KR101409085B1 - 세정용 조성물, 반도체 소자의 제조 방법 - Google Patents
세정용 조성물, 반도체 소자의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
저유전율 층간 절연막과 구리 배선 또는 구리합금 배선을 가지는 기판 위에 오르가노실록산계 박막, 포토레지스트층을 이 순서로 적층한 후, 상기 포토레지스트층에 선택적 노광·현상 처리를 실시하여 포토레지스트 패턴을 형성하고, 뒤이어서 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 오르가노실록산계 박막, 상기 저유전율 층간 절연막에 드라이 에칭 처리를 실시한 후, 오르가노실록산계 박막, 드라이 에칭 처리로 생긴 잔사, 드라이 에칭 처리에 의해 변질된 변질 포토레지스트, 변질 포토레지스트보다 하층에 있는 미변질 포토레지스트층을 제거하는 반도체 소자 세정용 조성물로서, 과산화수소 15~20중량%, 아미노폴리메틸렌포스폰산류 0.0001~0.003중량%, 수산화칼륨 0.02~0.5중량% 및 물을 포함하며, pH가 7.5~8.5인 세정용 조성물을 제공한다. 또, 이러한 세정용 조성물을 이용한 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 반도체 집적회로의 제조 공정에 있어서, 피처리물 표면의 오르가노실록산계 박막, 드라이 에칭으로 생긴 잔사, 드라이 에칭 처리에 의해 변질된 변질 포토레지스트 및 변질 포토레지스트보다 하층에 있는 미변질 포토레지스트층을 제거하는 세정용 조성물 및 이러한 세정용 조성물을 이용한 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
고집적화된 반도체 소자를 제조하기 위해서는 우선 실리콘 웨이퍼 등의 소자 위에 도전용 배선 소재가 되는 금속막 등의 도전 박막이나 도전 박막간의 절연을 행할 목적의 층간절연막을 형성한다. 그 후, 이 도전 박막 또는 층간 절연막 표면에 포토레지스트를 균질하게 도포하여 감광층을 마련하고, 이것에 선택적 노광·현상 처리를 실시하여 원하는 레지스트 패턴을 작성한다. 뒤이어서, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 층간 절연막에 드라이 에칭 처리를 실시함으로써 상기 박막에 원하는 패턴을 형성한다. 그리고 레지스트 패턴 및 드라이 에칭 처리에 의한 잔사물을 산소 플라즈마 등의 애싱(ashing, 회화)이나 소정의 세정액으로 완전하게 제거하는 일련의 공정이 일반적으로 채택되고 있다.
근래 디자인 룰의 미세화가 진행되어 신호 전송 지연이 고속도 연산 처리의 한계를 지배하게 되었다. 그 때문에, 도전용 배선 소재로서 알루미늄으로부터 전기 저항이 더 낮은 구리로의 이행이 진행되고 있다. 또, 층간 절연막으로서 실리콘 산화막으로부터 유전율이 3보다 작은 저유전율 층간 절연막(이하, 「Low-k 막」이라 하는 경우가 있음)으로의 이행이 진행되고 있다. 포토레지스트와 층간 절연막 사이에는 (1) 기초(하지) 소자의 요철이나 홈 등의 갭에 충전하여 평탄화하는 기능, (2) 소자로부터 반사된 방사선을 흡수하는 기능, (3) 드라이 에칭시에 층간 절연막의 형상을 유지하여 정밀 미세 가공하기 쉽게 하는 기능을 갖는, 예를 들어 광흡수성 화합물을 포함하는 오르가노실록산 박막(이하, 오르가노실록산계 박막이라 칭함)이 설치되고 있다.
그러나 포토레지스트나 오르가노실록산계 박막을 애칭에 의해 제거하는 경우, 오르가노실록산계 박막 아래에 존재하는 Low-k 막이 산소 플라스마 등에 노출되어 손상을 입을 우려가 있다. 예를 들어, 비아 퍼스트 듀얼 다마신 프로세스(via first dual damascene process)에 의한 패턴 형성에서는, 비아부에 충전된 오르가노실록산계 박막을 제거할 때에 비아부 주변의 Low-k 막이 손상을 받는 결과, 전기 특성이 현저하게 열화된다고 하는 문제가 발생하고 있다. 따라서, Low-k 막이 사용되는 반도체 소자의 제조에 있어서 이러한 Low-k 막의 손상을 억제하면서 산소 플라즈마 애싱 공정과 동일한 정도의 포토레지스트 제거성을 나타내며, 게다가 애싱 이외에 포토레지스트를 제거할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
이들 문제점을 해결하는 방법으로 과산화수소를 포함하는 세정액으로 전처리 하고, 아민계 박리액으로 처리하는 것이 제안되고 있다(일본 특허 제3516446호, 특개 2003-140364호 공보, 특개 2006-106616호 공보)．그러나 이들 처리 방법은 2단 프로세스로, 추가적인 프로세스의 간략화가 요구되고 있다. 그 때문에 1단 프로세스에서 드라이 에칭 처리에 의해 생긴 잔사(이하, '에칭 잔사'라고 하는 경우가 있음), 드라이 에칭 처리에 의해 포토레지스트층의 표층부가 변질된 변질 포토레지스트 및 상기 변질 포토레지스트보다 하층에 있는 미변질 포토레지스트층을 제거하는 세정액으로서 산화제를 함유하는 세정액이 제안되고 있다.
구체적으로는, 과산화수소나 오존수 등의 산화제 수용액 혹은 이들에 염기성 수용성 불화물, 아민류, 수산화 제4급 암모늄, 산류, 킬레이트제, 수용성 불소 화합물, 제4급 암모늄염, 계면활성제나 용제 등을 첨가한 세정액이 제안되고 있다(일본 특개 평10-298589호 공보, 특개 2000-56478호 공보, 특개 2000-258924호 공보, 특개 2002-202617호 공보, 특개 2003-5383호 공보, 특개 2003-124173호 공보, 특개 2003-221600호 공보, 특개 2004-4775호 공보).
그러나 상기 세정액을 사용했을 경우에도 구리 배선 및 Low-k 막 등에 손상을 주지 않고, 변질 포토레지스트 및 미변질 포토레지스트층 그리고 오르가노실록산계 박막이나 에칭 잔사를 제거하는 것이 곤란하거나, 장시간의 사용이나 장기간의 보존이 곤란하거나 하는 등의 문제가 있다.
또한, 상기 특허문헌 중에는 평탄화 및 반사방지막이나 정밀 미세 가공용 박막(예를 들어, 오르가노실록산계 박막)을 이용한 듀얼 다마신 프로세스법에 적합한 세정액 및 그 세정방법에 관한 기재나 시사는 없다.
변질 포토레지스트 및 미변질 포토레지스트층을 제거할 수 있는 세정액으로는 일본 특개 2004-212818호 공보에 pH 5 이상이며 과산화수소와 알칼리 금속 이온을 함유하는 세정액이 제안되고 있다. 그러나 이러한 특허 문헌에서도 오르가노실록산계 박막을 이용한 듀얼 다마신 프로세스법에 적합한 세정액 및 그 세정방법에 관한 기재나 시사는 없다.
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은 Low-k 막을 가지는 반도체 소자를 제조할 때에 Low-k 막, 구리 혹은 구리합금을 부식시키지 않고, 오르가노실록산계 박막, 에칭 잔사, 변질 포토레지스트 및 미변질 포토레지스트층을 안정적으로 제거할 수 있는 세정용 조성물을 제공한다. 또, 이러한 세정용 조성물을 이용한 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, Low-k 막을 가지는 반도체 소자를 제조할 때에 과산화수소, 아미노폴리메틸렌포스폰산류, 수산화칼륨을 소정 농도로 엄밀하게 조정하고, pH를 특정 범위로 한 세정용 조성물을 이용하여 세정 처리를 하면 Low-k 막, 구리 혹은 구리합금을 부식시키지 않고, 오르가노실록산계 박막, 에칭 잔사 및 변질 포토레지스트, 및 미변질 포토레지스트층을 안정적으로 제거할 수 있음을 이끌어내어 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 저유전율 층간 절연막과 구리 배선 또는 구리합금 배선을 가지는 기판 위에, 오르가노실록산계 박막, 포토레지스트층을 이 순서로 적층한 후, 상기 포토레지스트층에 선택적 노광·현상 처리를 실시하여 포토레지스트 패턴을 형성하고, 뒤이어서 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 오르가노실록산계 박막, 상기 저유전율 층간 절연막에 드라이 에칭 처리를 실시한 후, 오르가노실록산계 박막, 드라이 에칭 처리로 생긴 잔사, 드라이 에칭 처리에 의해 변질된 변질 포토레지스트 및 변질 포토레지스트보다 하층에 있는 미변질 포토레지스트층을 제거하는 반도체 소자 세정용 조성물로서, 과산화수소 15~20중량%, 아미노폴리메틸렌포스폰산류 0.0001~0.003중량%, 수산화칼륨 0.02~0.5중량% 및 물을 포함하며, pH가 7.5~8.5인 세정용 조성물이다.
또, 본 발명은 저유전율 층간 절연막과 구리 배선 또는 구리합금 배선을 가지는 기판 위에, 오르가노실록산계 박막, 포토레지스트층을 이 순서로 적층한 후, 상기 포토레지스트층에 선택적 노광·현상 처리를 실시하여 포토레지스트 패턴을 형성하고, 뒤이어서 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 오르가노실록산계 박막, 저유전율 층간 절연막에 드라이 에칭 처리를 실시한 후, 상기 본 발명의 세정용 조성물로 세정하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법이다.
본 발명의 세정용 조성물에 의하면 오르가노실록산계 박막, 에칭 잔사 및 변질 포토레지스트, 및 미변질 레지스트층의 세정·제거 조작을, 구리 부식 방지제 혹은 Low-k 막용 부식 방지제를 이용하지 않더라도 구리 혹은 구리합금, Low-k 막의 부식을 수반하지 않고 안전하게 실시할 수 있다. 또, 본 발명의 세정용 조성물은 안정적인 사용, 즉 장기간의 계속된 사용 또는 장기 보존후의 사용에 대해 뛰어난 세정성을 발휘할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 바람직한 형태
(세정용 조성물)
본 발명의 세정용 조성물은 저유전율 층간 절연막과 구리 배선 또는 구리합금(예를 들어, 구리와 알루미늄의 합금) 배선을 가지는 기판 위에, 오르가노실록산계 박막, 포토레지스트층을 이 순서로 적층한 후, 이 포토레지스트층에 선택적 노광·현상 처리를 실시하여 포토레지스트 패턴을 형성하고, 뒤이어서 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 오르가노실록산계 박막, 저유전율 층간 절연막에 드라이 에칭 처리를 실시한 후, 오르가노실록산계 박막, 에칭 잔사, 변질 포토레지스트 및 미변질 포토레지스트층을 제거하는 것이다.
여기서 변질 포토레지스트란 레지스트층에 드라이 에칭 처리가 실시되어 그 표층이 변질되어 경화된 층이다. 이 변질 포토레지스트는, 그 하층측에 있어 드라이 에칭 처리의 영향을 받지 않는 미변질 포토레지스트층에 비해 제거하기 어렵다. 그러나 본 발명에 의하면 이와 같은 변질 포토레지스트도 용이하게 제거할 수 있다.
본 발명의 세정용 조성물에 이용되는 과산화수소는 15~20중량%의 농도로 사용된다. 15중량% 미만이면 오르가노실록산계 박막, 에칭 잔사 및 변질 포토레지스트, 미변질 포토레지스트층 모두를 완전하게 제거할 수 없다. 20중량%를 초과하면 세정액 중의 과산화수소의 분해가 커진다.
본 발명에서 이용되는 아미노폴리메틸렌포스폰산류로는, 예를 들어 아미노트리(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아미노펜타(메틸렌포스폰산), 1,2-프로필렌디아민테트라(메틸렌포스폰산) 등을 들 수 있다. 이들 중에서 특히 바람직한 것은 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 1,2-프로필렌디아민테트라(메틸렌포스폰산)이다.
아미노폴리메틸렌포스폰산류의 함유량은 0.0001(1ppm)~0.003중량%(30ppm)로 한다. 0.0001중량%(1ppm) 미만이면 과산화수소의 분해가 커지고, 0.003중량%(30ppm)를 초과하면 구리 혹은 구리합금에 부식을 일으키기 때문에 농도 관리를 엄격하게 할 필요가 있다.
상기 수산화칼륨은 0.02~0.5중량%의 농도로 사용된다. 0.02중량% 미만이면 오르가노실록산계 박막, 에칭 잔사 및 미변질 포토레지스트층의 제거성이 저하되고, 0.5중량%를 초과하면 Low-k에 대한 손상이나, 구리 혹은 구리합금의 부식이 발생하며, 나아가서는 과산화수소의 분해가 커진다.
또, 본 발명의 세정용 조성물의 pH는 7.5~8.5이다. pH가 7.5 미만이면 오르가노실록산계 박막, 에칭 잔사 및 변질 포토레지스트의 제거성이 저하되고, pH가 8.5를 넘으면, Low-k 막에 대한 손상 및 구리 부식이 생기는 경우가 있으며, 나아가서는 과산화수소의 분해가 커지게 된다.
이와 같이, 본 발명은 저농도이며 매우 한정된 농도 범위에서 본 발명의 목적인 오르가노실록산계 박막, 에칭 잔사, 변질 포토레지스트 및 미변질 포토레지스트층의 세정·제거 조작을 구리 부식 방지제를 이용하지 않더라도 구리 혹은 구리합금의 부식을 수반하지 않고 안전하게 실시할 수 있다. 또, 안정적인 사용을 실현할 수 있다.
세정용 조성물 중의 불순물로서의 나트륨 양은 0.1ppm 이하인 것이 바람직하고, 0.05ppm 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.03ppm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 수산화칼륨 중의 나트륨은 불가피 불순물이기 때문에 실제로는 세정용 조성물 중에 0.001ppm 정도는 포함된다.
본 발명의 세정용 조성물이 사용되는 피처리물로는, 예를 들어 실리콘, 비결정성 실리콘, 폴리실리콘; Low-k막으로서 히드록시실세스퀴옥산(HSQ)계인 「OCD T-1」,「OCD T-3」(상품명, 모두 도쿄오카공업사제), 메틸실세스퀴옥산(MSQ)계인 「OCD T-31」,「OCD T-39」(상품명, 모두 도쿄오카공업사제), 탄소 도프 산화 실리콘(SiOC)계인 「Black Diamond2」(상품명, Applied Materials사제), 「Aurora2.7」이나 「Aurora2.4」(상품명, ASM International사제), 「Coral」(상품명, Novellus Systems사제), 무기계인 「Orion2.8~2.2」(상품명, Trikon Technologies사제); 구리나, 구리와 알루미늄의 합금, 산화실리콘, 질화실리콘, 탄탈, 탄탈화합물, 크롬, 크롬산화물, 크롬합금 등의 반도체 배선 재료 혹은 갈륨-비소, 갈륨-인, 인듐-인 등의 화합물 반도체 등이 가하여진 반도체 소자를 들 수 있으며，본 발명의 세정용 조성물로 이러한 물질이 부식되는 일은 없다.
또, 상기 본 발명의 세정용 조성물은 본 발명의 반도체 소자의 제조 방법, 특히 오르가노실록산계 박막, 에칭 잔사나, 변질 포토레지스트 및 미변질 포토레지스트층을 제거하기 위한 세정 공정에 적합하게 사용할 수 있다.
(반도체 소자의 제조 방법)
본 발명의 반도체 소자의 제조 방법은 저유전율 층간 절연막과 구리 배선 또는 구리합금 배선을 가지는 기판 위에, 오르가노실록산계 박막, 포토레지스트층을 이 순서로 적층하는 공정과, 이 포토레지스트층에 선택적 노광·현상 처리를 실시하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 오르가노실록산계 박막, 저유전율 층간 절연막에 드라이 에칭 처리를 실시하는 공정을 포함하며, 드라이 에칭 처리를 실시하는 공정 후에, 본 발명의 세정용 조성물로 오르가노실록산계 박막, 에칭 잔사, 변질 포토레지스트 및 미변질 포토레지스트층을 제거하는 세정 공정을 포함하는 것이다.
이미 기술한 바와 같이, 본 발명의 세정용 조성물은 Low-k 막 등에 손상을 주는 일이 없기 때문에, 이러한 세정용 조성물을 이용한 본 발명의 반도체 소자의 제조 방법은 Low-k 막이 사용되는 반도체 소자의 제조(예를 들어, 듀얼 다마신 프로세스법)에 적용할 수 있다. 또, 수산화칼륨을 사용하고 있으므로, 세정용 조성물 중의 불순물로서의 나트륨의 함유량이 제한되어 제조되는 반도체 소자에 대해서, 나트륨의 존재에 기인하는 반도체 특성의 저하를 막을 수 있다.
상기 세정 공정에 있어서, 본 발명의 세정용 조성물을 사용할 때의 세정시의 온도는 10~90℃로 하는 것이 바람직하고, 25~80℃로 하는 것이 보다 바람직하며, 에칭 조건이나 사용되는 피처리물에 따라 적절히 선택하면 된다. 그리고 세정용 조성물을 사용할 때의 처리 시간은 1분~60분인 것이 바람직하고, 3분~50분인 것이 보다 바람직하지만, 에칭 조건이나 사용되는 피처리물에 따라 적절히 선택하면 된다.
또한, 세정용 조성물을 이용한 세정시에 필요에 따라 초음파를 병용할 수 있다. 피처리물 위의 변질 포토레지스트 및 미변질 포토레지스트층이나 에칭 잔사 등을 제거한 후의 린스로는 알코올과 같은 유기용제를 사용할 수도 있지만, 물로 린스만 해도 충분하다.
다음으로, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 제한되는 것이 아니다.
도 1에, 하기에 나타낸 방법에 의해 제작한 세정 공정을 거치기 전의 반도체 소자의 부분 단면도를 나타낸다.
우선, SiOC계 Low-k 막(5)에 형성된 배선 홈에, 구리 배선의 측면과 바닥면용인 구리 확산방지막/배리어막인 TaN 막(8)을 스퍼터링법으로 성막하고, 추가로 TaN 막(8) 위에 구리도금을 실시하기 위해서 필요한 구리 시드막도 스퍼터링법으로 성막하였다(도시하지 않음). 뒤이어서, 전해도금법에 의해 구리도금막(7)을 적층한 후, 나머지 부분을 CMP(Chemical Mechanical Polishing: 화학적 기계적 연마)법으로 제거·평탄화하였다. 그 평탄화한 기판 위에 에칭 스토퍼막/구리 배선 상부용 확산방지막으로서의 SiC층(6)을, 추가로 그 상층에 SiOC계 Low-k 막(5)을 각각 CVD에 의해 적층하였다. 이들 층 위에 반사방지막이나 정밀 미세 가공용 마스크로서의 오르가노실록산계 박막(3)을 퇴적하고, 뒤이어서 포지티브형 포토레지스트를 스핀 도포·가열하여 포토레지스트층(1)을 적층하였다. 이 포토레지스트에 대해 선택적으로 노광 처리를 하고, 노광후 베이크(post exposure bake) 처리를 실시하여, 현상액인 수산화 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 현상 처리를 하고 포토레지스트 패턴을 형성하였다. 그리고 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 할로겐계 에칭 가스로 드라이 에칭 처리를 실시하고, 오르가노실록산계 박막, Low-k 막을 통해 구리층까지의 비아 홀을 형성하였다. 이 드라이 에칭 처리 후의 포토레지스트층(1)의 표층부는 드라이 에칭 처리에 의해 변질되고 경화되어 변질 포토레지스트(1A)가 형성되었다. 변질 포토레지스트(1A)의 하층에는 드라이 에칭 처리의 영향을 받지 않은 포토레지스트부(미변질 포토레지스트층(1B))가 남아 있었다. 또한, 비아 홀 측벽에는 에칭 잔사(4)가 퇴적되어 있었다.
도 1은 세정 공정을 거치기 전의 반도체 소자의 일부 단면을 모식적으로 나타낸 부분 단면도이다.
1: 포토레지스트층, 1A: 변질 포토레지스트, 1B: 미변질 포토레지스트층, 3: 오르가노실록산계 박막, 4: 에칭 잔사, 5: SiOC계 Low-k 막, 6: SiC층, 7: 구리도금막, 8: TaN막
실시예 1~6 및 비교예 1~5
도 1의 반도체 소자에 대해, 하기 표 1~3에서 나타낸 세정용 조성물을 이용하여 표 안의 처리 조건으로 세정한 후, 초순수로 린스하여 N２ 블로우로 건조하여 반도체 소자를 완성하였다.
그런 후에, 주사형 전자현미경(히타치제 전계방출형 주사전자현미경 S-4700)으로 단면을 관찰하여, 드라이 에칭 후의 변질 포토레지스트, 미변질 포토레지스트 층, 오르가노실록산계 박막 및 에칭 잔사의 제거성, 구리 및 SiOC계 Low-k 막의 부식성에 대해 하기의 판단 기준에 따라서 평가하였다. 그 결과를 하기 표 1(실시예 1~6) 및 표 2(비교예 1~5)에 나타내었다. 또한, 세정용 조성물의 pH는 HORIBA제 「pH METER F-12」로 측정하였다.
평가 기준은 다음과 같다.
＝ 제거성 평가＝
A: 완전히 제거되었다.
B: 변질 포토레지스트 및 미변질 포토레지스트층 그리고 오르가노실록산계 박막은 제거되었지만, 에칭 잔사의 잔여물이 있었다.
C: 일부 오르가노실록산계 박막이 제거되지 않고 남고, 에칭 잔사도 남아 있었다.
D: 변질 포토레지스트 및 미변질 포토레지스트층 그리고 오르가노실록산계 박막과 에칭 잔사가 잔존해 있었다.
＝부식성 평가＝
A: 부식이 전혀 확인되지 않았다.
B: 구리 및 SiOC계 Low-k 막 중 적어도 하나의 재질에 약간의 부식이 확인되었다.
C: 구리 및 SiOC계 Low-k 막 중 적어도 하나의 재질에 커다란 부식이 확인되었다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~6에 있어서는 구리 및 SiOC계 Low-k 막을 부식시키지 않고, 드라이 에칭 후의 변질 포토레지스트나 미변질 포토레지스트층, 오르가노실록산계 박막 및 에칭 잔사를 완전히 제거할 수 있었다.
비교예 1에서는 에칭 잔사의 제거가 불완전하며, 비교예 2에서는 변질 포토레지스트 및 미변질 포토레지스트층, 오르가노실록산계 박막이나 에칭 잔사의 제거가 불완전하였다.
비교예 3, 4는 제거성은 양호하였으나, 구리 및 SiOC계 Low-k 막 중 적어도 하나의 재질에 부식이 발생하였다.
비교예 5에서는 오르가노실록산계 박막을 대부분 제거할 수 없었고, 잔여물이 많았다. 이는 수산화칼륨이 아닌 인산칼륨을 사용한 것이 하나의 요인으로 생각된다.
실시예 7 및 비교예 6~8
표 3에 나타낸 세정용 조성물을 70℃의 항온수조에서 24시간 가열하고, 세정액 중의 과산화수소의 안정성 평가를 실시하였다. 구체적으로는, 가열 전후의 과산화수소 농도를 전위차 적정법(과망간산칼륨 사용)으로 측정하고, 그 값으로부터 각각의 세정용 조성물의 과산화수소 분해율을 산출하여 하기의 판단 기준에 따라 평가를 실시하였다. 또한, 과산화수소 분해율은 하기 식에 의해 구하였다.
식: 과산화수소 분해율(%) = 100 - ((가열후 세정액 중량×가열후 과산화수소 농도)/(가열전 세정액 중량×가열전 과산화수소 농도)×100)
＝과산화수소 안정성의 평가＝
A: 과산화수소 분해율이 0~5% 미만
B: 과산화수소 분해율이 5~10% 미만
C: 과산화수소 분해율이 10~20% 미만
D: 과산화수소 분해율이 20% 이상
표 3으로부터, 실시예 7의 세정용 조성물의 안정성(과산화수소 안정성)은 매우 높음을 알 수 있어, 장시간(사용시) 및 장기간(보관시)에 걸쳐서 사용하더라도 안정적으로 드라이 에칭 후의 변질 포토레지스트, 미변질 포토레지스트층, 오르가노실록산계 박막 및 에칭 잔사를 양호하게 제거할 수 있음이 기대된다.
Claims (5)
- 저유전율 층간 절연막과 구리 배선 또는 구리합금 배선을 가지는 기판 위에, 오르가노실록산계 박막, 포토레지스트층을 이 순서로 적층한 후, 상기 포토레지스트층에 선택적 노광·현상 처리를 실시하여 포토레지스트 패턴을 형성하고, 뒤이어서 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 오르가노실록산계 박막, 상기 저유전율 층간 절연막에 드라이 에칭 처리를 실시한 후, 상기 오르가노실록산계 박막, 드라이 에칭 처리로 생긴 잔사, 드라이 에칭 처리에 의해 변질된 변질 포토레지스트 및 상기 변질 포토레지스트보다 하층에 있는 미변질 포토레지스트층을 제거하는 반도체 소자 세정용 조성물로서,과산화수소 15~20중량%, 아미노폴리메틸렌포스폰산류 0.0001~0.003중량%, 수산화칼륨 0.02~0.5중량% 및 물을 포함하며, pH가 7.5~8.5인 세정용 조성물.
- 청구항 1에 있어서,상기 아미노폴리메틸렌포스폰산류가 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 1,2-프로필렌디아민테트라(메틸렌포스폰산) 중 어느 하나인 세정용 조성물.
- 청구항 1에 있어서,나트륨 함유량이 0.001~0.1ppm인 세정용 조성물.
- 청구항 1에 있어서,상기 구리합금이 구리와 알루미늄의 합금인 세정용 조성물.
- 저유전율 층간 절연막과 구리 배선 또는 구리합금 배선을 가지는 기판 위에, 오르가노실록산계 박막, 포토레지스트층을 이 순서로 적층한 후, 상기 포토레지스트층에 선택적 노광·현상 처리를 실시하여 포토레지스트 패턴을 형성하고, 뒤이어서 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 오르가노실록산계 박막, 상기 저유전율 층간 절연막에 드라이 에칭 처리를 실시한 후,과산화 수소 15~20중량%, 아미노폴리메틸렌포스폰산류 0.0001~0.003중량%, 수산화칼륨 0.02~0.5중량% 및 물을 포함하며, pH가 7.5~8.5인 세정용 조성물로 세정하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.
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