on the silicon oxide film by a photolithography process;

Ⅳ)상기 포토레지스트 패턴이 형성된 실리콘 산화막을 식각하는 단계; 및Ⅳ) etching the silicon oxide layer on which the photoresist pattern is formed; And

Ⅴ)상기 기판을 청구항 1 내지 9에 따른 세정액 조성물로 세정하는 단계;V) cleaning the substrate with the cleaning liquid composition according to claims 1 to 9;

를 포함하는 반도체 기판의 제조 방법.A method of manufacturing a semiconductor substrate comprising a.

11. 위 10에 있어서, 상기 Ⅲ) 단계의 포토레지스트 패턴 형성 단계 전 또는 후에 반사방지코팅을 형성하는 단계를 더 포함하는, 반도체 기판의 제조 방법.
11. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to the above 10, further comprising forming an antireflection coating before or after the step of forming the photoresist pattern in step Ⅲ).

본 발명의 세정액 조성물은 포토레지스트에 대한 제거력이 뛰어나다.The cleaning liquid composition of the present invention is excellent in removing power to photoresist.

본 발명의 세정액 조성물은 포토레지스트 상부 또는 하부에 형성되는 반사방지코팅(ANTIREFLECTION COATING)에 대해서도 우수한 제거력을 갖는다.The cleaning liquid composition of the present invention has excellent removal power for anti-reflective coating formed on or under the photoresist (ANTIREFLECTION COATING).

본 발명의 세정액 조성물은 세정시 하부 실리콘 산화막에 대한 손상을 최소화 할 수 있다.The cleaning liquid composition of the present invention can minimize damage to the lower silicon oxide film during cleaning.

또한, 본 발명의 세정액 조성물은 경시 안정성이 뛰어나다.
In addition, the cleaning liquid composition of the present invention is excellent in stability over time.

본 발명은 포토레지스트 제거용 세정액 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플루오르계 화합물 중 적어도 하나의 화합물, 유기술폰산 및 유기 용매를 포함하고, 상기 유기 용매는 술포란(sulfolane) 또는 N-에틸피롤리돈(N-ethylpyrrolidone) 중 적어도 하나의 화합물을 포함함으로써, 포토레지스트에 대한 우수한 제거력을 가지며, 포토레지스트의 상부 또는 하부에 형성되는 반사방지코팅도 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 이러한 식각 잔사의 제거와 동시에 하부 실리콘 산화막에 대한 손상을 최소화할 수 있는 포토레지스트 제거용 세정액 조성물 및 이를 사용하는 반도체 기판의 제조 방법 관한 것이다.
The present invention relates to a cleaning solution composition for photoresist removal, and more particularly, comprises at least one compound of fluorine-based compounds, an organic technology phonic acid, and an organic solvent, and the organic solvent is sulfolane or N-ethylpyrroly By including at least one compound of N-ethylpyrrolidone, it has excellent removal power to the photoresist, and the antireflection coating formed on or under the photoresist can be easily removed. In addition, the present invention relates to a cleaning solution composition for removing photoresist that can minimize damage to a lower silicon oxide film while removing the etching residue, and a method of manufacturing a semiconductor substrate using the same.

포토레지스트는 실리콘 산화막 및 금속막의 상부에 형성되는데, 통상의 포토레지스트 세정액 조성물의 경우, 포토레지스트의 상부 또는 하부에 형성되는 반사방지코팅이 함께 제거되지 않으며, 또는 레지스트 제거력만을 과도하게 상승시켜 하부 실리콘 산화막 등을 손상시키는 문제가 있었다.The photoresist is formed on the silicon oxide film and the metal film. In the case of a conventional photoresist cleaning liquid composition, the antireflection coating formed on the upper or lower part of the photoresist is not removed together, or only the resist removal force is excessively increased to There was a problem of damaging the oxide film or the like.

본 발명의 포토레지스트 제거용 세정액 조성물은 포토레지스트 및 반사방지코팅에 대해서 우수한 제거력을 가지면서 동시에 하부 실리콘 산화막에 대한 손상은 최소화할 수 있다.The cleaning liquid composition for removing photoresist of the present invention can have excellent removal power for photoresist and antireflection coating, while minimizing damage to the lower silicon oxide film.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

<< 포토레지스트Photoresist 제거용 세정액 조성물> Cleaning liquid composition for removal>

본 발명의 포토레지스트 제거용 세정액 조성물은 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나의 화합물, 유기술폰산 및 특정 종류의 유기 용매를 포함한다.The cleaning liquid composition for removing a photoresist of the present invention includes at least one compound of the compounds represented by Formula 1 or Formula 2, an organic technology phonic acid, and a specific type of organic solvent.

본 발명에 다른 포토레지스트 제거용 세정액 조성물은 비수계인 것이 바람직하며, 본 발명에서 “비수계”란, 용매로 물을 실질적으로 사용하지 않는 것을 의미하며, “실질적으로 사용하지 않는다”는 것은 본 발명의 범위, 효과를 벗어나지 않는 한도 내에서 물이 미량 포함되는 경우까지 제외하는 것은 아니라는 의미이다.It is preferable that the cleaning liquid composition for removing photoresist according to the present invention is non-aqueous. In the present invention, "non-aqueous" means that water is not used as a solvent, and "substantially not used" means that the present invention It means that it does not exclude the case where a trace amount of water is included within the range and effect of.

본 발명의 포토레지스트 제거용 비수계 세정액 조성물은 용매로 물을 사용하지 않아 조성물 내의 불화수소(HF)의 활동도를 과도하게 증가시키지 않으며, 이로 인해 하부 실리콘 막의 손상 없이 포토레지스트를 효과적으로 제거할 수 있다.
The non-aqueous cleaning liquid composition for photoresist removal of the present invention does not use water as a solvent, so it does not excessively increase the activity of hydrogen fluoride (HF) in the composition, and thus it is possible to effectively remove the photoresist without damaging the lower silicon film. have.

화학식 1 또는 2로 표시되는 Represented by Formula 1 or 2 알킬암모늄플루오라이드Alkyl ammonium fluoride

본 발명의 세정액 조성물은 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물 표시되는 화합물 중에서 적어도 하나의 화합물을 포함한다. The cleaning liquid composition of the present invention contains at least one compound from among the compounds represented by the following formulas 1 or 2.

[화학식 1][Formula 1]

(R1)4N+F- (R 1) 4 N + F -

[화학식 2][Formula 2]

(R2)4N+HF2 - (R 2) 4 N + HF 2 -

(식 중에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 직쇄의 알킬기임).(In the formula, R 1 and R 2 are each independently a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms).

상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물은 포토레지스트를 제거하기 위한 성분으로서, 후술하는 본 발명의 유기설폰산과의 반응을 통해 불화수소(HF)를 생성시켜 효과적으로 포토레지스트 및 반사방지코팅을 제거할 수 있게 한다.The compound represented by Formula 1 or 2 is a component for removing photoresist, and it can effectively remove photoresist and antireflection coating by generating hydrogen fluoride (HF) through reaction with the organic sulfonic acid of the present invention to be described later. To be.

한편, 무기암모늄플루오라이드를 사용하는 경우, 유기용매 단독으로 용해가 불가능하여, 물을 용매로 사용해야하는데, 이 경우 물에 의해 불화수소(HF)의 활동도가 과도하게 상승하여, 하부 실리콘 산화막 또는 하부 금속막의 과식각을 유발하는 문제가 있었다.On the other hand, in the case of using inorganic ammonium fluoride, it is impossible to dissolve the organic solvent alone, so water must be used as a solvent. In this case, the activity of hydrogen fluoride (HF) is excessively increased by water, and the lower silicon oxide film or There was a problem that caused over-etching of the lower metal film.

그러나, 본 발명은 화학식 1 또는 2로 표시되는 알킬암모늄플루오라이드를 사용함으로써, 하부 실리콘 산화막 및 하부 금속막 의 손상 없이 효과적으로 포토레지스트를 제거할 수 있게 한다.However, in the present invention, by using the alkyl ammonium fluoride represented by Formula 1 or 2, it is possible to remove the photoresist effectively without damaging the lower silicon oxide film and the lower metal film.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 테트라메틸암모늄플루오라이드, 테트라에틸암모늄플루오라이드, 테트라프로필암모늄플루오라이드, 테트라부틸암모늄플루오라이드, 테트라펜틸암모늄플루오라이드, 테트라헥실암모늄플루오라이드, 테트라헵틸암모늄플루오라이드, 테트라옥틸암모늄플루오라이드 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.The type of the compound represented by Formula 1 is not particularly limited, but for example, tetramethylammonium fluoride, tetraethylammonium fluoride, tetrapropylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride, tetrapentylammonium fluoride, tetra Hexyl ammonium fluoride, tetraheptyl ammonium fluoride, tetraoctyl ammonium fluoride, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 테트라메틸암모늄바이플루오라이드, 테트라에틸암모늄바이플루오라이드, 테트라프로필암모늄바이플루오라이드, 테트라부틸암모늄바이플루오라이드, 테트라펜틸암모늄바이플루오라이드, 테트라헥실암모늄바이플루오라이드, 테트라헵틸암모늄바이플루오라이드, 테트라옥틸암모늄바이플루오라이드 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.The type of the compound represented by Formula 2 is not particularly limited, but for example, tetramethylammonium bifluoride, tetraethylammonium bifluoride, tetrapropylammonium bifluoride, tetrabutylammonium bifluoride, tetrapentylammonium Bifluoride, tetrahexylammonium bifluoride, tetraheptylammonium bifluoride, tetraoctylammonium bifluoride, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 세정액 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 20중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 2 내지 10중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 포토레지스트 및 반사반지코팅을를 적정 속도로 제거할 수 있으며, 동시에 하부 배선에 대한 결함 및 하부 실리콘 산화막에 대한 손상도 억제할 수 있다. 한편, 20중량%를 초과하는 경우, 조성물의 용해도가 감소하여, 플루오라이드 화합물이 석출될 수 있으며, 금속막의 결함을 유발할 수 있다.
The content of the compound represented by Formula 1 or 2 is not particularly limited, but may be included in 1 to 20% by weight, preferably 2 to 10% by weight, based on the total weight of the cleaning liquid composition. When the above range is satisfied, the photoresist and the reflective ring coating can be removed at an appropriate rate, and at the same time, defects on the lower wiring and damage to the lower silicon oxide film can be suppressed. On the other hand, when it exceeds 20% by weight, the solubility of the composition decreases, so that a fluoride compound may be precipitated, and a defect in the metal film may be caused.

유기술폰산Organic technology

본 발명의 세정액 조성물에 사용되는 유기술폰산은 전술한 화학식 1 또는 2의 화합물과의 반응을 통해 불화수소(HF)를 생성시켜 변성 포토레지스트를 제거하는 성분이다.The organic phonic acid used in the cleaning liquid composition of the present invention is a component that generates hydrogen fluoride (HF) through reaction with the compound of Formula 1 or 2 to remove the modified photoresist.

본 발명의 세정액 조성물은 불화수소(HF)가 조성물 내에서 생성되므로, 불화수소(HF)를 별도로 첨가하지 않게 되어 사용상 보다 안전하다.In the cleaning liquid composition of the present invention, since hydrogen fluoride (HF) is generated in the composition, hydrogen fluoride (HF) is not separately added, so it is safer in use.

또한, 상기 유기술폰산의 술폰기는 금속막 표면에 킬레이트 화합물로 이루어진 피막을 형성하여 부식 방지 효과를 현저히 향상시킬 수 있는 것으로 판단된다.In addition, it is believed that the sulfone group of the organic technology can significantly improve the corrosion prevention effect by forming a film made of a chelate compound on the surface of the metal film.

본 발명에서 따른 유기 술폰산의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 하기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 화합물 중 적어도 하나일 수 있다.The type of the organic sulfonic acid according to the present invention is not particularly limited, but may be, for example, at least one of the compounds represented by the following Formula 3 or Formula 4.

[화학식 3][Formula 3]

R3SO3HR 3 SO 3 H

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112015027083864-pat00002
Figure 112015027083864-pat00002

(식 중에서, R3는 탄소수 1 내지 12의 직쇄의 알킬기이고,(In the formula, R 3 is a C 1 to C 12 linear alkyl group,

R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 직쇄의 알킬기 또는 탄소수 3 내지 12의 사이클로 알킬기임).R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms).

상기 화학식 3으로 표시되는 유기술폰산의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 메탄술폰산, 에탄술폰산, 프로판술폰산, 부탄술폰산 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있고, 바람직하게는 메탄술폰산이 사용될 수 있다.The kind of organic technology phonic acid represented by Formula 3 is not particularly limited, but examples thereof include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, butanesulfonic acid, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more, Preferably, methanesulfonic acid may be used.

상기 화학식 4로 표시되는 유기술폰산의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 벤젠술폰산, 파라톨루엔술폰산, 아미노벤젠술폰산 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있고, 바람직하게는 파라톨루엔술폰산이 사용될 수 있다.The kind of organic technology phonic acid represented by Formula 4 is not particularly limited, but examples thereof include benzene sulfonic acid, paratoluene sulfonic acid, aminobenzene sulfonic acid, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more. For example, paratoluenesulfonic acid may be used.

본 발명에 따른 유기술폰산의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 세정액 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 20중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 10중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 변성 포토레지스트를 적정 속도로 제거할 수 있으며, 동시에 하부 배선 대한 결함도 억제할 수 있다. 한편, 20중량%를 초과하는 경우, 세정액 조성물의 안정성이 저하되어 색변화를 일으킬 수 있으며, 반사방지코팅성 또는 포토레지스트의 제거 속도가 저하되고, 실리콘 산화막이나 금속막의 결함을 유발할 수 있다.
The content of the organic technology phonic acid according to the present invention is not particularly limited, but, for example, may be included in 1 to 20% by weight, and preferably 1 to 10% by weight, based on the total weight of the cleaning liquid composition. If the above range is satisfied, the modified photoresist can be removed at an appropriate speed, and at the same time, defects on the lower wiring can be suppressed. On the other hand, if it exceeds 20% by weight, the stability of the cleaning liquid composition may be lowered to cause a color change, the antireflection coating property or the removal rate of the photoresist may be lowered, and defects in the silicon oxide film or the metal film may be caused.

유기 용매Organic solvent

본 발명의 세정액 조성물에 사용되는 유기 용매는 술포란(sulfolane) 또는 N-에틸피롤리돈(N-ethylpyrrolidone) 중 적어도 하나의 화합물을 포함한다.The organic solvent used in the cleaning liquid composition of the present invention contains at least one compound of sulfolane or N-ethylpyrrolidone.

상기 술포란(sulfolane) 및 N-에틸피롤리돈(N-ethylpyrrolidone)은 전술한 유기술폰산과 알킬암모늄플루오라이드를 효과적으로 용해시킬 수 있으며, 동시에 세정대상막 특히, 반사방지코팅막과의 젖음성을 향상시켜, 반사방지코팅의 제거 속도를 현저히 향상시킬 수 있는 성분이다.The sulfolane and N-ethylpyrrolidone can effectively dissolve the aforementioned organic phonic acid and alkyl ammonium fluoride, and at the same time improve the wettability with the film to be cleaned, especially the antireflection coating film. , It is a component that can significantly improve the removal speed of the antireflection coating.

상기 술포란(sulfolane) 및 N-에틸피롤리돈(N-ethylpyrrolidone)의 성분들은 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있으며, 그 혼합비는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 1:9 내지 9:1일 수 있다.The components of sulfolane and N-ethylpyrrolidone may be used alone or in combination, and the mixing ratio is not particularly limited, but, for example, 1:9 to 9:1 days I can.

또한, 필요에 따라 상기 성분 외에 글리콜류, 알킬렌글리콜모노알킬에테르류, 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 알킬아세테이트류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알코올류; 환상 에스테르류 등을 더 사용할 수 있다.Further, if necessary, in addition to the above components, glycols, alkylene glycol monoalkyl ethers, alkylene glycol alkyl ether acetates, alkyl acetates, aromatic hydrocarbons, ketones, alcohols; Cyclic esters and the like can be further used.

상기 유기 용매의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 세정액 조성물 총 중량에 대하여, 60 내지 98중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 80 내지 90중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 적정 식각 속도 및 용해도를 나타낼 수 있다.
The content of the organic solvent is not particularly limited, but, for example, may be included in an amount of 60 to 98% by weight, and preferably 80 to 90% by weight, based on the total weight of the cleaning liquid composition. If the above range is satisfied, an appropriate etching rate and solubility may be exhibited.

본 발명의 세정액 조성물은 전술한 성분 이외에 필요에 따라, 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제의 예를 들면 식각 조절제, 금속 이온 봉쇄제, 부식 방지제, 계면활성제, pH 조절제 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The cleaning liquid composition of the present invention may further contain conventional additives as necessary in addition to the above-described components. Examples of the additive include, but are not limited to, an etch control agent, a metal ion sequestering agent, a corrosion inhibitor, a surfactant, a pH control agent, and the like.

본 발명에 따른 세정액 조성물의 세정 대상은 일반 포토레지스트 뿐만 아니라, 상기 포토레지스트의 상부 또는 하부에 형성되는 반사방지코팅일 수 있다. 상기 포토레지스트 하부에는 금속막 및/또는 실리콘 산화막이 형성된 것일 수 있다.
The cleaning object of the cleaning liquid composition according to the present invention may be an antireflection coating formed on or below the photoresist as well as a general photoresist. A metal film and/or a silicon oxide film may be formed under the photoresist.

<반도체 기판의 제조 방법><Method of manufacturing semiconductor substrate>

본 발명은 본 발명의 세정액 조성물을 사용하여 반도체 기판을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor substrate using the cleaning liquid composition of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판의 제조 방법은 Ⅰ)기판 상에 금속막을 형성하는 단계; Ⅱ)상기 금속막 상에 실리콘 산화막을 형성하는 단계; Ⅲ)포토리소그라피 공정으로 상기 실리콘 산화막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; Ⅳ)상기 포토레지스트 패턴이 형성된 실리콘 산화막을 식각하는 단계; 및 Ⅴ)상기 기판을 본 발명에 따른 세정액 조성물로 세정하는 단계;로 수행될 수 있다.A method of manufacturing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention includes the steps of: Ⅰ) forming a metal film on the substrate; Ⅱ) forming a silicon oxide film on the metal film; Ⅲ) forming a photoresist pattern on the silicon oxide film by a photolithography process; Ⅳ) etching the silicon oxide layer on which the photoresist pattern is formed; And V) cleaning the substrate with the cleaning liquid composition according to the present invention.

상기 금속막의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 알루미늄계 금속막일 수 있으며, 상기 알루미늄계 금속막은 막의 구성 성분 중에 알루미늄(Al)이 포함되는 것으로서, 단일막 및 이중막, 삼중막 등의 다층막을 포함하는 개념이다.The type of the metal film is not particularly limited, but may be, for example, an aluminum-based metal film, and the aluminum-based metal film includes aluminum (Al) as a component of the film, and is a multilayer film such as a single film, a double film, and a triple film. It is a concept that includes.

예컨데, 알루미늄 또는 알루미늄의 합금의 단일막을 포함할 수 있으며, 알루미늄 합금막은 알루미늄(Al)과 함께, 니켈(Ni), 인듐(In), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 베릴륨(Be), 하프늄(Hf), 나이오븀(Nb), 텅스텐(W) 및 바나듐(V), 은(Ag), 몰리브데늄(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 란타늄(La)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 함유하는 알루미늄 합금 또는 상기 알루미늄 합금의 질화 물(예를 들면, TiAlN) 또는 탄화물(예를 들면, TiAlC)로 구성된 알루미늄 합금막을 의미한다. For example, it may include a single film of aluminum or an alloy of aluminum, and the aluminum alloy film is nickel (Ni), indium (In), magnesium (Mg), manganese (Mn), beryllium (Be), together with aluminum (Al), Hafnium (Hf), niobium (Nb), tungsten (W) and vanadium (V), silver (Ag), molybdenum (Mo), titanium (Ti), copper (Cu), palladium (Pd), lanthanum ( La) means an aluminum alloy containing at least one selected from the group consisting of, or an aluminum alloy film composed of nitrides (eg, TiAlN) or carbides (eg, TiAlC) of the aluminum alloy.

또한, 본 발명에 따른 반도체 기판의 제조 방법은 상기 Ⅲ) 단계의 포토레지스트 패턴 형성 단계 전 또는 후에 반사방지코팅을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention may further include forming an antireflection coating before or after the photoresist pattern forming step of step III).

본 발명에 따른 반도체 기판의 제조 방법은 전술한 본 발명의 세정액 조성물을 사용하는 세정 단계를 포함함으로써, 포토레지스트 및 반사방지코팅을 효과적으로 제거할 수 있으며, 동시에 하부 실리콘 산화막 및 금속막에 대한 손상은 최소화될 수 있다.
The method of manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention includes a cleaning step using the cleaning liquid composition of the present invention described above, so that the photoresist and the antireflection coating can be effectively removed, and at the same time, damage to the lower silicon oxide film and the metal film is prevented. Can be minimized.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid the understanding of the present invention, but these examples are only illustrative of the present invention and do not limit the scope of the appended claims, and examples within the scope and spirit of the present invention It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible, and it is natural that such modifications and modifications fall within the scope of the appended claims.

실시예Example And 비교예Comparative example

구분
(중량%)
division
(weight%)
유기산Organic acid 알킬암모늄
플루오라이드
Alkyl ammonium
Fluoride
암모늄
플루오라이드
ammonium
Fluoride
유기용매Organic solvent 탈이온수Deionized water
성분ingredient 함량content 성분ingredient 함량content 성분ingredient 함량content 성분ingredient 함량content 실시예 1Example 1 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-1D-1 9090 -- 실시예 2Example 2 A-1A-1 1010 B-1B-1 55 -- -- D-1D-1 9090 -- 실시예 3Example 3 A-1A-1 2020 B-1B-1 55 -- -- D-1D-1 7575 -- 실시예 4Example 4 A-2A-2 55 B-1B-1 55 -- -- D-1D-1 9090 -- 실시예 5Example 5 A-1/
A-2
A-1/
A-2
2.5/
2.5
2.5/
2.5
B-1B-1 55 -- -- D-1D-1 9090 --
실시예 6Example 6 A-1A-1 55 B-1B-1 1010 -- -- D-1D-1 8585 -- 실시예 7Example 7 A-1A-1 55 B-1B-1 2020 -- -- D-1D-1 7575 -- 실시예 8Example 8 A-1A-1 55 B-2B-2 55 -- -- D-1D-1 9090 -- 실시예 9Example 9 A-1A-1 55 B-1/
B-2
B-1/
B-2
2.5/
2.5
2.5/
2.5
D-1D-1 9090 --
실시예10Example 10 A-1A-1 2020 B-1B-1 2020 -- -- D-1D-1 6060 -- 실시예11Example 11 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-2D-2 9090 -- 실시예12Example 12 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-1/
D-2
D-1/
D-2
45/
45
45/
45
--
실시예13Example 13 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-1/
D-2
D-1/
D-2
20/
70
20/
70
--
실시예14Example 14 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-1/
D-2
D-1/
D-2
70/
20
70/
20
--
비교예 1Comparative Example 1 A-1A-1 1010 -- -- -- -- D-1D-1 9090 -- 비교예 2Comparative Example 2 -- -- B-1B-1 1010 -- -- D-1D-1 9090 -- 비교예 3Comparative Example 3 -- -- -- -- C-1C-1 1010 D-1D-1 9090 -- 비교예 4Comparative Example 4 -- -- -- -- C-1C-1 1010 D-3D-3 9090 -- 비교예 5Comparative Example 5 -- -- -- -- C-2C-2 1010 D-1D-1 9090 -- 비교예 6Comparative Example 6 -- -- -- -- C-2C-2 1010 D-1D-1 7070 2020 비교예 7Comparative Example 7 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-3D-3 9090 -- 비교예 8Comparative Example 8 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-4D-4 9090 -- 비교예 9Comparative Example 9 A-1A-1 55 -- -- C-2C-2 55 D-1D-1 9090 -- 비교예10Comparative Example 10 A-1A-1 55 B-1B-1 55 -- -- D-1D-1 8585 55 A-1: 메탄술폰산(99%)
A-2: 파라-톨루엔술폰산
B-1: 테트라부틸암모늄플루오라이드
B-2: 테트라메틸암모늄바이플루오라이드
C-1: 불산
C-2: 암모늄플루오라이드
D-1: 설포란
D-2: 에틸피롤리돈
D-3: 프로필렌카보네이트
D-4: 피리딘
A-1: methanesulfonic acid (99%)
A-2: Para-toluenesulfonic acid
B-1: tetrabutylammonium fluoride
B-2: tetramethylammonium bifluoride
C-1: Foshan
C-2: ammonium fluoride
D-1: Sulfolane
D-2: ethylpyrrolidone
D-3: propylene carbonate
D-4: pyridine

시험방법Test Methods

1) One) 포토레지스트Photoresist 제거, 실리콘 Removal, silicone 산화막의Oxide 손상 평가 Damage assessment

알루미늄이 증착된 실리콘 웨이퍼 위에 실리콘 산화막을 형성한 뒤, 포토레지스트 (193nm)를 도포하고 노광한 후, 상부에 현상을 통해 패터닝 후 플라즈마 에칭된 패턴 웨이퍼를 준비하였다. 상기 기판을 2x2cm 크기로 샘플링하여, 표 1의 조성물을 각각 제조하여 60℃로 승온시킨 후 상기 기판을 2, 5분간 침적 후 물로 세정 후 주사 전자현미경(SEM, Hitachi S-4700) 및 엘립소미터(Ellipsometer, SE-MG-1000)을 통해 변성 고분자의 제거성(2분간 침적), 실리콘 산화막의 Defect 여부(5분간 침적)를 각각 아래와 같은 기준으로 판단하여 그 결과를 표 2에 표시하였다.After a silicon oxide film was formed on the silicon wafer on which aluminum was deposited, a photoresist (193 nm) was applied and exposed, and then a patterned wafer was prepared by developing a plasma-etched patterned wafer thereon. The substrate was sampled in a size of 2x2cm, each of the compositions in Table 1 was prepared, heated to 60°C, the substrate was immersed for 2 to 5 minutes, washed with water, and a scanning electron microscope (SEM, Hitachi S-4700) and an ellipsometer (Ellipsometer, SE-MG-1000), the removability of the modified polymer (dipping for 2 minutes) and the defect of the silicon oxide film (dipping for 5 minutes) were determined based on the following criteria, and the results are shown in Table 2.

<포토레지스트의 제거평가 기준><Photoresist removal evaluation criteria>

◎ : 95% 이상 제거됨 ◎: More than 95% removed

○ : 90% 이상 제거됨 ○: More than 90% removed

△ : 80% 이상 제거됨 △: More than 80% removed

Х : 70% 미만으로 제거됨Х: less than 70% removed

<반사방지코팅의 제거 평가> <Evaluation of removal of anti-reflective coating>

◎ : 반사방지코팅의 제거속도 400Å/min 초과◎: The removal speed of the antireflection coating exceeds 400Å/min.

○ : 반사방지코팅의 제거속도 200Å/min 이상 400Å/min 미만○: Anti-reflection coating removal speed 200Å/min or more and 400Å/min or less

△ : 반사방지코팅의 제거속도 200Å/min 미만△: Anti-reflection coating removal speed less than 200Å/min

Х : 반사방지코팅 식각 안됨Х: Anti-reflection coating not etched

<실리콘 산화막의 attck 기준><attck standard of silicon oxide film>

◎ : 산화막의 식각속도 1Å/min 미만◎: Less than 1Å/min of oxide film etching rate

○ : 산화막의 식각속도 1Å/min 이상 Å/min 미만○: Oxide etching rate 1Å/min or more and less than Å/min

△ : 산화막의 식각속도 5Å/min 이상 10Å/min 미만△: Oxide etching rate 5Å/min or more and less than 10Å/min

Х : 산화막의 식각속도 10Å/min 초과Х: Oxide etching rate exceeds 10Å/min

3)용해도 평가(경시 안정성 평가)3) Solubility evaluation (time stability evaluation)

상기 실시예 및 비교예의 조성물의 용해도를 육안으로 관찰하여 표 2에 그 결과를 함께 표기하였다.The solubility of the compositions of Examples and Comparative Examples was observed with the naked eye, and the results are also shown in Table 2.

<용해도 평가 기준><Solubility evaluation criteria>

○: 하부의 침전이 발생되지 않으며 투명함○: No sedimentation occurs at the bottom and is transparent

△: 하부에 침전이 발생되지 않으나 용액의 현탁이 발생됨△: No precipitation occurs in the lower part, but the solution is suspended.

X: 하부에 침전과 용액의 현탁이 모두 발생됨
X: Both precipitation and suspension of solution occurred in the lower part

구분division 포토레지스트 제거Photoresist removal 반사방지코팅
제거
Anti-reflection coating
remove
실리콘 산화막
손상
Silicon oxide film
damaged
용해도Solubility
실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 실시예 9Example 9 실시예10Example 10 실시예11Example 11 실시예12Example 12 실시예13Example 13 실시예14Example 14 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 -- -- -- 비교예 6Comparative Example 6 비교예 7Comparative Example 7 비교예 8Comparative Example 8 비교예 9Comparative Example 9 -- -- -- 비교예 10Comparative Example 10

상기 표 2를 참고하면, 본 발명에 따른 식각액 조성물(실시예 1 내지 14)은 포토레지스트 및 반사방지코팅을 효과적으로 제거함과 동시에 하부 실리콘 산화막의 손상을 일으키지 않고, 경시 안정성도 뛰어난 것을 확인할 수 있었다.Referring to Table 2, it was confirmed that the etchant compositions (Examples 1 to 14) according to the present invention effectively removed the photoresist and the antireflection coating, did not cause damage to the lower silicon oxide film, and had excellent stability over time.

다만, 유기산을 약간 많이 사용한 실시예 3의 경우, 반사방지막의 제거 성능이 약간 저하되었으며, 알킬암모늄플루오라이드를 약간 많이 사용한 실시예 7의 경우 실리콘 산화막의 손상이 약간 발생한 것을 확인할 수 있었다.However, in the case of Example 3 in which a little organic acid was used, the removal performance of the antireflection film was slightly lowered, and in the case of Example 7 in which the alkylammonium fluoride was slightly used, it was confirmed that some damage to the silicon oxide film occurred.

이와 비교하여, 본 발명에 따른 유기산 및/또는 알킬암모늄플루오라이드를 사용하지 않은 비교예 1 내지 6의 경우, 반사방지코팅막에 대한 제거력이 약간 저하됨을 확인할 수 있었다.In comparison, in the case of Comparative Examples 1 to 6 in which the organic acid and/or alkyl ammonium fluoride according to the present invention was not used, it was confirmed that the removal power for the antireflection coating film was slightly lowered.

또한, 불산을 사용한 비교예 3 및 4의 경우, 실리콘 산화막에 대한 손상이 크게 발생하였으며, 본 발명에 따른 유기 용매를 사용하지 않은 비교예 7 및 8은 반사방지코팅 및 포토레지스트 대한 제거 능력이 모두 저하되는 것을 확인할 수 있었다.In addition, in the case of Comparative Examples 3 and 4 using hydrofluoric acid, damage to the silicon oxide film occurred greatly, and Comparative Examples 7 and 8 without using the organic solvent according to the present invention had both antireflection coating and photoresist removal ability. It could be confirmed that it fell.

Claims (11)

하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나의 화합물, 유기술폰산 및 유기 용매를 포함하고,
상기 유기 용매는 술포란(sulfolane) 또는 N-에틸피롤리돈(N-ethylpyrrolidone) 중 적어도 하나의 화합물을 포함하는, 비수계 포토레지스트 제거용 세정액 조성물:
[화학식 1]
(R1)4N+F-
[화학식 2]
(R2)4N+HF2-
(식 중에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 직쇄의 알킬기임).
Including at least one compound of the compounds represented by the following Formula 1 or Formula 2, an organic solvent, and an organic solvent,
The organic solvent comprises at least one compound of sulfolane or N-ethylpyrrolidone, a cleaning liquid composition for removing a non-aqueous photoresist:
[Formula 1]
(R 1) 4 N + F -
[Formula 2]
(R 2 ) 4 N + HF 2-
(In the formula, R 1 and R 2 are each independently a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms).
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 테트라메틸암모늄플루오라이드, 테트라에틸암모늄플루오라이드, 테트라프로필암모늄플루오라이드, 테트라부틸암모늄플루오라이드, 테트라펜틸암모늄플루오라이드, 테트라헥실암모늄플루오라이드, 테트라헵틸암모늄플루오라이드 및 테트라옥틸암모늄플루오라이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 비수계 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the compound represented by Formula 1 is tetramethylammonium fluoride, tetraethylammonium fluoride, tetrapropylammonium fluoride, tetrabutylammonium fluoride, tetrapentylammonium fluoride, tetrahexylammonium fluoride, tetra A cleaning liquid composition for removing a non-aqueous photoresist comprising at least one selected from the group consisting of heptyl ammonium fluoride and tetraoctyl ammonium fluoride.
청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 테트라메틸암모늄바이플루오라이드, 테트라에틸암모늄바이플루오라이드, 테트라프로필암모늄바이플루오라이드, 테트라부틸암모늄바이플루오라이드, 테트라펜틸암모늄바이플루오라이드, 테트라헥실암모늄바이플루오라이드, 테트라헵틸암모늄바이플루오라이드 및 테트라옥틸암모늄바이플루오라이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 비수계 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the compound represented by Formula 2 is tetramethylammonium bifluoride, tetraethylammonium bifluoride, tetrapropylammonium bifluoride, tetrabutylammonium bifluoride, tetrapentylammonium bifluoride, tetrahexyl Ammonium bifluoride, tetraheptyl ammonium bifluoride, and tetraoctyl ammonium bifluoride, comprising at least one selected from the group consisting of, non-aqueous photoresist cleaning liquid composition for removing.
청구항 1에 있어서, 유기술폰산은 하기 화학식 3 및 4로 표시되는 화합물 중 적어도 하나인, 비수계 포토레지스트 제거용 세정액 조성물:
[화학식 3]
R3SO3H
[화학식 4]
Figure 112020022804316-pat00003

(식 중에서, R3는 탄소수 1 내지 12의 직쇄의 알킬기이고,
R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 직쇄의 알킬기 또는 탄소수 3 내지 12의 사이클로 알킬기임).
The method of claim 1, wherein the organic phonic acid is at least one of the compounds represented by the following formulas 3 and 4, the non-aqueous photoresist removal cleaning liquid composition:
[Formula 3]
R 3 SO 3 H
[Formula 4]
Figure 112020022804316-pat00003

(In the formula, R 3 is a C 1 to C 12 linear alkyl group,
R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms).
청구항 1에 있어서, 조성물 총 중량 중 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나의 화합물 1 내지 20중량%, 유기술폰산 1 내지 20중량% 및 유기 용매 60 내지 98%로 포함되는, 비수계 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The non-aqueous photo of claim 1, comprising 1 to 20% by weight of at least one compound of the compound represented by Formula 1 or 2, 1 to 20% by weight of organic phonic acid, and 60 to 98% of an organic solvent based on the total weight of the composition. Resist removal cleaning liquid composition.
청구항 1에 있어서, 상기 포토레지스트는 반사방지코팅(ARC)인, 비수계 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The method of claim 1, wherein the photoresist is an antireflection coating (ARC), a non-aqueous photoresist removal cleaning liquid composition.
청구항 1에 있어서, 상기 포토레지스트는 그 하부에 금속막이 형성된 것인, 비수계 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The cleaning liquid composition of claim 1, wherein the photoresist has a metal film formed under the photoresist.
청구항 1에 있어서, 상기 포토레지스트는 그 하부에 실리콘 산화막이 형성된 것인, 비수계 포토레지스트 제거용 세정액 조성물.
The cleaning liquid composition of claim 1, wherein the photoresist has a silicon oxide film formed under the photoresist.
Ⅰ)기판 상에 금속막을 형성하는 단계;
Ⅱ)상기 금속막 상에 실리콘 산화막을 형성하는 단계;
Ⅲ)포토리소그라피 공정으로 상기 실리콘 산화막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
Ⅳ)상기 포토레지스트 패턴이 형성된 실리콘 산화막을 식각하는 단계; 및
Ⅴ)상기 기판을 청구항 1, 3 내지 9 중 어느 한 항에 따른 비수계 포토레지스트 제거용 세정액 조성물로 세정하는 단계;
를 포함하는 반도체 기판의 제조 방법.
Ⅰ) forming a metal film on the substrate;
Ⅱ) forming a silicon oxide film on the metal film;
Ⅲ) forming a photoresist pattern on the silicon oxide film by a photolithography process;
Ⅳ) etching the silicon oxide layer on which the photoresist pattern is formed; And
V) cleaning the substrate with the cleaning liquid composition for removing a non-aqueous photoresist according to any one of claims 1, 3 to 9;
A method of manufacturing a semiconductor substrate comprising a.
청구항 10에 있어서, 상기 Ⅲ) 단계의 포토레지스트 패턴 형성 단계 전 또는 후에 반사방지코팅을 형성하는 단계를 더 포함하는, 반도체 기판의 제조 방법.
The method of claim 10, further comprising forming an antireflection coating before or after the step of forming the photoresist pattern in step III).
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