KR20230165670A - Cleaning composition for removing residues on surfaces, metal-containing layer cleaning method using the same and semiconductor manufacturing method using the same - Google Patents

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KR20230165670A KR1020220121142A KR20220121142A KR20230165670A KR 20230165670 A KR20230165670 A KR 20230165670A KR 1020220121142 A KR1020220121142 A KR 1020220121142A KR 20220121142 A KR20220121142 A KR 20220121142A KR 20230165670 A KR20230165670 A KR 20230165670A
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Abstract

표면 잔류물 제거용 세정 조성물, 이를 이용한 금속 함유막 세정 방법 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 방법이 제공된다. A cleaning composition for removing surface residues, a method of cleaning a metal-containing film using the same, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same are provided.

Description

표면 잔류물 제거용 세정 조성물, 이를 이용한 금속 함유막 세정 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법{Cleaning composition for removing residues on surfaces, metal-containing layer cleaning method using the same and semiconductor manufacturing method using the same}Cleaning composition for removing residues on surfaces, metal-containing layer cleaning method using the same and semiconductor manufacturing method using the same}

표면 잔류물 제거용 세정 조성물, 이를 이용한 금속 함유막 세정 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.It relates to a cleaning composition for removing surface residues, a method of cleaning a metal-containing film using the same, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.

소비자가 요구하는 우수한 성능 및 저렴한 가격을 충족시키기 위해 반도체 소자의 집적도의 증가 및 신뢰성의 향상이 요구되고 있다. 반도체 소자의 집적도가 증가할수록, 반도체 소자의 제조 과정에서 반도체 소자의 구성 요소들의 손상이 반도체 기억 소자의 신뢰성 및 전기적 특성에 더 많은 영향을 미치게 된다. 특히, 반도체 소자의 제조 과정에서, 소정의 막(예를 들면, 금속 함유막)에 대한 표면 처리(예를 들면, 건식 식각(dry etching) 등) 결과 생성된 표면 잔류물은, 추가 적층되는 막을 박리시키거나, 크랙 발생의 원인이 될 수 있다. 또한, 상기 표면 잔류물에 각종 화학 물질이 흡습될 수 있는데, 이는 표면 잔류물 주변에 존재하는 막이 추가로 식각되는 현상의 원인이 될 수 있다. 따라서, 상기 표면 잔류물을 실질적으로 모두 제거하면서, 동시에, 세정 대상막 표면은 손상시키지 않아 금속 함유막이 포함된 제품의 불량을 야기하지 않는, 효과적인 세정 공정에 대한 필요성은 지속적으로 증대되고 있다.In order to meet the excellent performance and low prices demanded by consumers, there is a need for increased integration and improved reliability of semiconductor devices. As the degree of integration of a semiconductor device increases, damage to the components of the semiconductor device during the manufacturing process has a greater impact on the reliability and electrical characteristics of the semiconductor memory device. In particular, during the manufacturing process of semiconductor devices, surface residues generated as a result of surface treatment (e.g., dry etching, etc.) on a certain film (e.g., metal-containing film) are used to form an additional layered film. It may cause peeling or cracks. Additionally, various chemical substances may be absorbed into the surface residue, which may cause the film existing around the surface residue to be further etched. Accordingly, the need for an effective cleaning process that removes substantially all of the surface residues and at the same time does not damage the surface of the film to be cleaned and does not cause defects in products containing metal-containing films is continuously increasing.

우수한 세정력을 제공할 수 있으면서, 동시에 세정 대상막은 손상시키지 않는 세정 조성물, 이를 이용한 금속 함유막 세정 방법 및 이를 이용한 반도체 소자 제조 방법을 제공하는 것이다. To provide a cleaning composition that can provide excellent cleaning power and at the same time does not damage the film to be cleaned, a method of cleaning a metal-containing film using the same, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.

일 측면에 따르면, According to one aspect,

용매 및 세정 촉진제를 포함하고,Contains a solvent and a cleaning accelerator,

산화제를 비포함하고,Contains no oxidizing agent,

상기 세정 촉진제는, 하기 화학식 1A로 표시된 염, 하기 화학식 1B로 표시된 염, 또는 이의 조합을 포함한, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물(cleaning composition for removing residues on surfaces)이 제공된다:The cleaning accelerator includes a salt represented by Formula 1A below, a salt represented by Formula 1B below, or a combination thereof, and a cleaning composition for removing residues on surfaces is provided:

<화학식 1A> <화학식 1B><Formula 1A> <Formula 1B>

Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00001
Figure pat00002

상기 화학식 1A 및 1B 중, In formulas 1A and 1B,

T 및 X는 서로 독립적으로, O 또는 S이고, T and X are, independently of each other, O or S,

A는 N(Q1)(Q2)(Q3)(Q4) 또는 금속이고, A is N(Q 1 )(Q 2 )(Q 3 )(Q 4 ) or a metal,

고리 CY1은 포화 5원환(saturated 5-membered ring), 포화 6원환, 포화 7원환 또는 포화 8원환이고, Ring CY 1 is a saturated 5-membered ring, a saturated 6-membered ring, a saturated 7-membered ring, or a saturated 8-membered ring,

Y1은 C이고,Y 1 is C,

Y2는 C(R0)(R1) 또는 N(R1)이고, Y 2 is C(R 0 )(R 1 ) or N(R 1 ),

Y1과 Y2는 서로 단일 결합으로 연결되어 있고,Y 1 and Y 2 are connected to each other by a single bond,

R0는 *-OH, *-SH, *-C(=O)OH, *-C(=S)OH, *-C(=O)SH, *-C(=S)SH 또는 *-N(Q31)(Q32)이고, R 0 is *-OH, *-SH, *-C(=O)OH, *-C(=S)OH, *-C(=O)SH, *-C(=S)SH or *-N (Q 31 )(Q 32 ),

R1내지 R4는 서로 독립적으로, R 1 to R 4 are independently of each other,

수소; hydrogen;

*-OZ11, *-SZ11, *-C(=O)OZ11, *-C(=S)OZ11, *-C(=O)SZ11, *-C(=S)SZ11 또는 *-N(R11)(R12); 또는*-OZ 11 , *-SZ 11 , *-C(=O)OZ 11 , *-C(=S)OZ 11 , *-C(=O)SZ 11 , *-C(=S)SZ 11 or *-N(R 11 )(R 12 ); or

*-OZ21, *-SZ21, *-C(=O)OZ21, *-C(=S)OZ21, *-C(=O)SZ21, *-C(=S)SZ21, *-N(R21)(R22), 또는 이의 임의의 조합으로 치환 또는 비치환된 C1-C20알킬기;*-OZ 21 , *-SZ 21 , *-C(=O)OZ 21 , *-C(=S)OZ 21 , *-C(=O)SZ 21 , *-C(=S)SZ 21 , *-N(R 21 )(R 22 ), or a C 1 -C 20 alkyl group substituted or unsubstituted by any combination thereof;

이고, ego,

Z11은 수소, N(Q11)(Q12)(Q13)(Q14) 또는 금속이고, Z 11 is hydrogen, N(Q 11 )(Q 12 )(Q 13 )(Q 14 ) or a metal,

Z21은 수소, N(Q21)(Q22)(Q23)(Q24) 또는 금속이고, Z 21 is hydrogen, N(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )(Q 24 ) or a metal,

Q1내지 Q4, Q11내지 Q14, Q21내지 Q24, Q31, Q32, R11, R12, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 수소, C1-C20알킬기 또는 C6-C20아릴기이고, Q 1 to Q 4 , Q 11 to Q 14 , Q 21 to Q 24 , Q 31 , Q 32 , R 11 , R 12 , R 21 and R 22 are each independently selected from hydrogen, C 1 -C 20 alkyl group or C 6 -C 20 is an aryl group,

n은 0 또는 1이고,n is 0 or 1,

a1은 0 내지 10의 정수이고,a1 is an integer from 0 to 10,

*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다. * is a bonding site with a neighboring atom.

일 구현예에 따르면, 상기 용매는 물을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the solvent may include water.

다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 중, Y2는 C(R0)(R1)이고, R0는 *-OH 또는 *-SH이고, R1은 수소일 수 있다.According to another embodiment, in Formula 1A, Y 2 may be C(R 0 )(R 1 ), R 0 may be *-OH or *-SH, and R 1 may be hydrogen.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 중, Y2는 N(R1)이고, R1은 수소일 수 있다.According to another embodiment, in Formula 1A, Y 2 may be N(R 1 ) and R 1 may be hydrogen.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1B의 R1 내지 R4 중 적어도 하나는, According to another embodiment, at least one of R 1 to R 4 in Formula 1B is,

*-C(=O)OZ11; 또는*-C(=O)OZ 11 ; or

*-C(=O)OZ21로 치환된 C1-C20알킬기;*-C(=O)OZ 21 C 1 -C 20 alkyl group substituted;

이고, ego,

상기 Z11은 N(Q11)(Q12)(Q13)(Q14)이고, The Z 11 is N(Q 11 )(Q 12 )(Q 13 )(Q 14 ),

상기 Z21은 N(Q21)(Q22)(Q23)(Q24)일 수 있다. The Z 21 may be N(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )(Q 24 ).

또 다른 구현예에 따르면, 상기 세정 촉진제는 하기 화학식 1C 내지 12C 중 하나로 표시된 염 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다:According to another embodiment, the cleaning accelerator may include a salt represented by one of the following formulas 1C to 12C or any combination thereof:

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 1C 내지 12C 중, In the above formulas 1C to 12C,

A는 N(Q1)(Q2)(Q3)(Q4)이고, A is N(Q 1 )(Q 2 )(Q 3 )(Q 4 ),

Z는 수소 또는 N(Q21)(Q22)(Q23)(Q24)이고,Z is hydrogen or N(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )(Q 24 ),

Q1 내지 Q4 및 Q21 내지 Q24는 서로 독립적으로, 수소, C1-C20알킬기 또는 C6-C20아릴기이다.Q 1 to Q 4 and Q 21 to Q 24 are each independently hydrogen, a C 1 -C 20 alkyl group, or a C 6 -C 20 aryl group.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 세정 촉진제의 함량은, 상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물 100wt% 당 0.01wt% 내지 10wt%일 수 있다.According to another embodiment, the content of the cleaning accelerator may be 0.01 wt% to 10 wt% per 100 wt% of the cleaning composition for removing surface residues.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 세정 조성물은 pH 조절제를 더 포함할 수 있다. According to another embodiment, the cleaning composition may further include a pH adjuster.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 표면 잔류물은, 금속 함유막에 대한 표면 처리 후, 상기 금속 함유막으로부터 분리되어 상기 금속 함유막 표면에 생성된 잔류물이고, 상기 표면 잔류물은 상기 금속 함유막으로부터 유래된 금속을 포함할 수 있다. According to another embodiment, the surface residue is a residue created on the surface of the metal-containing film after surface treatment of the metal-containing film and separated from the metal-containing film, and the surface residue is a residue formed on the surface of the metal-containing film. It may contain metals derived from.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 및 1B 중 양이온 A+와 분리된 음이온은, 상기 표면 잔류물에 포함된 금속 원자와는 결합하고, 상기 금속 함유막에 포함된 금속 원자와는 결합하지 않을 수 있다.According to another embodiment, the anion separated from the cation A + in Formulas 1A and 1B binds to the metal atom contained in the surface residue, but does not bind to the metal atom contained in the metal-containing film. You can.

다른 측면에 따르면, According to the other aspect,

상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물을 준비하는 단계; 및 Preparing a cleaning composition for removing the surface residue; and

상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물과 표면 잔류물이 생성된 금속 함유막이 제공된 기판을 접촉시키는 단계;contacting the cleaning composition for removing surface residues with a substrate provided with a metal-containing film on which surface residues are generated;

를 포함한, 금속 함유막 세정 방법이 제공된다.A method for cleaning a metal-containing film, including a method, is provided.

또 다른 측면에 따르면, According to another aspect,

상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물을 준비하는 단계; 및 Preparing a cleaning composition for removing the surface residue; and

상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물과 표면 잔류물이 생성된 금속 함유막이 제공된 기판을 접촉시키는 단계;contacting the cleaning composition for removing surface residues with a substrate provided with a metal-containing film on which surface residues are generated;

를 포함한, 반도체 소자 제조 방법이 제공된다. A semiconductor device manufacturing method including a semiconductor device is provided.

상기 세정 조성물은 우수한 표면 잔류물 제거 성능을 가지면서, 동시에, 세정 대상막 표면은 손상시키지 않는 바, 이를 이용함으로써, 금속 함유막 표면을 효과적으로 세정할 수 있고, 고성능 반도체 소자를 제조할 수 있다. The cleaning composition has excellent surface residue removal performance and at the same time does not damage the surface of the film to be cleaned. By using it, the surface of the metal-containing film can be effectively cleaned and a high-performance semiconductor device can be manufactured.

세정 대상막cleaning target film

세정 대상막은 금속 함유막을 포함할 수 있다. The film to be cleaned may include a metal-containing film.

상기 금속 함유막에 포함된 금속은, 알칼리 금속(예를 들면, 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs) 등), 알칼리 토금속(예를 들면, 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륩(Ba) 등), 란타넘족 금속(예를 들면, 란타늄(La), 유로퓸(Eu), 터븀(Tb), 이터븀(Yb) 등), 전이 금속(예를 들면, 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 나이오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 크롬(Cr), 몰리브데넘(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 코발트(Co), 로듐(Rh), 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 아연(Zn) 등), 전이후 금속(예를 들면, 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 탈륨(Tl), 주석(Sn), 비스무트(Bi) 등), 또는 이의 임의의 조합일 수 있다.The metal contained in the metal-containing film is an alkali metal (e.g., sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), etc.), an alkaline earth metal (e.g., beryllium (Be), etc. , magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), etc.), lanthanum group metals (e.g., lanthanum (La), europium (Eu), terbium (Tb), ytterbium (Yb) ), etc.), transition metals (e.g., scandium (Sc), yttrium (Y), titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), niobium (Nb), tantalum ( Ta), chromium (Cr), molybdenum (Mo), tungsten (W), manganese (Mn), iron (Fe), ruthenium (Ru), osmium (Os), cobalt (Co), rhodium (Rh), Nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), zinc (Zn), etc.), post-transfer metals (e.g. aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), thallium (Tl), tin (Sn), bismuth (Bi), etc.), or any combination thereof.

일 구현예에 따르면, 금속 함유막은 인듐(In), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 텅스텐(W), 코발트(Co), 란타늄(La), 스칸듐(Sc), 갈륨(Ga), 아연(Zn), 하프늄(Hf) 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the metal-containing film is indium (In), titanium (Ti), aluminum (Al), copper (Cu), tungsten (W), cobalt (Co), lanthanum (La), scandium (Sc), and gallium. (Ga), zinc (Zn), hafnium (Hf), or any combination thereof.

예를 들어, 상기 금속 함유막은 알루미늄, 구리, 티타늄, 텅스텐, 코발트 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. For example, the metal-containing film may include aluminum, copper, titanium, tungsten, cobalt, or any combination thereof.

또 다른 예로서, 상기 금속 함유막은 알루미늄을 포함할 수 있다.As another example, the metal-containing layer may include aluminum.

또 다른 예로서, 상기 금속 함유막은 티타늄을 포함할 수 있다.As another example, the metal-containing film may include titanium.

또 다른 예로서, 상기 금속 함유막은 티타늄 및 알루미늄을 포함할 수 있다. As another example, the metal-containing film may include titanium and aluminum.

상기 금속 함유막은 금속 질화막(또는, 금속 질화물 함유막)을 포함할 수 있다. 금속 함유막은 예를 들어, 티타늄 질화막(또는, 티타늄 질화물 함유막)을 포함할 수 있다. 상기 티타늄 질화막은, 구리, 인듐, 알루미늄, 란타늄, 스칸듐, 갈륨, 하프늄, 아연, 또는 이의 임의의 조합을 더 포함할 수 있다. The metal-containing film may include a metal nitride film (or a metal nitride-containing film). The metal-containing film may include, for example, a titanium nitride film (or a titanium nitride-containing film). The titanium nitride film may further include copper, indium, aluminum, lanthanum, scandium, gallium, hafnium, zinc, or any combination thereof.

다른 예로, 상기 금속 함유막은 금속 산화막(또는, 금속 산화물 함유막)을 포함할 수 있다. 상기 금속 산화막은 티타늄, 구리, 알루미늄, 란타늄, 스칸듐, 갈륨, 하프늄, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 산화물은 알루미늄 산화막(즉, 알루미늄 산화물 함유막), IGZO(인듐 갈륨 아연 산화물) 함유막 등을 포함할 수 있다.As another example, the metal-containing film may include a metal oxide film (or a metal oxide-containing film). The metal oxide film may include titanium, copper, aluminum, lanthanum, scandium, gallium, hafnium, or any combination thereof. For example, the metal oxide may include an aluminum oxide film (i.e., an aluminum oxide-containing film), an IGZO (indium gallium zinc oxide)-containing film, etc.

또 다른 예로, 상기 금속 함유막은 상기 금속 질화막 및 상기 금속 산화막을 포함할 수 있다.As another example, the metal-containing layer may include the metal nitride layer and the metal oxide layer.

또 다른 예로서, 상기 금속 함유막은, 금속 외에, 준금속(예를 들면, 붕소(B), 규소(Si), 저마늄(Ge), 비소(As), 안티모니(Sb), 텔루륨(Te) 등), 비금속(예를 들면, 질소(N), 인(P), 산소(O), 황(S), 셀레늄(Se) 등) 및 이의 임의의 조합을 더 포함할 수 있다. As another example, the metal-containing film includes, in addition to metals, metalloids (e.g., boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), and tellurium ( Te), etc.), non-metals (e.g., nitrogen (N), phosphorus (P), oxygen (O), sulfur (S), selenium (Se), etc.), and any combination thereof.

상기 금속 함유막은, 2종 이상의 물질로 이루어진 단일층 구조를 갖거나, 또는 서로 상이한 물질을 포함한 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 함유막은, i) 티타늄 질화막인 단일층 구조, ii) 알루미늄이 더 포함된 티타늄 질화막과 티타늄 질화막을 포함한 2중층 구조, 또는 iii) 티타늄 질화막과 실리콘 질화막을 포함한 2중층 구조 등을 가질 수 있다. The metal-containing film may have a single-layer structure made of two or more types of materials, or may have a multi-layer structure including different materials. For example, the metal-containing film may have i) a single-layer structure of a titanium nitride film, ii) a double-layer structure including a titanium nitride film further containing aluminum and a titanium nitride film, or iii) a double-layer structure including a titanium nitride film and a silicon nitride film, etc. You can have

표면 잔류물 제거용 세정 조성물Cleaning composition for removing surface residues

상기 세정 조성물은 용매 및 세정 촉진제를 포함한다.The cleaning composition includes a solvent and a cleaning accelerator.

일 구현예에 따르면, 상기 용매는 물(예를 들면, 탈이온수)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the solvent may include water (eg, deionized water).

또 다른 예로서, 상기 용매는 알코올(예를 들면, 2-프로판올)을 포함할 수 있다. As another example, the solvent may include alcohol (eg, 2-propanol).

상기 세정 촉진제는, 하기 화학식 1A로 표시된 염, 하기 화학식 1B로 표시된 염, 또는 이의 조합을 포함할 수 있다:The cleaning accelerator may include a salt represented by Formula 1A below, a salt represented by Formula 1B below, or a combination thereof:

<화학식 1A> <화학식 1B><Formula 1A> <Formula 1B>

Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00004
Figure pat00005

상기 화학식 1A 및 1B 중 T 및 X는 서로 독립적으로, O 또는 S일 수 있다. In Formulas 1A and 1B, T and X may be independently O or S.

상기 화학식 1A 및 1B 중 A는 N(Q1)(Q2)(Q3)(Q4) 또는 금속(예를 들면, Na, Mg, K, Ca, Al, Cu, 또는 Zn 등)일 수 있다. 예를 들어, 상기 A는 N(Q1)(Q2)(Q3)(Q4)일 수 있다. 상기 A는 상기 화학식 1A 및 1B에서 양이온을 구성한다. 상기 Q1 내지 Q4 각각에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다. In Formulas 1A and 1B, A may be N(Q 1 )(Q 2 )(Q 3 )(Q 4 ) or a metal (e.g., Na, Mg, K, Ca, Al, Cu, or Zn, etc.) there is. For example, A may be N(Q 1 )(Q 2 )(Q 3 )(Q 4 ). The A constitutes a cation in Formulas 1A and 1B. For a description of each of Q 1 to Q 4 , refer to what is described herein.

상기 화학식 1A 중 고리 CY1은 포화 5원환(saturated 5-membered ring), 포화 6원환, 포화 7원환 또는 포화 8원환일 수 있다.Ring CY 1 in Formula 1A may be a saturated 5-membered ring, a saturated 6-membered ring, a saturated 7-membered ring, or a saturated 8-membered ring.

예를 들어, 상기 고리 CY1은 포화 5원환(예를 들면, 피롤리딘) 또는 포화 6원환(예를 들면, 시클로헥산, 피페리딘 등)일 수 있다. For example, the ring CY 1 may be a saturated 5-membered ring (eg, pyrrolidine) or a saturated 6-membered ring (eg, cyclohexane, piperidine, etc.).

상기 화학식 1A 및 1B 중 Y1은 C이다. 상기 Y1은 화학식 1A 및 1B 중

Figure pat00006
로 표시된 그룹에 대한 α(알파)-탄소이다. In Formulas 1A and 1B, Y 1 is C. Y 1 is in formulas 1A and 1B.
Figure pat00006
is the α (alpha)-carbon for the group indicated.

상기 화학식 1A 중 Y2는 C(R0)(R1) 또는 N(R1)일 수 있다. 상기 R0 및 R1 각각에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다. In Formula 1A, Y 2 may be C(R 0 )(R 1 ) or N(R 1 ). For descriptions of each of R 0 and R 1 , refer to what is described herein.

상기 화학식 1A 중 Y1과 Y2는 서로 단일 결합으로 연결되어 있다.In Formula 1A, Y 1 and Y 2 are connected to each other by a single bond.

상기 화학식 1A 및 1B 중 R0는 *-OH, *-SH, *-C(=O)OH, *-C(=S)OH, *-C(=O)SH, *-C(=S)SH 또는 *-N(Q31)(Q32)일 수 있다. In Formulas 1A and 1B, R 0 is *-OH, *-SH, *-C(=O)OH, *-C(=S)OH, *-C(=O)SH, *-C(=S )SH or *-N(Q 31 )(Q 32 ).

상기 화학식 1A 및 1B 중 R1 내지 R4는 서로 독립적으로, In Formulas 1A and 1B, R 1 to R 4 are independently of each other,

수소; hydrogen;

*-OZ11, *-SZ11, *-C(=O)OZ11, *-C(=S)OZ11, *-C(=O)SZ11, *-C(=S)SZ11 또는 *-N(R11)(R12); 또는*-OZ 11 , *-SZ 11 , *-C(=O)OZ 11 , *-C(=S)OZ 11 , *-C(=O)SZ 11 , *-C(=S)SZ 11 or *-N(R 11 )(R 12 ); or

*-OZ21, *-SZ21, *-C(=O)OZ21, *-C(=S)OZ21, *-C(=O)SZ21, *-C(=S)SZ21, *-N(R21)(R22), 또는 이의 임의의 조합으로 치환 또는 비치환된 C1-C20알킬기;*-OZ 21 , *-SZ 21 , *-C(=O)OZ 21 , *-C(=S)OZ 21 , *-C(=O)SZ 21 , *-C(=S)SZ 21 , *-N(R 21 )(R 22 ), or a C 1 -C 20 alkyl group substituted or unsubstituted by any combination thereof;

일 수 있다. 여기서, Z11은 수소, N(Q11)(Q12)(Q13)(Q14) 또는 금속(예를 들면, Na, Mg, K, Ca, Al, Cu, 또는 Zn 등)이고, Z21은 수소, N(Q21)(Q22)(Q23)(Q24) 또는 금속(예를 들면, Na, Mg, K, Ca, Al, Cu, 또는 Zn 등)일 수 있다. It can be. Here, Z 11 is hydrogen, N(Q 11 )(Q 12 )(Q 13 )(Q 14 ), or a metal (e.g., Na, Mg, K, Ca, Al, Cu, or Zn, etc.), and Z 21 may be hydrogen, N(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )(Q 24 ), or a metal (e.g., Na, Mg, K, Ca, Al, Cu, or Zn, etc.).

본 명세서 중 Q1 내지 Q4, Q11 내지 Q14, Q21 내지 Q24, Q31, Q32, R11, R12, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 수소, C1-C20알킬기(예를 들면, 수소 또는 C1-C10알킬기) 또는 C6-C20아릴기(예를 들면, 페닐기, 나프틸기 등)일 수 있다.In the present specification, Q 1 to Q 4 , Q 11 to Q 14 , Q 21 to Q 24 , Q 31 , Q 32 , R 11 , R 12 , R 21 and R 22 are each independently hydrogen, C 1 -C 20 It may be an alkyl group (eg, hydrogen or C 1 -C 10 alkyl group) or a C 6 -C 20 aryl group (eg, phenyl group, naphthyl group, etc.).

또 다른 예로서, 상기 화학식 1A 및 1B 중 R1 내지 R4는 서로 독립적으로, 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 헤테로알리시클릭, 히드록시, 알콕시, 아릴옥시, 포스폰산, 카르복시, 메르켑토, 알킬티오, 아릴티오, 시아노, 할로겐, 카르보닐, 티오카르보닐, O-카르바밀, N-카르바밀, O-티오카르바밀, N-티오카르바밀, C-아미도, N-아미도, S-술폰아미도, N-술폰아미도, C-카르복시, O-카르복시, 이소시아네이토, 티오시아네이토, 이소티오시아네이토, 니트로, 시릴, 트리할로메탄술포닐, 아미노 및 이들의 유도체들로 이루어진 군에서 선택될 수 있고 이들의 조합도 가능하다. 예를 들어, 상기 R1은, 할로겐 원자와 알킬기의 조합인 -CHF2, 또는 중수소 원자, 알킬기 및 할로겐 원자의 조합인 -CD2Br 등일 수 있다. As another example, in Formulas 1A and 1B, R 1 to R 4 are independently hydrogen atom, deuterium atom, halogen atom, cycloalkyl, aryl, heteroaryl, heteroalicyclic, hydroxy, alkoxy, aryloxy. , phosphonic acid, carboxy, mercapto, alkylthio, arylthio, cyano, halogen, carbonyl, thiocarbonyl, O-carbamyl, N-carbamyl, O-thiocarbamyl, N-thiocarbamyl, C -Amido, N-amido, S-sulfonamido, N-sulfonamido, C-carboxy, O-carboxy, isocyanato, thiocyanato, isothiocyanato, nitro, cyryl, tri. It may be selected from the group consisting of halomethanesulfonyl, amino and their derivatives, and combinations thereof are also possible. For example, R 1 may be -CHF 2 , which is a combination of a halogen atom and an alkyl group, or -CD 2 Br , which is a combination of a deuterium atom, an alkyl group, and a halogen atom.

상기 화학식 1B 중 n은 0 또는 1일 수 있다. 상기 n이 0일 경우, R0는 Y1에 직접(directly) 연결된다. In Formula 1B, n may be 0 or 1. When n is 0, R 0 is directly connected to Y 1 .

상기 화학식 1A 중 a1은 0 내지 10의 정수일 수 있다. In Formula 1A, a1 may be an integer from 0 to 10.

본 명세서 중 *는, 별도 표시가 없는 한, 이웃한 원자와의 결합 사이트를 의미한다. In this specification, * refers to a binding site with a neighboring atom, unless otherwise indicated.

일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 중,According to one embodiment, in Formula 1A,

Y2가 C(R0)(R1)이고,Y 2 is C(R 0 )(R 1 ),

R0는 *-OH 또는 *-SH이고, R 0 is *-OH or *-SH,

R1은 수소일 수 있다.R 1 may be hydrogen.

다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 중,According to another embodiment, in Formula 1A,

Y2가 N(R1)이고,Y 2 is N(R 1 ),

R1은 수소일 수 있다.R 1 may be hydrogen.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1B의 R1 내지 R4 중 적어도 하나는, According to another embodiment, at least one of R 1 to R 4 in Formula 1B is,

*-C(=O)OZ11; 또는*-C(=O)OZ 11 ; or

*-C(=O)OZ21로 치환된 C1-C20알킬기;*-C(=O)OZ 21 C 1 -C 20 alkyl group substituted;

이고, ego,

상기 Z11은 N(Q11)(Q12)(Q13)(Q14)이고, The Z 11 is N(Q 11 )(Q 12 )(Q 13 )(Q 14 ),

상기 Z21은 N(Q21)(Q22)(Q23)(Q24)일 수 있다.The Z 21 may be N(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )(Q 24 ).

또 다른 구현예에 따르면, 상기 세정 촉진제는 암모늄 시트레이트 및 암모늄 락테이트를 포함하지 않을 수 있다. According to another embodiment, the cleaning accelerator may not include ammonium citrate and ammonium lactate.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 세정 촉진제는 하기 화학식 1C 내지 12C 중 하나로 표시된 염 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다:According to another embodiment, the cleaning accelerator may include a salt represented by one of the following formulas 1C to 12C or any combination thereof:

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 화학식 1C 내지 12C 중, In the above formulas 1C to 12C,

A는 N(Q1)(Q2)(Q3)(Q4)이고, A is N(Q 1 )(Q 2 )(Q 3 )(Q 4 ),

Z는 수소 또는 N(Q21)(Q22)(Q23)(Q24)이고,Z is hydrogen or N(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )(Q 24 ),

Q1 내지 Q4 및 Q21 내지 Q24는 서로 독립적으로, 수소, C1-C20알킬기 또는 C6-C20아릴기이다. Q 1 to Q 4 and Q 21 to Q 24 are each independently hydrogen, a C 1 -C 20 alkyl group, or a C 6 -C 20 aryl group.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 세정 촉진제는 화학식 5C로 표시된 염, 7C로 표시된 염 및 화학식 10C로 표시된 염을 비포함할 수 있다. According to another embodiment, the cleaning accelerator may not include a salt represented by Formula 5C, a salt represented by Formula 7C, and a salt represented by Formula 10C.

상기 세정 촉진제의 함량은, 상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물 100wt% 당 0.01wt% 내지 10wt%, 0.01wt% 내지 5wt% 또는 0.5wt% 내지 2wt%일 수 있다. 상기 세정 촉진제의 함량이 상술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 표면 잔류물을 효과적으로 제거하면서, 세정 대상막 표면 손상을 최소할 수 있다.The content of the cleaning accelerator may be 0.01 wt% to 10 wt%, 0.01 wt% to 5 wt%, or 0.5 wt% to 2 wt% per 100 wt% of the cleaning composition for removing surface residues. When the content of the cleaning accelerator satisfies the above-mentioned range, surface residues can be effectively removed and damage to the surface of the film being cleaned can be minimized.

상기 세정 조성물은 용매 및 세정 촉진제 외에, pH 조절제를 더 포함할 수 있다. 상기 pH 조절제는, 예를 들어 암모늄 하이드록사이드, 적어도 하나의 C1-C20알킬기로 치환된 암모늄 하이드록사이트, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. The cleaning composition may further include a pH adjuster in addition to a solvent and a cleaning accelerator. The pH adjusting agent may include, for example, ammonium hydroxide, ammonium hydroxide substituted with at least one C 1 -C 20 alkyl group, or any combination thereof.

상기 pH 조절제의 함량은, 상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물 100wt% 당 0.01wt% 내지 10wt%, 0.01wt% 내지 5wt% 또는 0.5wt% 내지 2wt%일 수 있다. 상기 pH 조절제의 함량이 상술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 세정 조성물의 pH가 적정 수준으로 유지될 수 있다. 예를 들어, 상기 세정 조성물은 8 이하의 pH를 가질 수 있다. The content of the pH adjuster may be 0.01 wt% to 10 wt%, 0.01 wt% to 5 wt%, or 0.5 wt% to 2 wt% per 100 wt% of the cleaning composition for removing surface residues. When the content of the pH adjuster satisfies the range described above, the pH of the cleaning composition can be maintained at an appropriate level. For example, the cleaning composition can have a pH of 8 or less.

상기 세정 조성물은, 산화제, 불소-함유 화합물 및 유기 용매를 비포함할 수 있다. 상기 산화제는 세정시 세정 대상막 표면 손상을 초래할 수 있고, 상기 불소-함유 화합물 및 유기 용매는 세정 조성물의 pH 제어를 방해할 수 있다. The cleaning composition may contain no oxidizing agent, fluorine-containing compound, or organic solvent. The oxidizing agent may cause damage to the surface of the film being cleaned during cleaning, and the fluorine-containing compound and organic solvent may interfere with pH control of the cleaning composition.

일 구현예에 따르면, 상기 세정 촉진제는 상기 화학식 1A로 표시된 염, 상기 화학식 1B로 표시된 염, 또는 이의 조합으로 이루어질(consist of) 수 있다. According to one embodiment, the cleaning accelerator may consist of a salt represented by Formula 1A, a salt represented by Formula 1B, or a combination thereof.

본 명세서에 기재된 세정 조성물로 제거하고자 하는 표면 잔류물이란, 세정 대상막, 예를 들면, 금속 함유막에 대한 표면 처리(예를 들면, 건식 에칭 처리 등) 후, 상기 금속 함유막으로부터 분리되어 상기 금속 함유막 표면에 생성된 잔류물일 수 있다.The surface residue to be removed with the cleaning composition described in this specification refers to the film to be cleaned, for example, a metal-containing film, which is separated from the metal-containing film after surface treatment (for example, dry etching treatment, etc.). It may be a residue generated on the surface of the metal-containing film.

일 구현예에 따르면, 상기 표면 잔류물은 상기 금속 함유막으로부터 유래된 금속(예를 들면, 알루미늄, 구리, 티타늄, 텅스텐, 코발트 또는 이의 임의의 조합)을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the surface residue may include a metal (eg, aluminum, copper, titanium, tungsten, cobalt, or any combination thereof) derived from the metal-containing film.

다른 구현예에 따르면, 상기 금속 함유막은 알루미늄, 구리, 티타늄, 텅스텐, 코발트 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. According to another embodiment, the metal-containing film may include aluminum, copper, titanium, tungsten, cobalt, or any combination thereof.

상기 화학식 1A 및 1B 중 양이온 A+와 분리된 음이온은, 상기 표면 잔류물에 포함된 원자, 예를 들면, 금속 원자(예를 들면, 티타늄 원자, 알루미늄 원자, 구리 원자 등)와는 결합하고, 상기 세정 대상막, 예를 들면, 금속 함유막에 포함된 원자, 예를 들면, 금속 원자와는 실질적으로 결합하지 않는다. 따라서, 본 명세서의 세정 조성물은, 대상막에 포함된 원자, 예를 들면, 화학 결합을 통하여 서로 결합되어 대상막에 포함되어 있는 원자를 제거하는 "식각" 조성물과는 명백히 구분되는 것이다. The anion separated from the cation A + in Formulas 1A and 1B combines with an atom included in the surface residue, for example, a metal atom (e.g., a titanium atom, an aluminum atom, a copper atom, etc.), and It does not substantially bond with atoms included in the film to be cleaned, for example, a metal-containing film, for example, with metal atoms. Accordingly, the cleaning composition of the present specification is clearly distinguished from an “etching” composition that removes atoms included in the target film, for example, atoms included in the target film by being bonded to each other through chemical bonds.

예를 들어, 상기 화학식 1A의 Y2및 화학식 1B의 R0각각은, 화학식 1A 및 1B의 X-와 함께, 상기 금속 함유막에 포함된 금속 원자가 아닌, 표면 잔류물에 포함된 금속 원자와 결합하여 5원 또는 6원 시클로메탈레이티드 링을 형성하여, 상기 잔류물에 포함된 금속 원자를 효과적으로 수화시킬 수 있다. 이로써, 세정 대상막인 금속 함유막 표면 손상은 최소화되면서, 동시에, 표면 잔류물은 효과적으로 제거될 수 있다. For example, each of Y 2 in Formula 1A and R 0 in Formula 1B , together with By forming a 5- or 6-membered cyclometalated ring, the metal atoms contained in the residue can be effectively hydrated. As a result, damage to the surface of the metal-containing film, which is the film to be cleaned, is minimized, and at the same time, surface residues can be effectively removed.

또한, 상기 화학식 1A 및 1B 중 양이온을 구성하는 A는 N(Q1)(Q2)(Q3)(Q4) 또는 금속일 수 있다. 즉, 상기 화학식 1A 및 1B 중 A+는 H+가 아닌데, 이로써, 표면 잔류물에 포함된 금속 원자와의 반응 속도를 상승시켜 우수한 세정 효과를 얻을 수 있다.Additionally, A constituting the cation in Formulas 1A and 1B may be N(Q 1 )(Q 2 )(Q 3 )(Q 4 ) or a metal. That is, A + in the above formulas 1A and 1B is not H + , and as a result, the reaction rate with metal atoms contained in the surface residue can be increased to obtain an excellent cleaning effect.

금속 함유막 세정 방법 및 반도체 소자 제조 방법Metal-containing film cleaning method and semiconductor device manufacturing method

금속 함유막 세정 방법 및 반도체 소자 제조 방법은,The metal-containing film cleaning method and semiconductor device manufacturing method are,

본 명세서에 기재된 바와 같은 표면 잔류물 제거용 세정 조성물을 준비하는 단계; 및 preparing a cleaning composition for removing surface residues as described herein; and

상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물과 표면 잔류물이 생성된 금속 함유막이 제공된 기판을 접촉시키는 단계;contacting the cleaning composition for removing surface residues with a substrate provided with a metal-containing film on which surface residues are generated;

를 포함할 수 있다.may include.

상기 표면 잔류물 및 금속 함유막에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다. For descriptions of the surface residues and metal-containing films, refer to those described herein.

상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물과 상기 표면 잔류물이 생성된 금속 함유막이 제공된 기판과의 접촉 시, 상기 화학식 1A 및 1B 중 양이온 A+와 분리된 음이온은, 상기 표면 잔류물에 포함된 금속 원자와는 결합하고, 상기 금속 함유막에 포함된 금속 원자와는 결합하지 않을 수 있다. Upon contact between the cleaning composition for removing surface residues and a substrate provided with a metal-containing film on which the surface residues are generated, the anions separated from the cations A + in Formulas 1A and 1B are converted to metal atoms contained in the surface residues. and may not bond with metal atoms included in the metal-containing film.

한편, 상기 금속 함유막 세정 방법 및 반도체 소자 제조 방법은, 상기 금속 함유막이 제공된 기판을 추가 용매로 헹구는 단계를 더 포함하고, 선택적으로, 상기 금속 함유막이 제공된 기판을 건조하여 상기 추가 용매를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the metal-containing film cleaning method and the semiconductor device manufacturing method further include rinsing the substrate provided with the metal-containing film with an additional solvent, and optionally, drying the substrate provided with the metal-containing film to remove the additional solvent. Additional steps may be included.

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 6Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6

표 1에 기재된 바와 같은 용매, 세정 촉진제(1wt%), pH 조절제(1wt%) 및/또는 산화제(10wt%~20wt%)를 혼합하여 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 6의 세정 조성물을 제조하였다. 상기 용매로서 탈이온수를 사용하였고, 용매의 함량은 세정 조성물 100wt%당 잔부에 해당한다. 제조된 세정 조성물 각각을 비커에 넣고 70℃까지 가열한 다음, 플라즈마 에칭 처리가 수행된 티타늄/알루미늄 질화막을 각각의 세정 조성물에 5분간 침지시키고, 타원계측장치, 면저항 측정기, XRF(X-ray fluorescence) 장비 및 XRR(X-ray reflectometry) 장비를 이용하여 침지 중 막 식각 속도를 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다. 이어서, 상기 티타늄/알루미늄 질화막을 꺼내어 탈이온수로 헹구고 질소 분위기 하에서 건조시킨 후, TEM(Transmission Electron Microscope) 장비를 이용하여 막 표면의 표면 잔류물 잔류 여부를 확인함으로써 표면 잔류물 세정력을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다. 상기 티타늄/알루미늄 질화막은, 알루미늄을 더 포함한 티타늄 질화물 함유막을 의미한다.The cleaning compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6 were prepared by mixing the solvent, cleaning accelerator (1 wt%), pH adjuster (1 wt%) and/or oxidizing agent (10 wt% to 20 wt%) as shown in Table 1. Manufactured. Deionized water was used as the solvent, and the solvent content corresponds to the balance per 100 wt% of the cleaning composition. Each of the prepared cleaning compositions was placed in a beaker and heated to 70°C, then the titanium/aluminum nitride film on which the plasma etching treatment was performed was immersed in each cleaning composition for 5 minutes, and an ellipse measuring device, a sheet resistance meter, and an XRF (X-ray fluorescence) were used. ) equipment and XRR (X-ray reflectometry) equipment were used to evaluate the film etch rate during immersion, and the results are shown in Table 1. Next, the titanium/aluminum nitride film was taken out, rinsed with deionized water, and dried under a nitrogen atmosphere. Then, the surface residue cleaning power was evaluated by checking whether surface residue remained on the film surface using a TEM (Transmission Electron Microscope) equipment. is shown in Table 1. The titanium/aluminum nitride film refers to a titanium nitride-containing film that further contains aluminum.

세정
촉진제
sejung
accelerant
pH 조절제pH regulator 산화제oxidizing agent 표면 잔류물
세정력
surface residue
Cleansing power
티타늄/알루미늄 질화막의 식각 속도
(Å/min)
Etch rate of titanium/aluminum nitride film
(Å/min)
실시예 1Example 1 1One -- -- OO < 5< 5 실시예 2Example 2 22 -- -- OO < 5< 5 실시예 3Example 3 33 암모늄 하이드록사이드ammonium hydroxide -- OO < 5< 5 비교예 1Comparative Example 1 AA -- -- < 5< 5 비교예 2Comparative Example 2 BB -- -- < 5< 5 비교예 3Comparative Example 3 CC -- -- XX < 5< 5 비교예 4Comparative Example 4 DD -- -- < 5< 5 비교예 5Comparative Example 5 1One -- H2O2 H 2 O 2 OO 7575 비교예 6Comparative Example 6 AA -- H2O2 H 2 O 2 OO 9090

표면 잔류물 세정력 O : 세정 수행 조건 하에서 모든 표면 잔류물 제거됨Surface residue cleaning power O: All surface residues are removed under the cleaning conditions.

표면 잔류물 세정력 △ : 세정 수행 조건 하에서 표면 잔류물 소폭 제거됨Surface residue cleaning power △: A small amount of surface residue was removed under the cleaning conditions.

표면 잔류물 세정력 X : 세정 수행 조건 하에서 표면 잔류물이 거의 제거되지 않음Surface residue cleaning power

Figure pat00008
Figure pat00008

상기 표 1로부터, 비교예 1 내지 4의 세정 조성물은 세정 수행 조건 하에서 대상막 표면을 실질적으로 손상시키지 않으나 불량한 세정력을 갖고, 비교예 5 및 6의 세정 조성물은 우수한 세정력을 가지나 세정 수행 조건 하에서 대상막 표면을 손상시킴을 확인하였다. 반면, 실시예 1 내지 3의 세정 조성물은 세정 수행 조건 하에서 대상막 표면을 실질적으로 손상시키지 않으면서, 동시에 우수한 세정력을 가짐을 확인하였다. From Table 1, the cleaning compositions of Comparative Examples 1 to 4 do not substantially damage the surface of the target film under the cleaning conditions, but have poor cleaning power, and the cleaning compositions of Comparative Examples 5 and 6 have excellent cleaning power, but have poor cleaning power under the cleaning conditions. It was confirmed that the membrane surface was damaged. On the other hand, it was confirmed that the cleaning compositions of Examples 1 to 3 had excellent cleaning power without substantially damaging the surface of the target film under the cleaning conditions.

Claims (20)

용매 및 세정 촉진제를 포함하고,
산화제를 비포함하고,
상기 세정 촉진제는, 하기 화학식 1A로 표시된 염, 하기 화학식 1B로 표시된 염, 또는 이의 조합을 포함한, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물(cleaning composition for removing residues on surfaces):
<화학식 1A> <화학식 1B>
Figure pat00009
Figure pat00010

상기 화학식 1A 및 1B 중,
T 및 X는 서로 독립적으로, O 또는 S이고,
A는 N(Q1)(Q2)(Q3)(Q4) 또는 금속이고,
고리 CY1은 포화 5원환(saturated 5-membered ring), 포화 6원환, 포화 7원환 또는 포화 8원환이고,
Y1은 C이고,
Y2는 C(R0)(R1) 또는 N(R1)이고,
Y1과 Y2는 서로 단일 결합으로 연결되어 있고,
R0는 *-OH, *-SH, *-C(=O)OH, *-C(=S)OH, *-C(=O)SH, *-C(=S)SH 또는 *-N(Q31)(Q32)이고,
R1 내지 R4는 서로 독립적으로,
수소;
*-OZ11, *-SZ11, *-C(=O)OZ11, *-C(=S)OZ11, *-C(=O)SZ11, *-C(=S)SZ11 또는 *-N(R11)(R12); 또는
*-OZ21, *-SZ21, *-C(=O)OZ21, *-C(=S)OZ21, *-C(=O)SZ21, *-C(=S)SZ21, *-N(R21)(R22), 또는 이의 임의의 조합으로 치환 또는 비치환된 C1-C20알킬기;
이고,
Z11은 수소, N(Q11)(Q12)(Q13)(Q14) 또는 금속이고,
Z21은 수소, N(Q21)(Q22)(Q23)(Q24) 또는 금속이고,
Q1 내지 Q4, Q11 내지 Q14, Q21 내지 Q24, Q31, Q32, R11, R12, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 수소, C1-C20알킬기 또는 C6-C20아릴기이고,
n은 0 또는 1이고,
a1은 0 내지 10의 정수이고,
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
Contains a solvent and a cleaning accelerator,
Contains no oxidizing agent,
The cleaning accelerator is a cleaning composition for removing residues on surfaces, comprising a salt represented by Formula 1A below, a salt represented by Formula 1B below, or a combination thereof:
<Formula 1A><Formula1B>
Figure pat00009
Figure pat00010

In formulas 1A and 1B,
T and X are, independently of each other, O or S,
A is N(Q 1 )(Q 2 )(Q 3 )(Q 4 ) or a metal,
Ring CY 1 is a saturated 5-membered ring, a saturated 6-membered ring, a saturated 7-membered ring, or a saturated 8-membered ring,
Y 1 is C,
Y 2 is C(R 0 )(R 1 ) or N(R 1 ),
Y 1 and Y 2 are connected to each other by a single bond,
R 0 is *-OH, *-SH, *-C(=O)OH, *-C(=S)OH, *-C(=O)SH, *-C(=S)SH or *-N (Q 31 )(Q 32 ),
R 1 to R 4 are independently of each other,
hydrogen;
*-OZ 11 , *-SZ 11 , *-C(=O)OZ 11 , *-C(=S)OZ 11 , *-C(=O)SZ 11 , *-C(=S)SZ 11 or *-N(R 11 )(R 12 ); or
*-OZ 21 , *-SZ 21 , *-C(=O)OZ 21 , *-C(=S)OZ 21 , *-C(=O)SZ 21 , *-C(=S)SZ 21 , *-N(R 21 )(R 22 ), or a C 1 -C 20 alkyl group substituted or unsubstituted by any combination thereof;
ego,
Z 11 is hydrogen, N(Q 11 )(Q 12 )(Q 13 )(Q 14 ) or a metal,
Z 21 is hydrogen, N(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )(Q 24 ) or a metal,
Q 1 to Q 4 , Q 11 to Q 14 , Q 21 to Q 24 , Q 31 , Q 32 , R 11 , R 12 , R 21 and R 22 are each independently selected from hydrogen, C 1 -C 20 alkyl group or C 6 -C 20 is an aryl group,
n is 0 or 1,
a1 is an integer from 0 to 10,
* is a bonding site with a neighboring atom.
제1항에 있어서,
상기 용매가 물을 포함한, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to paragraph 1,
A cleaning composition for removing surface residues, wherein the solvent includes water.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1B 중 n은 0인, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to paragraph 1,
In Formula 1B, n is 0, a cleaning composition for removing surface residues.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1A 중,
Y2가 C(R0)(R1)이고,
R0는 *-OH 또는 *-SH이고,
R1은 수소인, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to paragraph 1,
In Formula 1A,
Y 2 is C(R 0 )(R 1 ),
R 0 is *-OH or *-SH,
R 1 is hydrogen. A cleaning composition for removing surface residues.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1A 중,
Y2가 N(R1)이고,
R1은 수소인, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to paragraph 1,
In Formula 1A,
Y 2 is N(R 1 ),
R 1 is hydrogen. A cleaning composition for removing surface residues.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1B의 R1 내지 R4 중 적어도 하나가,
*-C(=O)OZ11; 또는
*-C(=O)OZ21로 치환된 C1-C20알킬기;
이고,
상기 Z11은 N(Q11)(Q12)(Q13)(Q14)이고,
상기 Z21은 N(Q21)(Q22)(Q23)(Q24)인, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to paragraph 1,
At least one of R 1 to R 4 in Formula 1B is,
*-C(=O)OZ 11 ; or
*-C(=O)OZ 21 C 1 -C 20 alkyl group substituted;
ego,
The Z 11 is N(Q 11 )(Q 12 )(Q 13 )(Q 14 ),
Wherein Z 21 is N(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )(Q 24 ).
제1항에 있어서,
상기 세정 촉진제가 하기 화학식 1C 내지 12C 중 하나로 표시된 염 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물:
Figure pat00011

상기 화학식 1C 내지 12C 중,
A는 N(Q1)(Q2)(Q3)(Q4)이고,
Z는 수소 또는 N(Q21)(Q22)(Q23)(Q24)이고,
Q1 내지 Q4 및 Q21 내지 Q24는 서로 독립적으로, 수소, C1-C20알킬기 또는 C6-C20아릴기이다.
According to paragraph 1,
A cleaning composition for removing surface residues, wherein the cleaning accelerator comprises a salt represented by one of the formulas 1C to 12C or any combination thereof:
Figure pat00011

In the above formulas 1C to 12C,
A is N(Q 1 )(Q 2 )(Q 3 )(Q 4 ),
Z is hydrogen or N(Q 21 )(Q 22 )(Q 23 )(Q 24 ),
Q 1 to Q 4 and Q 21 to Q 24 are each independently hydrogen, a C 1 -C 20 alkyl group, or a C 6 -C 20 aryl group.
제1항에 있어서,
상기 세정 촉진제의 함량이, 상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물 100wt% 당 0.01wt% 내지 10wt%인, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to paragraph 1,
A cleaning composition for removing surface residues, wherein the content of the cleaning accelerator is 0.01 wt% to 10 wt% per 100 wt% of the cleaning composition for removing surface residues.
제1항에 있어서,
pH 조절제를 더 포함한, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to paragraph 1,
A cleaning composition for removing surface residues, further comprising a pH adjusting agent.
제1항에 있어서,
8 이하의 pH를 갖는, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to paragraph 1,
A cleaning composition for removing surface residues, having a pH of less than 8.
제1항에 있어서,
불소-함유 화합물 및 유기 용매를 비포함한, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to paragraph 1,
A cleaning composition for removing surface residues, free of fluorine-containing compounds and organic solvents.
제1항에 있어서,
상기 세정 촉진제는 상기 화학식 1A로 표시된 염, 상기 화학식 1B로 표시된 염, 또는 이의 조합으로 이루어진(consist of), 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to paragraph 1,
A cleaning composition for removing surface residues, wherein the cleaning accelerator consists of a salt represented by Formula 1A, a salt represented by Formula 1B, or a combination thereof.
제1항에 있어서,
상기 표면 잔류물이, 금속 함유막에 대한 표면 처리 후, 상기 금속 함유막으로부터 분리되어 상기 금속 함유막 표면에 생성된 잔류물이고,
상기 표면 잔류물은 상기 금속 함유막으로부터 유래된 금속을 포함한, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to paragraph 1,
The surface residue is a residue created on the surface of the metal-containing film and separated from the metal-containing film after surface treatment of the metal-containing film,
A cleaning composition for removing surface residues, wherein the surface residues include metal derived from the metal-containing film.
제13항에 있어서,
상기 금속 함유막은 알루미늄, 구리, 티타늄, 텅스텐, 코발트 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to clause 13,
A cleaning composition for removing surface residues, wherein the metal-containing film includes aluminum, copper, titanium, tungsten, cobalt, or any combination thereof.
제13항에 있어서,
상기 화학식 1A 및 1B 중 양이온 A+와 분리된 음이온이, 상기 표면 잔류물에 포함된 금속 원자와는 결합하고, 상기 금속 함유막에 포함된 금속 원자와는 결합하지 않는, 표면 잔류물 제거용 세정 조성물.
According to clause 13,
Cleaning for removing surface residues in which the anion separated from the cation A + in the formulas 1A and 1B binds to the metal atom contained in the surface residue but does not bind to the metal atom contained in the metal-containing film. Composition.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 표면 잔류물 제거용 세정 조성물을 준비하는 단계; 및
상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물과 표면 잔류물이 생성된 금속 함유막이 제공된 기판을 접촉시키는 단계;
를 포함한, 금속 함유막 세정 방법.
Preparing a cleaning composition for removing surface residues according to any one of claims 1 to 15; and
contacting the cleaning composition for removing surface residues with a substrate provided with a metal-containing film on which surface residues are generated;
Including, a method of cleaning a metal-containing film.
제16항에 있어서,
상기 표면 잔류물은, 상기 금속 함유막에 대한 표면 처리 후, 상기 금속 함유막으로부터 분리되어 상기 금속 함유막 표면에 생성된 잔류물이고,
상기 표면 잔류물은 상기 금속 함유막으로부터 유래된 금속을 포함하고,
상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물과 상기 표면 잔류물이 생성된 금속 함유막이 제공된 기판과의 접촉 시, 상기 화학식 1A 및 1B 중 양이온 A+와 분리된 음이온이, 상기 표면 잔류물에 포함된 금속 원자와는 결합하고, 상기 금속 함유막에 포함된 금속 원자와는 결합하지 않는, 금속 함유막 세정 방법.
According to clause 16,
The surface residue is a residue created on the surface of the metal-containing film and separated from the metal-containing film after surface treatment of the metal-containing film,
The surface residue includes metal derived from the metal-containing film,
When the cleaning composition for removing surface residues comes in contact with a substrate provided with a metal-containing film on which the surface residues are generated, the anions separated from the cations A + in Formulas 1A and 1B are separated from the metal atoms contained in the surface residues. A method of cleaning a metal-containing film, wherein the metal-containing film binds to and does not bond to the metal atoms contained in the metal-containing film.
제16항에 있어서,
상기 금속 함유막은 알루미늄, 구리, 티타늄, 텅스텐, 코발트 또는 이의 임의의 조합을 포함한, 금속 함유막 세정 방법.
According to clause 16,
A method of cleaning a metal-containing film, wherein the metal-containing film includes aluminum, copper, titanium, tungsten, cobalt, or any combination thereof.
제16항에 있어서,
상기 금속 함유막이 제공된 기판을 추가 용매로 헹구는 단계를 더 포함하고,
선택적으로, 상기 금속 함유막이 제공된 기판을 건조하여 상기 추가 용매를 제거하는 단계를 더 포함한, 금속 함유막 세정 방법.
According to clause 16,
Further comprising rinsing the substrate provided with the metal-containing film with an additional solvent,
Optionally, the method of cleaning a metal-containing film further includes drying the substrate provided with the metal-containing film to remove the additional solvent.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 표면 잔류물 제거용 세정 조성물을 준비하는 단계; 및
상기 표면 잔류물 제거용 세정 조성물과 표면 잔류물이 생성된 금속 함유막이 제공된 기판을 접촉시키는 단계;
를 포함한, 반도체 소자 제조 방법.
Preparing a cleaning composition for removing surface residues according to any one of claims 1 to 15; and
contacting the cleaning composition for removing surface residues with a substrate provided with a metal-containing film on which surface residues are generated;
Including, semiconductor device manufacturing method.
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