KR20100110977A - 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리방법 - Google Patents

포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (A) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종; (B) 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물, 제4급 암모늄히드록시드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종; 및 (C) 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리방법에 관한 것이다.
<화학식 1>
R1-R2-O-R3-R4
<화학식 2>
R5-R6-O-R7-O-R8-R9
<화학식 3>
HO-R10-NH2
<화학식 4>
Figure 112009020495328-PAT00001
포토레지스트, 폴리머, 박리, 부식성

Description

포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리방법{PHOTORESIST STRIPPER COMPOSITION AND EXFOLIATION METHOD OF A PHOTORESIST USING THE SAME}
본 발명은 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평판표시장치 또는 반도체장치의 제조 공정에 있어서, 기판으로부터 포토레지스트, 포토레지스트 잔사물, 이온주입공정을 통해 경화된 포토레지스트 등을 박리하기 위한 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리방법에 관한 것이다.
평판표시장치 또는 반도체 장치의 제조는, 금속막 또는 절연막층을 형성하는 공정, 포토레지스트층을 형성하는 공정, 포토레지스트에 마스크 패턴을 전사하는 노광 공정, 패턴을 따라 막을 에칭하는 식각공정 및 포토레지스트를 제거하는 박리공정으로 진행된다. 최근 배선 간격이 좁아짐에 따라 반응성 가스를 이용한 드라이에칭 및 고온에싱공정이 반도체 공정 중 중요한 공정으로 자리잡아가고 있다. 이들 공정에 의해 기인하는 일부 잔류하는 잔사물, 즉 폴리머가 절연막 또는 금속막에 강하게 응착되는 현상이 나타난다. 이러한 포토레지스트 잔사, 즉 폴리머는 포토레지스트 박리액으로 제거하는 것이 보통이다.
또한 반도체 공정 중 생산라인 전단에서 소오스/드레인을 형성하는 이온주입 공정은 3족 또는 5족의 이온을 실리콘의 표면을 뚫고 들어갈 만큼 큰 에너지를 갖도록 전기장으로 가속하여 실리콘 속으로 주입하는 공정으로 실리콘에 불순 이온을 도핑하여 부분적으로 전도도, 문턱전압 등의 전기적 성질을 바꾸기 위한 목적으로 수행되는 공정이다. 소오스/드레인 영역을 형성하기 위해서는 높은 도즈(dose)량의 이온주입공정을 거치므로 포토레지스트 상부의 경화가 가속화된다. 따라서 이 포토레지스트를 제거하는 것은 매우 어렵다. 이러한 포토레지스트를 제거하기 위해 고온에싱처리를 할 경우 포토레지스트의 부피는 줄지만 포토레지스트막의 경화가 심화되고 또한 포토레지스트 내부의 압력 상승으로 인한 퍼핑 작용에 의해 폴리머가 형성되므로 이들 역시 제거하기가 어렵다.
이러한 포토레지스트 및 플라즈마 에칭 또는 고온 에싱 공정 후 잔류하는 포토레지스트 잔사물, 그리고 이온주입 후 경화된 포토레지스트, 퍼핑 작용에 의해 형성된 폴리머를 제거하는 박리용액으로서, 아민계 박리제, 히드록실 아민 화합물로 구성되는 조성물이 제안되었다. 예를 들면 미국 특허공보 제 4,617,251호는 특정 아민 화합물 [예컨대, 2-(2-아미노에톡시)에탄올, 2-(2-아미노에틸아미노)에탄올, 또는 이들의 혼합물] 및 극성용매(예컨대, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 테트라히드로푸르푸릴알코올, 디메틸글루타레이트, 술포란, 감마-부틸락톤(GBL), N,N-디메틸아세트아미드 및 이들의 혼합물)을 함유하는 포지형 포토레지스트 스트리핑 조성물에 대해 개시하고 있고, 미국 특허공보 제5,279,771호는 히드록실아민, 알칸올아민 및 임의의 극성용매를 포함하는 스트리핑 조성물을 개시하고 있다.
그러나, 상기의 아민계 박리용액으로는 플라즈마 에칭, 고온 에싱 후 잔류 폴리머나 이온 주입 후 경화된 포토레지스트를 완전하게 제거하지 못하거나, 알루미늄과 같은 금속막의 부식이 심각한 문제점을 안고 있다.
또한, 상기와 같은 아민계 박리액과 별도로 알카리 화합물, 카르복실산, 및 물 등으로 구성된 포토레지스트 조성물이 제안되고 있다. 예를 들면, 일본 공개 특허11-125916호는, 아민, 물, α-히드록시탄산(α-Hydroxycarbonic acid), 유기용매 등으로 구성된 박리제를 개시하였고, 일본특개평 11-174690호는 알카놀아민, 유기산, 그리고 물로 구성된 사이드월 제거액을 개시하고 있고, 대한민국 특허 공보 10-0503702호는 카르복실기 함유 산성 화합물, 알카놀아민류, 및 특정의 제 4급 암모늄히드록시드 중에서 선택되는 1종 이상의 염기성 화합물, 함황 방식제, 및 물을 함유하고 pH가 3.5~5.5인 포토레지스트 박리액을 개시하고 있다.
그러나 이러한 조성물은 고집적화된 반도체 소자 제조 공정 중 플라즈마 에칭 또는 고온 에싱, 그리고 이온주입 후 발생하는 폴리머 및 경화된 포토레지스트 제거성이 떨어지거나 금속막 또는 폴리 실리콘과 같은 절연막의 부식이 발생하는 문제가 있으므로, 보다 고성능의 박리제가 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 평판표시장치 또는 반도체장치 제조공정의 성막 형성 공정 중에서 하드 베이킹, 플라즈마 에칭, 고온 에싱 후 잔류하는 포토레지스트 및 포토레지스트 잔류물을 막질의 부식 없이 효과적으로 제거하는 박리 공정에 사용할 수 있는 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 생산라인 전단의 공정에서 소오스/드레인 영역을 형성하기 위해서 불순물을 도핑하는 이온주입공정 후 경화된 포토레지스트의 박리 공정에도 탁월한 역할을 하는 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (A) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종; (B) 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물, 제4급 암모늄히드록시드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종; 및 (C) 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물을 제공한다.
<화학식 1>
R1-R2-O-R3-R4
<화학식 2>
R5-R6-O-R7-O-R8-R9
<화학식 3>
HO-R10-NH2
<화학식 4>
Figure 112009020495328-PAT00002
상기 화학식 1 내지 4에서, R1, R4, R5 및 R9은 각각 독립적으로 수소, C1~C10인 직쇄 또는 분지쇄 형태의 알킬기, 아민기, 아미드기 또는 히드록시기이나, R1 및 R4 중에서 적어도 1종 이상과 R5 및 R9 중에서 적어도 1종 이상은 아민기이고, R2, R3 R6 및 R8은 각각 C1~C10인 직쇄 또는 분지쇄 형태의 알킬기 또는 알켄기이고, R7 및 R10은 각각 독립적으로 C1~C10인 직쇄 또는 분지쇄 형태의 알킬기이고, R11 및 R12은 각각 독립적으로 직접결합; 할로겐 원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기; 또는 할로겐 원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 2~6의 알케닐렌기이다.
또한 본 발명은 상기 포토레지스트 박리용 조성물을 사용하여 10~100℃의 온도에서 30초~40분 동안 침적, 분무, 또는 침적 및 분무하여 포토레지스트를 제거하는 방법을 제공한다.
본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물은 평판표시장치 또는 반도체장치 제조공정에 있어서 성막 형성 공정 중 하드 베이킹, 플라즈마 에칭, 고온 에싱 후 잔류하는 포토레지스트 및 포토레지스트 잔류물을 막질의 부식 없이 효과적으로 제거하는 박리 공정에 사용할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물은 생산라인 전단의 공정에서 소오스/드레인 영역을 형성하기 위해서 불순물을 도핑하는 이온주입공정 후 경화된 포토레지스트의 박리 공정에도 탁월한 효과를 나타낸다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물은 (A) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종; (B) 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물, 제4급 암모늄히드록시드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종; 및 (C) 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함한다.
<화학식 1>
R1-R2-O-R3-R4
<화학식 2>
R5-R6-O-R7-O-R8-R9
<화학식 3>
HO-R10-NH2
<화학식 4>
Figure 112009020495328-PAT00003
상기 화학식 1 내지 4에서, R1, R4, R5 및 R9은 각각 독립적으로 수소, C1~C10인 직쇄 또는 분지쇄 형태의 알킬기, 아민기, 아미드기 또는 히드록시기이나, R1 및 R4 중에서 적어도 1종 이상과 R5 및 R9 중에서 적어도 1종 이상은 아민기이고, R2, R3 R6 및 R8은 각각 C1~C10인 직쇄 또는 분지쇄 형태의 알킬기 또는 알켄기이고, R7 및 R10은 각각 독립적으로 C1~C10인 직쇄 또는 분지쇄 형태의 알킬기이고, R11 및 R12은 각각 독립적으로 직접결합; 할로겐 원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기; 또는 할로겐 원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 2~6의 알케닐렌기이다.
본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물에 포함되는 (A) 화학식 1로 표시되는 화합물, 화학식 2로 표시되는 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종은 조성물 총 중량에 있어서, 1 내지 70 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 (A) 화학식 1로 표시되는 화합물, 화학식 2로 표시되는 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종이 1 중량% 미만으로 포함되면, 경화된 포토레지스트에 대한 박리효과가 저하되고, 알루미늄, 구리, 티타늄과 같은 금속막의 부식원인이 된다. 상기 (A) 화학식 1로 표시되는 화합물, 화학식 2로 표시되는 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종이 70%를 초과하여 포함되면, 환경적으로 유해하고, 처리비용이 증가하고, 폴리머의 제거력이 저하된다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 디글리콜아민, 2,2’-옥시비스(에틸아민), 2-프로폭시에틸아민, 2-(2-아미노에톡시)에탄올 및 2-에톡시 에틸아민으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다. 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 1,8-디아미노-3,6-디옥사옥탄인 것이 바람직하다.
본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물에 포함되는 (B) 화학식 3으로 표시되는 화합물, 제4급 암모늄히드록시드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종은 조성물 총 중량에 있어서, 1 내지 80중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 (B) 화학식 3으로 표시되는 화합물, 제4급 암모늄히드록시드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종이 1중량% 미만으로 포함되면, 경화된 포토레지스트에 대한 박리 효과가 떨어지게 된다. 상기 (B) 화학식 3으로 표시되는 화합물, 제4급 암모늄히드록시드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종이 80중량%를 초과하여 포함되면, 환경적으로 유해하고, 처리비용이 증가하고, 알루미늄, 구리등의 금속막 부식 현상이 발생한다.
상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 모노에탄올아민, 모노프로판올아민, 모노이소프로판올아민 및 부탄올아민으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하고, 모노에탄올아민, 모노이소프로판올아민이 더 바람직하다.
상기 제4급 암모늄히드록시드는 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드, 테트라프로필암모늄히드록시드, 테트라부틸암모늄히드록시드, 모노메틸트리프로필암모늄히드록시드, (2-히드록시에틸)트리프로필암모늄히드록시드 및 (1-히드록시프로필)트리메틸암모늄히드록시드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하고, 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드가 더 바람직하다.
본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물에 포함되는 (C) 화학식 4로 표시되는 화합물은 조성물 총 중량에 있어서, 0.1 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 (C) 화학식 4로 표시되는 화합물이 0.1중량% 미만으로 포함되면, 알루미늄, 구리, 텅스텐과 같은 금속막에 대한 부식 방지 효과가 떨어지게 된다. 상기 (C) 화학식 4로 표시되는 화합물이 30중량%를 초과하여 포함되면, 폴리머의 제거력이 저하된다.
상기 (C) 화학식 4로 표시되는 화합물은 사이클로헥산 1,4-디올, 사이클로헥산 1,4-디메탄올 및 사이클로헥산 1,4-디에탄올인 것이 바람직하다.
본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물은 (D) 방향족 히드록시 화합물을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 (D) 방향족 히드록시 화합물은 조성물 총 중량에 있어서, 0.1 내지 10중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 (D) 방향족 히드록시 화합물이 0.1 중량% 미만으로 포함되면, 알루미늄, 구리, 텅스텐과 같은 금속막에 대한 부식 방지 효과가 떨어지게 된다. 상기 (D) 방향족 히드록시 화합물이 10중량%를 초과하여 포함되면, 아민의 활동도를 저하시켜 폴리머의 제거력이 저하될 수 있다.
상기 (D) 방향족 히드록시드 화합물은 카테콜, 레소시놀, 피로갈롤, 메틸갈레이트, 갈릭산, 벤조익산 및 살리실산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물은 (E) 탈이온수, 수용성 극성용매 화합물, 알킬렌글리콜 알킬에테르류 화합물, 카르보닐기 또는 카르복실기를 포함하는 직쇄 및 사슬형 화합물, 직쇄 다가 알코올, 머캅토기를 포함하는 화합물 및 아졸계 화합물으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 탈이온수는 반도체 공정용을 사용하며, 바람직하게는 18㏁/㎝ 이상의 탈이온수를 사용한다.
상기 수용성 극성용매 화합물의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 5~40중량%인 것이 바람직하다. 상기 수용성 극성용매 화합물이 5중량% 미만으로 포함되면, 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트의 박리 역할을 하는 화합물의 활동 도를 떨어뜨려 박리 효과가 저하된다. 상기 수용성 극성용매 화합물이 40중량%를 초과하여 포함되면, 박리 효과를 나타내는 다른 화합물의 함량이 상대적으로 떨어져 박리 효과가 떨어지는 원인이 되거나 금속막의 부식 현상의 원인이 될 수 있다.
상기 수용성 극성용매 화합물은 고분자 수지에 대한 용해력이 매우 뛰어난 용매이며, N-메틸피롤리돈(NMP), 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(DMI), 디메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸아세트아마이드(DMAc), 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로푸르푸릴알코올, 이소포론, 디에틸아디페이트, 디메틸글루타레이트, 술포란 및 감마-부틸락톤(GBL)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다. 그 중에서 N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸설폭사이드(DMSO), 감마-부틸락톤(GBL) 및 디메틸아세트아마이드(DMAc)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 더 바람직하다.
상기 알킬렌글리콜 알킬에테르류 화합물은 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 및 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다. 그 중에서, 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르 및 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.
상기 카르보닐기 또는 카르복실기를 포함하는 직쇄 또는 사슬형 화합물은 글리콜산, 락트산, 숙신산, 글루콘산, 사과산, 아세트산 및 주석산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.
상기 직쇄 다가 알코올 화합물은 금속막의 부식을 방지하기 위한 성분이다. 상기 직쇄 다가 알코올 화합물은 소르비톨, 자일리톨, 마니톨, 트레오졸, 글리세롤, 글리콜 및 에리스리톨으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하.
상기 머캅토기를 포함하는 화합물은 암모늄티오설페이트, 티오글리세롤, 티오글리콜산, 티오아세트산 및 티오살리실릭산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.
상기 아졸계 화합물은 금속막의 부식을 방지하기 위한 성분이다. 상기 아졸계 화합물은 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 3-아미노-1,2,4-트리아졸, 4-아미노-4H-1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 1-히드록시벤조트리아졸, 1-메틸벤조트리아졸, 2-메틸벤조트리아졸, 5-메틸벤조트리아졸, 토릴트리아졸, 벤조트리아졸-5-카르본산, 니트로벤조트리아졸 및 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-디-ｔ-부틸페놀으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이다. 그 중에서도, 벤조트리아졸, 1-히드록시벤조트리아졸, 1-메틸벤조트리아졸, 2-메틸벤조트리아졸, 5-메틸벤조트리아졸, 토릴트리아졸, 1,2,3-트리아졸, 벤조트리아졸 및 5-메틸벤조트리아졸로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이다.
본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물은 상기에서 언급한 화합물을 소정량으로 유리하게 혼합하여 제조될 수 있으며 혼합 방법은 특별히 제한되지 않으며 여러가지 공지방법을 적용할 수 있다.
본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물을 이용한 박리방법은 당 업계에 통상적으로 알려진 방법에 의하여 수행할 수 있고, 포토레지스트 박리용 조성물과 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트가 있는 기판이 접촉할 수 있는 방법이면 양호한 결과를 얻을 수 있다. 본 발명에 따른 박리방법으로는 침적, 분무, 또는 침적 및 분무를 이용한 방법 등이 적용된다. 침적, 분무, 또는 침적 및 분무에 의하여 박리하는 경우, 박리 조건으로서 온도는 대개 10 내지 100℃, 바람직하게는 20 내지 80℃이고, 침적, 분무, 또는 침적 및 분무 시간은 대개 30초 내지 40분, 바람직하게는 1분 내지 20분이지만, 본 발명에 있어서 엄밀하게 적용되지는 않으며, 당업자에 의해 용이한 그리고 적합한 조건에서 수행될 수 있다.
본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물은 평판표시장치 또는 반도체장치 제조공정에 있어서 성막 형성 공정 중 하드 베이킹, 플라즈마 에칭, 고온 에싱 후 잔류하는 포토레지스트 및 포토레지스트 잔류물을 막질의 부식 없이 효과적으로 제거하는 박리 공정에 사용할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물은 생산라인 전단의 공정에서 소오스/드레인 영역을 형성하기 위해서 불순물을 도핑하는 이온주입공정 후 경화된 포토레지스트의 박리 공정에도 탁월한 효과를 나타낸다.
이하에서 실시예 및 시험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이하의 실시예및 시험예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예1 내지 6 및 비교예1 내지 6: 포토레지스트 박리용 조성물의 제조
하기 표 1 및 표 2와 같은 조성과 함량으로 혼합하여 실시예1 내지 6 및 비교예1 내지 6의 포토레지스트 박리용 조성물을 제조하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
(A) AAEE 20 20 - - - 30
2-프로폭시에틸아민 - - 20 35 45 -
DGA 20 20 25 - - -
(B) MEA 40 40 30 35 15 30
(C) 사이클로헥산 1,4-디올 15 - - 10 - -
사이클로헥산 1,4-디메탄올 15 10 10 15 10
(D) 레소시놀 - - - - - 5
(E) H2O 5 5 10 10 20 20
소르비톨 - - 5 - 5 5
단위: 중량%
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
(A) DGA - 24 30 20 - -
(B) MEA 60 30 15 40 15 5
MIPA - 16 - - 40 -
(D) 살리실산 - - - - - -
메틸갈레이트 - - 6 - - -
카테콜 5 6 - 3 5 -
(E) H2O 20 20 20 20 13 84.6
숙신산 - - - 2 - 10
티오글리세롤 - - - - 2 0.4
소르비톨 - 2 5 - 5 -
글루콘산 - 2 - - - -
DGME - - 24 - - -
NMP - - - 15 20 -
HA 15 - - - - -
단위: 중량%
DGA: 디글리콜아민 MEA: 모노에탄올아민
MIPA: 모노이소프로판올아민 AAEE: 2-(2-아미노에톡시)에탄올
HA: 히드록실아민 NMP: N-메틸피롤리딘
DGME: 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르
시험예 1: 박리 능력 및 부식성 테스트
(1) 박리 능력 및 부식성 테스트
플라즈마 에칭 또는 고온 에싱 후 발생되는 경화된 포토레지스트막과 잔류 잔사물이 금속막 또는 절연막에 응착된 시편을 온도 65℃의 박리액에 20분간 침적시켰다. 그 후 박리액으로부터 시편을 꺼내고 초순수로 1분간 린스한 후 질소 가스를 이용하여 건조시켰다. 그리고 주사전자현미경을 이용하여 경화된 포토레지스트막과 잔류 잔사물의 제거성과 약액에 노출된 금속막 및 절연막의 부식성을 평가하였다. 제거성 및 부식성 평가는 다음과 같은 기준에 의거 평가 결과를 명기하였으며 그 결과는 하기의 표 3에 나타내었다.
[박리 능력 평가 기준]
O: 메탈, 패드, 비아홀 주변이나 표면에 남아 있는 폴리머가 완전하게 제거된 경우
△: 메탈, 패드, 비아홀 주변이나 표면에 남아 있는 폴리머가 70% 이상 제거된 경우
X: 메탈, 패드, 비아홀 주변이나 표면에 남아 있는 폴리머가 거의 제거되지 않은 경우
[부식성 평가 기준]
O: 메탈, 패드의 상하부, 측면에 부식이 없는 경우
△: 메탈, 패드의 상하부, 측면에 일부분 부식이 있는 경우
X: 메탈, 패드의 상하부, 측면에 부식이 많은 경우
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
박리성 O O O O O O O O O O O X
부식성 O O O O O O △ △ X X X X

Claims (18)

  1. (A) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종;
    (B) 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물, 제4급 암모늄히드록시드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종; 및
    (C) 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물:
    <화학식 1>
    R1-R2-O-R3-R4
    <화학식 2>
    R5-R6-O-R7-O-R8-R9
    <화학식 3>
    HO-R10-NH2
    <화학식 4>
    Figure 112009020495328-PAT00004
    상기 화학식 1 내지 4에서,
    R1, R4, R5 및 R9은 각각 독립적으로 수소, C1~C10인 직쇄 또는 분지쇄 형태의 알킬기, 아민기, 아미드기 또는 히드록시기이나, R1 및 R4 중에서 적어도 하나 이상과 R5 및 R9 중에서 적어도 하나 이상은 아민기이고,
    R2, R3 R6 및 R8은 각각 C1~C10인 직쇄 또는 분지쇄 형태의 알킬기 또는 알켄기이고,
    R7 및 R10은 각각 독립적으로 C1~C10인 직쇄 또는 분지쇄 형태의 알킬기이고,
    R11 및 R12은 각각 독립적으로 직접결합; 할로겐 원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기; 또는 할로겐 원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 2~6의 알케닐렌기이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    조성물 총 중량에 있어서,
    상기 (A) 화학식 1로 표시되는 화합물, 화학식 2로 표시되는 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 1 내지 70 중량%;
    상기 (B) 화학식 3으로 표시되는 화합물, 제4급 암모늄히드록시드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 1 내지 80중량%; 및
    상기 (C) 화학식 4로 표시되는 화합물 0.1 내지 30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 디글리콜아민, 2,2’-옥시비스(에틸아민), 2-프로폭시에틸아민, 2-(2-아미노에톡시)에탄올 및 2-에톡시 에틸아민으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 1,8-디아미노-3,6-디옥사옥탄인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 모노에탄올아민, 모노프로판올아민, 모노이소프로판올아민 및 부탄올아민으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리액 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제4급 암모늄히드록시드는 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드, 테트라프로필암모늄히드록시드, 테트라부틸암모늄히드록시드, 모노메틸트리프로필암모늄히드록시드, (2-히드록시에틸)트리프로필암모늄히드록시 드 및 (1-히드록시프로필)트리메틸암모늄히드록시드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 포토레지시트 박리용 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서
    상기 (C) 화학식 4로 표시되는 화합물은 사이클로헥산 1,4-디올, 사이클로헥산 1,4-디메탄올 및 사이클로헥산 1,4-디에탄올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    (D) 방향족 히드록시 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 (D) 방향족 히드록시 화합물 0.1 내지 10중량%이 포함되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 (D) 방향족 히드록시드 화합물은 카테콜, 레소시놀, 피로갈롤, 메틸갈레이트, 갈릭산, 벤조익산 및 살리실산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  11. 청구항 1에 있어서,
    (E) 탈이온수, 수용성 극성용매 화합물, 알킬렌글리콜 알킬에테르류 화합물, 카르보닐기 또는 카르복실기를 포함하는 직쇄 및 사슬형 화합물, 직쇄 다가 알코올, 머캅토기를 포함하는 화합물 및 아졸계 화합물으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 수용성 극성용매 화합물은 N-메틸피롤리돈(NMP), 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(DMI), 디메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸아세트아마이드(DMAc), 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로푸르푸릴알코올, 이소포론, 디에틸아디페이트, 디메틸글루타레이트, 술포란 및 감마-부틸락톤(GBL)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 알킬렌글리콜 알킬에테르류 화합물은 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트 리프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 및 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 카르보닐기 또는 카르복실기를 포함하는 직쇄 및 사슬형 화합물은 글리콜산, 락트산, 숙신산, 글루콘산, 사과산, 아세트산 및 주석산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 직쇄 다가 알코올은 소르비톨, 자일리톨, 마니톨, 트레오졸, 글리세롤, 글리콜 및 에리스리톨로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 머캅토기를 포함하는 화합물은 암모늄티오설페이트, 티오글리세롤, 티오글리콜산, 티오아세트산 및 티오살리실릭산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 아졸계 화합물은 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 3-아미노-1,2,4-트리아졸, 4-아미노-4H-1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 1-히드록시벤조트리아졸, 1-메틸벤조트리아졸, 2-메틸벤조트리아졸, 5-메틸벤조트리아졸, 토릴트리아졸, 벤조트리아졸-5-카르본산, 니트로벤조트리아졸 및 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-디-ｔ-부틸페놀으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  18. 청구항 1 기재의 포토레지스트 박리용 조성물을 사용하여 10 내지 100℃의 온도에서 30초 내지 40분 동안 침적, 분무, 또는 침적 및 분무하여 포토레지스트를 제거하는 방법.
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