KR20170027787A - 텅스텐 및 코발트 상용성을 갖는 에치후 잔류물을 제거하기 위한 수성 및 반-수성 세정제 - Google Patents

텅스텐 및 코발트 상용성을 갖는 에치후 잔류물을 제거하기 위한 수성 및 반-수성 세정제 Download PDF

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Abstract

상부에 플라즈마 에치후 잔류물을 갖는 마이크로전자 장치로부터 상기 잔류물을 세정하기 위한 세정 조성물 및 방법을 제공한다. 조성물은 마이크로전자 장치 상에 또한 존재하는 레벨간 유전체, 금속 상호접속 재료 및/또는 캡핑 층을 손상시키지 않는 동시에, 마이크로전자 장치로부터 티타늄-함유, 구리-함유, 텅스텐-함유, 및/또는 코발트-함유 에치후 잔류물을 비롯한 잔류물 재료를 상당히 효과적으로 세정한다.

Description

텅스텐 및 코발트 상용성을 갖는 에치후 잔류물을 제거하기 위한 수성 및 반-수성 세정제 {AQUEOUS AND SEMI-AQUEOUS CLEANERS FOR THE REMOVAL OF POST-ETCH RESIDUES WITH TUNGSTEN AND COBALT COMPATIBILITY}
본 발명은 마이크로전자 장치로부터 티타늄-함유, 코발트-함유, 텅스텐-함유 및/또는 구리-함유 에치후 잔류물을 비롯한 에치후 잔류물을 제거하기 위한 조성물, 그의 제조 방법 및 사용 방법에 관한 것이다.
반도체 회로에서 상호접속 회로는 절연 유전체 재료에 의해서 둘러싸인 전도성 금속 회로로 이루어진다. 과거에는, 테트라에틸오르토실리케이트 (TEOS)로부터 증착된 실리케이트 유리가 유전체 재료로서 널리 사용되었지만, 알루미늄 합금이 금속 상호접속용으로 사용되었다. 더 높은 처리 속도를 위한 요구는, 더 높은 성능의 재료에 의해서 TEOS 및 알루미늄 합금을 대체하면서, 회로 요소의 더 작은 크기를 야기하였다. 알루미늄 합금은 구리의 더 높은 전도성으로 인해서 구리 또는 구리 합금에 의해서 대체되어 왔다. TEOS 및 플루오린화 실리케이트 유리 (FSG)는 저-극성 재료, 예컨대 유기 중합체, 혼성 유기/무기 재료, 유기실리케이트 유리 (OSG) 및 탄소-도핑된 옥시드 (CDO) 유리를 비롯한, 소위 저-k(low-k) 유전체에 의해서 대체되어 왔다. 이러한 재료에 기공, 즉 공기 충전된 구멍을 도입하는 것이 재료의 유전 상수를 추가로 낮춘다.
집적 회로의 듀얼-다마신(dual-damascene) 가공 동안, 포토리소그래피를 사용하여 장치 웨이퍼 상에 패턴을 영상화한다. 포토리소그래피 기술은 코팅 단계, 노출 단계 및 현상 단계를 포함한다. 웨이퍼를 포지티브 포토레지스트 물질 또는 네거티브 포토레지스트 물질로 코팅하고, 그 후 후속 공정에서 보유되거나 또는 제거될 패턴을 한정하는 마스크로 피복한다. 마스크가 적절한 위치에 놓인 후에, 마스크는 단색 방사선, 예컨대 자외선 (UV) 광 또는 원 UV (DUV) 광 (약 250 nm 또는 193 nm)의 빔을 그를 통해서 지나가게 하여 노출된 포토레지스트 재료를 선택된 헹굼 용액 중에 보다 더 가용성이게 하거나 또는 보다 덜 가용성이게 한다. 이어서, 가용성 포토레지스트 재료는 제거되거나 또는 "현상되어", 마스크와 동일한 패턴이 남는다.
그 후, 기체-상 플라즈마 에칭을 사용하여 아래에 놓인 층에 현상된 포토레지스트 코팅의 패턴을 전사하는데, 아래에 놓인 층은 하드마스크(hardmask), 레벨간(interlevel) 유전체 (ILD), 및/또는 에치 중단 층을 포함할 수 있다. 플라즈마 에치후 잔류물은 전형적으로 백-엔드-오브-더-라인(back-end-of-the-line) (BEOL) 구조체 상에 침착되고, 제거되지 않는다면 후속 실리사이드화(silicidation) 또는 접촉 형성을 방해할 수 있다.
플라즈마 에치후 잔류물은 전형적으로 기판 상에 그리고 플라즈마 기체 중에 존재하는 화학 원소를 포함한다. 예를 들어, ILD 위의 캡핑 층으로서 TiN 하드마스크가 사용되는 경우, 플라즈마 에치후 잔류물은 티타늄-함유 종을 포함하는데, 이것은 종래의 습식 세정 화학물질 사용하에 제거하기가 어렵다. 더욱이, 종래의 세정 화학물질은 종종 ILD를 손상시키고, ILD의 구멍으로 흡수되어, 유전 상수를 증가시키고/증가시키거나 금속 구조체를 부식시킨다. 예를 들어, 완충된 플루오라이드 및 용매계 화학물질은 Ti-함유 잔류물을 완전히 제거하지 못하는 반면, 히드록실아민-함유 화학물질 및 암모니아-퍼옥시드 화학물질은 구리를 부식시킨다.
티타늄-함유 플라즈마 에치후 잔류물의 바람직한 제거에 더하여, 플라즈마 에치후 공정 동안 침착된 추가 재료, 예컨대 패턴화된 장치의 측벽 상의 중합체 잔류물, 장치의 개방된 비아(via) 구조체 내의 구리-함유 잔류물, 및 코발트-함유 잔류물 및/또는 텅스텐-함유 잔류물이 또한 바람직하게 제거된다. 지금까지, 어떤 단일 습식 세정 조성물도, ILD, 다른 저-k 유전체 재료 및 금속 상호접속 재료와 상용성이면서 동시에, 잔류물 재료 전부를 성공적으로 제거하지는 못했다.
신규 재료, 예컨대 저-k 유전체의 마이크로전자 장치로의 통합은 세정 성능에 대한 새로운 요구를 만들어 내었다. 동시에, 장치 치수 감소는 장치 요소의 결정적인 치수 변화 및 손상에 대한 허용치를 감소시킨다. 에칭 조건은 신규 재료의 요구를 충족시키기 위해서 개질될 수 있다. 마찬가지로, 플라즈마 에치후 세정 조성물이 개질되어야 한다. 세정제는 아래에 놓인 유전체 재료를 손상시키지 않아야 하거나 또는 장치 상의 금속 상호접속 재료, 예를 들어 구리, 텅스텐, 코발트, 알루미늄, 루테늄, 티타늄 및 그의 질화물 및 규화물을 부식시키지 않아야 한다.
이러한 목표를 위해서, 본 발명의 목적은 마이크로전자 장치로부터 티타늄-함유 잔류물, 중합체 측벽 잔류물, 구리-함유 비아 잔류물, 텅스텐-함유 잔류물, 및/또는 코발트-함유 잔류물을 포함하지만, 그에 제한되지 않은 플라즈마 에치후 잔류물을 효과적으로 제거하기 위한 조성물 및 방법을 제공하는 것이며, 상기 조성물은 ILD, 금속 상호접속 재료 및/또는 캡핑 층과 상용성이다.
본 발명은 일반적으로 세정 조성물, 그의 제조 방법 및 사용 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 측면은 마이크로전자 장치 표면 상의 금속 재료 및 ILD 재료를 손상시키지 않는 동시에, 상부에 플라즈마 에치후 잔류물을 갖는 마이크로전자 장치로부터 상기 잔류물을 세정하기 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다.
한 측면에서, 수성 세정 조성물이 기술되며, 상기 수성 세정 조성물은 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 임의적인 적어도 1종의 유기 용매, 임의적인 적어도 1종의 완충 종(buffering species), 임의적인 적어도 1종의 추가 부식 억제제, 및 임의적인 적어도 1종의 산화제를 포함하며, 여기서 상기 수성 세정 조성물은 상부에 플라즈마 에치후 잔류물을 갖는 마이크로전자 장치로부터 상기 잔류물을 세정하기에 적합하다.
또 다른 측면에서, 상부에 재료를 갖는 마이크로전자 장치로부터 상기 재료를 제거하는 방법이 기술되며, 상기 방법은 마이크로전자 장치를 마이크로전자 장치로부터 재료를 적어도 부분적으로 제거하기에 충분한 시간 동안 수성 세정 조성물과 접촉시키는 것을 포함하며, 여기서 상기 수성 세정 조성물은 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 임의적인 적어도 1종의 유기 용매, 임의적인 적어도 1종의 완충 종, 임의적인 적어도 1종의 추가 부식 억제제, 및 임의적인 적어도 1종의 산화제를 포함한다.
본 발명의 다른 측면, 특징 및 이점은 이어지는 개시내용 및 첨부된 청구범위로부터 보다 완전히 명백할 것이다.
본 발명은 일반적으로 상부에 잔류물, 바람직하게는 에치후 잔류물, 보다 바람직하게는 티타늄-함유 에치후 잔류물, 중합체 측벽 잔류물, 코발트-함유 에치후 잔류물, 구리-함유 비아 및 라인 잔류물 및/또는 텅스텐-함유 에치후 잔류물을 갖는 마이크로전자 장치로부터 상기 잔류물을 제거하기 위한 조성물에 관한 것이며, 상기 조성물은 바람직하게는 마이크로전자 장치 표면 상의 초(ultra)저-k (ULK) ILD 재료, 예컨대 OSG 및 다공성-CDO, 금속 상호접속 재료, 예를 들어 구리 및 텅스텐, 하드마스크 캡핑 층, 예를 들어 TiN, 및 코발트 캡핑 층, 예를 들어 CoWP와 상용성이다. 추가로, 본 발명은 일반적으로 조성물을 사용하여, 상부에 잔류물, 바람직하게는 에치후 잔류물, 보다 바람직하게는 티타늄-함유 에치후 잔류물, 중합체 측벽 잔류물, 구리-함유 비아 및 라인 잔류물, 텅스텐-함유 에치후 잔류물, 및/또는 코발트-함유 에치후 잔류물을 갖는 마이크로전자 장치로부터 상기 잔류물을 제거하는 방법에 관한 것이며, 상기 조성물은 바람직하게는 마이크로전자 장치 표면 상의 초저-k (ULK) ILD 재료, 금속 상호접속 재료, 및 캡핑 층과 상용성이다.
언급의 용이성을 위해서, "마이크로전자 장치"는 반도체 기판, 플랫 패널 디스플레이, 상 변화 메모리 장치, 태양 패널 및 태양 전지 장치, 광발전기 및 마이크로전자장치, 집적 회로, 에너지 수집기 또는 컴퓨터 칩 응용분야에서 사용하기 위해서 제조된 마이크로전자기계 시스템 (MEMS)을 비롯한 다른 제품에 상응한다. 용어 "마이크로전자 장치"는 어떤 방식으로든 제한을 의미하는 것이 아니며, 결국 마이크로전자 장치 또는 마이크로전자 어셈블리가 될 임의의 기판 또는 구조체를 포함하는 것을 이해해야 한다. 특히, 마이크로전자 장치 기판은 패턴화될 수 있고/있거나 블랭킷팅될 수 있고/있거나 시험 기판일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이 "에치후 잔류물" 및 "플라즈마 에치후 잔류물"은 기체-상 플라즈마 에칭 방법, 예를 들어 BEOL 듀얼-다마신 가공 이후에 잔류하는 재료에 상응한다. 에치후 잔류물은 본래 유기물, 유기금속, 유기규소물, 또는 무기물, 예를 들어 규소-함유 재료, 티타늄-함유 재료, 질소-함유 재료, 산소-함유 재료, 중합체 잔류물 재료, 구리-함유 잔류물 재료 (구리 옥시드 잔류물 포함), 텅스텐-함유 잔류물 재료, 코발트-함유 잔류물 재료, 에치 기체 잔류물, 예컨대 염소 및 플루오린, 및 그의 조합일 수 있다.
본원에서 정의된 바와 같이, "저-k 유전체 재료" 및 ULK는 층상 마이크로전자 장치에서 유전체 재료로서 사용되는 임의의 재료에 상응하며, 여기서 재료는 약 3.5 미만의 유전 상수를 갖는다. 바람직하게는, 저-k 유전체 재료는 저-극성 재료, 예컨대 규소-함유 유기 중합체, 규소-함유 혼성 유기/무기 재료, 유기실리케이트 유리 (OSG), TEOS, 플루오린화 실리케이트 유리 (FSG), 이산화규소, 및 탄소-도핑된 옥시드 (CDO) 유리를 포함한다. 가장 바람직하게는, 저-k 유전체 재료는 유기실란 및/또는 유기실록산 전구체를 사용하여 도핑된다. 저-k 유전체 재료는 다양한 밀도 및 다양한 공극률을 가질 수 있음을 인지해야 한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "중합체 측벽 잔류물"은 플라즈마 에칭후 공정 이후에 패턴화된 장치의 측벽 상에 잔류하는 잔류물에 상응한다. 잔류물은 본래 실질적으로 중합체이지만, 무기물 종, 예를 들어 티타늄, 규소, 텅스텐, 코발트 및/또는 구리-함유 종이 마찬가지로 측벽 잔류물 중에 존재할 수 있음을 인지해야 한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "약"은 언급된 값의 ± 5%에 상응하려는 의도이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 상부에 에치후 잔류물을 갖는 마이크로전자 장치로부터 상기 잔류물을 제거하기 위한 "적합성"은 마아크로전자 장치로부터 상기 잔류물을 적어도 부분적으로 제거하는 것에 상응한다. 바람직하게는, 제거될 재료 중 1종 이상의 적어도 약 90%, 보다 바람직하게는 제거될 재료 중 1종 이상의 적어도 95%, 가장 바람직하게는 제거될 재료 중 1종 이상의 적어도 99%가 마이크로전자 장치로부터 제거된다.
본원에서 사용되는 바와 같이 "캡핑 층"은 플라즈마 에치 단계 동안 유전체 재료 및/또는 금속 재료를 보호하기 위해서 그 위에 침착된 재료, 예를 들어 코발트에 상응한다. 하드마스크 캡핑 층은 전통적으로 규소, 질화규소, 규소 옥시니트라이드, 질화티타늄, 티타늄 옥시니트라이드, 티타늄, 탄탈럼, 질화탄탈럼, 몰리브데넘, 텅스텐, 그의 조합 및 다른 유사한 화합물이다. 코발트 캡핑 층은 CoWP 및 다른 코발트-함유 재료 또는 텅스텐-함유 재료를 포함한다.
본원에서 정의된 바와 같이, "금속 상호접속 재료"는 구리, 텅스텐, 코발트, 알루미늄, 루테늄, 티타늄 및 그의 질화물 및 규화물을 포함하지만, 그에 제한되는 것은 아니다.
"실질적으로 존재하지 않는"은 본원에서 2 중량% 미만, 바람직하게는 1 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.5 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.1 중량% 미만으로서 정의된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "반-수성"은 물과 유기 성분의 혼합물을 말한다.
본원에서 정의된 바와 같이, "알칼리 금속 히드록시드 염 및 알칼리 토금속 히드록시드 염"은 LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Mg(OH)2, Ca(OH)2, Sr(OH)2 및 Ba(OH)2를 포함한다.
본 발명의 조성물은 하기에 보다 상세히 기술된 바와 같은 매우 다양한 특정 제제에 포함될 수 있다.
그러한 모든 조성물에서, 조성물의 특정 성분은 0의 하한을 포함하는 중량 백분율 범위와 관련하여 논의되어 있고, 그러한 성분은 조성물의 다양한 특정 실시양태에서 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있고, 그러한 성분이 존재하는 예에서 그것은 그러한 성분이 사용되는 조성물의 총 중량을 기준으로 0.001 중량%만큼 낮은 농도로 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
티타늄-함유 에치후 잔류물 재료는 선행 기술의 암모니아-함유 조성물을 사용하여 제거하기가 매우 어렵다. 본 발명자들은 마이크로전자 장치 표면 상에 티타늄-함유 잔류물을 갖는 마이크로전자 장치 표면으로부터 티타늄-함유 잔류물을 효과적이고 선택적으로 제거하는, 암모니아 및/또는 알칼리 금속 히드록시드 염 및 알칼리 토금속 히드록시드 염 (예를 들어, NaOH, KOH 등)이 실질적으로 존재하지 않는 세정 조성물을 발견하였다. 또한, 조성물은 아래에 놓인 ILD, 금속 상호접속 재료, 예를 들어 Cu, Al, Co 및 W, 및/또는 캡핑 층을 실질적으로 손상시키지 않으면서, 중합체 측벽 잔류물, 구리-함유 잔류물, 코발트-함유 잔류물, 및/또는 텅스텐-함유 잔류물을 실질적으로 제거할 것이다. 추가로, 조성물은 트렌치가 먼저 에칭되는 지 비아가 먼저 에칭되는 지 (즉, 트렌치-퍼스트 공정 또는 비아-퍼스트 공정)에 관계없이 사용될 수 있다.
제1 측면에서, 제1 세정 조성물이 기술되며, 여기서 제1 세정 조성물은 수성 또는 반-수성이고, 마이크로전자 장치 표면 상에 플라즈마 에치후 잔류물을 갖는 마이크로전자 장치 표면으로부터 플라즈마 에치후 잔류물을 제거하기 위해서, 적어도 1종의 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 임의적인 적어도 1종의 유기 용매, 임의적인 적어도 1종의 완충 종, 및 임의적인 적어도 1종의 산화제를 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어지며, 여기서 플라즈마 에치후 잔류물은 티타늄-함유 잔류물, 중합체 잔류물, 구리-함유 잔류물, 텅스텐-함유 잔류물, 코발트-함유 잔류물, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 종을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 제1 세정 조성물은 적어도 1종의 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 적어도 1종의 유기 용매, 임의적인 적어도 1종의 완충 종, 및 임의적인 적어도 1종의 산화제를 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어진다. 추가의 또 다른 실시양태에서, 제1 세정 조성물은 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 임의적인 적어도 1종의 유기 용매, 임의적인 적어도 1종의 완충 종, 임의적인 적어도 1종의 추가 부식 억제제, 및 임의적인 적어도 1종의 산화제를 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어진다. 추가의 또 다른 실시양태에서, 제1 세정 조성물은 수성 또는 반-수성이고, 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 적어도 1종의 유기 용매, 임의적인 적어도 1종의 완충 종, 임의적인 적어도 1종의 추가 부식 억제제, 및 임의적인 적어도 1종의 산화제를 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어진다. 추가의 또 다른 실시양태에서, 제1 세정 조성물은 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 적어도 1종의 추가 부식 억제제, 임의적인 적어도 1종의 완충 종, 임의적인 적어도 1종의 유기 용매, 및 임의적인 적어도 1종의 산화제를 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어진다. 추가의 또 다른 실시양태에서, 제1 세정 조성물은 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 적어도 1종의 추가 부식 억제제, 적어도 1종의 유기 용매, 임의적인 적어도 1종의 완충 종, 및 임의적인 적어도 1종의 산화제를 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어진다. 바람직하게는, 존재하는 물의 양은 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 50 중량% 내지 약 99.5 중량%의 범위이다. 제1 세정 조성물의 pH 범위는 4 내지 14, 바람직하게는 약 6 내지 약 14, 보다 더 바람직하게는 약 6 내지 약 10 또는 약 8 내지 약 13이다.
한 실시양태에서, 티타늄-함유 잔류물, 중합체 잔류물, 구리-함유 잔류물, 텅스텐-함유 잔류물, 코발트-함유 잔류물 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 플라즈마 에치후 잔류물을 세정하기 위한 제1 세정 조성물은 적어도 1종의 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 임의적인 적어도 1종의 유기 용매, 임의적인 적어도 1종의 완충 종, 및 임의적인 적어도 1종의 산화제를 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어지며, 그들은 조성물의 총 중량을 기준으로 하기 범위로 존재한다.
Figure pct00001
한 실시양태에서, 티타늄-함유 잔류물, 중합체 잔류물, 구리-함유 잔류물, 텅스텐-함유 잔류물, 코발트-함유 잔류물, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 플라즈마 에치후 잔류물을 세정하기 위한 제1 세정 조성물은 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 임의적인 적어도 1종의 유기 용매, 임의적인 적어도 1종의 완충 종, 임의적인 적어도 1종의 추가 부식 억제제, 및 임의적인 적어도 1종의 산화제를 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어지며, 그들은 조성물의 총 중량을 기준으로 하기 범위로 존재한다.
Figure pct00002
넓은 실시에서, 제1 세정 조성물은 (i) 적어도 1종의 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 및 물; (ii) 적어도 1종의 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 및 적어도 1종의 유기 용매; (iii) 적어도 1종의 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 및 적어도 1종의 산화제; (iv) 적어도 1종의 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 적어도 1종의 유기 용매, 및 적어도 1종의 산화제; (v) 적어도 1종의 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 및 적어도 1종의 완충 종; (vi) 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 및 물; (vii) 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 및 적어도 1종의 유기 용매; (viii) 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 및 적어도 1종의 산화제; (ix) 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 적어도 1종의 유기 용매, 및 적어도 1종의 산화제; (x) 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 및 적어도 1종의 완충 종을 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어질 수 있다. 제1 세정 조성물의 pH 범위는 4 내지 14, 바람직하게는 약 6 내지 약 14, 보다 더 바람직하게는 약 6 내지 약 10 또는 약 8 내지 약 13이다.
물은 용매로서 기능하고, 잔류물, 예를 들어, 수용성 산화구리 잔류물의 용해를 돕기 위해서 포함된다. 물은 바람직하게는 탈이온화된다.
바람직한 실시양태에서, 제1 세정 조성물은 세정될 기판과 접촉하기 전에 화학적 기계적 폴리싱(polishing) 연마 재료가 실질적으로 존재하지 않는다.
에천트 공급원은 에치후 잔류물 종을 분해하고, 가용화하는 것을 도와서, 중합체 측벽 잔류물 제거에 도움을 준다. 본원에서 고려되는 에천트 공급원은 플루오린화수소산 (HF); 플루오로규산 (H2SiF6); 플루오로붕산; 암모늄 플루오로실리케이트 염 ((NH4)2SiF6); 테트라메틸암모늄 헥사플루오로포스페이트; 암모늄 플루오라이드; 암모늄 비플루오라이드; 각각 화학식 NR4BF4 및 PR4BF4 (여기서, R은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있고, 수소, 직쇄형, 분지형 또는 환형 C1-C6 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실), 및 직쇄형 또는 분지형 C6-C10 아릴 (예를 들어, 벤질)임)를 갖는 4급 암모늄 테트라플루오로보레이트 및 4급 포스포늄 테트라플루오로보레이트; 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트 (TBA-BF4); 및 그의 조합을 포함하지만, 그에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 에천트 공급원은 암모늄 플루오라이드, 암모늄 비플루오라이드, 4급 암모늄 테트라플루오로보레이트 (예를 들어, 테트라메틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 테트라에틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 테트라프로필암모늄 테트라플루오로보레이트, 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트), 4급 포스포늄 테트라플루오로보레이트, 또는 그의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 에천트 공급원은 암모늄 비플루오라이드, 암모늄 플루오라이드, 또는 그의 조합을 포함한다. 통상의 기술자는 4급 암모늄 테트라플루오로보레이트 및 4급 포스포늄 테트라플루오로보레이트가 동일계(in situ)에서 생성될 수 있음을 인지해야 한다.
금속 부식 억제제는 금속, 예를 들어, 구리, 텅스텐, 및/또는 코발트 상호접속 금속의 오버-에칭을 제거하는 역할을 한다. 바람직한 부식 억제제는 비이온성 계면활성제, 예컨대 폴리폭스(PolyFox) PF-159 (옴노바 솔루션즈(OMNOVA Solutions), 폴리(에틸렌 글리콜) ("PEG"), 폴리(프로필렌 글리콜) ("PPG"), 에틸렌 옥시드/프로필렌 옥시드 블록 공중합체, 예컨대 플루로닉(Pluronic) F-127 (바스프(BASF)), 폴리소르베이트 (예를 들어, 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노올레에이트 (트윈(Tween) 80), 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노스테아레이트 (트윈 60), 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노팔미테이트 (트윈 40), 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노라우레이트 (트윈 20)), 폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌 블록 공중합체 (예를 들어, 플루로닉 L31, 플루로닉 31R1, 플루로닉 25R2 및 플루로닉 25R4), 및 그의 조합을 포함한다. 적어도 1종의 비이온성 계면활성제에 더하여, 아졸, 예컨대 5-아미노테트라졸, 5-페닐-벤조트리아졸, 1H-테트라졸-5-아세트산, 1-페닐-2-테트라졸린-5-티온, 벤즈이미다졸, 메틸테트라졸, 비스무티올(Bismuthiol) I, 시토신, 구아닌, 티민, 피라졸, 이미노디아세트산 (IDA), 프로판티올, 벤조히드록삼산, 시트르산, 아스코르브산, 5-아미노-1,3,4-티아디아졸-2-티올 (ATDT), 벤조트리아졸 (BTA), 1,2,4-트리아졸 (TAZ), 톨릴트리아졸, 5-메틸-벤조트리아졸 (mBTA), 5-페닐-벤조트리아졸, 5-니트로-벤조트리아졸, 벤조트리아졸 카르복실산, 3-아미노-5-메르캅토-1,2,4-트리아졸, 1-아미노-1,2,4-트리아졸, 히드록시벤조트리아졸, 2-(5-아미노-펜틸)-벤조트리아졸, 1-아미노-1,2,3-트리아졸, 1-아미노-5-메틸-1,2,3-트리아졸, 3-아미노-1,2,4-트리아졸 (3-ATA), 3-메르캅토-1,2,4-트리아졸, 3-이소프로필-1,2,4-트리아졸, 5-페닐티올-벤조트리아졸, 할로-벤조트리아졸 (할로 = F, Cl, Br 또는 I), 나프토트리아졸, 2-메르캅토벤즈이미다졸 (MBI), 2-메르캅토벤조티아졸, 4-메틸-2-페닐이미다졸, 2-메르캅토티아졸린, 5-아미노-1,2,4-트리아졸 (5-ATA), 소듐 도데실 술페이트 (SDS), ATA-SDS, 3-아미노-5-메르캅토-1,2,4-트리아졸, 펜틸렌테트라졸, 5-페닐-1H-테트라졸, 5-벤질-1H-테트라졸, 알부민 O (타이완 서펙턴트(Taiwan Surfactant)), 2-벤질피리딘, 숙신이미드, 2,4-디아미노-6-메틸-1,3,5-트리아진, 티아졸, 트리아진, 메틸테트라졸, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 1,5-펜타메틸렌테트라졸, 1-페닐-5-메르캅토테트라졸, 디아미노메틸트리아진, 이미다졸린 티온, 4-메틸-4H-1,2,4-트리아졸-3-티올, 4-아미노-4H-1,2,4-트리아졸, 3-아미노-5-메틸티오-1H-1,2,4-트리아졸, 벤조티아졸, 이미다졸, 인디아졸, 아데닌, 숙신이미드, 아데노신, 카르바졸, 사카린, 요산, 벤조인 옥심, 양이온성 4급 염 (예를 들어, 벤즈알코늄 클로라이드, 벤질디메틸도데실암모늄 클로라이드, 미리스틸트리메틸암모늄 브로마이드, 도데실트리메틸암모늄 브로마이드, 헥사데실피리디늄 클로라이드, 알리쿼트(Aliquat) 336 (코그니스(Cognis)), 벤질디메틸페닐암모늄 클로라이드, 크로다쿼트(Crodaquat) TES (크로다 인크.(Croda Inc.)), 레워쿼트(Rewoquat) CPEM (위트코(Witco)), 헥사데실트리메틸암모늄 p-톨루엔술포네이트, 헥사데실트리메틸암모늄 히드록시드, 1-메틸-1'-테트라데실-4,4'-비피리듐 디클로라이드, 알킬트리메틸암모늄 브로마이드, 암프롤리움 히드로클로라이드, 벤제토늄 히드록시드, 벤제토늄 클로라이드, 벤질디메틸헥사데실암모늄 클로라이드, 벤질디메틸테트라데실암모늄 클로라이드, 벤질도데실디메틸암모늄 브로마이드, 벤질도데실디메틸암모늄 클로라이드, 세틸피리디늄 클로라이드, 콜린 p-톨루엔술포네이트 염, 디메틸디옥타데실암모늄 브로마이드, 도데실에틸디메틸암모늄 브로마이드, 도데실트리메틸암모늄 클로라이드, 에틸헥사데실디메틸암모늄 브로마이드, 지라드 시약(Girard's reagent), 헥사데실(2-히드록시에틸)디메틸암모늄 디히드로겐 포스페이트, 헥사데실피리디늄 브로마이드, 헥사데실트리메틸암모늄 브로마이드, 헥사데실트리메틸암모늄 클로라이드, 메틸벤제토늄 클로라이드, 히아민(Hyamine)® 1622, 루비쿼트(Luviquat)™, N,N',N'-폴리옥시에틸렌 (10)-N-탈로우(tallow)-1,3-디아미노프로판 액체, 옥시페노늄 브로마이드, 테트라헵틸암모늄 브로마이드, 테트라키스(데실)암모늄 브로마이드, 톤조늄 브로마이드, 트리도데실암모늄 클로라이드, 트리메틸옥타데실암모늄 브로마이드, 1-메틸-3-n-옥틸이미다졸륨 테트라플루오로보레이트, 1-데실-3-메틸이미다졸륨 테트라플루오로보레이트, 1-데실-3-메틸이미다졸륨 클로라이드, 트리도데실메틸암모늄 브로마이드, 디메틸디스테아릴암모늄 클로라이드, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 미리스틸트리메틸암모늄 브로마이드, 및 헥사메토늄 클로라이드), 음이온성 계면활성제 (예를 들어, 도데실벤젠술폰산, 소듐 도데실벤젠술포네이트, 도데실포스폰산 (DDPA), 및 그의 조합)를 포함하지만, 그에 제한되지 않는 적어도 1종의 추가 부식 억제제가 첨가될 수 있다. 4급 염은 클로라이드 또는 브로마이드로서 가장 일반적으로 상업적으로 입수가능하지만, 할라이드 음이온과 비-할라이드 음이온, 예컨대 술페이트, 메탄술포네이트, 니트레이트, 히드록시드 등을 이온-교환하는 것이 용이함은 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 또한 첨가될 수 있는 적합한 텅스텐 부식 억제제는 술폴란, 2-메르캅토티아졸린, 2,3,5-트리메틸피라진, 2-에틸-3,5-디메틸피라진, 퀴녹살린, 아세틸 피롤, 피리다진, 히스타딘, 피라진, 글리신, 벤즈이미다졸, 벤조트리아졸 (BTA), 이미노디아세트산 (IDA), 글루타티온 (환원형), 시스테인, 2-메르캅토벤즈이미다졸, 시스틴, 티오펜, 메르캅토 피리딘 N-옥시드, 티아민 HCl, 테트라에틸 티우람 디술피드, 1,2,4-트리아졸, 2,5-디메르캅토-1,3-티아디아졸 아스코르브산, 아스코르브산, 및 그의 조합, 바람직하게는 술폴란, 피라진, 글리신, 히스티딘, 아스코르브산, 및 그의 조합을 포함하지만, 그에 제한되는 것은 아니다. 특히 바람직한 실시양태에서, 폴리소르베이트 (예를 들어, 트윈 80/60/40/20)가 제1 세정 조성물에 포함되고, 아졸 (예를 들어, 5-ATA, 3-ATA) 및 DDPA 또는 그의 조합이 추가로 포함될 수 있다.
저-k 부동태화제는 저-k 층의 화학 공격을 감소시키기 위해서 그리고 추가 산화로부터 웨이퍼를 보호하기 위해서 첨가될 수 있다. 붕산이 현재 바람직한 저-k 부동태화제이지만, 다른 히드록실 첨가제, 예를 들어, 3-히드록시-2-나프토산, 말론산, 이미노디아세트산, 암모늄 펜타보레이트, 우레아, 메틸트리에톡시실란 및 그의 혼합물이 또한 그러한 목적을 위해서 이롭게 사용될 수 있다. 바람직하게는, 저-k 부동태화제는 이미노디아세트산, 붕산, 또는 그의 조합을 포함한다. 존재하는 경우, 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 0.01 중량%, 바람직하게는 적어도 0.1%의 저-k 부동태화제를 포함한다. 바람직하게는, 아래에 놓인 저-k 재료의 총 중량을 기준으로 아래에 놓인 저-k 재료의 2 중량% 미만, 보다 바람직하게는 1 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.5 중량% 미만이 본원에 기술된 제거 조성물을 사용하여 에칭/제거된다.
존재하는 경우, 유기 용매는 수성 세정 조성물 및 유기 잔류물의 성분의 가용화를 돕고/돕거나 마이크로전자 장치 구조체의 표면을 습윤시켜 잔류물 제거를 용이하게 하고/하거나, 잔류물 재침착을 방지하고/방지하거나 아래에 놓인 재료, 예를 들어, ULK를 부동태화한다. 본원에서 고려되는 유기 용매는 알콜, 에테르, 피롤리디논, 글리콜, 아민, 및 글리콜 에테르를 포함하지만, 그에 제한되는 것은 아니며, 이들은 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 및 고급 알콜 (예컨대 C2-C4 디올 및 C2-C4 트리올), 테트라히드로푸르푸릴 알콜 (THFA), 할로겐화 알콜 (예컨대, 3-클로로-1,2-프로판디올, 3-클로로-1-프로판티올, 1-클로로-2-프로판올, 2-클로로-1-프로판올, 3-클로로-1-프로판올, 3-브로모-1,2-프로판디올, 1-브로모-2-프로판올, 3-브로모-1-프로판올, 3-아이오도-1-프로판올, 4-클로로-1-부탄올, 2-클로로에탄올), 디클로로메탄, 클로로포름, 아세트산, 프로피온산, 트리플루오로아세트산, 테트라히드로푸란 (THF), N-메틸피롤리디논 (NMP), 시클로헥실피롤리디논, N-옥틸피롤리디논, N-페닐피롤리디논, 메틸디에탄올아민, 메틸 포르메이트, 디메틸 포름아미드 (DMF), 디메틸술폭시드 (DMSO), 테트라메틸렌 술폰 (술폴란), 디에틸 에테르, 페녹시-2-프로판올 (PPh), 프로프리오페논, 에틸 락테이트, 에틸 아세테이트, 에틸 벤조에이트, 아세토니트릴, 아세톤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 (PG), 1,3-프로판디올, 1,4-프로판디올, 디옥산, 부티릴 락톤, 부틸렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 프로필렌 카르보네이트, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 (즉, 부틸 카르비톨), 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노헥실 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노헥실 에테르, 에틸렌 글리콜 페닐 에테르, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 (DPGME), 트리프로필렌 글리콜 메틸 에테르 (TPGME), 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르 (DPGPE), 트리프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르, 프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 페닐 에테르, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 (TEGDE), 이염기성 에스테르, 글리세린 카르보네이트, N-포르밀 모르폴린, 트리에틸 포스페이트 및 그의 조합을 포함하지만, 그에 제한되는 것은 아니다. 또한, 유기 용매는 다른 양친매성 종, 즉 계면활성제와 유사하게 친수성 잔기 및 소수성 잔기를 모두 함유하는 종을 포함할 수 있다. 소수성 특성은 일반적으로 탄화수소 또는 플루오로카본 기로 이루어진 분자 기를 포함함으로써 부여될 수 있고, 친수성 특성은 일반적으로 이온성 관능기 또는 하전되지 않은 극성 관능기를 포함함으로서 부여될 수 있다. 바람직하게는, 유기 용매는 트리프로필렌 글리콜 메틸 에테르 (TPGME), 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 (DPGME), 프로필렌 글리콜, 및 그의 조합을 포함한다. 존재하는 경우, 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 20 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 20 중량%의 유기 용매를 포함한다.
고려되는 완충 종은 포스페이트 염 (예를 들어, 디암모늄 히드로겐 포스페이트, 암모늄 디히드로겐 포스페이트, 암모늄 포스페이트) 및 화학식 NR1R2R3R4OH (여기서, R1, R2, R3 및 R4는 서로 동일하거나 또는 상이하고, C1-C6 알킬, C6-C10 아릴, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택됨)를 갖는 4급 암모늄 히드록시드 (예를 들어, 테트라에틸암모늄 히드록시드 (TEAH), 테트라메틸암모늄 히드록시드 (TMAH), 테트라프로필암모늄 히드록시드 (TPAH), 테트라부틸암모늄 히드록시드 (TBAH), 트리부틸메틸암모늄 히드록시드 (TBMAH), 벤질트리메틸암모늄 히드록시드 (BTMAH))를 포함한다. 존재하는 경우, 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%의 완충 종을 포함한다.
존재하는 경우, 산화제는 과산화수소 (H2O2), FeCl3, FeF3, Fe(NO3)3, Sr(NO3)2, CoF3, MnF3, 옥손 (2KHSO5·KHSO4·K2SO4), 과아이오딘산, 아이오딘산, 산화바나듐 (V), 산화바나듐 (IV,V), 암모늄 바나데이트, 암모늄 다원자(polyatomic) 염 (예를 들어, 암모늄 퍼옥소모노술페이트, 암모늄 클로라이트 (NH4ClO2), 암모늄 클로레이트 (NH4ClO3), 암모늄 아이오데이트 (NH4IO3), 암모늄 니트레이트 (NH4NO3), 암모늄 퍼보레이트 (NH4BO3), 암모늄 퍼클로레이트 (NH4ClO4), 암모늄 퍼아이오데이트 (NH4IO4), 암모늄 퍼술페이트 ((NH4)2S2O8), 암모늄 히포클로라이트 (NH4ClO)), 암모늄 텅스테이트 ((NH4)10H2(W2O7)), 소듐 다원자 염 (예를 들어, 소듐 퍼술페이트 (Na2S2O8), 소듐 히포클로라이트 (NaClO), 소듐 퍼보레이트), 포타슘 다원자 염 (예를 들어, 포타슘 아이오데이트 (KIO3), 포타슘 퍼망가네이트 (KMnO4), 포타슘 퍼술페이트, 질산 (HNO3), 포타슘 퍼술페이트 (K2S2O8), 포타슘 히포클로라이트(KClO)), 테트라메틸암모늄 다원자 염 (예를 들어, 테트라메틸암모늄 클로라이트 ((N(CH3)4)ClO2), 테트라메틸암모늄 클로레이트 ((N(CH3)4)ClO3), 테트라메틸암모늄 아이오데이트 ((N(CH3)4)IO3), 테트라메틸암모늄 퍼보레이트 ((N(CH3)4)BO3), 테트라메틸암모늄 퍼클로레이트 ((N(CH3)4)ClO4), 테트라메틸암모늄 퍼아이오데이트 ((N(CH3)4)IO4), 테트라메틸암모늄 퍼술페이트 ((N(CH3)4)S2O8)), 테트라부틸암모늄 다원자 염 (예를 들어, 테트라부틸암모늄 퍼옥소모노술페이트), 퍼옥소모노황산, 페릭 니트레이트 (Fe(NO3)3), 우레아 과산화수소 ((CO(NH2)2)H2O2), 퍼아세트산 (CH3(CO)OOH), 1,4-벤조퀴논, 톨루퀴논, 디메틸-1,4-벤조퀴논, 클로라닐, 알록산, N-메틸모르폴린 N-옥시드, 트리메틸아민 N-옥시드, 및 그의 조합을 포함하지만, 그에 제한되는 것은 아니다. 존재하는 경우, 산화제의 양은 바람직하게는 약 0.001 중량% 내지 1 중량%, 바람직하게는 약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량% 범위이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 제1 세정 조성물은 암모늄 플루오라이드, 붕산, 도데실포스폰산, 및 물을 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어진다. 또 다른 특히 바람직한 실시양태에서, 수성 조성물은 TMAH, 암모늄 비플루오라이드, 붕산, 도데실포스폰산, 및 물을 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어진다. 추가의 또 다른 특히 바람직한 실시양태에서, 수성 조성물은 암모늄 플루오라이드, 붕산, 도데실포스폰산, 폴리소르베이트, 및 물을 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어진다. 추가의 또 다른 특히 바람직한 실시양태에서, 수성 조성물은 암모늄 플루오라이드, 암모늄 비플루오라이드, 붕산, 도데실포스폰산, 폴리소르베이트, 및 물을 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어진다. 제1 세정 조성물의 pH 범위는 4 내지 14, 바람직하게는 약 6 내지 약 10, 보다 더 바람직하게는 약 6 내지 약 10 또는 약 8 내지 약 13이다.
또 다른 실시양태에서, 본원에 기술된 제1 세정 조성물은 플라즈마 에치후 잔류물을 추가로 포함하는데, 여기서 플라즈마 에치후 잔류물은 티타늄-함유 잔류물, 중합체-잔류물, 구리-함유 잔류물, 텅스텐-함유 잔류물, 코발트-함유 잔류물, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 잔류물 재료를 포함한다. 잔류물 재료는 제1 세정 조성물 중에 용해되고/용해되거나 현탁될 수 있다.
한 실시양태에서, 제1 세정 조성물은 패턴화되거나 또는 블랭킷팅된 텅스텐 층, 구리 층, TiN, 코발트-함유 층 및/또는 ULK 층을 실질적으로 에칭하지 않으면서 측벽 잔류물 및/또는 에치후 잔류물을 선택적으로 제거하는 데 유용하다. 바람직하게는, TiN의 에치율(etch rate)은 약 1 Å min-1 미만, 바람직하게는 약 0.5 Å min-1 미만이고, W의 에치율은 약 3 Å min-1 미만, 바람직하게는 약 1 Å min-1 미만이고, 코발트의 손실은 5분 동안 20 Å 미만이고, Co의 에치율은 1 Å min-1 미만, 바람직하게는 5분 동안 10 Å 미만의 손실이고, Co의 에치율은 0.5 Å min-1 미만, 보다 바람직하게는 5분 동안 5 Å 미만의 손실이고, Co의 에치율은 0.3 Å min-1 미만이다. 유사하게, 바람직하게는 저-k 유전체 재료의 에치율은 약 0.5 Å min-1 미만, 바람직하게는 약 0.3 Å min-1 미만이다.
이롭게는, 본원에 기술된 제1 세정 조성물은 상부에 존재하는 ILD, 캡핑 층 및/또는 금속 상호접속 층을 손상시키지 않으면서 마이크로전자 장치의 상부 표면, 측벽, 및 비아 및 라인으로부터 플라즈마 에치후 잔류물을 효과적으로 제거한다. 또한, 조성물은 트렌치가 먼저 에칭되는 지 비아가 먼저 에칭되는 지에 관계없이 사용될 수 있다.
일반적인 세정 응용분야에서, 매우 농축된 형태를 상당히 희석하여 사용하는 것은 일반적인 실시임을 인지할 것이다. 예를 들어, 제1 세정 조성물은 용해도 목적을 위해서 적어도 약 20 중량%의 물을 포함하는 보다 농축된 형태로 제조될 수 있고, 그 후 제조사에서 그리고/또는 사용 전에 그리고/또는 팹(fab)에서의 사용 동안에 추가 용매 (예를 들어, 물 및/또는 유기 용매)로 희석될 수 있다. 희석비는 약 0.1 부의 희석액:1 부의 제거 조성물 농축액 내지 약 100 부의 희석액:1 부의 제거 조성물 농축액 범위일 수 있다. 희석 시, 제거 조성물의 성분 중 다수의 중량 백분율 비는 변화없이 유지될 것임을 이해한다.
본원에 기술된 제1 세정 조성물은 각각의 성분을 단순히 첨가하고, 균질한 조건으로 혼합함으로써 용이하게 제제화된다. 추가로, 조성물은 단일-패키지(single-package) 제제로서 또는 사용 시 혼합되는 멀티-파트(multi-part) 제제로서, 바람직하게는 멀티-파트 제제로서 용이하게 제제화될 수 있다. 멀티-파트 제제의 개별 파트는 툴(tool)에서 또는 툴의 상류의 저장 탱크에서 혼합될 수 있다. 각각의 성분의 농도는 조성물의 특정 배수로 넓게 달라질 수 있고, 즉 더 희석되거나 또는 더 농축될 수 있으며, 본원에 기술된 조성물은 다양하게 그리고 대안적으로 본원 개시내용과 일치하는 성분의 임의의 조합을 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어질 수 있다는 것을 인지할 것이다.
따라서, 또 다른 측면은 하나 이상의 용기 내에, 본원에 기술된 제1 세정 조성물을 형성하도록 개작된 하나 이상의 성분을 포함하는 키트에 관한 것이다. 바람직하게는, 키트는 하나 이상의 용기 내에, 팹에서 또는 사용 시에 물과의 조합을 위한, 적어도 1종의 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 임의적인 적어도 1종의 유기 용매, 임의적인 적어도 1종의 완충 종, 및 임의적인 적어도 1종의 산화제의 바람직한 조합을 포함한다. 키트의 용기는 상기 세정 조성물 성분을 저장 및 운반하기에 적합해야 하고, 예를 들어, NOWPak® 용기 (미국 코네티컷주 댄버리 소재의 어드밴스트 테크놀로지 머티리얼즈, 인크.(Advanced Technology Materials, Inc.))이다. 제1 세정 조성물의 성분을 함유하는 하나 이상의 용기는 바람직하게는 블렌딩 및 분배를 위해서 유체 소통하는 상기 하나 이상의 용기 내에 성분을 공급하기 위한 수단을 포함한다. 예를 들어, NOWPak® 용기와 관련하여, 기체 압력이 상기 하나 이상의 용기 내의 라이너의 외부에 적용되어 라이너의 내용물의 적어도 일부가 방출되게 하고, 따라서 블렌딩 및 분배를 위한 유체 소통이 가능해 질 수 있다. 대안적으로, 기체 압력을 종래의 가압성 용기의 상부 공간에 적용할 수 있거나 또는 펌프를 사용하여 유체 소통을 가능하게 할 수 있다. 또한, 시스템은 바람직하게는 블렌딩된 세정 조성물을 공정 툴에 분배하기 위한 분배 포트를 포함한다.
실질적으로 화학적으로 불활성이고, 불순물이 없고, 가요성이고, 탄성인 중합체 필름 재료, 예컨대 고밀도 폴리에틸렌을 바람직하게 사용하여 상기 하나 이상의 용기를 위한 라이너를 제조한다. 바람직한 라이너 재료는 공압출 또는 장벽 층을 요구하지 않고, 라이너 내에 배치될 성분을 위한 순도 요건에 악영향을 미칠 수 있는 임의의 안료, UV 억제제 또는 가공제 없이 가공된다. 바람직한 라이너 재료의 목록은 순수한(virgin) (무첨가제) 폴리에틸렌, 순수한 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리비닐클로라이드, 폴리아세탈, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리부틸렌 등을 포함하는 필름을 포함한다. 그러한 라이너 재료의 바람직한 두께는 약 5 mil (0.005 인치) 내지 약 30 mil (0.030 인치) 범위, 예로서 20 mil (0.020 인치)의 두께이다.
키트를 위한 용기와 관련하여, 하기 특허 및 특허 출원의 개시 내용이 참고로 그의 각각의 전문이 본원에 포함된다: 발명의 명칭이 "초순수한 액체 중에서 입자의 생성을 최소화하기 위한 장치 및 방법(APPARATUS AND METHOD FOR MINIMIZING THE GENERATION OF PARTICLES IN ULTRAPURE LIQUIDS)"인 미국 특허 7,188,644; 발명의 명칭이 "회수가능하고, 재사용가능한 백-인-드럼 유체 저장 및 분배 용기 시스템(RETURNABLE AND REUSABLE, BAG-IN-DRUM FLUID STORAGE AND DISPENSING CONTAINER SYSTEM)"인 미국 특허 6,698,619 및 존 이.큐. 휴즈(John E.Q. Hughes) 명의의 2007년 5월 9일자로 출원된 발명의 명칭이 "재료 블렌딩 및 분포를 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR MATERIAL BLENDING AND DISTRIBUTION)"인 미국 특허 출원 60/916,966 및 어드밴스트 테크놀로지 머티리얼즈, 인크.(Advanced Technology Materials, Inc.) 명의의 2008년 5월 9일자로 출원된 발명의 명칭이 "블렌딩 및 분포를 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR MATEARIAL BLENDING AND DISTRIBUTION)"인 국제 특허 PCT/US08/63276.
마이크로전자 장치 제조 공정에 적용되는 바와 같이, 제1 세정 조성물은 플라즈마 에치후 잔류물을 마이크로전자 장치의 표면으로부터 세정하는 데 유용하게 사용되고, 장치의 표면으로부터 다른 재료를 제거하기 위해서 제제화된 다른 조성물을 적용하기 전에 또는 적용한 후에 상기 표면에 적용될 수 있다. 본원에 기술된 제1 세정 조성물은 마이크로전자 장치 표면 상의 초저-k (ULK) ILD 재료, 금속 상호접속 재료, 하드마스크 캡핑 층 및 코발트 캡핑 층을 손상시키지 않고, 바람직하게는 제거 가공 전에 장치 상에 존재하는 잔류물의 적어도 90%, 보다 바람직하게는 적어도 95%를 제거하고, 가장 바람직하게는 제거될 잔류물의 적어도 99%가 제거된다.
플라즈마 에치후 잔류물 제거 응용분야에서, 제1 세정 조성물은 예를 들어, 세정될 장치의 표면 상에 조성물을 분무함으로써, 세정될 장치를 조성물의 정적 부피 또는 동적 부피 중에 침지함으로써, 세정될 장치를 또 다른 재료, 예를 들어 패드 또는 섬유 흡수성 적용기 요소 상에 조성물이 흡수된 패드 또는 섬유 흡수성 적용기 요소와 접촉시킴으로써, 또는 조성물을 세정될 장치와 접촉시켜서 제거하는 임의의 다른 적합한 수단, 방식 또는 기술에 의해서 임의의 적합한 방식으로 세정될 장치에 적용될 수 있다. 추가로, 배치식 또는 단일 웨이퍼 가공이 본원에서 고려된다.
제3 측면에서, 제1 세정 조성물은 상부에 플라즈마 에치후 잔류물을 갖는 마이크로전자 장치로부터 플라즈마 에치후 잔류물을 제거하기 위해서 사용되며, 제1 세정 조성물은 전형적으로 약 1분 내지 약 30분, 바람직하게는 약 1분 내지 10분의 시간 동안, 약 20℃ 내지 약 90℃, 바람직하게는 약 40℃ 내지 약 70℃, 가장 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 60℃ 범위의 온도에서 장치와 정적으로 또는 동적으로 접촉된다. 바람직하게는, 접촉은 정적이다. 그러한 접촉 시간 및 온도는 예시적이며, 장치로부터 에치후 잔류물 재료를 적어도 부분적으로 제거하기에 효과적인 임의의 다른 적합한 시간 및 온도 조건이 사용될 수 있다. 마이크로전자 장치로부터의 잔류물 재료의 "적어도 부분적인 제거"는 재료의 적어도 90%의 제거, 바람직하게는 적어도 95% 제거에 상응한다. 가장 바람직하게는, 상기 잔류물 재료의 적어도 99%가 본원에 기술된 제1 세정 조성물을 사용하여 제거된다.
바람직한 제거 작용의 성취 이후에, 본원에 기술된 조성물의 주어진 최종 사용 응용에서 바람직하고 효과적일 수 있는 바와 같이, 제1 세정 조성물은 예를 들어, 헹굼, 세척 또는 다른 제거 단계(들)에 의해서 그것이 이미 적용된 장치로부터 용이하게 제거될 수 있다. 예를 들어, 장치는 탈이온수를 포함하는 헹굼 용액으로 헹궈질 수 있고/있거나 건조될 수 있다 (예를 들어, 스핀-건조, N2, 증기-건조 등).
필요할 경우, 저-k 유전체 재료의 커패시턴스를 변화시키지 않도록 ILD 재료의 구멍에 흡수될 수 있는 비휘발성 재료를 제거하기 위해서 세정후 베이크 단계 및/또는 이소프로판올 증기-건조 단계가 필요할 수 있다.
제4 측면에서, 상부에 재료를 갖는 마이크로전자 장치로부터 상기 재료를 제거하는 방법이 기술되며, 상기 방법은 마이크로전자 장치를 마이크로전자 장치로부터 상기 재료를 적어도 부분적으로 제거하기에 충분한 시간 동안 제2 세정 조성물과 접촉시키는 것을 포함하며, 여기서 제2 세정 조성물은 적어도 1종의 에천트, 적어도 1종의 금속 억제제, 적어도 1종의 유기 용매, 물, 및 임의적인 적어도 1종의 부동태화제를 포함한다. 제2 세정 조성물은 마이크로전자 장치의 표면으로부터 플라즈마 에치후 잔류물을 세정하는 데 유용하게 사용되고, 장치의 표면으로부터 다른 재료를 제거하기 위해서 제제화된 다른 조성물을 적용하기 전에 또는 적용한 후에 상기 표면에 적용될 수 있다. 본원에 기술된 제2 세정 조성물은 마이크로전자 장치 표면 상의 초저-k (ULK) ILD 재료, 금속 상호접속 재료, 하드마스크 캡핑 층 및 코발트 캡핑 층을 손상시키지 않고, 바람직하게는 제거 가공 전에 장치 상에 존재하는 잔류물의 적어도 90%, 보다 바람직하게는 적어도 95%를 제거하고, 가장 바람직하게는 제거될 잔류물의 적어도 99%가 제거된다.
플라즈마 에치후 잔류물 제거 응용분야에서, 제2 세정 조성물은 예를 들어 세정될 장치의 표면 상에 조성물을 분무함으로써, 세정될 장치를 조성물의 정적 부피 또는 동적 부피 중에 침지함으로써, 세정될 장치를 또 다른 재료, 예를 들어 패드 또는 섬유 흡수성 적용기 요소 상에 조성물이 흡수된 패드 또는 섬유 흡수성 적용기 요소와 접촉시킴으로써, 또는 조성물을 세정될 장치와 접촉시켜서 제거하는 임의의 다른 적합한 수단, 방식 또는 기술에 의해서 임의의 적합한 방식으로 세정될 장치에 적용될 수 있다. 추가로 배치식 또는 단일 웨이퍼 가공이 본원에서 고려된다.
제2 세정 조성물은 전형적으로는 약 1분 내지 약 30분, 바람직하게는 약 1분 내지 10분의 시간 동안 약 20℃ 내지 약 90℃, 바람직하게는 약 40℃ 내지 약 70℃, 가장 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 60℃ 범위의 온도에서 장치와 정적으로 또는 동적으로 접촉된다. 바람직하게는, 접촉은 정적이다. 그러한 접촉 시간 및 온도는 예시적이며, 장치로부터 에치후 잔류물 재료를 적어도 부분적으로 제거하기에 효과적인 임의의 다른 적합한 시간 및 온도 조건이 사용될 수 있다. 마이크로전자 장치로부터의 잔류물 재료의 "적어도 부분적인 제거"는 재료의 적어도 90%의 제거, 바람직하게는 적어도 95% 제거에 상응한다. 가장 바람직하게는, 상기 잔류물 재료의 적어도 99%가 본원에 기술된 제2 세정 조성물을 사용하여 제거된다.
바람직한 제거 작용의 성취 이후에, 본원에 기술된 조성물의 주어진 최종 사용 응용에서 바람직하고 효과적일 수 있는 바와 같이, 제2 세정 조성물은 예를 들어, 헹굼, 세척 또는 다른 제거 단계(들)에 의해서 그것이 이미 적용된 장치로부터 용이하게 제거될 수 있다. 예를 들어, 장치는 탈이온수를 포함하는 헹굼 용액으로 헹궈질 수 있고/있거나 건조될 수 있다 (예를 들어, 스핀-건조, N2, 증기-건조 등).
제2 세정 조성물은 적어도 1종의 에천트, 적어도 1종의 금속 억제제, 적어도 1종의 유기 용매, 물, 및 임의적인 적어도 1종의 부동태화제를 포함하거나, 그들로 이루어지거나, 그들로 본질적으로 이루어지며, 그들은 조성물의 총 중량을 기준으로 하기 양으로 존재한다.
Figure pct00003
제2 세정 조성물에 대한 성분은 제1 세정 조성물에 대해서 상기에 기술된 것과 동일하다. 바람직하게는, 적어도 1종의 에천트는 암모늄 비플루오라이드, TBA-BF4, 또는 그의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 적어도 1종의 금속 억제제는 ATDT, TAZ, 벤즈알코늄 클로라이드, 메르캅토벤조티아졸, 5-ATA, 또는 그의 조합, 가장 바람직하게는 ATDT 및 TAZ 또는 5-ATA의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 적어도 1종의 유기 용매는 TPGME와 TEGDE 또는 DPGME를 포함한다.
바람직한 실시양태에서, 제2 세정 조성물은 연마 미립자 재료 또는 다른 무기 미립자 재료, 아민, 클로라이드 (Cl-), 금속 할라이드, 실리케이트, 및 그의 조합이 실질적으로 존재하지 않는다. 제2 측면의 제2 세정 조성물의 pH는 바람직하게는 약 3 내지 약 8, 바람직하게는 약 6 내지 약 8 범위이다.
또 다른 측면은 본원에 기술된 방법에 따라서 제조된 개선된 마이크로전자 장치 및 그러한 마이크로전자 장치를 포함하는 제품에 관한 것이다.
더 추가의 측면은 마이크로전자 장치를 포함하는 용품의 제조 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 마이크로전자 장치를 상부에 플라즈마 에치후 잔류물을 갖는 마이크로전자 장치로부터 상기 잔류물을 세정하기에 충분한 시간 동안 조성물과 접촉시키는 단계, 및 상기 마이크로전자 장치를 상기 용품에 도입하는 단계를 포함하며, 여기서 조성물은 본원에 기술된 제1 세정 조성물 또는 제2 세정 조성물일 수 있다.
더 추가의 측면은 마이크로전자 장치를 포함하는 용품의 제조 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 마이크로전자 장치를 상부에 플라즈마 에치후 잔류물을 갖는 마이크로전자 장치로부터 상기 잔류물을 세정하기에 충분한 시간 동안 조성물과 접촉시키는 단계, 및 상기 용품에 상기 마이크로전자 장치를 도입하는 단계를 포함하며, 여기서 조성물은 본원에 기술된 제1 세정 조성물 또는 제2 세정 조성물일 수 있다.
또 다른 측면에서, 본원에 기술된 제1 세정 조성물 및 제2 세정 조성물을 마이크로전자 장치 제조 방법의 다른 측면, 즉 플라즈마 에치후 잔류물 세정 단계 이후에 사용할 수 있다. 예를 들어, 조성물을 사용하여 애시후(post-ash) 잔류물을 제거할 수 있고/있거나 그것을 희석하여 화학적 기계적 폴리싱 (CMP)후 세정제로서 사용할 수 있다.
또 다른 측면에서, 제조 용품이 기술되며, 상기 용품은 마이크로전자 장치 기판, 잔류물 재료, 및 세정 조성물을 포함하며, 여기서 세정 조성물은 본원에 기술된 제1 세정 조성물 또는 제2 세정 조성물일 수 있고, 잔류물 재료는 티타늄-함유 잔류물, 중합체-잔류물, 구리-함유 잔류물, 텅스텐-함유 잔류물, 코발트-함유 잔류물, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명은 예시적인 실시양태 및 특징을 참고로 본원에 다양하게 개시되어 있지만, 상기에 기술된 실시양태 및 특징은 본 발명을 제한하고자 함이 아니고, 본원 개시내용을 기준으로, 다른 변경, 개질 및 다른 실시양태가 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 그 자체로 제안될 것이라는 것을 인지할 것이다. 따라서, 본 발명은 하기에서 언급된 청구범위의 사상 및 범주 내의 모든 그러한 변경, 개질 및 대안적인 실시양태를 포함하는 것으로서 넓게 이해되어야 한다.

Claims (21)

  1. 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제, 적어도 1종의 에천트 공급원, 적어도 1종의 부동태화제, 물, 임의적인 적어도 1종의 유기 용매, 임의적인 적어도 1종의 완충 종, 임의적인 적어도 1종의 추가 부식 억제제, 및 임의적인 적어도 1종의 산화제를 포함하며, 상부에 플라즈마 에치후 잔류물을 갖는 마이크로전자 장치로부터 상기 플라즈마 에치후 잔류물을 세정하기에 적합한 수성 세정 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 플라즈마 에치후 잔류물이 티타늄-함유 화합물, 중합체 화합물, 구리-함유 화합물, 텅스텐-함유 화합물, 코발트-함유 화합물, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 잔류물을 포함하는 것인 세정 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 1종의 에천트가 플루오린화수소산, 플루오로붕산, 테트라메틸암모늄 헥사플루오로포스페이트, 암모늄 플루오라이드, 암모늄 비플루오라이드, 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 테트라메틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 테트라에틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 테트라프로필암모늄 테트라플루오로보레이트, 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 플루오라이드 종을 포함하는 것인 세정 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 에천트가 암모늄 비플루오라이드, 암모늄 플루오라이드 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 플루오라이드를 포함하는 것인 세정 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 부동태화제가 붕산, 3-히드록시-2-나프토산, 말론산, 이미노디아세트산, 암모늄 펜타보레이트, 우레아, 메틸트리에톡시실란, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 종을 포함하는 것인 세정 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 부동태화제가 붕산을 포함하는 것인 세정 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제가 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(프로필렌 글리콜), 에틸렌 옥시드/프로필렌 옥시드 블록 공중합체, 폴리소르베이트, 폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌 블록 공중합체 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 종을 포함하는 것인 세정 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제가 폴리소르베이트를 포함하는 것인 세정 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 적어도 1종의 비이온성 계면활성제 부식 억제제가 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노올레에이트 (트윈(Tween) 80), 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노스테아레이트 (트윈 60), 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노팔미테이트 (트윈 40), 폴리옥시에틸렌(20) 소르비탄 모노라우레이트 (트윈 20)를 포함하는 것인 세정 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 5-아미노테트라졸, 5-페닐-벤조트리아졸, 1H-테트라졸-5-아세트산, 1-페닐-2-테트라졸린-5-티온, 벤즈이미다졸, 메틸테트라졸, 비스무티올(Bismuthiol) I, 시토신, 구아닌, 티민, 피라졸, 이미노디아세트산 (IDA), 프로판티올, 벤조히드록삼산, 시트르산, 아스코르브산, 5-아미노-1,3,4-티아디아졸-2-티올 (ATDT), 벤조트리아졸 (BTA), 1,2,4-트리아졸 (TAZ), 톨릴트리아졸, 5-메틸-벤조트리아졸 (mBTA), 5-페닐-벤조트리아졸, 5-니트로-벤조트리아졸, 벤조트리아졸 카르복실산, 3-아미노-5-메르캅토-1,2,4-트리아졸, 1-아미노-1,2,4-트리아졸, 히드록시벤조트리아졸, 2-(5-아미노-펜틸)-벤조트리아졸, 1-아미노-1,2,3-트리아졸, 1-아미노-5-메틸-1,2,3-트리아졸, 3-아미노-1,2,4-트리아졸 (3-ATA), 3-메르캅토-1,2,4-트리아졸, 3-이소프로필-1,2,4-트리아졸, 5-페닐티올-벤조트리아졸, 할로-벤조트리아졸 (할로 = F, Cl, Br 또는 I), 나프토트리아졸, 2-메르캅토벤즈이미다졸 (MBI), 2-메르캅토벤조티아졸, 4-메틸-2-페닐이미다졸, 2-메르캅토티아졸린, 5-아미노-1,2,4-트리아졸 (5-ATA), 소듐 도데실 술페이트 (SDS), ATA-SDS, 3-아미노-5-메르캅토-1,2,4-트리아졸, 펜틸렌테트라졸, 5-페닐-1H-테트라졸, 5-벤질-1H-테트라졸, 알부민 O, 2-벤질피리딘, 숙신이미드, 2,4-디아미노-6-메틸-1,3,5-트리아진, 티아졸, 트리아진, 메틸테트라졸, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 1,5-펜타메틸렌테트라졸, 1-페닐-5-메르캅토테트라졸, 디아미노메틸트리아진, 이미다졸린 티온, 4-메틸-4H-1,2,4-트리아졸-3-티올, 4-아미노-4H-1,2,4-트리아졸, 3-아미노-5-메틸티오-1H-1,2,4-트리아졸, 벤조티아졸, 이미다졸, 인디아졸, 아데닌, 숙신이미드, 아데노신, 카르바졸, 사카린, 요산, 및 벤조인 옥심, 벤즈알코늄 클로라이드, 벤질디메틸도데실암모늄 클로라이드, 미리스틸트리메틸암모늄 브로마이드, 도데실트리메틸암모늄 브로마이드, 헥사데실피리디늄 클로라이드, 알리쿼트(Aliquat) 336, 벤질디메틸페닐암모늄 클로라이드, 크로다쿼트(Crodaquat) TES, 레워쿼트(Rewoquat) CPEM, 헥사데실트리메틸암모늄 p-톨루엔술포네이트, 헥사데실트리메틸암모늄 히드록시드, 1-메틸-1'-테트라데실-4,4'-비피리듐 디클로라이드, 알킬트리메틸암모늄 브로마이드, 암프롤리움 히드로클로라이드, 벤제토늄 히드록시드, 벤제토늄 클로라이드, 벤질디메틸헥사데실암모늄 클로라이드, 벤질디메틸테트라데실암모늄 클로라이드, 벤질도데실디메틸암모늄 브로마이드, 벤질도데실디메틸암모늄 클로라이드, 세틸피리디늄 클로라이드, 콜린 p-톨루엔술포네이트 염, 디메틸디옥타데실암모늄 브로마이드, 도데실에틸디메틸암모늄 브로마이드, 도데실트리메틸암모늄 클로라이드, 에틸헥사데실디메틸암모늄 브로마이드, 지라드 시약(Girard's reagent), 헥사데실(2-히드록시에틸)디메틸암모늄 디히드로겐 포스페이트, 헥사데실피리디늄 브로마이드, 헥사데실트리메틸암모늄 브로마이드, 헥사데실트리메틸암모늄 클로라이드, 메틸벤제토늄 클로라이드, N,N',N'-폴리옥시에틸렌 (10)-N-탈로우(tallow)-1,3-디아미노프로판 액체, 옥시페노늄 브로마이드, 테트라헵틸암모늄 브로마이드, 테트라키스(데실)암모늄 브로마이드, 톤조늄 브로마이드, 트리도데실암모늄 클로라이드, 트리메틸옥타데실암모늄 브로마이드, 1-메틸-3-n-옥틸이미다졸륨 테트라플루오로보레이트, 1-데실-3-메틸이미다졸륨 테트라플루오로보레이트, 1-데실-3-메틸이미다졸륨 클로라이드, 트리도데실메틸암모늄 브로마이드, 디메틸디스테아릴암모늄 클로라이드, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 미리스틸트리메틸암모늄 브로마이드, 헥사메토늄 클로라이드, 도데실벤젠술폰산, 소듐 도데실벤젠술포네이트, 도데실포스폰산 (DDPA), 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 추가 부식 억제제를 포함하는 세정 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 물의 양이 조성물의 총 중량을 기준으로 약 50 중량% 내지 약 99.5 중량%의 범위인 세정 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, pH가 약 6 내지 약 10의 범위인 세정 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, pH가 약 8 내지 약 13의 범위인 세정 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 연마 재료 및 알칼리 금속 히드록시드 염 및 알칼리 토금속 히드록시드 염이 실질적으로 존재하지 않는 것인 세정 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 완충제를 추가로 포함하는 세정 조성물.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 유기 용매를 추가로 포함하는 세정 조성물.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 산화제를 추가로 포함하는 세정 조성물.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 티타늄-함유 잔류물, 중합체-잔류물, 구리-함유 잔류물, 텅스텐-함유 잔류물, 코발트-함유 잔류물, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 플라즈마 에치후 잔류물을 추가로 포함하는 세정 조성물.
  19. 상부에 재료를 갖는 마이크로전자 장치로부터 재료를 제거하는 방법이며, 마이크로전자 장치를, 마이크로전자 장치로부터 상기 재료를 적어도 부분적으로 제거하기에 충분한 시간 동안 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 수성 세정 조성물과 접촉시키는 것을 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 재료가 티타늄-함유 화합물, 중합체 화합물, 구리-함유 화합물, 텅스텐-함유 화합물, 코발트-함유 화합물, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 잔류물을 포함하는 플라즈마 에치후 잔류물을 포함하는 것인 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 접촉이 약 1분 내지 약 30분의 시간, 약40℃ 내지 약 70℃ 범위의 온도, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 조건을 포함하는 것인 방법.
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