KR20040037642A - 후-스트립 세정제 조성물 및 그를 이용한 포토레지스트스트립 공정 후의 반도체 소자 또는 액정표시소자의 세정방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자 및 액정표시소자의 금속배선형성 공정에 있어서 포토레지스트 스트립 공정 후에 발생할 수 있는 잔류물을 제거하는데 사용될 수 있는 세정제(이하, '후-스트립 세정제'라 함), 및 이를 이용한 포토레지스트 스트립 후의 반도체 소자 또는 액정표시소자의 세정 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 반도체 소자 및 액정표시소자의 금속배선형성 공정에 있어서 포토레지스트 스트립 후에 발생할 수 있는 잔류물을 제거하는데 사용될 수 있는 세정제(이하, '후-스트립 세정제'라 함)에 관한 것이며, 또한 본 발명은 상기 후-스트립 세정제를 이용한 반도체소자 및 액정표시소자 등의 세정방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정표시소자의 제조 공정 중에서 금속배선형성 공정은 통상적으로 도 1a 내지 도 1d에서 모식하는 바와 같이 수행된다.
즉, 상기 공정은 다음의 공정으로 이루어지는 방법에 의해서 수행된다:
(1) 통상적으로 사용되는 기판 (10) 상에 금속층 (20) 및 포토레지스트층 (30)을 순차적으로 형성시키는 공정(도 1a);
(2) 배선이 형성될 부위에 광을 조사하여 그 상부의 포토레지스트층을 제거하여, 포토레지스트층에 마스크패턴을 전사하는 사진공정(도 1b);
(3) 배선 형성 부위를 습식 및/또는 건식으로 식각하여 금속배선을 형성하는, 즉 패턴을 따라 금속막을 에칭하는 식각공정(도 1c); 및
(4) 배선 형성 후 남아있는 포토레지스트층을 제거하는 스트립공정(도 1d).
상기 도 1d에서 나타낸 바와 같이, 노광-패턴화된 포토레지스트층을 제거하는 스트립 공정은 보통 포토레지스트층을 용해할 수 있는 스트립 용액을 사용하는 습식 스트립 방법 등에 의해 수행된다.
패턴화된 포토레지스트층을 스트립하는 용액으로서는 통상적으로 무기산, 무기 염기, 또는 유기 용매 등의 단독 또는 혼합 사용 등을 들 수 있다. 그러나, 스트립 용액으로서 무기산 또는 무기염기를 사용하는 경우 작업상의 어려움이 수반되기 때문에 유기 용매를 사용하는 것이 일반적이며, 최근에는 극성 용매 및 아민을 함유하는 아민계 스트리퍼가 많이 사용되고 있다.
아민계 스트립 용액 조성 중에서 아민 성분은 하소(baking) 등에 의해 가교결합된 레지스트 필름을 효과적으로 제거하는데 필수적인 것으로 알려져 있다. 그렇지만, 아민계 포토레지스트 스트립 용액은 때때로 부식이라는 심각한 문제를 야기하며, 특히 금속막으로서 알루미늄, 구리 등을 사용할 경우에 특히 심각하다.
이러한 부식은, 스트립 후에 잔류 스트립 용액이 기판 표면 상에 남아 있어, 물을 사용하는 후-스트립 세정시에, 잔류 스트립 용액 중의 아민성분에 의해 이온화된 물이 유발하는 것으로 여겨진다. 바꾸어 말하면, 스트립 조성물 중 아민 성분 그 자체는 기판을 부식하지 않지만, 후-스트립 세정에 사용되는 물과 접촉하였을 때, 부식이 유발될 수 있다.
이러한 부식 문제 외에도, 스트립 용액과 물에서의 이물질의 용해도 차이로 인해, 스트립 후에 바로 물로 세정하는 경우 잔류 스트립 용액에 녹아있던 물질이 기판상에 석출될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 스트립 단계와 물을 사용하는 후-스트립 세정 단계 사이에, 유기 용매를 사용하는 중간 세정단계를 도입하는 것이 고려되었다. 예를 들면, 이소프로필 알콜은 이러한 목적에 유용한 것으로 알려져 있다.
또한, 상기한 목적을 위하여 후-스트립 세정제의 개발을 위해 많은 연구가 진행되었으며, 다음과 같은 후-스트립 세정제가 개발되었다.
미국특허 제 5,798,323 호는, 용매(예. 글리콜류), 알칸올아민(예. 모노에탄올아민) 및 부식방지제를 함유하는 비부식성 포토레지스트 스트립 용액 및 세정용액을 개시하고 있다.
또한, 미국특허 제 5,997,658 호는, 알칸올아민(예.모노에탄올아민), 부식방지제 (예. 벤조트리아졸, 갈릭산 등)를 함유하는 수용성 스트립 용액 및 세정용액을 개시하고 있다.
또한, 미국특허 제 6,399,551호는, 알칸올아민(예.모노에탄올아민), 킬레이트제(예.갈릭산), 하이드록실아민, 극성 유기용매(예. 글리콜류)를 함유하는 잔사 제거 공정시의 서정용액을 개시하고 있다.
그러나, 이러한 선행기술에서 제안된 유기용제 세정제는 환경적 측면과 처리 비용 면에서 유리하지 않고, 잔류물들을 세정하는데 한계가 있다.
한편, 한국특허출원 제 2001-0017704호는 유기산(예.구연산), 유기용제(예.글리콜류)를 함유하는 조성물을, 한국특허출원 10-2001-0017705호는 아민(예.알칸올아민), 유기용제(예.글리콜류), 부식방지제(예.구연산)를 함유하는 조성물을 상기 목적을 위해 개시하고 있지만, 이들이 제안하고 있는 세정제는 내부식성에 대해서는 뛰어나지만, 세정성이 다소 떨어지는 단점이 있다.
이에 본 발명자들 또한 반도체 소자 및 액정표시소자의 금속배선형성 공정에 있어서, 스트립 공정 후 잔류 스트립 용액에 의해 유발되는 부식을 효과적으로 방지할 수 있으면서도, 포토레지스트 스트립 후에 발생하는 잔류물에 대한 세정성이 우수한 후-스트립 세정제를 개발하기 위해 많은 연구를 수행한 결과, 아민류 화합물, 글리콜 에테르 화합물 및 아졸류 화합물를 포함하는 조성물이 상기한 두 특성을 모두 효과적으로 달성할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명은 목적은 반도체 소자 및 액정표시소자의 금속배선형성 공정에 있어서 포토레지스트 스트립 후에 발생할 수 있는 잔류물을 제거하는데 사용될 수 있는 신규 후-스트립 세정제를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 반도체 소자 및 액정표시소자의 제조공정에 있어서 스트립공정에서 아민계 스트립 용액을 사용한 후에 발생할 수 있는 잔류물을 효과적으로 제거하고, 부식을 야기하지 않는 세정방법을 제공하는 것이다.
도 1a 내지 1d는 금속배선형성 공정을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 금속배선형성 공정 후에 발생할 수 있는 잔류물이 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 기판20: 금속층
30: 포토레지스트층40: 잔류물
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 후-스트립 세정제 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여,
(a) 0.01~10중량%의 알칸올아민 화합물;
(b) 0.01~50중량%의 알킬렌글리콜알킬에테르 화합물;
(c) 0.01~10중량%의 아졸류 화합물; 및
(d) 잔량의 탈이온수를 함유함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상기 조성물은 반도체소자 또는 액정표시소자의 금속배선형성 공정 중에서 스트립 공정 후, 특히 알루미늄 또는 구리와 같은 금속 또는 글라스(glass) 기판 상에 남아있는 유기물 등을 제거하는데 매우 유용하게 이용될 수 있으며, 특히 종래 세정제에서 문제시되었던 부식 등의 문제도 또한 해결할 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 세정제 조성물에서 알칸올아민 화합물은 반도체 제조시 하소(baking) 등에 의해 가교 결합된 레지스트 필름을 효과적으로 제거하며, 유기물질을 용해시키는 작용을 한다. 이러한 작용을 위하여, 본 발명에서 사용할 수 있는 알칸올아민 화합물의 예로는, 예를 들어 모노-, 디- 또는 트리-에탄올아민, 모노-, 디- 또는 트리-프로판올아민, 모노-, 디- 또는 트리-이소프로판올아민, 부탄올아민, 부틸모노에탄올아민, 에틸디에탄올아민 등의 모노-, 디- 및 트리-알칸올아민이 있지만, 본 발명이 이에 의해서 한정되는 것은 아니다. 더욱 바람직하게는, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노이소프로판올아민 또는 이들의 혼합물이 사용된다. 특히, 모노이소프로판올아민은 특히 친수성이 강하여 물 세정시에 기판으로부터의 제거가 용이하여 가장 바람직하게 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 조성물에 상기 알칸올아민 화합물이 0.01중랑% 미만으로 사용되면, 선행하는 공정인 스트립 공정에서 제거가 안된 포토레지스트를 완전히 제거하기 어려운 문제점이 발생할 수 있으며, 10중량% 초과하여 사용하면, 하부 금속 막질에 대한 부식성이 커지는 문제점이 발생할 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 조성물은 알칸올아민 화합물을 0.01내지10중량%로 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 알킬렌글리콜알킬에테르 화합물은 유기물의 용해력을 향상시켜, 후-스트립 세척시에 매우 우수한 세척력을 향상시킬 수 있다. 일반적으로, 글리콜 에테르 유도체는 분자내에 에테르기와 수산기를 공유하여 용제로써 물과 유기용제의 혼합이 잘되는 매우 우수한 용제로써 기능할 수 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 알킬렌글리콜알킬에테르 화합물의 첨가는, 특히 알칸올아민 화합물과의 혼합 시 세정 효과를 증진시킬 수 있다. 알킬렌글리콜알킬에테르 화합물은,예를 들어 하기 화합물과 같은 모노알칼렌글리콜모노알킬에테르, 디알킬렌글리콜모노알킬에테르, 트리알킬렌모노알킬에테르가 언급될 수 있지만, 본 발명이 이에 의해서 한정되는 것은 아니다:
CH3CH2CH2CH2-OCH2CH2-OH ;
CH3CH2CH2CH2-OCH2CH2-OCH2CH2-OH ;
CH3CH2CH2CH2-OCH2CH2-OCH2CH2-OCH2CH2-OH ;
CH3CH2CH2CH2-OCH2CH2-OCH2CH2-OCH2CH2-OCH2CH2-OH ;
CH3-OCH2CH2-OH ;
CH3-OCH2CH2-OCH2CH2-OH ;
CH3-OCH2CH2-OCH2CH2-OCH2CH2-OH ;
CH3-OCH2CH2-OCH2CH2-OCH2CH2-OCH2CH2-OH ;
CH3-OCH2CH2CH2-OH ;
CH3-OCH2CH2CH2-OCH2CH2CH2-OH ;
CH3-OCH2CH2CH2-OCH2CH2CH2-OCH2CH2CH2-OH ;
CH3-OCH2CH2CH2-OCH2CH2CH2-OCH2CH2CH2-OCH2CH2CH2-OH.
특히 바람직하게는, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르 또는 이의 혼합물이 사용된다.
한편, 본 발명에 따른 조성물에 상기 알킬렌글리콜알킬에테르화합물이 0.01중량% 미만으로 사용되면, 선행하는 공정인 스트립 공정에서 제거가 안된 포토레지스트를 완전히 제거하기 어렵고, 50중량% 초과하여 사용하면, 연이은 물세정시 친수성이 떨어져서 세정력이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 조성물은 알킬렌글리콜알킬에테르 화합물이 0.01내지50중량%로 함유되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 조성물에 있어서, 본 발명에서 부식방지제로서 사용되는 아졸류 화합물은 알루미늄 등 금속 부식의 원인이 되는 수산기의 발생으로부터 금속을 보호해줄 뿐 아니라, 중합체 중의 금속 물질과 킬레이트 반응을 일으켜 제거함으로써 이들이 재흡착하는 것을 방지한다. 따라서, 적당한 함량의 아졸류 화합물을 첨가함으로써 알루미늄 등 금속층을 부식 등으로부터 보호할 뿐 아니라 잔류물 중의 금속 이온 오염 물질들을 효과적으로 제거할 수 있다.
아졸류 화합물의 구체적인 예로는, 트리아졸류, 피라졸류, 이미다졸류, 옥사졸류, 티아졸류, 테트라졸류 및 이들의 유도체가 있다. 더욱 바람직하게는 티아졸류로는 2-메르캅토티아졸, 2-메르캅토벤조티아졸, 벤조티아졸이 있으며; 트리아졸류로는 트리아졸, 2-메르캅토트리아졸, 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸 및 이들의 유도체가 사용될 수 있으며, 가장 바람직하게는, 벤조티아졸, 트리아졸, 벤조트리아졸 또는 톨릴트리아졸이 사용된다. 그러나, 0.01중량% 미만으로 아졸류 화합물을 사용할 경우, 하부 금속 막질에 대한 부식성이 커지는 문제가 발생하고, 10 중량% 초과하여 사용할 경우에는 포토레지스트의 제거력이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물은 바람직하게는 아졸류 화합물을 0.01내지 10 중량% 이상 함유하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 조성물은, 상기한 성분 이외에도, 후-스트립 세정제에 통상적으로 첨가되는 물질로서 계면활성제, 소포제 또는 이들의 혼합물 등을 더 포함할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 조성물은 세정의 균일성 향상을 위해 계면활성제를, 세정을 방해하는 기포발생의 억제를 위해 소포제를 첨가제로 사용할 수 있다. 첨가제의 양은 제한되지 않으나, 상기 성분 (a), (b), (c) 및 (d)로 이루어진 전체 조성물 100중량부를 기준으로 이들 첨가물은 20 중량부 이하, 바람직하게는 5 중량부 이하의 함량으로 포함된다. 한편, 사용될 수 있는 계면활성제 및 소포제의 예는 당업계에 통상적으로 알려져 있으며, 예를 들어 계면활성제로는 양쪽성, 양이온성, 음이온성, 비이온성 또는 불소계 계면활성제가 사용될 수 있고, 소포제로는 실리콘계 또는 비실리콘계 소포제가 사용될 수 있다.
한편, 본 발명은 또한 상술한 후-스트립 세정제 조성물을 이용한 반도체소자 및 액정표시소자 등의 스트립 후의 세정방법을 제공한다.
본 발명에 따른 세정방법은 바람직하게는 스트립 용액 사용 후에 발생할 수있는 잔류물을 제거하는데 사용될 수 있다.
세정은 통상적으로 알려진 세정 조건하에 본 발명에 따른 세정용액에 침지시킴으로써 수행된다. 전술한 세정 조건으로서 온도는 대개 실온 내지 70 ℃, 바람직하게는 실온 내지 50℃이고, 체류시간은 대개 5초 내지 10분, 바람직하게는 30초 내지 5분이지만, 본 발명에 따른 방법은 상기 조건에 대해서 엄밀하지 않으며, 당업자에 의해 용이하게 적합화될 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명을 다음 실시예를 참조하여 보다 상세히 기술하지만, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되지는 않는다.
실시예 1
(1) 세정성 평가
포토레지스트(일본제온사의 ZPP-1800)가 입혀진 구리 기판을 모노에탄올아민이 주성분인 스트리퍼로 처리한 후, 하기 표 1에 기재된 용액으로 실온에서 약 1분 세정하였고, 이어서 탈 이온수로 1분 동안 세정을 실시한 다음, 건조한 후, 기판표면을 현미경을 통해 관찰하여 각 용액의 세정능력을 하기의 평가기준에 의해 평가하였다.
(2) 부식성 평가
구리 기판을 모노에탄올아민이 주성분인 스트리퍼로 처리한 후, 하기 용액으로 실온에서 약 1분 동안 세정하였고, 이어서 탈이온수로 1분 동안 세정을 실시하였고, 기판을 건조하였다. 기판표면을 현미경을 통해 관찰하여, 각 용액에 대한부식성을 하기의 평가기준에 의해 평가하였다.
| 평가 기준 | ||
| 1 | 2 | 3 |
| 양호 | 보통 | 불량 |
양호 : 포토레지스트 잔류물 완전 제거, 또는 부식이 전혀 발생 안됨.
보통 : 포토레지스트 잔류물 80% 이상 제거, 또는 부식 일부 발생
불량 : 포토레지스트 잔류물 제거 안됨, 또는 부식 심하게 발생
그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| No. | 용액 | 세정성 | 부식성 | |
| 1 | 탈이온수 | 3 | 3 | |
| No. | 알칸올아민 화합물 (1 wt.%) | 아졸류 화합물(5 wt.%) | 세정성 | 부식성 |
| 2 | 모노에탄올아민 | 미첨가 | 2 | 3 |
| 3 | 벤조티아졸 | 2 | 1 | |
| 4 | 트리아졸 | 2 | 1 | |
| 5 | 벤조트리아졸 | 2 | 1 | |
| 6 | 톨릴트리아졸 | 2 | 1 | |
| 7 | 디에탄올아민 | 미첨가 | 2 | 3 |
| 8 | 벤조티아졸 | 2 | 1 | |
| 9 | 트리아졸 | 2 | 1 | |
| 10 | 벤조트리아졸 | 2 | 1 | |
| 11 | 톨릴트리아졸 | 2 | 1 | |
| 12 | 트리에탄올아민 | 미첨가 | 2 | 3 |
| 13 | 벤조티아졸 | 2 | 1 | |
| 14 | 트리아졸 | 2 | 1 | |
| 15 | 벤조트리아졸 | 2 | 1 | |
| 16 | 톨릴트리아졸 | 2 | 1 | |
| 17 | 모노이소프로판올아민 | 미첨가 | 2 | 3 |
| 18 | 벤조티아졸 | 2 | 1 | |
| 19 | 트리아졸 | 2 | 1 | |
| 20 | 벤조트리아졸 | 2 | 1 | |
| 21 | 톨릴트리아졸 | 2 | 1 |
실시예 2
포토레지스트(일본제온사의 ZPP-1800)가 입혀진 구리 기판을 모노에탄올아민이 주성분인 스트리퍼로 처리한 후, 하기 표 2에 기재된 용액으로 실온에서 약 1분세정하였고, 이어서 탈 이온수로 1분 동안 세정을 실시한 다음, 건조한 후, 기판표면을 현미경을 통해 관찰하여 각 용액의 세정능력을 하기의 평가기준에 의해 평가하였다.
(2) 부식성 평가
구리 기판을 모노에탄올아민이 주성분인 스트리퍼로 처리한 후, 하기 용액으로 실온에서 약 1분 동안 세정하였고, 이어서 탈이온수로 1분 동안 세정을 실시하였고, 기판을 건조하였다. 기판표면을 현미경을 통해 관찰하여, 각 용액에 대한 부식성을 하기의 평가기준에 의해 평가하였다.
| 평가 기준 | ||
| 1 | 2 | 3 |
| 양호 | 보통 | 불량 |
양호 : 포토레지스트 잔류물 완전 제거, 또는 부식이 전혀 발생 안됨.
보통 : 포토레지스트 잔류물 80% 이상 제거, 또는 부식 일부 발생
불량 : 포토레지스트 잔류물 제거 안됨, 또는 부식 심하게 발생
그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| No. | 용액 | 세정성 | 부식성 | |
| 1 | 탈이온수 | 3 | 3 | |
| No. | 알칸올아민 화합물 (1wt.%) +알킬렌글리콜알킬에테르화합물(20wt.%) | 아졸류 화합물 (5wt.%) | 세정성 | 부식성 |
| 2 | 모노에탄올아민+ 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 | 벤조티아졸 | 1 | 1 |
| 3 | 트리아졸 | 1 | 1 | |
| 4 | 벤조트리아졸 | 1 | 1 | |
| 5 | 톨릴트리아졸 | 1 | 1 | |
| 6 | 디에탄올아민+ 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 | 벤조티아졸 | 1 | 1 |
| 7 | 트리아졸 | 1 | 1 | |
| 8 | 벤조트리아졸 | 1 | 1 | |
| 9 | 톨릴트리아졸 | 1 | 1 | |
| 10 | 트리에탄올아민+ 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 | 벤조티아졸 | 1 | 1 |
| 11 | 트리아졸 | 1 | 1 | |
| 12 | 벤조트리아졸 | 1 | 1 | |
| 13 | 톨릴트리아졸 | 1 | 1 | |
| 14 | 모노이소프로판올아민+ 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 | 벤조티아졸 | 1 | 1 |
| 15 | 트리아졸 | 1 | 1 | |
| 16 | 벤조트리아졸 | 1 | 1 | |
| 17 | 톨릴트리아졸 | 1 | 1 |
실시예 3
(1) 세정성 평가
포토레지스트(일본제온사의 ZPP-1800)가 입혀진 구리 기판을 모노에탄올아민이 주성분인 스트리퍼로 처리한 후, 하기 표 3에 기재된 용액으로 실온에서 약 1분 세정하였고, 이어서 탈 이온수로 1분 동안 세정을 실시한 다음, 건조한 후, 기판표면을 현미경을 통해 관찰하여 각 용액의 세정능력을 하기의 평가기준에 의해 평가하였다.
(2) 부식성 평가
구리 기판을 모노에탄올아민이 주성분인 스트리퍼로 처리한 후, 하기 용액으로 실온에서 약 1분 동안 세정하였고, 이어서 탈이온수로 1분 동안 세정을 실시하였고, 기판을 건조하였다. 기판표면을 현미경을 통해 관찰하여, 각 용액에 대한 부식성을 하기의 평가기준에 의해 평가하였다.
| 평가 기준 | ||
| 1 | 2 | 3 |
| 양호 | 보통 | 불량 |
양호 : 포토레지스트 잔류물 완전 제거, 또는 부식이 전혀 발생 안됨.
보통 : 포토레지스트 잔류물 80% 이상 제거, 또는 부식 일부 발생
불량 : 포토레지스트 잔류물 제거 안됨, 또는 부식 심하게 발생
그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
| No. | 알칸올아민 화합물(1 wt.%)+ 아졸류 화합물 (5wt.%) | 알킬렌글리콜알킬에테르화합물(20wt.%) | 세정성 | 부식성 |
| 1 | 모노이소프로판올아민+톨릴트리아졸 | 에틸렌글리콜모노부틸에테르 | 1 | 1 |
| 2 | 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 | 1 | 1 | |
| 3 | 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르 | 1 | 1 | |
| 4 | 에틸렌글리콜모노메틸에테르 | 1 | 1 | |
| 5 | 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 | 1 | 1 | |
| 6 | 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르 | 1 | 1 | |
| 7 | 프로필렌글리콜모노메틸에테르 | 1 | 1 | |
| 8 | 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 | 1 | 1 |
실시예 4
(1) 세정성 평가
포토레지스트(일본제온사의 ZPP-1800)가 입혀진 구리 기판을 모노에탄올아민이 주성분인 스트리퍼로 처리한 후, 하기 표 4에 기재된 용액으로 실온에서 약 1분 세정하였고, 이어서 탈 이온수로 1분 동안 세정을 실시한 다음, 건조한 후, 기판표면을 현미경을 통해 관찰하여 각 용액의 세정능력을 하기의 평가기준에 의해 평가하였다.
(2) 부식성 평가
구리 기판을 모노에탄올아민이 주성분인 스트리퍼로 처리한 후, 하기 용액으로 실온에서 약 1분 동안 세정하였고, 이어서 탈이온수로 1분 동안 세정을 실시하였고, 기판을 건조하였다. 기판표면을 현미경을 통해 관찰하여, 각 용액에 대한 부식성을 하기의 평가기준에 의해 평가하였다.
| 평가 기준 | ||
| 1 | 2 | 3 |
| 양호 | 보통 | 불량 |
양호 : 포토레지스트 잔류물 완전 제거, 또는 부식이 전혀 발생 안됨.
보통 : 포토레지스트 잔류물 80% 이상 제거, 또는 부식 일부 발생
불량 : 포토레지스트 잔류물 제거 안됨, 또는 부식 심하게 발생
그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
| No. | 세정액 | 세정성 | 부식성 |
| 1 | 탈이온수 | 3 | 3 |
| 2 | 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 (20 wt.%)+ 모노이소프로판올아민 (1wt.%)+ 톨릴트리아졸 (5 wt.%)+ 탈이온수 (나머지량) | 1 | 1 |
| 3 | 이소프로필알콜 | 2 | 1 |
| 4 | 테트라메틸암모늄하이드록사이드 | 1 | 3 |
실시예 5
(1) 세정성 평가
포토레지스트(일본제온사의 ZPP-1800)가 입혀진 구리 기판을 모노에탄올아민이 주성분인 스트리퍼로 처리한 후, 하기 표 5에 기재된 용액으로 실온에서 약 1분세정하였고, 이어서 탈 이온수로 1분 동안 세정을 실시한 다음, 건조한 후, 기판표면을 현미경을 통해 관찰하여 각 용액의 세정능력을 하기의 평가기준에 의해 평가하였다.
(2) 부식성 평가
구리 기판을 모노에탄올아민이 주성분인 스트리퍼로 처리한 후, 하기 용액으로 실온에서 약 1분 동안 세정하였고, 이어서 탈이온수로 1분 동안 세정을 실시하였고, 기판을 건조하였다. 기판표면을 현미경을 통해 관찰하여, 각 용액에 대한 부식성을 하기의 평가기준에 의해 평가하였다.
| 평가 기준 | ||
| 1 | 2 | 3 |
| 양호 | 보통 | 불량 |
양호 : 포토레지스트 잔류물 완전 제거, 또는 부식이 전혀 발생 안됨.
보통 : 포토레지스트 잔류물 80% 이상 제거, 또는 부식 일부 발생
불량 : 포토레지스트 잔류물 제거 안됨, 또는 부식 심하게 발생
그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
| No. | 용액 조성 | 세정성 | 부식성 | ||
| 1 | 탈이온수 (100 wt%) | 3 | 3 | ||
| No. | 디에틸렌글리콜-모노부틸에테르 | 모노이소프로판올아민 | 톨릴트리아졸 | 세정성 | 부식성 |
| 2 | 20 | 1 | 5 | 1 | 1 |
| 3 | 20 | 1 | 0 | 1 | 3 |
| 4 | 20 | 0 | 5 | 2 | 1 |
| 5 | 0 | 1 | 5 | 2 | 1 |
| 6 | 50 | 1 | 5 | 2 | 1 |
| 7 | 20 | 10 | 5 | 1 | 3 |
| 8 | 20 | 1 | 10 | 2 | 1 |
| 탈이온수 (나머지량) |
비교예
(1) 세정성 평가
포토레지스트(일본제온사의 ZPP-1800)가 입혀진 구리 기판을 모노에탄올아민이 주성분인 스트리퍼로 처리한 후, 하기 표 6에 기재된 용액으로 실온에서 약 1분 세정하였고, 이어서 탈 이온수로 1분 동안 세정을 실시한 다음, 건조한 후, 기판표면을 현미경을 통해 관찰하여 각 용액의 세정능력을 하기의 평가기준에 의해 평가하였다.
(2) 부식성 평가
구리 기판을 모노에탄올아민이 주성분인 스트리퍼로 처리한 후, 하기 용액으로 실온에서 약 1분 동안 세정하였고, 이어서 탈이온수로 1분 동안 세정을 실시하였고, 기판을 건조하였다. 기판표면을 현미경을 통해 관찰하여, 각 용액에 대한 부식성을 하기의 평가기준에 의해 평가하였다.
| 평가 기준 | ||
| 1 | 2 | 3 |
| 양호 | 보통 | 불량 |
양호 : 포토레지스트 잔류물 완전 제거, 또는 부식이 전혀 발생 안됨.
보통 : 포토레지스트 잔류물 80% 이상 제거, 또는 부식 일부 발생
불량 : 포토레지스트 잔류물 제거 안됨, 또는 부식 심하게 발생
그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
| No. | 20 wt.% | 1 wt.% | 5 wt.% | 세정성 | 부식성 |
| 1 | 디에틸렌글리콜-모노부틸에테르 | 모노이소프로판올아민 | 톨릴트리아졸 | 1 | 1 |
| 2 | N-메틸피롤리돈 | 모노이소프로판올아민 | 톨릴트리아졸 | 2 | 1 |
| 3 | 디에틸렌글리콜-모노부틸에테르 | 모노이소프로판올아민 | 소비톨 | 1 | 2 |
| 탈이온수 (나머지량) |
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 세정용액은 금속층에 대한 우수한 내부식력을 가지면서도 세정력도 뛰어나며, 후속의 탈이온수 처리에 의해서도 금속 층의 부식이 발생하지 않는다. 또한, 기존의 아민계 스트리퍼 사용 직후 일반적으로 실시되어야 하던 이소프로필알콜 (IPA) 및 테트라메틸암모늄하이드록사이드 (TMAH) 세정단계를 대체할 수 있기 때문에 환경 친화적이고, 가격이 저렴하다.
Claims (6)
- 반도체 소자 및 액정표시소자의 제조공정 중 금속배선형성 공정에서 포토레지스트 스트립 공정시에 발생한 잔류물을 제거하는데 사용되는 세정제 조성물로서, 조성물 총 중량에 대하여 하기 성분을 포함함을 특징으로 하는 후-스트립 세정제 조성물:(a) 0.01~10중량%의 알칸올아민 화합물;(b) 0.01~50중량%의 알킬렌글리콜알킬에테르 화합물;(c) 0.01~10중량%의 아졸류 화합물; 및(d) 잔량의 탈이온수.
- 제 1 항에 있어서, 알칸올아민 화합물이 모노알칸올아민, 디알칸올아민 및 트리알칸올아민으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 알킬렌글리콜모노알킬에테르 화합물이 알킬렌글리콜모노알킬에테르, 디알킬렌글리콜모노알킬에테르 및 트리알킬렌글리콜모노알킬에테르로 이루어진 군으로부터 선택되며; 상기 아졸류 화합물은 트리아졸, 피라졸, 이미다졸, 옥사졸, 티아졸, 테트라졸 및 이의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 후-스트립 세정제 조성물.
- 제 2 항에 있어서, 알칸올아민 화합물은 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 및 모노이소프로판올아민으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 알킬렌글리콜알킬에테르 화합물은 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 디프로필렌글리콜모노메틸에테르로 이루어진 군으로부터 선택되며; 상기 아졸류 화합물은 벤조티아졸, 트리아졸, 벤조트리아졸 및 톨릴트리아졸로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 후-스트립 세정제 조성물.
- 제 3 항에 있어서, 알칸올아민 화합물은 모노이소프로판올아민이고; 알킬렌글리콜알킬에테르 화합물은 디에틸렌글리콜모노부틸에테르이며; 상기 아졸류 화합물은 톨릴트리아졸임을 특징으로 하는 후-스트립 세정제 조성물.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (a), (b), (c)및 (d)로 이루어진 조성물 100중량부에 대하여 계면활성제, 소포제 또는 이들의 혼합물을 20중량부 이하로 더 포함함을 특징으로 하는 후-스트립 세정제 조성물.
- 반도체 소자 및 액정표시소자의 제조공정 중 금속배선형성 공정에서 포토레지스트 스트립 공정 후에 발생한 잔류물을 세정제 용액을 이용하는 세정방법에 있어서, 상기 세정제 용액으로 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 후-스트립 세정제 조성물을 이용함을 특징으로 하는 포토레지스트 스트립 공정 후의 반도체 소자 또는 액정표시소자의 세정 방법.
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