DE60317124T2

DE60317124T2 - Waschflüssigkeitzusammensetzung für ein Halbleitersubstrat

Info

Publication number: DE60317124T2
Application number: DE60317124T
Authority: DE
Inventors: Yumiko Abe; Norio Ishikawa; Hidemitsu Kawasaki Aoki; Hiroaki Kawasaki Tomimori; Yoshiko Kawasaki Kasama
Original assignee: Kanto Chemical Co Inc; NEC Electronics Corp
Current assignee: Kanto Chemical Co Inc; Renesas Electronics Corp
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: CN1439701A; EP1336650B1; DE60317124D1; CN1297642C; EP1336650A1; JP4931953B2; KR20030069119A; US7138362B2; JP2009147389A; KR100959162B1; US20030171233A1; TWI339680B; TW200304945A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet, dem die Erfindung angehört
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Waschflüssigkeit, und insbesondere betrifft sie die Verwendung einer Waschflüssigkeit zum Entfernen von partikulären Verunreinigungen, die auf der Oberfläche eines hydrophoben Substrats, wie blankem Silizium oder einer Schicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante (Low-K), adsorbiert sind.
Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung einer Waschflüssigkeit zum Waschen, insbesondere eines Substrats im Anschluss an ein chemisch-mechanisches Polieren (nachstehend als CMP bezeichnet) in einem Herstellungsverfahren für Halbleiter.
Stand der Technik
Einhergehend mit der ansteigenden Einbindung von ICs ergibt sich ein Bedarf an strenger Kontrolle auf Verunreinigungen, da Spurenmengen an Fremdatomen die Leistung und Ausbeute einer Vorrichtung stark beeinflussen. Das heißt eine strenge Kontrolle von Partikeln und Metallen auf einem Substrat ist nötig, und verschiedene Arten an Waschflüssigkeiten werden daher in einem jeglichen der Herstellungsverfahren für Halbleiter verwendet.
In Bezug auf Waschflüssigkeiten, die im Allgemeinen für Halbleitersubstrate verwendet werden, gibt es Schwefelsäure-wässrige Wasserstoffperoxidlösung, Ammoniakwasser-wässrige Wasserstoffperoxidlösung-Wasser (SC-1), Salzsäure-wässrige Wasserstoffperoxidlösung-Wasser (SC-2), verdünnte Fluorwasserstoffsäure, usw., und die Waschflüssigkeiten werden einzeln oder in Kombination entsprechend des beabsichtigten Zwecks verwendet. In den letzten Jahren wurde die CMP-Technik in solche Herstellungsverfahren für Halbleiter wie Planarisierung einer isolierenden Schicht, Planarisierung eines Kontaktlochs und Damaszierungsverdrahtung eingeführt. Im Allgemeinen ist CMP eine Technik, bei der eine Schicht dadurch planarisiert wird, dass ein Wafer gegen ein Gewebe, das als eine Polierscheibe bezeichnet wird, gepresst und unter Zuführen einer Aufschlämmung, die ein Gemisch aus abrasiven Partikeln, einer Chemikalie und Wasser ist, rotiert wird, so dass ein Zwischenschicht isolierendes Schichtmaterial oder ein Metallschichtmaterial durch Kombination aus chemischen und physikalischen Vorgängen poliert wird. Deshalb ist das CMP-behandelte Substrat mit einer großen Menge an Partikeln und Metallen, einschließlich Aluminiumpartikeln und Silicapartikeln, die als abrasive Partikel verwendet werden, verunreinigt. Es ist daher nötig, ein Reinigen anzuwenden, um diese Verunreinigungen vor dem anschließenden Verfahren vollständig zu entfernen. Als eine Nach-CMP-Waschflüssigkeit wird herkömmlich eine wässrige Alkalilösung, wie Ammoniakwasser, zum Entfernen von Partikeln verwendet. Zum Entfernen von metallischen Verunreinigungen wurden in der JP, A, 10-72594 und der JP, A, 11-131093 Techniken vorgeschlagen, die eine wässrige Lösung einer organischen Säure und eines Komplexbildners verwenden. Als eine Technik zum gleichzeitigen Entfernen metallischer Verunreinigungen und partikulärer Verunreinigungen wurde in der JP, A, 2001-7071 eine wässrige Waschflüssigkeit, in der eine organische Säure und ein Tensid kombiniert sind, vorgeschlagen.
Eines der Gebiete, in dem CMP angewendet wird, ist die Planarisierung einer Zwischenschicht isolierenden Schicht. Die Zwischenschicht isolierende Schicht ist hauptsächlich aus einer auf SiO₂ basierenden Schicht ausgebildet, und da bei dieser Technik metallisches Material nicht exponiert ist, kann herkömmlicherweise ein Waschen mit einer wässrigen Lösung aus Ammoniumfluorid oder einer wässrigen Lösung der vorstehend beschriebenen organischen Säure angewendet werden. In den letzten Jahren wurde Kupfer als ein Verdrahtungsmaterial verwendet, um die Ansprechgeschwindigkeit von Halbleitervorrichtungen zu erhöhen, und gleichzeitig gab es Versuche, als die Zwischenschicht isolierende Schicht eine organische Schicht, wie ein aromatisches Arylpolymer, eine Siloxanschicht, wie MSQ (Methylsilsesquioxan) oder HSQ (Wasserstoffsilsesquioxan), eine SiOC-Schicht, eine poröse Silicaschicht, usw., die eine geringere Dielektrizitätskonstante aufweisen als die der herkömmlichen, auf SiO₂ basierenden Schicht, zu verwenden. Diese neuen Materialien können nicht unter Verwendung von herkömmlichen Waschflüssigkeiten, wie sie momentan vorliegen, zufriedenstellend gewaschen werden. Außerdem gibt es Fälle, nicht nur bei der Planarisierung von Zwischenschicht isolierenden Schichten, sondern auch bei der Planarisierung von Cu-Verdrahtung, welche ein weiteres Anwendungsgebiet von CMP darstellt, bei denen die vorstehend beschriebene Schicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante aufgrund von Überpolieren freigelegt wird, und da in diesen Fällen herkömmliche Waschflüssigkeiten auch nicht zufriedenstellend zum Waschen verwendet werden können, gibt es einen Bedarf an einer Waschflüssigkeit, die für diese Halbleitersubstrate wirksam ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine erfindungsgemäße Aufgabe, die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen und eine Waschflüssigkeit bereitzustellen, die effektiv Partikel und Metalle von der Oberfläche einer organischen Schicht, wie eines aromatischen Arylpolymers, einer Siloxanschicht, wie MSQ (Methylsilsesquioxan) oder HSQ (Wasserstoffsilsesquioxan), einer SiOC-Schicht, einer porösen Silicaschicht, usw., die eine niedrige Dielektrizitätskonstante aufweisen, entfernen kann, ohne sie zu korrodieren.
Als ein Ergebnis einer ausgiebigen Studie durch die Erfinder, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, stellte sich heraus, dass die Oberflächenbenetzbarkeit dürftig ist und ein Waschen nicht zufriedenstellend ausgeführt werden kann, wenn eine herkömmliche wässrige Waschflüssigkeit, die für eine hydrophile, auf SiO₂ basierende Schicht verwendet wird, so wie sie ist für eine Schicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante (Low-K) verwendet wird. Wenn ein spezifisches Tensid, das die Schicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante nicht beschädigt und das metallische Material nicht korrodiert, zu einer wässrigen Lösung einer aliphatischen Carbonsäure, wie Oxalsäure, gegeben wird, wurde überraschenderweise festgestellt, dass die Benetzbarkeit verbessert wird und adsorbierte Partikel effektiv weggewaschen werden können, und so wurde die Erfindung erreicht.
Das heißt die Erfindung betrifft die Verwendung einer Waschflüssigkeitszusammensetzung zum Waschen eines Halbleitersubstrats mit einem Kontaktwinkel zwischen der Oberfläche davon und darauf getropftem Wasser von mindestens 70°, wobei die Waschflüssigkeitszusammensetzung eine aliphatische Polycarbonsäure und eine Art oder zwei oder mehrere Arten von Tensid, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem nicht ionischen Tensid des Polyoxyalkylenalkylether-Typs, einem nicht ionischen Tensid des Polyoxyalkylenalkylphenylether-Typs, einem anioni schen Tensid des Alkylbenzolsulfonsäure-Typs und einem Salz davon, einem anionischen Tensid des Polyoxyethylenalkylphosphatester-Typs und einem Fluortensid, umfasst, und die Waschflüssigkeitszusammensetzung einen Kontaktwinkel von höchstens 50° aufweist, wenn sie auf das Halbleitersubstrat getropft wird.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Verwendung einer Waschflüssigkeitszusammensetzung zum Waschen eines Halbleitersubstrats, das eine Schicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante (Low-K) aufweist, wobei die Waschflüssigkeitszusammensetzung eine aliphatische Polycarbonsäure und eine Art oder zwei oder mehrere Arten von Tensid, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem nicht ionischen Tensid des Polyoxyalkylenalkylether-Typs, einem nicht ionischen Tensid des Polyoxyalkylenalkylphenylether-Typs, einem anionischen Tensid des Alkylbenzolsulfonsäure-Typs und einem Salz davon, einem anionischen Tensid des Polyoxyalkylenalkylphosphatester-Typs und einem Fluortensid, umfasst.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendungen ist in Anspruch 3 definiert.
Die aliphatische Polycarbonsäure, die in der vorstehend beschriebenen Waschflüssigkeitszusammensetzung enthalten ist, kann eine Art oder zwei oder mehrere Arten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Oxalsäure, Malonsäure, Äpfelsäure, Weinsäure und Zitronensäure, sein.
Da die aliphatische Polycarbonsäure eine Fähigkeit aufweist, metallische Fremdatome zufriedenstellend zu entfernen, ohne ein Metall auf einem Halbleitersubstrat zu korrodieren, können metallische Verunreinigungen entfernt werden. Jedoch weist sie dürftige Benetzbarkeit gegenüber Partikeln auf, die auf der Oberfläche eines hydrophoben Substrats adsorbiert sind, und es ist vorherzusehen, dass partikuläre Verunreinigungen nicht zufriedenstellend entfernt werden können. In der erfindungsgemäß verwendeten Waschflüssigkeitszusammensetzung wird die aliphatische Polycarbonsäure daher mit einem spezifischen Tensid kombiniert, wodurch der Kontaktwinkel mit der Oberfläche eines hydrophoben Substrats stark verringert wird und dadurch eine gute Benetzbarkeit ermöglicht wird, und als ein Ergebnis kann die Entfernung der Partikel stark verbessert werden. Das heißt sowohl metallische Verunreinigungen als auch partikuläre Verunreinigungen können vollständig entfernt werden.
Des Weiteren beschädigt die erfindungsgemäß verwendete Waschflüssigkeitszusammensetzung weder die Low-K-Schicht noch das Metall, und darüber hinaus kann eine Aggregation unterdrückt werden, ohne die Lösungseigenschaften zu verändern.
ARTEN ZUM DURCHFÜHREN DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäß verwendete Waschflüssigkeitszusammensetzung ist eine Waschflüssigkeit mit exzellenter Waschleistung für partikuläre Verunreinigungen und metallische Verunreinigungen auf einem hydrophoben Substrat, wie beispielsweise blanker Silizium oder einer Schicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante (Low-K).
Das hier erwähnte hydrophobe Substrat, für das die hierin beschriebene Waschflüssigkeitszusammensetzung verwendet wird, bedeutet eines, bei dem der Kontaktwinkel zwischen der Oberfläche davon und darauf getropftem Wasser mindestens 70° beträgt.
Die hier erwähnte Low-K-Schicht bedeutet hauptsächlich eine Schicht mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante von 4,0 oder weniger, und Beispiele davon beinhalten eine organische Schicht, wie ein aromatisches Arylpolymer, eine Siloxanschicht, wie MSQ (Methylsilsesquioxan) oder HSQ (Wasserstoffsilsesquioxan), eine SiOC-Schicht und eine poröse Silicaschicht.
Die erfindungsgemäß verwendete Waschflüssigkeitszusammensetzung wird so hergestellt, dass der Kontaktwinkel zwischen der Substratoberfläche und der darauf getropften Waschflüssigkeitszusammensetzung höchstens 50° beträgt. Insbesondere beträgt er, wenn eine Partikelentfernung berücksichtigt wird, vorzugsweise höchstens 30°. Die Waschflüssigkeit wird durch angemessenes Kombinieren einer aliphatischen Polycarbonsäure und des vorstehend definierten Tensids hergestellt, während die Eigenschaften des verwendeten Substrats, etc. berücksichtigt werden.
Insbesondere ist die erfindungsgemäß verwendete Waschflüssigkeitszusammensetzung eine wässrige Lösung, die durch Zugeben einer aliphatischen Polycarbonsäure und eines Tensids zu Wasser als Lösungsmittel hergestellt wird.
Die erfindungsgemäß verwendete aliphatische Polycarbonsäure entfernt hauptsächlich metallische Verunreinigungen, und Beispiele der aliphatischen Polycarbonsäu re beinhalten Dicarbonsäuren, wie Oxalsäure und Malonsäure, und Oxypolycarbonsäuren, wie Weinsäure, Äpfelsäure und Zitronensäure. Oxalsäure weist insbesondere eine starke Fähigkeit auf, metallische Fremdatome zu entfernen, und ist als die erfindungsgemäß verwendete aliphatische Polycarbonsäure bevorzugt.
Die Konzentration der aliphatischen Polycarbonsäure in der Waschflüssigkeit beträgt vorzugsweise 0,01 bis 30 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,03 bis 10 Gew.-%.
Die vorstehend beschriebene Konzentration wird innerhalb eines Bereichs angemessen bestimmt, in dem eine zufriedenstellende Waschwirkung gezeigt werden kann, und eine Wirkung kann in Übereinstimmung mit der Konzentration erwartet werden, während die Löslichkeit und Präzipitation von Kristallen berücksichtigt werden.
Beispiele für (1) nicht ionische Tenside des Polyoxyalkylenalkylether-Typs sind Newcol^TM 1310 und 2308-HE (beide von Nippon Nyukazai Co., Ltd. hergestellt), die Nonion^® K- und Dispernol^TM TOC-Reihen (beide von NOF Corporation hergestellt), die Pegnol^TM-Reihe (hergestellt von Toho Chemical Industry, Co., Ltd.), die Leocol^TM-, Leox^TM- und Dobanox^TM-Reihen (alle von Lion Corporation hergestellt), die Emulgen^®-Reihe (hergestellt von Kao Corporation), die NIKKOL^® BL-, BT-, NP- und OP-Reihen (alle von Nikko Chemicals Co., Ltd. hergestellt), die Noigen^® LP- und ET-Reihen (beide von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. hergestellt), die Sannonic^® FD-100-, Emulmin^®- und Naloacty^TM N-Reihen (alle von Sanyo Chemical Industries, Ltd. hergestellt), usw., die unter den vorstehend beschriebenen Produktnamen kommerziell erhältlich sind.
Beispiele für (2) nicht ionische Tenside des Polyoxyalkylenalkylphenylether-Typs sind Newcol^TM 565, 566FH, 864 und 710 (alle von Nippon Nyukazai Co., Ltd. hergestellt), die Nonion^® NS- und Nonion^® HS-Reihen (beide von NOF-Corporation hergestellt), die Nonal^TM-Reihe (hergestellt von Toho Chemical Industry Co., Ltd.), die Liponox^®-Reihe (hergestellt von Lion Corporation), die Nonipol^®- und Octapol^®-Reihen (beide von Sanyo Chemical Industries, Ltd. hergestellt), die Noigen^® EA-Reihe (hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), usw., die unter den vorstehend beschriebenen Produktnamen kommerziell erhältlich sind.
Beispiele für (3) anionische Tenside des Alkylbenzolsulfonsäure-Typs und Salze davon sind Newcol^TM 210, 211-MB und 220L (hergestellt von Nippon Nyukazai Co., Ltd.), Newlex^TM R (hergestellt von NOF Corporation), die Lipon^®-Reihe (hergestellt von Lion Corporation), die Taycapower^®-Reihe (hergestellt von Tayca Corporation), die Neopelex^®-Reihe (hergestellt von Kao Corporation), die Neogen^®-Reihe (hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), usw., die unter den vorstehend beschriebenen Produktnamen kommerziell erhältlich sind.
Beispiele für (4) anionische Tenside des Polyoxyethylenalkylphosphatester-Typs sind Phosphanol^® RS-710 und 610 (hergestellt von Toho Chemical Industry Co., Ltd.), die Plysurf^®-Reihe (hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), usw., die unter den vorstehend beschriebenen Produktnamen kommerziell erhältlich sind.
Beispiele für Fluortenside beinhalten das als Surfion^® S-131 (Asahi Glass Co., Ltd.) bezeichnete Produkt, das zu dem Perfluoralkylbetain-Typ gehört, die als Surfion^® S-113 und 121 (Asahi Glass Co., Ltd.), Unidyne^® DS-101 (Daikin Industries, Ltd.) und Eftop^® EF-201 (Mitsubishi Chemical Corporation) bezeichneten Produkte, die zu dem Perfluoralkylcarbonsäure-Typ gehören, und das als Ftergent^® 251 (hergestellt von Neos) bezeichnete Produkt, das zu dem nicht ionischen Perfluoralkyl-Typ gehört.
Die Tenside (1) bis (4) können die Benetzbarkeit gegenüber einem hydrophoben Substrat verbessern, wenn sie einzeln verwendet werden, aber deren kombinierte Verwendung mit dem vorstehend beschriebenen spezifischen Fluortensid kann die Benetzbarkeit in größerem Umfang verbessern, was bevorzugt ist.
Ein Material in der Form eines Metallsalzes, wie eines Natriumsalzes, wird mit einem Ionenaustauscherharz, usw. behandelt, um das Metall, wie Natrium, in H oder NH₄ umzuwandeln, und es kann dann verwendet werden.
Die Tensidkonzentration beträgt vorzugsweise 0,0001 bis 10 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,001 bis 0,1 Gew.-%, wenn die Wirkung, Partikel zu entfernen, und die Konzentrationsabhängigkeit der Wirkung in Betracht gezogen werden.
Beispiele
Die Erfindung wird nachstehend im Detail unter Bezug auf erfindungsgemäße Beispiele zusammen mit Vergleichsbeispielen erklärt, aber die Erfindung wird nicht durch diese Beispiele beschränkt.
Die in den Tabellen 1, 2 und 3 gezeigten Waschflüssigkeitszusammensetzungen wurden durch Verwenden von Wasser als Lösungsmittel hergestellt. Die Messung des Kontaktwinkels und die Bewertung der Leistung der Partikelentfernung und der Leistung der Entfernung von metallischen Fremdatomen wurden durchgeführt.
Kontaktwinkel mit der Oberfläche des hvdrophoben Substrats 1: blankes Silizium Der Kontaktwinkel, wenn auf die Oberfläche eines blanken Siliziumsubstrats getropft, wurde mittels eines Kontaktwinkelmessapparats gemessen, die Benetzbarkeit gegenüber dem Substrat wurde bewertet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
[Tabelle 1]

Tabelle 1

	Polycarbonsäure (Gew.-%)	Tensid (Gew.-%)			Kontaktwinkel (°)
Vergleichsbeispiel 1	Oxalsäure 0,068	Keines			71,0
Vergleichsbeispiel 2		n-Tetradecylammoniumchlorid	0,01	56,1
Vergleichsbeispiel 3		PolyT^TM A-550	0,01	63,5
Vergleichsbeispiel 4		Demol^® AS	0,01	65,5
Beispiel 1*		Newcol^TM 707SF	0,01	13,9
Beispiel 2		Noigen^® ET-116C	0,01	14,4
Beispiel 3		Taycapower^® L-122	0,01	17,8
Beispiel 4*	Oxalsäure 0,34	Hitenol^® A-10	0,1	21,3
Beispiel 5	Oxalsäure 3,4	Noigen^® ET-116C	0,1	10,1
Beispiel 6*	Oxalsäure 3,4	Newcol^TM 707SF	0,1	9,8

* Referenzbeispiel (nur für Vergleichszwecke angegeben)
PolyT^TM A-550: Carbonsäurepolymer (hergestellt von Kao Corporation)
Demol^® AS: Kondensationsprodukt aus Ammoniumnaphthalensulfonat und Formaldehyd (hergestellt von Kao Corporation)
Newcol^TM 707SF: Polyoxyalkylenalkylphenylethersulfonatsalz (hergestellt von Nippon Nyukazai Co., Ltd.)
Noigen^® ET-116C: Polyoxyalkylenalkylether (hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
Taycapower^® L-122: Dodecylbenzolsulfonsäure (hergestellt von Tayca Corporation)
Hitenol^® A-10: Polyoxyalkylenalkylethersulfonatsalz (hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)

Kontaktwinkel mit der Oberfläche des hydrophoben Substrats 2: SiLK-organische Schicht
Der Kontaktwinkel, wenn auf die Oberfläche von SiLK (hergestellt von The Dow Chemical Company), welches eine organische Low-K-Schicht ist, getropft, wurde mittels eines Kontaktwinkelmessapparates gemessen, die Benetzbarkeit gegenüber dem Substrat wurde bewertet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
[Tabelle 2]

Tabelle 2

	Polycarbonsäure (Gew.-%)	Tensid (Gew.-%)			Kontaktwinkel (°)
Vergleichsbeispiel 5	Oxalsäure 0,34	Keines			82,1
Vergleichsbeispiel 6		Demol^® AS	0,01	61,6
Vergleichsbeispiel 7		PolyT^TM A-550	0,01	79,5
Vergleichsbeispiel 8	Malonsäure 0,068	Keines			82,0
Beispiel 7*	Oxalsäure 0,34	Newcol^TM 1305SN	0,01	28,0
Beispiel 8		Newcol^TM 1310	0,01	14,5
Beispiel 9		Taycapower^® L-122	0,01	21,7
Beispiel 10		Phosphanol^® RS-710	0,1	25,6
Beispiel 11	Oxalsäure 3,4	Noigen^® ET-116C	0,1	15,6
Beispiel 12	Oxalsäure 3,4	Ftergent^® 100	0,1	22,0
Beispiel 13	Malonsäure 0,068	Noigen^® ET-116C	0,04	8,9

* Referenzbeispiel (nur für Vergleichszwecke angegeben)
Newcol^TM 1305SN: Polyoxyalkylenalkylethersulfonsäure (hergestellt von Nippon Nyukazai Co., Ltd.)
Newcol^TM 1310: Polyoxyalkylenalkylether (hergestellt von Nippon Nyukazai Co., Ltd.)
Phosphanol^® RS-710: Polyoxyethylenalkylphosphatester (hergestellt von Toho Chemical Industry Co., Ltd.)
Ftergent^® 100: Perfluoralkylsulfonatsalz (hergestellt von Neos)

Kontaktwinkel mit der Oberfläche des hydrophoben Substrats 3: Low-K-Schicht mit SiOC als Bestandteil
Der Kontaktwinkel, wenn auf die Oberfläche einer Low-K-Schicht mit SiOC als ein Bestandteil getropft, wurde mittels eines Kontaktwinkelmessapparats gemessen, die Benetzbarkeit gegenüber dem Substrat wurde bewertet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
[Tabelle 3]

Tabelle 3

	Polycarbonsäure (Gew.-%)	Tensid (Gew.-%)			Kontaktwinkel (°)
Vergleichsbeispiel 9	Oxalsäure 0,064	Keines			95,1
Vergleichsbeispiel 10	Oxalsäure 0,064	Demol^® AS	0,05	84,4
Vergleichsbeispiel 11	Malonsäure 0,068	Keines			95,6
Beispiel 14	Oxalsäure 0,064	Newcol^TM 1310	0,05	35,5
Beispiel 15		Phosphanol^® RS-710	0,04	48,8
Beispiel 16		Noigen^® ET-116C	0,1	35,5
Beispiel 17		Newcol^TM 1310 Surflon^® S-113	0,04 0,01	18,4
Beispiel 18		Newcol^TM 1310 Perfluoralkylcarbonsäure	1,00 0,02	26,9
Beispiel 19		Noigen^® ET-116C Surflon^® S-113	0,1 0,01	14,5
Beispiel 20		Noigen^® ET-116C Eftop^® EF-201	0,01 0,02	12,3
Beispiel 21		Phosphanol^® RS-710 Surflon^® S-113	0,04 0,01	24,6
Beispiel 22	Malonsäure 0,068	Noigen^® ET-116C Eftop^® EF-201	0,04 0,01	26,3

Surflon^® S-113: Perfluoralkylcarboxylatsalz (hergestellt von Asahi Glass Co., Ltd.)
Eftop^® EF-201: Perfluoralkylcarboxylatsalz (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation)

Partikelentfernungsleistung
Ein Wafer aus blankem Silizium und ein Wafer, auf dem eine Low-K-Schicht mit SiOC als Bestandteil ausgebildet worden war, wurden in eine Aufschlämmung mit Silicapartikeln eingetaucht, die mit den Silicapartikeln verunreinigten Wafer wurden gewaschen, und die Partikelentfernungsleistung wurde bewertet.
(1) Wafer aus blanker Silizium

Eintauchdauer in der Aufschlämmung: 30 Sek.
Waschbedingungen: 25°C, 20 bis 60 Sek. (Waschen mit Bürste)

[Tabelle 4]
Tabelle 4

Anzahl an Partikeln (Zahl/Wafer)

20 Sek. 40 60

Vergleichsbeispiel 4 4900 1980 1300

Beispiel 5 2400 420 170
(2) Low-K-Schicht mit SiOC als Bestandteil

Eintauchdauer in der Aufschlämmung: 30 Sek.
Waschbedingungen: 25°C, 60 Sek. (Waschen mit Bürste)

[Tabelle 5]
Tabelle 5

Anzahl an Partikeln (Zahl/Wafer)

Vergleichsbeispiel 9 10000 oder mehr

Beispiel 16 2902

Beispiel 20 280
Leistung der Entfernung von metallischen Fremdatomen
Ein Wafer mit einer mit Kupfer verunreinigten, natürlich oxidierten Schicht wurde gewaschen, und die Kupferentfernungsleistung wurde untersucht.

Menge an Kupferverunreinigung: 8 × 10¹² Atome/cm²
Waschen: 25°C, 3 Min. (Eintauchverfahren)

[Tabelle 6]
Tabelle 6

Polycarbonsäure (Gew.-%) Tensid (Gew.-%) Kupferkonzentration

Vergleichsbeispiel 11 Oxalsäure 0,064 Keines ND

Vergleichsbeispiel 10 Demol AS 0,05 ND

Beispiel 16 Noigen ET-116C 0,1 ND

ND: 3 × 10¹⁰ Atome/cm²

Wirkungen der Erfindung
Da die erfindungsgemäß verwendete Waschflüssigkeitszusammensetzung den Kontaktwinkel stark reduziert und eine gute Benetzbarkeit sogar auf der Oberfläche eines hydrophoben Substrats aufweist, können auf der Oberfläche adsorbierte Partikel und Metalle gut entfernt werden.

Claims

Verwendung einer Waschflüssigkeitszusammensetzung zum Waschen eines Halbleitersubstrats mit einem Kontaktwinkel zwischen der Oberfläche davon und darauf getropftem Wasser von mindestens 70 Grad, wobei die Waschflüssigkeitszusammensetzung: eine aliphatische Polycarbonsäure und eine Art oder zwei oder mehrere Arten von Tensid, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem nicht ionischen Tensid des Polyoxyalkylenalkylether-Typs, einem nicht ionischen Tensid des Polyoxyalkylenalkylphenylether-Typs, einem anionischen Tensid des Alkylbenzolsulfonsäure-Typs und einem Salz davon, einem anionischen Tensid des Polyoxyethylenalkylphosphatester-Typs und einem Fluortensid, umfasst und einen Kontaktwinkel von höchstens 50 Grad aufweist, wenn sie auf das Halbleitersubstrat getropft wird.
Verwendung einer Waschflüssigkeitszusammensetzung zum Waschen eines Halbleitersubstrats, das eine Schicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante (Low-K) aufweist, wobei die Waschflüssigkeitszusammensetzung: eine aliphatische Polycarbonsäure und eine Art oder zwei oder mehrere Arten von Tensid, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem nicht ionischen Tensid des Polyoxyalkylenalkylether-Typs, einem nicht ionischen Tensid des Polyoxyalkylenalkylphenylether-Typs, einem anionischen Tensid des Alkylbenzolsulfonsäure-Typs und einem Salz davon, einem anionischen Tensid des Polyoxyethylenalkylphosphatester-Typs und einem Fluortensid, umfasst.
Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei partikuläre Verunreinigungen und metallische Verunreinigungen von der Oberfläche des Substrats im Anschluss an chemisch-mechanisches Polieren entfernt werden.