KR20100071136A - 포토레지스트 제거용 조성물 및 이를 이용한 반도체 패턴 형성 방법 - Google Patents
포토레지스트 제거용 조성물 및 이를 이용한 반도체 패턴 형성 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100071136A KR20100071136A KR1020080129747A KR20080129747A KR20100071136A KR 20100071136 A KR20100071136 A KR 20100071136A KR 1020080129747 A KR1020080129747 A KR 1020080129747A KR 20080129747 A KR20080129747 A KR 20080129747A KR 20100071136 A KR20100071136 A KR 20100071136A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- composition
- photoresist
- compound
- oxide
- weight
- Prior art date
Links
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 105
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 14
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- LFTLOKWAGJYHHR-UHFFFAOYSA-N N-methylmorpholine N-oxide Chemical compound CN1(=O)CCOCC1 LFTLOKWAGJYHHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- LIDGFHXPUOJZMK-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethyl-1-oxidopyridin-1-ium Chemical compound CC1=CC=CC(C)=[N+]1[O-] LIDGFHXPUOJZMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- ILVXOBCQQYKLDS-UHFFFAOYSA-N pyridine N-oxide Chemical compound [O-][N+]1=CC=CC=C1 ILVXOBCQQYKLDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 claims abstract 4
- HUWSZNZAROKDRZ-RRLWZMAJSA-N (3r,4r)-3-azaniumyl-5-[[(2s,3r)-1-[(2s)-2,3-dicarboxypyrrolidin-1-yl]-3-methyl-1-oxopentan-2-yl]amino]-5-oxo-4-sulfanylpentane-1-sulfonate Chemical compound OS(=O)(=O)CC[C@@H](N)[C@@H](S)C(=O)N[C@@H]([C@H](C)CC)C(=O)N1CCC(C(O)=O)[C@H]1C(O)=O HUWSZNZAROKDRZ-RRLWZMAJSA-N 0.000 claims abstract 3
- -1 amine compound Chemical class 0.000 claims description 53
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 29
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 29
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 15
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 14
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxyethoxy)ethanol Chemical compound COCCOCCO SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 claims description 11
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 1H-pyrrole Natural products C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 7
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 7
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 7
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 7
- HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 1-aminopropan-2-ol Chemical compound CC(O)CN HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol monoethyl ether Chemical compound CCOCCOCCO XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229940075557 diethylene glycol monoethyl ether Drugs 0.000 claims description 6
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GODZNYBQGNSJJN-UHFFFAOYSA-N 1-aminoethane-1,2-diol Chemical compound NC(O)CO GODZNYBQGNSJJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 2-(2-aminoethoxy)ethanol Chemical compound NCCOCCO GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 claims description 5
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 claims description 5
- RRQYJINTUHWNHW-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-2-(2-ethoxyethoxy)ethane Chemical compound CCOCCOCCOCC RRQYJINTUHWNHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001174 Diethylhydroxylamine Polymers 0.000 claims description 4
- 229940019778 diethylene glycol diethyl ether Drugs 0.000 claims description 4
- FVCOIAYSJZGECG-UHFFFAOYSA-N diethylhydroxylamine Chemical compound CCN(O)CC FVCOIAYSJZGECG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- MEVNHRQROFXDSI-UHFFFAOYSA-N 1-(ethylamino)ethanol Chemical compound C(C)NC(C)O.C(C)NC(C)O MEVNHRQROFXDSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IEPIYXWWJPPIEM-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-diol;benzene-1,4-diol Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.OC1=CC=CC(O)=C1 IEPIYXWWJPPIEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 38
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 33
- 239000010408 film Substances 0.000 description 18
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 8
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- XGIKILRODBEJIL-UHFFFAOYSA-N 1-(ethylamino)ethanol Chemical compound CCNC(C)O XGIKILRODBEJIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940113088 dimethylacetamide Drugs 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LJSAJMXWXGSVNA-UHFFFAOYSA-N a805044 Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.OC1=CC=C(O)C=C1 LJSAJMXWXGSVNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- HUFIRBOBXZUFPV-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-diol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1.OC1=CC=CC(O)=C1 HUFIRBOBXZUFPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZRYCRPNCXLQHPN-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-2-methylbenzaldehyde Chemical compound CC1=C(O)C=CC=C1C=O ZRYCRPNCXLQHPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAMGIHZOXVSLKZ-UHFFFAOYSA-N 4-methylmorpholine;4-methyl-4-oxidomorpholin-4-ium Chemical compound CN1CCOCC1.C[N+]1([O-])CCOCC1 VAMGIHZOXVSLKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001204 N-oxides Chemical class 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- SAOKZLXYCUGLFA-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) adipate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CCCCC(=O)OCC(CC)CCCC SAOKZLXYCUGLFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- QVEIBLDXZNGPHR-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,4-dione;diazide Chemical group [N-]=[N+]=[N-].[N-]=[N+]=[N-].C1=CC=C2C(=O)C=CC(=O)C2=C1 QVEIBLDXZNGPHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/42—Stripping or agents therefor
- G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
- G03F7/425—Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral alkaline compounds; containing organic basic compounds, e.g. quaternary ammonium compounds; containing heterocyclic basic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/02—Inorganic compounds
- C11D7/04—Water-soluble compounds
- C11D7/10—Salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/26—Organic compounds containing oxygen
- C11D7/264—Aldehydes; Ketones; Acetals or ketals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/50—Solvents
- C11D7/5004—Organic solvents
- C11D7/5013—Organic solvents containing nitrogen
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
- G03F7/168—Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/42—Stripping or agents therefor
- G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
-
- C11D2111/22—
Abstract
포토레지스트 제거용 조성물 및 이를 이용한 반도체 패턴 형성 방법에서, 아민 옥사이드 화합물, 에테르 화합물, 아민계 화합물, 부식방지제 및 여분의 탈 이온수를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물을 포토레지스트막에 적용하여 제거한다. 본 발명에 따른 포토레지스트 제거용 조성물은 하부막의 손상을 최소화하면서 포토레지스트 및 금속성, 산화성 식각 잔류물을 효과적으로 제거할 수 있다.
Description
본 발명은 포토레지스트 제거용 조성물 및 이를 이용한 반도체 패턴 형성 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 금속성, 산화성 식각 잔류물을 효율적으로 제거할 수 있는 포토레지스트 제거용 조성물 및 이를 이용한 반도체 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
근래 반도체의 고집적화에 수반하여, 회로 형성시에 요구되는 배선의 가공치수는 미세화의 한길을 더듬어 찾고 있고, 또한 배선의 다층화도 진행되고 있다. 특히, 미세 회로의 제조 공정중에서 포토레지스트막의 형성 공정은 라인 생산량을 결정하는 중요한 공정으로서, 포토레지스트막의 감도 특성, 현상 콘트라스트, 해상도, 기판과의 접착력, 잔막 특성 등이 후속되는 식각 공정에 의해 제조되는 미세 회로의 품질에 직접적인 영향을 미치게 된다. 포토레지스트 조성물을 사용한 일반적인 포토리소그라피 기술에 의한 패턴의 형성방법은 다음과 같다.
먼저, 절연막 또는 도전성막등 패턴을 형성하고자 하는 막이 형성된 기판상에 자외선이나 X선과 같은 광을 조사하면 알칼리성 용액에 대한 용해도 변화가 일어나게 되는 유기층인 포토레지스트막을 형성한다. 이 포토레지스트막의 상부에 소정 부분만을 선택적으로 노광할 수 있도록 패터닝된 마스크 패턴을 개재하여 포토레지스트막에 선택적으로 빛을 조사한 다음, 현상하여 용해도가 큰 부분(포지티브형 포토레지스트의 경우, 노광된 부분)은 제거하고 용해도가 작은 부분은 남겨 레지스트 패턴을 형성한다. 포토레지스트가 제거된 부분의 기판은 에칭에 의해 패턴을 형성하고 이후 남은 포토레지스트 잔사를 제거하여 각종 배선, 전극 등에 필요한 패턴을 형성하도록 한다.
여기서 포토레지스트 잔사란 에싱처리후에 기판표면에 잔류하는 불완전 재화물인 포토레지스트 잔사, 배선 및 비아홀 측면에 잔류하는 사이드 월 중합체 및 비아홀 측면, 저면에 잔류하는 유기금속중합체, 금속산화물의 전부를 의미한다.
이러한 포토레지스트 조성물의 다양한 종류가 개시되어 있는데, 예를들면 크레졸-포름알데히드의 노볼락 수지와 나프토퀴논디아지드기가 치환된 감광성 물질을 포함하는 포토레지스트 조성물이 미국 특허 제3,046,118호, 제4,115,128호, 제4,173,470호, 일본 특개소62-28457호 등에 기술되어 있다. 또한 미국 특허 제5,648,194호에는 알칼리 가용성 수지, o-나프토퀴논 디아지드 술폰산 에스테르와 비닐 에테르 화합물을 포함하는 포토레지스트 조성물이 개시되어 있다. 미국 특허 제5,468,590호에는 퀴논 디아지드 화합물과 다가의 폴리 페놀을 이용하여 제조한 알칼리 가용성 수지를 포함하는 포토레지스트 조성물이 개시되어 있다. 미국 특허 제5,413,895호에는 노볼락 수지, 퀴논디아지드 화합물에 폴리 페놀을 포함시켜 물성을 개선시킨 포토레지스트 조성물이 개시되어 있다.
포토리소그라피 공정에서 패터닝이 완료된 후에는 마스크로 사용된 포토레지스트 패턴을 유기 용매나 중성, 산성의 액 및 유기산등으로 이루어진 스트리핑 조성물을 사용하여 제거하고 있으나, 반도체 공정이 고집적화되면서 이로 인해 금속 배선 두께는 얇아지고 제거가 어려운 폴리머가 생성됨에 따라, 종래 사용되어져 온 포토레지스트 잔사제거액을 그대로 사용하는 것에 한계가 발생하게 되었다.
본 발명의 목적은 금속막, 산화막등의 손상을 최소화하면서 기판상에 잔류하는 식각 잔류물, 특히 금속성, 산화성 식각 잔류물 및 포토레지스트를 효과적으로 제거할 수 있는 포토레지스트 제거용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 포토레지스트 제거용 조성물을 이용하여 패턴을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 본 발명의 포토레지스트 제거용 조성물은 아민 옥사이드 화합물 약 3 내지 8중량%, 에테르 화합물 약 40 내지 60중량%, 아민계 화합물 약 3 내지 20중량%, 부식방지제 약 0.1 내지 10중량% 및 여분의 탈 이온수를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아민 옥사이드 화합물은 2,6-디메틸 피리딘 옥사이드(2,6-dimethyl pyridine N-oxide), 피리딘 옥사이드(pyridine N-oxide) 또는 N-메틸모르폴린 N-옥사이드(N-methyl morpholine N-oxide)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 에테르 화합물은 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르(diethyleneglycol monomethyl ether), 디에틸렌글리콜 디메틸에테르(diethyleneglycol dimethylether), 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르(diethyleneglycol monoethylether), 디에틸렌글리콜 디에틸에테 르(diethyleneglycol diethylether), 또는 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르(diethyleneglycol monobutylether)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아민계 화합물은 (monoethanolamine), 디에탄올아민(diethanolamine), 트리에탄올아민(triethanolamine), 글리콜아민(glycolamine), 디글리콜아민(diglycolamine) 또는 모노이소프로판올아민(monoisopropanolamine)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아민계 화합물은 하이드록실 아민계 화합물(hydroxylamine)을 약 1 내지 3중량 %를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이드록실아민계 화합물은 하이드록실아민(hydroxylamine), 디에틸하이드록실아민(diethylhydroxylamine) 또는 에틸아미노에탄올(ethylaminoethanol)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 부식방지제는 아스코르빈산(ascorbic acid), 카테콜(Catechol), 벤젠트리올(benzentriol), 하이드로퀴논(Hydroquinone) 또는 레소시놀(Resorcinol)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 부식방지제는 아졸 계열 화합물을 약 0.1 내지 0.5중량 % 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아졸 계열 화합물은 벤조트리아졸(Benzotriazole), 이미다졸(Imidazole) 또는 아미노테트라졸(Aminitetrazole)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴형성 방법에서는, 기판상의 박막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 상기 박막을 식각하여 박막 패턴을 형성한다. 상기 식각 공정의 완료후 포토레지스트 패턴을 아민 옥사이드, 에테르 화합물, 아민계 화합물, 부식방지제 및 여분의 탈이온수를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 이용하여 제거한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반도체 포토레지스트 패턴은 금속, 산화물 또는 질화물을 포함할 수 있다.
상기와 같은 포토레지스트 제거용 조성물은 금속막, 산화막등의 손상을 최소화하면서 기판상에 잔류하는 식각 잔류물, 특히 금속성, 산화성 식각 잔류물 및 포토레지스트를 효율적으로 제거할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
포토레지스트 제거용 조성물
본 발명의 포토레지스트 제거용 조성물은 아민 옥사이드 화합물, 에테르 화합물, 아민계 화합물, 부식방지제 및 여분의 탈 이온수를 포함한다. 구체적으로, 아민 옥사이드 화합물 약 3 내지 8중량%, 에테르 화합물 약 40 내지 60중량%, 아민계 화합물 약 3 내지 20중량%, 부식방지제 약 0.1 내지 10중량% 및 여분의 탈 이온수를 포함한다.
본 발명의 조성물은 아민 옥사이드 화합물을 포함한다. 아민 옥사이드 화합물은 기판상 구조물은 손상시키지 않으면서 식각공정에서 생성된 폴리머 제거 효과를 향상시키는 역할을 한다. 본 발명의 아민 옥사이드 화합물의 예로는 2,6-디메틸 피리딘 옥사이드(2,6-dimethyl pyridine N-oxide), 피리딘 옥사이드(pyridine N-oxide)또는 N-메틸모르폴린 N-옥사이드(N-methyl morpholine N-oxide)등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물이 아민 옥사이드 화합물을 3중량% 미만 포함하는 경우, 폴리머가 완전히 제거되지 않을 수 있다. 또한, 아민 옥사이드 화합물의 함량이 8중량%를 초과하면, 폴리머 제거력 향상 효과가 개선되지 않을 뿐만 아니라, 조성물의 점도를 상승시키므로 바람직하지 않다. 따라서 본 발명의 포토레지스트 조성물은 아민 옥사이드 화합물을 약 3 내지 8중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물은 에테르 화합물을 포함한다. 에테르 화합물은 팽창된 폴리머들 및 기판으로부터 이탈된 포토레지스트를 용해시키는 역할 및 폴리머를 팽윤 또는 약화시키는 역할을 도와주기도 한다. 따라서, 상기 기판으로부터 이탈된 포토레지스트 및 식각 잔류물들이 상기 기판의 표면에 재흡착되는 현상을 방지할 수 있 다. 본 발명의 에테르 화합물의 예로는 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르(diethyleneglycol monomethyl ether), 디에틸렌글리콜 디메틸에테르(diethyleneglycol dimethylether), 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르(diethyleneglycol monoethylether), 디에틸렌글리콜 디에틸에테르(diethyleneglycol diethylether)또는 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르(diethyleneglycol monobutylether)등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물이 에테르 화합물을 40중량%미만으로 포함하는 경우, 포토레지스트 및 식각 잔류물이 완전히 용해되지 않거나 이탈된 포토레지스트가 기판에 재흡착될 수 있다. 반면 에테르 화합물의 함량이 60중량%를 초과하면, 포토레지스트 제거효과에 있어 별다른 차이가 없으며 타성분 희석방지를 위해 바람직하지않다. 따라서 본 발명의 조성물은 에테르 화합물을 약 40 내지 60중량%로 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물은 아민계 화합물을 포함한다. 상기 아민계화합물은 포토레지스트를 팽윤 또는 약화시켜 제거되기 쉬운 상태로 변화시켜 식각공정에서 생성된 폴리머를 제거하고 상기 폴리머의 제거속도를 제어하는 역할을 한다. 본 발명의 아민계화합물의 예로는 디에탄올아민(diethanolamine), 트리에탄올아민(triethanolamine), 글리콜아민(glycolamine), 디글리콜아민(diglycolamine) 또는 모노이소프로판올아민(monoisopropanolamine)등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 하이드록실 아민계 화합 물(hydroxylamine)을 더 포함할 수 있다. 상기 하이드록실 아민계 화합물의 예로는 하이드록실아민(hydroxylamine), 디에틸하이드록실아민(diethylhydroxylamine) 또는 에틸아미노에탄올(ethylaminoethanol)등을 들 수 있다.
본 발명의 조성물이 아민계 화합물을 3중량% 미만 포함하는 경우, 포토레지시스트 제거에 소요되는 시간이 연장되거나 포토레지스트가 제거되지 않을 수 있다. 또한 아민계 화합물의 함량이 20중량%를 초과하면, 대상물을 손상시킬수 있으므로 바람직하지 않다. 따라서 본 발명의 포토레지스트 조성물은 아민계 화합물을 약 3 내지 20중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 또한 하이드록실 아민계 화합물을 추가로 포함하는 경우 폴리머 제거효과가 향상되며, 3중량%를 초과하면 금속부식을 가속화시키므로 바람직하지 않다, 따라서 본 발명의 포토레지스트 조성물은 하이드록실계 화합물을 약 1 내지 3중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물은 부식 방지제를 포함한다. 상기 부식방지제는 포토레지스트 제거공정시 하부의 금속 배선등의 부식을 방지하는 역할을 한다. 본 발명의 부식 방지제의 예로는 아스코르빈산(ascorbic acid), 카테콜(Catechol), 벤젠트리올(benzentriol), 하이드로퀴논(Hydroquinone) 또는 레소시놀(Resorcinol)등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 아졸 계열 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 아졸 계열 화합물의 예로는 벤조트리아졸(Benzotriazole), 이미다졸(Imidazole) 또는 아미노테트라졸(Aminitetrazole)등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물이 부식방지제를 0.1중량% 미만 포함하는 경우, 금속 배선 의 부식 방지효과가 미미하고, 부식방지제의 함량이 10중량%를 초과하면, 폴리머 및 포토레지스트성 잔류물 제거를 방해하는 영향을 초래할 수 있으므로 바람직하지 않다. 따라서 본 발명의 조성물은 부식방지제를 약 0.1 내지 약 10중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 포토레지스트 제거용 조성물에 사용할 수 있는 탈이온수(DI water)는 포토레지스트 제거용 조성물을 구성하는 성분들을 용해시키는 용매로 사용되며, 그 사용량에 따라 포토레지스트 제거용 조성물의 점도 변화 및 물성 변화가 발생한다.본 발명의 포토레지스트 제거용 조성물에 포함되는 탈이온수(DI water)의 함량은 포토레지스트에 대한 제거력 등을 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
상기 포토레지스트 제거용 조성물은 반도체 장치의 제조 공정시 디램(DRAM), 에스램(SRAM), 플래쉬 메모리 소자 등을 형성하기 위한 식각 마스크로 적용되는 포토레지스트 패턴을 금속배선 및 미세 패턴들의 손상 없이 제거할 수 있다. 또한, 상기 포토레지스트 패턴을 적용한 식각 공정으로 형성된 패턴들 표면에 잔류하는 식각 잔류물인 유기물, 도전성 폴리머, 산화성 폴리머들을 효과적으로 제거할 수 있다. 특히, 금속 배선이 티타늄(Ti)을 포함할 때, 상기 티타늄으로부터 생성된 금속성 식각 잔류물을 제거하는데 효과적이다. 또한 기존 포토레지스트 잔사 제거액은 산화성 폴리머 제거력은 부족하였으나 본 발명품은 산화성 폴리머를 제거하는 데에도 효과적이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반도체 장치의 반도체 패턴 형성 방법에 있어서 포토레지스트막을 식각 마스크로 이용하여 패턴을 형성한 후, 상기 포토레지스트막을 제거할 때 상기 포토레지스트 제거용 조성물을 사용할 수 있다.
포토레지스트 제거용 조성물의 제조
실시예 1
포토레지스트 제거용 조성물의 총 중량을 기준으로, 아민 옥사이드 화합물로써 N-메틸 모르폴린 N-옥사이드(N-methylmorpholine N-oxide: NMMO) 5중량%, 에테르계 화합물로써 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르(diethylene glycol monomethly ether: MDG) 40중량%, 아민계 화합물로써 모노에탄올아민(monoethanolamine: MEA) 20중량% 및 부식 방지제로써 카테콜(catechol: CAT) 8중량%를 혼합하여 포토레지스트 제거용 조성물을 제조하였다.
실시예 2 내지 11
실시예 2 내지 11에 있어서, 상기 실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 포토레지스트 제거용 조성물을 제조하되, 그 조성비는 하기 표 1에 나타낸 것과 같이 변경하였다.
실시예 12 내지 14
실시예 12 내지 14에 있어서, 하기의 표 1에 나타낸 것과 같이, 하이드록실아민계열 화합물을 2중량% 추가로 더 포함한다는 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 제조하였다.
실시예 15 내지 19
실시예 15 내지 19에 있어서, 상기 실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 포토레지스트 제거용 조성물을 제조하되, 그 조성비는 하기 표 1에 나타낸 것과 같이 변경하였다.
표 1
비교예 1 내지 10
각 성분의 유무, 종류 및 함량을 제외하고는 실시예 1에서와 실질적으로 동일한 방법으로 포토레지스트 제거용 조성물을 제조하였다.
포토레지스트 제거용 조성물의 제조에는, 아민 옥사이드 화합물로 N-메틸 모르폴린 N-옥사이드(N-methylmorpholine N-oxide: NMMO), 에테르 화합물로 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르(diethylene glycol monomethly ether: MDG), 아민계화합물 로 모노에탄올아민(monoethanolamine: MEA), 부식방지제로 카테콜(catechol: CAT) 또는 벤조트리아졸(benzotriazole: BT)을 사용하였으며, 선택적으로 하이드록실 아민계 화합물로 하이드록실아민(hydroxylamine: HA)을 추가하여 사용하였으며, 선택적으로 에테르 화합물을 대신해 극성용매인 N-메틸 피롤리돈(M-methyl pyrrolidone: NMP) 또는 디메틸아세트 아미드(dimethyl acetamide: DMAC)를 사용하였고, 여분의 물을 혼합하여 포토레지스트 제거용 조성물을 제조하였다. 포토레지스트 제거용 조성물의 제조에 사용된 각 성분의 종류 및 함량을 표 2에 나타낸다.
표 2
MEA: 모노에탄올아민,
HA: 하이드록실아민, EAE: 에틸아미노에탄올, DEHA: 디에틸하이드록실아민,
NMMO: N-메틸 모르폴린 N-옥사이드,
MDG: 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, DGDE: 디에틸렌글리콜 디메틸에테르,
BDG: 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, NMP: N-메틸피롤리돈,
VC: 아스코르빈산, CAT: 카테콜, BT: 벤조트리아졸, HQ: 하이드로퀴논, RC: 레소시놀
포토레지스트 제거용 조성물의 세정력 평가
상기 실시예 1 내지 19 및 비교예 1 내지 10에서 제조된 포토레지스트 제거용 조성물을 사용하여 포토레지스트에 대한 세정력을 평가하였다.
상기 포토레지스트 제거용 조성물의 평가를 위하여, 알루미늄, 텅스텐, 티타늄 등의 금속, 산화물 및 질화물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 공정에서 건식 식각 후 폴리머 및 포토레지스트가 남아있는 시편을 60℃에서 10분 동안 침지하였다. 10분 침지 후 이소프로필알콜(IPA) 3분, 탈이온수 3분 동안 세척하였다. 세척 후 질소 가스를 이용하여 시편을 건조시키고 SEM 측정을 통해 폴리머 및 포토레지스트 잔류 여부, 금속 부식 여부를 확인하였다.
이에 따라, 각각의 포토레지스트 제거용 조성물의 포토레지스트 잔류물의 제거 능력을 평가하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
표 3
- PR(폴리머 제거력)
◎:매우 양호-폴리머 모두 제거됨, ○:양호-폴리머 미량 잔류, △:보통-폴리머 일부 잔류, X:불량-폴리머 제거력 없음.
- MA(금속 부식방지 능력)
◎:매우 양호-금속부식 없음, ○:양호-미미한 수준의 금속부식 있음,
△:보통-일부 패턴에 금속부식 현상이 관찰됨, X:불량-금속부식 방지 능력 없음.
- OA(산화막 손상 방지 능력)
◎:매우 양호-손상 없음, ○:양호-미미한 수준의 손상 있음, △:보통-일부 패턴에 산화막 손상이 관찰됨, X:불량-산화막이 손상됨.
- MT: 반도체 공정에서 금속 배선 역할을 하며, 알루미늄, 질화물, 산화물 등이 드러나는 공정임.
- CT: 반도체 공정에서 금속 배선 간 절연막 역할을 하며 산화물이 드러나는 공정임.
- MT, CT 모두 건식 식각 후 포토레지스트 잔류물 및 건식 식각 시 생성되는 폴리머가 남아있는 웨이퍼를 테스트에 이용함.
표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 19의 본 발명의 포토레지스트 제거용 조성물은 폴리머 제거력과 금속 부식 방지 능력을 개선할 수 있음을 확인할 수 있었다. 도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 제거용 조성물을 적용한 메탈 웨이퍼의 전자현미경(Field Emissin-Scanning Electron Microscope)사진을 나타 낸 것으로, 폴리머가 모두 제거되었으며 하부 금속 막질에 대한 부식 방지 능력도 우수하여 메탈 웨이퍼 손상이 없는 것을 확인할 수 있었다. 또한 도 3은 실시예 1에 따른 포토레지스트 제거용 조성물 적용후의 메탈 콘택홀 웨이퍼 사진을 나타낸것으로 상단의 폴리머가 모두 제거된 것을 확인할 수 있었다.
부식방지제로써 카테콜(CAT)과 벤조트리아졸(BT)을 혼합하여 사용하면 적은함량으로도 성능을 향상시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었으며(실시예 4 내지 9), 하이드록실아민 계열 화합물을 더 추가하였을 때 폴리머 제거력을 향상시킬 수 있었다 (실시예 12 내지 14). 또한 에테르 화합물에서는 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르(MDG)가 금속부식에 가장 영향을 적게 주는 것을 확인 할 수 있었다.
본 발명의 포토레지스트 제거용 조성물과 비교예 1 내지 10의 포토레지스트 제거용 조성물의 세정력을 비교하였을때, 비교예 1에 따른 조성물은 부식방지제로써 CAT와 BT를 혼합하여 사용하는 경우, 아졸 계열 화합물인 BT를 0.5 중량% 이상 사용하면 폴리머 제거력이 저하됨을 알 수 있었다.
도 2는 본 발명의 비교예 2 및 3에 따른 포토레지스트 제거용 조성물 적용후의 전자현미경 사진을 나타낸 것으로 폴리머 제거 능력이 부족하여 메탈 상단 및 측벽 폴리머가 잔류하거나 부식 방지 능력이 부족하여 메탈 측벽의 알루미늄 부분이 손상을 받은 것을 확인할 수 있었다. 또한 도 4는 본 발명의 비교예 2에 따른 포토레지스트 제거용 조성물 적용후의 메탈 콘택홀 웨이퍼 사진을 나타낸 것으로 폴리머 제거력이 부족하여 상단의 산화막 기인 폴리머가 그대로 남아있는 것을 확 인할 수 있었다.
비교예 4 및 5에 따른 조성물은 팽창된 폴리머들 및 기판으로부터 이탈된 포토레지스트를 용해시키는 물질로 에테르 화합물이 아닌 NMP, DMAC 등의 다른 물질을 사용하였을 때 폴리머 제거 능력이 부족함을 확인하였고, 비교예 6에 따른 조성물에서는 아민 옥사이드 계열 화합물을 3 중량% 미만 포함하는 경우 폴리머를 제거하는 데에 걸리는 시간이 증가하게 되고 처리 기준 시간인 10분을 초과하게 된다. 또한 비교예 7에 따른 조성물은 아민계 화합물에서 폴리머 제거력 향상을 위해 추가로 포함될 수 있는 하이드록실 아민계 화합물을 3 중량%를 초과한 것으로 금속 부식을 가속화시켰다. 또한 비교예 8 내지 10에 따른 조성물은 아민계 화합물인 MEA를 청구 범위에서 벗어나 사용하여 폴리머 제거력 저하 또는 금속 부식 방지 능력 저하 등의 현상을 관찰할 수 있었으며, MEA 함량을 3 중량% 미만으로 사용하면 폴리머 제거력이 저하되며 20 중량%를 초과하여 사용하면 금속으로 구성된 대상 물질을 손상시킨다는 점도 확인 할 수 있었다.
본 발명에 따른 포토레지스트 제거용 조성물을 이용함으로써, 반도체 장치의 제조 공정시 디램(DRAM), 에스램(SRAM), 플래쉬 메모리 소자 등을 형성하기 위한 식각 마스크로 적용되는 포토레지스트 패턴을 금속배선 및 미세 패턴들의 손상 없이 제거할 수 있다. 또한, 상기포토레지스트 패턴을 적용한 식각 공정으로 형성된 패턴들 표면에 잔류하는 식각 잔류물인 유기물, 도전성 폴리머, 산화성 폴리머들을 효과적으로 제거할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 제거용 조성물을 적용한 메탈 웨이퍼의 전자현미경(Field Emissin-Scanning Electron Microscope)사진이다
도 2는 본 발명의 비교예 2 및 3에 따른 포토레지스트 제거용 조성물 적용후의 전자현미경 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 제거용 조성물 적용후의 메탈 콘택홀 웨이퍼 사진이다.
도 4는 본 발명의 비교예 2에 따른 포토레지스트 제거용 조성물 적용후의 메탈 콘택홀 웨이퍼 사진이다.
Claims (12)
- 아민 옥사이드 화합물 3 내지 8중량%에테르 화합물 40 내지 60중량%아민계 화합물 3 내지 20중량%부식방지제 0.1 내지 10중량%; 및여분의 탈 이온수를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 아민 옥사이드 화합물은 2,6-디메틸 피리딘 옥사이드(2,6-dimethyl pyridine N-oxide), 피리딘 옥사이드(pyridine N-oxide) 및 N-메틸모르폴린 N-옥사이드(N-methyl morpholine N-oxide)로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 에테르 화합물은 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르(diethyleneglycol monomethyl ether), 디에틸렌글리콜 디메틸에테르(diethyleneglycol dimethylether), 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르(diethyleneglycol monoethylether), 디에틸렌글리콜 디에틸에테르(diethyleneglycol diethylether) 및 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르(diethyleneglycol monobutylether)로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나 를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 아민계 화합물은 (monoethanolamine), 디에탄올아민(diethanolamine), 트리에탄올아민(triethanolamine), 글리콜아민(glycolamine), 디글리콜아민(diglycolamine) 및 모노이소프로판올아민(monoisopropanolamine)으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제4항에 있어서, 하이드록실 아민계 화합물((hydroxylamine)을 1 내지 3중량 % 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 하이드록실아민계 화합물은 하이드록실아민(hydroxylamine), 디에틸하이드록실아민(diethylhydroxylamine) 및 에틸아미노에탄올(ethylaminoethanol)으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 부식방지제는 아스코르빈산(ascorbic acid), 카테콜(Catechol), 벤젠트리올(benzentriol), 하이드로퀴논(Hydroquinone) 및 레소시놀(Resorcinol)으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제7항에 있어서, 아졸 계열 화합물을 0.1 내지 0.5중량 % 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 제8항에 있어서, 상기 아졸 계열 화합물은 벤조트리아졸(Benzotriazole), 이미다졸(Imidazole) 및 아미노테트라졸(Aminitetrazole) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 조성물.
- 기판상의 박막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 상기 박막을 식각하여 박막 패턴을 형성하는 단계; 및아민 옥사이드, 에테르 화합물, 아민계 화합물, 부식방지제 및 여분의 탈이온수를 포함하는 포토레지스트 제거용 조성물을 제공하여 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 패턴 형성 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거용 조성물은,아민 옥사이드 화합물 3 내지 8중량%에테르 화합물 40 내지 60중량%아민계 화합물 3 내지 20중량%부식방지제 0.1 내지 10중량%; 및여분의 탈 이온수를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴의 형성 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 박막 패턴은 금속 산화물 및 질화물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴의 형성방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080129747A KR20100071136A (ko) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | 포토레지스트 제거용 조성물 및 이를 이용한 반도체 패턴 형성 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080129747A KR20100071136A (ko) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | 포토레지스트 제거용 조성물 및 이를 이용한 반도체 패턴 형성 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100071136A true KR20100071136A (ko) | 2010-06-29 |
Family
ID=42368683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080129747A KR20100071136A (ko) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | 포토레지스트 제거용 조성물 및 이를 이용한 반도체 패턴 형성 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20100071136A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170010532A (ko) * | 2015-07-20 | 2017-02-01 | 동우 화인켐 주식회사 | 세정액 조성물 |
| WO2022066656A1 (en) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | Entegris, Inc. | Etchant compositions |
-
2008
- 2008-12-19 KR KR1020080129747A patent/KR20100071136A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170010532A (ko) * | 2015-07-20 | 2017-02-01 | 동우 화인켐 주식회사 | 세정액 조성물 |
| WO2022066656A1 (en) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | Entegris, Inc. | Etchant compositions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4373457B2 (ja) | フォトレジストのための組成物及び方法 | |
| US8231733B2 (en) | Aqueous stripping and cleaning composition | |
| JP4819429B2 (ja) | 残留物を除去するための組成物及び方法 | |
| US7674755B2 (en) | Formulation for removal of photoresist, etch residue and BARC | |
| KR101187443B1 (ko) | 레지스트 박리제 | |
| KR101221560B1 (ko) | 변성된 포토레지스트 제거를 위한 반도체 소자용 박리액조성물 | |
| US20040038840A1 (en) | Oxalic acid as a semiaqueous cleaning product for copper and dielectrics | |
| KR20040032855A (ko) | 술폭시드 피롤리드(인)온 알칸올아민 박리 및 세정 조성물 | |
| US20090111726A1 (en) | Compounds for Photoresist Stripping | |
| JP2002523546A (ja) | 非腐食性のストリッピングおよびクリーニング組成物 | |
| JP3514435B2 (ja) | ホトレジスト用剥離液およびこれを用いたホトレジスト剥離方法 | |
| KR20100061490A (ko) | 레조르시놀을 함유하는 스트리퍼 용액을 사용하는 향상된 금속 보존 | |
| CN102124414B (zh) | 光致抗蚀剂剥离剂组合物以及光致抗蚀剂剥离方法 | |
| KR20030015716A (ko) | 레지스트 또는 식각 부산물 제거용 조성물 및 이를 이용한레지스트 제거 방법 | |
| CN110777021A (zh) | 蚀刻后残留物清洁组合物及其使用方法 | |
| JP4698123B2 (ja) | レジスト除去剤組成物 | |
| KR20080017849A (ko) | 아미드계 화합물을 포함하는 포토레지스트 박리액 및 이를이용한 박리 방법 | |
| KR20100071136A (ko) | 포토레지스트 제거용 조성물 및 이를 이용한 반도체 패턴 형성 방법 | |
| KR100862988B1 (ko) | 포토레지스트 리무버 조성물 | |
| KR20010113396A (ko) | 암모늄 플로라이드를 함유하는 포토레지스트 리무버 조성물 | |
| KR101082011B1 (ko) | 포토레지스트 제거용 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 | |
| KR100742119B1 (ko) | 포토레지스트 리무버 조성물 | |
| JP2000056478A (ja) | サイドウォール除去液 | |
| KR100378551B1 (ko) | 레지스트 리무버 조성물 | |
| KR102572755B1 (ko) | 포토레지스트 세정액 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |