JP2001240985A - Treatment method and treating liquid for solid surface and method for manufacturing electronic device using the same - Google Patents

Treatment method and treating liquid for solid surface and method for manufacturing electronic device using the same

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JP2001240985A JP2000101197A JP2000101197A JP2001240985A JP 2001240985 A JP2001240985 A JP 2001240985A JP 2000101197 A JP2000101197 A JP 2000101197A JP 2000101197 A JP2000101197 A JP 2000101197A JP 2001240985 A JP2001240985 A JP 2001240985A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To etch and melt noble metals represented by ruthenium, within a practicably usable time range. SOLUTION: An oxidizing agent having a sufficiently higher oxidation reduction potential as compared to the metal to be treated is used and the reaction with the oxygen atoms released from this oxidizing agent is utilized in the process of reaction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体表面のエッチ
ング処理及びその処理液に係わり、更にはこれらを用い
た電子デバイスの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an etching process for a solid surface and a processing solution thereof, and more particularly to a method for manufacturing an electronic device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、電子デバイスの製造工程におい
て、金属に代表される固体と処理液との化学反応によっ
て、その固体を処理液中に溶解させるという処理は、固
体加工のひとつの方法であるエッチング法や固体表面か
ら特定の異物を除去する洗浄法等に広く応用されてい
る。そして、この処理液とは、少なくとも液体を含む流
体若しくは静止体のことであって、液相のみ、または液
相と気相、或いは液相と固相から構成されるものであっ
ても良い。更にまた、処理液中の液相は、2つ以上の液
相から構成されていても何ら差し支えない。
2. Description of the Related Art In general, in a process of manufacturing an electronic device, a treatment of dissolving a solid represented by a metal in a treatment liquid by a chemical reaction between the solid and a treatment liquid is one method of solid processing. It is widely applied to an etching method, a cleaning method for removing specific foreign matter from a solid surface, and the like. The processing liquid is a fluid or a stationary body containing at least a liquid, and may be composed of only a liquid phase, or a liquid phase and a gas phase, or a liquid phase and a solid phase. Furthermore, the liquid phase in the processing liquid may be composed of two or more liquid phases.

【0003】しかしながら、上記した固体のエッチング
や溶解等の反応を行わせるには、酸化剤が必要不可欠と
されている。例えば、銅をエッチングする場合、酸化剤
としてヘキサシアノ鉄(III)カリウム水溶液や、酸性
ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液などが用いられ、ま
たクロムの溶解においてはアルカリ性過マンガン酸カリ
ウム水溶液などが用いられている。これらの酸化剤によ
って銅やクロム等の金属は酸化され、適当な配位子と結
合することによって溶液中に溶解するようになる。この
配位子は溶媒分子、例えば水分子であることもあるが、
必要に応じてアンモニアやシアンなどが添加されること
もある。
However, an oxidizing agent is indispensable for performing the above-described reactions such as etching and dissolving of a solid. For example, when etching copper, an aqueous solution of potassium hexacyanoiron (III) or an aqueous solution of sodium sodium peroxodisulfate is used as an oxidizing agent, and an aqueous solution of alkaline potassium permanganate is used for dissolving chromium. Metals such as copper and chromium are oxidized by these oxidizing agents, and are dissolved in a solution by binding to an appropriate ligand. This ligand may be a solvent molecule, for example a water molecule,
Ammonia or cyanide may be added as needed.

【0004】一方、シリコン系半導体素子に代表される
電子デバイスの製造工程において、一般的には酸化剤と
して主に過酸化水素水が用いられている。この理由は、
ヘキサシアノ鉄(III)イオンのように金属元素を含む
酸化剤を用いた場合、半導体素子等を酸化剤に含まれて
いる金属元素によって新たに汚染させてしまう恐れがあ
るため、金属元素を含まない酸化剤の使用が不可欠であ
り、また過酸化水素水は高純度化の技術が確立している
ので、工業的に容易に利用可能であることによる。
On the other hand, in the process of manufacturing an electronic device typified by a silicon-based semiconductor element, generally, hydrogen peroxide is mainly used as an oxidizing agent. The reason for this is
When an oxidizing agent containing a metal element such as hexacyanoiron (III) ion is used, a semiconductor element or the like may be newly contaminated by the metal element contained in the oxidizing agent, and thus does not contain a metal element. The use of an oxidizing agent is indispensable, and the hydrogen peroxide solution is industrially easily available because the technology for purifying hydrogen peroxide has been established.

【0005】一例として、電界効果トランジスタのソー
ス電極及びドレイン電極の形成工程で使用されるコバル
トやチタン等の金属は、塩酸と過酸化水素水を混合して
得られる水溶液、またはアンモニア水と過酸化水素水を
混合して得られる水溶液によって溶解される。また、半
導体ウェハの表面から金属元素を除去する場合には、塩
酸と過酸化水素水を含む水溶液、または硫酸と過酸化水
素水を含む水溶液、またはフッ化水素酸と過酸化水素水
を含む水溶液が良く用いられている。
As an example, metals such as cobalt and titanium used in the process of forming the source and drain electrodes of a field effect transistor include an aqueous solution obtained by mixing hydrochloric acid and hydrogen peroxide solution, or an aqueous solution obtained by mixing ammonia water and peroxide. It is dissolved by an aqueous solution obtained by mixing hydrogen water. When removing a metal element from the surface of a semiconductor wafer, an aqueous solution containing hydrochloric acid and aqueous hydrogen peroxide, an aqueous solution containing sulfuric acid and aqueous hydrogen peroxide, or an aqueous solution containing hydrofluoric acid and aqueous hydrogen peroxide Is often used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、酸化剤の満
たすべき条件は、処理すべき固体の酸化還元電位に比較
して、使用する酸化剤の酸化還元電位が高いことであ
る。即ち、従来例である銅のエッチングの場合を例に取
れば、化学便覧改訂4版基礎編II(以下文献1と呼ぶ)
に記載されているように、Cu2+/Cuの酸化還元電位
が0.340V(標準水素電極基準:以下電位はすべて
標準水素電極基準)であるので、ヘキサシアノ鉄(II
I)イオン(酸化還元電位:0.361V)やペルオキ
ソ二硫酸イオン(酸化還元電位:1.96V)によって
銅の酸化が促進されるが、ヘキサシアノクロム(III)
イオン(酸化還元電位:−1.14V)では銅の酸化反
応は起きないことになる。
The condition to be satisfied by the oxidizing agent is that the oxidizing agent used has a higher oxidation-reduction potential than that of the solid to be treated. That is, taking the case of copper etching, which is a conventional example, as an example, Chemical Handbook Revised 4th Edition, Basic Edition II (hereinafter referred to as Document 1)
As described in the above, since the oxidation-reduction potential of Cu 2+ / Cu is 0.340 V (with reference to the standard hydrogen electrode: all potentials below are with respect to the standard hydrogen electrode), the hexacyanoiron (II)
I) The oxidation of copper is promoted by ions (redox potential: 0.361 V) and peroxodisulfate ions (redox potential: 1.96 V), but hexacyanochrome (III)
The ion (redox potential: −1.14 V) does not cause the oxidation reaction of copper.

【0007】従って、最近の半導体デバイスの高集積化
や高速化等の進展に伴って使用される金属、例えばルテ
ニウムなどの貴金属のエッチング処理についても上記の
電気化学的反応を考慮しなければならない。
Therefore, it is necessary to consider the above-mentioned electrochemical reaction also in the etching of a noble metal such as ruthenium, which is used in accordance with recent advances in high integration and high speed of semiconductor devices.

【0008】しかしながら、従来一般的に使用されてき
た過酸化水素水は、ルテニウム等の貴金属の溶解に対し
て用いることは不可能である。即ち、過酸化水素はルテ
ニウムの酸化還元電位より十分に高い酸化還元電位(H
22/H2OのpH=0での酸化還元電位:1.763
V;文献1による)を有するにもかかわらず、過酸化水
素水を用いた処理液ではルテニウムに対して十分なエッ
チング速度を得ることができない。
However, aqueous hydrogen peroxide which has been generally used in the past cannot be used for dissolving precious metals such as ruthenium. That is, hydrogen peroxide has an oxidation-reduction potential (H) that is sufficiently higher than that of ruthenium.
Redox potential of 2 O 2 / H 2 O at pH = 0: 1.763
V; according to Document 1), a processing solution using aqueous hydrogen peroxide cannot provide a sufficient etching rate for ruthenium.

【0009】更にまた、従来、銅や鉄等のエッチングに
良く用いられてきた、ペルオキソ二硫酸塩や硝酸を含む
薬液を用いても、ルテニウム等の貴金属に対して十分な
エッチング速度を確保することが困難である。
Furthermore, even if a chemical solution containing peroxodisulfate or nitric acid, which has been conventionally used for etching copper or iron, is used, it is necessary to ensure a sufficient etching rate for noble metals such as ruthenium. Is difficult.

【0010】かかる背景に鑑み、半導体デバイスの製造
プロセスにおいては、上記した貴金属に対して十分なエ
ッチング速度を有する処理液の開発が広く望まれてお
り、この実現によって、優れた性能を発揮する半導体デ
バイスの出現が通信、情報、画像表示等の産業分野の発
展に大きく貢献する。
In view of the above background, in a semiconductor device manufacturing process, it is widely desired to develop a processing solution having a sufficient etching rate for the above-mentioned noble metal, and by realizing this, a semiconductor exhibiting excellent performance is realized. The emergence of devices will greatly contribute to the development of industrial fields such as communication, information, and image display.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】例えば、白金属の貴金属
元素であるルテニウムは極めて酸化されにくいとされ、
その酸化処理には酸化力の強い、即ち酸化還元電位の高
い酸化剤を用いる必要がある。
For example, ruthenium, which is a noble metal element of white metal, is considered to be extremely difficult to be oxidized.
In the oxidation treatment, it is necessary to use an oxidizing agent having a strong oxidizing power, that is, a high oxidation-reduction potential.

【0012】ルテニウムのエッチングを考える場合、ル
テニウムを4つの酸素原子と結合した四酸化ルテニウム
(RuO4)に変化させることによって溶解可能とする
ことが出来る。
When considering the etching of ruthenium, ruthenium can be made soluble by changing it into ruthenium tetroxide (RuO 4 ) bonded to four oxygen atoms.

【0013】この時、ルテニウムと四酸化ルテニウムの
標準電極電位は、pH=0において1.13V(M. Pou
rbaix; "Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqu
eousSolutions", 1st English Edition, Chapter IV, P
ergamon, Oxford (1966):以下文献2と呼ぶ)であり、
また、ルテニウムから四酸化ルテニウムが電気化学的に
生成する電位は過電圧を含めると更に大きくなり、1.
4〜1.47V(文献2)と報告されている。従って、
ルテニウムのエッチングに用いるべき酸化剤としては、
たとえばpH=0で用いる場合、その酸化還元電位が少
なくとも1.13V以上、可能ならば1.4V以上であ
ることが望ましい。
At this time, the standard electrode potential of ruthenium and ruthenium tetroxide is 1.13 V (M. Pou
rbaix; "Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqu
eousSolutions ", 1st English Edition, Chapter IV, P
ergamon, Oxford (1966): hereinafter referred to as Reference 2).
Further, the potential at which ruthenium tetroxide is electrochemically generated from ruthenium is further increased when overvoltage is included.
4 to 1.47 V (Reference 2). Therefore,
As an oxidizing agent to be used for etching ruthenium,
For example, when used at pH = 0, it is desirable that the oxidation-reduction potential be at least 1.13 V, and if possible, 1.4 V or more.

【0014】また、ルテニウムの酸化溶解には、その生
成物の分子式からもわかるように、酸素原子との結合が
必要不可欠である。従って、この酸素原子を供給する源
として酸化剤または水を候補に挙げられるが、水溶液中
の反応では水の活量はほぼ一定であるので、積極的に酸
素原子を放出し、ルテニウムと結合するような酸化剤を
用いることが、ルテニウムの効率的な酸化溶解に有効で
ある。
[0014] Further, in the oxidative dissolution of ruthenium, a bond with an oxygen atom is indispensable, as can be seen from the molecular formula of the product. Therefore, an oxidizing agent or water is a candidate as a source for supplying this oxygen atom.However, in the reaction in the aqueous solution, since the activity of water is almost constant, the oxygen atom is positively released and is combined with ruthenium. Use of such an oxidizing agent is effective for efficient oxidative dissolution of ruthenium.

【0015】換言すれば、ルテニウムに代表される貴金
属のように、酸素と結合した化合物を生成して効率良く
溶解させるために用いる酸化剤は、その酸化剤の酸化還
元電位が、溶解しようとする金属の溶解反応の酸化還元
電位より高く、かつその反応の過程において酸化剤が酸
素原子を放出することが必要である。
In other words, an oxidizing agent such as a noble metal typified by ruthenium used for generating a compound bonded to oxygen and dissolving it efficiently has an oxidation-reduction potential of the oxidizing agent which tends to dissolve. It is necessary that the oxidizing agent release oxygen atoms above the oxidation-reduction potential of the metal dissolution reaction and in the course of the reaction.

【0016】尚、酸化反応において酸素原子を放出する
ような酸化剤とは、以下の酸化剤を指すものとする。即
ち、酸化剤を構成する原子のうち、反応の過程で酸化数
が減少する原子を酸化中心原子と呼ぶことにすると、酸
化中心原子と結合している酸素原子の1つまたは複数
が、酸化中心原子との結合を切断し、酸化される原子と
新たに結合するような酸化剤をいう。
The oxidizing agent that releases an oxygen atom in the oxidation reaction means the following oxidizing agent. That is, among the atoms constituting the oxidizing agent, the atom whose oxidation number decreases in the course of the reaction is referred to as an oxidation center atom, and one or more of the oxygen atoms bonded to the oxidation center atom becomes the oxidation center atom. An oxidizing agent that breaks a bond with an atom and newly bonds to an oxidized atom.

【0017】次に、酸素原子を放出する酸化剤がルテニ
ウムを効率良く酸化溶解する機構について、以下に説明
する。
Next, the mechanism by which the oxidizing agent that releases oxygen atoms efficiently oxidizes and dissolves ruthenium will be described below.

【0018】ルテニウム金属ではなく、ルテニウムイオ
ンの酸化反応はこれまでも数多く報告されており、例え
ばニトロシルルテニウムイオン([RuII(NO)]3 +
は、硝酸やペルオキソ二硫酸イオンによって酸化されて
四酸化ルテニウムになる。
Many oxidation reactions of ruthenium ions instead of ruthenium metal have been reported so far, for example, nitrosyl ruthenium ions ([Ru II (NO)] 3 + )
Is oxidized by nitric acid and peroxodisulfate ions to become ruthenium tetroxide.

【0019】しかしながら、発明者らの検討によると、
ルテニウム金属は硝酸やペルオキソ二硫酸イオンでは酸
化溶解しない。ルテニウム金属が硝酸によって酸化溶融
されない理由は、硝酸がルテニウム金属の酸化に必要な
酸化還元電位(HNO3/NO2 -の標準電極電位は0.
835V;文献1)を有していないためである。
However, according to the study by the inventors,
Ruthenium metal is not oxidized and dissolved by nitric acid or peroxodisulfate ion. Why ruthenium metal is not oxidized melted by nitric acid, the oxidation-reduction potential (HNO 3 / NO 2 required for the oxidation of nitric ruthenium metal - the standard electrode potential of 0.
835 V; this is because it does not have Reference 1).

【0020】また、ルテニウムがペルオキソ二硫酸イオ
ンによっても酸化溶解されないのは、下記の(数1)に
示すように、反応の過程で酸素原子を放出しないためで
ある。
The reason that ruthenium is not oxidized and dissolved even by peroxodisulfate ions is because oxygen atoms are not released in the course of the reaction as shown in the following (Formula 1).

【0021】 S28 2- + 2e- → 2SO4 2- (数1) 以上から、正の酸化数を持ったルテニウムイオンをさら
に酸化する過程では、酸化剤が酸素原子を放出するか否
かは大きく関与しないが、酸化数が0であるルテニウム
金属を酸化溶解する過程では、酸化剤から酸素原子が放
出されることが不可欠である。即ち、酸素原子を放出す
る酸化剤は、酸化数が0であるルテニウム金属を酸化す
る過程に寄与していることになる。
S 2 O 8 2− +2 e → 2SO 4 2− (Equation 1) From the above, it is determined whether or not the oxidizing agent releases an oxygen atom in the process of further oxidizing the ruthenium ion having a positive oxidation number. Although this does not greatly affect, in the process of oxidizing and dissolving ruthenium metal having an oxidation number of 0, it is essential that oxygen atoms be released from the oxidizing agent. That is, the oxidizing agent that releases oxygen atoms contributes to the process of oxidizing ruthenium metal having an oxidation number of 0.

【0022】溶解すべき金属はルテニウムに限定される
ものではなく、例えばオスミウムなどの貴金属において
も全く同様に考えることが出来る。そして、これらの貴
金属の溶解に適した酸化剤は酸素原子供与性の酸化剤を
含むものであって、これらに該当するものとして、次亜
塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、塩素酸イオン、過塩素
酸イオン、次亜臭素酸イオン、亜臭素酸イオン、臭素酸
イオン、過臭素酸イオン、次亜ヨウ素酸イオン、亜ヨウ
素酸イオン、ヨウ素酸イオン、過マンガン酸イオン、ク
ロム酸イオン、二クロム酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸
イオン等のイオンおよび過ヨウ素酸の何れかを含有する
ものであれば良い。
The metal to be dissolved is not limited to ruthenium. For example, noble metals such as osmium can be considered in exactly the same manner. Oxidizing agents suitable for dissolving these noble metals include oxidizing agents that donate oxygen atoms, and as such, hypochlorite ion, chlorite ion, chlorate ion, Perchlorate ion, hypobromite ion, bromite ion, bromate ion, perbromate ion, hypoiodite ion, iodite ion, iodate ion, permanganate ion, chromate ion, Any material containing any of ions such as chromate ion, nitrate ion and nitrite ion and periodic acid may be used.

【0023】ところで、過ヨウ素酸を含む処理液とは、
少なくとも+7価のヨウ素からなるイオン(I(OH)
6 +、IO4 -、H4IO6 -、H3IO6 2-など)またはオル
ト過ヨウ素酸(H5IO6)のうち何れかを含む処理液を
指す。そして、上記した過ヨウ素酸の濃度とは、処理液
に含まれる+7価のヨウ素からなるイオン及びオルト過
ヨウ素酸の濃度の総和を指す。
By the way, the treatment solution containing periodic acid is
Ion comprising at least +7 valent iodine (I (OH)
6 +, IO 4 -, H 4 IO 6 -, refers to H 3 IO 6 2-, etc.) or a treatment solution containing one of orthoperiodic acid (H 5 IO 6). The term periodate concentration refers to the sum of the concentration of ions consisting of + 7-valent iodine and ortho periodate contained in the treatment liquid.

【0024】上記の酸化剤の中で、ひとつの例として過
ヨウ素酸を含む処理液をある条件下で用いると更に効率
良くルテニウムまたはオスミウムを溶解させることが可
能である。即ち、過ヨウ素酸を含む処理液のpHが2以
上10以下、更に望ましくは4以上8以下で、かつ処理
液に含まれる過ヨウ素酸の濃度が0.01mol/L以
上であるとき、工業的規模で電子デバイス等の製造を行
う上で十分なスループットを確保することが可能であ
る。
Among the above-mentioned oxidizing agents, for example, when a treatment solution containing periodic acid is used under certain conditions, ruthenium or osmium can be more efficiently dissolved. That is, when the pH of the treatment liquid containing periodic acid is 2 or more and 10 or less, more preferably 4 or more and 8 or less, and the concentration of periodic acid contained in the treatment liquid is 0.01 mol / L or more, industrial It is possible to secure a sufficient throughput for manufacturing an electronic device or the like on a large scale.

【0025】そして一般には、オルト過ヨウ素酸として
アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンが十
分に低濃度である、若しくはアルカリ金属塩またはアル
カリ土類金属塩を含まないものを用いることができるの
で、これらを利用した処理液を半導体製造工程に適用す
ることが可能である。
In general, orthoperiodic acid which has a sufficiently low concentration of an alkali metal ion or an alkaline earth metal ion or does not contain an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt can be used. It is possible to apply a processing solution utilizing these to a semiconductor manufacturing process.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面を
用いて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0027】本実施例が適用される対象物質は、特に限
定されるものではないが、例えばルテニウムまたはオス
ミウムを含有する物質を挙げることができる。また、そ
の対象物質の形状については、膜状、粒子状、その他複
雑な構造を有するものであって、特に制限されない。
The target substance to which this embodiment is applied is not particularly limited, and examples thereof include a substance containing ruthenium or osmium. Further, the shape of the target substance is not particularly limited, as it has a film shape, a particle shape, and other complicated structures.

【0028】また、酸化剤の濃度や処理条件(加熱温
度、攪拌方法等)についてはその詳細を以下の実施例の
中で詳細に例示するが、その要旨を越えない限りこれら
の実施例に限定されるものではない。
The details of the concentration of the oxidizing agent and the processing conditions (heating temperature, stirring method, etc.) will be described in detail in the following examples, but are not limited to these examples unless they exceed the gist. It is not something to be done.

【0029】(第1の実施例)貴金属の代表例としてル
テニウム金属を用い、種々のイオンを含む酸化剤に対す
るエッチング効果を検討し、その結果を表1に纏めた。
(First Example) Ruthenium metal was used as a typical example of a noble metal, and the etching effect on oxidizing agents containing various ions was examined. The results are summarized in Table 1.

【0030】エッチングは良く知られた方法を用いて実
施した。即ち、シリコンウエーハ(30×40mm)上
にルテニウム薄膜(膜厚200nm)を通常のスパッタ
リング法を用いて形成し、そのルテニウム薄膜の一部に
ホトレジスト膜を良く知られた方法で塗布・ベークした
後、このウエーハを室温にて酸化剤を含む溶液に約1分
〜30分間浸漬させる。その後、十分に水洗洗浄してか
らホトレジスト膜を良く知られた方法で除去した後、ル
テニウム薄膜の表面に形成されたエッチング段差を一般
に使用される触針式段差計を用いて計測した。尚、膜厚
計測は上記の方法に限らず、例えば蛍光X線を用いた方
法であっても何ら差し支えない。
The etching was performed using a well-known method. That is, a ruthenium thin film (thickness: 200 nm) is formed on a silicon wafer (30 × 40 mm) by using a normal sputtering method, and a photoresist film is coated and baked on a part of the ruthenium thin film by a well-known method. This wafer is immersed in a solution containing an oxidizing agent at room temperature for about 1 to 30 minutes. Thereafter, the photoresist film was sufficiently washed and washed, and then the photoresist film was removed by a well-known method. Then, the etching step formed on the surface of the ruthenium thin film was measured using a commonly used stylus step meter. Note that the film thickness measurement is not limited to the above method, and a method using, for example, fluorescent X-rays may be used.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】この結果からも明らかのように、過酸化水
素水、ペルオキソ二硫酸イオン、硝酸、ヨウ素を含む酸
化剤を用いた場合にはルテニウム薄膜の溶解は殆ど認め
られないが、次亜塩素酸、臭素酸、及び過ヨウ素酸を用
いた場合にはルテニウム薄膜の著しいエッチングが認め
られた。これらの酸化剤はいずれも下記の反応におい
て、酸素原子を放出する。
As is clear from these results, when an oxidizing agent containing hydrogen peroxide solution, peroxodisulfate ion, nitric acid and iodine was used, the ruthenium thin film was hardly dissolved, but hypochlorous acid was used. When bromate, bromate and periodate were used, remarkable etching of the ruthenium thin film was observed. All of these oxidants release oxygen atoms in the following reactions.

【0033】 ClO- → Cl- + (O) (数2) BrO3 - → Br- +3(O) (数3) IO4 - → IO3 - +(O) (数4) H4IO6 - → IO3 - + 2H2O+(O) (数5) 一方、ルテニウム金属の酸化に十分な酸化還元電位を有
する酸化剤であってもルテニウム金属のエッチングが殆
ど確認できないものがある。例えば、前記したペルオキ
ソ二硫酸の反応は(数1)に示すように、また、ヨウ素
は下記の反応式からもわかるように、酸素原子を放出し
ない。
ClO → Cl + (O) (Equation 2) BrO 3 → Br +3 (O) (Equation 3) IO 4 → IO 3 + (O) (Equation 4) H 4 IO 6 → IO 3 + 2H 2 O + (O) (Equation 5) On the other hand, even with an oxidizing agent having an oxidation-reduction potential sufficient for oxidizing ruthenium metal, there is a case where etching of ruthenium metal is hardly confirmed. For example, the above-mentioned reaction of peroxodisulfuric acid does not release an oxygen atom as shown in (Equation 1), and iodine does not release as shown in the following reaction formula.

【0034】 I2 + 2e- → 2I- (数6) 従って、ルテニウム金属と結合すべき酸素原子が上記し
た酸化剤から供給されないので、ルテニウム金属のエッ
チング反応が進行しない、または通常の方法では確認さ
れないほどエッチング反応が遅いと結論される。
I 2 + 2e → 2I (Equation 6) Accordingly, since the oxygen atom to be bonded to the ruthenium metal is not supplied from the oxidizing agent, the etching reaction of the ruthenium metal does not proceed, or it is confirmed by a usual method. It is concluded that the etching reaction is too slow.

【0035】以上で説明した酸素原子を放出する酸化剤
と放出しない酸化剤との挙動の違いを模式的に図1に示
した。
FIG. 1 schematically shows the difference in behavior between the oxidizing agent that releases oxygen atoms and the oxidizing agent that does not release oxygen atoms.

【0036】ここで、過酸化水素については酸素原子を
放出する反応(数7)と、酸素原子を放出せずに2つの
OHイオンに分解する反応(数8)とが考えられる。
[0036] Here, the hydrogen peroxide and the reaction which releases oxygen atom (7), two OH without release oxygen atoms - ions decompose the reaction and (Equation 8) can be considered.

【0037】 H22 → H2O + (O) (数7) H22 + 2e- → 2OH- (数8) しかしながら、表1の結果からも明らかのように、ルテ
ニウム金属のエッチングが認められないことから、処理
液が過酸化水素水を含むような場合には上記した(数
8)の反応が進行していると考えられる。
H 2 O 2 → H 2 O + (O) (Equation 7) H 2 O 2 + 2e → 2OH (Equation 8) However, as is clear from the results in Table 1, etching of ruthenium metal is performed. Is not recognized, it is considered that when the treatment liquid contains aqueous hydrogen peroxide, the reaction of the above (Equation 8) is in progress.

【0038】即ち、前述の如く、ルテニウム金属よりも
過酸化水素の酸化還元電位が大きいにもかかわらず、そ
の反応において酸素原子を放出しないのでルテニウム金
属のエッチングが生じないことになる。
That is, as described above, although the redox potential of hydrogen peroxide is higher than that of ruthenium metal, oxygen atoms are not released in the reaction, so that etching of ruthenium metal does not occur.

【0039】図1において、(a)は、酸素原子101
を放出しない酸化剤であって、ヨウ素を用いた場合であ
る。ヨウ素原子102は反応によって2つのヨウ化物イ
オンになり、酸素原子101は放出されない。
In FIG. 1, (a) shows an oxygen atom 101
Oxidizing agent that does not release iodine. The iodine atom 102 is converted into two iodide ions by the reaction, and the oxygen atom 101 is not released.

【0040】その結果、ルテニウム金属は酸素原子10
1を受け取ることができないため、四酸化ルテニウム
(RuO4)111となることができず、溶解しない。
As a result, the ruthenium metal has an oxygen atom of 10
Since 1 cannot be received, it cannot be ruthenium tetroxide (RuO 4 ) 111 and does not dissolve.

【0041】一方、図1の(b)は、酸素原子101を
放出する酸化剤であるメタ過ヨウ素酸イオン113を用
いた場合である。メタ過ヨウ素酸は、1個のイオン中に
4個の酸素原子が存在するが、反応の過程でそのうちの
1個を放出し、3個の酸素原子を有するヨウ素酸イオン
112となる。ルテニウムはこの過程で放出された酸素
原子101を受け取って四酸化ルテニウム111とな
り、溶解する。
On the other hand, FIG. 1B shows a case where a metaperiodate ion 113 which is an oxidizing agent releasing an oxygen atom 101 is used. Metaperiodic acid has four oxygen atoms in one ion, and one of them is released in the course of the reaction to become iodate ion 112 having three oxygen atoms. Ruthenium receives the oxygen atoms 101 released in this process to become ruthenium tetroxide 111 and dissolves.

【0042】以上で説明したように、ルテニウム金属に
代表される貴金属をエッチング溶解させる場合、その処
理液として少なくとも次亜塩素酸、臭素酸、または過ヨ
ウ素酸等を含む溶液を用いることによって実用的な時間
の範囲で処理を行うことが出来る。
As described above, when a noble metal typified by ruthenium metal is dissolved by etching, a practical solution can be obtained by using a solution containing at least hypochlorous acid, bromic acid, periodic acid, or the like as a processing solution. The processing can be performed within a short time range.

【0043】尚、処理液は次亜塩素酸、臭素酸、または
過ヨウ素酸等を含む溶液に限定されることなく、その反
応において酸素原子を放出する、即ち、酸素原子供与性
の酸化剤を含む溶液であれば、本実施例と同様の処理効
果を得ることが可能である。
The treatment liquid is not limited to a solution containing hypochlorous acid, bromic acid, periodic acid, or the like, but releases an oxygen atom in the reaction, that is, an oxidizing agent having an oxygen atom donating property. If the solution contains, it is possible to obtain the same processing effects as in this embodiment.

【0044】(第2の実施例)第2の実施例として、上
記した過ヨウ素酸を含む処理液について、その具体的な
調製方法の例を説明する。
(Second Embodiment) As a second embodiment, an example of a specific preparation method of the above-mentioned treatment solution containing periodic acid will be described.

【0045】ルテニウムを含む半導体素子の製造におい
て、そこで使用される処理液には、一般的に半導体素子
の性能に重大な影響を及ぼすとされているアルカリ金属
イオン及びアルカリ土類金属イオンを含まない、若しく
はそれらの濃度が十分に低いことが要求されている。
In the manufacture of a semiconductor device containing ruthenium, the processing solution used therein does not contain alkali metal ions and alkaline earth metal ions which are generally considered to have a significant effect on the performance of the semiconductor device. Or their concentrations are required to be sufficiently low.

【0046】そこで、アルカリ金属イオン及びアルカリ
土類金属イオンの濃度が十分に低い過ヨウ素酸含有処理
液の調製法の1例として、例えば、オルト過ヨウ素酸を
用いることにした。
Thus, as an example of a method for preparing a periodate-containing treatment solution in which the concentrations of alkali metal ions and alkaline earth metal ions are sufficiently low, for example, orthoperiodic acid was used.

【0047】この理由は、通常よく使用されているオル
ト過ヨウ素酸であっても、容易にアルカリ金属イオンの
濃度を50ppm以下に、アルカリ土類金属イオンの濃
度を5ppm以下にすることが可能であって、これらを
用いてルテニウム金属のエッチング処理に適した処理液
を調製することが出来る。
The reason for this is that, even with orthoperiodic acid, which is commonly used, the concentration of alkali metal ions can easily be reduced to 50 ppm or less and the concentration of alkaline earth metal ions can be reduced to 5 ppm or less. Thus, using these, a processing solution suitable for the etching treatment of ruthenium metal can be prepared.

【0048】そして、その処理液のpH調整には、アル
カリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオンが十分に低
濃度の酸または塩基を添加して行う。
The pH of the treatment liquid is adjusted by adding an acid or base having a sufficiently low concentration of alkali metal ions and alkaline earth metal ions.

【0049】本実施例においては、例えば、酸として硝
酸を添加し、そして、塩基として水酸化テトラメチルア
ンモニウム(TMAH)を添加した。尚、酸及び塩基
は、それらに含まれるアルカリ金属イオン及びアルカリ
土類金属イオンが十分に低濃度ならば、上記の薬液に制
限されるものではない。
In this example, for example, nitric acid was added as an acid, and tetramethylammonium hydroxide (TMAH) was added as a base. The acids and bases are not limited to the above-mentioned chemicals as long as the alkali metal ions and alkaline earth metal ions contained therein have sufficiently low concentrations.

【0050】このようにして調合された過ヨウ素酸を含
む処理液を用いて、そのpHとルテニウム金属の溶解速
度との関係を、次の方法で検討した。
The relationship between the pH and the dissolution rate of ruthenium metal was examined by the following method using the treatment solution containing periodic acid prepared as described above.

【0051】攪拌子、温度計を備えた200mLビーカ
に、所定のpHに調整した0.2mol/Lのオルト過
ヨウ素酸処理液を148mL入れ、ビーカを恒温槽に入
れて処理液温度を60℃一定とした。そして、処理液の
pHは上記の硝酸及び水酸化テトラメチルアンモニウム
の添加量を変えて、0から12まで調合した。また、各
pHに対して過ヨウ素酸の濃度が一定(0.01mol
/L)となるように調整した。
In a 200 mL beaker equipped with a stirrer and a thermometer, 148 mL of a 0.2 mol / L orthoperiodic acid-treated solution adjusted to a predetermined pH was placed, and the beaker was placed in a constant temperature bath to raise the temperature of the treatment solution to 60 ° C. It was fixed. The pH of the treatment liquid was adjusted from 0 to 12 by changing the addition amounts of the above-mentioned nitric acid and tetramethylammonium hydroxide. In addition, the concentration of periodic acid is constant for each pH (0.01 mol
/ L).

【0052】尚、この濃度について何ら規定されるもの
ではないが、後述するように、過ヨウ素酸を含む処理液
を用いてルテニウム等の金属をエッチング処理する場
合、生産ラインのスループットを考慮すれば、例えば7
0nm/min以上の溶解速度を得ることが出来る0.
01mol/L以上であることが望ましい。
Although this concentration is not specified at all, as will be described later, when etching a metal such as ruthenium using a processing solution containing periodic acid, the throughput of the production line is taken into consideration. For example, 7
A dissolution rate of 0 nm / min or more can be obtained.
It is desirably at least 01 mol / L.

【0053】エッチング検討用のルテニウム金属は1.
5cm×2.0cmの板状シリコン(Si)上に通常の
方法を用いて、100nmの厚さを有する平滑な膜とし
て成膜されたものを使用した。このルテニウム板は固定
治具を用いて調製済みの処理液の液面に対して垂直の方
向にビーカ底面の中央部に固定され、溶解させるべきル
テニウム板の表面が全て処理液に接しているようにし
た。また、ルテニウムの溶解反応が行われている間は、
ビーカ底面中央部に配した攪拌子を常に180rpmで
回転し、ルテニウム板の表面に対して常に一定量の処理
液の反応分子が供給されるようにした。また、処理液の
pHはルテニウムの溶解前後において、それぞれ室温
(約23℃)にて測定した。
The ruthenium metal for the etching study is as follows.
What was formed as a smooth film having a thickness of 100 nm on a 5 cm × 2.0 cm plate-like silicon (Si) by a usual method was used. This ruthenium plate is fixed to the center of the bottom surface of the beaker in a direction perpendicular to the liquid surface of the prepared processing solution using a fixing jig, so that the entire surface of the ruthenium plate to be dissolved is in contact with the processing solution. I made it. During the ruthenium dissolution reaction,
The stirrer arranged at the center of the bottom of the beaker was always rotated at 180 rpm so that a constant amount of the reaction molecules of the treatment liquid was always supplied to the surface of the ruthenium plate. The pH of the treatment liquid was measured at room temperature (about 23 ° C.) before and after dissolution of ruthenium.

【0054】表2に、得られた結果をまとめて示す。Table 2 summarizes the results obtained.

【0055】 表2 処理液のpHとルテニウムの溶解速度との関係  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ 処理液のpH 溶解速度  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ 0 〜 2未満 × 2 〜 4未満 △ 4 〜 8未満 ○ 8 〜 10未満 △ 10 〜 12未満 ××  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ 上記の表2において、ルテニウムの溶解速度を次のよう
に評価した。
Table 2 Relationship between pH of treatment liquid and dissolution rate of ruthenium pH Dissolution of pH of treatment liquid Speed 0 0 to less than 2 × 2 to less than 4 △ 4 to less than 8 ○ 8 to less than 10 △ 10 ~ <12 XX In the above Table 2, the dissolution rate of ruthenium was evaluated as follows. .

【0056】即ち、ルテニウムを用いた半導体素子を生
産する場合を想定し、その生産ラインのスループットを
考慮すれば、溶解速度が大きいほど工業的に利用価値が
高いと判断した。ここでは一例として溶解速度が70n
m/min以上得られる場合を△の記号で、更に望まし
い溶解速度の得られる場合を○の記号で評価した。
That is, assuming that a semiconductor device using ruthenium is produced, and considering the throughput of the production line, it was determined that the higher the dissolution rate, the higher the industrial utility value. Here, as an example, the dissolution rate is 70 n
The case where m / min or more was obtained was evaluated with a symbol of Δ, and the case where a more desirable dissolution rate was obtained was evaluated with a symbol of ○.

【0057】その結果、処理液のpHが大きくなるに従
ってルテニウムの溶解速度が増加し、pHが2から10
の範囲で工業的に利用可能な溶解速度を確保することが
出来る。そして、最も望ましい範囲はpHが4から8で
あることが明らかになった。ところで、上記した表2に
示されるルテニウムの溶解速度の挙動は、過ヨウ素酸を
含む処理液中のpH変化に伴うイオン種の活量分布の変
化として説明することが出来る。即ち、オルト過ヨウ素
酸の解離定数はすでに求められているので、その値を用
いて各pHにおける各イオン種の活量を求めることが出
来る。
As a result, as the pH of the treatment liquid increases, the dissolution rate of ruthenium increases, and the pH becomes 2 to 10
Within this range, an industrially usable dissolution rate can be secured. It has been found that the most desirable range is pH 4 to 8. By the way, the behavior of the dissolution rate of ruthenium shown in Table 2 can be described as a change in activity distribution of ionic species accompanying a change in pH in a treatment solution containing periodic acid. That is, since the dissociation constant of orthoperiodic acid has already been determined, the activity of each ionic species at each pH can be determined using the value.

【0058】そして、IO が主成分となるpH2以
上10以下の範囲でルテニウムの溶解が効率よく進行す
ることから、IO4 -またはそれと常に一定の比率で存在
するH4IO6 -がルテニウムの溶解を支配していること
は明らかである。また、pHが2以下でのルテニウムの
溶解を支配する因子は、過ヨウ素酸の解離定数からI
(OH)6 +と考えられる。
Since the dissolution of ruthenium proceeds efficiently in the range of pH 2 or more and 10 or less where IO 4 is the main component, IO 4 or H 4 IO 6 which is always present at a constant ratio to ruthenium is converted to ruthenium. Clearly governs the dissolution of The factor that controls the dissolution of ruthenium at a pH of 2 or less is based on the dissociation constant of periodic acid.
(OH) is considered to 6 +.

【0059】ルテニウムの溶解速度は処理液の過ヨウ素
酸の濃度やpHの他に、処理液の温度や処理液の量、処
理液の攪拌方法やその速度等の溶解条件によって変化す
る。
The dissolution rate of ruthenium varies depending on the dissolution conditions such as the concentration and pH of periodic acid in the treatment liquid, the temperature of the treatment liquid, the amount of the treatment liquid, the method of stirring the treatment liquid, and the speed thereof.

【0060】上記した実施例では、ルテニウムの溶解効
率を向上させるために、処理液を加熱し、その温度を6
0℃一定としたが、処理液の加熱温度はこれに限定され
るものではなく、生産設備の能力や生産効率等を考慮し
て決められた最も望ましい温度において実施することが
出来る。
In the above embodiment, in order to improve the ruthenium dissolution efficiency, the treatment liquid was heated and the temperature was raised to 6 ° C.
Although the temperature is fixed at 0 ° C., the heating temperature of the treatment liquid is not limited to this, and the treatment can be performed at the most desirable temperature determined in consideration of the capacity of production equipment, production efficiency, and the like.

【0061】発明者等による一連の実験の結果、過ヨウ
素酸を含む処理液を用いる場合には、例えば処理温度が
30℃以上100℃以下の範囲であれば、工業的に利用
可能な70nm/min以上の溶解速度を達成すること
が出来る。
As a result of a series of experiments conducted by the inventors, when a treatment solution containing periodic acid is used, for example, if the treatment temperature is in the range of 30 ° C. to 100 ° C., the industrially usable 70 nm / cm min or more dissolution rate can be achieved.

【0062】また、処理液の攪拌方法やその速度等につ
いても上記の方法に限定されるものではなく、ルテニウ
ム等の溶解させるべき部分を処理液に対して相対的に動
かしてやれば良いことは言うまでもない。
Further, the method of stirring the processing solution, the speed thereof, and the like are not limited to the above-mentioned methods, and it goes without saying that the part to be dissolved, such as ruthenium, may be moved relative to the processing solution. No.

【0063】また、本実施例で述べた結果から明らかの
ように、処理液の液性が中性の領域にある条件下では、
ルテニウムに対する大きな溶解速度が得られるばかりで
なく、処理液の装置に与える負担が軽減され、安価で簡
易な設備構造で処理を行うことが出来るという大きな利
点をもっている。
Further, as is apparent from the results described in the present embodiment, under the condition that the liquid property of the processing solution is in the neutral region,
Not only can a high dissolution rate for ruthenium be obtained, but the burden on the apparatus of the processing liquid can be reduced, and the processing can be performed with an inexpensive and simple facility structure.

【0064】例えば、一般的な半導体素子の製造プロセ
スにおいては、アンモニア水と過酸化水素水を混合した
強アルカリ性の薬液を、そして酸化シリコン膜のエッチ
ング処理には強酸性のフッ化水素酸を使用する工程が多
く存在し、これらの薬液を用いる装置は、耐薬品性を考
慮して高価なフッ素系樹脂製の部材を多用しなければな
らない。そして、その結果として製造設備の大幅なコス
ト増加、更には製品のコスト増加を余儀なくされてい
る。
For example, in a general semiconductor device manufacturing process, a strongly alkaline chemical solution obtained by mixing ammonia water and hydrogen peroxide solution is used, and a strongly acidic hydrofluoric acid is used for etching a silicon oxide film. There are many steps to perform such a process, and an apparatus using these chemical solutions must use many expensive fluororesin members in consideration of chemical resistance. As a result, the cost of manufacturing equipment has increased significantly, and the cost of products has also increased.

【0065】しかしながら、本実施例で例示したpHが
4から8(中性領域付近)であって、しかもその処理能
力に優れた薬液を使用することが出来るのであれば、例
えば薬液配管などを安価な塩化ビニール管等で代用する
ことも可能であって、生産設備コストの軽減に貢献する
ことになる。更には、これらの処理液を用いた処理作業
が容易になり、作業効率、即ち生産性の向上に大きく貢
献する。
However, if the pH exemplified in the present embodiment is 4 to 8 (near the neutral region) and a chemical solution having an excellent processing ability can be used, for example, a chemical solution pipe or the like is inexpensive. It is also possible to substitute a simple PVC pipe or the like, which contributes to a reduction in production equipment costs. Further, the processing operation using these processing liquids is facilitated, and greatly contributes to the improvement of the working efficiency, that is, the productivity.

【0066】以上、ルテニウムの処理について述べた
が、これらのことはオスミウムの処理についても同様に
有効であることは言うまでもない。
Although the treatment of ruthenium has been described above, it goes without saying that these are equally effective for the treatment of osmium.

【0067】(第3の実施例)第3の実施例として、電
子デバイスの加工例を説明する。
(Third Embodiment) As a third embodiment, an example of processing an electronic device will be described.

【0068】図2は電子デバイスの製造工程を概略的に
説明するための図である。
FIG. 2 is a view for schematically explaining a manufacturing process of an electronic device.

【0069】先ず、例えばシリコン基板1の片面に、良
く知られた加工法を用いて、例えばウエットエッチング
法やドライエッチング法、或いは機械研磨法等を用いて
凹部2及び凸部3を形成する。
First, the concave portion 2 and the convex portion 3 are formed on one surface of the silicon substrate 1 by using, for example, a well-known processing method, for example, a wet etching method, a dry etching method, or a mechanical polishing method.

【0070】次に、その凹部2及び凸部3の形成された
基板1の上に、例えば良く知られたスパッタリング法を
用いてルテニウム薄膜11を成膜した。次に、その上に
コロイダルシリカ溶液を適量塗布し、乾燥させることに
よって凹凸の凹部2のみをコロイダルシリカ12で覆っ
た。
Next, a ruthenium thin film 11 was formed on the substrate 1 on which the concave portions 2 and the convex portions 3 were formed by using, for example, a well-known sputtering method. Next, an appropriate amount of a colloidal silica solution was applied thereon and dried to cover only the concave and convex portions 2 with the colloidal silica 12.

【0071】その後、基板1を10%次亜塩素酸カリウ
ム水溶液に浸すことで、凸部3のルテニウム膜11を除
去することができ、凹部2の側面と底面にカップ状のル
テニウム膜パターンが形成された。
Thereafter, the substrate 1 is immersed in a 10% aqueous solution of potassium hypochlorite to remove the ruthenium film 11 of the projection 3 and form a cup-shaped ruthenium film pattern on the side and bottom surfaces of the recess 2. Was done.

【0072】このように、ルテニウム薄膜をエッチング
加工して基板上に設けた溝内部のみにルテニウム薄膜を
形成するような電子デバイスの製造工程において、酸素
原子供与性の酸化剤を含む溶液、例えば次亜塩素酸を含
む溶液を用いることによって、実用的な時間の範囲でエ
ッチング処理を行うことが出来、その結果として電子デ
バイスを製造することが可能になる。
As described above, in a process of manufacturing an electronic device in which a ruthenium thin film is etched to form a ruthenium thin film only in a groove provided on a substrate, a solution containing an oxygen atom-donating oxidizing agent, for example, By using a solution containing hypochlorous acid, etching can be performed within a practical time range, and as a result, an electronic device can be manufactured.

【0073】尚、処理液は次亜塩素酸を含む溶液に限定
されることなく、臭素酸または過ヨウ素酸等の酸素原子
供与性の酸化剤を含む溶液であれば、本実施例と同様の
処理効果を得ることが可能である。
The treatment liquid is not limited to a solution containing hypochlorous acid, but may be any solution containing an oxygen atom-donating oxidizing agent such as bromic acid or periodic acid. Can be obtained.

【0074】(第4の実施例)第4の実施例として、ル
テニウムの処理液として、第2の実施例で述べた方法を
用いて調製した過ヨウ素酸を含む処理液(pH=6.
2)を用いた。そして、この処理液以外は、第3の実施
例と同様の加工処理を行った。
(Fourth Embodiment) As a fourth embodiment, a treatment solution containing periodic acid prepared by using the method described in the second embodiment as a treatment solution for ruthenium (pH = 6.
2) was used. Then, the same processing as in the third embodiment was performed except for the processing liquid.

【0075】その結果、第3の実施例の場合と同様に、
凸部2の部分に形成されたルテニウム膜11を除去する
ことができ、その結果として凹部3内部の側面と底面に
カップ状のルテニウム薄膜11のパターンを形成するこ
とが出来た。
As a result, as in the case of the third embodiment,
The ruthenium film 11 formed on the convex portion 2 could be removed, and as a result, a cup-shaped ruthenium thin film 11 pattern could be formed on the side and bottom inside the concave portion 3.

【0076】このように、ルテニウム薄膜をエッチング
加工して基板上に設けた溝内部のみにルテニウム薄膜を
形成するような電子デバイスの製造工程において、ルテ
ニウム薄膜の表面を過ヨウ素酸の含まれる処理液に接触
させることによって、実用的な時間の範囲でエッチング
処理を行うことができ、その結果として電子デバイスを
製造することが可能になる。
As described above, in the process of manufacturing an electronic device in which the ruthenium thin film is etched to form the ruthenium thin film only in the groove provided on the substrate, the surface of the ruthenium thin film is treated with a treatment solution containing periodic acid. , The etching process can be performed within a practical time range, and as a result, an electronic device can be manufactured.

【0077】また、本実施例で用いた処理液の液性がほ
ぼ中性(pH=6.2)であるのでデバイス製造装置に
与える負担は軽減され、更にエッチングの処理作業を容
易に行うことが出来る。
Further, since the processing solution used in this embodiment has almost neutral property (pH = 6.2), the load on the device manufacturing apparatus is reduced, and the etching process can be performed easily. Can be done.

【0078】更に、上記のエッチング処理に用いた処理
液は第2の実施例でも述べたようにアルカリ金属イオン
及びアルカリ土類金属イオンが十分に低濃度であるの
で、例えばシリコンに代表される半導体素子の製造工程
に適用しても、素子特性に何ら影響を与えることはなか
った。
Further, as described in the second embodiment, the processing liquid used in the above-mentioned etching treatment has a sufficiently low concentration of alkali metal ions and alkaline earth metal ions. Even when applied to the device manufacturing process, the device characteristics were not affected at all.

【0079】(第5の実施例)次に、第5の実施例であ
る洗浄工程に適用した例を、図3を用いて説明する。
(Fifth Embodiment) Next, an example applied to the cleaning step of the fifth embodiment will be described with reference to FIG.

【0080】第3及び第4の実施例で述べたように、ス
パッタ方法を用いて基板1上にルテニウム薄膜11を成
膜する場合、その装置の成膜室内には、多数のルテニウ
ム微粒子51が存在している。そのため、一方の面にル
テニウム薄膜11を成膜した基板1は、そのエッジ部分
や他方の面に多数のルテニウム微粒子51が付着してい
ることになる。
As described in the third and fourth embodiments, when the ruthenium thin film 11 is formed on the substrate 1 by the sputtering method, a large number of ruthenium fine particles 51 are formed in the film forming chamber of the apparatus. Existing. Therefore, in the substrate 1 on which the ruthenium thin film 11 is formed on one surface, a large number of ruthenium fine particles 51 adhere to the edge portion and the other surface.

【0081】この時、基板1とルテニウム薄膜11との
密着性を向上させるため、多くの場合には基板1の温度
を上げて成膜することが多い。従って、基板1のエッジ
部分や他方の面に付着したルテニウム微粒子51は比較
的強固に付着しているので、通常良く用いられる純水を
用いた洗浄方法では除去困難である。
At this time, in order to improve the adhesion between the substrate 1 and the ruthenium thin film 11, the film is often formed by raising the temperature of the substrate 1 in many cases. Therefore, since the ruthenium fine particles 51 attached to the edge portion and the other surface of the substrate 1 are attached relatively firmly, it is difficult to remove them by a cleaning method using pure water which is often used.

【0082】このようにルテニウム微粒子51が付着し
ている基板1を、そのまま次の処理を行うための装置へ
搬送すれば、この装置の内部がルテニウム微粒子51で
汚染され、最終的には素子特性に大きな影響を与えるこ
とが予想される。従って、このルテニウム微粒子51を
除去することが製造プロセスにおいても必要と考えられ
る。
When the substrate 1 on which the ruthenium fine particles 51 are adhered as described above is directly transported to a device for performing the next processing, the inside of the device is contaminated with the ruthenium fine particles 51, and finally the device characteristics are reduced. Is expected to have a significant effect on Therefore, it is considered necessary to remove the ruthenium fine particles 51 also in the manufacturing process.

【0083】そこで、ひとつの例として、基板1に付着
するルテニウム微粒子51の量について検討した。
Then, as one example, the amount of the ruthenium fine particles 51 adhering to the substrate 1 was examined.

【0084】第3の実施例において基板1のルテニウム
薄膜11を成膜した面と反対側の面(裏面)に存在する
ルテニウム濃度を良く知られた全反射蛍光X線分析法を
用いて測定したところ、その微粒子の数は2×1018at
oms/m2であった。
In the third embodiment, the concentration of ruthenium present on the surface (back surface) of the substrate 1 opposite to the surface on which the ruthenium thin film 11 was formed was measured using a well-known total reflection X-ray fluorescence analysis method. However, the number of the fine particles is 2 × 10 18 at
oms / m 2 .

【0085】そして、この基板1の表面を例えば保護膜
で覆うようにして、基板1の裏面のみに50%オルト過
ヨウ素酸水溶液を供給し、洗浄処理を約2分間行ったと
ころ、その濃度は2×1015atoms/m2以下に低減され
たことを確認した。
Then, a 50% orthoperiodic acid aqueous solution was supplied only to the back surface of the substrate 1 so that the surface of the substrate 1 was covered with, for example, a protective film, and the cleaning treatment was performed for about 2 minutes. It was confirmed that it was reduced to 2 × 10 15 atoms / m 2 or less.

【0086】このように、貴金属薄膜のエッチング加工
のみならず、基板上に付着した貴金属微粒子の除去に対
しても、酸素原子供与性の酸化剤を含む溶液を除去すべ
き微粒子の付着した基板面に供給することによって、有
効に行うことが出来る。
As described above, not only the etching of the noble metal thin film but also the removal of the noble metal fine particles adhering to the substrate, the substrate to which the solution containing the oxygen atom-donating oxidizing agent is to be removed is attached. It can be performed effectively by supplying it to the surface.

【0087】(第6の実施例)第6の実施例として、処
理液として第2の実施例の方法で調製した過ヨウ素酸を
含む処理液(pH=6.2)を用いた以外は、第5の実
施例と同様の洗浄処理を行った。
(Sixth Embodiment) As a sixth embodiment, a processing solution containing periodic acid (pH = 6.2) prepared by the method of the second embodiment was used as the processing solution. The same cleaning process as in the fifth embodiment was performed.

【0088】その結果、初期のルテニウム微粒子の濃度
が2×1018atoms/m2であったが、上記した洗浄処理
を行ったところ、その濃度は2×1015atoms/m2以下
に低減されたことを確認した。
As a result, although the initial concentration of the ruthenium fine particles was 2 × 10 18 atoms / m 2 , the concentration was reduced to 2 × 10 15 atoms / m 2 or less when the above-described cleaning treatment was performed. I confirmed that.

【0089】本実施例においては処理液の液性がほぼ中
性(pH=6.2)なので、洗浄装置に与える負担が大
幅に軽減される。また、処理作業が容易になり、作業効
率が向上する。
In this embodiment, since the processing solution has almost neutral property (pH = 6.2), the load on the cleaning apparatus is greatly reduced. Further, the processing work is facilitated, and the work efficiency is improved.

【0090】(第7の実施例)次に、第7の実施例とし
てオスミウムを用いた場合について説明する。
(Seventh Embodiment) Next, a case where osmium is used will be described as a seventh embodiment.

【0091】本実施例では、処理すべき貴金属はオスミ
ウムであって、このオスミウム金属も酸化されるとルテ
ニウム金属の場合と同様の反応を経由して四酸化オスミ
ウム(OsO4)となり、可溶性を示すことになる。
In the present embodiment, the noble metal to be treated is osmium, and when this osmium metal is also oxidized, it becomes osmium tetroxide (OsO 4 ) via a reaction similar to that of ruthenium metal, indicating solubility. Will be.

【0092】ひとつの例として、表面がオスミウム金属
の微粒子で汚染されている基板を、第3の実施例で述べ
た方法で洗浄を行った。その結果、洗浄前の基板上に存
在するオスミウム微粒子濃度は5×1018atoms/m2
あったが、pH=6に調整した約1mol/Lの過マン
ガン酸カリウム水溶液を用いて約5分間洗浄したとこ
ろ、その微粒子濃度は3×1015atoms/m2に低減され
た。
As one example, a substrate whose surface is contaminated with fine particles of osmium metal was cleaned by the method described in the third embodiment. As a result, the concentration of osmium fine particles existing on the substrate before washing was 5 × 10 18 atoms / m 2 , but about 5 minutes using an aqueous solution of about 1 mol / L potassium permanganate adjusted to pH = 6. After washing, the concentration of the fine particles was reduced to 3 × 10 15 atoms / m 2 .

【0093】上記のように、オスミウム金属の場合につ
いても、酸素原子供与性の処理液を用いることによっ
て、エッチングまたは洗浄処理を行なうことが可能であ
る。
As described above, even in the case of osmium metal, etching or cleaning can be performed by using an oxygen atom donating treatment solution.

【0094】[0094]

【発明の効果】本発明による処理流体を用いることによ
り、従来困難であった金属固体を実用的な時間の範囲内
でエッチング・溶解させることが可能となった。
By using the processing fluid according to the present invention, it has become possible to etch and dissolve metal solids which have been difficult in the past within a practical time range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】酸素原子を放出する酸化剤と酸素原子を放出し
ない酸化剤との挙動を説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the behavior of an oxidizing agent that releases oxygen atoms and an oxidizing agent that does not release oxygen atoms.

【図2】ルテニウム薄膜のエッチング加工を説明するた
めの図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an etching process of a ruthenium thin film.

【図3】ルテニウム微粒子の洗浄工程を説明するための
図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a cleaning process of ruthenium fine particles.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、2…凹部、3…凸部、11…ルテニウム薄
膜、12…コロイダルシリカ溶液、51…ルテニウム微
粒子、101…酸素原子、102…ヨウ素原子、104
…ルテニウム原子、111…四酸化ルテニウム分子、1
12…ヨウ素酸イオン、113…メタ過ヨウ素酸イオ
ン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... concave part, 3 ... convex part, 11 ... ruthenium thin film, 12 ... colloidal silica solution, 51 ... ruthenium fine particles, 101 ... oxygen atom, 102 ... iodine atom, 104
... ruthenium atom, 111 ... ruthenium tetroxide molecule, 1
12 ... iodate ion, 113 ... metaperiodate ion.

フロントページの続き (72)発明者 菓子 未映子 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 二瀬 卓也 東京都小平市上水本町五丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 Fターム(参考) 3B201 AA03 AB01 BB02 BB92 BB96 4K057 WA10 WB01 WC10 WE02 WE05 WE08 WE09 WE11 WE23 WE25 WG02 WK10 WM03 WN01 5F043 AA26 BB18 DD10 DD30 GG10Continuing from the front page (72) Inventor Confectionery Mieko 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside of Hitachi, Ltd. Production Technology Research Institute (72) Inventor Takuya Nise 5-2-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo No. F-term in Hitachi ULSI Systems, Ltd. (reference) 3B201 AA03 AB01 BB02 BB92 BB96 4K057 WA10 WB01 WC10 WE02 WE05 WE08 WE09 WE11 WE23 WE25 WG02 WK10 WM03 WN01 5F043 AA26 BB10 DD

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】酸化剤を含む処理液を固体表面に供給する
ことによって、該固体表面のエッチング処理を行なわせ
る処理方法であって、前記酸化剤は前記固体表面に酸素
原子を供与し、かつ前記酸化剤の酸化還元電位が前記固
体の酸化還元電位よりも高いことを特徴とする固体表面
の処理方法。
1. A processing method for performing an etching process on a solid surface by supplying a processing solution containing an oxidizing agent to the surface of the solid, wherein the oxidizing agent provides oxygen atoms to the surface of the solid, and A method for treating a solid surface, wherein the oxidation-reduction potential of the oxidizing agent is higher than the oxidation-reduction potential of the solid.
【請求項2】前記固体が、少なくともルテニウムまたは
オスミウムを含んでなることを特徴とする請求項1記載
の固体表面の処理方法。
2. The method for treating a solid surface according to claim 1, wherein the solid comprises at least ruthenium or osmium.
【請求項3】前記処理液が少なくとも次亜塩素酸イオ
ン、亜塩素酸イオン、塩素酸イオン、過塩素酸イオン、
次亜臭素酸イオン、亜臭素酸イオン、臭素酸イオン、過
臭素酸イオン、次亜ヨウ素酸イオン、亜ヨウ素酸イオ
ン、ヨウ素酸イオン、過マンガン酸イオン、クロム酸イ
オン、二クロム酸イオン、硝酸イオン、または亜硝酸イ
オンの何れかを含んでなり、該処理液を前記固体表面に
供給することを特徴とする請求項1記載の固体表面の処
理方法。
3. The treatment liquid according to claim 1, wherein the treatment liquid is at least hypochlorite ion, chlorite ion, chlorate ion, perchlorate ion,
Hypobromite ion, bromite ion, bromate ion, perbromate ion, hypoiodite ion, iodate ion, iodate ion, permanganate ion, chromate ion, dichromate ion, nitric acid ion 2. The method for treating a solid surface according to claim 1, wherein the treatment liquid comprises one of ions and nitrite ions, and the treatment liquid is supplied to the solid surface.
【請求項4】前記処理液が過ヨウ素酸を含み、該処理液
を前記固体表面に供給することを特徴とする請求項1記
載の固体表面の処理方法。
4. The method for treating a solid surface according to claim 1, wherein the treatment liquid contains periodic acid, and the treatment liquid is supplied to the solid surface.
【請求項5】前記過ヨウ素酸を含む処理液のpHが2以
上10以下であって、該処理液を固体表面に供給するこ
とを特徴とする請求項4記載の固体表面の処理方法。
5. The method for treating a solid surface according to claim 4, wherein the pH of the treatment solution containing periodic acid is 2 to 10, and the treatment solution is supplied to the solid surface.
【請求項6】前記過ヨウ素酸を含む処理液のpHが4以
上8以下であって、該処理液を固体表面に供給すること
を特徴とする請求項4記載の固体表面の処理方法。
6. The method for treating a solid surface according to claim 4, wherein the pH of the treatment solution containing periodic acid is 4 or more and 8 or less, and the treatment solution is supplied to the solid surface.
【請求項7】前記過ヨウ素酸を含む処理液の濃度範囲が
0.01mol/L以上であって、前記処理液を固体表
面に供給することを特徴とする請求項4記載の固体表面
の処理方法。
7. The solid surface treatment according to claim 4, wherein the concentration range of the treatment solution containing periodic acid is 0.01 mol / L or more, and the treatment solution is supplied to the solid surface. Method.
【請求項8】前記過ヨウ素酸を含む処理液が、+7価の
ヨウ素からなる1価の陰イオン(IO4 -またはH4IO6
-)を含み、該陰イオンの濃度範囲が0.01mol/L
以上であって、前記処理液を固体表面に供給することを
特徴とする請求項4記載の固体表面の処理方法。
8. The treatment solution containing periodic acid is a monovalent anion (IO 4 - or H 4 IO 6) composed of + 7-valent iodine.
- ), And the concentration range of the anion is 0.01 mol / L.
The method for treating a solid surface according to claim 4, wherein the treatment liquid is supplied to a solid surface.
【請求項9】前記過ヨウ素酸を含む処理液であって、該
処理液に含まれるアルカリ金属イオンの濃度が50pp
m以下であり、かつアルカリ土類金属イオンの濃度が5
ppm以下であることを特徴とする請求項4記載の固体
表面の処理方法。
9. A treatment liquid containing periodic acid, wherein the concentration of alkali metal ions contained in the treatment liquid is 50 pp.
m or less and the concentration of alkaline earth metal ions is 5
The method for treating a solid surface according to claim 4, wherein the amount is not more than ppm.
【請求項10】前記過ヨウ素酸を含む処理液が、少なく
とも無機または有機のアンモニウム塩を含んでなること
を特徴とする請求項4記載の固体表面の処理方法。
10. The method for treating a solid surface according to claim 4, wherein the treatment solution containing periodic acid contains at least an inorganic or organic ammonium salt.
【請求項11】前記過ヨウ素酸を含む処理液を固体表面
に供給して、該固体表面のエッチング処理を行わせる処
理方法であって、前記処理液の温度が30℃以上100
℃以下であることを特徴とする請求項4記載の固体表面
の処理方法。
11. A processing method for supplying a treatment liquid containing periodic acid to a solid surface to perform an etching treatment on the solid surface, wherein the temperature of the treatment liquid is 30 ° C. or more and 100 ° C. or more.
The method for treating a solid surface according to claim 4, wherein the temperature is lower than or equal to ° C.
【請求項12】前記固体表面のエッチング処理が、少な
くとも該固体表面にパターンを形成するまたは該固体表
面を洗浄することであることを特徴とする請求項1記載
の固体表面の処理方法。
12. The method for treating a solid surface according to claim 1, wherein the etching of the solid surface comprises forming at least a pattern on the solid surface or cleaning the solid surface.
【請求項13】固体表面に供給され、該固体表面のエッ
チング処理を行なわせる処理液であって、少なくとも前
記固体表面に酸素原子を供与する酸化剤を含んでなり、
該酸化剤の酸化還元電位が前記固体の酸化還元電位より
も高いことを特徴とする処理液。
13. A treatment liquid supplied to a solid surface to perform an etching treatment on the solid surface, comprising an oxidizing agent for donating oxygen atoms to at least the solid surface,
A processing solution, wherein the oxidation-reduction potential of the oxidizing agent is higher than the oxidation-reduction potential of the solid.
【請求項14】前記処理液が、少なくとも次亜塩素酸イ
オン、亜塩素酸イオン、塩素酸イオン、過塩素酸イオ
ン、次亜臭素酸イオン、亜臭素酸イオン、臭素酸イオ
ン、過臭素酸イオン、次亜ヨウ素酸イオン、亜ヨウ素酸
イオン、ヨウ素酸イオン、過マンガン酸イオン、クロム
酸イオン、二クロム酸イオン、硝酸イオン、または亜硝
酸イオンの何れかを含んでなることを特徴とする請求項
13記載の処理液。
14. The treatment liquid according to claim 1, wherein said treatment liquid comprises at least hypochlorite ion, chlorite ion, chlorite ion, perchlorate ion, hypobromite ion, bromite ion, bromate ion, perbromate ion. , Hypoiodite ion, iodate ion, iodate ion, permanganate ion, chromate ion, dichromate ion, nitrate ion, or nitrite ion. Item 14. The treatment solution according to Item 13.
【請求項15】前記処理液が、過ヨウ素酸を含んでなる
ことを特徴とする請求項13記載の処理液。
15. The processing liquid according to claim 13, wherein said processing liquid contains periodic acid.
【請求項16】前記過ヨウ素酸を含む処理液のpHが2
以上10以下であることを特徴とする請求項15記載の
処理液。
16. The treatment solution containing periodic acid has a pH of 2
The treatment liquid according to claim 15, wherein the treatment liquid is not less than 10 and not more than 10.
【請求項17】前記過ヨウ素酸を含む処理液のpHが4
以上8以下であることを特徴とする請求項15記載の処
理液。
17. The treatment solution containing periodic acid has a pH of 4
The treatment liquid according to claim 15, wherein the treatment liquid is not less than 8 and not more than 8.
【請求項18】前記過ヨウ素酸を含む処理液であって、
前記過ヨウ素酸の濃度範囲が0.01mol/L以上で
あることを特徴とする請求項15記載の処理液。
18. A treatment solution containing the periodic acid,
The processing solution according to claim 15, wherein the concentration range of the periodic acid is 0.01 mol / L or more.
【請求項19】前記過ヨウ素酸を含む処理液であって、
+7価のヨウ素からなる1価の陰イオン(IO4 -または
4IO6 -)を含み、かつ該陰イオンの濃度範囲が0.
01mol/L以上であることを特徴とする請求項15
記載の処理液。
19. A treatment liquid containing the periodic acid,
It contains a monovalent anion (IO 4 or H 4 IO 6 ) composed of + 7-valent iodine, and the concentration range of the anion is 0.
The amount is at least 01 mol / L.
The processing solution described in the above.
【請求項20】前記過ヨウ素酸を含む処理液であって、
該処理液に含まれるアルカリ金属イオンの濃度が50p
pm以下であり、かつアルカリ土類金属イオンの濃度が
5ppm以下であることを特徴とする請求項15記載の
処理液。
20. A treatment liquid containing the periodic acid,
The concentration of alkali metal ions contained in the treatment solution is 50 p
The treating solution according to claim 15, wherein the treating solution is not more than pm and the concentration of alkaline earth metal ion is not more than 5 ppm.
【請求項21】前記過ヨウ素酸を含む処理液が、少なく
とも無機または有機のアンモニウム塩を含んでなること
を特徴とする請求項15記載の処理液。
21. The processing liquid according to claim 15, wherein the processing liquid containing periodic acid contains at least an inorganic or organic ammonium salt.
【請求項22】基板の上方に薄膜を形成する薄膜形成工
程と、前記薄膜の少なくとも一部を加工する薄膜加工工
程と、前記薄膜を含む基板を洗浄する洗浄工程とを備
え、少なくとも酸素原子を供与する酸化剤を含み、該酸
化剤の酸化還元電位が前記薄膜の酸化還元電位よりも高
い処理液を用いて、少なくとも前記薄膜の加工または該
薄膜を含む基板の洗浄を行うことを特徴とする電子デバ
イスの製造方法。
22. A thin film forming step of forming a thin film above a substrate, a thin film processing step of processing at least a part of the thin film, and a cleaning step of cleaning a substrate including the thin film, wherein at least oxygen atoms are removed. Using a treatment solution containing an oxidizing agent to be provided and having a redox potential of the oxidizing agent higher than the redox potential of the thin film, at least processing of the thin film or cleaning of a substrate including the thin film is performed. Manufacturing method of electronic device.
【請求項23】前記薄膜が少なくともルテニウムまたは
オスミウムを含み、かつ前記処理液が少なくとも次亜塩
素酸イオン、亜塩素酸イオン、塩素酸イオン、過塩素酸
イオン、次亜臭素酸イオン、亜臭素酸イオン、臭素酸イ
オン、過臭素酸イオン、次亜ヨウ素酸イオン、亜ヨウ素
酸イオン、ヨウ素酸イオン、過マンガン酸イオン、クロ
ム酸イオン、二クロム酸イオン、硝酸イオン、または亜
硝酸イオンの何れかを含んでなることを特徴とする請求
項22記載の電子デバイスの製造方法。
23. The thin film contains at least ruthenium or osmium, and the treatment liquid is at least hypochlorite ion, chlorite ion, chlorate ion, perchlorate ion, hypobromite ion, bromite. Any of ion, bromate ion, perbromate ion, hypoiodite ion, iodate ion, iodate ion, permanganate ion, chromate ion, dichromate ion, nitrate ion, or nitrite ion The method of manufacturing an electronic device according to claim 22, comprising:
【請求項24】前記薄膜が少なくともルテニウムまたは
オスミウムを含み、少なくとも前記薄膜の加工または該
薄膜を含む基板の洗浄を、過ヨウ素酸を含む処理液を用
いて行うことを特徴とする請求項22記載の電子デバイ
スの製造方法。
24. The method according to claim 22, wherein the thin film contains at least ruthenium or osmium, and at least processing of the thin film or cleaning of a substrate containing the thin film is performed using a processing solution containing periodic acid. Method of manufacturing electronic device.
【請求項25】過ヨウ素酸を含み、pHが2以上10以
下である前記処理液を用いて、少なくとも前記薄膜の加
工または該薄膜を含む基板の洗浄を行うことを特徴とす
る請求項24記載の電子デバイスの製造方法。
25. The method according to claim 24, wherein at least processing of the thin film or cleaning of a substrate including the thin film is performed using the treatment liquid containing periodic acid and having a pH of 2 or more and 10 or less. Method of manufacturing electronic device.
【請求項26】過ヨウ素酸を含み、pHが4以上8以下
である前記処理液を用いて、少なくとも前記薄膜の加工
または該薄膜を含む基板の洗浄を行うことを特徴とする
請求項24記載の電子デバイスの製造方法。
26. The method according to claim 24, wherein at least processing of the thin film or cleaning of a substrate including the thin film is performed using the treatment liquid containing periodic acid and having a pH of 4 to 8. Method of manufacturing electronic device.
【請求項27】前記電子デバイスが、半導体素子または
抵抗発熱体素子であることを特徴とする請求項22記載
の電子デバイスの製造方法。
27. The method according to claim 22, wherein the electronic device is a semiconductor element or a resistance heating element.
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Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6790786B2 (en) * 2002-03-05 2004-09-14 Micron Technology, Inc. Etching processes for integrated circuit manufacturing including methods of forming capacitors
JP2004533712A (en) * 2001-03-05 2004-11-04 マイクロン テクノロジー インコーポレイテッド Wet etching of ruthenium silicide
JP2006173454A (en) * 2004-12-17 2006-06-29 Tosoh Corp Semiconductor substrate cleaning liquid
WO2008129891A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Tosoh Corporation Composition for etching and method of etching
JP2008280605A (en) * 2006-12-21 2008-11-20 Tosoh Corp Composition for etching and method of etching
WO2011074601A1 (en) 2009-12-17 2011-06-23 昭和電工株式会社 Composition for etching ruthenium-based metal and method for preparing same
JP2015216360A (en) * 2014-03-27 2015-12-03 ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation Method of etching non-volatile metal materials
JP2016092101A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 富士フイルム株式会社 Substrate processing method and semiconductor element manufacturing method
JP2018121086A (en) * 2018-05-10 2018-08-02 富士フイルム株式会社 Removing liquid for removing ruthenium deposit on substrate with ruthenium-containing film formed thereon
WO2019150990A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-08 富士フイルム株式会社 Chemical solution, method for preparing chemical solution, and method for processing substrate
JP2019218436A (en) * 2018-06-15 2019-12-26 株式会社トクヤマ Oxidizing composition containing quaternary alkylammonium ion, chlorous acid ion, and hypochlorous acid ion
WO2020123126A1 (en) * 2018-12-14 2020-06-18 Entegris, Inc. Ruthenium etching composition and method
JP2020097765A (en) * 2018-12-18 2020-06-25 東京応化工業株式会社 Etchant, method of treating treatment target, and method for producing semiconductor element
US10714682B2 (en) 2014-10-31 2020-07-14 Fujifilm Corporation Ruthenium removal composition and method of producing magnetoresistive random access memory
CN111630632A (en) * 2018-01-12 2020-09-04 富士胶片株式会社 Chemical solution and method for treating substrate
CN112053951A (en) * 2019-06-06 2020-12-08 美光科技公司 Method for integrated circuit fabrication
JP2021040151A (en) * 2018-01-16 2021-03-11 株式会社トクヤマ Process liquid of semiconductor wafer including hypochlorite ion
WO2021172397A1 (en) * 2020-02-25 2021-09-02 株式会社トクヤマ Semiconductor process liquid for ruthenium
WO2022024636A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03 富士フイルム株式会社 Chemical solution, chemical solution container and method for processing substrate
CN114466951A (en) * 2019-09-27 2022-05-10 株式会社德山 Ruthenium treating liquid for semiconductor and method for producing same
KR20230008748A (en) 2020-05-15 2023-01-16 후지필름 가부시키가이샤 Cleaning liquid, method for cleaning semiconductor substrates
KR20230047415A (en) 2020-09-03 2023-04-07 후지필름 가부시키가이샤 Composition, substrate processing method
US11732365B2 (en) 2018-11-14 2023-08-22 Kanto Kagaku Kabushiki Kaisha Composition for removing ruthenium

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009200360A (en) * 2008-02-22 2009-09-03 Tkx:Kk Surface processing method for silicon member

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004533712A (en) * 2001-03-05 2004-11-04 マイクロン テクノロジー インコーポレイテッド Wet etching of ruthenium silicide
US6790786B2 (en) * 2002-03-05 2004-09-14 Micron Technology, Inc. Etching processes for integrated circuit manufacturing including methods of forming capacitors
JP2006173454A (en) * 2004-12-17 2006-06-29 Tosoh Corp Semiconductor substrate cleaning liquid
JP4661206B2 (en) * 2004-12-17 2011-03-30 東ソー株式会社 Semiconductor substrate cleaning solution
JP2008280605A (en) * 2006-12-21 2008-11-20 Tosoh Corp Composition for etching and method of etching
WO2008129891A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Tosoh Corporation Composition for etching and method of etching
WO2011074601A1 (en) 2009-12-17 2011-06-23 昭和電工株式会社 Composition for etching ruthenium-based metal and method for preparing same
CN102652188A (en) * 2009-12-17 2012-08-29 昭和电工株式会社 Composition for etching ruthenium-based metal and method for preparing same
JP2015216360A (en) * 2014-03-27 2015-12-03 ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation Method of etching non-volatile metal materials
JP2016092101A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 富士フイルム株式会社 Substrate processing method and semiconductor element manufacturing method
US10714682B2 (en) 2014-10-31 2020-07-14 Fujifilm Corporation Ruthenium removal composition and method of producing magnetoresistive random access memory
US11456412B2 (en) 2014-10-31 2022-09-27 Fujifilm Corporation Ruthenium removal composition and method of producing magnetoresistive random access memory
TWI762979B (en) * 2014-10-31 2022-05-01 日商富士軟片股份有限公司 Removal solution for removing ruthenium
TWI702648B (en) * 2014-10-31 2020-08-21 日商富士軟片股份有限公司 Substrate processing method and manufacturing method of semiconductor element
CN111630632B (en) * 2018-01-12 2023-09-08 富士胶片株式会社 Liquid medicine and substrate processing method
CN111630632A (en) * 2018-01-12 2020-09-04 富士胶片株式会社 Chemical solution and method for treating substrate
TWI806952B (en) * 2018-01-12 2023-07-01 日商富士軟片股份有限公司 Chemical solution, and method of treating substrate
JP7247277B2 (en) 2018-01-12 2023-03-28 富士フイルム株式会社 Chemical solution, substrate processing method
JP2021170664A (en) * 2018-01-12 2021-10-28 富士フイルム株式会社 Chemical solution, and substrate-processing method
US11274250B2 (en) 2018-01-12 2022-03-15 Fujifilm Corporation Chemical solution and method for treating substrate
JP7311477B2 (en) 2018-01-16 2023-07-19 株式会社トクヤマ Semiconductor wafer treatment liquid containing hypochlorite ions
JP2021040151A (en) * 2018-01-16 2021-03-11 株式会社トクヤマ Process liquid of semiconductor wafer including hypochlorite ion
US11732190B2 (en) 2018-02-05 2023-08-22 Fujifilm Corporation Chemical solution, method for manufacturing chemical solution, and method for treating substrate
JPWO2019150990A1 (en) * 2018-02-05 2021-01-28 富士フイルム株式会社 Chemical solution, manufacturing method of chemical solution, processing method of substrate
WO2019150990A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-08 富士フイルム株式会社 Chemical solution, method for preparing chemical solution, and method for processing substrate
JP2018121086A (en) * 2018-05-10 2018-08-02 富士フイルム株式会社 Removing liquid for removing ruthenium deposit on substrate with ruthenium-containing film formed thereon
JP2019218436A (en) * 2018-06-15 2019-12-26 株式会社トクヤマ Oxidizing composition containing quaternary alkylammonium ion, chlorous acid ion, and hypochlorous acid ion
US11732365B2 (en) 2018-11-14 2023-08-22 Kanto Kagaku Kabushiki Kaisha Composition for removing ruthenium
US11346008B2 (en) 2018-12-14 2022-05-31 Entegris, Inc. Ruthenium etching composition and method
EP3894512A4 (en) * 2018-12-14 2022-08-24 Entegris, Inc. Ruthenium etching composition and method
WO2020123126A1 (en) * 2018-12-14 2020-06-18 Entegris, Inc. Ruthenium etching composition and method
JP2020097765A (en) * 2018-12-18 2020-06-25 東京応化工業株式会社 Etchant, method of treating treatment target, and method for producing semiconductor element
CN112053951A (en) * 2019-06-06 2020-12-08 美光科技公司 Method for integrated circuit fabrication
CN114466951A (en) * 2019-09-27 2022-05-10 株式会社德山 Ruthenium treating liquid for semiconductor and method for producing same
WO2021172397A1 (en) * 2020-02-25 2021-09-02 株式会社トクヤマ Semiconductor process liquid for ruthenium
KR20230008748A (en) 2020-05-15 2023-01-16 후지필름 가부시키가이샤 Cleaning liquid, method for cleaning semiconductor substrates
WO2022024636A1 (en) * 2020-07-31 2022-02-03 富士フイルム株式会社 Chemical solution, chemical solution container and method for processing substrate
US11767595B2 (en) 2020-07-31 2023-09-26 Fujifilm Corporation Chemical liquid, chemical liquid container, and method for treating substrate
JP7405992B2 (en) 2020-07-31 2023-12-26 富士フイルム株式会社 Processing method for chemical solutions, chemical solution containers, and substrates
KR20230047415A (en) 2020-09-03 2023-04-07 후지필름 가부시키가이샤 Composition, substrate processing method

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