초록 ▼

본 발명은 반도체 기판상 작은 영역으로부터 애싱 또는 비애싱 알루미늄/SIN/SI 에칭후를 세정하는 에칭후 잔류물 세정용 조성물에 관한 것이다. 세정용 조성물은 초임계 CO2(SCCO2),알콜, 불소 원(FLUORIDE SOURCE), 알루미늄 이온 복합제 및, 선택적으로 부식 억제제를 포함한다. 상기 세정용 조성물은 SCCO2의 비극성 특징과 그와 관련된, 에칭후 잔류물에 존재하고 효과적인 세정으로 반도체 기판으로부터 제거되는 무기염과 극성 유기 화합물과 같은 종들을 용해하기에 무능력한 ,세정용 조성물로서의 SCCO2 본질적 결점

본 발명은 반도체 기판상 작은 영역으로부터 애싱 또는 비애싱 알루미늄/SIN/SI 에칭후를 세정하는 에칭후 잔류물 세정용 조성물에 관한 것이다. 세정용 조성물은 초임계 CO2(SCCO2),알콜, 불소 원(FLUORIDE SOURCE), 알루미늄 이온 복합제 및, 선택적으로 부식 억제제를 포함한다. 상기 세정용 조성물은 SCCO2의 비극성 특징과 그와 관련된, 에칭후 잔류물에 존재하고 효과적인 세정으로 반도체 기판으로부터 제거되는 무기염과 극성 유기 화합물과 같은 종들을 용해하기에 무능력한 ,세정용 조성물로서의 SCCO2 본질적 결점을 극복한다. 세정용 조성물은 애싱 또는 비애싱 알루미늄/SIN/SI 에칭후 잔류물이 있는 기판에 무해하고, 잔류물이 남지않는 세정이 가능하도록 한다.

대표청구항 ▼

SCCO2, 알콜, 불소 원(fluorine source), 알루미늄 이온 복합제(aluminum ion complexing agent) 및, 선택적으로 부식 억제제를 포함하는 에칭후 잔류물(post-etch residue) 세정용 조성물.제1항에 있어서, 상기 알콜은 적어도 하나의 C1-C4 알콜을 포함하는 조성물.제1항에 있어서, 상기 알콜은 메탄올을 포함하는 조성물.제1항에 있어서, 상기 불소 원은 HF, 화학식 NR3(HF)3의 아민 트리하이드로젠 플루오라이드로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 불소-함유 합성물[여기서, R

SCCO2, 알콜, 불소 원(fluorine source), 알루미늄 이온 복합제(aluminum ion complexing agent) 및, 선택적으로 부식 억제제를 포함하는 에칭후 잔류물(post-etch residue) 세정용 조성물.제1항에 있어서, 상기 알콜은 적어도 하나의 C1-C4 알콜을 포함하는 조성물.제1항에 있어서, 상기 알콜은 메탄올을 포함하는 조성물.제1항에 있어서, 상기 불소 원은 HF, 화학식 NR3(HF)3의 아민 트리하이드로젠 플루오라이드로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 불소-함유 합성물[여기서, R은 수소와 저급알킬, 하이드로젠 플루오라이드-피리딘(pyr-HF), 및 화학식 R4NF의 암모늄 플루오라이드들(여기서, 상기R은 수소와 저급 알킬로부터 독립적으로 선택됨)로부터 독립적으로 선택됨]을 포함하는 조성물.제1항에 있어서, 상기 불소 원은 암모늄 플루오라이드(NH4F)를 포함하는 조성물.제1항에 있어서, 상기 알루미늄 이온 복합제는 살리실릭산(salicylic acid), EDTA, 옥살릭산(oxalic acid), 베타-디케톤(beta-diketone), 갈릭산(gallic acid), 니트릴오트리아세틱산(nitrilotriacetic acid), 3-하이드록시-2-나프토익산(3-hydroxy-2-naphthoic acid), 및 옥신(oxine)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 복합제를 포함하는 조성물.제1항에 있어서, 상기 알루미늄 이온 복합제는 살리실릭산을 포함하는 조성물.제1항에 있어서, 부식 억제제를 포함하는 조성물.제8항에 있어서, 상기 부식 억제제는 보릭산(boric acid)을 함유하는 조성물.제1항에 있어서, 상기 알콜은, 알콜이 결핍된 대응 조성물과 관련하여, 알루미늄/SiN/Si 에칭후 잔류물에 존재하는 무기염 및 극성 유기 합성물 조성물의 용해도가 증가하는 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.제5항에 있어서, 암모늄 플루오라이드, 살리실릭산 및 보릭산을 포함하는 조성물.제11항에 있어서, 상기 암모늄 플루오라이드는 상기 세정 조성물 총 질량에 대하여 약 0.01 ∼ 1.0wt.%의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.제1항에 있어서, 상기 알루미늄 이온 복합제는 상기 세정 조성물 총 질량에 대하여 약 0.01 ∼ 2.0wt.%의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.제1항에 있어서, 상기 부식 억제제를 포함하고, 부식 억제제는 상기 세정 조성물 총 질량에 대하여 약 0.01 ∼ 1.0wt.%의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.제5항에 있어서, 암모늄 플루오라이드, 살리실릭산, 및 보릭산을 약 1.50:1.53:1.0(암모늄 플루오라이드:살리실릭산:보릭산)의 몰비율로 포함하는 조성물.제15항에 있어서, 상기 암모늄 플루오라이드는 상기 세정용 조성물 총 질량에 대하여 약 0.2 ∼ 2.0wt.%의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.제1항에 있어서, 상기 알루미늄 이온 복합제는 상기 세정용 조성물 총 질량에 대하여 약 0.2 ∼ 4.0wt.%의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.제1항에 있어서, 상기 부식 억제제를 포함하고, 상기 부식 억제제는 상기 세정용 조성물 총 질량에 대하여 약 0.2 ∼ 2.0wt.%의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.제5항에 있어서, 상기 암모늄 플루오라이드, 살리실릭산, 및 보릭산을 1.10:1.0:0.73(암모늄 플루오라이드:살리실릭산:보릭산)의 몰비율로 포함하는 조성물.SCCO2, 메탄올, 암모늄 플루오라이드, 살리실릭산, 및 보릭산을 포함하는 에칭후 잔류물 세정용 조성물에 있어서, 상기 세정용 조성물 총 질량에 대하여 상기 암모늄 플루오라이드는 약 0.01∼ 약 2.0wt.%의 농도로 존재하고, 살리실릭산은 약 0.1∼ 약 4.0wt.%의 농도로 존재하며, 및 보릭산은 약 0.01∼ 약 2.0wt.%의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 에칭후 잔류물 세정용 조성물.제20항에 있어서, 상기 SCCO2와 메탄올은, 메탄올이 결핍된 대응 조성물과 관련하여, 알루미늄/SiN/Si 에칭후 잔류물에 노출된 무기염과 극성 유기 합성물 조성물의 용해도가 증가하는 메탄올 농도를 갖는 SCCO2/메탄올 용액을 형성하는 것을 특징으로 하는 에칭후 잔류물 세정용 조성물.기판으로부터 알루미늄/SiN/Si 에칭후 잔류물을 제거하는 방법에 있어서, 상기 방법은 기판으로부터 알루미늄/SiN/Si 에칭후 잔류물을 제거하기에 충분한 접촉 조건과 충분한 시간동안 SCCO2, 알콜, 불소 원, 알루미늄 이온 복합제 및, 선택적으로 부식 억제제를 포함하는 세정용 조성물과 에칭후 잔류물을 접촉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.제22항에 있어서, 상기 접촉조건은 상승된 압력인 것을 특징으로 하는 방법.제23항에 있어서, 상기 상승된 압력은 약 2000 ∼ 약 4000psi 범위인 것을 특징으로 하는 방법.제22항에 있어서, 상기 접촉시간은 약 1 ∼ 약 35분 범위인 것을 특징으로 하는 방법.제22항에 있어서, 상기 불소 원은 HF, 화학식 NR3(HF)3의 아민 트리하이드로젠 플루오라이드로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 불소-함유 합성물[여기서, R은 수소와 저급알킬, 하이드로젠 플루오라이드-피리딘(pyr-HF), 및 화학식 R4NF의 암모늄 플루오라이드들(여기서, 상기R은 수소와 저급 알킬로부터 독립적으로 선택됨)로부터 독립적으로 선택됨]을 포함하는 방법.제22항에 있어서, 상기 불소 원은 암모늄 플루오라이드(NH4F)를 포함하는 방법.제22항에 있어서, 상기 알루미늄/SiN/Si 에칭후 잔류물은 비애싱 알루미늄/SiN/Si 에칭후 잔류물을 포함하는 방법.제28항에 있어서, 상기 조성물은 상기 알콜로서 메탄올, 불소 원으로서 암모늄 플루오라이드, 알루미늄 이온 복합제로서 살리실릭산, 및 보릭산을 포함하는 부식 억제제를 포함하고, 상기 세정 조성물 총 질량에 대하여 상기 암모늄 플루오라이드는 약 0.01 ∼ 약 1.0wt.%의 농도로 존재하고, 살리실릭산은 약 0.01 ∼ 약 2.0wt.%의 농도로 존재하며, 및 보릭산은 약 0.01 ∼ 약 1.0wt.%의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.제29항에 있어서, 상기 SCCO2와 메탄올은, 메탄올이 결핍된 대응 조성물과 관련하여, 알루미늄/SiN/Si 에칭후 잔류물에 노출된 무기염과 극성 유기 합성물 조성물의 용해도가 증가하는 메탄올 농도를 갖는 SCCO2/메탄올 용액을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.제29항에 있어서, 상기 암모늄 플루오라이드, 살리실릭산, 및 보릭산은 1.10:1.0:0.73(암모늄 플루오라이드:살리실릭산:보릭산)의 몰비율로 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.제29항에 있어서, 상기 접촉시간은 약 1분 ∼ 15분인 것을 특징으로 하는 방법.제22항에 있어서, 상기 알루미늄/SiN/Si 에칭후 잔류물은 애싱 알루미늄/SiN/Si 에칭후 잔류물을 포함하는 방법.제33항에 있어서, 상기 조성물은 상기 알콜로서 메탄올, 불소 원으로서 암모늄 플루오라이드, 알루미늄 이온 복합제로서 살리실릭산, 및 보릭산을 포함하는 부식 억제제를 포함하고, 상기 세정 조성물 총 질량에 대하여 상기 암모늄 플루오라이드는 약 0.2 ∼ 약 2.0wt.%의 농도로 존재하고, 살리실릭산은 약 0.2 ∼ 약 4.0wt.%의 농도로 존재하며, 및 보릭산은 약 0.2 ∼ 약 2.0wt.%의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.제34항에 있어서, 상기 SCCO2와 메탄올은, 상기 메탄올이 결핍된 대응 조성물과 관련하여, 알루미늄/SiN/Si 에칭후 잔류물에 노출된 무기염과 극성 유기 합성물 조성물의 용해도가 증가하는 메탄올 농도를 갖는 SCCO2/메탄올 용액을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.제34항에 있어서, 상기 암모늄 플루오라이드, 살리실릭산, 및 보릭산은 1.10:1.0:0.73(암모늄 플루오라이드:살리실릭산:보릭산)의 몰비율로 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.제34항에 있어서, 상기 접촉시간은 약 15분 ∼ 35분인 것을 특징으로 하는 방법.제34항에 있어서, 상기 에칭후 잔류물과 세정용 조성물의 접촉단계는 (ⅰ) 상기 세정용 조성물과 에칭후 잔류물의 동적 흐름(dynamic flow) 접촉단계, (ⅱ) 세정용 조성물과 에칭후 잔류물의 정적 침적(static soaking) 접촉단계를 함유하는 세정 사이클(cleaning cycle)을 포함하는 방법.제38항에 있어서, 상기 세정 사이클은 교대로 및 반복적으로 에칭후 잔류물의 (ⅰ) 동적 흐름 접촉, 및 (ⅱ) 정적 침적 접촉을 수행하는 단계를 포함하는 방법.제38항에 있어서, 상기 세정 사이클은 (ⅰ) 동적 흐름 접촉, 및 (ⅱ) 정적 침적 접촉의 순서(sequence)로 수행하고, 상기 순서(sequence)를 세번 반복하는 것을 포함하는 방법.제40항에 있어서, 상기 각각의 (ⅰ) 동적 흐름 접촉, 및 (ⅱ) 정적 침적 접촉은 약 2.5 ∼ 약 5분 접촉기간동안 상기 세정 사이클에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.제41항에 있어서, 상기 세정 사이클에서 상기 총 접촉시간은 약 15 ∼ 약 35분인 것을 특징으로 하는 방법.제22항에 있어서, SCCO2/알콜 세척용액으로 잔류하는 침투된 케미컬 첨가물을 제거하는 제1차 세척단계, 및 SCCO2로 잔류하는 침투된 케미컬 첨가물 및/또는 잔류하는 알콜을 제거하는 제2차 세척단계로 알루미늄/SiN/Si 에칭후 잔류물의 제거 영역에서 기판을 세척하는 단계를 더 포함하는 방법.제43항에 있어서, 상기 SCCO2/알콜 세척용액은 메탄올을 포함하는 방법.