KR20060049205A - 기판으로부터 잔사를 제거하기 위한 조성물 및 그의 사용방법 - Google Patents

기판으로부터 잔사를 제거하기 위한 조성물 및 그의 사용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잔사 제거용 조성물 및 그의 사용 방법에 관한 것이다. 한 측면에서, 상기 조성물은 유기 극성 용매; 물; 사차 암모늄 화합물; 및 하기 화학식 (1)의 화합물, 하기 화학식 (2)의 화합물, 2-머캅토티아졸린, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 및 이들의 혼합물중에서 선택된 머캅토-함유 부식 억제제를 포함하며, 실질적으로 수용성 아민을 함유하지 않는다:
화학식 1
Figure 112005031281880-PAT00001
화학식 2
Figure 112005031281880-PAT00002
상기 식에서,
X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 C, N, O, S 및 P 중에서 선택되고;
R1, R2, R3, R4, R5 R6은 각각 독립적으로 식 CnH2n+1의 알킬 기이며;
R7은 H, -OH, -COOH 및 -NH2 중에서 선택되고;
R8은 식 CnH2n+1의 알킬 기 또는 식 CnH2nOH의 알칸올 기중에서 선택되며;
n은 0 내지 20이다.
다른 측면에서, 상기 조성물은 히드록실아민 대 사차 암모늄 화합물의 질량비가 3 미만인 히드록실아민을 포함한다.
기판, 잔사 제거, 조성물, 유기 극성 용매, 사차 암모늄 화합물

Description

기판으로부터 잔사를 제거하기 위한 조성물 및 그의 사용 방법{COMPOSITION AND METHOD COMPRISING SAME FOR REMOVING RESIDUE FROM A SUBSTRATE}
본 출원은 2004년 6월 15일 출원된 미국 가출원 제60/580,001호의 우선권 주장 출원이다.
마이크로일렉트로닉(microelectronic) 구조물을 제조하는데 다수의 단계가 관여한다. 집적회로 제조 공정에서, 반도체 표면을 선택적으로 에칭하는 것이 필요한 경우가 있다. 역사적으로, 물질을 선택적으로 제거하기 위해 매우 상이한 타입의 다수의 에칭 공정이 다양한 정도로 성공적으로 사용되었다. 또한, 마이크로일렉트로닉 구조내에 있는 상이한 층을 선택적으로 에칭하는 것이 집적회로 제조 공정에서 결정적이며 중요한 단계인 것으로 생각된다.
반도체 및 반도체 마이크로회로 제조시에, 기판 물질을 폴리머 유기 물질로 코팅하는 것이 종종 필요하다. 일부 기판 물질의 예에 티탄, 구리, 이산화규소로 코팅되고 티탄, 구리 등의 금속 원소를 추가로 포함할 수 있는 규소 웨이퍼가 포함된다. 전형적으로, 폴리머 유기 물질은 포토레지스트 물질이다. 이는 노광후 현 상시에 에칭 마스크를 형성할 물질이다. 후속 공정 단계에서, 포토레지스트의 적어도 일부가 기판 표면으로부터 제거된다. 기판으로부터 포토레지스트를 제거하는 통상적인 한 방법은 습식 화학약품 처리 방법이다. 기판으로부터 포토레지스트를 제거하기 위해 제제화된 습식 화학약품 조성물은 금속 회로 표면을 부식, 용해 및/또는 무디게 하지 말아야 하고; 무기 기판을 화학적으로 변형시키지 않아야 하고/하거나; 기판 자체를 공격하지 않아야 한다. 포토레지스트를 제거하는 또 다른 방법은 건식 애쉬(dry ash) 방법으로, 여기에서는 포토레지스트가 산소 또는 수소와 같은 포밍 가스(forming gas)를 사용하는 플라즈마 애슁(plasma ashing)에 의해 제거된다. 잔사 또는 부산물은 포토레지스 자체 또는 포토레지스트, 하부 기판 및/또는 에칭 가스의 배합물일 수 있다. 이들 잔사 또는 부산물은 종종 측벽(sidewall) 폴리머, 베일(veil) 또는 펜스(fence)로도 일컬어진다.
비어(via), 금속 라인 및 트렌치(trench) 형성동안 패턴 전사를 위해 반응성 이온 에칭(RIE) 공정의 선택이 점점 증가하고 있는 실정이다. 예를 들어, 라인 연결 와이어링의 후부 다중층을 필요로 하는 고급 DRAMS 및 마이크로프로세서와 같은 복잡한 반도체 장비는 비어, 금속 라인 및 트렌치 구조를 형성하기 위해 RIE를 활용한다. 규소, 규화물 또는 금속 와이어링의 한 층과 다음 층의 와이어링을 접촉시키기 위해 비어가 층간 유전체를 통해 사용된다. 금속 라인은 장치 접속체로 사용되는 전도성 구조물이다. 트렌치 구조는 금속 라인 구조물의 형성에 사용된다. 전형적으로, 고도로 가교된 유기 폴리머 물질인 하부 반사방지 코팅(BARC) 및 갭 충전 물질이 구리를 함유하는 반도체 기판에 널리 사용되고 있다. 비어, 금속 라 인 및 트렌치 구조는 전형적으로 금속 및 합금, 예컨대 Al-Cu, Cu, Ti, TiN, Ta, TaN, W, TiW, 규소 또는 규화물, 예컨대 텅스텐, 티탄 또는 코발트의 규화물을 노출한다. RIE 공정은 전형적으로 재스퍼터링된(re-sputtered) 산화물 물질 뿐만 아니라, 경우에 따라 포토레지스트로부터의 유기 물질 및 비어, 금속 라인 또는 트렌치 구조를 리소그래피적으로 디파인(lithographically define)하기 위해 사용된 반사방지 코팅 물질을 포함할 수 있는 잔사를 남긴다.
따라서, 잔사, 예를 들어 잔류 포토레지스트 및/또는 공정 잔사, 예를 들어 플라즈마 및/또는 RIE를 이용한 선택적 에칭에 기인한 잔사를 제거할 수 있는 선택적 세정 조성물 및 방법을 제공하는 것이 요망된다. 또한, 금속, 고 유전상수 물질(본원에서 "고-k"로 언급함), 규소, 규화물 및/또는 저 유전상수 물질(본원에서 "저-k"로 언급함)을 포함하는 층간 유전체 물질에 비해 잔사, 이를테면 세정 조성물에 또한 노출될 수 있는 침착 산화물에 대해 높은 선택성을 나타내며, 포토레지스트 및 에칭 잔사와 같은 잔사를 제거할 수 있는 선택적 세정 조성물 및 방법을 제공하는 것이 요망된다. HSQ, MSQ, FOx, 블랙 다이아몬드 및 TEOS(테트라에틸실리케이트)와 같은 민감성 저-k 필름과 상용성이어서 이들과 함께 사용될 수 있는 조성물을 제공하는 것이 요망된다.
발명의 개요
본원에 개시된 조성물은 조성물에 또한 노출될 수 있는 금속, 저-k 유전체 물질 및/또는 고-k 유전체 물질을 바람직하지 않은 정도로 공격함이 없이 기판으로부터 잔사, 예를 들어 포토레지스트, 갭 충전물, BARC 및/또는 다른 폴리머 물질 및/또는 무기 물질 및 공정 잔사를 선택적으로 제거하는 것이 가능하다. 특정 구체예에서, 본원에 개시된 조성물은 노출시에 구리를 최소한으로 부식시키면서 잔사를 효과적으로 제거할 수 있다.
한 측면에서, 약 20 내지 약 80 중량%의 유기 극성 용매; 약 10 내지 약 60 중량%의 물; 약 1 내지 약 10 중량%의 사차 암모늄 화합물; 임의로 약 0.1 내지 약 5 중량%의 히드록실아민; 임의로 약 0.1 내지 약 10 중량%의 플루오라이드 이온 공급원; 및 화학식 (1)의 화합물, 화학식 (2)의 화합물, 2-머캅토티아졸린, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 머캅토-함유 부식 억제제를 포함하며, 존재할 경우 히드록실아민 대 사차 암모늄 화합물의 질량비가 3 미만인 조성물이 제공된다:
Figure 112005031281880-PAT00003
Figure 112005031281880-PAT00004
상기 식에서,
X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 C, N, O, S 및 P 중에서 선택되고;
R1, R2, R3, R4, R5 R6은 각각 독립적으로 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기이며;
R7은 H, -OH, -COOH 및 -NH2 중에서 선택되고;
R8은 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기 또는 식 CnH2nOH(식 중, n은 0 내지 20임)의 알칸올 기중에서 선택된다.
다른 측면에서, 약 20 내지 약 80 중량%의 유기 극성 용매; 약 10 내지 약 60 중량%의 물; 약 1 내지 약 10 중량%의 사차 암모늄 화합물; 및 화학식 (1)의 화합물, 화학식 (2)의 화합물, 2-머캅토티아졸린, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 머캅토-함유 부식 억제제를 포함하며, 실질적으로 수용성 아민을 함유하지 않는 조성물이 제공된다:
화학식 1
Figure 112005031281880-PAT00005
화학식 2
Figure 112005031281880-PAT00006
상기 식에서,
X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 C, N, O, S 및 P 중에서 선택되고;
R1, R2, R3, R4, R5 R6은 각각 독립적으로 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기이며;
R7은 H, -OH, -COOH 및 -NH2 중에서 선택되고;
R8은 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기 또는 식 CnH2nOH(식 중, n은 0 내지 20임)의 알칸올 기중에서 선택된다.
또 다른 측면으로, 유기 극성 용매; 물; 사차 암모늄 화합물; 임의로 히드록실아민; 및 화학식 (1)의 화합물, 화학식 (2)의 화합물, 2-머캅토티아졸린, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 머캅토-함유 부식 억제제를 포함하고, 존재할 경우 히드록실아민 대 사차 암모늄 화합물의 질량비가 3 미만이며, 구리 에칭 속도가 분당 5 옹스트롬(5 Å/분) 미만인 것을 특징으로 하는, 구리를 포함하는 기판으로부터 잔사를 제거하기 위한 조성물이 제공된다:
화학식 1
Figure 112005031281880-PAT00007
화학식 2
Figure 112005031281880-PAT00008
상기 식에서,
X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 C, N, O, S 및 P 중에서 선택되고;
R1, R2, R3, R4, R5 R6은 각각 독립적으로 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기이며;
R7은 H, -OH, -COOH 및 -NH2 중에서 선택되고;
R8은 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기 또는 식 CnH2nOH(식 중, n은 0 내지 20임)의 알칸올 기중에서 선택된다.
본원에는 또한 기판을 본원에 개시된 조성물과 접촉시키는 것을 특징으로 하여 기판으로부터 잔사를 제거하는 방법이 개시된다.
발명의 상세한 설명
잔사, 예를 들어 포토레지스트, 갭 충전물, 하부 반사방지 코팅(BARC) 및 다른 폴리머 물질 및/또는 에칭에 의해 발생된 잔사 등의 공정 잔사를 선택적으로 제거하기 위한 조성물 및 그를 포함한 방법이 본원에 개시된다. 마이크로일렉트로닉 장비에 유용한 기판과 관련된 세정 방법에서, 제거하려는 전형적인 오염물로는 예를 들어 노광된 및/또는 애슁된 포토레지스트 물질, 애슁된 포토레지스트 잔사, UV-선 또는 X-선 경화 포토레지스트, C-F-함유 폴리머, 저 및 고 분자량 폴리머 및 다른 유기 에칭 잔사와 같은 유기 화합물; 금속 산화물, 화학적 기계적 평탄화(CMP) 슬러리 유래의 세라믹 입자 및 다른 무기 에칭 잔사와 같은 무기 화합물; 유기금속 잔사 및 금속 유기 화합물과 같은 금속 함유 화합물; 평탄화 및 에칭 공정 등의 공정으로 발생된 입자를 포함하는 이온성 및 중성의 경질 및 중질 무기 (금속) 종, 수분 및 불용성 물질이 포함될 수 있다. 특정 일례로, 제거된 잔사는 반응성 이온 에칭에 의해 생성된 것과 같은 공정 잔사이다.
잔사는 전형적으로 금속, 규소, 실리케이트 및/또는 층간 유전체 물질, 예를 들어, 침착 산화규소 및 유도체화 산화규소, 예컨대 HSQ, MSQ, FOX, TEOS 및 스핀온(spin-on) 글래스, 화학증착 유전체 물질, 저-k 물질 및/또는 고-k 물질, 예컨대 규산하프늄, 산화하프늄, 티탄산 바륨 스트론튬(BST), TiO2, TaO5를 또한 포함하는 기판에 존재하며, 여기에서 잔사와 금속, 규소, 규화물, 층간 유전체 물질, 저-k 물질 및/또는 고-k 물질은 세정 조성물과 접촉하게 될 것이다. 본원에 개시된 조성물 및 방법은 금속, 규소, 산화규소, 층간 유전체 물질, 저-k 및/또는 고-k 물질을 심각한 정도로 공격함이 없이 잔사, 예를 들어 포토레지스트, BARC, 갭 충전물 및/또는 공정 잔사를 선택적으로 제거한다. 특정 일례로, 기판은 구리, 구리 합금, 티탄, 질화티탄, 탄탈룸, 질화탄탈룸, 텅스텐 및/또는 티탄/텅스텐 합금을 포함하나 이들에만 한정되지 않는 금속을 함유할 수 있다. 일례로, 본원에 개시된 조성물은 민감한 저-k-필름을 함유하는 기판에 적합할 수 있다. 특정 일례로, 제거된 잔사는 반응성 이온 에칭에 의해 생성된 것과 같은 공정 잔사이다.
본원에 개시된 조성물은 약 20 내지 약 80 중량%의 유기 극성 용매; 약 10 내지 약 60 중량%의 물; 약 1 내지 약 10 중량%의 사차 암모늄 화합물; 임의로 약 0.1 내지 약 5 중량%의 히드록실아민; 임의로 약 0.1 내지 약 10 중량%의 플루오라이드 이온 공급원; 및 화학식 (1)의 화합물, 화학식 (2)의 화합물, 2-머캅토티아졸린, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 머캅토-함유 부식 억제제를 포함할 수 있으며, 여기에서 히드록실아민은 존재할 경우 사차 암모늄 화합물에 대한 질량비가 3 미만이다:
화학식 1
Figure 112005031281880-PAT00009
화학식 2
Figure 112005031281880-PAT00010
상기 식에서,
X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 C, N, O, S 및 P 중에서 선택되고;
R1, R2, R3, R4, R5 R6은 각각 독립적으로 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기이며;
R7은 H, -OH, -COOH 및 -NH2 중에서 선택되고;
R8은 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기 또는 식 CnH2nOH(식 중, n은 0 내지 20임)의 알칸올 기중에서 선택된다.
화학식 (1) 및 (2)의 머캅토-함유 부식 억제제는 머캅토 알칸, 머캅토 알칸올, 머캅토 알란디올 및 머캅토 방향족 화합물과 같은 머캅토 유기 화합물을 포함한다. 특정 일례로, 머캅토-함유 부식 억제제는 2-머캅토-5-메틸벤즈이미다졸, 2- 머캅토티아졸린, 3-머캅토-1,2-프로판디올, 3-머캅토프로필-트리메톡시실란 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 다른 구체예로, 본원에 개시된 조성물은 실질적으로 수용성 아민 또는 조성물의 스트립핑 및 세정 성능에 불리한 영향을 주거나 하부 기판의 하나 이상의 표면을 손상시키는 임의의 추가 성분을 함유하지 않는다. 기판이 특히 구리를 포함하는 경우, 조성물은 5 옹스트롬/분 미만의 구리 에칭 속도를 나타낸다.
본원에 개시된 조성물은 수용성인 것이 바람직한 유기 극성 용매를 함유한다. 유기 극성 용매의 예에는 디메틸아세트아미드(DMAC), N-메틸 피롤리디논(NMP), 디메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸포름아미드, N-메틸포름아미드, 포름아미드, 디메틸-2-피페리돈(DMPD), 테트라히드로푸르푸릴 알콜, 글리세롤, 에틸렌 글리콜 및 다른 아미드, 알콜 또는 설폭사이드, 또는 다작용성 화합물, 예를 들어 히드록시아미드 또는 아미노 알콜을 포함하나, 이들에만 한정되지 않는다. 유기 극성 용매의 또 다른 예에는 디올 및 폴리올, 예컨대 (C2-C20) 알칸디올 및 (C3-C20) 알칸트리올, 사이클릭 알콜 및 치환된 알콜이 포함된다. 이들 보조 유기 용매의 특정 예로 프로필렌 글리콜, 테트라히드로푸르푸릴 알콜, 디아세톤 알콜 및 1,4-시클로헥산디메탄올이 있다. 특정 일례로, 유기 극성 용매는 DMSO, NMP 및/또는 DMAC일 수 있다. 상기 나열된 유기 극성 용매는 단독으로 또는 2 이상의 용매와 함께 사용될 수 있다.
특정 구체예로, 유기 극성 용매는 글리콜 에테르를 포함할 수 있다. 글리콜 에테르의 예에는 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노이소부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노벤질 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 디프로필렌 모노부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디이소프로필 에테르, 트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 1-메톡시-2-부탄올, 2-메톡시-1-부탄올, 2-메톡시-2-메틸부탄올, 1,1-디메톡시에탄 및 2-(2-부톡시에톡시)에탄올이 포함된다.
물이 또한 본원에 개시된 조성물에 존재한다. 물은 부수적으로 다른 원소의 성분, 예를 들어 플루오라이드 이온 공급원 또는 사차 암모늄 화합물을 포함하는 수용액으로서 존재할 수 있거나, 별도로 첨가될 수 있다. 물의 비제한적인 몇몇 예에는 탈이온수, 초순수 물, 증류수, 이중 증류수 또는 금속 함량이 낮은 탈이온 수가 포함된다. 바람직하게, 물은 약 10 내지 약 60 중량% 또는 약 20 내지 약 40 중량%의 양으로 존재한다.
상기 조성물은 또한 식 [N-R9R10R11R12]+ OH- (식 중, R9, R10, R11 및 R12 는 각각 독립적으로 탄소원자수 1 내지 20의 알킬 기임)의 하나 이상의 사차 암모늄 화합물을 포함한다. 용어 "알킬"은 탄소원자수 1 내지 20개 또는 탄소원자수 1 내지 8개, 또는 탄소원자수 1 내지 4개의 직쇄 또는 측쇄 비특정 탄화수소 그룹을 의미한다. 적합한 알킬 기의 예에는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸 및 t-부틸이 포함된다. "저급 알킬"이라는 표현은 탄소원자수 1 내지 4개의 알킬 기를 의미한다. 적합한 사차 암모늄 화합물의 예에는 테트라메틸암모늄 히드록사이드(TMAH), 테트라에틸암모늄 히드록사이드, 테트라부틸암모늄 히드록사이드(TBAH), 테트라프로필암모늄 히드록사이드, 트리메틸에틸암모늄 히드록사이드, (2-히드록시에틸)트리메틸암모늄 히드록사이드, (2-히드록시에틸)트리에틸암모늄 히드록사이드, (2-히드록시에틸)트리프로필암모늄 히드록사이드, (1-히드록시프로필)트리메틸암모늄 히드록사이드, 에틸트리메틸암모늄 히드록사이드, 디에틸디메틸암모늄 히드록사이드 및 벤질트리메틸암모늄 히드록사이드가 포함된다. 사차 암모늄 화합물은 약 1 내지 약 10 중량% 또는 약 5 내지 약 10 중량%의 양으로 존재한다.
특정 구체예로, 상기 조성물은 임의로 약 0.1 내지 약 5 중량%의 히드록실아민 또는 그의 산염을 포함할 수 있다. 이들 예에서, 사차 암모늄 히드록사이드 대 히드록실아민의 질량비는 3 미만이다. 예시적인 히드록실아민에는 디에틸히드록실 아민 및 그의 락트산 및 시트르산 염이 포함된다. 일반적으로, 히드록실아민은 그의 에칭성 때문에 구리와 상용가능한 것으로 생각되지 않는다. 그러나, 본원에 개시된 조성물에서, 이들 화합물은 놀랍게도 구리 부식을 억제한다.
다른 구체예로, 상기 조성물은 실질적으로 수용성 아민을 함유하지 않거나, 0.1 중량% 미만으로 함유한다.
특정 구체예로, 상기 조성물은 임의로 플루오라이드 이온 공급원을, 전형적으로 약 0.1 내지 약 10 중량% 또는 약 5 내지 약 10 중량%의 양으로 포함할 수 있다. 특정 플루오라이드 이온 공급원의 예에는 일반식 R13R14R15R16NF (식 중, R13, R14, R15 R16 는 각각 독립적으로 수소, 알칸올 기, 알콕시 기, 알킬 기 또는 이들의 혼합물임)의 것을 포함한다. 이러한 화합물의 예로 불화암모늄, 테트라메틸 암모늄 플루오라이드, 테트라에틸 암모늄 플루오라이드, 테트라부틸 암모늄 플루오라이드 및 이들의 혼합물이 포함된다. 다른 플루오라이드 이온 공급원의 예에는 플루오로붕산, 불화수소산, 플루오로보레이트, 플루오로붕산, 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 육불화알루미늄 및 불화콜린이 포함된다. 또 다른 예로, 플루오라이드 이온 공급원은 지방족 일차, 이차 또는 삼차 아민의 플루오라이드염이다.
본 발명의 조성물은 화학식 (1)의 화합물, 화학식 (2)의 화합물, 2-머캅토티아졸린, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 머캅토-함유 부식 억제제를 약 0.1 내지 약 5 중량%의 양으로 함유할 수 있다:
화학식 1
Figure 112005031281880-PAT00011
화학식 2
Figure 112005031281880-PAT00012
상기 식에서,
X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 C, N, O, S 및 P 중에서 선택되고;
R1, R2, R3, R4, R5 R6은 각각 독립적으로 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기이며;
R7은 H, -OH, -COOH 및 -NH2 중에서 선택되고;
R8은 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기 또는 식 CnH2nOH(식 중, n은 0 내지 20임)의 알칸올 기중에서 선택된다.
머캅토-함유 부식 억제제의 특정 예에는 2-머캅토-5-메틸벤즈이미다졸(화학식 (1)의 화합물), 3-머캅토-1,2-프로판디올(티오글리세롤로도 지칭되는 화학식 (2)의 화합물임), 2-머캅토티아졸린(화학식 (1)의 화합물도 화학식 (2)의 화합물도 아님), 3-머캅토프로필-트리메톡시실란(화학식 (1)의 화합물도 화학식 (2)의 화합물도 아님) 및 이들의 혼합물이 포함된다.
본원에 개시된 조성물은 머캅토-함유 부식 억제제 이외에 하나 이상의 추가의 부식 억제제를 추가로 포함할 수 있으나, 단 이들 추가 부식 억제제는 조성물의 스트립핑 및 세정 성능에 불리한 영향을 주거나 하부 기판 표면을 손상시키지 않아야 한다. 이러한 추가 부식 억제제의 예에는 유기산(예: 안트라닐산, 갈산, 벤조산, 말론산, 말레산, 푸마르산, D,L-말산, 이소프탈산, 프탈산 및 락트산), 유기산 염, 카테콜, 벤조트리아졸(BZT), 레조르시놀, 다른 페놀류, 산 또는 트리아졸, 말레산 무수물, 프탈산 무수물, 카테콜, 피로갈롤, 갈산 에스테르, 벤조트리아졸(BZT), 카르복시벤조트리아졸, 프럭토스, 티오황산암모늄, 글리신, 테트라메틸구아니딘, 이미노디아세트산, 디메틸아세토아세트아미드, 트리히드록시벤젠, 디히드록시벤젠, 살리시클로히드록삼산 및 이들의 혼합물이 포함되나, 이들에만 한정되지 않는다.
상기 조성물은 또한 다음과 같은 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다: 계면활성제, 킬레이트제, 화학 개질제, 염료, 살미생물제 및 다른 첨가제. 첨가제는 조성물의 스트립핑 및 세정 성능 또는 하부 금속, 규소, 산화규소, 층간 유전체 물질, 저-k 및/또는 고-k 물질의 고유성에 불리한 영향을 주지 않는 조건으로 본원에 개시된 조성물에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 조성물이 구리를 함유하는 기판을 처리하기 위해 사용된 경우, 조성물은 조성물의 구리 에칭율을 증가시키는 추가의 첨가제를 포함하지 않아야 한다. 대표적인 첨가제의 몇몇 예에는 아세틸렌성 알콜 및 이들의 유도체, 아세틸렌성 디올(비이온성 알콕실화 및/또는 자가-유화가능한 아세틸렌성 디올 계면활성제) 및 이들의 유도체, 알콜, 사차 아민 및 디아민, 아미드(디메틸 포름아미드 및 디메틸 아세트아미드와 같은 비양성자성 용매 포함), 알킬 알칸올아민(예를 들어 디에탄올에틸아민) 및 킬레이트제, 예를 들어 베타-디케톤, 베타-케토이민, 카르복실산, 말산, 타르타르산계 에스테르 및 디에스테르 및 이들의 유도체 및 삼차 아민, 디아민 및 트리아민이 포함된다.
본원에 개시된 조성물은 pH가 약 10 내지 약 14 또는 약 11 내지 약 13일 수 있다.
본원에 개시된 조성물은 플루오라이드-함유 저-k 필름을 포함하여 HSQ (FOx), MSQ, SiLK 등의 저-k 필름을 포함하는 기판에 상용성이다. 조성물은 또한 저온에서 구리 및/또는 티탄 함유 기판을 아주 조금 부식시키면서 포지티브(positive) 및 네거티브(negative) 포토레지스트를 포함하는 포토레지스트 및 유기 잔사, 유기금속 잔사, 무기 잔사, 금속 산화물과 같은 플라즈마 에칭 잔사 또는 포토레지스트 복합체를 스트립핑하는데 효과적이다. 또한, 상기 조성물은 각종 금속, 규소, 산화규소, 층간 유전체 물질, 저-k 및/또는 고-k 물질과 상용성이다.
제조 공정중에, 포토레지스트층이 기판상에 코팅된다. 포토리소그래피 공정을 이용하여, 패턴이 포토레지스트층상에 디파인된다. 패턴화된 포토레지스트층을 플라즈마 에칭에 적용하여 패턴을 기판에 전사한다. 에칭 단계에서 에칭 잔사가 발생한다. 본 발명에 사용된 기판의 일부가 에슁되나, 일부는 애슁되지 않는다. 기판이 애슁되는 경우, 세정될 주 잔사는 에칭제 잔사이다. 기판이 애슁되지 않을 경우, 세정 또는 스트립핑될 주 잔사는 에칭 잔사 및 포토레지스트 둘다이다.
금속, 유기 또는 금속-유기 폴리머, 무기 염, 산화물, 수산화물, 또는 필름 또는 잔사로 존재하는 이들의 복합체 또는 배합물을 포함하는 기판과 본원에 개시된 조성물을 접촉시켜 본원에 개시된 방법을 수행할 수 있다. 실제 조건, 예를 들어 온도, 시간 등은 제거될 물질의 특성 및 두께에 따라 달라진다. 일반적으로, 기판을 20 내지 85℃ 또는 20 내지 60℃ 또는 20 내지 40℃의 온도에서 조성물을 함유하는 용기에 접촉시키거나 침지시킨다. 기판을 조성물에 노출하는 전형적인 시간은 예를 들어 0.1 내지 60 분 또는 1 내지 30 분, 또는 1 내지 15 분일 수 있다. 조성물과 접촉후, 기판을 세정한 후, 건조시킬 수 있다. 건조는 전형적으로 불활성 분위기하에서 수행된다. 특정 일례로, 기판을 본원에 개시된 조성물과 접촉시키기 전, 접촉시키는 동안 및/또는 접촉시킨 후에 탈이온수 세정 또는 다른 첨가제와 탈이온수를 사용한 세정이 이용될 수 있다. 그러나, 조성물은 포토레지스트, 애쉬 또는 에칭 잔사 및/또는 잔사 제거용 세정액을 활용하는 당업계에 공지된 임의의 방법으로 취급될 수 있다.
실시예
하기 실시예가 본원에 개시된 조성물 및 방법을 상세히 설명할 목적으로 제공된다. 실시예에서, 모든 양은 중량%로 주어지며, 총량은 100 중량%를 넘지 않아야 한다. 본원에 개시된 조성물은 성분들을 용기에 도입하여 실온에서 모든 고체가 용해될 때까지 혼합하여 제조된다.
실시예에서, 하나 이상의 테스트 기판을 예시적인 각 조성물 400 ㎖를 포함 하는 600 ㎖ 들이 비이커에 도입하였다. 600 ㎖ 들이 비이커는 분당 400 회전으로 회전하는 1" 교반 막대를 추가로 포함한다. 웨이퍼(들)가 함유된 예시적인 조성물을 각 실시예에 주어진 시간 및 온도로 가열하였다. 실시예 조성물에 노출후, 웨이퍼(들)를 탈이온수로 세정하고, 질소 가스로 건조하였다. 그후, 웨이퍼를 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여 다양한 위치에서 평가하여 특히 포토레지스트 제거, BARC 또는 갭 충전물 제거 및 하부 ILD 손상 정도를 알아보았다.
실시예 1: 포토레지스트 잔사 제거
저-k, 산화규소-함유 유전체 필름 및 다층 연결되도록 에칭된 포토레지스트 패턴을 가지는 규소 웨이퍼 테스트 기판을 플라즈마 에칭 공정을 이용하여 에칭하였다. 그후, 기판을 표 1에 주어진 다양한 실시예 조성물 및 비교 조성물에 표 2에 주어진 시간 및 온도에서 침지 처리하였다. 주사 전자 현미경(SEM)을 이용하여 세정 성능을 평가하였다. 주사 전자 현미경 결과를 표 2에 나타내었다. 표 2에 주어진 결과는 실시예 제제 1A 및 1B가 포토레지스트를 세정하는데 효과적일 수 있음을 입증한다.
조성물
조성물
비교예 1 물: 20.0 중량% 불화암모늄(NH4OH) (29% 수용액): 20.0 중량% 디메틸설폭사이드(DMSO): 60.0 중량%
실시예 1A 테트라메틸 암모늄 히드록사이드 (TMAH) (25% 수용액): 30.0 중량% 디메틸설폭사이드(DMSO): 68.5 중량% 히드록실아민(HA) (50% 수용액): 0.5 중량% 3-머캅토-1,2-프로판디올(티오글리세롤): 1.0 중량% HA/TMAH 질량비: 0.25/0.75 = 0.0333
실시예 1B TMAH (25% 수용액): 30.0 중량% DMSO: 58.5 중량% 탈이온수: 10.0 중량% HA (50% 수용액): 0.5 중량% 3-머캅토-1,2-프로판디올 (티오글리세롤): 1.0 중량% HA/TMAH 질량비: 0.25/0.75 = 0.0333
포토레지스트 세정 실험:
조성물 처리 온도(℃) 처리 시간(분) 포토레지스트 세정 결과
비교예 1 75 40 세정되지 않음
실시예 1A 65 40 90% 세정
실시예 1B 65 40 > 95% 세정
실시예 2: 플라즈마 에칭후 폴리머(예: 갭 충전물 또는 BARC) 잔사 제거
본 실시예는 플라즈마 에칭후 규소 웨이퍼 기판으로부터 갭 충전물 또는 BARC 물질과 같은 폴리머 물질을 제거하는 각종 실시예 조성물의 효과를 예시한다. 저-k 산화규소-함유 유전체 필름, BARC 층 및 다층 연결되도록 에칭된 포토레지스트 패턴을 가지는 규소 웨이퍼 테스트 기판을 플라즈마 에칭 공정을 이용하여 에칭하였다. 이어서, 기판을 표 3에 주어진 각종 실시예 조성물 및 비교 조성물에 표 4에 주어진 시간 및 온도로 침지 처리하였다. SEM을 이용하여 세정 성능 및 하부 층간 유전층(ILD)에 대한 손상 정도를 평가하고, 결과를 표 4에 나타내었다. 결과로부터 실시예 조성물, 특히 조성물 2B 및 2C가 ILD 층의 공격없이 갭 충전물 또는 BARC 물질을 효과적으로 세정할 수 있음을 알 수 있다.
조성물
조성물
비교예 2A 물: 20.0 중량% TMAH (25% 수용액): 30.0 중량% N-메틸 피롤리디논(NMP): 50 중량%
비교예 2B 물: 9.5 중량% TMAH (25% 수용액): 30.0 중량% DMSO: 55.0 중량% DEHA: 5.0 중량% SURFYNOLTM S485: 0.5 중량% DEHA/TMAH 질량비: 5/7.5 = 0.667
실시예 2A TMAH (25% 수용액): 30.0 중량% DMSO: 68.5 중량% 3-머캅토-1,2-프로판디올 (티오글리세롤): 1.5 중량%
실시예 2B TMAH (25% 수용액): 40.0 중량% DMSO: 58.0 중량% 히드록실아민 (50% 수용액): 1.0 중량% 3-머캅토-1,2-프로판디올 (티오글리세롤): 1.0 중량% HA/TMAH 질량비: 0.5/10 = 0.05
실시예 2C TMAH (25% 수용액): 40.0 중량% DMSO: 56.0 중량% TMAF (20% 수용액): 2.0 중량% 히드록실아민 (50% 수용액): 1.0 중량% 3-머캅토-1,2-프로판디올 (티오글리세롤): 1.0 중량% HA/TMAH 질량비: 0.5/10 = 0.05
갭 충전 물질 (BARC) 세정 실험
제제 처리 온도 (℃) 처리 시간 (분) 결과
갭 충전 물질 세정 ILD 손상
비교예 2A 75 30 세정되지 않음 손상
비교예 2B 75 40 50% 제거 손상
실시예 2A 75 20 세정되지 않음 비손상
실시예 2B 75 20 100% 제거 비손상
실시예 2C 75 20 100% 제거 비손상
실시예 3: 구리 에칭 속도
본 실시예는 금속 필름으로 코팅된 기판이 비교 조성물 및 실시예 조성물에 다양한 시간동안 노출되는 경우 금속 필름에 나타나는 금속 부식 정도를 예시한다. 구리 필름을 산화규소 웨이퍼 기판상에 스퍼터링하였다. CDE ResMap 273 Four Point Probe를 사용하여 웨이퍼상의 초기 구리 필름 두께를 측정하였다. 초기 두께 측정후, 테스트 기판을 표 6에 주어진 온도에서 표 5a 및 5b에 주어진 조성물에 5, 10, 20, 40 및 60 분 간격으로 침지하였다. 각 시간 간격으로 침지후, 테스트 기판을 각 조성물로부터 제거하여 탈이온수로 3회 세척한 후, 질소하에 완전히 건조시켰다. 각 시간 간격에서 두께를 측정하고, "최소 자승법(least squares fit)" 모델을 이용하여 각 실시예 조성물에 대한 결과를 그래프화하였다. 각 조성물에 대해 "최소 자승법" 모델로 구한 기울기는 옹스트롬/분(Å/분)으로 주어지는 에칭 속도이다. 구리 에칭 속도는 이용된 침지 시간에 대한 두께 변화에 선형 부합한다. 에칭 속도("ER")를 표 6에 요약하였다. 표 6으로부터 실시예 조성물, 특히 실시예 3B 내지 3F로 처리된 기판이 비교예 3A 내지 3D로 처리된 기판에 비해 구리 에칭 속도를 상당히 저하시켰음을 알 수 있다.
조성물
조성물
비교예 3A 물: 10.0 중량% TMAH (25% 수용액): 30.0 중량% DMSO: 59.0 중량% 히드록실아민 (HA)(50% 수용액): 1.0 중량% HA/TMAH 질량비: 0.5/7.5 = 0.0667
비교예 3B 물: 10.0 중량% TMAH (25% 수용액): 30.0 중량% DMSO: 57.5 중량% HA (50% 수용액): 0.5 중량% DEHA: 2.0 중량% HA 및 DEHA/TMAH 질량비: 2.25/7.5 = 0.3
비교예 3C 물: 10.0 중량% TMAH (25% 수용액): 30.0 중량% DMSO: 58.5 중량% HA (50% 수용액): 0.5 중량% 갈산: 1.0 중량% HA/TMAH 질량비: 0.25/7.5 = 0.0333
비교예 3D 물: 10.0 중량% TMAH (25% 수용액): 30.0 중량% DMSO: 58.5 중량% HA (50% 수용액): 0.5 중량% 벤조트리아졸 (BZT): 1.0 중량% HA/TMAH 질량비: 0.25/7.5 = 0.0333
실시예 3A TMAH (25% 수용액): 30.0 중량% DMSO: 68.0 중량% HA (50% 수용액): 1.0 중량% 머캅토벤족사졸: 1.0 중량% HA/TMAH 질량비: 0.5/7.5 = 0.0667
실시예 3B TMAH (25% 수용액): 30.0 중량% DMSO: 68.5 중량% HA (50% 수용액): 1.0 중량% 2-머캅토-5-메틸벤즈이미다졸 : 0.5 중량% HA/TMAH 질량비: 0.5/7.5 = 0.0667
실시예 3C TMAH (25% 수용액): 30.0 중량% DMSO: 68.0 중량% HA (50% 수용액): 1.0 중량% 3-머캅토-1,2-프로판디올 (티오글리세롤): 1.0 중량% HA/TMAH 질량비: 0.5/7.5 = 0.0667
조성물
조성물
실시예 3D TMAH (25% 수용액): 40.0 중량% DMSO: 59 중량% 3-머캅토-1,2-프로판디올 (티오글리세롤): 1.0 중량%
실시예 3E TMAH (25% 수용액): 40.0 중량% DMSO: 58.0 중량% 3-머캅토-1,2-프로판디올 (티오글리세롤): 2.0 중량%
실시예 3F TMAH (25% 수용액): 30.0 중량% DMSO: 68.0 중량% HA (50% 수용액): 1.0 중량% 머캅토티아졸린 : 1.0 중량% HA/TMAH 질량비: 0.5/7.5 = 0.0667
Cu 에칭 속도 시험
조성물 처리 온도 (℃) Cu 에칭 속도 (Å/분)
비교예 3A 75 28
비교예 3B 75 21
비교예 3C 75 112
비교예 3D 75 28
실시예 3A 75 31
실시예 3B 75 3
실시예 3C 75 1
실시예 3D 55 1
실시예 3E 55 1
실시예 3F 75 1
본 발명에 따라, 세정 조성물에 또한 노출될 수 있는 침착 산화물에 대해 높은 선택성을 나타내며, 포토레지스트 및 에칭 잔사와 같은 잔사를 제거할 수 있는 선택적 세정 조성물 및 방법이 제공된다.

Claims (22)

  1. 약 20 내지 약 80 중량%의 유기 극성 용매;
    약 10 내지 약 60 중량%의 물;
    약 1 내지 약 10 중량%의 사차 암모늄 화합물;
    임의로 약 0.1 내지 약 5 중량%의 히드록실아민;
    임의로 약 0.1 내지 약 10 중량%의 플루오라이드 이온 공급원; 및
    화학식 (1)의 화합물, 화학식 (2)의 화합물, 2-머캅토티아졸린, 3-머캅토프로필-트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 머캅토-함유 부식 억제제를 포함하며,
    히드록실아민이 존재할 경우, 이 히드록실아민 대 사차 암모늄 화합물의 질량비가 3 미만인 것을 특징으로 하는, 기판으로부터 잔사를 제거하기 위한 조성물:
    화학식 1
    Figure 112005031281880-PAT00013
    화학식 2
    Figure 112005031281880-PAT00014
    상기 식에서,
    X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 C, N, O, S 및 P 중에서 선택되고;
    R1, R2, R3, R4, R5 R6은 각각 독립적으로 식 CnH2n+1의 알킬 기이며, 여기에서 n은 0 내지 20이고;
    R7은 H, -OH, -COOH 및 -NH2 중에서 선택되며;
    R8은 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기 또는 식 CnH2nOH(식 중, n은 0 내지 20임)의 알칸올 기중에서 선택된다.
  2. 제1항에 있어서, 유기 극성 용매가 디메틸아세트아미드, N-메틸 피롤리디논, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드, N-메틸포름아미드, 포름아미드, 디메틸-2-피페리돈, 테트라히드로푸르푸릴 알콜, 글리세롤, 글리콜 에테르 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택되는 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 유기 극성 용매가 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, N-메틸 피롤리디논 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택되는 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 유기 극성 용매가 글리콜 에테르를 포함하는 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 글리콜 에테르가 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노이소부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노벤질 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 디프로필렌 모노부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디이소프로필 에테르, 트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 1-메톡시-2-부탄올, 2-메톡시-1-부탄올, 2-메톡시-2-메틸부탄올, 1,1-디메톡시에탄 및 2-(2-부톡시에톡시)에탄올로 구성된 군 중에서 선택되는 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 사차 암모늄 화합물이 저급 알킬 사차 암모늄 화합물을 포함하는 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 저급 알킬 사차 암모늄 화합물이 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 테트라에틸암모늄 히드록사이드, 테트라프로필암모늄 히드록사이드, 테트라부틸암모늄 히드록사이드, 트리메틸에틸암모늄 히드록사이드, (2-히드록시에틸)트리메틸암모늄 히드록사이드, (2-히드록시에틸)트리에틸암모늄 히드록사이드, (2-히드록시에틸)트리프로필암모늄 히드록사이드, (1-히드록시프로필)트리메틸암모늄 히드록사이드 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택되는 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 히드록실아민을 포함하는 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 히드록실아민이 디에틸 히드록실아민을 포함하는 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 추가의 부식 억제제를 추가로 포함하는 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 추가의 부식 억제제가 안트라닐산, 갈산, 벤조산, 말론산, 말레산, 푸마르산, D,L-말산, 이소프탈산, 프탈산, 락트산, 말레산 무수물, 프탈산 무수물, 카테콜, 피로갈롤, 갈산 에스테르, 벤조트리아졸, 카르복시벤조트리아졸, 프럭토스, 티오황산암모늄, 글리신, 테트라메틸구아니딘, 이미노디아세트산, 디메 틸아세토아세트아미드, 트리히드록시벤젠, 디히드록시벤젠, 살리시클로히드록삼산 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상인 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 머캅토-함유 부식 억제제가 2-머캅토-5-메틸벤즈이미다졸, 3-머캅토-1,2-프로판디올, 2-머캅토티아졸린, 3-머캅토프로필-트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 것인 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 플루오라이드 이온 공급원을 포함하는 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 플루오라이드 이온 공급원이 일반식 R13R14R15R16NF(식 중, R13, R14, R15 R16은 독립적으로 수소, 알칸올 기, 알콕시 기, 알킬 기 또는 이들의 혼합물임)의 화합물을 포함하는 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 플루오라이드 이온 공급원이 불화암모늄, 불화테트라메틸 암모늄, 불화테트라에틸 암모늄, 불화테트라부틸 암모늄, 불화콜린 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택되는 조성물.
  16. 제13항에 있어서, 플루오라이드 이온 공급원이 플루오로붕산을 포함하는 조성물.
  17. 기판에 제1항에 따른 조성물을 20 내지 80℃의 온도에서 기판으로부터 잔사를 제거하기에 충분한 시간동안 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여, 기판으로부터 잔사를 제거하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 기판이 금속, 규소, 실리케이트, 층간 유전체 물질, 저-k 유전체 및 고-k 유전체로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 금속이 구리, 구리 합금, 티탄, 질화티탄, 탄탈룸, 질화탄탈룸, 텅스텐 및 티탄/텅스텐 합금으로 구성된 군 중에서 선택되는 방법.
  20. 약 20 내지 약 80 중량%의 유기 극성 용매;
    약 10 내지 약 60 중량%의 물;
    약 1 내지 약 10 중량%의 사차 암모늄 화합물; 및
    화학식 (1)의 화합물, 화학식 (2)의 화합물, 2-머캅토티아졸린, 3-머캅토프로-필트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 머캅토-함유 부식 억제제를 포함하며,
    실질적으로 수용성 아민을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는, 기판으로부터 잔사를 제거하기 위한 조성물:
    화학식 1
    Figure 112005031281880-PAT00015
    화학식 2
    Figure 112005031281880-PAT00016
    상기 식에서,
    X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 C, N, O, S 및 P 중에서 선택되고;
    R1, R2, R3, R4, R5 R6은 각각 독립적으로 식 CnH2n+1의 알킬 기이며, 여기에서 n은 0 내지 20이고;
    R7은 H, -OH, -COOH 및 -NH2 중에서 선택되며;
    R8은 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기 또는 식 CnH2nOH(식 중, n은 0 내지 20임)의 알칸올 기중에서 선택된다.
  21. 제20항에 있어서, 플루오라이드 이온 공급원을 추가로 포함하는 조성물.
  22. 유기 극성 용매;
    물;
    사차 암모늄 화합물;
    임의로 히드록실아민; 및
    화학식 (1)의 화합물, 화학식 (2)의 화합물, 2-머캅토티아졸린, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 머캅토-함유 부식 억제제를 포함하고,
    히드록실아민이 존재할 경우 이 히드록실아민 대 사차 암모늄 화합물의 질량비가 3 미만이며,
    구리 에칭 속도가 분당 5 옹스트롬 미만인 것을 특징으로 하는, 구리를 포함하는 기판으로부터 잔사를 제거하기 위한 조성물:
    화학식 1
    Figure 112005031281880-PAT00017
    화학식 2
    Figure 112005031281880-PAT00018
    상기 식에서,
    X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 C, N, O, S 및 P 중에서 선택되고;
    R1, R2, R3, R4, R5 R6은 각각 독립적으로 식 CnH2n+1의 알킬 기이며, 여기에서 n은 0 내지 20이고;
    R7은 H, -OH, -COOH 및 -NH2 중에서 선택되고;
    R8은 식 CnH2n+1(식 중, n은 0 내지 20임)의 알킬 기 또는 식 CnH2nOH(식 중, n은 0 내지 20임)의 알칸올 기중에서 선택된다.
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