JP2002050607A - Substrate treatment method - Google Patents

Substrate treatment method

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JP2002050607A
JP2002050607A JP2000236082A JP2000236082A JP2002050607A JP 2002050607 A JP2002050607 A JP 2002050607A JP 2000236082 A JP2000236082 A JP 2000236082A JP 2000236082 A JP2000236082 A JP 2000236082A JP 2002050607 A JP2002050607 A JP 2002050607A
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substrate
acid
metal
organic
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JP2000236082A
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Japanese (ja)
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Katsuichi Okano
勝一 岡野
Tomomi Echigo
智美 越後
Tadayasu Osawa
忠康 大澤
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Kaijo Corp
Original Assignee
Kaijo Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate treatment method which can prevent metal impurity ions from attaching, without corroding metallic wirings, etc., in a substrate surface, and can improve the cleanliness level of a substrate by surely removing particle and metal impurities which attach to a recess and a step part generated in a metal wiring. SOLUTION: A substrate 1 is treated in a first process A for cleaning with organic alkaline treatment liquid, a second process B for cleaning after the first process by means of organic acid treatment liquid and a third process C for cleaning, after the second process by means of ultrasound cleaning fluid oscillated by ultrasonic wave. An organic alkaline treatment liquid and organic acid treatment liquid are non-reactive to a metallic material of a metal wiring of the substrate 1 and can improve the cleanliness level of the substrate 1, by preventing metal impurity ions from attaching, without corroding the metal wrings, etc., of a substrate surface; since it contains complexing agent which forms a complex with particles in a metallic material and metals included in polishing solution, when the substrate 1 is chemomechanically polished.

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、基板処理方法に関
する。
The present invention relates to a substrate processing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の小形化が進む中で半導
体デバイスの高密度化に伴う配線の多層化が進んでお
り、半導体基板上の金属配線の形成や多層配線の層間絶
縁膜を平坦化する技術として、化学的機械的研磨(以
下、CMPという)が用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, as electronic devices have been downsized, the number of wiring layers has been increased with the increase in the density of semiconductor devices, and the formation of metal wiring on a semiconductor substrate and the flattening of the interlayer insulating film of the multilayer wiring have been advanced. Chemical mechanical polishing (hereinafter, referred to as CMP) has been used as a technique for forming the surface.

【0003】CMPは、スラリーと呼ばれる研磨剤と化
学薬品との混合物(以下、研磨液ともいう)を供給しな
がら基板としての半導体ウエハをバフと呼ばれる布に圧
接させ、この状態で半導体ウエハ及び/又はバフを回転
させることにより、半導体ウエハ上の層間絶縁膜や金属
材料を研磨して膜を平坦化する技術である。
In CMP, a semiconductor wafer as a substrate is pressed against a cloth called a buff while supplying a mixture of a polishing agent and a chemical (hereinafter, also referred to as a polishing liquid) called a slurry. Alternatively, this is a technique in which an interlayer insulating film or a metal material on a semiconductor wafer is polished by rotating a buff to flatten the film.

【0004】CMPにより処理された後の基板としての
半導体ウエハ表面上には、使用した研磨剤(アルミナ粒
子やシリカ粒子)等のパーティクルや、化学薬品に含ま
れる金属不純物及び半導体ウエハ上の金属配線に使用し
た金属のイオン及び微粒子が大量に付着している。例え
ば、銅等の金属イオンは、半導体ウエハ内に拡散して絶
縁抵抗を低下させ、半導体デバイスに悪影響を与えるこ
とから、半導体ウエハ表面を高清浄度に洗浄し、パーテ
ィクルや金属不純物のイオン及び微粒子を完全に除去す
る必要がある。
[0004] Particles such as used abrasives (alumina particles and silica particles), metal impurities contained in chemicals, and metal wiring on the semiconductor wafer are formed on the surface of the semiconductor wafer as a substrate after being processed by CMP. Large amount of metal ions and fine particles used in the process are attached. For example, metal ions such as copper diffuse into a semiconductor wafer, lowering insulation resistance and adversely affecting semiconductor devices. Therefore, the surface of the semiconductor wafer is cleaned with high cleanliness, and ions and fine particles of particles and metal impurities. Must be completely removed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来、CMPにより処
理された後の基板の洗浄処理方法として、いわゆるRC
A洗浄が行われている。RCA洗浄は、アルカリ溶液
(アンモニア−過酸化水素水)により、パーティクルを
除去する第1の工程と、第1の工程で処理した基板を酸
溶液(DHF(希フッ酸)等)で処理して金属不純物を
取り除く第2の工程とを有するものである。
Conventionally, as a method of cleaning a substrate after being processed by CMP, a so-called RC is used.
A washing is being performed. The RCA cleaning includes a first step of removing particles with an alkaline solution (ammonia-hydrogen peroxide solution), and a treatment of the substrate treated in the first step with an acid solution (DHF (dilute hydrofluoric acid) or the like). And a second step of removing metal impurities.

【0006】しかしながら、RCA洗浄の第1の工程で
使用されるアンモニアは、金属をエッチングしやすく、
溶液中に含まれる金属不純物のイオンが基板表面に逆に
付着しやすい性質を有する。例えば、基板表面に金属配
線として銅配線が露出していると、銅は、アンモニアと
錯体を形成して溶出し、銅の金属配線膜上に微細なピッ
トが発生して表面の平面精度が低下することがある。ま
た、このピット内に金属不純物のイオンが付着すると、
第2の工程で酸溶液による洗浄を行っても、十分に除去
することが困難になる。
However, the ammonia used in the first step of the RCA cleaning easily etches the metal,
It has a property that ions of metal impurities contained in the solution easily adhere to the substrate surface in reverse. For example, when copper wiring is exposed as metal wiring on the substrate surface, copper forms a complex with ammonia and elutes, and fine pits are generated on the copper metal wiring film, thereby lowering the planar accuracy of the surface. May be. Also, if metal impurity ions adhere to these pits,
Even if washing is performed with an acid solution in the second step, it is difficult to sufficiently remove it.

【0007】また、第2の工程で使用されるDHF(希
フッ酸)等は、金属に対する溶解力が強く、基板表面に
露出した金属配線膜等がエッチングされやすい。
[0007] DHF (dilute hydrofluoric acid) used in the second step has a strong dissolving power for metals, and the metal wiring film exposed on the substrate surface is easily etched.

【0008】また、図8に示すように、基板としての半
導体ウエハ上に金属配線等をCMPにより形成すると、
いわゆるディッシングが発生する。ディッシングとは、
埋め込まれた金属配線膜の中央部に窪みが発生する現象
であり、図8は、基板としての半導体ウエハ上にディッ
シングが発生した状態を模式的に示す断面図である。
As shown in FIG. 8, when metal wirings and the like are formed on a semiconductor wafer as a substrate by CMP,
So-called dishing occurs. What is dishing?
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a state in which dishing has occurred on a semiconductor wafer as a substrate.

【0009】基板としての半導体ウエハ表面に露出する
金属配線は、シリコン(Si)基板等からなる半導体ウ
エハ1上にシリコン酸化物(SiO2)膜等からなる層
間絶縁膜53を形成し、層間絶縁膜53の所定箇所にチ
タン(Ti)や窒化チタン(TiN)等からなるバリア
膜52を介して銅(Cu)等の金属配線51を埋め込ん
で形成される。この工程において、CMPによって金属
配線51及びバリア膜52の不要な部分を研磨して除去
することが行われるが、金属配線51(例えば、銅(C
u))は、バリア膜52に比べて軟らかく、研磨速度が
大であることから、金属配線51の表面中央部が過剰に
研磨されて窪みが発生し、ディッシング55が形成され
る。
Metal wiring exposed on the surface of a semiconductor wafer as a substrate is formed by forming an interlayer insulating film 53 made of a silicon oxide (SiO 2 ) film or the like on a semiconductor wafer 1 made of a silicon (Si) substrate or the like. A metal wiring 51 such as copper (Cu) is buried in a predetermined portion of the film 53 via a barrier film 52 made of titanium (Ti), titanium nitride (TiN) or the like. In this step, unnecessary portions of the metal wiring 51 and the barrier film 52 are polished and removed by CMP, but the metal wiring 51 (for example, copper (C
u)) is softer than the barrier film 52 and has a higher polishing rate. Therefore, the central portion of the surface of the metal wiring 51 is excessively polished, a dent is generated, and a dishing 55 is formed.

【0010】そして、ディッシング55が形成される
と、金属配線51とバリア膜52との境界部に段部56
が発生し、この段部56及びディッシング55内にパー
ティクルや金属不純物等が吸着され、第1の工程及び第
2の工程により洗浄を行っても、十分な洗浄効果が得ら
れない場合がある。なお、バリア膜52は、金属配線5
1に使用する金属のイオンが半導体ウエハ54中に拡散
することを防止するものである。
When the dishing 55 is formed, a step 56 is formed at the boundary between the metal wiring 51 and the barrier film 52.
Are generated, particles and metal impurities are adsorbed in the step portion 56 and the dishing 55, and a sufficient cleaning effect may not be obtained even when cleaning is performed in the first step and the second step. Note that the barrier film 52 is formed of the metal wiring 5.
This is to prevent the ions of the metal used in 1 from diffusing into the semiconductor wafer 54.

【0011】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あって、基板表面に金属材料が露出した状態で形成され
た金属配線等を腐食させることがなく、かつ基板表面に
対する金属不純物イオンの付着を防止可能であり、金属
配線に生じた窪みや段部に付着したパーティクル及び金
属不純物を確実に除去して基板の清浄度の向上が可能な
基板処理方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and does not corrode a metal wiring or the like formed in a state where a metal material is exposed on a substrate surface, and does not allow metal impurity ions to adhere to the substrate surface. It is an object of the present invention to provide a substrate processing method capable of preventing adhesion, and reliably removing particles and metal impurities adhering to dents and steps formed in metal wiring and improving the cleanliness of the substrate.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の基板処理方法
は、表面に金属材料が露出した状態の金属配線を有する
基板に研磨液を供給して化学的機械的研磨処理を行い、
該化学的機械的研磨処理後の前記基板を処理する基板処
理方法であって、前記金属材料に対して非反応性の有機
アルカリと、前記金属材料の粒子及び前記研磨液に含ま
れる金属と錯体を形成する錯化剤とを含む有機アルカリ
性処理液により前記基板を洗浄する第1の工程と、前記
第1の工程の後に、前記金属材料に対して非反応性の有
機酸と、前記金属材料の粒子及び前記研磨液に含まれる
金属と錯体を形成する錯化剤とを含む有機酸性処理液に
より前記基板を洗浄する第2の工程とを有するものであ
る。
The substrate processing method of the present invention performs a chemical mechanical polishing process by supplying a polishing liquid to a substrate having a metal wiring with a metal material exposed on the surface.
A substrate processing method for processing the substrate after the chemical mechanical polishing treatment, wherein an organic alkali that is non-reactive with the metal material, a complex with a metal contained in the metal material particles and the polishing liquid. A first step of washing the substrate with an organic alkaline treatment liquid containing a complexing agent that forms a metal material, an organic acid that is non-reactive with the metal material after the first step, Cleaning the substrate with an organic acid treatment liquid containing particles of the above and a complexing agent that forms a complex with a metal contained in the polishing liquid.

【0013】また、前記第2の工程の後に、超音波で励
振した超音波洗浄用流体により前記基板を洗浄する第3
の工程を有するものである。
Further, after the second step, a third step of cleaning the substrate with an ultrasonic cleaning fluid excited by ultrasonic waves.
It has a process of.

【0014】また、前記超音波洗浄用流体は、純水であ
る。
Further, the ultrasonic cleaning fluid is pure water.

【0015】また、前記第3の工程は、前記基板を超音
波洗浄用流体により洗浄した後に高速回転して乾燥する
工程を有するものである。
Further, the third step includes a step of drying the substrate by rotating at a high speed after cleaning the substrate with an ultrasonic cleaning fluid.

【0016】また、前記金属材料は、銅、タングステン
又はアルミニウムである。
Further, the metal material is copper, tungsten or aluminum.

【0017】また、前記有機アルカリは、第四級アンモ
ニウム塩及び/又は有機アミン類である。
The organic alkali is a quaternary ammonium salt and / or an organic amine.

【0018】また、前記第四級アンモニウム塩は、テト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、トリ
メチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシ
ド(TMAH)、トリメチル−2−ヒドロキシエチルア
ンモニウムヒドロキシド(コリン)からなる群から選択
する少なくとも1以上の化合物である。
The quaternary ammonium salt is a group consisting of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), trimethyl-2-hydroxyethylammonium hydroxide (TMAH), and trimethyl-2-hydroxyethylammonium hydroxide (choline). At least one compound selected from the group consisting of:

【0019】また、前記有機アミン類は、トリメチルア
ミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、グア
ニジン及びトルイジンからなる群から選択する少なくと
も1以上の化合物である。
The organic amine is at least one compound selected from the group consisting of trimethylamine, triethanolamine, ethylenediamine, guanidine and toluidine.

【0020】また、前記有機アルカリ性処理液が含む錯
化剤は、フッ化物イオン、分子構造中に環状骨格を有
し、かつ該環を構成する炭素原子に結合したOH基及び
/又はO-基を1以上有する化合物からなる群から選択
する少なくとも1以上の物質である。
The complexing agent contained in the organic alkaline treating solution is a fluoride ion, an OH group and / or an O - group having a cyclic skeleton in the molecular structure and bonded to a carbon atom constituting the ring. At least one substance selected from the group consisting of compounds having at least one.

【0021】また、前記有機アルカリ性処理液は、金属
配位子を有する第2の錯化剤を含み、前記第2の錯化剤
は、ドナー原子である硫黄又は炭素を有する化合物、ド
ナー原子である窒素を有する化合物、金属配位基として
カルボキシル基を有する化合物、金属配位基としてカル
ボニル基を有する化合物からなる群から選択する少なく
とも1以上の化合物である。
Further, the organic alkaline processing solution contains a second complexing agent having a metal ligand, and the second complexing agent is a compound having a donor atom, sulfur or carbon, or a donor atom. At least one compound selected from the group consisting of a compound having a certain nitrogen, a compound having a carboxyl group as a metal coordinating group, and a compound having a carbonyl group as a metal coordinating group.

【0022】また、前記有機酸は、前記金属材料の酸化
物粒子と錯体を形成するカルボン酸類であって、前記カ
ルボン酸類は、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、マレイ
ン酸、コハク酸、酒石酸、マロン酸及びこれらの塩から
なる群から選択する少なくとも1以上の化合物である。
Further, the organic acid is a carboxylic acid which forms a complex with the oxide particles of the metal material, and the carboxylic acid is oxalic acid, citric acid, malic acid, maleic acid, succinic acid, tartaric acid, It is at least one compound selected from the group consisting of malonic acid and salts thereof.

【0023】また、前記有機酸性処理液が含む錯化剤
は、ポリアミノカルボン酸類及び/又はフッ化アンモニ
ウムである。
The complexing agent contained in the organic acid treatment solution is a polyaminocarboxylic acid and / or ammonium fluoride.

【0024】また、前記ポリアミノカルボン酸類は、エ
チレンジアミン四酢酸(EDTA)、トランス−1,2
−シクロヘキサンジアミン四酢酸(CyDTA)、ニト
リロトリ酢酸(NTA)、ジエチレントリアミンペンタ
酢酸(DTPA)、N−(2−ヒドロキシエチル)エチ
レンジアミン−N,N’,N’−トリ酢酸(EDTA−
OH)及びこれらの塩からなる群から選択する少なくと
も1以上の化合物である。
The polyaminocarboxylic acids are ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), trans-1,2
-Cyclohexanediaminetetraacetic acid (CyDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), N- (2-hydroxyethyl) ethylenediamine-N, N ', N'-triacetic acid (EDTA-
OH) and at least one compound selected from the group consisting of salts thereof.

【0025】また、本発明の基板処理方法は、表面に金
属材料が露出した状態の金属配線を有する基板に研磨液
を供給して化学的機械的研磨処理を行い、該化学的機械
的研磨処理後の前記基板を処理する基板処理方法であっ
て、前記金属材料に対して非反応性の有機酸と、前記金
属材料の粒子及び前記研磨液に含まれる金属と錯体を形
成する錯化剤とを含む有機酸性処理液により前記基板を
洗浄する第1の工程と、前記第1の工程の後に、前記金
属材料に対して非反応性の有機アルカリと、前記金属材
料の粒子及び前記研磨液に含まれる金属と錯体を形成す
る錯化剤とを含む有機アルカリ性処理液により前記基板
を洗浄する第2の工程とを有するものである。
Further, according to the substrate processing method of the present invention, a polishing liquid is supplied to a substrate having a metal wiring in a state where a metal material is exposed on the surface to perform a chemical mechanical polishing process, and the chemical mechanical polishing process is performed. A substrate processing method for processing the substrate after, an organic acid non-reactive with the metal material, a complexing agent that forms a complex with the metal material particles and the metal contained in the polishing liquid, A first step of cleaning the substrate with an organic acid treatment liquid containing: and after the first step, an organic alkali non-reactive with the metal material, particles of the metal material and the polishing liquid. And a second step of washing the substrate with an organic alkaline treatment solution containing a metal and a complexing agent that forms a complex.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図1乃至図4を参照して説明する。図1は、本発明
による基板処理方法の工程を示すフローチャート、図2
は、本発明による基板処理方法の処理工程を示す図、図
3は、本発明による基板処理方法で使用する基板洗浄装
置を示す斜視図、図4は、本発明による基板処理方法で
使用する超音波洗浄装置を正面から見た断面図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a flowchart showing steps of a substrate processing method according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing processing steps of the substrate processing method according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view showing a substrate cleaning apparatus used in the substrate processing method according to the present invention, and FIG. It is sectional drawing which looked at the sonic cleaning apparatus from the front.

【0027】図1及び図2に示すように、本発明による
基板処理方法は、基板1に対して有機アルカリ性処理液
による処理を行う第1の工程Aと、第1の工程Aで処理
した基板1に対して有機酸性処理液による処理を行う第
2の工程Bと、第2の工程Bで処理した基板1に対して
超音波洗浄及び乾燥を行う第3の工程Cとを有する。な
お、基板1としては、半導体ウエハやガラス基板等の種
々の基板が適用可能であるが、本発明による基板処理方
法は、基板表面に金属配線等が形成され、金属材料(例
えば銅(Cu)、タングステン(W)、アルミニウム
(Al)等)が露出した半導体ウエハの化学的機械的研
磨(CMP)処理後の洗浄処理に好適である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate processing method according to the present invention comprises a first step A in which a substrate 1 is treated with an organic alkaline processing liquid, and a substrate treated in the first step A. The method includes a second step B in which the substrate 1 is treated with an organic acidic treatment liquid, and a third step C in which the substrate 1 treated in the second step B is subjected to ultrasonic cleaning and drying. As the substrate 1, various substrates such as a semiconductor wafer and a glass substrate can be applied. However, in the substrate processing method according to the present invention, a metal wiring or the like is formed on the substrate surface and a metal material (for example, copper (Cu)) , Tungsten (W), aluminum (Al), etc.) is suitable for the cleaning treatment after the chemical mechanical polishing (CMP) treatment of the semiconductor wafer.

【0028】まず、本発明による基板処理方法の第1の
工程Aについて説明する。第1の工程Aは、有機アルカ
リ性処理液を基板1の表裏両面に供給しながら洗浄し
て、基板1の表面に付着したパーティクルの除去を行う
工程である。また、図3に示すように、第1の工程Aで
使用する基板洗浄装置2は、それぞれ基板1の表裏両面
に対応して配置された一対の回転ブラシ3a及び回転ブ
ラシ3bと、基板1の表裏両面に対して洗浄用流体(こ
の場合、有機アルカリ性処理液)を供給する洗浄用流体
供給ノズル9と、基板1を保持するとともに、回転駆動
する駆動手段としての駆動ローラ7及び保持ローラ6a
乃至保持ローラ6eとを有する。
First, the first step A of the substrate processing method according to the present invention will be described. The first step A is a step of washing while supplying the organic alkaline treatment liquid to both the front and back surfaces of the substrate 1 to remove particles attached to the surface of the substrate 1. As shown in FIG. 3, the substrate cleaning apparatus 2 used in the first step A includes a pair of rotating brushes 3 a and 3 b arranged on the front and back surfaces of the substrate 1, respectively. A cleaning fluid supply nozzle 9 for supplying a cleaning fluid (in this case, an organic alkaline processing liquid) to both front and back surfaces, a driving roller 7 and a holding roller 6a as driving means for holding and rotating the substrate 1
And a holding roller 6e.

【0029】基板1を回転駆動する駆動手段としての駆
動ローラ6及び保持ローラ6a乃至保持ローラ6eは、
それぞれ、軸部材8cに嵌着されたローラ部材8aと、
このローラ部材8aの下部に位置する大径の段状部8b
とを有する。また、駆動ローラ7は、軸部材8cがモー
タ等の駆動力付与手段(図示せず)に連結され、例えば
矢印R方向(又は、その逆方向)に正逆回転可能であ
り、保持ローラ6a乃至保持ローラ6eは、各々軸部材
8cを中心として矢印R方向及びその逆方向に回転自在
になっている。なお、駆動ローラ7及び保持ローラ6a
乃至保持ローラ6eのうち、少なくともいずれか1(例
えば、保持ローラ6a及び保持ローラ6e)は、移動機
構(図示せず)によって全体が矢印P及び矢印Q方向に
移動可能であり、基板1の搬入時には矢印P方向に移動
して退避し、基板1が基板搬送装置(図4に爪部19の
み図示)により搬入されると矢印Q方向に移動して基板
1を所定の位置に保持する。この状態で、基板1の周縁
部は、駆動ローラ7及び保持ローラ6a乃至保持ローラ
6eにそれぞれ係合保持される。
The driving roller 6 and the holding rollers 6a to 6e as driving means for rotating the substrate 1 are
A roller member 8a fitted to the shaft member 8c,
A large-diameter stepped portion 8b located below the roller member 8a
And The driving roller 7 has a shaft member 8c connected to driving force applying means (not shown) such as a motor, and is rotatable forward and backward in a direction indicated by an arrow R (or a reverse direction thereof). The holding roller 6e is rotatable about the shaft member 8c in the direction of arrow R and in the opposite direction. The driving roller 7 and the holding roller 6a
At least one of the holding rollers 6e (for example, the holding roller 6a and the holding roller 6e) can be entirely moved in the directions of arrows P and Q by a moving mechanism (not shown), and the substrate 1 is loaded. Sometimes, it moves in the direction of arrow P and retreats, and when the substrate 1 is carried in by the substrate transfer device (only the claw portion 19 is shown in FIG. 4), it moves in the direction of arrow Q and holds the substrate 1 at a predetermined position. In this state, the peripheral portion of the substrate 1 is engaged and held by the driving roller 7 and the holding rollers 6a to 6e, respectively.

【0030】回転ブラシ3a及び3bは、基板1の表裏
両面に対応して延在しており、軸部5aに、PVA(ポ
リビニルアルコール)等からなるブラシ部5bが被覆さ
れ、ブラシ部5bの表面に多数の突部5cが形成されて
いる。また、回転ブラシ3a及び3bは、それぞれ矢印
Z方向に移動可能であり、基板1が基板搬送装置(図4
に爪部19のみ図示)により搬入される際には、回転ブ
ラシ3a及び回転ブラシ3bがそれぞれ、上方及び下方
に退避し、基板1が所定の位置に保持されると、各々逆
方向に移動して、基板1の表裏両面に当接する。また、
回転ブラシ3a及び回転ブラシ3bは、駆動機構(図示
せず)に連結しており、互いに逆方向(矢印S及び矢印
T方向)に回転駆動される構成になっている。
The rotating brushes 3a and 3b extend in correspondence with the front and back surfaces of the substrate 1, and the shaft 5a is covered with a brush 5b made of PVA (polyvinyl alcohol) or the like. Are formed with a large number of protrusions 5c. Further, the rotating brushes 3a and 3b are respectively movable in the direction of arrow Z, and the substrate 1 is transferred to the substrate transport device (FIG. 4).
(Only the claw portion 19 is shown), the rotating brush 3a and the rotating brush 3b retract upward and downward, respectively, and when the substrate 1 is held at a predetermined position, each of the rotating brushes 3a and 3b moves in the opposite direction. To contact both sides of the substrate 1. Also,
The rotating brush 3a and the rotating brush 3b are connected to a driving mechanism (not shown), and are configured to be rotationally driven in mutually opposite directions (arrow S and arrow T directions).

【0031】したがって、駆動ローラ7を駆動力付与手
段(図示せず)によって矢印R方向(又はその逆方向)
に回転すれば、基板1は、矢印W方向(又はその逆方
向)に回転駆動され、この状態で洗浄用流体供給ノズル
9から洗浄用流体(この場合、有機アルカリ性処理液)
を滴下し、回転ブラシ3a及び3bを互いに逆方向(矢
印S及び矢印T方向)に回転駆動することにより、基板
1の表裏両面が回転ブラシ3a及び3bの突部5cに接
触して洗浄される。また、洗浄用流体(この場合、有機
アルカリ性処理液)による洗浄が完了すると、基板1の
表裏両面に対して純水が供給され、基板1上に残留して
いる洗浄用流体及び基板1から離脱したパーティクル等
が洗浄される。
Therefore, the driving roller 7 is moved by the driving force applying means (not shown) in the direction of arrow R (or in the opposite direction).
When the substrate 1 is rotated, the substrate 1 is rotationally driven in the direction of the arrow W (or the opposite direction), and in this state, the cleaning fluid (in this case, the organic alkaline processing liquid) is supplied from the cleaning fluid supply nozzle 9
Is dripped, and the rotating brushes 3a and 3b are rotationally driven in opposite directions (the directions of the arrow S and the arrow T), so that the front and back surfaces of the substrate 1 are washed by contacting the protrusions 5c of the rotating brushes 3a and 3b. . When the cleaning with the cleaning fluid (in this case, the organic alkaline processing liquid) is completed, pure water is supplied to both the front and back surfaces of the substrate 1, and the cleaning fluid remaining on the substrate 1 and the substrate 1 are separated from the substrate 1. The removed particles and the like are washed.

【0032】第1の工程Aの処理が完了すると、基板1
は、基板搬送装置(図4に爪部19のみ図示)によって
搬出され、第2の工程Bに向けて搬送される。なお、基
板1を搬出する際の基板洗浄装置2の動作は、搬入時と
逆の動作であり、基本動作は同一であることから、詳細
な説明を省略する。
When the process of the first step A is completed, the substrate 1
Is carried out by a substrate transfer device (only the claw portion 19 is shown in FIG. 4) and is transferred toward the second step B. The operation of the substrate cleaning apparatus 2 when unloading the substrate 1 is the reverse of the operation when loading the substrate 1, and the basic operation is the same.

【0033】次に、第1の工程Aで使用する有機アルカ
リ性処理液について説明する。この有機アルカリ性処理
液は、基板1の表面に金属材料が露出した状態で形成さ
れた金属配線(例えば、銅(Cu)、タングステン
(W)、アルミニウム(Al)等)に対して非反応性の
有機アルカリと、金属不純物を安定な水溶性錯体として
捕捉可能なキレート剤等の錯化剤とを含むものである。
また、本発明による有機アルカリ性処理液は、有機アル
カリを主成分とし、好ましくは過酸化水素と水とを含有
するものであり、pH値が7より大のものである。な
お、基板1上には、CMPによって、金属配線に使用し
た金属材料の粒子が生じることから、有機アルカリ性処
理液に添加する錯化剤は、基板1の表面に露出して形成
された金属材料の粒子及び使用した研磨液に含まれる金
属とキレート錯体を形成しやすい化合物を選択すること
が好ましい。
Next, the organic alkaline treatment liquid used in the first step A will be described. This organic alkaline processing liquid is non-reactive with metal wiring (eg, copper (Cu), tungsten (W), aluminum (Al), etc.) formed in a state where the metal material is exposed on the surface of the substrate 1. It contains an organic alkali and a complexing agent such as a chelating agent capable of capturing metal impurities as a stable water-soluble complex.
The organic alkaline treatment liquid according to the present invention contains an organic alkali as a main component, preferably contains hydrogen peroxide and water, and has a pH value of more than 7. Since the particles of the metal material used for the metal wiring are generated on the substrate 1 by the CMP, the complexing agent to be added to the organic alkaline processing liquid is exposed to the metal material formed on the surface of the substrate 1. It is preferable to select a compound that easily forms a chelate complex with the particles of and the metal contained in the polishing liquid used.

【0034】有機アルカリとしては、第四級アンモニウ
ムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩及び有機アミ
ン類を使用することができ、通常1〜30重量%水溶液
として使用することが好ましい。第四級アンモニウムヒ
ドロキシドとしては、テトラメチルアンモニウムヒドロ
キシド(TMAH)、トリメチル−2−ヒドロキシエチ
ルアンモニウムヒドロキシド(コリン)等が代表的なも
のとしてあげられるが、これらに限定されるものではな
い。また、有機アミン類としては、トリメチルアミン、
トリエタノールアミン等の第三級アミン、エチレンジア
ミンなどのジアミン類、グアニジン、トルイジン等を使
用することができる。これらの有機アルカリは、2種類
以上添加してもよい。
As the organic alkali, quaternary ammonium salts such as quaternary ammonium hydroxide and organic amines can be used, and it is usually preferable to use 1 to 30% by weight aqueous solution. Representative examples of the quaternary ammonium hydroxide include, but are not limited to, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) and trimethyl-2-hydroxyethylammonium hydroxide (choline). As organic amines, trimethylamine,
Tertiary amines such as triethanolamine, diamines such as ethylenediamine, guanidine, toluidine and the like can be used. Two or more of these organic alkalis may be added.

【0035】また、有機アルカリ性処理液に過酸化水素
を混合する場合には、通常20〜40重量%の水溶液と
して使用され、通常、全処理液中の過酸化水素濃度が
0.01〜30重量%の濃度範囲になるように用いられ
る。
When hydrogen peroxide is mixed with the organic alkaline processing solution, it is usually used as an aqueous solution of 20 to 40% by weight, and the hydrogen peroxide concentration in the whole processing solution is usually 0.01 to 30% by weight. %.

【0036】有機アルカリ性処理液に添加するキレート
剤等の錯化剤としては、例えば、フッ化物イオン、分子
構造中に環状骨格を有し、かつ該環を構成する炭素原子
に結合したOH基及び/又はO-基を1以上有する化合
物からなる群から選択する少なくとも1以上の物質が好
ましい。
Examples of complexing agents such as chelating agents to be added to the organic alkaline treating solution include fluoride ions, OH groups having a cyclic skeleton in the molecular structure and bonded to carbon atoms constituting the ring. At least one or more substances selected from the group consisting of compounds having one or more O - groups are preferred.

【0037】有機アルカリ性処理液にフッ化物イオンを
添加する場合には、どのような形態で添加してもよい
が、通常、有機アルカリのフッ化物又はフッ化アンモニ
ウムとして添加される。全処理液中のフッ化物イオン濃
度は、0.15mol/l以上であり、好ましくは0.
20mol/l以上で、上限は2.0mol/lであ
る。
When the fluoride ion is added to the organic alkaline treatment liquid, it may be added in any form, but usually it is added as an organic alkali fluoride or ammonium fluoride. The fluoride ion concentration in all the processing solutions is 0.15 mol / l or more, preferably 0.1 mol / l.
At 20 mol / l or more, the upper limit is 2.0 mol / l.

【0038】また、有機アルカリ性処理液に分子構造中
に環状骨格を有し、かつ該環を構成する炭素原子に結合
したOH基及び/又はO-基を1以上有する有機錯化剤
を添加する場合には、有機アルカリ性処理液中の総添加
量として、通常、10-7〜5重量%、好ましくは10-6
〜0.1重量%の範囲で添加することが好ましく、以下
に示すものを使用可能であるが、特にこれらに限定され
るものではない。また、分子構造中の環状骨格として
は、脂環式化合物、芳香族化合物、あるいは複素環式化
合物に対応する環状骨格のいずれでもよく、これらの環
状骨格が分子構造中に1つ以上あればよい。なお、具体
例はOH基を有する化合物として例示するが、そのアン
モニウム塩等の対応する塩も含む。また、化合物名の後
の[]内には通称又は略称を示す。
Further, an annular skeleton in the molecular structure an organic alkaline processing liquid, and OH groups and / or O bonded to the carbon atom of the ring - adding an organic complexing agent having one or more groups In this case, the total addition amount in the organic alkaline treatment liquid is usually 10 −7 to 5% by weight, preferably 10 −6 % by weight.
It is preferable to add in the range of 0.1 to 0.1% by weight, and the following can be used, but it is not particularly limited thereto. Further, the cyclic skeleton in the molecular structure may be any of an alicyclic compound, an aromatic compound, and a cyclic skeleton corresponding to a heterocyclic compound, and it is sufficient that at least one of these cyclic skeletons is present in the molecular structure. . In addition, although a specific example is illustrated as a compound having an OH group, a corresponding salt such as an ammonium salt is also included. Common names or abbreviations are shown in [] after the compound name.

【0039】(1)OH基を1つのみ有するフェノール
類及びその誘導体 フェノール、クレゾール、エチルフェノール、t−ブチ
ルフェノール、メトキシフェノール、サリチルアルコー
ル、クロロフェノール、アミノフェノール、アミノクレ
ゾール、アミドール、p−(2−アミノエチル)フェノ
ール、サリチル酸、o−サリチルアニリド、ナフトー
ル、ナフトールスルホン酸、7−アミノ−4−ヒドロキ
シ−2−ナフタレンジスルホン酸など。
(1) Phenols having only one OH group and derivatives thereof Phenol, cresol, ethylphenol, t-butylphenol, methoxyphenol, salicyl alcohol, chlorophenol, aminophenol, aminocresol, amidole, p- (2 -Aminoethyl) phenol, salicylic acid, o-salicylanilide, naphthol, naphtholsulfonic acid, 7-amino-4-hydroxy-2-naphthalenedisulfonic acid and the like.

【0040】(2)OH基を2つ以上有するフェノール
類及びその誘導体 カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、4−メチ
ルピロカテコール、2−メチルヒドロキノン、ピロガロ
ール、1,2,5−ベンゼントリオール、1,3,5−
ベンゼントリオール、2−メチルフロログルシノール、
2,4,6−トリメチルフロログルシノール、1,2,
3,5−ベンゼンテトラオール、ベンゼンヘキサオー
ル、タイロン、アミノレソルシノール、2,4−ジヒド
ロキシベンズアルデヒド、3,4−ジヒドロキシベンズ
アルデヒド、ジヒドロキシアセトフェノン、3,4−ジ
ヒドロキシ安息香酸、没食子酸、2,3,4−トリヒド
ロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ−6−メチル安
息香酸、ナフタレンジオール、ナフタレントリオール、
ニトロナフトール、ナフタレンテトラオール、ビナフチ
ルジオール、4,5−ジヒドロキシ−2,7−ナフタレ
ンジスルホン酸、1,8−ジヒドロキシ−3,6−ナフ
タレンジスルホン酸、1,2,3−アントラセントリオ
ール、1,3,5−トリス((2,3−ジヒドロキシベ
ンゾイル)アミノメチル)ベンゼン[MECAM]、
1,5,10−トリス(2,3−ジヒドロキシベンゾイ
ル)−1,5,10−トリアザデカン[3,4−LIC
AM]、1,5,9−トリス(2,3−ジヒドロキシベ
ンゾイル)−1,5,9−シクロトリアザトリデカン
[3,3,4−CYCAM]、1,3,5−トリス
((2,3−ジヒドロキシベンゾイル)カルバミド)ベ
ンゼン[3,3,4−CYCAM]、1,3,5−トリ
ス((2,3−ジヒドロキシベンゾイル)カルバミド)
ベンゼン[TRIMCAM]、エンテロバクチン、エナ
ンシクロエンテロバクチンなど。
(2) Phenols having two or more OH groups and derivatives thereof Catechol, resorcinol, hydroquinone, 4-methylpyrocatechol, 2-methylhydroquinone, pyrogallol, 1,2,5-benzenetriol, 1,3,3 5-
Benzenetriol, 2-methylphloroglucinol,
2,4,6-trimethylphloroglucinol, 1,2,2
3,5-benzenetetraol, benzenehexaol, tyrone, aminoresorcinol, 2,4-dihydroxybenzaldehyde, 3,4-dihydroxybenzaldehyde, dihydroxyacetophenone, 3,4-dihydroxybenzoic acid, gallic acid, 2,3 4-trihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxy-6-methylbenzoic acid, naphthalene diol, naphthalene triol,
Nitronaphthol, naphthalenetetraol, binaphthyldiol, 4,5-dihydroxy-2,7-naphthalenedisulfonic acid, 1,8-dihydroxy-3,6-naphthalenedisulfonic acid, 1,2,3-anthracentriol, 1,3 , 5-Tris ((2,3-dihydroxybenzoyl) aminomethyl) benzene [MECAM],
1,5,10-tris (2,3-dihydroxybenzoyl) -1,5,10-triazadecane [3,4-LIC
AM], 1,5,9-tris (2,3-dihydroxybenzoyl) -1,5,9-cyclotriazatridecane [3,3,4-CYCAM], 1,3,5-tris ((2 , 3-Dihydroxybenzoyl) carbamide) benzene [3,3,4-CYCAM], 1,3,5-tris ((2,3-dihydroxybenzoyl) carbamide)
Benzene [TRIMCAM], enterobactin, enancycloenterobactin and the like.

【0041】(3)ヒドロキシベンゾフェノン類 ジヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4−トリヒドロ
キシベンゾフェノン、2,6−ジヒドロキシ−4−メト
キシベンゾフェノン、2,2’,5,6’−テトラヒド
ロキシベンゾフェノン、2,3’,4,4’,6−ペン
タヒドロキシベンゾフェノンなど。
(3) Hydroxybenzophenones Dihydroxybenzophenone, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,6-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2 ′, 5,6′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3 ', 4,4', 6-pentahydroxybenzophenone and the like.

【0042】(4)ヒドロキシベンズアニリド類 o−ヒドロキシベンズアニリドなど (5)ヒドロキシアニル類 グリオキサールビス(2−ヒドロキシアニル)など (6)ヒドロキシビフェニル類 ビフェニルテトラオールなど。(4) Hydroxybenzanilides, such as o-hydroxybenzanilide. (5) Hydroxyanil, such as glyoxalbis (2-hydroxyanil).

【0043】(7)ヒドロキシキノン類及びその誘導体 2,3−ヒドロキシ−1,4−ナフトキノン、5−ヒド
ロキシ−1,4−ナフトキノン、ジヒドロキシアントラ
キノン、1,2−ジヒドロキシ−3−(アミノメチル)
アントラキノン−N,N’−2酢酸[アリザリンコンプ
レキサン]、トリヒドロキシアントラキノンなど。
(7) Hydroxyquinones and derivatives thereof 2,3-hydroxy-1,4-naphthoquinone, 5-hydroxy-1,4-naphthoquinone, dihydroxyanthraquinone, 1,2-dihydroxy-3- (aminomethyl)
Anthraquinone-N, N'-2 acetic acid [alizarin complexan], trihydroxyanthraquinone and the like.

【0044】(8)ジフェニル又はトリフェニルアルカ
ン誘導体 ジフェニルメタン−2,2’−ジオール、4,4’,
4”−トリフェニルメタントリオール、4,4’−ジヒ
ドロキシフクソン、4,4’−ジヒドロキシフクソン、
4,4’−ジヒドロキシ−3−メチルフクソン、ピロカ
テコールバイオレット[PV]など。
(8) Diphenyl or triphenylalkane derivatives diphenylmethane-2,2'-diol, 4,4 ',
4 "-triphenylmethanetriol, 4,4'-dihydroxyfuchsone, 4,4'-dihydroxyfuchsone,
4,4'-dihydroxy-3-methylfuchsone, pyrocatechol violet [PV] and the like.

【0045】(9)アルキルアミンのフェノール誘導体 エチレンジアミンジオルトヒドロキシフェニル酢酸[E
DDHA]、N,N−ビス(2−ヒドロキシベンジル)
エチレンジアミン−N,N−2酢酸[HBED]、エチ
レンジアミンジヒドロキシメチルフェニル酢酸[EDD
HMA]など (10)アルキルエーテルのフェノール誘導体 3,3’−エチレンジオキシジフェノールなど。
(9) Phenol derivative of alkylamine Ethylenediaminediorthohydroxyphenylacetic acid [E
DDHA], N, N-bis (2-hydroxybenzyl)
Ethylenediamine-N, N-2acetic acid [HBED], ethylenediaminedihydroxymethylphenylacetic acid [EDD
HMA] etc. (10) Phenol derivative of alkyl ether 3,3′-ethylenedioxydiphenol and the like.

【0046】(11)アゾ基を有するフェノール類及び
その誘導体 4,4’ビス(3,4−ジヒドロキシフェニルアゾ)−
2,2’−スチルベンジスルホン酸2アンモニウム[ス
チルバゾ]、2,8−ジヒドロキシ−1−(8−ヒドロ
キシ−3,6−ジスルホ−1−ナフチルアゾ)−3,6
−ナフタレンジスルホン酸、o,o’−ジヒドロキシア
ゾベンゼン、2−ヒドロキシ−1−(2−ヒドロキシ−
5−メチルフェニルアゾ)−4−ナフタレンスルホン酸
[カルマガイト]、クロロヒドロキシフェニルアゾナフ
トール、1’,2−ジヒドロキシ−6−ニトロ−1,
2’−アゾナフタレン−4−スルホン酸[エリオクロー
ムブラックT]、2−ヒドロキシ−1−(2−ヒドロキ
シ−4−スルホ−1−ナフチルアゾ)−3,6−ナフタ
レンジスルホン酸、5−クロロ−2−ヒドロキシ−3−
(2,4−ジヒドロキシフェニルアゾ)ベンゼンスルホ
ン酸[ルモガリオン]、2−ヒドロキシ−1−(2−ヒ
ドロキシ−4−スルホ−1−ナフチルアゾ)−3−ナフ
タレン酸[NN]、1,8−ジヒドロキシ−2−(4−
スルホフェニルアゾ)−3,6−ナフタレンジスルホン
酸、1,8−ジヒドロキシ−2,7−ビス(2−スルホ
フェニルアゾ)−3,6−ナフタレンジスルホン酸、2
−〔3−(2,4−ジメチルフェニルアミノカルボキ
シ)−2−ヒドロキシ−1−ナフチルアゾ〕−3−ヒド
ロキシベンゼンスルホン酸、2−〔3−(2,4−ジメ
チルフェニルアミノカルボキシ)−2−ヒドロキシ−1
−ナフチルアゾ〕フェノールなど。
(11) Azo-containing phenols and derivatives thereof 4,4'bis (3,4-dihydroxyphenylazo)-
Diammonium 2,2'-stilbenedisulfonic acid [stilbazo], 2,8-dihydroxy-1- (8-hydroxy-3,6-disulfo-1-naphthylazo) -3,6
-Naphthalenedisulfonic acid, o, o'-dihydroxyazobenzene, 2-hydroxy-1- (2-hydroxy-
5-methylphenylazo) -4-naphthalenesulfonic acid [calmagite], chlorohydroxyphenylazonaphthol, 1 ′, 2-dihydroxy-6-nitro-1,
2'-azonaphthalene-4-sulfonic acid [Eriochrome Black T], 2-hydroxy-1- (2-hydroxy-4-sulfo-1-naphthylazo) -3,6-naphthalenedisulfonic acid, 5-chloro-2 -Hydroxy-3-
(2,4-dihydroxyphenylazo) benzenesulfonic acid [lumogallion], 2-hydroxy-1- (2-hydroxy-4-sulfo-1-naphthylazo) -3-naphthalene acid [NN], 1,8-dihydroxy- 2- (4-
Sulfophenylazo) -3,6-naphthalenedisulfonic acid, 1,8-dihydroxy-2,7-bis (2-sulfophenylazo) -3,6-naphthalenedisulfonic acid, 2
-[3- (2,4-dimethylphenylaminocarboxy) -2-hydroxy-1-naphthylazo] -3-hydroxybenzenesulfonic acid, 2- [3- (2,4-dimethylphenylaminocarboxy) -2-hydroxy -1
-Naphthylazo] phenol and the like.

【0047】(12)OH基を有する複素環式化合物類
及びその誘導体 8−キノリノール、2−メチル−8−キノリノール、キ
ノリンジオール、1−(2−ピリジンアゾ)−2−ナフ
トール、2−アミノ−4,6,7−プテリジントリオー
ル、5,7,3’,4’−テトラヒドロキシフラボン
[ルテオリン]、3,3’−ビス〔N,N−ビス(カル
ボキシメチル)アミノメチル〕フルオレセイン[カルセ
イン]、2,3−ヒドロキシピリジンなど。
(12) Heterocyclic compounds having an OH group and derivatives thereof 8-quinolinol, 2-methyl-8-quinolinol, quinolinediol, 1- (2-pyridineazo) -2-naphthol, 2-amino-4 , 6,7-pteridinetriol, 5,7,3 ', 4'-tetrahydroxyflavone [luteolin], 3,3'-bis [N, N-bis (carboxymethyl) aminomethyl] fluorescein [calcein], 2, , 3-hydroxypyridine and the like.

【0048】(13)OH基を有する脂環式化合物類及
びその誘導体 シクロペンタノール、クロコン酸、シクロヘキサノー
ル、シクロヘキサンジオール、ジヒドロキシジキノイ
ル、トロポロン、6−イソプロピルトロポロンなど。
(13) Alicyclic compounds having an OH group and derivatives thereof Cyclopentanol, croconic acid, cyclohexanol, cyclohexanediol, dihydroxydiquinoyl, tropolone, 6-isopropyltropolone and the like.

【0049】上記(1)乃至(13)からなる群から選
択する有機錯化剤は、錯化剤コストや添加する有機アル
カリ性処理液中における化学的安定性等を考慮して少な
くとも1種類以上を添加すればよいが、金属付着防止効
果の点で、特にエチレンジアミンジオルトヒドロキシフ
ェニル酢酸[EDDHA]等のアルキルアミンのフェノ
ール誘導体、カテコール、タイロン等のOH基を2つ以
上有するフェノール類及びその誘導体が優れている。
The organic complexing agent selected from the group consisting of the above (1) to (13) is at least one or more in consideration of the cost of the complexing agent and the chemical stability in the added organic alkaline treatment solution. In terms of metal adhesion preventing effect, phenol derivatives of alkylamines such as ethylenediamine diorthohydroxyphenylacetic acid [EDDHA], phenols having two or more OH groups such as catechol and tyrone and derivatives thereof may be added. Are better.

【0050】また、上記(1)乃至(13)からなる群
から選択する有機錯化剤の他に、金属配位子を有する第
2の錯化剤を添加すれば、金属付着防止効果が向上し、
より好適である。以下に、第2の錯化剤として添加され
る化合物を例示するが、特にこれらに限定されるもので
はない。また、以下の説明において、ドナー原子とは、
金属との配位結合に必要な電子を供給可能な原子をい
う。
Further, when a second complexing agent having a metal ligand is added in addition to the organic complexing agent selected from the group consisting of the above (1) to (13), the effect of preventing metal adhesion is improved. And
More preferred. Hereinafter, compounds added as the second complexing agent will be exemplified, but are not particularly limited thereto. In the following description, the donor atom is
An atom that can supply electrons required for coordination bond with a metal.

【0051】[A]ドナー原子である硫黄又は炭素を有
する錯化剤 (14)ドナー原子である硫黄を有する錯化剤 配位基として、式HS-、S2-、S23 2-、RS-、R−
COS-、R−CSS-、若しくはCS3 2-で示される基
の少なくとも1を有するか、又はRSH、R’2S若し
くはR2C=Sで示されるチオール、スルフィド若しく
はチオカルボニル化合物から選ばれるものがある。ここ
でRはアルキル基を表し、R’はアルキル基又はアルケ
ニル基を表し、さらに互いに連結して硫黄原子を含む環
を形成することもできる。具体的には、HS-基又はS
2-基を有するものとして硫化水素又はその塩、あるいは
硫化アンモニウム等の硫化物;S23 2-基を有するもの
としてチオ硫酸又はその塩;RSH又はRS-基を有す
るものとしてチオール、エタンチオール、1−プロパン
チオールなどの低級アルキルチオール又はその塩;R−
COS-基を有するものとしてチオ酢酸、ジチオシュウ
酸又はその塩;R−CSS-基を有するものとしてエタ
ンジビス(ジチオ酸)、ジチオ酢酸又はその塩;CS3
2-基を有する基を有するものとして、トリチオ炭酸又は
その塩;R’2Sで示されるスルフィドとして、硫化メ
チル、メチルチオエタン、硫化ジエチル、硫化ビニル、
ベンゾチオフェンなど;R2C=S基で示されるチオカ
ルボニル化合物としてプロパンチオン、2,4−ペンタ
ンジチオンなどがあげられる。
[0051] As [A] a complexing agent having sulfur or carbon as a donor atom (14) complexing agent coordinating groups having sulfur donor atoms, wherein HS -, S 2-, S 2 O 3 2- , RS -, R-
COS - is selected from, or CS 3 2-in has at least one of the groups represented, or RSH, R 'thiol represented by 2 S or R 2 C = S, sulfide or thiocarbonyl compounds -, R-CSS There is something. Here, R represents an alkyl group, R ′ represents an alkyl group or an alkenyl group, and may be further linked to each other to form a ring containing a sulfur atom. Specifically, the HS - group or S
Hydrogen sulfide or a salt thereof having a 2- group or a sulfide such as ammonium sulfide; thiosulfuric acid or a salt thereof having an S 2 O 3 2- group; thiol or ethane having a RSH or RS group Lower alkyl thiols such as thiol and 1-propanethiol or salts thereof;
Thioacetic acid, dithiooxalic acid or a salt thereof having a COS - group; ethanedibis (dithioic acid), dithioacetic acid or a salt thereof having an R-CSS - group; CS 3
As having a group having a 2-group, trithiocarbonate carbonate or a salt thereof; a sulfide represented by R '2 S, methyl sulfide, methyl thio ethane, diethyl sulfide, vinyl sulfide,
Benzothiophene and the like; thiocarbonyl compounds represented by R 2 C = S groups include propanethione, 2,4-pentanedithione and the like.

【0052】(15)ドナー原子である炭素を有する錯
化剤 配位基として、NC-、RNC、RCC-を有するものが
ある。例えば、シアン化水素、シアン化アンモニウム等
のシアン化物類、イソシアン化エチル等のイソシアン化
物類、アリレン、金属アセチリドなど。
[0052] (15) as a complexing agent coordinating groups having carbon as a donor atom, NC - those having a -, RNC, RCC. For example, cyanides such as hydrogen cyanide and ammonium cyanide, isocyanides such as ethyl isocyanide, allylene, metal acetylide and the like.

【0053】[B]ドナー原子である窒素を有する錯化
剤として、以下の(16)乃至(29)がある。 (16)モノアミン類 エチルアミン、イソプロピルアミン、ビニルアミン、ジ
エチルアミン、ジプロピルアミン、N−メチルエチルア
ミン、トリエチルアミン、ベンジルアミン、アニリン、
トルイジン、エチルアニリン、キシリジン、チミルアミ
ン、2,4,6−トリメチルアニリン、ジフェニルアミ
ン、N−メチルジフェニルアミン、ビフェニリルアミ
ン、ベンジジン、クロロアニリン、ニトロソアニリン、
アミノベンゼンスルホン酸、アミノ安息香酸など。
[B] Complexing agents having nitrogen as a donor atom include the following (16) to (29). (16) Monoamines Ethylamine, isopropylamine, vinylamine, diethylamine, dipropylamine, N-methylethylamine, triethylamine, benzylamine, aniline,
Toluidine, ethylaniline, xylidine, thymilamine, 2,4,6-trimethylaniline, diphenylamine, N-methyldiphenylamine, biphenylylamine, benzidine, chloroaniline, nitrosoaniline,
Aminobenzenesulfonic acid, aminobenzoic acid and the like.

【0054】(17)ジアミン及びポリアミン類 エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリア
ミン、ジアミノベンゼン、トルエンジアミン、N−メチ
ルフェニレンジアミン、トリアミノベンゼン、アミノジ
フェニルアミン、ジアミノフェニルアミンなど。
(17) Diamines and polyamines Ethylenediamine, propylenediamine, trimethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, diaminobenzene, toluenediamine, N-methylphenylenediamine, triaminobenzene, aminodiphenylamine, diaminophenylamine and the like.

【0055】(18)アミノアルコール類 エタノールアミン、2−アミノ−1−ブタノール、2−
アミノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−
2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−(エチル
アミノ)エタノール、2,2’−イミノジエタノール、
ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミ
ン、エチルジエタノールアミン、3−ジエチルアミノ−
1,2−プロパンジオール、トリエタノールアミンな
ど。
(18) Amino alcohols Ethanolamine, 2-amino-1-butanol, 2-
Amino-2-methyl-1-propanol, 2-amino-
2-ethyl-1,3-propanediol, 2- (ethylamino) ethanol, 2,2′-iminodiethanol,
Dimethylethanolamine, diethylethanolamine, ethyldiethanolamine, 3-diethylamino-
1,2-propanediol, triethanolamine and the like.

【0056】(19)アミノフェノール類 アミノフェノール、p−アミノフェノール硫酸塩、(メ
チルアミノ)フェノール、アミノレゾルシノールなど。
(19) Aminophenols Aminophenol, p-aminophenol sulfate, (methylamino) phenol, aminoresorcinol and the like.

【0057】(20)アミノ酸類グリシン、グリシンエ
チルエステル、サルコシン、アラニン、アミノ酪酸、ノ
ルバリン、バリン、イソバリン、ノルロイシン、ロイシ
ン、イソロイシン、セリン、L−トレオニン、システイ
ン、シスチン、メチオニン、オルニチン、リシン、アル
ギニン、シトルリン、アスパラギン酸、アスパラギン、
グルタミン酸、グルタミン、β−ヒドロキシグルタミン
酸、N−アセチルグリシン、グリシルグリシン、ジグリ
シルグリシン、フェニルアラニン、チロシン、L−チロ
キシン、N−フェニルグリシン、N−ベンゾイルグリシ
ンなど。
(20) Amino acids glycine, glycine ethyl ester, sarcosine, alanine, aminobutyric acid, norvaline, valine, isovaline, norleucine, leucine, isoleucine, serine, L-threonine, cysteine, cystine, methionine, ornithine, lysine, arginine , Citrulline, aspartic acid, asparagine,
Glutamic acid, glutamine, β-hydroxyglutamic acid, N-acetylglycine, glycylglycine, diglycylglycine, phenylalanine, tyrosine, L-thyroxine, N-phenylglycine, N-benzoylglycine and the like.

【0058】(21)イミノカルボン酸類 イミノ2酢酸、ニトリロ3酢酸、ニトリロ3プロピオン
酸、エチレンジアミン2酢酸[EDDA]、エチレンジ
アミン4酢酸[EDTA]、ヒドロキシエチルエチレン
ジアミン4酢酸[EDTA−OH]、トランス−1,2
−ジアミノシクロヘキサン4酢酸[CyDTA]、ジヒ
ドロキシエチルグリシン[DHGE]、ジアミノプロパ
ノール4酢酸[DPTA−OH]、ジエチレントリアミ
ン5酢酸[DTPA]、エチレンジアミン2プロピオン
2酢酸[EDDP]、グリコールエーテルジアミン4酢
酸[GEDTA]、1,6−ヘキサメチレンジアミン4
酢酸[HDTA]、ヒドロキシエチルイミノ2酢酸[H
IDA]、メチルEDTA(ジアミノプロパン4酢
酸)、トリエチレンテトラミン6酢酸[TTHA]、
3,3’−ジメトキシベンジジン−N,N,N’,N’
−4酢酸など。
(21) Iminocarboxylic acids Imino diacetic acid, nitrilo triacetic acid, nitrilo 3 propionic acid, ethylenediamine diacetic acid [EDDA], ethylenediamine tetraacetic acid [EDTA], hydroxyethylethylenediamine tetraacetic acid [EDTA-OH], trans-1 , 2
-Diaminocyclohexanetetraacetic acid [CyDTA], dihydroxyethylglycine [DHGE], diaminopropanoltetraacetic acid [DPTA-OH], diethylenetriaminepentaacetic acid [DTPA], ethylenediamine2propiondiacetic acid [EDDP], glycol etherdiaminetetraacetic acid [GEDTA] 1,6-hexamethylenediamine 4
Acetic acid [HDTA], hydroxyethyl imino diacetic acid [H
IDA], methyl EDTA (diaminopropane tetraacetic acid), triethylenetetramine hexaacetic acid [TTHA],
3,3'-dimethoxybenzidine-N, N, N ', N'
-4 acetic acid and the like.

【0059】(22)イミノホスホン酸類 エチレンジアミン−N,N’−ビス(メチレンホスホン
酸)[EDDPO]、エチレンジアミンテトラキス(メ
チレンホスホン酸)[EDTPO]、ニトリロトリス
(メチレンホスホン酸)[NTPO]、ジエチレントリ
アミンペンタ(メチレンホスホン酸)[ETTPO]、
プロピレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)[P
DTMP]など。
(22) Iminophosphonic acids Ethylenediamine-N, N'-bis (methylenephosphonic acid) [EDDPO], ethylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid) [EDTPO], nitrilotris (methylenephosphonic acid) [NTPO], diethylenetriaminepenta ( Methylene phosphonic acid) [ETTPO],
Propylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) [P
DTMP].

【0060】(23)複素環式アミン類 ピリジン、コニリン、ルチジン、ピコリン、3−ピリジ
ノール、イソニコチン酸、ピコリン酸、アセチルピリジ
ン、ニトロピリジン、4−ピリドン、ビピリジル、2,
4,6−トリス(2−ピリジル)−1,3,5−トリア
ジン[TPTZ]、3−(2−ピリジル)−5,6−ビ
ス(4−スルフォニル)−1,2,4−トリアジン[P
DTS]、syn−フェニル−2−ピリジルケトキシム
[PPKS]などのピリジン類、キノリン、キナルジ
ン、レピジン、ジメチルキノリン、8−キノリノール、
2−メチル−8−キノリノール、メトキシキノリン、ク
ロロキノリン、キノリンジオール、キナルジン酸、キニ
ン酸、ニトロキノリン、キヌリン、キヌレン酸、8−ア
セトキシキノリン、ビシンコニン酸などのキノリン類、
イソキノリン類、アクリジン、9−アクリドン、フェナ
ントリジン、ベンゾキノリン、ベンゾイソキノリンなど
のベンゾキノリン類、ナフトキノリンなどのナフトキノ
リン類、o−フェナントロリン、2,9−ジメチル−
1,10−フェナントロリン、バソクプロイン、バソク
プロインスルホン酸、バソフェナントロリン、バソフェ
ナントロリンスルホン酸、2,9−ジメチル−4,7−
ジフェニル−1,10−フェナントロリンなどのフェナ
ントロリン類、ピラゾール、5−ピラロゾンなどのピラ
ゾール類、イミダゾール、メチルイミダゾールなどのイ
ミダゾール類、2−イミダゾリン、イミダゾリジン、エ
チレン尿素などのイミダゾリンおよびイミダゾリジン
類、ベンゾイミダゾールなどのベンゾイミダゾール類、
ジアジン、ピリミジン、ピラジンなどのジアジン類、ウ
ラシル、チミンなどのヒドロピリミジン類、ピペラジン
などのピペラジン類、シンノリン、フェナジンなどのベ
ンゾジアジンおよびジベンゾジアジン類、トリアジン
類、プリン類、オキサゾール、4−オキサゾロン、イソ
オキサゾール、アゾキシムなどのオキザゾールおよびイ
ソオキサゾール類、4H−1,4−オキサジン、モルホ
リンなどのオキサジン類、チアゾールおよびベンゾチア
ゾール類、イソチアゾール類、チアジン類、ピロール
類、ピロリン類およびピロリジン類、インドール類、イ
ンドリン類、イソインドール類、カルバゾール類、イン
ジゴ類、ポルフィリン類など。
(23) Heterocyclic amines pyridine, coniline, lutidine, picoline, 3-pyridinol, isonicotinic acid, picolinic acid, acetylpyridine, nitropyridine, 4-pyridone, bipyridyl, 2,
4,6-tris (2-pyridyl) -1,3,5-triazine [TPTZ], 3- (2-pyridyl) -5,6-bis (4-sulfonyl) -1,2,4-triazine [P
Pyridines such as DTS], syn-phenyl-2-pyridylketoxime [PPKS], quinoline, quinaldine, lepidine, dimethylquinoline, 8-quinolinol,
Quinolines such as 2-methyl-8-quinolinol, methoxyquinoline, chloroquinoline, quinoline diol, quinaldic acid, quinic acid, nitroquinoline, quinulin, kynurenic acid, 8-acetoxyquinoline and bicinchoninic acid;
Isoquinolines, acridine, 9-acridone, phenanthridine, benzoquinoline, benzoquinolines such as benzoisoquinoline, naphthoquinolines such as naphthoquinoline, o-phenanthroline, 2,9-dimethyl-
1,10-phenanthroline, bathocuproine, bathocuproine sulfonic acid, bathophenanthroline, bathophenanthroline sulfonic acid, 2,9-dimethyl-4,7-
Phenanthrolines such as diphenyl-1,10-phenanthroline, pyrazoles such as pyrazole and 5-pyrrolozone, imidazoles such as imidazole and methylimidazole, 2-imidazolines, imidazolines and imidazolidines such as ethyleneurea, benzimidazole Benzimidazoles, such as
Diazines such as diazine, pyrimidine and pyrazine, hydropyrimidines such as uracil and thymine, piperazines such as piperazine, benzodiazines and dibenzodiazines such as cinnoline and phenazine, triazines, purines, oxazole, 4-oxazolone, iso Oxazoles and isoxazoles such as oxazole and azoxime, oxazines such as 4H-1,4-oxazine and morpholine, thiazoles and benzothiazoles, isothiazoles, thiazines, pyrroles, pyrrolines and pyrrolidines, indoles, Indolines, isoindoles, carbazoles, indigo, porphyrins and the like.

【0061】(24)アミド及びイミド類 カルバミン酸、カルバミド酸アンモニウム、オキサミド
酸、オキサミド酸エチル、N−ニトロカルバミド酸エチ
ル、カルバニル酸、カルバニロニトリル、オキサニル
酸、ホルムアミド、ジアセトアミド、ヘキサンアミド、
アクリルアミド、乳酸アミド、シアノアセトアミド、オ
キサミド、スクシンアミド、サリチルアミド、ニトロベ
ンズアミド、スクシンイミド、マレイミド、フタル酸イ
ミドなど。
(24) Amides and imides Carbamic acid, ammonium carbamate, oxamic acid, ethyl oxamate, ethyl N-nitrocarbamate, carbanilic acid, carbanilonitrile, oxanilic acid, formamide, diacetamide, hexaneamide,
Acrylamide, lactamide, cyanoacetamide, oxamide, succinamide, salicylamide, nitrobenzamide, succinimide, maleimide, phthalimide, and the like.

【0062】(25)アニリド類 ホルムアニリド、アセトアニリド、ヒドロキシアニリ
ド、クロロアニリド、メトキシアセトアニリド、オキサ
ニリドなど。
(25) Anilides Formanilide, acetanilide, hydroxyanilide, chloroanilide, methoxyacetanilide, oxanilide and the like.

【0063】(26)尿素、チオ尿素及びその誘導体 尿素、N−メチル尿素、N,N’−エチリデン尿素、ア
ロファン酸、グリコルル酸、オキサルル酸、ビウレッ
ト、N−ニトロ尿素、アゾジカルボンアミド、チオ尿
素、メチルチオ尿素、ジメチルチオ尿素など。 (27)オキシム類 ホルムアルドキシム、p−ベンゾキノンジオキシム、ベ
ンズアルドキシム、ベンジルジオキシムなど。
(26) Urea, thiourea and derivatives thereof urea, N-methylurea, N, N'-ethylideneurea, allophanoic acid, glycolic acid, oxalic acid, biuret, N-nitrourea, azodicarbonamide, thiourea , Methylthiourea, dimethylthiourea and the like. (27) Oximes Formaldoxime, p-benzoquinonedioxime, benzaldoxime, benzyldioxime and the like.

【0064】(28)窒素同士が結合した配位基を有す
るもの アゾベンゼン、アゾトルエン、メチルレッド、アゾベン
ゼンジカルボン酸、ヒドロキシアゾベンゼン、アゾキシ
ベンゼンなどのヒドラジン及びヒドラジド類として、フ
ェニルヒドラジン、p−ブロモフェニルヒドラジン、p
−ニトロフェニルヒドラジン、N’,−フェニルアセト
ヒドラジドなどのアゾおよびアゾキシ化合物類、ヒドラ
ゾベンゼン、ヒドラゾ2安息香酸などのヒドラゾ化合物
類、オキサリックビス(サリシリデンヒドラジド)、サ
リシルアルデヒド(2−カルボキシフェニル)ヒドラゾ
ン、ベンズアルデヒドヒドラゾン、アセトアルデヒドフ
ェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン類、ベンジリデンア
ジンなどのアジン類、ベンゾイルアジドなどのアジド
類、ベンゼンジアゾニウムクロリドなどのジアゾニウム
塩類、ベンゼンジアゾヒドロキシドなどのジアゾ化合物
類、セミカルバジドなどのセミカルバジド類、チオセミ
カルバジドなどのチオセミカルバジド類など。
(28) Those having a coordination group in which nitrogen atoms are bonded to each other: hydrazine such as azobenzene, azotoluene, methyl red, azobenzenedicarboxylic acid, hydroxyazobenzene, azoxybenzene, and hydrazides; phenylhydrazine, p-bromophenylhydrazine , P
Azo and azoxy compounds such as -nitrophenylhydrazine and N ',-phenylacetohydrazide; hydrazo compounds such as hydrazobenzene and hydrazodibenzoic acid; oxalic bis (salicylidenehydrazide); (Carboxyphenyl) hydrazone, benzaldehyde hydrazone, hydrazones such as acetaldehyde phenylhydrazone, azines such as benzylideneazine, azides such as benzoyl azide, diazonium salts such as benzenediazonium chloride, diazo compounds such as benzenediazohydroxide, semicarbazide and the like And thiosemicarbazides such as thiosemicarbazide.

【0065】(29)その他 アジ化アンモニウム、アジ化ナトリウムなどのアジ化物
類、アセトニトリルなどのニトリル類、アミド硫酸、イ
ミド2硫酸、ニトリド3硫酸、チオシアン酸、チオシア
ン酸アンモニウムなど。
(29) Others Azides such as ammonium azide and sodium azide, nitriles such as acetonitrile, amide sulfate, imide disulfate, nitride trisulfate, thiocyanic acid, ammonium thiocyanate and the like.

【0066】[C]金属配位基としてカルボキシル基を
有する錯化剤に以下の(30)乃至(33)がある。 (30)モノカルボン酸類 ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、
デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、ステアリン酸、
アクリル酸、クロトン酸、オレイン酸、モノクロロ酢
酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、フルオロ酢酸、安
息香酸、メチル安息香酸、クロロ安息香酸、ニトロ安息
香酸、スルホカルボン酸、フェニル酢酸など。
[C] Complexing agents having a carboxyl group as a metal coordinating group include the following (30) to (33). (30) Monocarboxylic acids Formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid,
Decanoic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, stearic acid,
Acrylic acid, crotonic acid, oleic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, fluoroacetic acid, benzoic acid, methylbenzoic acid, chlorobenzoic acid, nitrobenzoic acid, sulfocarboxylic acid, phenylacetic acid and the like.

【0067】(31)ポリカルボン酸類 シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル
酸、1,2,3−プロパントリカルボン酸、クロロコハ
ク酸、フタル酸、1,3,5−ベンゼントリカルボン
酸、ジクロロフタル酸、ニトロフタル酸、フェニルコハ
ク酸など。
(31) Polycarboxylic acids: oxalic acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, 1,2,3-propanetricarboxylic acid, chlorosuccinic acid, phthalic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid, Dichlorophthalic acid, nitrophthalic acid, phenylsuccinic acid and the like.

【0068】(32)水酸基4以下のヒドロキシモノカ
ルボン酸類 水酸基を1つ有するものとして、グリコール酸、乳酸、
2−ヒドロキシ酪酸、ヒドロアクリル酸、ヒドロキシ安
息香酸、サリチル酸、スルホサリチル酸など、水酸基を
2つ有するものとして、グリセリン酸、8,9−ジヒド
ロキシステアリン酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、
プロトカテク酸など、水酸基を3つ有するものとして、
没食子酸など。
(32) Hydroxymonocarboxylic acids having 4 or less hydroxyl groups As those having one hydroxyl group, glycolic acid, lactic acid,
As those having two hydroxyl groups such as 2-hydroxybutyric acid, hydroacrylic acid, hydroxybenzoic acid, salicylic acid, and sulfosalicylic acid, glyceric acid, 8,9-dihydroxystearic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid,
As having three hydroxyl groups, such as protocatechuic acid,
Gallic acid and the like.

【0069】(33)水酸基4以下のヒドロキシジカル
ボン酸類 水酸基を1つ有するものとして、タルトロン酸、リンゴ
酸、2−ヒドロキシブタン2酢酸、2−ヒドロキシドデ
カン2酢酸、ヒドロキシフタル酸など、水酸基を2つ有
するものとして、酒石酸、3,4−ジヒドロキシフタル
酸など、水酸基を4つ有するものとして、テトラヒドロ
キシコハク酸など。
(33) Hydroxy dicarboxylic acids having 4 or less hydroxyl groups As those having one hydroxyl group, two hydroxyl groups such as tartronic acid, malic acid, 2-hydroxybutane diacetic acid, 2-hydroxy dodecane diacetic acid, and hydroxyphthalic acid are used. Those having four hydroxyl groups, such as tartaric acid and 3,4-dihydroxyphthalic acid, and tetrahydroxysuccinic acid.

【0070】[D]金属配位基としてカルボニル基を有
する錯化剤として以下の(34)乃至(41)がある。 (34)脂肪族アルデヒド類 ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアル
デヒド、イソブチルアルデヒド、アクリルアルデヒド、
クロトンアルデヒド、クロロアセトアルデヒド、ジクロ
ロアセトアルデヒド、ブチルクロラール、ヒドロキシア
セトアルデヒド、ラクトアルデヒド、D−グリセリンア
ルデヒド、ホルマール、アセタール、ジクロロアセター
ルなど。
[D] Complexing agents having a carbonyl group as a metal coordinating group include the following (34) to (41). (34) aliphatic aldehydes formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, isobutyraldehyde, acrylaldehyde,
Crotonaldehyde, chloroacetaldehyde, dichloroacetaldehyde, butylchloral, hydroxyacetaldehyde, lactaldehyde, D-glyceraldehyde, formal, acetal, dichloroacetal and the like.

【0071】(35)脂肪族ケトン類 アセトン、エチルメチルケトン、2−メチルペンタノ
ン、3−ペンタノン、3ーメチル−2−ブタノン、4−
メチル−2−ペンタノン、ピナコリン、2−ヘプタノ
ン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、6−メチルーヘ
プタノン、ジイソブチルケトン、ジ−tert−ブチル
ケトン、ジヘキシルケトン、メチルビニルケトン、アリ
ルアセトン、1−クロロ−2−プロパノン、1,1−ジ
クロロ−2−プロパノン、ヒドロキシアセトン、ジヒド
ロキシアセトンなど。
(35) Aliphatic ketones Acetone, ethyl methyl ketone, 2-methylpentanone, 3-pentanone, 3-methyl-2-butanone, 4-
Methyl-2-pentanone, pinacolin, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 6-methyl-heptanone, diisobutyl ketone, di-tert-butyl ketone, dihexyl ketone, methyl vinyl ketone, allyl acetone, 1-chloro- 2-propanone, 1,1-dichloro-2-propanone, hydroxyacetone, dihydroxyacetone and the like.

【0072】(36)ポリオキソ化合物類 グリオキサール、マロンアルデヒド、スクシンアルデヒ
ドなどのジおよびポリアルデヒド類、ジアセチル、アセ
チルアセトン、アセトニルアセトンなどのジおよびポリ
ケトン類、ピルビンアルデヒド、4−オキソペンタナー
ルなどのケトアルデヒド類など。
(36) Polyoxo compounds Di- and polyaldehydes such as glyoxal, malonaldehyde and succinaldehyde, di- and polyketones such as diacetyl, acetylacetone and acetonylacetone, and keto such as pyruvaldehyde and 4-oxopentanal. Aldehydes and the like.

【0073】(37)ケテン類 ケテン、ジメチルケテンなど。 (38)ケトカルボン酸およびアルデヒドカルボン酸類 4,4,4−トリフルオロ−1−フェニル−1,3−ブ
タンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−
ヘプタンジオン、ピルビン酸、マロンアルデヒド酸、ア
セト酢酸、グリオキシル酸、メソシュウ酸、オキサロ酢
酸、オキサログルタル酸など。
(37) Ketene Ketene, dimethylketene and the like. (38) Ketocarboxylic acids and aldehyde carboxylic acids 4,4,4-trifluoro-1-phenyl-1,3-butanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-
Heptanedione, pyruvic acid, malonaldehyde acid, acetoacetic acid, glyoxylic acid, mesooxalic acid, oxaloacetic acid, oxalogultaric acid and the like.

【0074】(39)芳香族アルデヒド類および芳香族
ケトン類 ベンズアルデヒド、トルアルデヒド、フェニルアセトア
ルデヒド、シンナムアルデヒド、テレフタルアルデヒ
ド、プロトカテクアルデヒド、アセトフェノン、メチル
アセトフェノン、ベンゾフェノン、クロロアセトフェノ
ン、ジヒドロキシベンゾフェノン、フェニルグリオキサ
ールなど。
(39) Aromatic aldehydes and aromatic ketones Benzaldehyde, tolualdehyde, phenylacetaldehyde, cinnamaldehyde, terephthalaldehyde, protocatechualdehyde, acetophenone, methylacetophenone, benzophenone, chloroacetophenone, dihydroxybenzophenone, phenylglyoxal and the like.

【0075】(40)キノン類 o−ベンゾキノン、p−ベンゾキノン、ナフトキノン、
キンヒドロン、2,6−ジクロロ−p−ベンゾキノン、
2,5−ジヒドロキシ−p−ベンゾキノン、テトラヒド
ロキシ−p−ベンゾキノン、2,3−ヒドロキシ−1,
4−ナフトキノンなど。 (41)トロポロン類 トロポロン、6−イソプロピルトロポロンなど。
(40) Quinones o-benzoquinone, p-benzoquinone, naphthoquinone,
Quinhydrone, 2,6-dichloro-p-benzoquinone,
2,5-dihydroxy-p-benzoquinone, tetrahydroxy-p-benzoquinone, 2,3-hydroxy-1,
4-naphthoquinone and the like. (41) Tropolones Tropolone, 6-isopropyltropolone and the like.

【0076】第1の工程Aで使用する有機アルカリ性処
理液は、金属(例えば、銅(Cu)、タングステン
(W)、アルミニウム(Al)等)に対する腐食性がな
く、かつ金属不純物を安定な水溶性錯体として捕捉可能
なキレート剤等の錯化剤を含むことから、基板1の表面
に金属材料(例えば、銅(Cu)、タングステン
(W)、アルミニウム(Al)等)が露出した状態で形
成された金属配線の表面を荒らすことがなく、かつ基板
1の表面に金属不純物イオンが付着することを防止して
基板表面に付着したパーティクルに対して高い洗浄効果
を奏する。なお、本発明による有機アルカリ性処理液が
含む錯化剤及び第2の錯化剤は、金属の粒子やイオンに
対して有効に作用して錯体を形成するが、強固に金属結
合している基板1上の金属配線自体に対しては錯体を形
成しにくく、腐食性を有していない。
The organic alkaline processing liquid used in the first step A has no corrosiveness to metals (for example, copper (Cu), tungsten (W), aluminum (Al), etc.), and is a stable aqueous solution of metal impurities. Since it contains a complexing agent such as a chelating agent that can be trapped as an acidic complex, it is formed in a state where a metal material (for example, copper (Cu), tungsten (W), aluminum (Al), etc.) is exposed on the surface of the substrate 1. The surface of the metal wiring thus formed is not roughened, and the metal impurity ions are prevented from adhering to the surface of the substrate 1, thereby achieving a high cleaning effect on particles adhering to the substrate surface. The complexing agent and the second complexing agent contained in the organic alkaline treating solution according to the present invention effectively act on metal particles and ions to form a complex, but the substrate is strongly bonded to the metal. 1 does not easily form a complex with the metal wiring itself, and has no corrosiveness.

【0077】次に、本発明による基板処理方法の第2の
工程Bについて説明する。図1及び図2に示すように、
第2の工程Bは、有機酸性処理液を基板1の表裏両面に
供給しながら洗浄して、基板1の表面に付着した金属不
純物の除去を行う工程である。なお、第2の工程Bは、
第1の工程Aと使用する洗浄用流体(この場合、有機酸
性処理液)のみが異なるものであり、第2の工程Bで使
用する基板洗浄装置2の構成及び動作については同一で
あるのでこれに関する詳細な説明を省略する。
Next, the second step B of the substrate processing method according to the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 and 2,
The second step B is a step of cleaning while supplying the organic acid treatment liquid to both the front and back surfaces of the substrate 1 to remove metal impurities attached to the surface of the substrate 1. Note that the second step B includes:
Only the cleaning fluid (in this case, the organic acid treatment liquid) used in the first step A is different, and the configuration and operation of the substrate cleaning apparatus 2 used in the second step B are the same. The detailed description of is omitted.

【0078】第1の工程Aで処理された基板1は、基板
搬送装置(図4に爪部19のみ図示)によって第2の工
程Bの基板洗浄装置2に搬入される。基板洗浄装置2の
所定の位置に基板1が保持されると、洗浄用流体供給ノ
ズル9から洗浄用流体(この場合、有機酸性処理液)を
滴下し、基板1の表裏両面を回転ブラシ3a及び3bの
突部5cの接触により洗浄する。また、洗浄用流体(こ
の場合、有機酸性処理液)による洗浄が完了すると、基
板1の表裏両面に対して純水が供給され、基板1上に残
留している洗浄用流体及び基板1から離脱した金属不純
物等が洗浄される。そして、第2の工程Bの処理が完了
すると、基板1が基板搬送装置(図4に爪部19のみ図
示)によって搬出され、第3の工程Cに向けて搬送され
る。
The substrate 1 processed in the first step A is carried into the substrate cleaning apparatus 2 in the second step B by a substrate transfer device (only the claws 19 are shown in FIG. 4). When the substrate 1 is held at a predetermined position of the substrate cleaning apparatus 2, a cleaning fluid (in this case, an organic acid treatment liquid) is dropped from the cleaning fluid supply nozzle 9, and the rotating brush 3 a Cleaning is performed by contact of the protrusion 5c of 3b. When the cleaning with the cleaning fluid (in this case, the organic acid treatment liquid) is completed, pure water is supplied to both the front and back surfaces of the substrate 1 and separated from the cleaning fluid remaining on the substrate 1 and the substrate 1. The removed metal impurities and the like are washed. When the processing in the second step B is completed, the substrate 1 is unloaded by the substrate transfer device (only the claw portions 19 are shown in FIG. 4) and is transferred toward the third step C.

【0079】第2の工程Bで使用する有機酸性処理液
は、基板1の表面に金属材料(例えば、銅(Cu)、タ
ングステン(W)、アルミニウム(Al)等)が露出し
た状態で形成された金属配線に対して非反応性の有機酸
と、金属不純物を安定な水溶性錯体として捕捉可能なキ
レート剤等の錯化剤とを含むものである。また、本発明
による有機酸性処理液は、有機酸を主成分とし、pH値
が7より小のものである。
The organic acid processing solution used in the second step B is formed in a state where a metal material (for example, copper (Cu), tungsten (W), aluminum (Al), etc.) is exposed on the surface of the substrate 1. And a complexing agent such as a chelating agent capable of capturing metal impurities as a stable water-soluble complex. The organic acid treatment liquid according to the present invention contains an organic acid as a main component and has a pH value of less than 7.

【0080】有機酸としては、カルボン酸類を使用する
ことができ、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、マレイン
酸、コハク酸、酒石酸、マロン酸及びこれらの塩からな
る群から選択する少なくとも1以上の化合物であること
が好ましい。基板1上には、CMPによって、金属配線
に使用した金属材料の粒子が酸化されて金属酸化物粒子
が発生する場合があり、有機酸は、基板1の表面に露出
して形成された金属材料の酸化物粒子とキレート錯体を
形成しやすい化合物を選択することが好ましく、例え
ば、基板1の表面に銅の金属配線が露出している場合に
は、銅酸化物粒子(CuOx)とキレート錯体を形成す
る効果が高いシュウ酸が好ましい。なお、カルボン酸類
は、強固に金属結合している金属配線自体に対しては錯
体を形成しにくく、腐食性を有していない。また、基板
1に形成されるバリア膜52(チタン(Ti)、窒化チ
タン(TiN)等)は、これらのカルボン酸類と錯体を
形成せず、腐食されない。また、カルボン酸類は、0.
01〜5重量%の水溶液として使用することが好まし
い。
As the organic acid, carboxylic acids can be used, and at least one selected from the group consisting of oxalic acid, citric acid, malic acid, maleic acid, succinic acid, tartaric acid, malonic acid and salts thereof. Preferably, it is a compound. On the substrate 1, particles of the metal material used for the metal wiring may be oxidized by CMP to generate metal oxide particles, and the organic acid may be exposed on the surface of the substrate 1. It is preferable to select a compound that easily forms a chelate complex with the oxide particles of, for example, when copper metal wiring is exposed on the surface of the substrate 1, the copper oxide particles (CuO x ) and the chelate complex Oxalic acid, which has a high effect of forming phenol, is preferred. Note that the carboxylic acids hardly form a complex with the metal wiring itself that is strongly bonded to the metal, and have no corrosiveness. Further, the barrier film 52 (titanium (Ti), titanium nitride (TiN), etc.) formed on the substrate 1 does not form a complex with these carboxylic acids and is not corroded. In addition, the carboxylic acids are contained in 0.1.
It is preferably used as an aqueous solution of 01 to 5% by weight.

【0081】有機酸性処理液に添加するキレート剤等の
錯化剤としては、CMPにより処理された後の基板1上
に粒子やイオンとして残留する金属不純物(例えば、使
用した研磨液や基板1上の形成物に由来するカリウム
(K)、カルシウム(Ca)、チタン(Ti)、銅(C
u)、亜鉛(Zn)など)と錯体を形成しやすいポリア
ミノカルボン酸類やフッ化アンモニウムが好ましい。ま
た、ポリアミノカルボン酸類としては、エチレンジアミ
ン四酢酸(EDTA)、トランス−1,2−シクロヘキ
サンジアミン四酢酸(CyDTA)、ニトリロトリ酢酸
(NTA)、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTP
A)、N−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン
−N,N’,N’−トリ酢酸(EDTA−OH)等の化
合物及びその塩が好ましく、特に、半導体の特性に悪影
響を及ぼさないアンモニウム塩等の金属を含まない塩が
好ましい。また、錯化剤の濃度は、有機酸性処理液に対
して、好ましくは1〜10000ppm、より好ましく
は10〜1000ppmとする。
As a complexing agent such as a chelating agent to be added to the organic acid treatment solution, metal impurities remaining as particles or ions on the substrate 1 after the CMP treatment (for example, the polishing solution used or the substrate (K), calcium (Ca), titanium (Ti), copper (C)
u), zinc (Zn), etc.), and polyaminocarboxylic acids and ammonium fluoride, which easily form a complex with zinc (Zn). Examples of polyaminocarboxylic acids include ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), trans-1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid (CyDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), and diethylenetriaminepentaacetic acid (DTP).
A), compounds such as N- (2-hydroxyethyl) ethylenediamine-N, N ', N'-triacetic acid (EDTA-OH) and salts thereof are preferable, and ammonium salts which do not adversely affect the properties of semiconductors are particularly preferable. Metal-free salts of are preferred. The concentration of the complexing agent is preferably 1 to 10000 ppm, more preferably 10 to 1000 ppm, based on the organic acid treatment solution.

【0082】第2の工程Bで使用する有機酸性処理液
は、金属(例えば、銅(Cu)、タングステン(W)、
アルミニウム(Al)等)に対する腐食性がなく、かつ
金属不純物を安定な水溶性錯体として捕捉可能なキレー
ト剤等の錯化剤を含むことから、基板1の表面に金属材
料が露出した状態で形成された金属配線の表面を腐食す
ることがなく、かつ基板1の表面に付着した金属不純物
に対して高い洗浄効果を奏する。なお、本発明による有
機酸性処理液が含む錯化剤は、金属の粒子やイオンに対
して有効に作用して錯体を形成するが、強固に金属結合
している基板1上の金属配線自体に対しては錯体を形成
しにくく、腐食性を有していない。
The organic acid treatment solution used in the second step B includes a metal (for example, copper (Cu), tungsten (W),
(Aluminum (Al), etc.) is not corrosive, and contains a complexing agent such as a chelating agent capable of capturing metal impurities as a stable water-soluble complex. It does not corrode the surface of the metal wiring and has a high cleaning effect on metal impurities attached to the surface of the substrate 1. The complexing agent contained in the organic acid treatment solution according to the present invention effectively acts on metal particles and ions to form a complex. On the other hand, it does not easily form a complex and has no corrosiveness.

【0083】なお、本実施の形態では、最初に第1の工
程Aの有機アルカリ性処理液による処理を行い、次に、
第2の工程Bの有機酸性処理液による処理を行う形態に
なっているが、必ずしもこの順序での処理に限定するも
のではない。すなわち、第1の工程Aと第2の工程Bと
は可逆であり、最初に有機酸性処理液によって基板1を
処理し、次に、有機アルカリ性処理液による処理を行う
形態であってもよい。これは、本発明による有機アルカ
リ性処理液に金属(例えば、銅(Cu)、タングステン
(W)、アルミニウム(Al)等)に対する腐食性がな
く、かつ金属不純物を安定な水溶性錯体として捕捉可能
なキレート剤等の錯化剤を含むことから、基板1の表面
に形成された金属配線にピットが発生せず、かつ基板1
の表面に対する金属不純物イオンの付着がないことに基
づく。したがって、本発明による基板処理方法は、基板
の処理工程の設定の自由度が高い。
In the present embodiment, first, the treatment with the organic alkaline treatment liquid in the first step A is performed, and then,
Although the treatment with the organic acid treatment liquid in the second step B is performed, the treatment is not necessarily limited to this order. That is, the first step A and the second step B are reversible, and the substrate 1 may be first treated with an organic acidic treatment liquid and then treated with an organic alkaline treatment liquid. This is because the organic alkaline processing liquid according to the present invention has no corrosiveness to metals (eg, copper (Cu), tungsten (W), aluminum (Al), etc.) and can capture metal impurities as a stable water-soluble complex. Since it contains a complexing agent such as a chelating agent, pits are not generated in the metal wiring formed on the surface of the substrate 1 and the substrate 1
Based on the absence of metal impurity ions attached to the surface. Therefore, the substrate processing method according to the present invention has a high degree of freedom in setting a substrate processing step.

【0084】次に、本発明による基板処理方法の第3の
工程Cについて説明する。第3の工程Cは、第2の工程
Bで処理した基板1の表裏両面を超音波により仕上げ洗
浄し、その後、乾燥を行う工程であり、第2の工程Bで
処理された基板1は、図4に示すように、基板搬送装置
の爪部19によって一枚ずつ把持されて第3の工程Cの
超音波洗浄装置12に搬入される。本発明による基板処
理方法の第3の工程Cで使用する超音波洗浄装置12
は、基板1を固定保持する保持台13と、保持台13上
に設けられて基板1を支持する複数の針状の保持ピン1
3bと、基板1の周縁部に係合するフック状のチャック
部材14と、超音波により超音波洗浄用流体(この場
合、純水)を励振して基板1に対して供給する洗浄用流
体噴射ノズル(超音波ノズル)17とを有する。保持台
13、保持ピン13b及びチャック部材14により基板
1の固定手段が構成されている。
Next, the third step C of the substrate processing method according to the present invention will be described. The third step C is a step in which the front and back surfaces of the substrate 1 treated in the second step B are finish-cleaned by ultrasonic waves and then dried, and the substrate 1 treated in the second step B is As shown in FIG. 4, each of the substrates is gripped one by one by the claws 19 of the substrate transfer device, and is carried into the ultrasonic cleaning device 12 in the third step C. Ultrasonic cleaning apparatus 12 used in the third step C of the substrate processing method according to the present invention
A holding table 13 fixedly holding the substrate 1, and a plurality of needle-like holding pins 1 provided on the holding table 13 to support the substrate 1.
3b, a hook-shaped chuck member 14 that engages with the peripheral edge of the substrate 1, and a cleaning fluid jet that supplies an ultrasonic cleaning fluid (in this case, pure water) to the substrate 1 by exciting the ultrasonic cleaning fluid. And a nozzle (ultrasonic nozzle) 17. The holding means 13, the holding pins 13 b and the chuck member 14 constitute a fixing means for the substrate 1.

【0085】保持台13は、円盤状に形成されており、
周縁部が基板1の表面より少なくとも高く形成され、超
音波洗浄用流体(この場合、純水)の飛散を防止する凸
部13aになっている。また、この凸部13aの内周側
に洗浄中もしくは洗浄後の超音波洗浄用流体を排出する
排出ダクト23が設けられている。本実施の形態では、
排出ダクト23が2箇所に設けられているが、排出ダク
ト23は、少なくとも1箇所以上設ければよい。
The holding table 13 is formed in a disk shape.
The peripheral portion is formed at least higher than the surface of the substrate 1, and serves as a convex portion 13a for preventing scattering of the ultrasonic cleaning fluid (in this case, pure water). A discharge duct 23 for discharging the ultrasonic cleaning fluid during or after cleaning is provided on the inner peripheral side of the convex portion 13a. In the present embodiment,
Although the discharge duct 23 is provided at two places, the discharge duct 23 may be provided at at least one place.

【0086】保持ピン13bは、針状の部材からなり、
各々基板1の裏面を一点で支持して基板1の裏面側の汚
染を防止しており、例えば、等間隔で4箇所(図4で
は、2箇所のみ図示)に配設されている。また、チャッ
ク部材14は、基板1の円周に沿って等間隔で4箇所
(図4では、2箇所のみ図示)に配設されている。チャ
ック部材14は、開閉機構(図示せず)によって、二点
差線で示す位置から実線で示す位置まで開閉可能であ
り、開状態(二点差線の位置)で基板1を上方より受け
入れ、基板1が保持ピン13b上に載置されると閉じて
(実線の位置)基板1の周縁端部を係合保持して固定す
る。したがって、この状態で前段の第2の処理工程Bで
処理された基板1が保持台13、保持ピン13b及びチ
ャック部材14により固定される。なお、保持ピン13
b及びチャック部材14は、少なくとも3箇所以上設け
ればよい。
The holding pin 13b is made of a needle-like member.
The back surface of the substrate 1 is supported at one point to prevent contamination on the back surface side of the substrate 1, and is disposed at, for example, four locations (only two locations are shown in FIG. 4) at equal intervals. In addition, the chuck members 14 are provided at four locations (only two locations are shown in FIG. 4) at equal intervals along the circumference of the substrate 1. The chuck member 14 can be opened and closed by an opening / closing mechanism (not shown) from a position indicated by a two-dot line to a position indicated by a solid line, and receives the substrate 1 from above in an open state (the position indicated by the two-dot line). Is closed on the holding pin 13b (at the position indicated by the solid line), the peripheral edge of the substrate 1 is engaged and held and fixed. Therefore, in this state, the substrate 1 processed in the second processing step B in the preceding stage is fixed by the holding table 13, the holding pins 13 b and the chuck member 14. The holding pin 13
b and the chuck member 14 may be provided in at least three places.

【0087】また、保持台13の裏側中心部には、軸部
材15が一端側で連結されている。軸部材15の他端は
回転駆動手段(図示せず)に連結されており、軸部材1
5は、回転駆動手段により正逆回転可能(例えば、矢印
V方向に回転)になっている。また、軸部材15の回転
中心には、基板1の裏面に向けて超音波洗浄用流体(こ
の場合、純水)を供給する洗浄用流体供給路24aが形
成され、保持台13の中心部を貫通して裏面用洗浄用流
体噴出口24bが配設されている。なお、軸部材15の
回転数は、例えば1800〜2000r.p.m(リボ
リューションパーミニッツ)に設定されており、保持台
13は、矢印V方向(又はその逆方向)に高速回転可能
である。
A shaft member 15 is connected at one end to the center of the back side of the holding table 13. The other end of the shaft member 15 is connected to rotation driving means (not shown),
Numeral 5 is rotatable forward and backward (for example, rotated in the direction of arrow V) by a rotation drive unit. A cleaning fluid supply path 24a for supplying an ultrasonic cleaning fluid (pure water in this case) toward the back surface of the substrate 1 is formed at the center of rotation of the shaft member 15, and the center of the holding table 13 is formed. A cleaning fluid ejection port 24b for the back surface is provided therethrough. The rotation speed of the shaft member 15 is, for example, 1800 to 2000 r. p. m (revolution per minute), and the holding table 13 can rotate at a high speed in the direction of the arrow V (or the opposite direction).

【0088】洗浄用流体噴射ノズル(超音波ノズル)1
7は、発振器に接続された超音波振動子(図示せず)等
を有し、内部に超音波洗浄用流体(この場合、純水)が
供給されると、この発振器及び超音波振動子が所定の周
波数で駆動され、超音波洗浄用流体(この場合、純水)
を励振して基板1に向けて噴射する。また、洗浄用流体
噴射ノズル(超音波ノズル)17は、移動機構(図示せ
ず)によって矢印F及び矢印G方向に移動可能であり、
洗浄用流体噴射ノズル(超音波ノズル)17を移動すれ
ば、超音波振動により励振された超音波洗浄用流体を基
板1の表面全体に向けてむらなく噴射可能である。な
お、超音波振動子(図示せず)の駆動周波数としては、
500kHz以上の周波数を使用可能であり、本実施の
形態では、駆動周波数が950kHzのハイメガソニッ
ク対応の装置になっている。
Cleaning Fluid Injection Nozzle (Ultrasonic Nozzle) 1
Reference numeral 7 includes an ultrasonic oscillator (not shown) connected to an oscillator, and when an ultrasonic cleaning fluid (in this case, pure water) is supplied, the oscillator and the ultrasonic oscillator are connected. Driving at a predetermined frequency, ultrasonic cleaning fluid (in this case, pure water)
And is ejected toward the substrate 1. Further, the cleaning fluid jet nozzle (ultrasonic nozzle) 17 can be moved in directions of arrows F and G by a moving mechanism (not shown),
If the cleaning fluid jet nozzle (ultrasonic nozzle) 17 is moved, the ultrasonic cleaning fluid excited by the ultrasonic vibration can be jetted evenly toward the entire surface of the substrate 1. The driving frequency of the ultrasonic transducer (not shown) is as follows.
A frequency of 500 kHz or more can be used, and in this embodiment, the driving frequency is 950 kHz, which is a high-megasonic-compatible device.

【0089】したがって、基板1が固定された保持台1
3を回転駆動手段(図示せず)によって矢印V方向(又
はその逆方向)に回転し、洗浄用流体噴射ノズル(超音
波ノズル)17に超音波洗浄用流体(この場合、純水)
を供給するとともに、前記発振器及び超音波振動子(図
示せず)を駆動すれば、基板1の表面を超音波で励振さ
れた超音波洗浄用流体によって精密洗浄することができ
る。このとき、洗浄用流体噴射ノズル(超音波ノズル)
17を矢印F方向に移動しながら超音波洗浄用流体を噴
射すれば、基板1の表面全面をむらなく洗浄可能であ
る。また、基板1の表面に対して照射される強力な超音
波は、基板1の裏面にも伝播することから、洗浄用流体
供給路24a及び裏面用洗浄用流体噴出口24bを介し
て超音波洗浄用流体(この場合、純水)を基板1の裏面
に対して供給すれば、基板1の表裏両面を同時に超音波
洗浄することが可能である。
Therefore, the holding table 1 to which the substrate 1 is fixed
3 is rotated in the direction of arrow V (or the opposite direction) by a rotary drive means (not shown), and the cleaning fluid jet nozzle (ultrasonic nozzle) 17 is supplied with an ultrasonic cleaning fluid (pure water in this case).
When the oscillator and the ultrasonic transducer (not shown) are driven, the surface of the substrate 1 can be precisely cleaned with the ultrasonic cleaning fluid excited by the ultrasonic wave. At this time, the cleaning fluid injection nozzle (ultrasonic nozzle)
By spraying the ultrasonic cleaning fluid while moving 17 in the direction of arrow F, the entire surface of the substrate 1 can be cleaned evenly. In addition, since the powerful ultrasonic wave applied to the front surface of the substrate 1 propagates also to the back surface of the substrate 1, the ultrasonic cleaning is performed through the cleaning fluid supply path 24a and the back surface cleaning fluid jet port 24b. If the working fluid (in this case, pure water) is supplied to the back surface of the substrate 1, the front and back surfaces of the substrate 1 can be simultaneously ultrasonically cleaned.

【0090】この超音波洗浄によって、半導体ウエハ等
の基板1上の金属配線51に発生するディッシング55
や段部56(図8参照)内に吸着されたパーティクル及
び金属不純物等を確実に洗浄可能であり、基板1の表裏
両面を精密洗浄して清浄度を向上することができる。ま
た、超音波により励振された超音波洗浄用流体(この場
合、純水)による洗浄が完了すると、保持台13の回転
を維持した状態で基板1の表裏両面に対して純水が供給
され、基板1上に残留している超音波洗浄用流体及び基
板1から離脱したパーティクル及び金属不純物等が洗浄
される。なお、本実施の形態では、超音波洗浄用流体
(この場合、純水)を超音波で励振して噴射することに
より高い洗浄効果が得られるものになっているが、洗浄
用流体噴射ノズル17から純水等の洗浄用流体を加圧し
て噴射する形態にしてもよい。
The dishing 55 generated on the metal wiring 51 on the substrate 1 such as a semiconductor wafer by the ultrasonic cleaning.
Particles, metal impurities, and the like adsorbed in the step portion 56 (see FIG. 8) can be reliably cleaned, and the front and back surfaces of the substrate 1 can be precisely cleaned to improve cleanliness. When the cleaning with the ultrasonic cleaning fluid (pure water in this case) excited by the ultrasonic wave is completed, pure water is supplied to both the front and back surfaces of the substrate 1 while the rotation of the holding table 13 is maintained, The ultrasonic cleaning fluid remaining on the substrate 1 and particles and metal impurities separated from the substrate 1 are cleaned. In the present embodiment, a high cleaning effect is obtained by injecting the ultrasonic cleaning fluid (in this case, pure water) by exciting with ultrasonic waves. And a cleaning fluid such as pure water may be pressurized and ejected.

【0091】そして、基板1の表裏両面に対する洗浄が
完了すると、純水の供給を停止し、保持台13を所定時
間回転し続けて、基板1の表裏両面に残った純水を高速
回転による遠心力で飛散させて乾燥する。このとき、図
2に示すように、基板1の表裏両面に対して乾燥窒素
(N2)ガス等を吹き付ければ、基板1の表面に形成さ
れた金属配線(例えば、銅(Cu)、タングステン
(W)、アルミニウム(Al)等)の酸化防止及び乾燥
時間の短縮を図ることが可能であり、好適である。
When the cleaning of the front and back surfaces of the substrate 1 is completed, the supply of pure water is stopped, and the holding table 13 is continuously rotated for a predetermined time, and the pure water remaining on the front and back surfaces of the substrate 1 is centrifuged by high-speed rotation. Disperse by force and dry. At this time, as shown in FIG. 2, if dry nitrogen (N 2 ) gas or the like is sprayed on both the front and back surfaces of the substrate 1, metal wiring (eg, copper (Cu), tungsten (W)) formed on the surface of the substrate 1 is formed. (W), aluminum (Al) and the like can be prevented from being oxidized and the drying time can be shortened, which is preferable.

【0092】第3の工程Cの処理が完了すると、基板1
は、基板搬送装置の爪部19によって搬出され、後段の
工程に向けて搬送される。なお、基板1を搬出する際の
超音波洗浄装置12の動作は、搬入時と逆の動作であ
り、基本動作は同一であることから、詳細な説明を省略
する。
When the processing in the third step C is completed, the substrate 1
Is carried out by the claw portion 19 of the substrate transfer device and transferred to a subsequent process. Note that the operation of the ultrasonic cleaning device 12 when unloading the substrate 1 is the reverse of the operation when the substrate 1 is unloaded, and the basic operation is the same.

【0093】次に、本発明による基板処理方法の処理効
果について、図5(a)及び(b)を参照して説明す
る。図5(a)は、本発明による基板処理方法のパーテ
ィクルに対する処理効果を示す図であり、横軸が洗浄時
間、縦軸がパーティクルの個数を示す。また、図5
(b)は、本発明による基板処理方法の金属不純物に対
する処理効果を示す図であり、横軸が洗浄時間、縦軸が
金属不純物濃度(atoms/cm2)を示す。
Next, the processing effects of the substrate processing method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). FIG. 5A is a diagram showing the processing effect on particles by the substrate processing method according to the present invention, in which the horizontal axis indicates the cleaning time and the vertical axis indicates the number of particles. FIG.
(B) is a diagram showing a processing effect on metal impurities by the substrate processing method according to the present invention, in which the horizontal axis represents cleaning time and the vertical axis represents metal impurity concentration (atoms / cm 2 ).

【0094】まず、本発明による基板処理方法のパーテ
ィクルに対する処理効果について図5(a)を参照して
説明する。なお、パーティクルの測定は、8インチの基
板(半導体ウエハ)に少なくとも10000個以上のパ
ーティクルを付着させたものを試供体として使用し、第
1の工程A乃至第3の処理工程における洗浄時間を各々
20秒及び60秒に設定して処理を行い、各洗浄時間に
おける0.2μm以上のパーティクルの個数をレーザー
反射型の表面異物検査装置(SP1)を用いて測定し
た。また、図5(a)は、第1の工程A(有機アルカリ
性処理液による処理)、第2の工程B(有機酸性処理液
による処理)及び第3の工程C(純水による超音波洗浄
及び乾燥)をこの順序で順次処理した場合のものであ
る。
First, the effects of the substrate processing method according to the present invention on particles will be described with reference to FIG. The particles were measured by using at least 10,000 particles adhered to an 8-inch substrate (semiconductor wafer) as a sample, and the cleaning time in each of the first process A to the third process was measured. The treatment was carried out at 20 seconds and 60 seconds, and the number of particles of 0.2 μm or more in each cleaning time was measured using a laser reflection type surface foreign matter inspection device (SP1). FIG. 5A shows a first step A (treatment with an organic alkaline treatment liquid), a second step B (treatment with an organic acid treatment liquid), and a third step C (ultrasonic cleaning with pure water). (Drying) is sequentially processed in this order.

【0095】図5(a)に示すように、初期値で100
00個以上のパーティクルが付着した基板は、第1の工
程A乃至第3の工程Cで各々少なくとも20秒ずつ洗浄
すれば、パーティクルの数は、ほぼ0にまで減少し、短
時間で高い洗浄効果が得られることがわかる。
As shown in FIG. 5A, the initial value is 100
If the substrate on which 00 or more particles are adhered is washed at least for 20 seconds in each of the first step A to the third step C, the number of particles is reduced to almost 0, and a high cleaning effect is obtained in a short time. Is obtained.

【0096】次に、本発明による基板処理方法の金属不
純物に対する処理効果について図5(b)を参照して説
明する。なお、金属不純物濃度の測定は、8インチの基
板(基板表面に銅(Cu)の金属配線をCMPにより形
成した半導体ウエハであり、Cu−CMPとも称する)
に銅(Cu)又は鉄(Fe)を付着させたものをそれぞ
れ試供体として使用し、第1の工程A乃至第3の処理工
程における洗浄時間を各々20秒及び60秒に設定して
処理を行い、各洗浄時間における金属不純物濃度(at
oms/cm2)を全反射蛍光X線分析装置(TXR
F)を用いて測定した。また、図5(b)は、第1の工
程A(有機アルカリ性処理液による処理)、第2の工程
B(有機酸性処理液による処理)及び第3の工程C(純
水による超音波洗浄及び乾燥)をこの順序で順次処理し
た場合のものである。
Next, the effect of the substrate processing method according to the present invention on metal impurities will be described with reference to FIG. The measurement of the metal impurity concentration is performed on an 8-inch substrate (a semiconductor wafer in which copper (Cu) metal wiring is formed on the substrate surface by CMP, also referred to as Cu-CMP).
And copper (Cu) or iron (Fe) adhered thereto are used as test specimens, and the cleaning time in the first to third processing steps is set to 20 seconds and 60 seconds, respectively. And the metal impurity concentration (at
oms / cm 2 ) using a total reflection X-ray fluorescence spectrometer (TXR
It measured using F). FIG. 5B shows a first step A (treatment with an organic alkaline treatment liquid), a second step B (treatment with an organic acid treatment liquid), and a third step C (ultrasonic cleaning and treatment with pure water). (Drying) is sequentially processed in this order.

【0097】図5(b)に示すように、初期値で1.0
×1011(atoms/cm2)以上の濃度であった銅
(Cu)汚染及び1.0×1012(atoms/c
2)以上の濃度であった鉄(Fe)汚染は、いずれも
第1の工程A乃至第3の工程Cで各々少なくとも20秒
ずつ洗浄すれば、検出限界値(1.0×1010(ato
ms/cm2))以下にまで低下し、短時間で高い洗浄
効果が得られることがわかる。
As shown in FIG. 5B, the initial value is 1.0
Copper (Cu) contamination having a concentration of not less than × 10 11 (atoms / cm 2 ) and 1.0 × 10 12 (atoms / cm 2 )
The iron (Fe) contamination having a concentration of not less than m 2 ) can be detected by washing at least for 20 seconds in each of the first step A to the third step C, and the detection limit value (1.0 × 10 10 ( ato
ms / cm 2 )), which indicates that a high cleaning effect can be obtained in a short time.

【0098】(比較例1)次に、本発明による有機アル
カリ性処理液のみを単独で用いた場合の金属不純物に対
する洗浄効果について図6(a)及び図6(b)を参照
して説明する。図6(a)は、本発明による有機アルカ
リ性処理液を単独で使用した場合の銅(Cu)汚染に対
する処理効果を示す図、(b)は、本発明による有機ア
ルカリ性処理液を単独で使用した場合の鉄(Fe)汚染
に対する処理効果を示す図であり、それぞれ横軸が洗浄
時間、縦軸が金属不純物濃度(atoms/cm2)を
示す。
Comparative Example 1 Next, the cleaning effect on metal impurities when only the organic alkaline treatment liquid according to the present invention is used alone will be described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b). FIG. 6 (a) is a view showing a treatment effect on copper (Cu) contamination when the organic alkaline treatment liquid according to the present invention is used alone, and FIG. It is a figure which shows the processing effect with respect to the iron (Fe) contamination in the case, and a horizontal axis | shaft shows a cleaning time, and a vertical axis | shaft shows metal impurity concentration (atoms / cm < 2 >), respectively.

【0099】なお、金属不純物濃度の測定は基板本体
(シリコン(Si))が露出したもの(図6においてB
areと表記)及び基板本体上に酸化膜(SiO2)を
形成したもの(図6においてSiO2と表記)の2種類
の8インチ基板(半導体ウエハ)に、それぞれ銅(C
u)(図6(a))又は鉄(Fe)(図6(b))を付
着させたものを試供体として使用し、有機アルカリ性処
理液のみを用いて洗浄時間を20秒及び60秒に設定し
て処理を行い、各洗浄時間における金属不純物濃度(a
toms/cm2)を全反射蛍光X線分析装置(TXR
F)を用いて測定した。
The measurement of the metal impurity concentration was performed when the substrate body (silicon (Si)) was exposed (B in FIG. 6).
are described below) and two types of 8-inch substrates (semiconductor wafers) each having an oxide film (SiO 2 ) formed on the substrate body (denoted as SiO 2 in FIG. 6).
u) (FIG. 6 (a)) or iron (Fe) (FIG. 6 (b)) is used as a sample, and the cleaning time is reduced to 20 seconds and 60 seconds using only an organic alkaline treatment solution. The processing is performed by setting, and the metal impurity concentration (a
toms / cm 2 ) using a total reflection X-ray fluorescence spectrometer (TXR
It measured using F).

【0100】まず、本発明による有機アルカリ性処理液
を単独で使用した場合の銅(Cu)汚染に対する処理効
果について、図6(a)を参照して説明する。図6
(a)に示すように、初期値で1.0×1012(ato
ms/cm2)以上の濃度であった銅(Cu)汚染は、
洗浄時間が長時間になるのにともなって、減少傾向を示
しているが、特に、基板本体(シリコン(Si))が露
出した(図6においてBareと表記)試供体におい
て、十分な洗浄効果が得られていないことがわかる。な
お、図6(a)及び(b)において、D.Lは、検出限
界(Detection Level)以下であったこ
とを示す。
First, the treatment effect on copper (Cu) contamination when the organic alkaline treatment solution according to the present invention is used alone will be described with reference to FIG. FIG.
As shown in (a), the initial value is 1.0 × 10 12 (ato
ms / cm 2 ) or more,
Although the cleaning time tends to decrease as the cleaning time becomes longer, a sufficient cleaning effect is obtained particularly in the sample in which the substrate body (silicon (Si)) is exposed (denoted by Bare in FIG. 6). It turns out that it has not been obtained. In FIGS. 6A and 6B, D.E. L indicates that the value was below the detection level (Detection Level).

【0101】一方、本発明による有機アルカリ性処理液
を単独で使用した場合の鉄(Fe)汚染に対する処理効
果について、図6(b)を参照して説明する。図6
(b)に示すように、初期値で1.0×1011(ato
ms/cm2)以上の濃度であった鉄(Fe)汚染は、
洗浄時間が長時間になるのにともなって、減少傾向を示
しているが、特に、基板本体上に酸化膜(SiO2)を
形成した(図6においてSiO2と表記)試供体におい
て、十分な洗浄効果が得られていないことがわかる。
On the other hand, the treatment effect on iron (Fe) contamination when the organic alkaline treatment liquid according to the present invention is used alone will be described with reference to FIG. FIG.
As shown in (b), the initial value is 1.0 × 10 11 (ato
ms / cm 2 ) or more,
Although the cleaning time tends to decrease as the cleaning time becomes longer, it is particularly sufficient for a sample in which an oxide film (SiO 2 ) is formed on the substrate body (denoted as SiO 2 in FIG. 6). It can be seen that the cleaning effect was not obtained.

【0102】したがって、本発明による有機アルカリ性
処理液を単独で使用するのみでは、特に金属不純物に対
して十分な洗浄効果が得られないことがわかる。
Therefore, it can be seen that the use of the organic alkaline treatment liquid according to the present invention alone alone does not provide a sufficient cleaning effect particularly on metal impurities.

【0103】(比較例2)次に、本発明による有機酸性
処理液、有機アルカリ性処理液及び純水を各々単独で使
用した場合のパーティクルに対する処理効果について、
図7を参照して説明する。図7は、本発明による有機酸
性処理液、有機アルカリ性処理液及び純水を各々単独で
使用した場合のパーティクルに対する処理効果を示す図
である。なお、パーティクルの測定は、8インチの基板
(半導体ウエハ)に少なくとも10000個以上のパー
ティクルを付着させた試供体に対して、本発明による有
機酸性処理液、有機アルカリ性処理液及び純水を各々単
独で使用し、洗浄時間を20秒に設定して処理した後に
0.2μm以上のパーティクルの個数をレーザー反射型
の表面異物検査装置(SP1)を用いて測定した。
(Comparative Example 2) Next, regarding the treatment effect on particles when each of the organic acid treatment solution, organic alkaline treatment solution and pure water according to the present invention was used alone,
This will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing the processing effect on particles when the organic acidic processing liquid, organic alkaline processing liquid and pure water according to the present invention are used alone. The particles were measured by using an organic acid treatment solution, an organic alkali treatment solution, and pure water according to the present invention on a sample in which at least 10,000 particles were adhered to an 8-inch substrate (semiconductor wafer). After treating with the cleaning time set to 20 seconds, the number of particles of 0.2 μm or more was measured using a laser reflection type surface foreign matter inspection device (SP1).

【0104】図7に示すように、本発明による有機アル
カリ性処理液は、単独で使用してもパーティクルに対し
て所定の効果があることがわかるが、本発明による有機
酸性処理液や、純水を単独で使用するのみでは、特にパ
ーティクルに対して十分な洗浄効果が得られないことが
わかる。
As shown in FIG. 7, it can be seen that the organic alkaline processing liquid according to the present invention has a predetermined effect on particles even when used alone. It can be seen that the use of only A alone does not provide a sufficient cleaning effect particularly on particles.

【0105】すなわち、(比較例1)及び(比較例2)
から明らかなように、本発明による有機アルカリ性処理
液又は有機酸性処理液のいずれか一方を単独で使用する
のみでは、基板1を高清浄度に洗浄することはできず、
最初に第1の工程Aにおいて有機アルカリ性処理液(又
は有機酸性処理液)を使用して基板1を処理し、次に第
2の工程Bにおいて有機酸性処理液(又は有機アルカリ
性処理液)により第1の工程Aで処理した基板1に対す
る処理を行う本願発明の基板処理方法が基板1の洗浄効
果の向上に効果的であることがわかる。
That is, (Comparative Example 1) and (Comparative Example 2)
As is evident from the above, the substrate 1 cannot be washed with a high degree of cleanliness by using only one of the organic alkaline treatment liquid and the organic acid treatment liquid according to the present invention alone,
First, in a first step A, the substrate 1 is treated using an organic alkaline treatment liquid (or an organic acid treatment liquid), and then, in a second step B, the substrate 1 is treated with an organic acid treatment liquid (or an organic alkaline treatment liquid). It can be seen that the substrate processing method of the present invention in which processing is performed on the substrate 1 that has been processed in the first step A is effective in improving the cleaning effect of the substrate 1.

【0106】特に、本発明による有機アルカリ性処理液
及び有機酸性処理液は、金属(例えば、銅(Cu)、タ
ングステン(W)、アルミニウム(Al)等)に対する
腐食性がなく、かつ金属不純物を安定な水溶性錯体とし
て捕捉可能なキレート剤等の錯化剤を含むことから、基
板1の表面に露出して形成された金属配線を腐食するこ
とがなく、この二種類の処理液を使用することによっ
て、基板1の表面に付着したパーティクル及び金属不純
物を高効率で除去することができる。
In particular, the organic alkaline treatment liquid and the organic acid treatment liquid according to the present invention have no corrosiveness to metals (for example, copper (Cu), tungsten (W), aluminum (Al), etc.) and stabilize metal impurities. Since a complexing agent such as a chelating agent that can be trapped as a water-soluble complex is contained, the metal wiring formed by being exposed on the surface of the substrate 1 is not corroded. Accordingly, particles and metal impurities attached to the surface of the substrate 1 can be removed with high efficiency.

【0107】さらに、本発明による基板処理方法は、第
3の工程Cにおいて、第2の工程Bで処理した基板1に
対して超音波による仕上げ洗浄を行うことから、基板1
の金属配線51に発生するディッシング55や段部56
(図8参照)内に吸着されたパーティクル及び金属不純
物等に対しても高い洗浄効果を得ることができ、第1の
工程A乃至第3の工程Cを一貫して行えば、基板1の清
浄度を一層向上することが可能である。
Further, in the substrate processing method according to the present invention, in the third step C, the substrate 1 processed in the second step B is subjected to finish cleaning by ultrasonic waves.
Dishing 55 and step 56 generated in the metal wiring 51
(See FIG. 8) A high cleaning effect can be obtained even for particles and metal impurities adsorbed in the substrate 1, and the first step A to the third step C can be performed consistently to clean the substrate 1. It is possible to further improve the degree.

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

【図1】本発明による基板処理方法の工程を示すフロー
チャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing steps of a substrate processing method according to the present invention.

【図2】本発明による基板処理方法の処理工程を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing processing steps of a substrate processing method according to the present invention.

【図3】本発明による基板処理方法で使用する基板洗浄
装置を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a substrate cleaning apparatus used in the substrate processing method according to the present invention.

【図4】本発明による基板処理方法で使用する超音波洗
浄装置を正面から見た断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the ultrasonic cleaning apparatus used in the substrate processing method according to the present invention as viewed from the front.

【図5】(a)は、本発明による基板処理方法のパーテ
ィクルに対する処理効果を示す図であり、横軸が洗浄時
間、縦軸がパーティクルの個数を示す。(b)は、本発
明による基板処理方法の金属不純物に対する処理効果を
示す図であり、横軸が洗浄時間、縦軸が金属不純物濃度
(atoms/cm2)を示す。
FIG. 5A is a diagram showing a processing effect on particles by the substrate processing method according to the present invention, in which the horizontal axis represents cleaning time and the vertical axis represents the number of particles. (B) is a diagram showing a processing effect on metal impurities by the substrate processing method according to the present invention, in which the horizontal axis represents cleaning time and the vertical axis represents metal impurity concentration (atoms / cm 2 ).

【図6】(a)は、本発明による有機アルカリ性処理液
を単独で使用した場合の銅(Cu)汚染に対する処理効
果を示す図、(b)は、本発明による有機アルカリ性処
理液を単独で使用した場合の鉄(Fe)汚染に対する処
理効果を示す図であり、それぞれ横軸が洗浄時間、縦軸
が金属不純物濃度(atoms/cm2)を示す。
FIG. 6 (a) is a view showing a treatment effect on copper (Cu) contamination when the organic alkaline treatment liquid according to the present invention is used alone, and FIG. 6 (b) is a graph showing the organic alkaline treatment liquid according to the present invention alone. It is a figure which shows the processing effect with respect to iron (Fe) contamination when it is used, and a horizontal axis | shaft shows a cleaning time and a vertical axis | shaft respectively shows a metal impurity concentration (atoms / cm < 2 >).

【図7】本発明による有機酸性処理液、有機アルカリ性
処理液及び純水を各々単独で使用した場合のパーティク
ルに対する処理効果を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a treatment effect on particles when the organic acid treatment solution, organic alkaline treatment solution and pure water according to the present invention are used alone.

【図8】基板としての半導体ウエハ上にディッシングが
発生した状態を模式的に示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a state in which dishing has occurred on a semiconductor wafer as a substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板(半導体ウエハ) 2 基板洗浄装置 3a、3b 回転ブラシ 5a 軸部 5b ブラシ部 5c 突部 6a〜6e 保持ローラ 7 駆動ローラ 8a ローラ部材 8b 段状部 8c 軸部材 9 洗浄用流体供給ノズル 12 超音波洗浄装置 13 保持台(固定手段) 13a 凸部(固定手段) 13b 保持ピン(固定手段) 14 チャック部材(固定手段) 15 軸部材 17 洗浄用流体噴射ノズル(超音波ノズ
ル) 19 (基板搬送装置の)爪部 23 排出ダクト 24a 洗浄用流体供給路 24b 裏面用洗浄用流体噴出口 51 金属配線 52 バリア膜 53 層間絶縁膜 55 ディッシング 56 段部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate (semiconductor wafer) 2 Substrate cleaning device 3a, 3b Rotary brush 5a Shaft 5b Brush 5c Projection 6a-6e Holding roller 7 Drive roller 8a Roller member 8b Stepped portion 8c Shaft member 9 Cleaning fluid supply nozzle 12 Super Sonic cleaning device 13 Holder (fixing means) 13a Convex part (fixing means) 13b Holding pin (fixing means) 14 Chuck member (fixing means) 15 Shaft member 17 Cleaning fluid ejection nozzle (ultrasonic nozzle) 19 (substrate transfer device) ) Claw portion 23 discharge duct 24a cleaning fluid supply path 24b back surface cleaning fluid ejection port 51 metal wiring 52 barrier film 53 interlayer insulating film 55 dishing 56 step

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C23G 1/02 C23G 1/02 1/14 1/14 H01L 21/306 H01L 21/306 F (72)発明者 大澤 忠康 東京都羽村市栄町3−1−5 株式会社カ イジョー内 Fターム(参考) 4K053 PA06 PA09 PA10 QA06 QA07 RA07 RA13 RA42 RA44 RA45 RA46 RA47 RA49 RA51 RA52 RA54 RA62 SA02 SA04 SA17 SA18 TA16 TA18 TA19 XA01 XA08 XA09 XA22 XA38 5F043 BB27 DD12 DD16 DD19 EE07 EE08 FF07 GG02 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) C23G 1/02 C23G 1/02 1/14 1/14 H01L 21/306 H01L 21 / 306F (72) Inventor Tadayasu Osawa 3-1-5 Sakae-cho, Hamura-shi, Tokyo F-term in Kaijo Corporation (Reference) 4K053 PA06 PA09 PA10 QA06 QA07 RA07 RA13 RA42 RA44 RA45 RA46 RA47 RA49 RA51 RA52 RA54 RA62 SA02 SA04 SA17 SA18 TA16 TA18 TA19 XA01 XA08 XA09 XA22 XA38 5F043 BB27 DD12 DD16 DD19 EE07 EE08 FF07 GG02

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面に金属材料が露出した状態の金属配
線を有する基板に研磨液を供給して化学的機械的研磨処
理を行い、該化学的機械的研磨処理後の前記基板を処理
する基板処理方法であって、 前記金属材料に対して非反応性の有機アルカリと、前記
金属材料の粒子及び前記研磨液に含まれる金属と錯体を
形成する錯化剤とを含む有機アルカリ性処理液により前
記基板を洗浄する第1の工程と、 前記第1の工程の後に、前記金属材料に対して非反応性
の有機酸と、前記金属材料の粒子及び前記研磨液に含ま
れる金属と錯体を形成する錯化剤とを含む有機酸性処理
液により前記基板を洗浄する第2の工程とを有すること
を特徴とする基板処理方法。
A substrate for performing a chemical mechanical polishing process by supplying a polishing liquid to a substrate having a metal wiring with a metal material exposed on the surface, and processing the substrate after the chemical mechanical polishing process A processing method, wherein an organic alkali that is non-reactive with respect to the metal material and a complexing agent that forms a complex with a metal contained in the polishing liquid and particles of the metal material are treated with an organic alkaline processing liquid. A first step of cleaning the substrate; and after the first step, a complex is formed with an organic acid that is non-reactive with the metal material and a metal contained in the metal material particles and the polishing liquid. A second step of cleaning the substrate with an organic acidic processing solution containing a complexing agent.
【請求項2】 前記第2の工程の後に、超音波で励振し
た超音波洗浄用流体により前記基板を洗浄する第3の工
程を有することを特徴とする請求項1記載の基板処理方
法。
2. The substrate processing method according to claim 1, further comprising a third step of cleaning the substrate with an ultrasonic cleaning fluid excited by ultrasonic waves after the second step.
【請求項3】 前記超音波洗浄用流体は、純水であるこ
とを特徴とする請求項2記載の基板処理方法。
3. The substrate processing method according to claim 2, wherein the ultrasonic cleaning fluid is pure water.
【請求項4】 前記第3の工程は、前記基板を超音波洗
浄用流体により洗浄した後に高速回転して乾燥する工程
を有することを特徴とする請求項2又は請求項3記載の
基板処理方法。
4. The substrate processing method according to claim 2, wherein the third step includes a step of cleaning the substrate with an ultrasonic cleaning fluid and then rotating the substrate at a high speed to dry the substrate. .
【請求項5】 前記金属材料は、銅、タングステン又は
アルミニウムであることを特徴とする請求項1乃至請求
項4のうちいずれか1記載の基板処理方法。
5. The substrate processing method according to claim 1, wherein said metal material is copper, tungsten, or aluminum.
【請求項6】 前記有機アルカリは、第四級アンモニウ
ム塩及び/又は有機アミン類であることを特徴とする請
求項1乃至請求項5のうちいずれか1記載の基板処理方
法。
6. The substrate processing method according to claim 1, wherein the organic alkali is a quaternary ammonium salt and / or an organic amine.
【請求項7】 前記第四級アンモニウム塩は、テトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、トリメチ
ル−2−ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド
(TMAH)、トリメチル−2−ヒドロキシエチルアン
モニウムヒドロキシド(コリン)からなる群から選択す
る少なくとも1以上の化合物であることを特徴とする請
求項6記載の基板処理方法。
7. The quaternary ammonium salt is a group consisting of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), trimethyl-2-hydroxyethylammonium hydroxide (TMAH), and trimethyl-2-hydroxyethylammonium hydroxide (choline). 7. The method according to claim 6, wherein the compound is at least one compound selected from the group consisting of:
【請求項8】 前記有機アミン類は、トリメチルアミ
ン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、グアニ
ジン及びトルイジンからなる群から選択する少なくとも
1以上の化合物であることを特徴とする請求項6記載の
基板処理方法。
8. The method according to claim 6, wherein the organic amine is at least one compound selected from the group consisting of trimethylamine, triethanolamine, ethylenediamine, guanidine, and toluidine.
【請求項9】 前記有機アルカリ性処理液が含む錯化剤
は、フッ化物イオン、分子構造中に環状骨格を有し、か
つ該環を構成する炭素原子に結合したOH基及び/又は
-基を1以上有する化合物からなる群から選択する少
なくとも1以上の物質であることを特徴とする請求項1
乃至請求項8のうちいずれか1記載の基板処理方法。
9. The complexing agent contained in the organic alkaline treatment liquid is a fluoride ion, an OH group and / or an O group having a cyclic skeleton in the molecular structure and bonded to a carbon atom constituting the ring. And at least one substance selected from the group consisting of compounds having at least one.
The substrate processing method according to claim 8.
【請求項10】 前記有機アルカリ性処理液は、金属配
位子を有する第2の錯化剤を含み、前記第2の錯化剤
は、ドナー原子である硫黄又は炭素を有する化合物、ド
ナー原子である窒素を有する化合物、金属配位基として
カルボキシル基を有する化合物、金属配位基としてカル
ボニル基を有する化合物からなる群から選択する少なく
とも1以上の化合物であることを特徴とする請求項1乃
至請求項9のうちいずれか1記載の基板処理方法。
10. The organic alkaline processing solution contains a second complexing agent having a metal ligand, wherein the second complexing agent is a compound having a donor atom, sulfur or carbon, and a donor atom. The compound having at least one selected from the group consisting of a compound having a nitrogen, a compound having a carboxyl group as a metal coordinating group, and a compound having a carbonyl group as a metal coordinating group. Item 10. The substrate processing method according to any one of items 9 to 10.
【請求項11】 前記有機酸は、前記金属材料の酸化物
粒子と錯体を形成するカルボン酸類であって、前記カル
ボン酸類は、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、マレイン
酸、コハク酸、酒石酸、マロン酸及びこれらの塩からな
る群から選択する少なくとも1以上の化合物であること
を特徴とする請求項1乃至請求項10のうちいずれか1
記載の基板処理方法。
11. The organic acid is a carboxylic acid that forms a complex with the oxide particles of the metal material, wherein the carboxylic acid is oxalic acid, citric acid, malic acid, maleic acid, succinic acid, tartaric acid, 11. The compound according to claim 1, wherein the compound is at least one compound selected from the group consisting of malonic acid and salts thereof.
The substrate processing method according to the above.
【請求項12】 前記有機酸性処理液が含む錯化剤は、
ポリアミノカルボン酸類及び/又はフッ化アンモニウム
であることを特徴とする請求項1乃至請求項11のうち
いずれか1記載の基板処理方法。
12. The complexing agent contained in the organic acid treatment solution,
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 11, wherein the method is a polyaminocarboxylic acid and / or ammonium fluoride.
【請求項13】 前記ポリアミノカルボン酸類は、エチ
レンジアミン四酢酸(EDTA)、トランス−1,2−
シクロヘキサンジアミン四酢酸(CyDTA)、ニトリ
ロトリ酢酸(NTA)、ジエチレントリアミンペンタ酢
酸(DTPA)、N−(2−ヒドロキシエチル)エチレ
ンジアミン−N,N’,N’−トリ酢酸(EDTA−O
H)及びこれらの塩からなる群から選択する少なくとも
1以上の化合物であることを特徴とする請求項12記載
の基板処理方法。
13. The polyaminocarboxylic acids are ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), trans-1,2-
Cyclohexanediaminetetraacetic acid (CyDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), N- (2-hydroxyethyl) ethylenediamine-N, N ', N'-triacetic acid (EDTA-O
13. The substrate processing method according to claim 12, wherein the compound is at least one compound selected from the group consisting of H) and salts thereof.
【請求項14】 表面に金属材料が露出した状態の金属
配線を有する基板に研磨液を供給して化学的機械的研磨
処理を行い、該化学的機械的研磨処理後の前記基板を処
理する基板処理方法であって、 前記金属材料に対して非反応性の有機酸と、前記金属材
料の粒子及び前記研磨液に含まれる金属と錯体を形成す
る錯化剤とを含む有機酸性処理液により前記基板を洗浄
する第1の工程と、 前記第1の工程の後に、前記金属材料に対して非反応性
の有機アルカリと、前記金属材料の粒子及び前記研磨液
に含まれる金属と錯体を形成する錯化剤とを含む有機ア
ルカリ性処理液により前記基板を洗浄する第2の工程と
を有することを特徴とする基板処理方法。
14. A substrate for supplying a polishing liquid to a substrate having a metal wiring in a state where a metal material is exposed on the surface to perform a chemical mechanical polishing process, and processing the substrate after the chemical mechanical polishing process. A processing method, wherein an organic acid non-reactive with the metal material, and an organic acid processing solution containing a complexing agent that forms a complex with a metal contained in the polishing liquid and particles of the metal material. A first step of cleaning the substrate; and after the first step, a complex is formed with the organic alkali that is non-reactive with the metal material and the metal contained in the particles of the metal material and the polishing liquid. A second step of washing the substrate with an organic alkaline processing solution containing a complexing agent.
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