KR20010073408A - 레지스트 리무버 조성물 - Google Patents
레지스트 리무버 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20010073408A KR20010073408A KR1020000001773A KR20000001773A KR20010073408A KR 20010073408 A KR20010073408 A KR 20010073408A KR 1020000001773 A KR1020000001773 A KR 1020000001773A KR 20000001773 A KR20000001773 A KR 20000001773A KR 20010073408 A KR20010073408 A KR 20010073408A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- resist
- water
- remover composition
- amino
- resist remover
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 130
- -1 amine compound Chemical class 0.000 claims abstract description 71
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 23
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 97
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 claims description 24
- XYVQFUJDGOBPQI-UHFFFAOYSA-N Methyl-2-hydoxyisobutyric acid Chemical group COC(=O)C(C)(C)O XYVQFUJDGOBPQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 claims description 9
- HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 1-aminopropan-2-ol Chemical compound CC(O)CN HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 7
- BHXIWUJLHYHGSJ-UHFFFAOYSA-N ethyl 3-ethoxypropanoate Chemical compound CCOCCC(=O)OCC BHXIWUJLHYHGSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LYLUAHKXJUQFDG-UHFFFAOYSA-N methyl 3-methoxy-2-methylpropanoate Chemical group COCC(C)C(=O)OC LYLUAHKXJUQFDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MRABAEUHTLLEML-UHFFFAOYSA-N Butyl lactate Chemical compound CCCCOC(=O)C(C)O MRABAEUHTLLEML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JCBPETKZIGVZRE-UHFFFAOYSA-N 2-aminobutan-1-ol Chemical compound CCC(N)CO JCBPETKZIGVZRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CRORGGSWAKIXSA-UHFFFAOYSA-N 3-methylbutyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CC(C)CCOC(=O)C(C)O CRORGGSWAKIXSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WUGQZFFCHPXWKQ-UHFFFAOYSA-N Propanolamine Chemical compound NCCCO WUGQZFFCHPXWKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BKMMTJMQCTUHRP-UHFFFAOYSA-N 2-aminopropan-1-ol Chemical compound CC(N)CO BKMMTJMQCTUHRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- YSIKHBWUBSFBRZ-UHFFFAOYSA-N 3-methoxypropanoic acid Chemical compound COCCC(O)=O YSIKHBWUBSFBRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 24
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 18
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 10
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 9
- 229940113088 dimethylacetamide Drugs 0.000 abstract description 5
- AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 1-methylpyrrolidine Chemical compound CN1CCCC1 AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- AHVYPIQETPWLSZ-UHFFFAOYSA-N N-methyl-pyrrolidine Natural products CN1CC=CC1 AHVYPIQETPWLSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 39
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 39
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 29
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 24
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 23
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 22
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 21
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 18
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 13
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229960003742 phenol Drugs 0.000 description 12
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N anhydrous diethylene glycol Natural products OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- BDJSOPWXYLFTNW-UHFFFAOYSA-N methyl 3-methoxypropanoate Chemical compound COCCC(=O)OC BDJSOPWXYLFTNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 8
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2h-benzotriazole Chemical compound CC1=CC=CC2=NNN=C12 CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007922 dissolution test Methods 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 150000002443 hydroxylamines Chemical class 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000001007 puffing effect Effects 0.000 description 3
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- YJUUZFWMKJBVFJ-UHFFFAOYSA-N 1,3-dimethylimidazolidin-4-one Chemical compound CN1CN(C)C(=O)C1 YJUUZFWMKJBVFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLFRQYKZFKYQLO-UHFFFAOYSA-N 4-aminobutan-1-ol Chemical compound NCCCCO BLFRQYKZFKYQLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N N-methylacetamide Chemical compound CNC(C)=O OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OPKOKAMJFNKNAS-UHFFFAOYSA-N N-methylethanolamine Chemical compound CNCCO OPKOKAMJFNKNAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N N-methylformamide Chemical compound CNC=O ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N benzylamine Chemical compound NCC1=CC=CC=C1 WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol monoethyl ether Chemical compound CCOCCOCCO XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N m-cresol Chemical compound CC1=CC=CC(O)=C1 RLSSMJSEOOYNOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- AJFDBNQQDYLMJN-UHFFFAOYSA-N n,n-diethylacetamide Chemical compound CCN(CC)C(C)=O AJFDBNQQDYLMJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N p-cresol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1 IWDCLRJOBJJRNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 2
- HJIAMFHSAAEUKR-UHFFFAOYSA-N (2-hydroxyphenyl)-phenylmethanone Chemical class OC1=CC=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 HJIAMFHSAAEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCNHNBLSNVSJTJ-UHFFFAOYSA-N 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)ethane Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)C1=CC=C(O)C=C1 HCNHNBLSNVSJTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OWEYKIWAZBBXJK-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloro-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)ethylene Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(=C(Cl)Cl)C1=CC=C(O)C=C1 OWEYKIWAZBBXJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPIGSMKDJQPHJC-UHFFFAOYSA-N 1-(2-aminoethoxy)ethanol Chemical compound CC(O)OCCN JPIGSMKDJQPHJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWOZZTWBWQMEPD-UHFFFAOYSA-N 1-(2-ethoxypropoxy)propan-2-ol Chemical compound CCOC(C)COCC(C)O QWOZZTWBWQMEPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 10,10-dioxo-2-[4-(N-phenylanilino)phenyl]thioxanthen-9-one Chemical compound O=C1c2ccccc2S(=O)(=O)c2ccc(cc12)-c1ccc(cc1)N(c1ccccc1)c1ccccc1 FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HTQNYBBTZSBWKL-UHFFFAOYSA-N 2,3,4-trihydroxbenzophenone Chemical compound OC1=C(O)C(O)=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 HTQNYBBTZSBWKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KUFFULVDNCHOFZ-UHFFFAOYSA-N 2,4-xylenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C(C)=C1 KUFFULVDNCHOFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MAQOZOILPAMFSW-UHFFFAOYSA-N 2,6-bis[(2-hydroxy-5-methylphenyl)methyl]-4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C(CC=2C(=C(CC=3C(=CC=C(C)C=3)O)C=C(C)C=2)O)=C1 MAQOZOILPAMFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QLTAOSCUNGRDIP-UHFFFAOYSA-N 2,6-bis[(4-hydroxy-3-methylphenyl)methyl]-4-methylphenol Chemical compound OC=1C(CC=2C=C(C)C(O)=CC=2)=CC(C)=CC=1CC1=CC=C(O)C(C)=C1 QLTAOSCUNGRDIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CEHDSLDFUCVNKA-UHFFFAOYSA-N 2,6-bis[(4-hydroxyphenyl)methyl]-4-methylphenol Chemical compound OC=1C(CC=2C=CC(O)=CC=2)=CC(C)=CC=1CC1=CC=C(O)C=C1 CEHDSLDFUCVNKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEIIPDTXBTWXGR-UHFFFAOYSA-N 2,6-bis[2-(2-hydroxy-5-methylphenyl)ethyl]-4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C(CCC=2C(=C(CCC=3C(=CC=C(C)C=3)O)C=C(C)C=2)O)=C1 YEIIPDTXBTWXGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 2-(2-aminoethoxy)ethanol Chemical compound NCCOCCO GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPZWZCWUIYYYBU-UHFFFAOYSA-N 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCOCCOCCOC(C)=O FPZWZCWUIYYYBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVLNPXCISNPHLE-UHFFFAOYSA-N 2-[(4-hydroxyphenyl)methyl]phenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=CC=C1O LVLNPXCISNPHLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOEZXSYRGLWFQV-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-4-[1,2,2-tris(4-hydroxy-3-methylphenyl)ethyl]phenol Chemical compound C1=C(O)C(C)=CC(C(C(C=2C=C(C)C(O)=CC=2)C=2C=C(C)C(O)=CC=2)C=2C=C(C)C(O)=CC=2)=C1 SOEZXSYRGLWFQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NPFYZDNDJHZQKY-UHFFFAOYSA-N 4-Hydroxybenzophenone Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 NPFYZDNDJHZQKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YNICUQBUXHBYCH-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl)-(2-hydroxyphenyl)methyl]-2,5-dimethylphenol Chemical compound C1=C(O)C(C)=CC(C(C=2C(=CC=CC=2)O)C=2C(=CC(O)=C(C)C=2)C)=C1C YNICUQBUXHBYCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXJMWJCOJFLNJE-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-hydroxy-3-methylphenyl)-(4-hydroxyphenyl)methyl]-2-methylphenol Chemical compound C1=C(O)C(C)=CC(C(C=2C=CC(O)=CC=2)C=2C=C(C)C(O)=CC=2)=C1 OXJMWJCOJFLNJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRPSWMCDEYMRPE-UHFFFAOYSA-N 4-[1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethyl]phenol Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C=1C=CC(O)=CC=1)(C)C1=CC=C(O)C=C1 BRPSWMCDEYMRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HDPBBNNDDQOWPJ-UHFFFAOYSA-N 4-[1,2,2-tris(4-hydroxyphenyl)ethyl]phenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(C=1C=CC(O)=CC=1)C(C=1C=CC(O)=CC=1)C1=CC=C(O)C=C1 HDPBBNNDDQOWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQXFZEXUBIDCTK-UHFFFAOYSA-N 4-[1,3,3-tris(4-hydroxyphenyl)propyl]phenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(C=1C=CC(O)=CC=1)CC(C=1C=CC(O)=CC=1)C1=CC=C(O)C=C1 ZQXFZEXUBIDCTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGVGVFISEFOCLW-UHFFFAOYSA-N 4-[1,5,5-tris(4-hydroxyphenyl)pentyl]phenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(C=1C=CC(O)=CC=1)CCCC(C=1C=CC(O)=CC=1)C1=CC=C(O)C=C1 UGVGVFISEFOCLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PVFQHGDIOXNKIC-UHFFFAOYSA-N 4-[2-[3-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenyl]propan-2-yl]phenol Chemical compound C=1C=CC(C(C)(C)C=2C=CC(O)=CC=2)=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 PVFQHGDIOXNKIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFCQTAXSWSWIHS-UHFFFAOYSA-N 4-[bis(4-hydroxyphenyl)methyl]phenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(C=1C=CC(O)=CC=1)C1=CC=C(O)C=C1 WFCQTAXSWSWIHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNBKPVVDUBFDEJ-UHFFFAOYSA-N 4-cyclopentylphenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1CCCC1 SNBKPVVDUBFDEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004203 4-hydroxyphenyl group Chemical group [H]OC1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- YWFPGFJLYRKYJZ-UHFFFAOYSA-N 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21 YWFPGFJLYRKYJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- VOWWYDCFAISREI-UHFFFAOYSA-N Bisphenol AP Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C=1C=CC(O)=CC=1)(C)C1=CC=CC=C1 VOWWYDCFAISREI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GIXXQTYGFOHYPT-UHFFFAOYSA-N Bisphenol P Chemical compound C=1C=C(C(C)(C)C=2C=CC(O)=CC=2)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 GIXXQTYGFOHYPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFVRYQQSGLPHGF-UHFFFAOYSA-N bis(2,3,4-trihydroxyphenyl)methanone Chemical compound OC1=C(O)C(O)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(O)C(O)=C1O WFVRYQQSGLPHGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001191 butyl (2R)-2-hydroxypropanoate Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- 229940075557 diethylene glycol monoethyl ether Drugs 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- GUVUOGQBMYCBQP-UHFFFAOYSA-N dmpu Chemical compound CN1CCCN(C)C1=O GUVUOGQBMYCBQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- MBHINSULENHCMF-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylpropanamide Chemical compound CCC(=O)N(C)C MBHINSULENHCMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IFTIBNDWGNYRLS-UHFFFAOYSA-N n,n-dipropylacetamide Chemical compound CCCN(C(C)=O)CCC IFTIBNDWGNYRLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHVUKOCVBVUUGS-UHFFFAOYSA-N n-ethyl-n-methylpropanamide Chemical compound CCN(C)C(=O)CC GHVUKOCVBVUUGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- FIABMSNMLZUWQH-UHFFFAOYSA-N propyl 2-methoxyacetate Chemical compound CCCOC(=O)COC FIABMSNMLZUWQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N salicylaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC=C1C=O SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000009528 severe injury Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 150000003739 xylenols Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
- C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
본 발명은 집적회로, 고집적회로, 초고집적회로 등의 반도체 소자류를 제조하는 공정 중에서 레지스트를 제거하기 위해 사용되는 레지스트 리무버 조성물을 개시한다. a) 수용성 유기 아민 화합물 10 내지 40 중량, b) 수용성 극성 유기 용제 10 내지 60 중량, c) 물 10 내지 30 중량, 및 d) 수산기를 2개 이상 함유한 유기 페놀계 화합물 0.1 내지 10 중량를 포함하는 레지스트 리무버 조성물에 있어서, 상기 수용성 극성 유기 용제가 2-하이드록시이소부티르산 메틸에스테르(HBM)인 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물은 하드베이크, 건식식각, 애슁 및/또는 이온주입공정에 의하여 경화된 레지스트막 및 상기 공정중 하부의 금속 막질로부터 식각되어 나온 금속성 부산물에 의하여 변질된 레지스트막도 저온에서 짧은 시간 내에 용이하게 제거할 수 있으며, 또한 레지스트 제거공정 중의 하부의 금속배선의 부식을 최소화할 수 있다.
Description
본 발명은 집적회로(IC), 고집적회로(LSI), 초고집적회로(VLSI) 등의 반도체 소자류를 제조하는 공정 중에서 레지스트를 제거하기 위한 리무버 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사진 식각 공정(phothlithography) 중 회로 패턴의 미세화와 집적화로 인해 최근 강조되고 있는 건식식각, 애슁 및 이온주입공정에 의하여 경화된 레지스트막 및 상기 공정 중 하부의 금속 막질로부터 식각되어 나온 금속성 부산물에 의하여 변질된 포토레지스막도 저온에서 짧은 시간 내에 용이하게제거할 수 있으며, 또한 레지스트 제거 공정 중의 하부의 금속 배선의 부식을 최소화할 수 있는 레지스트 리무버 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 제조공정은 반도체 기판 상에 형성된 도전층 위에 레지스트 패턴을 형성한 후, 상기 패턴을 마스크로서 도전층 패턴을 형성하는 공정을 많이 포함한다. 상기 마스크로서 이용된 레지스트 패턴은 상기 도전층 패턴 형성 공정 이후의 세정공정에서 레지스트 리무버에 의해서 도전층 위에서 제거되어야 한다. 그런데, 최근의 반도체 소자류 제조공정에 있어서는 도전층 패턴을 형성하기 위한 도전층 식각공정이 주로 건식식각 공정으로 이루어지기 때문에 이후의 세정공정에서 레지스트를 제거하는 것이 어렵게 되었다.
건식식각공정은 산종류의 액상화학약품을 이용한 습식식각공정을 대체하는 것으로서 플라즈마 식각가스와 도전층과 같은 물질막과의 사이의 기상-고상 반응을 이용하여 애칭공정을 수행한다. 건식식각공정은 제어가 용이하고 샤프한 패턴을 얻을 수 있어 최근 에칭공정의 주류를 이루고 있다. 건식식각법은 여러 가지 종류가 있으나 도전층을 에칭하는 공정 중에 레지스트막의 표면에서 플라즈마 식각가스 중의 이온 및 라디칼이 상기 레지스트막과 복잡한 화학반응을 일으켜서 레지스트막을 급속히 경화시키므로 레지스트의 제거가 곤란하게 된다. 건식식각법의 한 예로서는 반응성 이온 에칭법(reactive ion etching; RIE)이 있는데, 이 반응성 이온 에칭법이 사용된 경우 종래의 레지스트 리무버로서는 재현성 있게 레지스트를 제거하기 어렵다.
레지스트의 제거를 어렵게 하는 공정의 다른 예로서 이온주입공저이 있다.반도체 소자의 제조 공정에 있어서 실리콘 웨이퍼의 특정 영역에 도전성을 부여하기 위해서 인, 비소, 붕소, 등의 원소를 확산시키는 공정이다. 이온주입공정에 있어서 상기 이온은 레지스트 패턴에 의하여 덮이지 않은 실리콘 웨이퍼 영역에만 주입되는데, 그와 동시에 가속된 이온빔과 표면화학반응에 의해 이온주입공정의 마스크로서 사용되는 레지스트 패턴의 표면이 변성된다. 따라서, 이온주입공정 후의 레지스트막은 세정공정에 있어서 각종 용제를 사용하여도 제거하기가 어렵게 된다.
상술한 건식식각공정 또는 이온주입공정을 거친 레지스트막은 종래의 페놀계 레지스트 리무버로는 충분히 제거할 수 없으며, 제거된다 하더라도 100 ℃ 이상의 고온과 장시간에 걸친 침지시간을 필요로 하는 등 안정적으로 세정공정을 수행할 수 없으므로 반도체 소자의 불량율을 증가시킨다. 이러한 이유로 페놀계 레지스트 리무버는 현재 생산 현장에서 거의 사용되고 있지 않다.
한편, 근래에 제안된 알칸올 아민과 디에틸렌글리콜 모노알킬 에테르로 이루어진 레지스트 리무버 조성물도 냄새와 독성이 적고 대부분의 레지스트막에 대하여 유효한 제거 성능을 발휘하는 특성 때문에 널리 사용되었다. 그러나, 상기 리무버 조성물도 건식식각공정 또는 이온주입공정에서 플라즈마 식각가스 또는 이온빔에 노출된 레지스트막을 만족할 만하게 제거하지 못한다는 사실이 밝혀지면서 건식식각과 이온주입공정에 의하여 변성된 레지스트막을 제거할 수 있는 새로운 레지스트 리무버에 대한 개발이 요망되었다.
상술한 바와 같이, 이온주입공정을 거친 레지스트막을 레지스트 리무버로 제거하는 것이 곤란한데, 특히 초고집적회로의 제조에 있어서 소스/드레인 영역을 형성하기 위해서 높은 도즈(dose)량의 이온주입공정을 거친 레지스트막을 제거하는 것은 더욱 곤란하다. 이온주입공정에 있어서 레지스트막은 높은 도즈량, 고에너지의 이온빔에 의한 반응열이 주원인이 되어 레지스트의 표면이 경화된다. 또한, 동시에 레지스트의 퍼핑(popping) 현상이 발생하여 레지스트 잔사가 생기기도 한다. 통상 애슁 처리를 하는 반도체 웨이퍼는 200 ℃ 이상의 고온으로 가열처리된다. 이때, 레지스트 내부에 잔존하는 용제가 기화되어 배출되어야 하는데, 높은 도즈량의 이온주입공정 후의 레지스트 표면에는 경화층이 존재하므로 이것이 불가능하게 된다.
따라서, 애슁이 진행됨에 따라 레지스트막 내부의 내압이 상승하면서 내부에 잔존하는 용제에 의하여 레지스트막의 표면이 파열하는 현상이 생기는데, 이를 퍼핑현상이라 한다. 이러한 퍼핑 현상에 의해 비산된 표면 경화층은 잔사가 되어 제거하기 곤란하다. 또한, 상기 레지스트 표면의 경화층은 열에 의해 형성되므로 불순물 이온인 도판(dopoant)가 레지스트 분자 구조 중에 치환되어 가교 반응을 일으키며, 이 부위가 O2 플라즈마에 의해 산화된다. 이렇게 산화된 레지스트는 잔사와 파티클로 변해 역시 오염원이 되며, 초고집적회로의 제조시 생산수율을 저하시키는 원인이 된다.
상술한 레지스트 경화층을 효과적으로 제거하기 위한 여러 가지 건식 및 습식 공정들이 제안되었으며, 그 중 하나로 통상의 애슁을 행하고 2차 애슁을 재실시하는 2단계 애슁법이 문헌[Fujimura, 일본춘계응용물히학회 예고집 1P-13, p574, 1989]에 기재되어 있다. 그러나, 이러한 건식식각 공정들은 공정이 복잡해지고 장비가 대규모화하여 생산수율이 떨어지는 단점을 지니고 있다.
한편, 종래 습식세정공정에 사용되는 레지스트 리무버로서 유기아민 화합물과 각종 유기 용제를 혼합하여 이루어지는 레지스트 리무버 조성물이 제안되었다. 특히, 유기아민 화합물 중에서 모노에탄올아민(MEA)을 필수성분으로서 포함하는 레지스트 리무버 조성물이 널리 사용되고 있다.
예를 들면, a) MEA, 2-(2-아미노에톡시)에탄올(AEE) 등의 유기아민 화합물, b) N,N-디메틸아세트아마이드(DMAc), N,N-디메틸포름아마이드(DMF), N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸설폭사이드(DMSO), 카비톨 아세테이트, 메톡시아세톡시프로판 등의 극성 용제로 이루어진 2성분계 레지스트 리무버 조성물(미국특허 4, 617, 251호); a) MEA, 모노프로판올아민, 메틸아밀에탄올 등의 유기아민 화합물, b) N-메틸아세트아마이드(MAc), N,N-디메틸아세트아마이드(DMAc), 디메틸포름아마이드(DMF), N,N-디에틸아세트아마이드(DEAc), N,N-디프로필아세트아마이드(DPAc), N,N-디메틸프로피온아마이드, N,N-디에틸부틸아마이드, N-메틸-N-에틸프로피온아마이드 등의 아마이드 용제로 이루어진 2성분계 레지스트 리무버 조성물(미국특허 4,770,713호); a) 알칸올아민(MEA) 등의 유기아민 화합물, b) 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(DMI), 1,3-디메틸-테트라하이드로피리미디논 등의 비프로톤성 극성 용제류로 이루어진 2성분계 레지스트 리무버 조성물(독일공개특허출원 3,828,513호); a) MEA, 디에탄올아민(DEA), 트리에탄올아민(TEA) 등의 알칸올아민 및 에틸렌디아민의 에틸렌옥사이드를 도입한 알킬렌폴리아민, b) 술포란 등의 술폰화합물, c) 디에틸렌 글리콜모노에틸 에테르, 디에틸렌 그리콜모노부틸 에테르 등의 글리콜 모노알킬 에테르를 특정비율로 혼합한 레지스트 리무버 조성물(일본특허출원공개 소 62-49355호); a) MEA, DEA 등의 수용성 아민, b) 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 함유한 레지스트 리무버 조성물(일본특허출원공개 소 63-208043호); a) MEA, 에틸렌디아민, 피페리딘, 벤질아민 등의 아민류, b) DMAc, NMP, DMSO 등의 극성 용제, c) 계면활성제로 이루어진 포지형 레지스트 리무버 조성물(일본특허출원공개 소 63-231343호); a) MEA 등의 함질소 유기하이드록시화합물, b) 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌그리콜 디알킬 에테르, γ-부틸로락톤 및 1,3-디메틸-2-이미다졸리논 중에서 선택된 하나 이상의 용제, 및 c) DMSO를 특정비율로 혼합한 포지형 레지스트 리무버 조성물(일본특허출원공개 소 64-42653호); a) MEA 등의 유기아민 화합물, b) 디에틸렌 그리콜 모노알킬 에테르, DMAc, NMP, DMSO 등의 비프로톤성 극성 용제류, c) 인산에스테르계 계면활성제로 이루어진 포지형 레지스트 리무버 조성물(일본특허출원공개 평 4-124668호); a) 1,3-디메틸-2-이미다졸리논(DMI), b) 디메틸설폭사이드(DMSO), c) MEA 등의 수용성 유기아민류 화합물을 함유한 레지스트 리무버 조성물(일본특허출원공개 평 4-350660호); a) MEA, b) DMSO, c) 카테콜(catechol)을 함유한 레지스트 리무버 조성물(일본특허출원공개 평 5-281753호) 등이 제안되어 있으며 이러한 레지스트 리무버 조성물들은 안전성, 작업성, 레지스트 제거 성능에서 비교적 우수한 특성을 나타내고 있다.
그러나, 최근의 반도체 소자 제조 공정에서는 실리콘 웨이퍼를 비롯한 각종 기판을 110 내지 140 ℃의 고온으로 처리하는 등 공정 조건이 가혹해짐에 따라 레지스트가 고온에서 베이크되는 경우가 많아졌다. 그러나, 상기 예로 들은 레지스트 리무버는 고온으로 베이크된 레지스트에 대해서는 제거 능력이 충분하지 못하다. 상기 고온으로 베이크된 레지스트를 제거하기 위한 조성물로서 물 및/또는 하이드록실아민 화합물을 함유하는 레지스트 리무버 조성물이 제안되었다. 예를 들면, a) 하이드록실아민류, b) 알칸올아민류, c) 물로 이루어진 레지스트 리무버 조성물(일본특허출원공개 평 4-289866호); a) 하이드록실아민류, b) 알칸올아민류, c) 물, d) 방식제로 이루어진 레지스트 리무버 조성물(일본특허출원공개 평 6-266119호); a) GBL, DMF, DMAc, NMP 등의 극성 용제류, b) 2-메틸아미노에탄올 등의 아미노알콜류, c) 물을 함유한 레지스트 리무버 조성물(일본특허츨원공개 평 7-69618호); a) MEA 등의 아미노알콜류, b) 물, c) 부틸디글리콜을 함유한 리무버 조성물(일본특허출원공개 평 8-123043호); a) 알칸올아민류, 알콕시알킬아민류, b) 글리콜 모노알킬 에테르, c) 당 알콜류, d) 제4급 암모늄 수산화물, e) 물을 함유한 레지스트 리무버 조성물(일본특허출원공개 평 8-262746호); a) MEA 또는 AEE 중 하나 이상의 알칸올아민, b) 하이드록실아민, c) 디에틸렌글리콜모노알킬에테르, d) 당류(솔비톨), e) 물을 함유한 리무버 조성물(일본특허출원공개 평 9-152721호); a) 하이드록실아민류, b) 물, c) 산해리정수(pKa)가 7.5 내지 13인 아민류, d) 수용성 유기용매, e) 방식제로 이루어진 레지스트 리무버 조성물(일본특허출원공개 평 9-96911호) 등이 제안되었다.
그러나, 이러한 레지스트 리무버 조성물도 역시 건식식각, 애슁 및 이온주입공정에 의하여 경화된 레지스트막 및 상기 공정 중 하부의 금속 막질로부터 식각되어 나온 금속성 부산물에 의하여 변질된 레지스트막의 제거성능 및 레지스트 제거 공정 중의 하부의 금속 배선의 부식 방지 성능 등의 면에서 충분하지 못한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위해서 건식식각, 애슁 및 이온주입공정에 의하여 경화된 레지스트막 및 상기 공정 중 하부의 금속 막질로부터 식각되어 나온 금속성 부산물에 의하여 변질된 레지스트막도 저온에서 짧은 시간 내에 용이하게 제거할 수 있으며, 레지스트 제거 공정 중의 하부의 금속 배선의 부식을 최소화할 수 있는 레지스트 리무버 조성물을 제공하는데 있다.
도 1은 하부 금속 배선 패턴과의 전기적 연결통로 구실을 하는 비아 홀(1)을 형성하기 위한 건식식각공정과 레지스트의 대부분을 제거하기 위한 애슁공정을 마친 상태의 시편 b-16을 나타낸다.
도 2는 실시예 10의 레지스트 리무버 조성물을 사용하여 50 ℃에서 레지스트 제거성능 시험을 한 결과를 나타내는 주사전자현미경 사진을 나타낸다.
도 3은 비교예 7의 레지스트 리무버 조성물을 사용하여 50 ℃에서 레지스트 제거성능 시험을 한 결과를 나타내는 주사전자현미경 사진을 나타낸다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해서 본 발명은
a) 수용성 유기 아민 화합물 10 내지 40 중량, b) 수용성 극성 유기 용제 10 내지 60 중량, c) 물 10 내지 30 중량, 및 d) 수산기를 2개 이상 함유한 유기 페놀계 화합물 0.1 내지 10 중량를 포함하는 레지스트 리무버 조성물에 있어서,
상기 수용성 극성 유기 용제가 2-하이드록시이소부티르산 메틸에스테르(HBM)인 것을 특징으로 하는 레지스트 리무버 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물에 있어서, 상기 수용성 유기아민 화합물은 아미노 알콜 화합물인 것이 바람직한데, 상기 아미노 알콜 화합물은 2-아미노-1-에탄올, 1-아미노-2-프로판올, 2-아미노-1-프로판올, 3-아미노-1-프로판올,2-아미노-1-부탄올, 4-아미노-1-부탄올로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물인 것이 바람직하다.
상기 b)의 수용성 극성 유기 용제는 디메틸설폭사이드(DMSO), N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸이미다졸리돈(DMI), 및 지방족 카르복실산 에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 더욱 포함할 수 있다.
또한, 상기 지방족 카르복실산 에스테르는 β-메톡시 이소부티르산 메틸에스테르(MBM), 2-하이드록시프로피온산 이소펜틸에스테르, 2-하이드록시프로피온산 부틸에스테르, 에틸-3-에톡시프로피온에이트(EEP), 메틸-3-메톡시프로피온에이트(MMP), 에틸-2-하이드록시 프로판에이트 및 부틸-2-하이드록시 프로판노에이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물은 상기 수산기를 2개 이상 함유한 페놀계 화합물이 하기 화학식 1 내지 5로 표현되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물이다.
〈화학식 1〉
〈화학식 2〉
〈화학식 3〉
〈화학식 4〉
〈화학식 5〉
상기 화학식 1 내지 5에 있어서, R1은 동시에 또는 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, R2는 동시에 또는 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, R3및 R4는 동시에 또는 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, k는 0 내지 3의 정수, m1내지 m7은 1 내지 3의 정수, n1내지 n4는 0 내지 3인 정수를 나타낸다. 더욱 구체적으로는 R1은 탄소수 1 내지 4의 알킬기, R2내지 R4는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, k와 m1내지 m7은 1, n1내지 n4는 0 또는 1인 경우가 바람직하다.
본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물은 건식식각, 애슁 및 이온주입공정에 의하여 경화된 레지스트막 및 상기 공정 중 하부의 금속 막질로부터 식각되어 나온 금속성 부산물에 의하여 변성된 레지스트막도 저온에서 짧은 시간 내에 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 레지스트 제거 공정 중의 하부의 금속배선의 부식, 특히 사이드 피팅(pitting) 현상을 최소화할 수 있으며, 장시간 사용시에도 레지스트 리무버에 용해되었던 레지스트가 석출되어 기판의 표면에 재침착되는 현상이 감소된다. 또한, 후속의 린스 공정에서 이소프로필알콜, 디메틸설폭사이드와 같은 유기용제를 사용할 필요없이 물만으로 린스할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물 중 성분 a)의 수용성 유기아민 화합물은 아미노 알콜류이다. 예를 들면, 2-아미노-1-에탄올, 1-아미노-2-프로판올,2-아미노-프로판올, 3-아미노-1-프로판올, 2-아미노-1-부탄올, 4-아미노-1-부탄올로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 것이 바람직하며, 이 중 2-아미노-1-에탄올이 레지스트 제거성능 및 가격 등을 고려한 공업적 견지에서 가장 바람직하다.
상기 수용성 유기아민 화합물의 함량은 10 내지 40 중량가 바람직한데, 20 내지 30 중량가 더욱 바람직하다. 즉, 상기 수용성 유기아민 화합물의 함량이 10 중량미만이면 선행하는 공정인 건식식각공정 및/또는 이온확산공정에 의하여 변성된 레지스트를 완전하게 제거하기 어렵고, 40 중량5를 초과하면 하부 금속 배선 막질에 대한 부식성이 커지는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물 중 b)의 수용성 유기 용제는 2-하이드록시이소부티르산 메틸에스테르(HBM)을 사용하는 것이 바람직하며, 디메틸설폭사이드(DMSO), N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸이미다졸리돈(DMI), 및 지방족 카르복실산 에스테르로로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 수용성 극성 유기용제를 더욱 포함할 수 있다.
상기 수용성 극성 유기 용제 중 지방족 카르복실산 에스테르는 β-메톡시 이소부티르산 메틸에스테르(MBM), 2-하이드록시프로피온산 이소펜틸에스테르, 2-하이드록시프로피온산 부틸에스테르, 에틸-3-에톡시프로피온에이트(EEP), 메틸-3-메톡시프로피온에이트(MMP), 에틸-2-하이드록시 프로판에이트 및 부틸-2-하이드록시 프로판노에이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
더욱 상세하게는, 상기 수용성 극성 유기용제 중에서 다이폴 모멘트가 3.0 이상인 용제가 바람직하며, 다이폴 모멘트가 4.0 이상인 용제가 더욱 바람직하다. 다이폴 모멘트는 용제의 극성을 표시하는 수치로서 이 수치가 클수록 극성이 높음을 의미한다. 하기 표 1의 수용성 극성 유기 용제는 다이폴 모멘트가 3.0 이상인 수용성 극성 유기용제를 나타내는데, 이 중 다이폴 모멘트가 4.0 이상인 용제로는 DMSO, NMP, DMI 등이 있다. 상기 성분 b)의 다이폴 모멘트 수치가 높을수록 본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물의 레지스트 제거 성능 및 용해 성능 등이 좋아진다.
성분 b)의 수용성 극성 유기용제로 2-하이드록시이소부티르산 메틸에스테르(HBM)를 사용하는 것은 성분 a)의 수용성 유기아민 화합물과 쉽게 혼합될 수 있는 점에서 유리하다. 특히, 아미노 알콜과 상기 2-하이드록시이소부티르산 메틸에스테르(HBM)와의 반응으로 생성되는 아민의 경우, 생성된 아민의 환원력에 의해 레지스트의 제거력(strippability)이 상이하게 된다는 것을 연구 결과 본 발명자들은 알아내었다. 지방족 카르복실산 에스테르와 아미노 알콜과의 반응에 의한 생성된 아민의 경우에는 상기 디메틸설폭사이드(DMSO), N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸이미다졸리돈(DMI)와 같은 유기 극성 용제에 비해 생성된 아민의 환원력이 우수하여 제거력이 뛰어나고, 또한 지방족 카르복실산 에스테르 중에서도 HBM의 경우 다른 지방족 카르복실산 에스테르보다 에탄올 등과 같은 부산물의 생성이 없으므로제거력이 가장 우수함을 알아내었다.
또한, 성분 b)의 수용성 극성 유기용제류는 휘발성의 측면에서 비점이 150 ℃ 이상인 것이 바람직하며, 180 ℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 연구 결과 상기 조건을 만족시키는 하기 표 1의 수용성 극성 유기용제들은 물과의 친화성이 매우 높기 때문에 레지스트 리무버 조성물이 안정적인 제거성능을 발휘할 수 있게 하며, 또한 이는 레지스트 제거 공정을 마친 후 기판상에 부착되어 있는 리무버 조성물을 제거하기 위한 린스 공정을 유기용매가 아닌 초순수로 진행할 수 있다는 이점을 가지게 한다. 또한 미량의 극성 용제가 잔존한다 하더라도 성분 b)의 수용성 극성 유기 용제는 금속 도전층에 대한 부식성이 낮으므로 최종적으로 반도체 소자에 대해 악영향을 거의 미치지 않는다.
| DMSO | NMP | DMI | DMF | DMAc | |
| 다이폴 모멘트 | 4.3 | 4.09 | 4.05 | 3.86 | 3.79 |
| 비 점(℃) | 189 | 202 | 225 | 153 | 166 |
성분 b)의 수용성 극성 유기용제의 함량은 10 내지 60 중량가 바람직한데, 20 내지 50 중량이면 더욱 바람직하고, 가장 바람직하기로는 25 내지 45 중량이다. 수용성 극성 유기 용제는 다이폴 모멘트가 클수록 용해도 파라미터가 크므로 레지스트 조성물을 구성하는 고분자 수지에 대한 용해성이 우수하며, 특히 선행공정을 거친 대부분의 변성되지 않은 레지스트에 대한 용해능력이 탁월함을 연구 결과 확인하였다. 수용성 극성 유기 용제의 함량이 20 중량미만이면 건식식각공정, 이온주입공정 등의 건식 공정을 거친 레지스트막에 대한 용해능력이 저한된다. 반면,상기 수용성 극성 유기용제의 함량의 상한치인 50 중량는 다른 성분들과의 배합비를 고려하여 조정된 것이다.
본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물의 c) 성분인 물은 이온교환수지를 통해 여과한 순수가 바람직한데, 비저항이 18 메가오움(MΩ) 이상인 초순수를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 레지스트 리무버 조성물에서 물의 함량은 10 내지 30 중량가 바람직하고, 15 내지 25 중량이면 더욱 바람직하다. 물의 함량이 10 중량미만이면 건식식각과 애슁 공정 후에 발생하는 금속성 부산물에 의해 심하게 변질된 레지스트를 제거하는 능력이 저하되는 문제점이 있다. 그러나, 물의 함량이 30 중량를 초과하면 제거 공정 중 하부의 금속 배선을 부식시킬 염려가 있으며, 상대적으로 성분 a)의 수용성 유기아민 화합물과 성분 b)의 수용성 극성 유기용제의 양이 줄어들게 되어 대부분을 차지하는 변성되지 않는 레지스트를 제거하는 능력이 저하된다. 연구 결과 물의 함량은 10 내지 30 중량범위가 가장 바람직한 것을 확인하였다.
본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물에 있어서, 성분 d)의 수산기를 2개 이상 함유한 유기 페놀 화합물은 레지스트 제거 촉진성분으로서 하기 화학식 1 내지 5로 표시되는 화합물 중에서 선택된다.
〈화학식 1〉
〈화학식 2〉
〈화학식 3〉
〈화학식 4〉
〈화학식 5〉
상기 화학식 1 내지 5에 있어서, R1은 동시에 또는 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, R2는 동시에 또는 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, R3및 R4는 동시에 또는 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, k는 0 내지 3의 정수, m1내지 m7은 1 내지 3의 정수, n1내지 n4는 0 내지 3인 정수를 나타낸다. 더욱 구체적으로는 R1은 탄소수 1 내지 4의 알킬기, R2내지 R4는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, k와 m1내지 m7은 1, n1내지 n4는 0 또는 1인 경우가 바람직하다.
각종 연구 결과, 수산기를 2개 이상 함유한 유기 페놀 화합물은 수산기가 2개 미만인 크레졸, 크실레놀, 살리실릭 알데하이드에 비해 저온에서의 레지스트 제거 성능이 비약적으로 향상됨이 발견되었다. 수산기를 2개 이상 함유하는 유기 페놀 화합물의 구체적인 예로는 2,4`-메틸렌비스페놀, 비스페놀 A, 비스페놀 C, 비스페놀 E, 비스페놀 F, 비스페놀 AP, 비스페놀 M, 비스페놀 P, 1,1`-비스(4-하이드록실페닐) 사이클로펜탄, 9,9`-비스(4-하이드록시페닐) 플루오렌, 1,1`-비스(5-메틸-2-하이드록시페닐) 메탄, 3,5-디메틸-4-하이드록시벤질페놀, 4,4`-하이드록시벤조페논 등의 비스페놀류; 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐) 메탄, 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐) 에탄, 1,1-비스(3-메틸-4-하이드록시페닐)-1-(4-하이드록시페닐) 메탄, 1,1-비스(2,5-디메틸-4-하이드록시페닐)-1-(2-하이드록시페닐) 메탄, 1,1-비스(3,5-메틸-4-하이드록시페닐)-1-(2-하이드록시페닐) 메탄, 2,6-비스(5-메틸-2-하이드록시벤질)-4-메틸페놀, 2,6-비스(4-하이드록시벤질)-4-메틸페놀, 2,6-비스(3-메틸-4-하이드록시벤질)-4-메틸페놀, 2,6-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시벤질)-4-메틸페놀, 트리스페놀-TC 등의 트리스 페놀류; 1,1,2,2-테트라키스(4-하이드록시페닐) 에탄, 1,1,2,2-테트라키스(3-메틸-4-하이드록시페닐) 에탄, 1,1,3,3-테트라키스(4-하이드록시페닐) 프로판, 1,1,5,5-테트라키스(4-하이드록시페닐) 펜탄, α,α,α`,α`-테트라키스(4-하이드록시페닐)-3-크실렌, α,α,α`,α`-테트라키스(4-하이드록시페닐)-4-크실렌, α,α,α`,α`- 테트라키스(3-메틸-4-하이드록시페닐)-3-크실렌, α,α,α`,α`-테트라키스(3-메틸-4-하이드록시페닐)-4-크실렌 등의 테트라키스페놀류; 2,3,4-트리하이드록시벤조페논, 2,4,4`-트리하이드록시벤조페논, 2,3,4,4`-테트라하이드록시벤조페논, 2,2`,3,3`,4-펜타하이드록시벤조페논, 2,2`,3,3`,4,4`-헥사하이드록시벤조페논 등의 하이드록시벤조페논류; 1-[1`-메틸-1`-(4`-하이드록시페닐)에틸]-4-[1`,1`-비스-(4-하이드록시페닐)에틸]벤젠, 2,6-비스(2`-하이드록시-5`-메틸페닐에틸)-4-메틸-1-하이드록시벤젠 등을 들 수 있다.
상기 성분 d)의 수산기를 2개 이상 함유하는 유기 페놀 화합물은 건식식각, 에슁 및 이온주입공정에 의하여 경화된 레지스트막 및 상기 공정 중 하부의 금속 막질로부터 식각되어 나온 금속성 부산물에 의하여 변성된 레지스트막을 제거하는데 필수적인 구성성분으로서, 수용성 유기 아민 화합물과 물의 수소이온이 반응하여 발생되는 수산화 이온이 레지스트막과 반도체 기판 사이의 접촉면으로 효과적으로 침투하게 하는 기능을 발휘한다. 또한, 상기 성분 d)의 수산기를 2개 이상 함유하는 유기 페놀 화합물은 레지스트 리무버 조성물로부터 생성된 수산화기가 도전층인 하부 금속 막질을 부식시키는 것을 방지하는 부식 방지 효과를 발휘한다.
본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물에 있어서, 상기 성분 d)의 수산기를 2개 이상 함유하는 유기 페놀 화합물의 함량은 0.1 내지 10 중량가 바람직한데, 0.5 내지 5 중량인 것이 더욱 바람직하다. 상기 유기 페놀 화합물의 함량이 0.1 중량미만이면 건식식각과 이온주입공정 후에 발생하는 금속성 부산물에 의해 심하게 변성된 레지스트막을 저온에서 제거하는 능력이 저하되며 하부 금속 막질의 부식이 심화되는 문제점이 있다. 10 중량를 초과하면 레지스트막 제거성능이 조성물 제조 가격 등을 고려한 공업적 견지에서 비경제적이다.
상기 수산기를 2개 함유한 유기 페놀 화합물만으로도 본 발명의 레지스트 리무버 조성물에 뚜렷한 부식 방지 효과를 부여할 수 있지만, 하부 금속 배선 막질의 측면이나 상부 표면에서 발생되는 부분적 침식현상, 즉 피팅 (pitting) 현상을 완전히 해결할 수는 없다. 연구 결과 이를 해결하기 위해서 수산기를 2개 함유한 유기 페놀 화합물에 트리아졸계 화합물을 혼합하여 사용하면 피팅현상까지도 방지할 수 있음을 발견하였다. 특히, 레지스트막의 측벽에서 발생하는 사이드 피팅의 방지를 위해서는 수산기를 함유하는 방향족 페놀 화합물에 벤조트리아졸(BT)과 톨리트리아졸(TT)이 혼합된 2성분계 트리아졸 화합물을 적정 비율로 혼합하여 첨가할 경우 상승효과를 일으킨다는 사실을 발견하였다.
본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물에 있어서, 벤조트리아졸(BT), 톨리트리아졸(TT) , 카르복실릭 벤조트리아졸(CBT)를 더욱 포함할 수 있으며, 이중에서 벤조트리아졸(BT)과 톨리트리아졸(TT)이 혼합된 2성분계 트리아졸 화합물이 바람직하다.
상기 트리아졸계 화합물의 함량은 0.5∼5중량가 바람직하다. 트리아졸계 화합물의 함량이 0.5중량미만이면 피팅현상을 방지하는 성능이 미미하고, 5중량를 초과하면 레지스트 리무버 조성물의 점도를 상승시켜 사용시 편리성을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 포토레지스트 리무버 조성물에 있어서, 상기 조성물은 하기의 화학식 6으로 표시되는 실리콘계 계면활성제를 더욱 포함하는 것이 바람직하다.
〈화학식 6〉
여기서, x는 0 ~ 10의 정수, y는 1 ~ 10의 정수, m은 0 ~ 10의 정수, n은 1 ~ 10의 정수, EO는 에틸렌옥시 그룹을, PO는 1,2-프로필렌옥시 그룹을, Z는 할로겐 원자 또는 알킬기를 각각 나타낸다.
본 발명에 따른 포토레지스트 리무버 조성물에 있어서, 조성물의 대부분을 차지하는 수용성 유기 아민 화합물, 수용성 수용성 극성 유기용제, 및 물에 대하여 충분한 용해력을 갖는 계면활성제를 선택할 필요가 있다. 연구 결과 각종 계면활성제 중에서 상기 화학식 6으로 표시되는 실리콘계 계면활성제가 표면장력 저하, 및포토레지스트 재침착(redeposit) 현상을 방지하는 측면에서 바람직한 것을 발견하였다. 한편, 종래의 포토레지스트 리무버 조성물에 널리 사용되는 불소계 계면활성제는 적은 양으로도 탁월한 계면 활성 효과를 나타낼 수 있지만, 본 발명의 포토레지스트 리무버액 조성물에 대해서는 용해도가 낮다는 치명적인 단점을 가지고 있어 사용이 불가능하다. 이는 불소계 계면활성제가 물에 용해시 불순물이나 잔류물을 생성시키기 때문이다.
그러나, 실리콘계 계면활성제 중 상기 화학식 6으로 표시되는 실리콘계 계면활성제는 계면 활성 효과가 탁월하면서도 물, 수용성 유기 아민 화합물, 및 수용성 극성 유기용제에 대하여 모두 높은 용해도를 보이므로 상기의 문제점을 발생시키지 않고 원하는 계면 활성 효과를 얻을 수 있다. 또한, 종래의 폴리에틸렌글리콜계 계면활성제와는 달리 포토레지스트의 재침착 현상를 방지하는데 탁월한 효과가 있다.
포토레지스트의 재침착 현상이란 장시간 사용한 포토레지스트 리무버 조성물에 반도체 기판을 침지시킬 때 포토레지스트 리무버 조성물에 용해되어 있던 포토레지스트 고형 성분이 반도체 기판에 다시 부착되어 제거가 되지 않는 현상을 지칭하는 것으로서, 포토레지스트 제거 불량의 주요 원인중의 하나이다.
본 발명에 따른 포토레지스트 리무버 조성물에 있어서, 상기 계면활성제는 포토레지스트 리무버 조성물과 Al, 도핑된 Si, Cu, Ti, W 등의 하부 금속 막질의 접촉계면의 표면장력을 낮춤으로서 포토레지스트 리무버 조성물이 하부 금속 막질로 형성된 도전층의 미세패턴 사이까지도 잘 침투할 수 있도록 해준다. 비교적 미세패턴의 크기가 큰 경우에는 이러한 계면활성제의 역할이 별로 중요하지 않지만,미세패턴이 점점 미세해 질수록 이러한 계면활성제의 역할은 더욱 중요하게 되며, 이는 반도체 소자의 정품 생산수율에도 직접적인 영향을 미치게 된다.
본 발명에 따른 포토레지스트 리무버 조성물에 있어서, 상기 실리콘계 계면활성제의 함량은 0.01 ∼ 1중량인 것이 바람직하다. 상기 실리콘계 계면활성제의 함량이 0.01중량미만이면, 특히 미세패턴의 측면 부위에 있는 금속산화물을 제거하기 어렵게 되는등 충분한 계면 활성 효과를 얻을 수 없다. 상기 실리콘계 계면활성제의 함량이 1중량를 초과하면 포토레지스트의 재침착 현상 방지 효과가 오히려 저하되는 역효과가 발생한다. 따라서, 본 발명에 따른 포토레지스트 리무버 조성물에 있어서, 상기 실리콘계 계면활성제의 함량은 0.01 ∼ 1중량의 범위가 가장 효과적임을 확인하였다.
이어서, 본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물을 사용하여 선행하는 사진식각공정에서 마스크로서 사용되었던 레지스트막을 제거하는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물을 이용하여 기판으로부터 레지스트를 박리하는 방법은 통상적인 방법에 따라 레지스트막이 도포된 기판과 본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물을 접촉시키는 것에 의하여 이루어진다. 상기 접촉은 기판을 레지스트 리무버 조성물에 침지하거나, 레지스트 리무버 조성물을 기판에 스프레이하는 방법에 의하여 이루어진다. 이외에 상기 접촉의 방법에는 제한이 없다.
한편, 종래의 레지스트 리무버 조성물은 통상적으로 80 ℃ 이상의 온도로 가열되어야 충분한 레지스트 제거성능을 발휘하는데 반하여, 본 발명에 따른 레지스트 조성물은 20 내지 50 ℃ 범위의 저온에서 충분한 레지스트 제거 성능을 발휘할 수 있는 특징을 갖는다. 따라서, 본 발명의 레지스트 리무버 조성물을 사용하면 레지스트 제거공정의 에너지 소비량 및 리무버 조성물의 증발량(즉, 소비량)을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 증발된 유기용제로 인한 작업자의 건강위협문제를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 레지스트 리무버 조성물을 사용할 수 있는 레지스트의 종류로서는 포지형 레지스트, 네가형 레지스트, 포지형/네가형 겸용 레지스트를 들 수 있다. 예를 들면, 노볼락계 페놀수지와 나프토퀴논디아자이드 화합물로 구성된 포지형 레지스트 조성물; 노광에 의해 산을 발생하는 광산발생제 화합물과 산에 분해되었을 때 알카리 수용액에서 용해성이 증가하는 화합물 및 알카리 가용성수지를 함유하는 포지형 레지스트 조성물; 노광에 의해 산을 발생하는 광산발생제 화합물과 산에 분해되었을 때 알카리 수용액에서 용해성이 증가하는 관능기를 함유한 알카리 가용성수지를 함유하는 포지형 레지스트 조성물; 노광에 의해 산을 발생하는 광산발생제 화합물과 가교제 및 알카리 가용성수지를 함유하는 네가형 레지스트 조성물 등이 있는데, 이중 특히 효과적인 레지스트로서는 노볼락계 페놀수지와 나프토퀴논디아자이드 화합물로 구성된 포지형 레지스트 조성물을 들 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 하는데, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것이 아님은 물론이다. 한편, 하기 실시예에 있어서 별도의 언급이 없으면 백분율 및 혼합비는 중량을 기준으로 한 것이다. 본 발명의 실시예 및 비교예에 있어서, 레지스트 리무버 조성물에 대한 성능평가는 다음 방법에 의하여 실시하였다.
(1) 레지스트 제거 성능
시편 a 제조
하부에 알루미늄막이 증착되어 있는 5 인치 실리콘 웨이퍼의 표면에 범용적으로 사용되는 포지형 레지스트 조성물(미쯔비시사제, 상품명: IS401)를 스핀코팅하여 최종 막두께가 1.6 ㎛가 되도록 도포하였다. 이어서, 핫 플레이트에서 상기 레지스트막을 100 ℃에서 90 초간 프리베이크(pre-bake) 하였다. 계속해서, 상기 레지스트막 위에 소정 패턴의 마스크를 위치시킨 후 자외선을 조사하고 2.38 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(TMAH) 현상액(동진화성공업사제, 상품명; DPD-100S)로 21 ℃에서 60초 현상하였다. 상기 레지스트 패턴이 형성된 시편을 140 ℃, 160 ℃, 또는 180 ℃의 핫 플레이트에서 300 초간 하드 베이크 하고 각각 시편 a-14, a-16, a-18로 명명하였다.
시편 b 제조
상기 시편 a에 형성된 레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 건식식각장치(Applied Material사, 모델명; P/5000(single handling type))를 이용하여 CF4/O2혼합가스를 식각가스로 사용하여 레지스트 패턴에 의하여 덮여 있지 않은 하부의 알루미늄막을 식각하여 금속 배선 패턴을 형성하였다. 이때, 건식 식각 공정에 의해서 유기금속막이 발생하도록 공정조건을 조정하고, 이어서 애슁 장비(동경응화공업사, 모델명; TCA-2400)를 이용하여 O2/N2혼합가스를 반응 가스로 이용하여 애슁 공정을 통하여 상기 레지스트막의 상부층 일부분만 제거하고, 이들을 각각 시편 b-14, b-16, b-18로 명명하였다. 상기 건식식각공정의 식각조건은 다음과 같다.
[건식식각조건]
식각가스 : CF4/O2혼합가스
가스 유량 : 200 sccm
압력 : 20 mTorr
RF Power : 400 W
자계 : 140 Gauss
스테이지 온도 : 20 ℃
식각시간 : 300 초
[애슁조건]
사용 가스 : O2/N2혼합가스 = 950/50 sccm
압력 : 5 mTorr
마이크로파 Power : 1 kW
웨이퍼 온도 : 200 ℃
애슁 시간 : 120 초/웨이퍼
시편 c 제조
As+도판트를 가속 에너지 80 KeV, 도즈량 1×1016ions/㎠의 농도로 시편 a의 전면에 이온주입하였다. 이때, 이온주입각도는 0°로 하였다. 즉, 기판면에 수직으로 이온주입을 행하였다. 이어서, 시편을 마이크로파 다운 스트림 방식의 애슁 장비(동경응화공업사, 모델명; TCA-2400)로 이동시켜, O2/N2혼합가스를 반응 가스로 이용하여 애슁 공정을 통하여 상기 레지스트막의 상부층 일부분만 제거하고, 이들을 각각 시편 c-14, c-16, c-18로 명명하였다.
[애슁조건]
사용 가스 : O2/N2혼합가스 = 950/50 sccm
압력 : 5 mTorr
마이크로파 Power : 1 kW
웨이퍼 온도 : 200 ℃
애슁 시간 : 120 초/웨이퍼
레지스트 제거 시험
상기 시편 a, b, c를 각각 25 ℃, 50 ℃의 레지스트 리무버 조성물에 3분간 침지시켰다. 계속하여, 상기 시편을 레지스트 리무버 조성물로부터 꺼낸 후, 초순수로 수세하고, 질소가스로 건조한 후, 비아 홀 패턴(via hole pattern) 주위와 라인 패턴의 표면에 레지스트 잔류물이 부착되어 있는지 여부를 주사전자현미경(SEM)으로 검사하여 레지스트 제거 성능을 다음과 같은 기준에 의거하여 평가하고 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타냈다.
○ : 비아 홀 패턴 주위와 라인 패턴의 표면에 레지스트 잔류물이 완전히 제거된 경우.
△ : 비아 홀 패턴 주위와 라인 패턴의 표면에 레지스트 잔류물이 80 이상 제거 되었으나 미량 남아있는 경우.
× : 비아 홀 패턴 주위와 라인 패턴의 표면에 레지스트 잔류물이 대부분 제거되지 않은 경우.
(2) 금속 배선 부식성 시험
시편 d-12 제조
하부에 10,000 Å 두께의 알루미늄막이 형성된 5 인치 실리콘 웨이퍼의 표면에 범용적으로 사용되는 포지형 레지스트 조성물(미쯔비시 사제품, 상품명 IS401)를 스핀코팅하여 최종 막두께가 1.6 ㎛가 되도록 도포하였다.
이어서, 핫 플레이트에서 상기 레지스트막을 100 ℃에서 90초간 프리베이크(pre-bake) 하였다. 계속해서, 상기 레지스트막 위에 소정 패턴의 마스크를 위치시킨 후 자외선을 조사하고 2.38 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(TMAH) 현상액(동진화성공업사제, 상품명; DPD-100S)으로 21 ℃에서 60 초 현상하였다.
계속하여, 상기 레지스트 패턴이 형성된 시편을 120 ℃의 핫 플레이트에서 300 초간 하드 베이크 하였다.
이렇게 하여 형성된 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하고 건식식각장치(Applied Material사, 모델명; P/5000)에서 CF4/O2혼합가스를 식각가스로 사용하여 상기 레지스트 패턴에 의하여 덮여 있지 않은 알루미늄막을 식각하여 금속 배선 패턴을 형성하였다. 이때, 건식 식각 공정에 의해서 유기금속막이 발생하지 않도록 공정조건을 조정하고, 이어서 애슁 장비(동경응화공업사, 모델명; TCA-2400)를 이용하여 O2/N2혼합가스를 반응 가스로 하는 애슁 공정을 통하여 상기 레지스트막의 상부층 일부분만 제거하고, 이들을 시편 d-12로 명명하였다.
금속 배선 부식성 시험
상기 시편 d-12를 온도 50 ℃를 유지하면서 각각 10분, 2시간, 24시간 동안 레지스트 리무버 조성물에 침지시켰다. 계속하여, 상기 시편을 레지스트 리무버 조성물로부터 꺼낸 후 초순수로 수세하고 질소가스로 건조한 후 상기 알루미늄 패턴 라인의 상부 표면과 측면 부위를 주사전자현미경으로 검사하여 부식정도를 다음과 같이 기준에 의거하여 평가하고 그 결과를 하기 표 5에 나타냈다.
◎ : 알루미늄 패턴 라인의 측면 또는 상부 표면에 부식이 없는 경우
○ : 알루미늄 패턴 라인의 측면에만 부식이 일부분 있는 경우
△ :알루미늄 패턴 라인의 측면과 상부 표면 양부위에 부식이 일부분 있는 경우
× : 알루미늄 패턴 라인의 측면 또는 상부 표면에 부식이 전체적으로 심하게 나타난 경우
(3) 금속이온 용출 시험
상기 시편 d-12 20매를 온도 50 ℃로 유지된 레지스트 리무버 조성물 2 kg에각각 침지시켰다. 계속하여, 상기 온도를 유지하면서 12 시간, 24 시간, 및 48 시간이 경과할 때마다 레지스트 리무버 조성물을 샘플링하여 상기 시편 d-12의 하부 알루미늄 배선 패턴으로부터 용출된 알루미늄 이온의 용출량을 ICP-MS 장치(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectroscopy, PERKIN-ELMER사제, 모델명; ELAN 6000)에 ETV(Electro Thermal Vaporizer)를 장착하여 측정하고 그 결과를 ppb 단위로 하기 표 6에 나타냈다.
(4) 레지스트 재침착(redeposit) 시험
각각 실시예 7과 비교예 3의 레지스트 리무버 조성물 20 kg의 온도를 50 ℃로 유지한 상태에서, 시편 b-14와 c-14의 처리매수를 1매, 100매, 200매, 300매, 400매로 증가시키면서 레지스트 제거 시험을 하면서, 시험도중 기판상에 레지스트가 얼마나 재침착하는지 조사했다. 이때 시편의 처리매수가 각각 1매, 100매, 200매, 300매, 400매일 때의 기판을 샘플링하여 초순수로 린스하고 질소가스로 건조시킨 후 기판상에 재침착된 레지스트 잔류물 미립자수를 표면검사장치 (일본 캐논사제, 모델명; WIS-850)를 사용하여 검사하였다. 그 결과를 하기 표 7에 나타냈다.
실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 7
본 발명의 조성물 중 성분 a) 내지 성분 d)의 함량을 각각 하기 표 2에 나타낸 비율로 혼합하여 각각 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 7의 레지스트 리무버 조성물을 조제하였다. 이와 같이 하여 얻은 레지스트 리무버 조성물에 대하여 위에서 설명한 (1) 레지스트 제거 성능, (2) 금속 배선 부식성 시험, (3) 금속이온 용출 시험, 및 (4) 레지스트 재침착(redeposit) 시험을 실시하고 그 결과를 하기의표 3 내지 7에 나타냈다.
| 레지스트 리무버 조성물의 조성(중량) | |||||||||
| a)유기아민화합물 | b)극성 유기용제 | c)물 | d) 유기 페놀계화합물 (OH기 2개 이상) | 하이드록실 아민 | |||||
| 종류 | 양 | 종류 | 양 | 양 | 종류 | 양 | 양 | ||
| 실시예 | 1 | MIPA | 15 | NMP | 45 | 32.0 | 화학식 7 | 8 | - |
| 2 | MIPA | 17 | DMF | 50 | 29.5 | 화학식 8 | 3.5 | - | |
| 3 | MIPA | 25 | HBM | 49.5 | 23.0 | 카테콜 | 2.5 | - | |
| 4 | MEA | 21 | NMP | 47 | 30.0 | 화학식 9 | 2 | - | |
| 5 | MEA | 35 | DMI | 30 | 30.0 | 화학식10 | 5 | - | |
| 6 | MEA | 30 | NMP | 50 | 18.0 | 화학식11 | 2 | - | |
| 7 | MEA | 40 | NMP | 30 | 25.0 | 카테콜 | 5 | - | |
| 8 | MEA | 40 | HBM | 30 | 26.0 | 화학식12 | 4 | - | |
| 9 | MEA | 30 | HBM | 47 | 21.0 | 카테콜 | 2 | - | |
| 10 | MEA | 30 | HBM+MMP | 30+10 | 28.0 | 카테콜 | 2 | - | |
| 11 | MEA | 32 | HBM+MMP | 31+11 | 24.0 | 카테콜 | 2 | - | |
| 비교예 | 1 | MEA | 10 | MFDG | 22 | 48 | - | - | 20 |
| 2 | MEA | 15 | EC | 30 | 30 | - | - | 25 | |
| 3 | MEA | 3 | DMAc | 97.0 | - | - | - | - | |
| 4 | AEE | 70 | MF | 20 | 8 | m-C | 2 | - | |
| 5 | MEA | 60 | BC | 35 | 5 | - | - | - | |
| 6 | MEA | 60 | BC | 30 | 10 | - | - | - | |
| 7 | MEA | 40 | EC | 30 | 26 | SA | 4 | - |
MIPA : 모노이소프로판올아민 MEA : 모노에탄올아민
AEE : 아미노에톡시에탄올
HBM : 2-하이드록시이소부티르산 메틸에스테르
DMF : 디메틸포름아미드 NMP : N-메틸피롤리돈
DMI : 디메틸이미다졸리디논 DMAc : 디메틸아세트아미드
MFDG: 디프로필렌글리콜모노에틸에테르 EC : 에틸카비톨
BC : 부틸카비톨 MF : 메틸포름아미드
PEG : 폴리에틸렌글리콜 (Polyethyleneglycol)
m-C : m-크레졸
SA : 살리실릭 알데히드(Salycylic aldehyde)
〈화학식 7〉
〈화학식 8〉
〈화학식 9〉
〈화학식 10〉
〈화학식 11〉
〈화학식 12〉
| 리무버 조성물의 온도 | 25 ℃ | |||||||||
| 시편(하드베이크 온도) | a-14 | a-16 | a-18 | b-14 | b-16 | b-18 | c-14 | c-16 | c-18 | |
| 실시예 | 1 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | △ |
| 2 | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | |
| 3 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 4 | ○ | ○ | △ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ | △ | |
| 5 | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | △ | △ | ○ | ○ | |
| 6 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | △ | △ | |
| 7 | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | |
| 8 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 9 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 10 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 11 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 비교예 | 1 | △ | × | × | △ | × | × | △ | × | × |
| 2 | ○ | △ | × | ○ | △ | △ | ○ | △ | × | |
| 3 | △ | × | × | × | × | × | × | × | × | |
| 4 | △ | × | × | × | × | × | △ | × | × | |
| 5 | ○ | △ | × | × | × | × | × | × | × | |
| 6 | ○ | △ | × | ○ | × | × | △ | × | × | |
| 7 | ○ | × | × | △ | × | × | △ | △ | × |
| 리무버 조성물의 온도 | 50 ℃ | |||||||||
| 시편(하드베이크 온도) | a-14 | a-16 | a-18 | b-14 | b-16 | b-18 | c-14 | c-16 | c-18 | |
| 실시예 | 1 | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ |
| 2 | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 3 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 4 | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 5 | ○ | ○ | ○ | △ | △ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 6 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | △ | △ | |
| 7 | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | △ | △ | ○ | |
| 8 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 9 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 10 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 11 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 비교예 | 1 | △ | × | × | △ | × | × | △ | × | × |
| 2 | ○ | △ | △ | ○ | ○ | △ | ○ | △ | △ | |
| 3 | △ | △ | × | △ | × | × | △ | × | × | |
| 4 | △ | × | × | × | × | × | △ | × | × | |
| 5 | ○ | ○ | △ | × | × | × | × | × | × | |
| 6 | ○ | △ | × | ○ | × | × | △ | × | × | |
| 7 | ○ | △ | △ | ○ | × | × | △ | × | × |
표 3 및 표 4를 참조하면, 본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물(실시예 1 내지 11)은 고온(140 내지 180 ℃)에서의 하드베이크 공정, 건식식각공정, 이온주입공정, 및/또는 애슁공정에 의하여 경화되고 변성된 레지스트막까지도 저온(25 ℃, 50 ℃)에서도 효율적으로 제거할 수 있음을 알 수 있다.
그러나, 비교예의 레지스트 리무버 조성물은 건식식각공정, 이온주입공정, 및/또는 애슁공정에 노출되지 않았던 레지스트막(시편 a-14, a-16, a-18)은 저온에서도 비교적 효율적으로 제거할 수 있으나(이경우에도 하드베이크 온도가 높아질수록 제거성능은 저하함을 알 수 있다), 상기 건식식각공정, 이온주입공정, 및/또는 애슁공정에 노출되어 경화되고 변성된 레지스트막(시편 b-14 내지 시편 c-18)은 저온에서 제거성능이 불량한 것을 알 수 있다.
표 3 및 표 4를 더욱 상세하게 고찰하면, 레지스트 리무버 조성물의 성분 중에서 수산기를 2개 이상 함유한 유기 페놀계 화합물 및 물이 첨가되지 않은 비교예 3의 경우 경화되고 변성된 레지스트막을 제거하는 성능이 가장 불량한 것을 알 수 있다.
또한, 물은 첨가되어 있으나 상대적으로 수용성 유기 아민 화합물의 함량이 과량으로 포함되어 있는 비교예 4의 조성물도 경화되고 변성된 레지스트막의 제거가 불량하였다. 성분 d)의 수산기를 2개 이상 함유한 유기 페놀계 화합물이 함유되지 않거나 수산기가 1개인 유기 페놀계 화합물을 함유하는 비교예의 조성물들은 대체적으로 저온에서 경화되고 변성된 레지스트막의 제거 성능이 불량함을 알 수 있다. 표 3 및 표 4로부터 레지스트 리무버 조성물의 여러 성분 중에서 경화되고 변성된 레지스트막의 제거하는데 가장 큰 영향을 미치는 성분은 수산기를 2개 이상 함유한 유기 페놀계 화합물임을 확인할 수 있으며 유기 극성 용제로서 HBM을 사용한 실시예 3, 8, 9 및 HBM+MMP를 사용한 실시예 10 및 11의 경우 다른 극성 유기 용제를 사용한 경우보다 더욱 레지스트의 제거성능이 우수함을 알 수 있었다.
| 리무버 조성물의 온도 | 50℃ | |||
| 침지시간 | 10분 | 2시간 | 24시간 | |
| 실시예 | 1 | ◎ | ○ | △ |
| 2 | ◎ | ○ | △ | |
| 3 | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 4 | ◎ | ○ | △ | |
| 5 | ◎ | ○ | △ | |
| 6 | ◎ | ◎ | ○ | |
| 7 | ◎ | ◎ | ○ | |
| 8 | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 9 | ◎ | ◎ | ○ | |
| 10 | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 11 | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 비교예 | 1 | △ | × | × |
| 2 | ○ | △ | △ | |
| 3 | △ | × | × | |
| 4 | △ | × | × | |
| 5 | △ | × | × | |
| 6 | ○ | △ | × | |
| 7 | △ | × | × |
표 5를 참조하면, 본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물(실시예 1 내지 11)은 부식 방지 효과를 발휘하는 부식방지제의 역할을 하는 성분 d) 수산기를 2개 이상 함유하는 유기 페놀계 화합물의 경우 침지 후 2시간까지는 하부 금속 배선 패턴을 거의 부식시키지 않는 것을 알 수 있으며, 또한 유기 극성 용제로서 HBM을 사용한 실시예 3, 8, 9 및 HBM+MMP를 사용한 실시예 10 및 11의 경우에는 2시간 이상이 경과하여도 금속 배선 패턴을 부식시키지 않는 것을 알 수 있었다. 그러나, 본 발명에 속하지 않는 비교예 1 내지 7의 레지스트 리무버 조성물은 침지후 10분이 경과하면 벌써 하부 금속 배선 패턴을 부식시키기 시작하여 2시간 후에는 일부의하부 금속 배선 패턴을 심각하게 부식시키는 것을 알 수 있다. 따라서, 비교예의 리무버 조성물을 사용하여 레지스트 제거 공정을 수행하면 반도체 소자의 금속 배선이 단절될 염려가 증가하므로 생산수율을 저하시킬 위험이 높은 반면에 본 발명에 따른 리무버 조성물에는 이와 같은 위험이 현저히 감소될 것을 짐작할 수 있다.
표 5를 더욱 상세하게 고찰하면, 부식방지제의 역할을 하는 성분 d)의 수산기를 2개 이상 함유하는 유기 페놀계 화합물을 포함하고 않은 비교예 3, 5, 및 7의 조성물은 하부 금속 배선 패턴의 상부 표면을 전반적으로 심하게 부식시켰으며, 하부 금속 배선 패턴 측면의 부식도 매우 심하여 패턴폭에 심한 손상이 있었다.
한편, 부식 방지 성분으로서 상대적으로 물의 함량이 높은 비교예 1의 조성물도 하부 금속 배선 패턴을 심하게 부식시켰다.
| 리무버 조성물의 온도 | 50 ℃ | ||||
| 침지시간 | 0시간 | 12시간 | 24시간 | 48시간 | |
| 실시예 | 1 | 1 | 3 | 19 | 35 |
| 2 | 1 | 3 | 17 | 36 | |
| 3 | 1 | 2 | 13 | 29 | |
| 4 | 2 | 3 | 19 | 37 | |
| 5 | 1 | 4 | 21 | 41 | |
| 6 | 1 | 3 | 16 | 32 | |
| 7 | 2 | 3 | 15 | 34 | |
| 8 | 1 | 5 | 14 | 31 | |
| 9 | 1 | 1 | 15 | 30 | |
| 10 | 1 | 3 | 13 | 30 | |
| 11 | 1 | 2 | 12 | 29 | |
| 비교예 | 1 | 1 | 35 | 69 | 145 |
| 2 | 1 | 19 | 42 | 210 | |
| 3 | 2 | 24 | 39 | 109 | |
| 4 | 1 | 25 | 45 | 167 | |
| 5 | 1 | 42 | 63 | 231 | |
| 6 | 2 | 28 | 45 | 114 | |
| 7 | 2 | 31 | 48 | 121 |
표 6을 참조하면, 본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물(실시예 1 내지 11)은 12시간이 경과할 때까지 알루미늄 이온의 용출량이 거의 변화가 없으므로 하부 금속 배선 패턴을 거의 부식시키지 않음을 알 수 있다. 이에 비하여 비교예 1 내지 7의 레지스트 리무버 조성물은 12시간이 경과하면 평균적으로 실시예의 조성물에 비하여 약 10배정도 알루미늄 이온의 용출량이 증가하는 것으로 보아 하부 금속 배선 패턴을 심각하게 부식시키는 것을 알 수 있다.
이에 대한 이유는 상기 표 5에 대한 분석에서 설명한 바와 같이, 실시예 1 내지 11의 조성물에는 부식방지제의 역할을 하는 성분 d)의 수산기를 2개 이상 함유하는 유기 페놀계 화합물을 포함하고 있는 경우에는 부식방지력이 우수함을 알 수 있으나, 비교예 1 내지 7의 조성물은 그렇지 못하지 때문이다.
| 처리매수 | 시편 b-14 | 시편 c-14 | ||
| 실시예 10 | 비교예 3 | 실시예 10 | 비교예 3 | |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 100 | 2 | 14 | 1 | 18 |
| 200 | 3 | 37 | 3 | 40 |
| 300 | 6 | 71 | 6 | 69 |
| 400 | 9 | 138 | 10 | 140 |
표 7을 참조하면, 실시예 10의 조성물에 비하여 비교예 3의 조성물은 기판 위에 재침착된 레지스트 잔류물 미립자수가 처리매수가 100매 내지 400매의 경우 약 10배정도 더 많음을 알 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 레지스트 리무버 조성물은 건식식각, 애슁 및 이온주입공정에 의하여 경화된 레지스트막 및 상기 공정 중 하부의 금속 막질로부터 식각되어 나온 금속성 부산물에 의하여 변성된 레지스트막도 저온에서 짧은 시간 내에 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 레지스트 제거공정 중의 하부의 금속배선의 부식, 특히 사이드 피팅 현상을 최소화할 수 있으며, 장시간 사용시에도 레지스트 리무버에 용해되었던 레지스트가 석출되어 기판의 표면에 재침착되는 현상이 감소된다. 또한, 후속의 린스 공정에서 이소프로필알콜, 디메틸설폭사이드와 같은 유기용제를 사용할 필요없이 물만으로 린스할 수 있는 장점이 있다.
Claims (5)
- a) 수용성 유기 아민 화합물 10 내지 40 중량, b) 수용성 극성 유기 용제 10 내지 60 중량, c) 물 10 내지 30 중량, 및 d) 수산기를 2개 이상 함유한 유기 페놀계 화합물 0.1 내지 10 중량를 포함하는 레지스트 리무버 조성물에 있어서,상기 수용성 극성 유기 용제가 2-하이드록시이소부티르산 메틸에스테르(HBM)인 것을 특징으로 하는 레지스트 리무버 조성물.
- 제 1항에 있어서,상기 수용성 유기아민 화합물은 아미노 알코올 화합물인 것을 특징으로 하는 레지스트 리무버 조성물.
- 제 2항에 있어서,상기 아미노 알코올 화합물이 2-아미노-1-에탄올, 1-아미노-2-프로판올, 2-아미노-1-프로판올, 3-아미노-1-프로판올, 2-아미노-1-부탄올, 4-아미노-1-부탄올으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 레지스트 리무버 조성물.
- 제 1항에 있어서,상기 수용성 극성 유기 용제가 디메틸설폭사이드(DMSO),N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸이미다졸리돈(DMI), 및 지방족 카르복실산 에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 더욱 포함하는 레지스트 리무버 조성물.
- 제 4항에 있어서,상기 지방족 카르복실산 에스테르가 β-메톡시 이소부티르산 메틸에스테르(MBM), 2-하이드록시프로피온산 이소펜틸에스테르, 2-하이드록시프로피온산 부틸에스테르, 에틸-3-에톡시프로피온에이트(EEP), 메틸-3-메톡시프로피온에이트(MMP), 에틸-2-하이드록시 프로판에이트 및 부틸-2-하이드록시 프로판노에이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물인 레지스트 리무버 조성물.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020000001773A KR100348434B1 (ko) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 레지스트 리무버 조성물 |
| TW090112452A TW591347B (en) | 2000-01-14 | 2001-05-23 | Resist remover composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020000001773A KR100348434B1 (ko) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 레지스트 리무버 조성물 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010073408A true KR20010073408A (ko) | 2001-08-01 |
| KR100348434B1 KR100348434B1 (ko) | 2002-08-10 |
Family
ID=19638688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020000001773A KR100348434B1 (ko) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | 레지스트 리무버 조성물 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100348434B1 (ko) |
| TW (1) | TW591347B (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100646793B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2006-11-17 | 삼성전자주식회사 | 씬너 조성물 |
| KR100756552B1 (ko) * | 2001-06-23 | 2007-09-07 | 주식회사 동진쎄미켐 | 씬너 조성물 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040040087A (ko) * | 2002-11-06 | 2004-05-12 | 삼성전자주식회사 | 포토레지스트용 스트리퍼 조성물 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4617251A (en) * | 1985-04-11 | 1986-10-14 | Olin Hunt Specialty Products, Inc. | Stripping composition and method of using the same |
| JPS63231343A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-27 | Hitachi Ltd | レジストパタ−ンの剥離液 |
| JPH05259066A (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-08 | Texas Instr Japan Ltd | ポジ型フォトレジスト用剥離液および半導体装置の製造方法 |
| KR100366974B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2003-01-14 | 유니켐스 (주) | 드라이필름용 박리액 조성물 및 이를 이용한 드라이필름의박리방법 |
-
2000
- 2000-01-14 KR KR1020000001773A patent/KR100348434B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-05-23 TW TW090112452A patent/TW591347B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100756552B1 (ko) * | 2001-06-23 | 2007-09-07 | 주식회사 동진쎄미켐 | 씬너 조성물 |
| KR100646793B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2006-11-17 | 삼성전자주식회사 | 씬너 조성물 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW591347B (en) | 2004-06-11 |
| KR100348434B1 (ko) | 2002-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100286860B1 (ko) | 포토레지스트 리무버 조성물 | |
| EP1877870B1 (en) | Non-aqueous photoresist stripper that inhibits galvanic corrosion | |
| JP2001523356A (ja) | レジスト剥離および洗浄用の非腐食性組成物 | |
| KR20110124955A (ko) | 포토레지스트 박리액 조성물 | |
| KR100794465B1 (ko) | 포토레지스트용 스트리퍼 조성물 | |
| KR20050110955A (ko) | 포토레지스트용 스트리퍼 조성물 및 이를 포토레지스트박리에 사용하는 방법 | |
| KR100544889B1 (ko) | 포토레지스트용 스트리퍼 조성물 | |
| KR101304723B1 (ko) | 아미드계 화합물을 포함하는 포토레지스트 박리액 및 이를이용한 박리 방법 | |
| US7015183B2 (en) | Resist remover composition | |
| KR100363271B1 (ko) | 포토레지스트 리무버 조성물 | |
| CN101156111A (zh) | 用于半导体器件的光刻胶的去除剂组合物 | |
| KR100378552B1 (ko) | 레지스트 리무버 조성물 | |
| KR100348434B1 (ko) | 레지스트 리무버 조성물 | |
| KR100862988B1 (ko) | 포토레지스트 리무버 조성물 | |
| US20040185370A1 (en) | Resist remover composition | |
| KR100742119B1 (ko) | 포토레지스트 리무버 조성물 | |
| US20040152022A1 (en) | Resist remover composition | |
| KR100378551B1 (ko) | 레지스트 리무버 조성물 | |
| KR20010113396A (ko) | 암모늄 플로라이드를 함유하는 포토레지스트 리무버 조성물 | |
| KR20080017848A (ko) | 포토레지스트 박리액 및 이를 이용한 박리 방법 | |
| KR20050103377A (ko) | 구리 배선용 포토레지스트 스트리퍼 조성물 | |
| KR20030026665A (ko) | 포토레지스트 리무버 조성물 | |
| KR20040083157A (ko) | 포토레지스트용 스트리퍼 조성물 | |
| KR20040088990A (ko) | 포토레지스트 박리액 조성물 | |
| WO2005035828A1 (en) | Photoresist stripping composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20050718 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |