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KR20080051250A - 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리 방법 - Google Patents

포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리 방법 Download PDF

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Publication number
KR20080051250A
KR20080051250A KR1020060121992A KR20060121992A KR20080051250A KR 20080051250 A KR20080051250 A KR 20080051250A KR 1020060121992 A KR1020060121992 A KR 1020060121992A KR 20060121992 A KR20060121992 A KR 20060121992A KR 20080051250 A KR20080051250 A KR 20080051250A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
composition
compound
photoresist
mixture
Prior art date
Application number
KR1020060121992A
Other languages
English (en)
Inventor
홍헌표
김태희
홍형표
Original Assignee
동우 화인켐 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동우 화인켐 주식회사 filed Critical 동우 화인켐 주식회사
Priority to KR1020060121992A priority Critical patent/KR20080051250A/ko
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Abstract

본 발명은 설폰아미드계 화합물 0.1~20중량%, 알칼리성 화합물 5~50중량%, 수용성 극성 용제 화합물 1~40중량%, 함황 방식제 0.1~5중량%, 히드록실기 또는 니트로기를 하나 이상 포함하는 방향족 화합물 0.01~10중량%, 직쇄 다가 알코올 0.1~5중량%, 및 탈이온 증류수 5∼40중량%를 포함하는 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리방법에 관한 것이다.
본 발명은 높은 도즈(dose)량의 이온주입 공정 후 또는 이온주입 공정과 고온 에싱 후, 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트의 제거력이 우수할 뿐만 아니라 텅스텐, 폴리 실리콘 등과 같은 막질의 부식성이 최소화된 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리 방법을 제공한다.
설폰아미드계 화합물, 이온주입, 경화, 포토레지스트, 폴리머, 박리, 부식성

Description

포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리 방법{PHOTORESIST STRIPPER COMPOSITION AND EXFOLIATION METHOD OF A PHOTORESIST USING IT}
본 발명은 이온 주입 공정 후 또는 이온주입 공정과 고온 에싱 공정 후 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트의 제거를 위한 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리 방법에 관한 것이다.
반도체 공정 중 이온주입 공정은 3족 또는 5족의 이온을 실리콘의 표면을 뚫고 들어갈 만큼 큰 에너지를 갖도록 전기장으로 가속하여 실리콘 속으로 주입하는 공정으로, 실리콘에 불순 이온을 도핑하여 부분적으로 전도도, 문턱 전압 등의 전기적 성질을 바꾸기 위한 목적으로 수행되는 공정이다.
소스/드레인 영역을 형성하기 위해서는 높은 도즈(dose)량의 이온주입 공정을 거치므로 포토레지스트 상부의 경화가 가속화되며, 경화된 포토레지스트를 제거하는 것은 매우 어렵다. 이러한 포토레지스트를 제거하기 위해서 고온 에싱 처리를 할 경우, 포토레지스트의 부피는 줄지만 포토레지스트막의 경화가 심화되고 또한, 포토레지스트 내부의 압력 상승으로 인한 퍼핑 작용에 의해 폴리머가 형성되므로 이들 역시 제거하기가 어렵다.
상기에서 서술한 이온 주입 공정 후 또는 이온 주입 공정과 고온 에싱 후 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트를 효과적으로 제거하기 위해서, 여러 가지 건식, 습식 방법이 제안되었다. 그 중 하나로 2단계 에싱법이 문헌[Fujimura, 일본춘계응용물화학회 예고집 1P-13, p574, 1989]에 기재되어 있다. 그러나, 이러한 건식 식각 공정들은 공정이 복잡해질 뿐만 아니라 장비가 대규모화되어 생산 수율이 떨어지고, 오히려 비용이 증가되는 결과를 가져온다. 다른 통상적인 방법으로는 산소 플라즈마 처리 후 SPM 용액을 이용하는 것이 있으나 경화된 포토 레지스트나 폴리머를 제거하지 못하는 문제점을 안고 있다.
한편, 종래의 습식 박리 및 세정 공정에 사용되는 포토레지스트 박리액으로는 유기아민, 수용성 유기 용제, 글리콜류 등으로 구성된 조성물이 제안되었으며 사용량이 많은 상황이다.
아민계 박리제를 제안하는 문헌들의 예는 다음과 같다.
미국 특허공보 제4,617,251호에는 특정 아민 화합물 [예컨대, 2-(2-아미노에톡시)에탄올, 2-(2-아미노에틸아미노)에탄올, 또는 이들의 혼합물] 및 극성 용 매(예컨대, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 테트라히드로푸르푸릴알코올, 디메틸글루타레이트, 설포란, 감마-부틸락톤(GBL), N,N-디메틸아세트아미드 및 이들의 혼합물)를 함유하는 포지형 포토레지스트 스트리핑 조성물이 개시되어 있으며, 또한, 미국 특허공보 제4,770,71호에는 특정 아미드 화합물(예컨대, N,N-디메틸아세트아미드) 및 특정 아민 화합물(예컨대, 모노에탄올아민)을 포함하는 포지형 포토레지스트 스트리핑 조성물이 개시되어 있으며, 대한민국 특허공개공보 제10-2004-0098751호에는 수용성 유기 아민화합물, 알킬렌글리콜 모노알킬에테르 화합물, 극성 비양자성 용매, 박리촉진제, 및 부식 방지제 등으로 구성된 스트리핑 조성물이 개시되어 있다.
그러나, 상기의 아민계 박리용액으로는 이온 주입 공정 후 경화된 포토레지스트를 완전하게 제거하지 못한다. 이러한 아민계 박리용액의 단점을 해소하고자 히드록실 아민 화합물로 구성되는 박리용액 또는 불소계 화합물을 함유하는 조성물이 제안되었다. 이들 박리제를 개시하고 있는 문헌들의 예는 다음과 같다.
미국 특허공보 제5,279,791호에는 히드록실아민, 알칸올아민 및 임의의 극성 용매를 포함하는 스트리핑 조성물이 개시되어 있고, 일본 특허공개공보 평 4-289866호에는 히드록실아민류, 알칸올아민류, 및 물로 구성된 포토레스지트 제거용 조성물이 제안되어 있고, 일본 특허공개공보 평 6-266119호에는 GBL, DMF, DMAc, NMP 등의 극성 용매, 2-메틸아미노에탄올 등의 아미노알콜류 및 물을 함유하는 박리 용액이 개시되어 있다. 일본 특허공개공보 제2003-122028호에는 불소계화합물, 에테르계 화합물과 아미드계 화합물의 혼합물, 및 물로 구성되는 박리조성물이 제 시되어 있으며, 일본 특허공개공보 제2004-247416호에는 유기용제, 불소계 화합물, 산화제, pH 조정제, 부식방지제, 및 물로 구성되는 박리 용액이 개시되어 있다. 하지만 이들 박리제 역시 막질에 대한 부식성이 심할 뿐만 아니라 이온 주입공정 후 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트가 제거 되지 않는다.
상기에서 소개된 유기 아민계 박리 용액, 히드록실 아민 또는 그 유도체로 구성된 박리 용액 또는 불소계 화합물로 구성된 박리 용액의 단점을 메우고자 알칼리성 화합물과 유기산을 동시에 포함하는 조성물이 제안되었다. 이들 박리제를 개시하고 있는 문헌들의 예는 다음과 같다.
대한민국 특허공보 제10-0503702호에는 카르복실기 함유 산성 화합물, 알칸올아민류 및 특정의 제4급 암모늄히드록시드 중에서 선택되는 1종 이상의 염기성 화합물, 함황 방식제, 그리고 물을 함유하고 pH가 3.5~5.5인 포토레지스트 박리액이 개시되어 있으며, 대한민국 특허공개공보 제10-2004-0028382호에는 수용성 유기용제, 물, 알킬아민 또는 알코올아민, 초산, 옥심류, 수산기를 2 또는 3개 함유한 유기 페놀계 화합물, 트리아졸계 화합물로 구성된 박리액이 개시되어 있다. 하지만, 이들 박리액 역시 이온 주입 공정 후 경화된 포토레지스트 및 폴리머의 제거가 되지 않을 뿐만 아니라 박리액에 노출되는 절연막, 금속막의 부식 정도가 심한 단점을 가지고 있다.
따라서, 본 발명은 높은 도즈(dose)량의 이온주입 공정 후 또는 이온주입 공정과 고온 에싱 후, 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트의 제거력이 우수할 뿐만 아니라 텅스텐, 폴리 실리콘 등과 같은 막질의 부식성이 최소화된 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 설폰아미드계 화합물 0.1~20중량%, 알칼리성 화합물 5~50중량%, 수용성 극성 용제 화합물 1~40중량%, 함황 방식제 0.1~5중량%, 히드록실기 또는 니트로기를 하나 이상 포함하는 방향족 화합물 0.01~10중량%, 직쇄 다가 알코올 0.1~5중량%, 및 탈이온 증류수 5∼40중량%를 포함하는 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리 방법을 제공한다.
본 발명의 박리용 조성물은 pH가 8~12인 것이 바람직하다. 박리액 조성물의 pH가 8 미만인 경우 이온 주입 후 또는 이온 주입 및 고온 에싱 공정 후 경화된 포토레지스트의 제거가 되지 않는다는 한 점에서 불리하고, pH가 12를 초과하는 경우에는 폴리실리콘, 텅스텐과 같은 절연막, 금속막의 부식량이 큰 문제점을 가진다.
본 발명의 박리용 조성물은 상기와 같은 범위로 pH를 조절하기 위해 pH 조 절제를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 박리용 조성물은, 상기에 기재된 성분 외에 불소계 화합물, 알킬렌 글리콜 알킬 에테르류 등을 추가적으로 더 포함할 수 있다.
본 발명의 박리액 조성물에서 사용되는 설폰아미드계 화합물은 아민과의 중화반응으로 박리액에 노출되는 금속 배선이나 절연막의 부식을 억제할 뿐만 아니라 경화된 포토레지스트 또는 폴리머를 산화시키며, 화합물 중 아민기에 의해 포토레지스트를 분해시키는 역할을 수행한다.
설폰아미드계 화합물의 구체적인 예로는 암모늄 아미드설페이트, 메탄설폰아미드, 설파민산, 또는 이들의 혼합물 등이 바람직하다.
본 발명의 박리용 조성물 중, 설폰아미드계 화합물은 0.1 내지 20 중량%으로 포함되는 것이 바람직하며, 0.1중량% 미만으로 사용될 경우 드라이에칭, 에싱 공정, 그리고 이온 주입 공정 후, 포토레지스트 필름 및 폴리머 박리 효과가 떨어질 뿐만 아니라 하부의 절연막이나 금속막에 대한 부식 방지 효과가 나타나지 않으며, 20중량%를 초과하여 사용되면 오히려 막질 부식 현상을 나타낸다.
본 발명의 박리용 조성물에서 사용되는 알칼리성 화합물은 1 내지 3차 아미노알코올 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 알칸올아민 화합물; 제 4 급 암 모늄히드록시드 화합물; 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 구체적인 예로는 모노-, 디-, 또는 트리-에탄올아민, 모노-, 디-, 또는 트리-프로판올아민, 모노-, 디-, 또는 트리-이소프로판올아민, 부탄올아민, N-부틸에탄올아민, N-메틸에탄올아민, N-에틸에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 테트라메틸암모늄 히드록시드(TMAH), 암모니아수, 또는 이들의 혼합물 등이 바람직하며, 모노에탄올아민, N-메틸에탄올아민, 모노-, 디-, 또는 트리-이소프로판올아민, 또는 이들의 혼합물 등이 특히 바람직하다.
본 발명의 박리용 조성물 중, 알칼리성 화합물의 함량은 5~50중량%로 사용하는 것이 바람직하며, 5중량% 미만으로 사용될 경우 경화된 포토레지스트에 대한 박리 효과가 떨어지게 되고, 50중량%를 초과하여 사용될 경우 환경적 측면과 처리 비용 측면, 그리고 폴리머의 제거성 면에서 불리하다.
본 발명의 박리액 조성물에 있어서, 수용성 극성 용제 화합물은 고분자 수지에 대한 용해력이 매우 뛰어난 용제로서 N-메틸피롤리돈(NMP), 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(DMI), 디메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸아세트아마이드(DMAc), 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로푸르푸릴알코올, 이소포론, 디에틸아디페이트, 디메틸글루타레이트, 설포란, 감마-부틸락톤(GBL), 또는 이들의 혼합물이 바람직하며, N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸설폭사이드(DMSO), 감마-부틸락톤(GBL), 디메틸아세트아마이드(DMAc),또는 이들의 혼합물 등이 특히 바람직하다.
본 발명의 박리용 조성물 중, 수용성 극성 용제 화합물의 함량은 1~40중량%로 사용하는 것이 바람직며, 1중량% 미만으로 사용될 경우 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트의 용해 능력이 저하되고, 40중량%를 초과하여 사용될 경우 박리효과를 나타내는 다른 화합물의 함량이 상대적으로 낮아져 박리 효과가 떨어지는 원인이 된다.
본 발명의 박리용 조성물에 있어서, 함황 방식제는 텅스텐, 티타늄/티타늄 나이트라이드와 같은 금속막에 대해 탁월한 부식 방지 효과를 보이는 화합물로서 구체적인 예로는 티오글리세롤, 암모늄티오설페이트, 티오락트산, 1-아세틸-2-티오우레아, 디메틸티오우레아, 2-메틸티오에탄올 또는 이들의 혼합물 등이 바람직하다.
본 발명의 박리용 조성물 중, 함황 방식제의 함량은 0.1~5중량%로 사용하는 것이 바람직하며, 0.1중량% 미만으로 사용될 경우 텅스텐, 티타늄/티타늄 나이트라이드와 같은 금속막에 대한 부식 방지 효과가 없으며, 5중량%를 초과하여 사용될 경우 금속막의 부식 방지 효과에 비해, 조성물의 제조 원가의 부담이 크므로 산업상 이용 가능성 측면에서 불리하다고 판단된다.
본 발명의 박리액 조성물에 있어서, 히드록실기 또는 니트로기를 하나 이상 포함하는 방향족 화합물은 금속막과 절연막, 특히 폴리 실리콘의 부식 방지제로서 탁월한 성능을 보이는 화합물로서 구체적인 예로는 하이드로퀴논, 카테콜, 레소르시놀, 피로갈롤, 메틸 칼레이트, 갈릭산, 프탈산, 니트로벤젠, 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
본 발명의 박리용 조성물 중, 히드록실기 또는 니트로기를 하나 이상 포함하는 방향족 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것은 0.01~10중량%로 사용하는 것이 바람직하며, 0.01중량% 미만으로 사용될 경우 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트의 제거력이 떨어질 뿐만 아니라, 막질의 부식의 원인이 되고 10중량%를 초과하여 사용되면 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트의 제거 성능 향상 효과에 비해, 조성물의 제조 원가의 부담이 크므로 산업상 이용 가능성 측면에서 불리하다.
본 발명의 박리액 조성물에 있어서, 직쇄 다가 알코올은 텅스텐과 같은 금속막의 부식 방지제로써 그리고 본 조성물의 경시 변화에 따른 금속막질의 부식량 증가를 억제하는 역할을 하는 화합물로서 구체적인 예로는 솔비톨, 자일리톨, 마니톨, 트레오졸, 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
본 발명의 박리용 조성물 중, 직쇄 다가 알코올의 함량은 0.1~5중량%로 사용하는 것이 바람직하며, 0.1중량% 미만으로 사용될 경우 금속막의 부식, 그리고 조성물의 경시 변화에 따른 금속막의 부식량 증가의 원인이 되고, 5중량%를 초과하여 사용되면 조성물의 활동도 감소에 따른 경화된 포토 레지스트 또는 폴리머의 제거력을 약화시키는 원인이 된다.
본 발명의 박리액 조성물에 있어서, 탈이온 증류수의 함량은 5~40중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 이때 5중량% 미만으로 사용될 경우 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트의 박리 역할을 하는 화합물의 활동도를 떨어뜨려 박리 효과가 저하되는 현상이 나타나고, 40중량%를 초과하여 사용될 경우 박리 효과를 나타내는 다른 화합물의 함량이 상대적으로 떨어져 박리 효과가 떨어지는 원인이 된다.
본 발명의 박리액 조성물에 있어서, pH 조절제로는 카르보닐산인 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부틸산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 말론산, 숙신산, 시트르산, 프탈산, 락트산, 글루콘산 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 박리액 조성물에 포함될 수 있는 불소계 화합물로는 히드로플루오르산, 암모늄 플루오라이드, 암모늄 히드로플루오라이드, 암모늄 보로플루오라이드, 불화 붕소산, 불화 수소, 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 박리액 조성물에 포함될 수 있는 알킬렌글리콜 알킬에테르류 화 합물로는 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 박리 조성물은 반도체 소자 제조 공정에서 소스/드레인 영역을 형성하기 위해서 불순물을 도핑하는 이온주입 공정 후의 박리 공정에서 탁월한 역할을 할 수 있다.
본 발명의 박리 조성물은 상기에서 언급한 화합물을 소정량으로 유리하게 혼합하여 제조될 수 있으며 혼합 방법은 특별히 제한되지 않으며 여러 가지 공지 방법을 적용할 수 있다.
본 발명은 또한, 높은 도즈(dose)량의 이온주입 공정 후 또는 이온주입 공정과 고온 에싱 공정 후, 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트를 완벽하게 제거할 뿐만 아니라 막질의 부식을 최소화할 수 있는 박리 방법을 제공한다. 박리 방법은 당 업계에 통상적으로 알려진 방법에 의하여 수행할 수 있으며, 박리 용액과 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트가 있는 기판이 접촉할 수 있는 방법이면 양호한 결과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따르는 박리 방법으로는 침적, 분무, 또는 침적 및 분무를 이용한 방법 등이 적용된다. 침적, 분무, 또는 침적 및 분무에 의하여 박리하는 경우, 박리 조건으로서 온도는 대개 10~100℃, 바람직하게는 20~80℃이고, 침적, 분무, 또는 침적 및 분무 시간은 대개 30초 내지 40분, 바람직하게는 1분 내지 20분이지만, 본 발명에 있어서 엄밀하게 적용되지는 않으며, 당업자에 의해 용이한 그리고 적합한 조건에서 사용될 수 있다.
이하에서 실시예 및 시험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이하의 실시예 및 시험예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~7 및 비교예 1~9: 포토레지스트 박리용 조성물의 제조
하기 표1, 2와 같은 조성과 함량으로 혼합하여 실시예 1~7 및 비교예 1~9의 포토레지스트 박리용 조성물을 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
AAS 5 15 - 10 10 5 5
설파민산 - - 5 - 5 - -
MEA 30 - 40 25 20 30 30
TMAH(20%) - 38 - - 17 - -
NMP 39 39 29 20 20 39 39
탈이온 증류수 18 - 18 19 10 16 16
카테콜 3 3 3 3 4 3 3
TG 1 1 1 1 1 1 1
NB 2 2 2 1 2 2 2
솔비톨 2 2 2 1 1 2 1
BDG - - 20 10 - -
락트산 - - - - - 2 -
FBA(50%) - - - - - - 3
pH 11.10 9.64 11.18 10.52 10.42 10.75 10.60
(단위: 중량%)
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8 비교예 9
AAS - - - 6.5 5 10 - - 0.1
설파민산 - - - - - - 10 5 -
MEA 60 - 35 - 35 40 - - 50
TMAH(20%) - - - - - - 38 41 -
HA 15.4 - - - - - - - -
NMP - - 39 40 35 18 24 22 24.9
BDG - - - 30 - 15 15 15 -
탈이온 증류수 20.4 - 20 20 20 15 6 6 21
아세트산 4.2 - - - - - - - -
락트산 - - - - - - - 4 -
카테콜 - - 3 - 3 - 3 3 1
TG - - 1 1 - 2 1 1 1
NB - - 2 2 2 - 1 1 1
솔비톨 - - - - - - 2 2 1
황산 - 80 - - - - - - -
과산화수소 - 20 - - - - - - -
HF(50%) - - - 0.5 - - - - -
pH - - - - - - 2.3 7.05 12.35
(단위: 중량%)
AAS : 암모늄 아미드설페이트
MEA : 모노에탄올아민
TMAH : 테트라메틸암모늄히드록시드
NMP : N-메틸피롤리딘
BDG : 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르
FBA : 불화붕소산
NB : 니트로벤젠
HA : 히드록실아민
TG : 티오글리세롤(Thioglycerol)
시험예 1: 박리 능력 및 부식성 테스트
(1) 박리 능력 테스트
높은 도즈(dose)량의 이온주입공정 후 또는 이온주입 공정과 고온 에싱 후 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트가 폴리 실리콘 표면에 응착된 시편을 온도 65℃의 박리 용액에 20분간 침적시킨 후, 박리 용액으로부터 시편을 꺼내고 초순수로 1분간 린스한 후 질소 가스를 이용하여 건조시킨다. 그리고 주사전자현미경을 이용하여 각 조성물의 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트의 제거성을 평가하였다. 제거성 평가 기준은 하기와 같으며 그 결과는 하기의 표 3에 나타내었다.
[ 제거성 평가 기준]
O : 폴리 실리콘 표면에 경화된 포토레지스트 및 폴리머로 변질된 포토레지스트가 완전하게 제거된 경우
△: 폴리 실리콘 표면에 경화된 포토레지스트가 모두 제거되었고 폴리머로 변질된 포토레지스트가 70% 이상 제거된경우
X : 폴리 실리콘 표면에 경화된 포토레지스트가 제거되지 않았거나 폴리머로 변질된 포토레지스트가 50% 이하로 제거된 경우
(2) 부식성 테스트
베어 Si(Bare Si) 위에 폴리 실리콘과 텅스텐이 각각 도포된 시편을 온도 65℃의 박리 용액에 20분 동안 침적시킨 후, 박리 용액으로부터 시편을 꺼내고 초순수로 1분간 린스한 후 질소 가스를 이용하여 건조시켰다. 그리고 막두께 측정기(비접촉 막두께 측정기, filmetrix)를 이용하여 부식 정도를 평가하였다. 부식성 평가 기준은 하기와 같으며, 그 결과는 표 3에 나타내었다.
[부식성 평가 기준]
O : 폴리 실리콘과 텅스텐의 분당 에칭량이 각각 0.5Å과 0.2Å이하인 경우
△: 폴리 실리콘과 텅스텐의 분당 에칭량이 각각 0.5~1Å과 0.2~0.5Å인 경우
X : 폴리 실리콘과 텅스텐의 각각 분당 에칭량이 1Å과 0.5Å 이상이거나 광학 현미경으로 부식 현상을 확인할 수 있는 경우
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9
박리성 O O O O O O O X X △ X O △ X △ O
부식성 O O O O O O O △ X △ △ X X X △ X
본 발명은 높은 도즈(dose)량의 이온주입 공정 후 또는 이온주입 공정과 고온 에싱 후, 경화되거나 폴리머로 변질된 포토레지스트의 제거력이 우수할 뿐만 아니라 텅스텐, 폴리 실리콘 등과 같은 막질의 부식성이 최소화된 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박리 방법을 제공한다.

Claims (16)

  1. 설폰아미드계 화합물 0.1~20중량%, 알칼리성 화합물 5~50중량%, 수용성 극성 용제 화합물 1~40중량%, 함황 방식제 0.1~5중량%, 히드록실기 또는 니트로기를 하나 이상 포함하는 방향족 화합물 0.01~10중량%, 직쇄 다가 알코올 0.1~5중량% 및 탈이온 증류수 5∼40중량%를 포함하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, pH 조절제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  3. 청구항 1 또는 2 있어서, 전체 조성물의 pH가 8~12인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 설폰아미드계 화합물이 암모늄 아미드설페이트, 메탄설폰아미드, 설파민산, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 알칼리성 화합물이 1 내지 3차 아미노알코올 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 알칸올아민 화합물; 제 4 급 암모늄히드록시드 화합물; 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  6. 청구항 5에 있어서, 알칼리성 화합물이 모노-, 디-, 또는 트리-에탄올아민, 모노-, 디-, 또는 트리-프로판올아민, 모노-, 디-, 또는 트리-이소프로판올아민, 부탄올아민, N-부틸에탄올아민, N-메틸에탄올아민, N-에틸에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 테트라메틸암모늄 히드록시드(TMAH), 암모니아수, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 수용성 극성 용제 화합물이 N-메틸피롤리돈(NMP), 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(DMI), 디메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸아세트아마이드(DMAc), 디메틸포름아마이드(DMF), 테트라히드로푸르푸릴알코올, 이소포론, 디에틸아디페이트, 디메틸글루타레이트, 설포란, 감마-부틸락톤(GBL), 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서, 함황 방식제가 티오글리세롤, 암모늄티오설페이트, 티오락트산, 1-아세틸-2-티오우레아, 디메틸티오우레아, 2-메틸티오에탄올 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서, 히드록실기 또는 니트로기를 하나 이상 포함하는 방향족 화합물이 하이드로퀴논, 카테콜, 레소르시놀, 피로갈롤, 메틸 칼레이트, 갈릭산, 프탈산, 니트로벤젠, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서, 직쇄 다가 알코올 화합물은 솔비톨, 자일리톨, 마니톨, 트레오졸, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물
  11. 청구항 2에 있어서, pH 조절제는 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부틸산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 말론산, 숙신산, 시트르산, 프탈산, 락트산, 글루콘산, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  12. 청구항 1 에 있어서, 불소계 화합물, 알킬렌 글리콜 알킬 에테르류로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  13. 청구항 12에 있어서, 불소계 화합물이 히드로플루오르산, 암모늄 플루오라이드, 암모늄 히드로플루오라이드, 암모늄 보로플루오라이드, 불화 붕소산, 불화 수소, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  14. 청구항 12에 있어서, 알킬렌 글리콜 알킬 에테르류가 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  15. 청구항 1, 2, 4~14 중 어느 한 항의 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 10~100℃온도에서 30초 내지 40분 동안 침적, 분무, 또는 침적 및 분무하여 포토레지스트를 제거하는 방법.
  16. 청구항 3의 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 10~100℃ 온도에서 30초 내지 40분 동안 침적 또는 분무하거나, 침적 및 분무하여 포토레지스트를 제거하는 방법.
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