KR20170053891A - 세정액 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세정액 조성물에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 세정액 조성물은 유기산; 음이온성(anionic) 계면활성제; 및 pH 조절제;를 포함하고, 산성 영역에서 금속 배선을 포함하는 웨이퍼의 화학기계적 연마 후의 세정 공정에 사용되어 금속막, 특히 텅스텐 막에 영향을 주지 않으면서도, 연마입자 및 금속 오염물을 제거할 수 있고, 표면거칠기 특성, 균일성이 보장될 수 있다. 또한 부식방지제를 추가로 첨가하지 않아도 금속 배선의 부식을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 세정액 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로, 금속막, 특히 텅스텐막 화학기계적 연마 공정 후 사용되는 세정액 조성물에 관한 것이다.
정보화기술의 급속한 진전에 따라 대규모 집적회로(LSI, ULSI, VLSI)의 미세화, 고밀도화, 고집적화가 이루어지고, 배선의 다층화에 의한 기술개발이 행해지고 있다. 배선의 다층화를 달성하기 위해서는 배선 피치폭의 축소 및 배선간 용량의 저감 등을 행하는 것이 필요로 하게 되고, 이를 충족하기 위해 고유전율 유전체와 금속 게이트 구조가 고안되었다. 일반적으로 금속 게이트 물질로 알루미늄이 많이 사용되었는데, 디자인 룰 감소에 따라 완전한 증착의 어려움과 높은 경도를 갖는 산화알루미늄 연마의 어려움 등의 문제로 인해 최근 게이트 물질로서 텅스텐을 사용하는 것에 대해서 많은 연구가 되고 있다.
한편, 반도체 장치의 제조과정에 발생하는 파티클, 금속원자, 유기물 등의 오염을 제거하여 장치의 신뢰성을 향상시키기 위하여 세정 과정을 수행한다. 그러나, 일반적으로 금속막 연마 후 세정을 위해서 사용하는 알칼리성 세정액 조성물은, 알칼리성 수용액 중에서 OH-가 풍부하게 존재하기 때문에, 연마입자와 기판 표면이 모두 부로 대전하여, 전기적인 척력이 작용하여 연마입자의 제거가 쉬워지지만, 세정 후의 기판 면의 금속 오염물이 효과적으로 제거되지 않고 금속 배선에 부식되기 때문에 금속 배선 연결 시에 단락 등을 유발하는 요인으로 작용할 수 있다. 따라서, 연마입자 및 금속 오염물을 효과적으로 제거할 수 있는 세정액 조성물이 필요하다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 금속 배선을 포함하는 웨이퍼의 화학기계적 연마 후의 세정 공정에 사용되어 금속막, 특히 텅스텐 막에 영향을 주지 않으면서도, 연마입자 및 금속 오염물을 제거할 수 있고, 표면거칠기 특성, 균일성이 보장되는 세정액 조성물을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유기산; 음이온성(anionic) 계면활성제; 및 pH 조절제;를 포함하는, 세정액 조성물을 제공한다.
상기 세정액 조성물의 pH는 1 내지 4의 범위를 가지는 것일 수 있다.
상기 유기산은, 프로피온산, 트리플루오르아세트산, 젖산, 암모늄 락테이트, 말산, 말론산, 포름산, 옥살산, 타르타르산, 시트르산, 숙신산, 감마아미노낙산, 락트산, 락트산 알킬에스테르, 아세트산 및 아세트산 알킬 에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기산을 포함하는 것일 수 있다.
상기 유기산은, 상기 세정액 조성물 중 0.001 중량% 내지 1 중량%인 것일 수 있다.
상기 음이온성 계면활성제는, 폴리아크릴산(PAA), 폴리메타크릴산, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리디아릴디메틸암모늄(PDADMA), 폴리아크릴산-말레인산 공중합체, 폴리아크릴산-스티렌 공중합체, 폴리아크릴산아미드공중합체, 폴리술폰산, 알킬술폰산, 폴리스티렌술폰산(PSSA), 폴리스티렌술폰산-코-말산(PSS-b-PMA), 폴리소디움스티렌설포네이트(PSSNa), 도데실벤젠설포네이트(DBSA), 옥틸벤젠술폰산, 데실벤젠술폰산, 도데실벤젠술폰산, 도데칸술폰산, 테트라데실벤젠술폰산, 알킬벤젠술폰산, 알칸술폰산, 알킬디페닐에테르디술폰산, 술포숙신산디에스테르 및 그들의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 음이온성 계면활성제는, 상기 세정액 조성물 중 0.01 중량% 내지 10 중량%인 것일 수 있다.
상기 pH 조절제는, 질산, 황산, 인산, 염산, 아세트산, 시트르산, 글루타르산, 글루콜산, 포름산, 젖산, 말산, 말론산, 말레산, 옥살산, 프탈산, 숙신산, 타르타르산, 수산화암모늄, 수산화칼륨, 산화칼슘 및 수산화마그네슘으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
시트르산, 옥살산, 말산, 글리신, 알라닌, 글루탐산, 아미노부티르산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 사이클로헥산디아민테트라아세트산, 이미노디아세트산, 니트릴로트리아세트산, 디에틸렌트리니트릴펜타아세트산, 아미노트리스(메틸렌포스폰산), (1-히드록시에탄-1,1-디일)비스(포스폰산), 에틸렌디아민 테트라(메틸렌포스폰산) 및 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌포스폰산)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 킬레이트제;를 더 포함하고, 상기 킬레이트제는, 상기 세정액 조성물 중 0.1 중량% 내지 5 중량%인 것일 수 있다.
상기 세정액 조성물은 부식방지제-프리인 것일 수 있다.
에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 계열, 아졸 계열, 아미노산 계열 및 포스폰산 계열의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 세정증강제;를 더 포함할 수 있다.
상기 세정액 조성물은 텅스텐 연마 후 세정액으로 사용되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 세정액 조성물은, 산성 영역에서 금속 배선을 포함하는 웨이퍼의 화학기계적 연마 후의 세정 공정에 사용되어 금속막, 특히 텅스텐 막에 영향을 주지 않으면서도, 연마입자 및 금속 오염물을 제거할 수 있고, 표면거칠기 특성, 균일성이 보장될 수 있다. 또한 부식방지제를 추가로 첨가하지 않아도 금속 배선의 부식을 방지할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 세정액 조성물에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유기산; 음이온성(anionic) 계면활성제; 및 pH 조절제;를 포함하는, 세정액 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 세정액 조성물은, 산성 영역에서 금속 배선을 포함하는 웨이퍼의 화학기계적 연마 후의 세정 공정에 사용되어 금속막, 특히 텅스텐 막에 영향을 주지 않으면서도, 연마입자 및 금속 오염물을 제거할 수 있고, 표면거칠기 특성, 균일성이 보장될 수 있다. 또한 부식방지제를 추가로 첨가하지 않아도 금속 배선의 부식을 방지할 수 있다.
상기 유기산은, 세정액 조성물을 완충상태로 유지시켜 성능의 안정성을 확보하는 기능을 수행한다. 상기 유기산은, 프로피온산, 트리플루오르아세트산, 젖산, 암모늄 락테이트, 말산, 말론산, 포름산, 옥살산, 타르타르산, 시트르산, 숙신산(Succinic acid), 감마아미노낙산, 락트산, 락트산 알킬에스테르, 아세트산 및 아세트산 알킬 에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기산을 포함하는 것일 수 있다.
상기 유기산은, 상기 세정액 조성물 중 0.001 중량% 내지 1 중량%인 것일 수 있다. 상기 유기산이 상기 세정액 조성물 중 0.001 중량% 미만인 경우 세정액 조성물의 텅스텐 산화물의 용해력이 감소하는 경향이 있고, 1 중량% 초과인 경우 금속 표면에 산화물을 형성하거나 금속을 부식시키는 경향이 있다.
상기 음이온성 계면활성제는, 폴리아크릴산(PAA), 폴리메타크릴산, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리디아릴디메틸암모늄(PDADMA), 폴리아크릴산-말레인산 공중합체, 폴리아크릴산-스티렌 공중합체, 폴리아크릴산아미드공중합체, 폴리술폰산, 알킬술폰산, 폴리스티렌술폰산(PSSA), 폴리스티렌술폰산-코-말산)(PSS-b-PMA), 폴리소디움스티렌설포네이트(PSSNa), 도데실벤젠설포네이트(DBSA), 옥틸벤젠술폰산, 데실벤젠술폰산, 도데실벤젠술폰산, 도데칸술폰산, 테트라데실벤젠술폰산, 알킬벤젠술폰산, 알칸술폰산, 알킬디페닐에테르디술폰산, 술포숙신산디에스테르 및 그들의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. 또한 그들의 칼륨염, 나트륨염, 칼슘염 등의 알칼리 금속염, 알칼리 토금속염 및 암모늄염을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 음이온성 계면활성제가 황-함유 음이온성 계면활성제일 수 있다.
상기 음이온성 계면활성제는, 알칼리 타입의 텅스텐 막질 연마 후에 세정액 조성물로 세정 후의 기판 표면에 알칼리 금속 등의 금속 성분이 다량으로 잔류하는 것을 방지하고, 음이온성 계면활성제에 의해 소수성 기판 표면에 대한 젖음성을 향상시키기 때문에, 우수한 세정 효과를 발휘할 수 있다.
상기 음이온성 계면활성제는, 상기 세정액 조성물 중 0.01 중량% 내지 10 중량%인 것일 수 있다. 상기 음이온성 계면활성제가 상기 세정액 조성물 중 0.01 중량％ 미만인 경우 텅스텐 막의 오염 제거 능력을 발휘할 수 없을 수 있고, 10 중량％를 초과해도 그 이상의 효과는 얻어지지 않을 뿐만 아니라, 경제적인 측면에서도 비용이 보다 더 들게 된다.
상기 pH 조절제는, 질산, 황산, 인산, 염산, 아세트산, 시트르산, 글루타르산, 글루콜산, 포름산, 젖산, 말산, 말론산, 말레산, 옥살산, 프탈산, 숙신산, 타르타르산, 수산화암모늄, 수산화칼륨, 산화칼슘 및 수산화마그네슘으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 세정액 조성물은, 금속 배선 표면의 잔류물을 제거하고, 잔류물이 재흡착하는 것을 방지하기 위하여 킬레이트제;를 더 포함할 수 있다. 상기 킬레이트제는, 시트르산, 옥살산, 말산, 글리신, 알라닌, 글루탐산, 아미노부티르산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 사이클로헥산디아민테트라아세트산, 이미노디아세트산, 니트릴로트리아세트산, 디에틸렌트리니트릴펜타아세트산, 아미노트리스(메틸렌포스폰산), (1-히드록시에탄-1,1-디일)비스(포스폰산), 에틸렌디아민 테트라(메틸렌포스폰산) 및 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌포스폰산)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 킬레이트제의 일부는 상기 유기산과 중복될 수 있는데, 이 중복되는 화합물에 대해서는 킬레이트제와 유기산과 겸용으로 하는 성분이 될 수 있다.
상기 킬레이트제는, 상기 세정액 조성물 중 0.1 중량% 내지 5 중량%인 것일 수 있다. 상기 킬레이트제가 상기 세정액 조성물 중 0.1 중량% 미만인 경우 텅스텐 산화물에 대한 용해력이 낮아지는 경향이 있고, 5 중량% 초과인 경우 세정액 조성물이 텅스텐 배선을 부식 또는 용해시킬 수 있는 경향이 있다.
상기 세정액 조성물의 pH는 1 내지 4의 범위를 가지는 것일 수 있다. 상기 세정액 조성물의 pH가 산성 영역이므로, 텅스텐 막의 용출 속도가 낮아 산화막 형성에 유리하다. 상기 세정액 조성물의 pH가 산성 범위를 벗어나는 경우, 텅스텐 막의 용출 속도가 높아 부식 방지제를 첨가해야 하는 경제적 측면에서의 좋지 않은 문제가 있다.
상기 pH는 상기의 pH 조절제의 첨가에 의해 조정이 가능하다.
일반적으로 텅스텐 막질 연마 후 세정액 조성물의 경우 알카리 영역으로 용출 속도가 높아 부식방지제를 추가 첨가하는데 반해 본 발명의 일 실시예에 따른 세정액 조성물은 산성 영역의 세정액 조성물을 사용하기 때문에 부식방지제를 추가 첨가할 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 세정액 조성물은, 부식방지제-프리인 것일 수 있다.
본 발명의 세정액 조성물은 텅스텐 세정효과를 향상시킬 수 있는 물질로서, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 계열, 아졸 계열, 아미노산 계열 및 포스폰산 계열의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 세정증강제;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 세정액 조성물은 반도체 디바이스용 기판에 직접 접촉시켜 세정하는 것일 수 있으며, 세정 대상이 되는 반도체 디바이스용 기판으로는, 반도체, 금속, 자성체, 초전도체 등의 반도체 디바이스용 기판을 포함할 수 있다. 특히, 이 중에서도, 본 발명의 세정액 조성물은 배선 등의 표면에 금속 또는 금속 화합물을 포함하는 반도체 디바이스용 기판에 특히 적합한 것일 수 있다. 상기 반도체 디바이스용 기판에 사용되는 금속으로는, 텅스텐, 구리, 티타늄, 크롬, 코발트, 아연, 하프늄, 몰리브덴, 루비듐, 금, 백금, 은 등을 포함할 수 있고, 금속 화합물로는, 이들 금속의 질화물, 산화물, 실리사이드 등을 포함할 수 있다. 이들 중에서, 본 발명은 텅스텐 및 이들을 함유하는 화합물이 적합한 세정 대상이 될 수 있고, 바람직하게는, 본 발명의 세정액 조성물은 텅스텐 연마 후 세정액으로 사용되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 세정액 조성물은, 유기산으로서 음이온성 계면활성제를 포함함으로써 세정 후의 기판 표면에 연마입자 및 알칼리 금속 오염물 등의 금속 성분이 다량으로 잔류하는 것을 막고, 표면 거칠기 측면에서 우수한 효과가 있으며, 음이온성 계면활성제에 의해 소수성 기판 표면에 대한 젖음성을 향상시켜, 세정 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 부식방지제를 추가로 첨가할 필요가 없어 경제적 측면에서도 유리하다.
이하, 하기 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상이 그에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
유기산으로서 프로피온산 0.01 중량%, 계면활성제로서 폴리스티렌술폰산(PSSA) 0.2 중량% 및 pH 조절제로서 수산화암모늄을 사용하여 pH가 2의 세정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1에서, pH를 4로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1에서, 킬레이트제로서 시트르산 0.5 중량%로 추가 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 1에서, 킬레이트제로서 옥살산 0.5 중량%로 추가 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 5]
실시예 1에서, 킬레이트제로서 말산 0.5 중량%로 추가 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 6]
실시예 1에서, 킬레이트제로서 글리신 0.5 중량%로 추가 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 7]
실시예 1에서, 유기산으로서 포름산으로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 8]
실시예 1에서, 유기산으로서 옥살산으로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 9]
실시예 1에서, 유기산으로서 숙신산으로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 10]
실시예 1에서, 유기산으로서 시트르산으로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 11]
실시예 1에서, 계면활성제로서 분자량 4,000의 폴리비닐알콜(PVA)로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 12]
실시예 1에서, 계면활성제로서 분자량 2,000의 폴리아크릴산(PAA)으로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 13]
실시예 1에서, 계면활성제로서 분자량 10만 이하의 폴리디아릴디메틸암모늄(PDADMA)으로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[비교예 1]
실시예 1에서, pH를 8로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[비교예 2]
실시예 3에서, pH를 10으로 변경한 것을 제외하고 실시예 3과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[비교예 3]
실시예 1에서, 계면활성제로서 분자량 2,000의 폴리아크릴산(PAA)으로 변경하고, pH를 8로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
[비교예 4]
실시예 1에서, 계면활성제로서 분자량 2,000의 폴리아크릴산(PAA)으로 변경하고, pH를 10으로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 세정액 조성물을 제조하였다.
실시예 1 내지 13, 비교예 1 내지 4의 세정액 조성물의 함량, pH를 하기 표 1에 나타내었다.
| 계면활성제 (0.2 중량%) |
유기산 (0.01 중량%) |
킬레이트제 (0.5 중량%) |
pH | |
| 실시예 1 | PSSA | 프로피온산 | - | 2 |
| 실시예 2 | - | 4 | ||
| 실시예 3 | 시트르산 | 2 | ||
| 실시예 4 | 옥살산 | 2 | ||
| 실시예 5 | 말산 | 2 | ||
| 실시예 6 | 글리신 | 2 | ||
| 실시예 7 | 포름산 | - | 2 | |
| 실시예 8 | 옥살산 | - | 2 | |
| 실시예 9 | 숙신산 | - | 2 | |
| 실시예 10 | 시트르산 | - | 2 | |
| 실시예 11 | PVA | 프로피온산 | - | 2 |
| 실시예 12 | PAA | - | 2 | |
| 실시예 13 | PDADMA | - | 2 | |
| 비교예 1 | PSSA | 프로피온산 | - | 8 |
| 비교예 2 | - | 10 | ||
| 비교예 3 | PAA | - | 8 | |
| 비교예 4 | PAA | - | 10 |
실시예 1 내지 13, 비교예 1 내지 4의 세정액 조성물 사용하여 텅스텐 기판을 세정한 후 텅스텐 기판의 결함 수, 에칭율(SER) 및 표면거칠기(Rq) 값을 하기 표 2에 나타내었다.
[에칭율(SER) 측정 방법]
60℃의 세정액 조성물에 과산화수소 0.5 중량% 첨가한 후 1.5 cm × 1.5 cm의 텅스텐 쿠폰 웨이퍼를 10 분간 침지시키고 세정한 후, 텅스텐 웨이퍼의 4 포인트 프로브(4 point probe)를 이용하여 침지 전후의 텅스텐 웨이퍼의 두께를 웨이퍼 중심에서 상하좌우 5 mm 간격으로 측정한 다음에 분당 SER 값을 계산하는 것이다. 단위는 Å/min이다.
[결함 수 측정 방법]
세정액 조성물 평가 후 AIT-XP 장비를 사용하여 결함을 측정한다.
[표면거칠기 측정 방법]
세정액 평가 후 AFM 측정하여 표면거칠기를 확인한다.
| 결함 수 (EA) |
SER (Å/min) |
표면거칠기(Rq) (nm) |
||||
| 200 nm 이하 |
200 nm ~500 nm |
500 nm 이상 |
총결함 수 | |||
| 실시예 1 | 7 | 46 | 36 | 89 | 4.16 | 2.101 |
| 실시예 2 | 3 | 49 | 39 | 91 | 9.47 | 2.434 |
| 실시예 3 | 6 | 52 | 33 | 91 | 4.75 | - |
| 실시예 4 | 9 | 46 | 27 | 82 | 3.50 | - |
| 실시예 5 | 12 | 42 | 42 | 96 | 4.05 | - |
| 실시예 6 | 3 | 41 | 40 | 84 | 2.50 | - |
| 실시예 7 | 5 | 41 | 47 | 93 | 4.28 | - |
| 실시예 8 | 8 | 55 | 29 | 92 | 3.85 | - |
| 실시예 9 | 11 | 44 | 40 | 95 | 3.25 | - |
| 실시예 10 | 9 | 46 | 37 | 92 | 3.46 | - |
| 실시예 11 | 2 | 49 | 41 | 92 | 5.96 | - |
| 실시예 12 | 7 | 58 | 33 | 98 | 5.28 | - |
| 실시예 13 | 15 | 52 | 39 | 106 | 2.69 | - |
| 비교예 1 | 6 | 47 | 41 | 94 | 12.90 | 4.651 |
| 비교예 2 | 10 | 51 | 32 | 93 | 35.73 | 5.344 |
| 비교예 3 | 10 | 44 | 38 | 92 | 15.82 | - |
| 비교예 4 | 6 | 43 | 32 | 81 | 41.53 | - |
표 1을 참조하면, pH가 증가할수록 SER 값이 증가하여 텅스텐 막질의 용출 속도가 높아 산화막 형성에 불리하고, 산성영역에서 SER 값이 낮아 텅스텐 막질의 손상을 최소화할 수 있어 산화막 형성에 유리한 것을 알 수 있다.
유기산의 종류를 변경해도 SER 값은 동등 수준인 것을 알 수 있다. 따라서, 유기산 종류의 변경에 상관없이 유기산을 넣으면 동일한 효과가 나타나는 것을 알 수 있다.
또한, 킬레이트제를 추가 첨가함에 따라 SER 값이 동등 수준이거나 낮은 것을 알 수 있다. 킬레이트제를 추가 첨가할수록 친수성이 나타나기 때문에 결함 측면에서 유리한 것을 알 수 있다.
실시예 1 내지 10에서 사용한 계면활성제로서 폴리스티렌술폰산(PSSA)을 실시예 11 및 12에서 폴리비닐알콜(PVA), 폴리아크릴산(PAA)으로 변경함에 따라 SER 값이 약간 증가하는 것을 알 수 있고, 실시예 13에서 계면활성제를 폴리디아릴디메틸암모늄(PDADMA)로 첨가함에 따라 소수성(hydrophobic) 특성 때문에 SER 값이 감소하는 것을 알 수 있다.
본 발명에서 산성 영역의 실시예 1 내지 13의 세정액 조성물을 사용한 경우 SER 값이 10 이하이고, 알카리 영역의 비교예 1 내지 4의 세정액 조성물을 사용한 경우, SER 값이 10 초과인 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예 1 내지 13의 세정액 조성물을 사용한 경우 텅스텐 막에 영향을 주지 않으면서도, 텅스텐 웨이퍼 표면의 오염물질을 제거한 것을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 제한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (11)
- 유기산;
음이온성(anionic) 계면활성제; 및
pH 조절제;
를 포함하는, 세정액 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 세정액 조성물의 pH는 1 내지 4의 범위를 가지는 것인, 세정액 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 유기산은, 프로피온산, 트리플루오르아세트산, 젖산, 암모늄 락테이트, 말산, 말론산, 포름산, 옥살산, 타르타르산, 시트르산, 숙신산, 감마아미노낙산, 락트산, 락트산 알킬에스테르, 아세트산 및 아세트산 알킬 에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기산을 포함하는 것인, 세정액 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 유기산은, 상기 세정액 조성물 중 0.001 중량% 내지 1 중량%인 것인, 세정액 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 음이온성 계면활성제는, 폴리아크릴산(PAA), 폴리메타크릴산, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리디아릴디메틸암모늄(PDADMA), 폴리아크릴산-말레인산 공중합체, 폴리아크릴산-스티렌 공중합체, 폴리아크릴산아미드공중합체, 폴리술폰산, 알킬술폰산, 폴리스티렌술폰산(PSSA), 폴리스티렌술폰산-코-말산(PSS-b-PMA), 폴리소디움스티렌설포네이트(PSSNa), 도데실벤젠설포네이트(DBSA), 옥틸벤젠술폰산, 데실벤젠술폰산, 도데실벤젠술폰산, 도데칸술폰산, 테트라데실벤젠술폰산, 알킬벤젠술폰산, 알칸술폰산, 알킬디페닐에테르디술폰산, 술포숙신산디에스테르 및 그들의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인, 세정액 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 음이온성 계면활성제는, 상기 세정액 조성물 중 0.01 중량% 내지 10 중량%인 것인, 세정액 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 pH 조절제는, 질산, 황산, 인산, 염산, 아세트산, 시트르산, 글루타르산, 글루콜산, 포름산, 젖산, 말산, 말론산, 말레산, 옥살산, 프탈산, 숙신산, 타르타르산, 수산화암모늄, 수산화칼륨, 산화칼슘 및 수산화마그네슘으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인, 세정액 조성물.
- 제1항에 있어서,
시트르산, 옥살산, 말산, 글리신, 알라닌, 글루탐산, 아미노부티르산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 사이클로헥산디아민테트라아세트산, 이미노디아세트산, 니트릴로트리아세트산, 디에틸렌트리니트릴펜타아세트산, 아미노트리스(메틸렌포스폰산), (1-히드록시에탄-1,1-디일)비스(포스폰산), 에틸렌디아민 테트라(메틸렌포스폰산) 및 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌포스폰산)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 킬레이트제;를 더 포함하고,
상기 킬레이트제는, 세정액 조성물 중 0.1 중량% 내지 5 중량%인 것인, 세정액 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 세정액 조성물은 부식방지제-프리인 것인, 세정액 조성물.
- 제1항에 있어서,
에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 계열, 아졸 계열, 아미노산 계열 및 포스폰산 계열의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 세정증강제;를 더 포함하는, 세정액 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 세정액 조성물은 텅스텐 연마 후 세정액으로 사용되는 것인, 세정액 조성물.
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| CN113862683A (zh) * | 2021-11-01 | 2021-12-31 | 长沙永安新材料有限公司 | 一种不锈钢抛光蜡的清洗剂及清洗工艺 |
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