KR20000071361A - 레지스트박리제 및 이것을 이용한 반도체소자의 제조방법 - Google Patents

레지스트박리제 및 이것을 이용한 반도체소자의 제조방법 Download PDF

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KR20000071361A
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Abstract

다음식(I)으로 표시되는 적어도 하나의 관능기를 가진 특별한 알카놀아민을 포함하는 레지트스 박리제에 관계한다.
(여기서 R1및 R2은 각각 수소원자, C1-C8알킬이나 C1-C8알케닐이다)
레지스트 박리제는 저온에서 단기에 반도체소자를 제조하는 과정에서 에칭처리 혹은 에칭처리 뒤 애쉬처리한 후 남은 레지스트막 및 레지스트잔류물을 쉽고 효과적으로 제거한다. 레지스트 박리제는 기질, 회로 및 절연막을 위한 재료에 대한 부식에 대한 내성을 갖는다.

Description

레지스트박리제 및 이것을 이용한 반도체소자의 제조방법{RESIST STRIPPING AGENT AND PROCESS OF PRODUCING SEMICONDUCTOR DEVICES USING THE SAME}
본 발명은 반도체집적회로 혹은 액정디스플레이장치의 반도체소자의 배선공정 혹은 전극형성공정에 사용되는 레지스트박리제 및 그를 이용한 반도체소자제조방법에 관계한다.
반도체집적회로나 액정디스플레이장치의 반도체소자는 통상 무기성 기질에 레지스트조성물을 도포하고; 광에 노출시켜 레지스트막의 패턴을 형성한 후 후속전개하고; 패턴화된 레지스트막을 마스크로 사용하여 무기기질의 노출부를 에칭처리해서 미세회로를 형성하고; 그 뒤 무기기질로부터 레지시트막을 박리하는 단계에 따라 제조된다. 또한 별도로, 미세회로를 형성한 뒤 레지스트막을 애쉬(ash)처리한 뒤 남은 레지스트잔류물을 기질로부터 박리하는 방법도 있다.
일본특허공개 62-39355, 62-95531 및 5-273768에서는 레지스트막 및 레지스트잔류물을 유기아민함유 박리제에서 물을 제거하여 박리하는 방법을 발표하였다. 그러나, 제안된 유기아민함유 박리제는 에칭처리후의 레지스트막이나 또한 에칭 및 애쉬처리후의 레지스트잔류물 제거력이 나쁘다.
특히 근래에는 반도체소자 제조에서 널리 이용되는 미세가공은 더욱 엄격한 에칭조건을 필요로하며 결국 경도강화된 표면을 가진 레지스트막이 요구되고 있다. 또한 미세가공은 에칭 및 플라즈마 애쉬처리에 의해 복잡한 화학조성물을 함유한 레지스트잔류물을 생성한다. 제안된 유기아민함유 박리제는 레지스트막과 레지스트잔류물을 제거하는데 덜 효과적인 것으로 밝혀졌다.
무수에칭에서, 레지스트잔류물인 측벽고분자는 무수에칭기체, 레지스트재료 및 각종 무기재료에서 발생한다. 공지된 유기아민함유 박리제는 또한 측벽고분자를 제거함에 있어서도 효과가 적다.
일본특허공개 64-81949, 64-81950 및 6-266119는 알카놀아민함유 수성박리제를 발표하였다. 그러나 이들 알카놀아민함유 수성박리제는 아직 상술한 레지스트막 및 레지스트잔류물을 제거하기에는 충분치않다.
반도체집척회로나 액정디스플레이용 반도체소자의 기질은 최근에 각종 무기재료로 제작되고 있다. 따라서 상술한 무기재료의 부식에 대한 내성을 가진 레지스트박리제에 대한 필요성이 날로 커지고 있다.
본 발명의 한가지 목적은 공지의 박리제에서 발견되는 상기의 문제를 해결하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 다양한 무기재료로된 무기기질의 부식없이 단기간에 저온에서 무기기질상에 피복된 레지스트막을 쉽게 제거하고 따라서 고정밀회로의 배선공정을 가능하게한 레지스트박리제를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 다양한 무기재료로된 무기기질을 부식하지않고 단기간에 저온에서 무기기질을 에칭처리한 후 남은 레지스트막을 쉽게 제거하여 고정밀회로의 배선공정을 가능하게한 레지스트박리제를 제공하는 것이다.
그밖의 또다른 목적은 다양한 무기재료로된 무기기질을 부식하지않고 단기간에 저온에서 무기기질을 에칭처리 뒤 후속으로 애쉬처리한 후 남은 레지스트잔류물을 쉽게 제거하여 고정밀회로의 배선공정을 가능하게한 레지스트박리제를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 상기한 레지스트박리제를 사용하여 반도체소자를 생산하는 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적에 관하여 다양한 연구접근결과, 본 발명자는 특정한 알카놀아민(박리형 알카놀아민)을 포함하는 레지스트박리제가 에칭처리 뒤 남은 패턴처리된 레지스트막 및 레지스트잔류물과 또한 회로소자, 단열막 등의 부식없이 쉽고 신속하게 에칭 뒤 애쉬처리후 남은 레지스트잔류물을 제거하고 그결과 고정밀회로를 생산하기위한 미세가공을 가능하게하는 것을 발견하였다. 본 발명으 이러한 발견에 기초하여 달성된 것이다.
따라서, 본 발명은 (A) 다음식(I)으로 표시되는 하나이상의 관능기가 분자에 있는 박리용 알카놀아민을 포함하고;
여기서, R1및 R2은 각각 수소원자, C1-C8알킬 혹은 C1-C8알케닐이고;
(B) 레지스트박리제로 레지스트막을 에칭처리한 후 남은 레지스트잔류막 및/또는 레지스트잔류물을 제거하는 단계를 포함하는 반도체소자 제조방법; 또한
(C) 에칭처리된 레지스트막을 레지스트박리제로 애쉬처리한 후 남은 레지스트막 및/또는 레지스트잔류물을 제거하는 단계를 포함하는 반도체소자 제조방법을 제공한다.
도 1은 마스크로서 레지스트막을 이용하는 에칭처리후 생성된 알루미늄(Al-Cu)회로패턴을 가진 반도체소자를 보여주는 단면도.
도 2는 도 1의 반도체소자를 산소플라즈마로 애쉬처리하여 레지스트막을 제거한후의 반도체소자를 보여주는 단면도.
도 3은 레지스트막을 마스크로 사용하여 질산제2세륨암모늄 및 과염소산용액을 이용하는 습식에칭처리에 의해 형성된 크롬(Cr)회로패턴를 가진 액정디스플레이장치의 단면도.
본 발명에서 이용되는 특별한 박리성 알카놀아민은 다음식(I)으로 표시되는 적어도 하나의 관능기를 분자내에 갖는다.
여기서 R1및 R2은 각각 수소원자, C1-C8알킬이나 C1-C8알케닐이다.
상기 식(I)의 바람직한 관능기는 다음과 같다.
박리성 알카놀아민의 예를 들면 다음과 같다:
(1) 지방족 박리성 알카놀아민으로서 N-히드록시메틸메틸아민, N-히으록시메틸디메틸아민, N,N-디히드록시메틸메틸아민, N-(α-히드록시에틸)메틸아민, N-(α-히드록시에틸)디메틸아민, N,N-(디-α-히드록시에틸)메틸아민, N-히드록시메틸에틸아민, N-히드록시메틸디에틸아민, N,N-디히드록시메틸에틸아민, N-(α-히드록시에틸)에틸아민, N-(α-히드록시에틸)디에틸아민, N,N-(디-α-히드록시에틸)에틸아민, N-히드록시메틸프로필아민, N-히드록시메틸디프로필아민, N,N-디히드록시메틸프로필아민, N-(α-히드록시에틸)프로필아민, N-(α-히드록시에틸)디프로필아민, N,N-(디-α-히드록시에틸)프로필아민, N-히드록시메틸부틸아민, N-히드록시메틸디부틸아민, N,N-디히드록시메틸부틸아민, N-(α-히드록시에틸)부틸아민, N-(α-히드록시에틸)디부틸아민, N,N-(디-α-히드록시에틸)부틸아민, N-히드록시메틸펜틸아민, N-히드록시메틸디펜틸아민, N,N-디히드록시메틸펜틸아민, N-(α-히드록시에틸)펜틸아민, N-히드록시메틸헥실아민, N-히드록시메틸디헥실아민, N,N-디히드록시메틸헥실아민, N-(α-히드록시에틸)헥실아민, N-히드록시메틸헵틸아민, N-히드록시메틸디헵틸아민, N,N-디히드록시메틸헵틸아민, N-히드록시메틸옥실아민, N-히드록시메틸디옥실아민, N,N-디히드록시메틸옥틸아민, N-(α-히드록시에틸)옥틸아민, N-히드록시메틸메틸에틸아민, N-(α-히드록시에틸)메틸에틸아민, N-히드록시메틸메틸프로필아민, N-(α-히드록시에틸)메틸프로필아민, N-히드록시메틸메틸부틸아민, N-(α-히드록시에틸)메틸부틸아민, N-히드록시메틸에틸프로필아민, N-(α-히드록시에틸)에틸프로필아민, N-히드록시메틸에틸부틸아민, N-(α-히드록시에틸)에틸부틸아민, N-히드록시메틸에탄올아민(CAS No. 65184-12-5), N-(α-히드록시에틸)에탄올아민, N,N-디히드록시메틸에탄올아민, N,N-(디-α-히드록시에틸)에탄올아민, N-히드록시메틸디에탄올아민, N-(α-히드록시에틸)디에탄올아민, N-히드록시메틸-N-메틸에탄올아민, N-(α-히드록시에틸)-N-메틸에탄올아민, N-히드록시메틸-N-프로필에탄올아민, N-(α-히드록시에틸)-N-프로필에탄올아민, N-히드록시메틸-N-부틸에탄올아민, N-(α-히드록시에틸)-N-부틸에탄올아민, N-히드록시메틸이소프로판올아민 (CAS No. 76733-35-2), N-(α-히드록시에틸)이소프로판올아민, N,N-디히드록시메틸이소프로판올아민, N,N-(디-α-히드록시에틸)이소프로판올아민, N-히드록시메틸디이소프로판올아민, N-(α-히드록시에틸)디이소프로판올아민, N-히드록시메틸-N-메틸이소프로판올아민, N-(α-히드록시에틸)-N-메틸이소프로판올아민, N-히드록시메틸-N-에틸이소프로판올아민, N-(α-히드록시에틸)-N-에틸이소프로판올아민, N-히드록시메틸-N-프로필이소프로판올아민, N-(α-히드록시에틸)-N-프로필이소프로판올아민, N-히드록시메틸-N-부틸이소프로판올아민, N-(α-히드록시에틸)-N-부틸이소프로판올아민, N-히드록시메틸아미노에톡시에탄올, N-(α-히드록시에틸)아미노에톡시에탄올, N,N-디히드록시메틸아미노에톡시에탄올, N,N-(디-α-히드록시에틸)아미노에톡시에탄올, N-히드록시메틸아미노-2-메틸프로판올, N-(α-히드록시에틸)아미노-2-메틸프로판올, N,N-디히드록시메틸아미노-2-메틸프로판올 또한 N,N-(디-α-히드록시에틸)아미노-2-메틸프로판올 등이 있고;
지방족알카놀 폴리아민류로서 N-히드록시메틸에틸렌디아민(CAS No. 41434-24 -6), N-(α-히드록시에틸)에틸렌디아민, N,N-디히드록시메틸에틸렌디아민, (CAS No. 70495-38-4), N-히드록시메틸부틸렌디아민 (CAS No. 66210-83-1), N-히드록시메틸프로필렌디아민 (CAS No. 66210-82-0), N,N'-디히드록시메틸부틸렌디아민, N,N-디히드록시메틸부틸렌디아민, N,N,N'-트리히드록시메틸부틸렌디아민, N,N, N'N'-테트라히드록시메틸부틸렌디아민, N,N'-디히드록시메틸프로필렌디아민, N,N-디히드록시메틸프로필렌디아민, N,N,N'-트리히드록시메틸프로필렌디아민, N,N,N' N'-테트라히드록시메틸프로필렌디아민, N,N-(디-α-히드록시에틸)에틸렌디아민, N,N,N'-트리히드록시메틸에틸렌디아민, N,N,N'-(트리-α-히드록시에틸)에틸렌디아민, N,N,N'N'-테트라히드록시메틸에틸렌디아민, N,N,N'N'-(테트라-α-히드록시에틸)에틸렌디아민, N-히드록시메틸-N-메틸에틸렌디아민, N-(α-히드록시에틸)-N-메틸에틸렌디아민, N,N'-(디-α-히드록시에틸)-N-메틸에틸렌디아민, N,N',N'-(트리-α-히드록시에틸)-N-메틸에틸렌디아민, N,N',N'-트리히드록시메틸-N-메틸에틸렌디아민, N-히드록시메틸-N',N'-디메틸에틸렌디아민, N-(α-히드록시에틸)-N',N'-디메틸에틸렌디아민, N,N-디히드록시메틸-N',N'-디메틸에틸렌디아민, N-히드록시메틸-N,N',N'-트리메틸에틸렌디아민, N-(α-히드록시에틸)-N,N',N'-트리메틸에틸렌디아민, N-히드록시메틸-N-에틸에틸렌디아민, N,N'-디히드록시메틸-N-에틸에틸렌디아민, N,N',N'-트리히드록시메틸-N-메틸에틸렌디아민, N-히드록시메틸-N',N'-디에틸에틸렌디아민, N,N-디히드록시메틸-N',N'-디에틸에틸렌디아민, N-히드록시메틸-N,N'N'-트리에틸렌디아민, N-히드록시메틸프로필렌디아민, N,N-디히드록시메틸프로필렌디아민, N,N,N'-트리히드록시메틸프로필렌디아민, N,N,N',N'-테트라히드록시메틸프로필렌디아민, N-히드록시메틸부틸렌디아민, N,N-디히드록시메틸부틸렌디아민, N,N,N'-트리히드록시메틸부틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라히드록시메틸부틸렌디아민, N-히드록시메틸디에틸렌트리아민, N,N''-디히드록시메틸디에틸렌트리아민 또한 N-히드록시메틸트리에틸렌테트라민 등이 있고;
(2) 지방족알카놀 불포화아민으로서 N-히드록시메틸알릴아민, N,N-디히드록시메틸알릴아민, N-(α-히드록식에틸)알릴아민, N,N-(디-α-히드록시에틸)알릴아민, N-히드록시메틸디알릴아민, N-히드록시메틸-N-메틸알릴아민 또한 N-히드록시메틸-N-에틸알릴아민 등이 있고;
(3) 고리형 박리성 알카놀아민으로서 N-히드록시메틸피롤, N-(α-히드록시에틸)피롤, N-히드록시메틸-메틸피롤, N-히드록시메틸-디메틸피롤, N-히드록시메틸-트리메틸피롤, N-히드록시메틸피롤리딘, N-(α-히드록시에틸)피롤리딘, N-히드록시메틸-메틸피롤리딘, N-히드록시메틸피라졸, N-히드록시메틸이미다졸, N-히드록시메틸트리아졸, N-히드록시메틸테트라졸, N-히드록시메틸피페리딘, N-(α-히드록시에틸)피페리딘, N-히드록시메틸피페콜린, N-히드록시메틸루페티딘, N-히드록시메틸피페라진, N,N-디히드록시메틸피페라진, N-(α-히드록시에틸)피페라진, N-히드록시메틸메틸피페라진, N-히드록시메틸모르폴린 또한 N-(α-히드록시에틸)모르폴린 등이 있고; 또한
(4) 지방족알카놀 에테르아민으로서 N-히드록시메틸메톡시에틸아민, N-(α-히드록시에틸)메톡시에틸아민, N,N-디히드록시메틸메톡시에틸아민, N-히드록시메틸메톡시프로필아민, N,N-디히드록시메틸메톡시프로필아민, N-히드록시메틸에톡시에틸아민, N-(α-히드록시에틸)에톡시에틸아민, N,N-디히드록시메틸에톡시에틸아민, N-히드록시메틸에톡시프로필아민 또한 N,N-디히드록시메틸에톡시프로필아민 등이 있다.
또한 박리성 알카놀아민 중에서 바람직한 화합물은 다음식(II)으로 표현된다:
여기서 R1및 R2은 상술한 의미와 같고, R3은 C1-C10알킬, C1-C10알케닐, 아미노, C1-C10히드록시알킬, C1-C10아미노알킬, (C1-C10알킬)페닐, 페닐(C1-C10)알킬, C1-C10알콕시, (C1-C10)알콕시(C1-C10)알킬, 히드록시(C1-C10)알킬옥시(C1-C10)알킬, C1-C10알킬아미노, 아미노(C1-C10)알킬옥시(C1-C10)알킬, 히드록시(C1-C10)알킬아미노(C1-C10)알킬이며; 또한 R4은 수소, CH2OH, -CH(OH)CH3, C1-C10알킬, C1-C10알케닐, 아미노, C1-C10히드록시알킬, C1-C10아미노알킬, (C1-C10알킬)페닐, 페닐(C1-C10)알킬, C1-C10알콕시, (C1-C10)알콕시(C1-C10)알킬, 히드록시(C1-C10)알킬옥시(C1-C10)알킬, C1-C10알킬아미노, 아미노(C1-C10)알킬옥시(C1-C10)알킬, 히드록시(C1-C10)알킬아미노(C1-C10)알킬이고; 또는 R3과 R4이 질소와 함께 결합하여 1 내지 12탄소원자를 가진 고리형아미노기를 형성한다.
더욱 바람직한 박리성 알카놀아민으로서 다음식(III)으로 표현되는 화합물이 있다:
여기서 R3과 R4은 상술한 바와 같다.
바람직한 박리성 알카놀아민의 예를들면, N-히드록시메틸에탄올아민, N-히드록시메틸이소프로판올아민, N,N-디히드록시메틸에탄올아민, N-히드록시메틸디에탄올아민, N-히드록시메틸-N-메틸에탄올아민, N-히드록시메틸디에탄올아민, N-히드록시메틸-N-메틸에탄올아민, N-히드록시메틸-N-에틸에탄올아민, N-히드록시메틸아미노에톡시에탄올, N,N'-디히드록시메틸에틸렌디아민, N-히드록시메틸에틸렌디아민, N,N-디히드록시메틸에틸렌디아민, N,N,N'-트리히드록시메틸에틸렌디아민, N,N,N', N'- 테트라히드록시메틸에틸렌디아민, N-히드록시메틸부틸렌디아민, N-히드록시메틸프로필렌디아민, N,N'-디히드록시메틸부틸렌디아민, N,N-디히드록시메틸부틸렌디아민, N,N,N'-트리히드록시메틸부틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라히드록시메틸부틸렌디아민, N,N'-디히드록시메틸프로필렌디아민, N,N-디히드록시메틸프로필렌디아민, N,N,N'-트리히드록시메틸프로필렌디아민, N,N,N',N'-테트라히드록시메틸프로필렌디아민, N-히드록시메틸디에틸렌트리아민, N,N''-디히드록시메틸디에틸렌트리아민, N-히드록시메틸메틸아민, N,N-디히드록시메틸메틸아민, N-히드록시메틸디메틸아민,N-히드록시메틸에틸아민, N-히드록시메틸디에틸아민, N,N-디히드록시메틸에틸아민, N-히드록시메틸프로필아민, N-히드록시메틸부틸아민, N-히드록시메틸피페라진 또한 N-히드록시메틸모르폴린 등을 들 수 있다. 경우에 따라, R4이 수소일때의 식(III)으로 표시되는 박리성 알카놀아민이 높은 박리력 측면에서 바람직하다.
상술한 박리성 알카놀아민은 단독으로 혹은 2가지 이상을 복합하여 사용한다. 박리성 알카놀아민이 액상일 경우, 용매에 희석할 필요없이 직접 레지스트 박리제로 사용되기도 한다. 필요하다면, 레지스트 박리제는 박리성 알카놀아민과 또한 첨가제아민, 유기용매, 내식제, 물 및 4가 수산화암모늄 중 적어도 하나를 포함하는 조성물로 제조되기도 한다.
본 발명에서 유용한 첨가제아민은 알킬아민, 알카놀아민, 폴리아민, 히드록실아민 및 고리형 아민 등이다.
알카놀아민은 메틸아민, 에틸아민, n-프로필아민, 이소프로필아민, n-부틸아민, sec-부틸아민, 이소부틸아민, t-부틸아민, 펜틸아민, 2-아미노펜탄, 3-아미노펜탄, 1-아미노-2-메틸부탄, 2-아미노-2-메틸부틴, 2-아미노-2-메틸부탄, 3-아미노-2-메틸부탄, 4-아미노-2-메틸부탄, 헥실아민, 5-아미노-2-메틸펜탄, 헵틸아민, 옥틸아민, 노닐아민, 데실아민, 운데실아민, 도데실아민, 트리데실아민, 테트라데실아민, 펜타데실아민, 헥사데실아민, 헵타데실아민 또한 옥타데실아민 등이 있으며 지방족 2차알킬아민으로서는 디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디이소프로필아민, 디부틸아민, 디이소부틸아민, 디-sec-부틸아민, 디-t-부틸아민, 디펜틸아민, 디헥실아민, 디헵틸아민, 디옥틸아민, 디노닐아민, 디데실아민, 메틸에틸아민, 메틸프로필아민, 메틸이소프로필아민, 메틸부틸아민, 메틸이소부틸아민, 메틸-sec- 부틸아민, 메틸-t-부틸아민, 메틸아밀아민, 메틸이소아밀아민, 에틸프로필아민, 에틸이소프로필아민, 에틸부틸아민, 에틸이소부틸아민, 에틸-sec-부틸아민, 에틸-t-부틸아민, 에틸이소아밀아민, 프로필부틸아민 또한 프로필이소부틸아민 등이 있고;
또한 지방족 3차 알킬아민으로서는 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민, 트리펜틸아민, 디메틸에틸아민, 디메틸프로필아민, 메틸디에틸아민 또한 메틸디프로필아민 등이 있다.
첨가제아민으로 유용한 알카놀아민은 에탄올아민, N-메틸에탄올아민, N-에틸에탄올아민, N-프로필에탄올아민, N-부틸에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N-에틸디에탄올아민, 이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, N-메틸이소프로판올아민, N-에틸이소프로판올아민, N-프로필이소프로판올아민, 2-아미노프로판-1-올, N-메틸-2-아미노프로판-1-올, N-에틸-2-아미노프로판-1-올, 1-아미노프로판-3-올, N-메틸-1-아미노프로판-3-올, N-에틸-1-아미노부탄-2-올, 2-아미노부탄-1-올, N-메틸-2-아미노부탄-1-올, N-에틸-2-아미노부탄-1-올, 3-아미노보탄-1-올, N-메틸-3-아미노부탄-1-올, N-에틸-3-아미노부탄-1-올, 1-아미노부탄-4-올, N-메틸-1-아미노부탄-4-올, N-에틸-1-아미노부탄-4-올, 1-아미노-2-메틸프로판-4-올, 2-아미노-2-메틸프로판-1-올, 1-아미노펜탄-4-올, 2-아미노-4-메틸펜탄-1-올, 2-아미노헥산-1-올, 3-아미노헵탄-4-올, 1-아미노옥탄-2-올, 5-아미노옥탄-4-올, 1-아미노프로판-2,3-디올, 2-아미노프로판-1,3-디올, 트리스(옥시메틸)아미노메탄, 1,2-디아미노프로판-3-올, 1,3-디아미노프로판-2-올 또한 2-(2-아미노에톡시)에탄올 등이 있다.
폴리아민류는 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 부틸렌디아민, 트리메틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 1,3-디아미노부탄, 2,3-디아미노부탄, 펜타메틸렌디아민, 2,4-디아미노펜탄, 헥사메틸렌디아민, 헵타메틸렌디아민, 옥타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, N-메틸에틸렌디아민, N,N-디메틸에틸렌디아민, 트리메틸에틸렌디아민, N-에틸에틸렌디아민, N,N-디에틸에틸렌디아민, 트리에틸에틸렌디아민, 1,2,3-트리아미노프로판, 트리스(2-아미노에틸)아민, 테트라(아미노메틸)메탄, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 헵타에틸렌옥타민 또한 노나에틸렌데카민 등이 있다.
히드록실아민류는 히드록실아민, N-메틸히드록실아민, N-에틸히드록실아민 또한 N,N-디에틸히드록실아민 등이 있다.
고리형아민류는 피롤, 2-메틸피롤, 3-메틸피롤, 2-에틸피롤, 3-에틸피롤, 2,3-디메틸피롤, 2,4-디메틸피롤, 3,4-디메틸피롤, 2,3,4-트리메필피롤, 2,3,5-트리메틸피롤, 2-피롤린, 3-피롤린, 피롤리딘, 2-메틸피롤리딘, 3-메틸피롤리딘, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트리자올, 1,2,3,4-테트라졸, 피페리딘, 2-피페콜린, 3-피페콜린, 4-피페콜린, 2,4-루페티딘, 2,6-루페티딘, 3,5-루페티딘, 피페라진, 2-메틸피페라진, 2,5-디메틸피페라진, 2,6-디메틸피페라진 또한 모르폴린 등을 들 수 있다.
상술한 첨가제아민 중에서 특히 바람직한 것은 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 에탄올아민, N-메틸에탄올아민, N-에틸에탄올아민, 디에탄올아민, 이소프로판올아민, 2-(2-아미노에톡시)에탄올, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 부틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 히드록실아민, N,N-디에틸히드록실아민, 피페라진 또한 모르폴린 등이 있다.
박리성 알카놀아민과 첨가제아민의 몰비는 특별히 한정되지않으나 0.01 내지 100 바람직하게는 0.1 내지 10이다.
유기용매는 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에티르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜 디메틸에테르 또한 디프로필렌글리콜 디메틸에테르 등의 에테르용매; 포름아미드, 모노메틸포름아미드, 디메틸포름아미드, 모노에틸포름아미드, 디에틸포름아미드, 아세타미드, 모노메틸아세타미드, 디메틸아세타미드, 모노에틸아세타미드, 디에틸아세타미드, N-메틸피롤리돈 및 N-에틸피롤리돈 등의 아미드용매; 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로판올, 에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜 등의 알코올용매; 디메틸 술폭시드 같은 술폭시드용매; 디메틸술폰, 디에틸술폰 비스(2-히드록시에틸)술폰 및 테트라메틸렌술폰 등의 술폰용매; 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디에틸-2-이미다졸리디논 및 1,3-디이소프로필-2-이미다졸리디논 같은 이미다졸리디논용매; 또한 γ-부티롤락톤 및 δ-발레로락톤 같은 락톤용매 등을 들 수 있다.
상술한 용매중에서 바람직한 것은 디메틸술폭시드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세타미드, N-메틸피롤리돈, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르 또한 디프로필렌글리콜 모토부틸에테르 등이다.
유기용매는 레지스트 박리제의 주요성분은 아니며 필요에 따라 레지스트 박리제에 대하여 5 내지 80중량%로서 첨가할 수 있다.
내식제는 당류, 당알콜, 방향성 히드록시화합물, 아세틸렌알코올, 카르복실산 화합물 및 그의 무수물, 또한 트라이졸화합물 중에서 선택한다. 내식제의 사용 은 본 발명에서 그리 중요하지 않으며 필요에따라 레지스트 박리제에 대하여 1 내지 35중량%의 양으로 사용한다.
당류는 글리세린 알데히드, 트레오즈, 아라비노스, 크실로스, 리보스, 리불로스, 크실루로스, 글루코스, 만노스, 갈락토스, 타가토스, 알로스, 알트로스, 굴로스, 이도스, 탈로스 소르보스, 사이코스 또한 프룩토스 같은 3 내지 6 탄소원자를 가진 단당류와 또한 트리할로스 같은 2당류가 있다.
당알코올은 트레이톨, 에리트리톨, 아도니톨, 아라비톨, 크실리톨, 탈리톨, 소르비톨, 만니톨, 이디톨, 둘시톨 및 이노시톨 등이다.
방향성 히드록시화합물은 페놀, 크레졸, 크실레놀, 피로카테콜, 레조르시놀, 히드로퀴논, 피로갈롤, 1,2,4-벤젠트리올, 살리실알코올, p-히드록시벤질 알코올, p-히드록시페네틸 알코올, p-아미노페놀, m-아미노페놀, 디아미노페놀, 아미노레조르시놀, p-히드록시벤조산, o-히드록시벤조산, 2,4-디히드록시벤조산, 2,5-디히드록시벤조산, 3,4-디히드록시벤조산, 3,5-디히드록시벤조산 및 갈릭산 등이다.
아세틸렌알코올은 2-부티엔-1,4-디올, 3,5-디메틸-1-헥시엔-3-올, 2-메틸-3부티엔-2-올, 3-메틸-1-펜티엔-3-올, 3,6-디메틸-4-옥티엔-3,6-디올, 2,4,7,9-테트라메틸-5-디시엔-4,7-디올 및 2,5-디메틸-3-헥시엔-2,5-디올 등이 있다.
카르복실산화합물 및 그 무수물은 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 이소부티르산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 굴타르산, 말레산, 푸마르산, 벤조산, 프탈산, 1,2,3-벤젠트리카르복실산, 글리콜산, 디글리콜산, 락트산, 말릭산, 시트르산, 아세트산무수물, 프탈산무수물, 말레산무수물, 숙신산 무수물과 살리실산 등이다.
트리아졸화합물은 벤조트리아졸, o-톨리트리아졸, m-톨리트리아졸, p-톨리트리아졸, 1-히드록시벤조트리아졸, 니트로벤조트리아졸 또한 디히드록시프로필벤조트리아졸 등이다.
상술한 내식제중에서 바람직한 것은 소르비톨, 크실리톨, 피로카테콜, 갈릭산, 2-부티엔-1,4-디올, 프탈산, 프탈산무수물, 살리실산 및 벤조트리아졸 등이 있다. 내식제는 단독으로 혹은 2가지 이상의 복합물 형태로 사용된다.
본 발명의 레지스트 박리제는 물을 함유하거나 하지않는다. 필요시, 레지스트 박리제의 물의 농도는 에칭처리조건, 애쉬처리조건 등을 고려하여 결정할 경우 레지스트 박리제에 대해 5 내지 60중량% 정도가 바람직하다.
4가 수산화암모늄 예컨대 테트라메틸암모늄 히드록시드(TMAH) 등을 첨가하면 레지스트 특히 에칭처리 혹은 애쉬처리후에 남은 레지스트잔류물을 제거하는데 더욱 효과적이다. TMAH의 양은 경우에 따라 레지스트 박리제에 대해 0.03 내지 5중량% 정도가 바람직하다.
레지스트 박리제를 조성물 형태로 제조할 경우 공지방식대로 적절한 혼합장치에 상술한 하나이상의 첨가제와 함께 박리성 알카놀아민을 물리적으로 혼합하여 제조한다.
반도체소자 생산시 레지스트를 제거하는 것은 통상적으로 레지스트막 및 레지스트잔류물을 함유한 기질을 본 발명의 레지스트 박리제와 함께 실온 내지 150℃의 온도에서 접촉시켜 실행한다. 레지스트 박리제는 60℃이하의 온도에서 이미 충분한 제거력을 나타내기 때문에 가능한 저온에서 제거를 하는 것이 반도체재료를 박리제의 영향으로부터 보호하는데 바람직하다. 접촉시간은 레지스트막 및 레지스트잔류물의 성질과 두께 또한 통상적으로 공지된 기타의 변수에 따라 달라지나 보통 0.5분 내지 30분 정도이다.
본 발명에 따라 제조될 반도체소자를 위한 무기기질의 재료는 실리콘, 비정실실리콘, 폴리실리콘, 산화실리콘, 질화실리콘, 알루미늄, 알루미늄합금, 동 및 동합금, 티타늄, 티타늄텅스텐합금, 질화티타늄, 텅스텐, 탄탈륨, 탄탈륨화합물, 탄탈륨합금, 크롬, 산화크롬, 크롬합금, 인듐-산화주석(ITO) 등의 전도체 및 반도체 재료; 갈륨-비소, 갈륨-인 및 인듐-인 등의 화합물반도체; 또한 LCD 기질용 유리 등이 있다.
본 발명의 반도체소자 제조공정에서, 상기재료의 비마스크부분은 패턴화된 레지스트막을 마스트로 사용하여 에칭처리되며 에칭처리시 생성된 레지스트잔류물은 상술한 레지스트 박리제에 의해 제거된다. 레지스트잔류물은 에칭처리뒤에 이어서 애쉬처리를 거친 후 레지스트 박리제에 의해 제거된다.
"애쉬처리"란 유기고분자로된 레지스트를 산소플라즈마 속에서 연소처리하여 CO와 CO2로 증발시키는 레지스트제거방법이다. 더 구체적으로, 처리될 기질을 한쌍의 전극사이에 놓인 챔버에 담고 애쉬처리기체를 공급한 후 챔버를 밀폐시킨다. 고주파수전압을 전극에 걸면 애쉬처리기체의 플라즈마가 발생한다. 레지스트는 플라즈마내의 활성이온들과 기질표면의 물질이 반응함에 따라 기화증발된다.
본 발명의 레지스트 박리제를 이용하여 제거처리한 뒤 처리된 기질은 알코올 및 물로된 유기용매에 넣어 세척한다.
본 발명을 다음의 실시예를 참조하여 더 상세히 설명한다. 그러나, 다음의 실시예는 예시를 위한 것이며 본 발명을 제한하지는 않는다.
[실시예 1-16 및 비교예 1-9]
도 1은 처리될 반도체소자를 보여주는 단면도이며, 여기서 기질(1)은 산화물막(2)으로 피복되고, 알루미늄(Al-Cu)회로패턴(3)은 레지스트막(4)을 마스크로 사용하여 알루미늄(Al-Cu)막을 무수에칭처리함으로써 산화물막(2) 상에 형성된다. 무수에칭처리시 레지스트잔류물(5)이 형성된다.
도 1에서 보는 바와 같은 반도체소자를 표 1 및 2에 나타낸 화학조성으로된 레지스트 박리제에 예정시간동안 담갔다가 이소프로판올로 세척한 뒤 건조하고 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하여 레지스트막(4)과 레지스트잔류물(5)의 제거상태와 또한 알루미늄(Al-Cu)회로패턴(3) 상의 부식상태를 평가한다. 그결과는 표1 및 2와 같다. SEM에 의한평가는 다음같이 표시한다.
(제거정도)
A: 완전제거 (약 100% 제거)
B: 거의 완전제거 (95% 이상 제거)
C: 부분잔류 (80 내지 95% 제거)
D: 다량잔류 (80% 이하 제거)
(부식정도)
A: 부식없음 (부식면적 1% 미만)
B: 사실상 부식없음 (부식면적 1 내지 3%)
C: 부분부식 (부식면적 3 내지 5%)
D: 다량부식 (부식면적 5% 이상)
*: 대부분의 레지스트가 남아있으므로 평가 불가능.
표 1-1
실시예
1 2 3 4 5 6
박리제
박리성 알카놀아민
종류 a1 a1 a1 a1 a1 a1
중량% 100 70 40 40 40 40
첨가제아민
종류 - - b1 b1 b1 b1
중량% - - 40 40 40 40
유기용매
종류 s1 s1 s2 s3 s4
중량% - 30 20 20 20 20
내식제
종류 - - - - - -
중량% - - - - - -
H2O
중량% - - - - - -
박리조건
온도(℃) 70 65 55 55 55 55
시간(분) 10 10 5 5 5 5
제거
레지스트4 A A A A A A
레지스트잔류물5 A A A A A A
부식
Al-Cu 회로 3 A A A A A A
a1: N-히드록시메틸에탄올아민
b1: 에탄올아민
s1: 디메틸 술폭시드
s2: 디메틸 포름아미드
s3: 디메틸 아세타미드
s4: 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르
표 1-2
실시예
7 8 9 10 11
박리제
박리성 알카놀아민
종류 a1 a1 a1 a2 a2
중량% 30 15 30 35 35
첨가제아민
종류 b1 b1 b1 b1 b1
중량% 50 65 30 25 25
유기용매
종류 - - s4 s3 s3
중량% - - 15 15 15
내식제
종류 c1 c1 c1 c1 c2
중량% 5 5 5 5 3
H2O
중량% 15 15 20 20 22
박리조건
온도(℃) 55 55 55 55 55
시간(분) 3 3 3 3 3
제거
레지스트4 A A A A A
레지스트잔류물5 A A A A A
부식
Al-Cu 회로 3 A A A A A
a1: N-히드록시메틸에탄올아민
a2: N-히드록시메틸-N-메틸에탄올아민
b1: 에탄올아민
s3: 디메틸아세타미드
s4: 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르
c1: 소르비톨
c2: 카테콜
표 1-3
실시예
12 13 14 15 16
박리제
박리성 알카놀아민
종류 a3 a1 a4 a5 a1
중량% 15 35 5 15 15
첨가제아민
종류 b1 b2 b1 b1 b1
중량% 65 25 70 65 65
유기용매
종류 - s3 - - -
중량% - 15 - - -
내식제
종류 c1 c1 c1 c2 c3
중량% 5 5 3 5 5
H2O
중량% 15 20 22 15 15
박리조건
온도(℃) 55 55 55 55 55
시간(분) 3 3 3 3 3
제거
레지스트4 A A A A A
레지스트잔류물5 A A A A A
부식
Al-Cu 회로 3 A A A A A
a1: N-히드록시메틸에탄올아민
a3: N-히드록시메틸아민
a4: N,N-디히드록시메틸에탄올아민
a5: N-히드록시메틸모르폴린
b1: 에탄올아민
b2: N-메틸에탄올아민
s3: 디메틸아세타미드
c1: 소르비톨
c2: 카테콜
c3: 크실리톨
표 2
실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9
박리제
박리성 알카놀아민
종류 - - - - - - - - -
중량% - - - - - - - - -
첨가제아민
종류 b1 b1 b1 b1 b1 b1 b2 b1 b1
중량% 100 70 80 70 60 60 60 75 60
유기용매
종류 - s1 s1 s3 s4 s3 s3 - s3
중량% - 30 20 30 15 15 15 - 15
내식제
종류 - - - - c1 c2 c1 c1 c2
중량% - - - - 5 3 5 3 3
H2O
중량% - - - - 20 22 20 22 22
박리조건
온도(℃) 70 65 55 55 55 55 55 55 80
시간(분) 10 10 10 10 3 3 3 3 10
제거
레지스트4 D C C C B B C B B
레지스트잔류물5 D D D D C C D D C
부식
Al-Cu 회로 3 A A A A A A A A C
b1: 에탄올아민
b2: N-메틸에탄올아민
s1: 디메틸 술폭시드
s3: 디메틸아세타미드
s4: 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르
c1: 소르비톨
c2: 카테콜
[실시예 17-31 및 비교예 10-17]
도 2는 도 1의 반도체소자에 대해 산소플라즈마에 의한 애쉬처리하여 레지스트막(4)을 제거한 후 가공한 반도체소자를 보여주는 단면도이다. 레지스트잔류물(5)은 산소플라즈마에 의해 제거되지않고 남아있으며 상부만 일부 변형되어 점차 알루미늄회로패턴(3)의 말단쪽으로 외향전개된다.
반도체소자를 도 2와 같이 애쉬처리한 후 표 3 및 4에서 나타낸 화학조성의 레지스트 박리제에 예정시간동안 담그고, 다시 이소프로판올로 세척한 뒤 건조시켜 주사전자현미경(SEM)에서 관찰하여 레지스트잔류물(5)의 제거상태 및 알루미늄(Al-Cu)회로패턴(3)에 대한 부식상태를 평가했다. 그 결과를 표 3과 4에 나타낸다
초순수로 세정 및 건조한 후, 회로패턴(3)에 대한 부식상태를 주사전자현미경(SEM)으로 평가했다. 그결과를 표 3 및 4에서 나타낸다.
표 3-1
실시예
17 18 19 20 21 22
박리제
박리성 알카놀아민
종류 a1 a1 a1 a1 a1 a1
중량% 100 70 40 40 40 40
첨가제아민
종류 - - b1 b1 b1 b1
중량% - - 40 40 404 60
유기용매
종류 - s1 s1 s2 s3 s4
중량% - 30 20 20 20 20
내식제
종류 - - - - - -
중량% - - - - - -
H2O
중량% - - - - - -
박리조건
온도(℃) 100 80 55 55 55 55
시간(분) 10 8 5 5 5 5
제거
레지스트잔류물5 A A A A A A
부식
Al-Cu 회로 3 A A A A A A
a1: N-히드록시메틸에탄올아민
b1: 에탄올아민
s1: 디메틸 술폭시드
s2: 디메틸포름아미드
s3: 디메틸아세타미드
s4: 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르
표 3-2
실시예
23 24 25 26 27
박리제
박리성 알카놀아민
종류 a1 a1 a1 a2 a2
중량% 30 15 30 35 35
첨가제아민
종류 b1 b1 b1 b1 b1
중량% 50 65 30 25 25
유기용매
종류 - - s4 s3 s3
중량% - - 15 15 15
내식제
종류 c1 c1 c1 c1 c2
중량% 5 5 5 5 5
H2O
중량% 15 15 20 20 22
박리조건
온도(℃) 55 55 55 55 55
시간(분) 3 3 3 3 3
제거
레지스트잔류물5 A A A A A
부식
Al-Cu 회로 3 A A A A A
a1: N-히드록시메틸에탄올아민
a2: N-히드록시메틸-N-메틸에탄올아민
b1: 에탄올아민
s3: 디메틸아세타미드
s4: 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르
c1: 소르비톨
c2: 카테콜
표 3-3
실시예
28 29 30 31
박리제
박리성 알카놀아민
종류 a3 a1 a4 a5
중량% 15 35 5 15
첨가제아민
종류 b1 b2 b1 b1
중량% 65 25 70 65
유기용매
종류 - s3 - -
중량% - 15 - -
내식제
종류 c1 c1 c1 c2
중량% 5 5 3 5
H2O
중량% 15 20 22 15
박리조건
온도(℃) 55 55 55 55
시간(분) 3 3 3 3
제거
레지스트잔류물5 A A A A
부식
Al-Cu 회로 3 A A A A
a1: N-히드록시메틸에탄올아민
a3: N-히드록시메틸아민
a4: N,N-디히드록시메틸에탄올아민
a5: N-히드록시메틸모르폴린
b1: 에탄올아민
b2: N-메틸에탄올아민
s3: 디메틸아세타미드
c1: 소르비톨
c2: 카테콜
표 4
실시예
10 11 12 13 14 15 16 17
박리제
박리성 알카놀아민
종류 - - - - - - - -
중량% - - - - - - - -
첨가제아민
종류 b1 b1 b1 b1 b1 b1 b2 b1
중량% 100 70 80 70 60 60 60 75
유기용매
종류 - s1 s1 s3 s4 s3 s3 -
중량% - 30 20 30 15 15 15 -
내식제
종류 - - - - c1 c2 c1 c1
중량% - - - - 5 3 5 3
H2O
중량% - - - - 20 22 20 22
박리조건
온도(℃) 100 80 55 55 55 55 55 55
시간(분) 10 8 5 5 3 3 3 3
제거
레지스트잔류물5 D D D D C C D D
부식
Al-Cu 회로 3 A A A A A A A A
b1: 에탄올아민
b2: N-메틸에탄올아민
s1: 디메틸 술폭시드
s3: 디메틸아세타미드
s4: 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르
c1: 소르비톨
c2: 카테콜
[실시예 32-44 및 비교예 18-25]
도 3은 레지스트막(8)을 마스크로 이용하고 질산제2세륨암모늄 및 과염소산용액으로 크롬막을 습식에칭처리하여 유리기질(6)상에 크롬(Cr)회로패턴(7)이 형성된 액정디스플레이장치의 단면도를 보여준다. 습식에칭처리시에, 레지스트막(8)의 표면층이 경화레지스트막(9)으로 변한다.
액정디스플레이장치는 습식에칭처리후 도 3에서 보는 바와 같으며 이것을 표 5 및 6의 화학조성으로된 레지스트박리제에 예정시간동안 담근후, 이소프로판올로 세척 및 건조하여 주사전자현미경(SEM)하에서 관측하여 레지스트막(8)과 경화레지스트막(9)의 제거정도를 평가하였다. 그 결과는 표 5와 6에서 보는 바와 같다.
표 5-1
실시예
32 33 34 35 36
박리제
박리성 알카놀아민
종류 a1 a6 a7 a8 a9
중량% 100 100 100 100 100
첨가제아민
종류 - - - - -
중량% - - - - -
유기용매
종류 - - - - -
중량% - - - - -
내식제
종류 - - - - -
중량% - - - - -
H2O
중량% - - - - -
박리조건
온도(℃) 40 40 40 40 40
시간(분) 10 8 15 10 15
제거
레지스트막8 A A A A A
경화막9 A A A A A
a1: N-히드록시메틸에탄올아민
a6: N-히드록시메틸에틸렌디아민
a7; N-(α-히드록시메틸)에탄올아민
a8: N-히드록시메틸부틸아민
a9: N-히드록시메틸이소프로판올아민
표 5-2
실시예
37 38 39 40 41 42
박리제
박리성 알카놀아민
종류 a1 a1 a1 a1 a6 a1
중량% 40 40 40 20 20 20
첨가제아민
종류 b1 b1 b2 b1 b3 b1
중량% 40 40 40 35 45 35
유기용매
종류 s1 s3 s3 s4 s3 s3
중량% 20 20 20 15 15 15
내식제
종류 - - - - - c1
중량% - - - - - 5
H2O
중량% - - - 30 20 25
박리조건
온도(℃) 40 40 40 40 40 40
시간(분) 5 5 5 3 1 3
제거
레지스트막8 A A A A A A
경화막9 A A A A A A
a1: N-히드록시메틸에탄올아민
a6: N-히드록시메틸에틸렌디아민
b1: 에탄올아민
b2: N-메틸에탄올아민
b3: 에틸렌디아민
s1: 디메틸술폭시드
s3: 디메틸아세타미드
s4: 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르
c1: 소르비톨
표 5-3
실시예
43 44
박리제
박리성 알카놀아민
종류 a1 a1
중량% 20 20
첨가제아민
종류 b4 b5
중량% 15 35
유기용매
종류 s3 s4
중량% 45 15
내식제
종류 c2 c1
중량% 5 2
H2O
중량% 15 28
박리조건
온도(℃) 40 40
시간(분) 3 3
제거
레지스트막8 A A
경화막9 A A
a1: N-히드록시메틸에탄올아민
b4: 히드록실아민
b5: 2-(2-아미노에톡시)에탄올
s3: 디메틸아세타미드
s4: 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르
c1: 소르비톨
c2: 카테콜
표 6
비교예
18 19 20 21 22 23 24 25
박리제
박리성 알카놀아민
종류 - - - - - - - -
중량% - - - - - - - -
첨가제아민
종류 b1 b3 b6 b7 b1 b3 b5 b1
중량% 100 100 100 100 70 60 55 55
유기용매
종류 - - - - s1 s3 s4 s4
중량% - - - - 30 20 15 15
내식제
종류 - - - - - - c1 -
중량% - - - - - - 2 -
H2O
중량% - - - - - 20 28 30
박리조건
온도(℃) 40 40 40 40 40 40 40 40
시간(분) 10 8 10 15 5 3 3 3
제거
레지스트막8 C C D C D C C C
경화막9 D C D D D D D D
b1: 에탄올아민
b3: 에틸렌디아민
b5: 2-(2-아미노에톡시)에탄올
b6: 부틸아민
b7: 이소프로판올아민
s1: 디메틸술폭시드
s3: 디메틸아세타미드
s4: 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르
c1: 소르비톨
[실시예 45]
실시예17-31에서의 반도체소자를 50℃에서 3분간 박리제에 담근 후 이소프로판올로 세척하고 다시 건조시켜 SEM에서 관측했다. 박리제는 25중량% N-히드록시메틸에탄올아민, 35중량% 에탄올아민, 15중량% 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 7중량% 소르비톨, 0.5중량% TMAH 및 17.5중량%의 물로 구성된다. SEM 관측결과, 반도체소자의 레지스트잔류물(5)은 알루미늄(Al-Cu)회로패턴상에 대한 부식없이 완전히 제거된 것을 확인했다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 레지스트박리제는 탁월한 박리력을 가지며 저온에서도 단기간에 레지스트막 및 레지스트잔류물을 쉽게 제거할 수 있다. 또한, 레지스트의 제거시에 레지스트박리제는 각종재료로 된 무기기질에 대한 부식작용을 전혀 일으키지 않는다. 이러한 특성 때문에, 상기의 레지스트박리제는 반도체소자의 제조에 유용하다.

Claims (16)

  1. 다음식(I)으로 표시되는 적어도 하나의 관능기를 가진 박리성 알카놀아민을 포함하는 것으로된 레지트스 박리제.
    (여기서 R1및 R2은 각각 수소원자, C1-C8알킬이나 C1-C8알케닐이다)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기의 박리성 알카놀아민은 다음식(II)으로 표현되는 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
    (여기서 R1및 R2은 상술한 의미와 같고, R3은 C1-C10알킬, C1-C10알케닐, 아미노, C1-C10히드록시알킬, C1-C10아미노알킬, (C1-C10알킬)페닐, 페닐(C1-C10)알킬, C1-C10알콕시, (C1-C10)알콕시(C1-C10)알킬, 히드록시(C1-C10)알킬옥시(C1-C10)알킬, C1-C10알킬아미노, 아미노(C1-C10)알킬옥시(C1-C10)알킬, 히드록시(C1-C10)알킬아미노(C1-C10)알킬이며; 또한 R4은 수소, CH2OH, -CH(OH)CH3, C1-C10알킬, C1-C10알케닐, 아미노, C1-C10히드록시알킬, C1-C10아미노알킬, (C1-C10알킬)페닐, 페닐(C1-C10)알킬, C1-C10알콕시, (C1-C10)알콕시(C1-C10)알킬, 히드록시(C1-C10)알킬옥시(C1-C10)알킬, C1-C10알킬아미노, 아미노(C1-C10)알킬옥시(C1-C10)알킬, 히드록시(C1-C10)알킬아미노(C1-C10)알킬이고; 또는 R3과 R4이 질소와 함께 결합하여 1 내지 12탄소원자를 가진 고리형아미노기를 형성한다.)
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 R1및 R2은 각각 수소인 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
  4. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 R1은 수소이고 R2은 메틸인 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
  5. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박리성 알카놀아민은 N-히드록시메틸에탄올아민, N-히드록시메틸이소프로판올아민, N,N-디히드록시메틸에탄올아민, N-히드록시메틸디에탄올아민, N-히드록시메틸-N-메틸에탄올아민, N-히드록시메틸디에탄올아민, N-히드록시메틸-N-메틸에탄올아민, N-히드록시메틸-N-에틸에탄올아민, N-히드록시메틸아미노에톡시에탄올, N,N'-디히드록시메틸에틸렌디아민, N-히드록시메틸에틸렌디아민, N,N-디히드록시메틸에틸렌디아민, N,N,N'-트리히드록시메틸에틸렌디아민, N,N,N', N'- 테트라히드록시메틸에틸렌디아민, N-히드록시메틸부틸렌디아민, N-히드록시메틸프로필렌디아민, N,N'-디히드록시메틸부틸렌디아민, N,N-디히드록시메틸부틸렌디아민, N,N,N'-트리히드록시메틸부틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라히드록시메틸부틸렌디아민, N,N'-디히드록시메틸프로필렌디아민, N,N-디히드록시메틸프로필렌디아민, N,N,N'-트리히드록시메틸프로필렌디아민, N,N,N',N'-테트라히드록시메틸프로필렌디아민, N-히드록시메틸디에틸렌트리아민, N,N''-디히드록시메틸디에틸렌트리아민, N-히드록시메틸메틸아민, N,N-디히드록시메틸메틸아민, N-히드록시메틸디메틸아민, N-히드록시메틸에틸아민, N-히드록시메틸디에틸아민, N,N-디히드록시메틸에틸아민, N-히드록시메틸프로필아민, N-히드록시메틸부틸아민, N-히드록시메틸피페라진 또한 N-히드록시메틸모르폴린으로 구성된 군에서 선택되는 화합물인 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
  6. 제 1항 내지 5항 중 한 항에 있어서,
    상기의 박리제에 알킬아민, 알카놀아민, 폴리아민, 히드록실아민 및 고리형아민으로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 첨가제아민이 더 함유되는 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기의 첨가제아민의 함유량은 상기 박리성 알카놀아민 1몰에 대해 0.01 내지 100몰인 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기의 첨가제아민의 함유량은 상기 박리성 알카놀아민 1몰에 대해 0.1 내지 10몰인 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
  9. 제 1항 내지 8항중 어느 한 항에 있어서,
    상기의 박리제에 물이 더 함유되는 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
  10. 제 1항 내지 9항중 어느 한 항에 있어서,
    상기의 박리제에 수용성 유기용매가 더 함유되는 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
  11. 제 1항 내지 10항중 어느 한 항에 있어서,
    상기의 박리제에 내식제가 더 함유되는 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기의 내식제는 당류, 당알코올, 방향족 히드록시화합물, 아세틸렌알코올, 유기카르복실산화합물과 그 무수물 또한 트리아졸화합물로 구성된 군에서 선택되는 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
  13. 제 11항 또는 12항에 있어서,
    상기의 내식제는 소르비톨 혹은 카테콜인 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
  14. 제 1항 내지 13항중 어느 한 항에 있어서,
    상기의 박리제에 내식제가 더 함유되는 것을 특징으로하는 레지스트 박리제.
  15. 레지스트막 및/또는 레지스트잔류물을 제1항 내지 14항 중 어느 한 항에 따른 레지스트 박리제와 접촉시켜 에칭처리한 후 남은 레지스트막 및/또는 레지스트잔류물을 제거하는 단계를 포함하는 것으로된 반도체소자 제조방법.
  16. 레지스트막 및/또는 레지스트잔류물을 제1항 내지 14항 중 어느 한 항에 따른 레지스트 박리제와 접촉시켜 에칭처리한 뒤 후속으로 애쉬처리한 후 남은 레지스트막 및/또는 레지스트잔류물을 제거하는 단계를 포함하는 것으로된 반도체소자 제조방법.
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