JP2002164315A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
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Abstract
し、次工程における加熱処理あるいは減圧処理等の簡単
な処理を行うだけで清浄な銅表面を得る酸化防止方法を
提供すること。 【解決手段】半導体基板上に銅を材料とした配線層を形
成し、次いで炭素数3〜10のアセチレンアルコール類
を含有する水溶液で処理した後、乾燥する。
Description
が形成された半導体素子の製造方法に関し、更に詳しく
は、銅を基体とした配線の種々の処理工程のリンス水洗
水としてアセチレンアルコールを含有する水溶液で処理
するか、あるいはリンス水洗後にアセチレンアルコール
を含有する水溶液からなる処理液で処理することによっ
て酸化を防止する方法に関する。
には、アルミニウム合金が用いられてきた。しかし、近
年半導体素子の高集積化に伴い、配線断面が減少し、配
線遅延による回路応答速度の低下、および発熱量の増
加、電流密度の増加によるエレクトロマイグレーション
等の問題が懸念されるようになり、この問題を回避する
ためにアルミニウム系配線材料よりもすぐれた銅あるい
は銅合金を用いた配線材料が開発されている。
なわち、銅は酸化を受けやすく表面が酸化物となってし
まう。また、水溶液中でも腐食しやすい材料である。配
線材料はその製造工程中に数多くの洗浄工程が含まれて
いるため、この洗浄工程中での水洗工程、乾燥工程後の
銅の酸化を抑えることが重要である。
場合、金属酸化防止方法として、水洗工程において溶存
酸素を除去する脱酸素剤、腐食抑制剤、不動態皮膜の形
成剤等を使用する方法が知られている。また、乾燥工程
においては真空乾燥、窒素雰囲気での乾燥を用いて酸化
を防止している。
水に溶解した酸素に起因し、水中の溶存酸素をできるだ
け除去することにより水中での酸化を防止することがで
きる。一般的に脱酸素剤としては、ヒドラジン、ヒドロ
キシルアミン、亜硫酸ソーダ、重亜硫酸ソーダ等の還元
剤が使用される。しかし、水中での酸化を抑制できて
も、乾燥時あるいは乾燥後の銅表面の酸化を防止するこ
とはできない。これは、乾燥工程中に真空乾燥、窒素雰
囲気での乾燥を用いても同様であり、銅表面が露出して
いる限り酸化を防止することは困難である。
一に吸着被覆し、金属と酸素との接触を断ち表面の酸化
を防止する方法がある。一般的に銅の腐食抑制方法とし
てはアミン化合物等が用いられる。特にベンゾトリアゾ
ール(BTA)を用いることが知られている(特開昭5
2−12636号公報、特開昭56−84479号公報
等)。しかしこのようなアミン化合物を用いた場合、銅
の酸化を防止できても、銅表面にはアミン化合物からな
る腐食抑制剤と銅との錯形成物が存在し、清浄な銅表面
を得ることは難しい。したがって、後の工程において、
表面に存在する腐食抑制剤の悪影響が生じる場合があ
り、次工程の処理前に腐食抑制剤を除去する必要が生じ
る。
よび乾燥時における銅の酸化を防止し、次工程における
加熱処理あるいは減圧処理等の簡単な処理を行うだけで
清浄な銅表面を得る酸化防止方法を提供することであ
る。
め、本発明者らは鋭意検討した結果、アセチレンアルコ
ールを含有する水溶液からなる乾燥前処理液を使用する
ことにより、銅の酸化を効果的に防止できると同時に、
乾燥処理後も簡単な処理で銅表面にアセチレンアルコー
ルが付着していない清浄な銅表面が得られることを見い
出した。すなわち、本発明は半導体基板上に銅を材料と
した配線層を形成し、次いで炭素数3〜10のアセチレ
ンアルコール類を含有する水溶液で処理した後、乾燥す
ることを特徴とする半導体素子の製造方法に関する。
後、乾燥工程に先立ち、アセチレンアルコールを含有す
る水溶液で処理した後、水洗することなく乾燥すること
を特徴とする。
しては、メッキ等で銅配線パターンを形成した後、又
はCu−CMP処理後のリンス水洗後、乾燥に先立ち銅
配線パターンが形成された基板をアセチレンアルコール
を含有した水溶液で処理するか、リンス水洗の水にア
セチレンアルコールを添加した水溶液で水洗を兼ねた処
理をした後、基板を乾燥させる。これにより、アセチレ
ンアルコールが銅表面に吸着し、水中の溶存酸素による
酸化を防止し、かつ、乾燥後も酸化を防止する。このア
セチレンアルコールは雰囲気の温度によるが徐々に揮発
するか、あるいは、使用したアセチレンアルコールの沸
点以上の加熱処理か減圧処理によって清浄な銅表面が得
られる。
としては、1−プロピン−3−オール、1−ブチン−3
−オール、1−ブチン−4−オール、2−ブチン−1−
オール、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3−メ
チル−1−ブチン−4−オール、1−ペンチン−3−オ
ール、3−メチル−1−ペンチン−3−オール、1−ヘ
キシン−3−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン
−3−オール、1−ヘプチン−3−オール、1−オクチ
ン−3−オール、1−ノニン−3−オール、1−デシン
−3−オール、1−エチニル−1−シクロヘキサノー
ル、2−ブチン−1,4−ジオール、3−ヘキシン−
2,5−ジオール、3,5−ジメチル−3−ヘキシン−
2,5−ジオール、4−エチル−1−オクチン−3−オ
ール 等の炭素数3〜10のアセチレンアルコールが好
適であり、これらの中でも特に、1−エチニル−1−シ
クロヘキサノールが酸化防止効果といった観点から最適
である。
アセチレンアルコールの濃度は一般的には、少なくとも
1ppmである。1ppm未満でも効果はあるが、十分
な効果が発現するための処理時間が長くなり実用的では
ない。また、上限濃度は、取り扱い性、経済性等を考慮
して50,000ppmを越える濃度を用いることは不
適当である。実際的には、取り扱い性、経済性、酸化防
止効果などを考慮し、通常5ppm以上好ましくは10
〜1,000ppmに保持することが好適である。
よる処理方法は浸漬、噴霧等の手段による。水洗工程が
多段階の場合、最終水洗槽でのアセチレンアルコール濃
度が少なくとも1ppmあれば、その他の水洗槽の濃度
は上記の範囲内で特に制限はなく任意である。
はない。しかし、実用的には10〜600秒が好まし
い。10秒未満の場合、十分な効果が得られない場合が
あるが、600秒を越えても、処理効果それ自体に問題
はないが、生産性、経済性の観点より不適当である。処
理温度も特に制限はないが、室温以上が好ましい。
溶液へ添加剤として、アルコール、グリコールエーテル
等の成分を混合して用いることも有効である。これらの
成分は、乾燥工程において、主に、水切れ性の向上等の
効果をもたらすものであり、その沸点或いは分解温度が
200℃以下のものが好ましい。
度のアルコールが好ましく、特に、メタノール、エタノ
ール、i−プロパノール、n−プロパノール、n−ブタ
ノール、s−ブタノール、i−ブタノール、t−ブタノ
ール等が好適であり、特に、メタノール、エタノール、
i−プロパノールが最適である。
リコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、トリプロピレングリコール等のグリコール類のモノ
アルキルエーテル、或いはジアルキルエーテルが好まし
く、これらの中でもジエチレングリコールモノアルキル
エーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、
ジプロピレングリコールモノアルキル、ジプロピレング
リコールジアルキルエーテル等が最適である。
体的に説明するが、以下の実施例に限定されるものでは
ない。
後、速やかに純水洗浄を行い、500ppmの3,5−
ジメチル−1−ヘキシン−3−オール水溶液に2分間浸
漬し窒素ブローし乾燥した。乾燥直後の酸化膜の厚みを
カソード還元法により測定したところ、酸化膜は生成し
ていなかった。また、乾燥後5時間経過した後でも、酸
化膜は亜酸化銅が3.5Å程度しか生成していなかっ
た。乾燥した銅膜の施されたシリコンウエハについてパ
ージアンドトラップGC−MS分析、高精度昇温脱離ガ
ス分析、銅表面についてFT−IR分析を行ったが、使
用したアセチレンアルコール由来の有機物は検出されな
かった。
後、速やかに純水洗浄を行い、1000ppmの1−エ
チニル−1−シクロヘキサノール水溶液に1分間浸漬し
窒素ブローし乾燥した。乾燥直後の酸化膜の厚みをカソ
ード還元法により測定したところ、酸化膜は生成してい
なかった。また、乾燥後5時間経過した後でも、酸化膜
は亜酸化銅が2.0Å程度しか生成していなかった。乾
燥した銅膜の施されたシリコンウエハについて、パージ
アンドトラップGC−MS分析、銅表面についてFT−
IR分析を行ったが、使用したアセチレンアルコール由
来の有機物は検出されなかった。
水洗浄した後、1000ppmの3,5−ジメチル−1
−ヘキシン−3−オール水溶液に5分間浸漬し、真空下
100℃で乾燥した。乾燥直後の酸化膜の厚みをカソー
ド還元法により測定したところ、酸化膜は生成していな
かった。また、乾燥後5時間経過した後でも、酸化膜は
亜酸化銅が3.0Å程度しか生成していなかった。乾燥
した銅膜の施されたシリコンウエハについて、パージア
ンドトラップGC−MS分析、高精度昇温脱離ガス分
析、銅表面についてFT−IR分析を行ったが、使用し
たアセチレンアルコール由来の有機物は検出されなかっ
た。
窒素ブロー乾燥乾燥を行った以外は実施例1と同様に行
った。この時の乾燥直後の酸化膜の厚みをカソード還元
法により測定したところ、酸化膜は亜酸化銅が15Å生
成していた。
形成する半導体製造プロセスにおいて、水洗浄工程およ
び乾燥工程時に生じる銅の酸化を効果的に防止でき、使
用したアセチレンアルコールが銅表面から除去されるま
では銅の酸化を抑制する。アセチレンアルコールの除去
は加熱処理あるいは減圧処理等の簡単な処理で行うこと
ができ、これにより清浄な銅表面を得ることが可能とな
った。
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体基板上に銅を材料とした配線層を
形成し、次いで炭素数3〜10のアセチレンアルコール
類を含有する水溶液で処理した後、乾燥することを特徴
とする半導体素子の製造方法。 - 【請求項2】 アセチレンアルコール類が、1−エチニ
ル−1−シクロヘキサノールである請求項1記載の半導
体素子の製造方法。 - 【請求項3】 炭素数3〜10のアセチレンアルコール
類を含有する水溶液からなる半導体素子製造用の乾燥前
処理液。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010026981A1 (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-11 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 銅配線表面保護液および半導体回路素子の製造方法 |
KR20110088496A (ko) | 2008-09-19 | 2011-08-03 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | 구리 배선 표면 보호액 및 반도체 회로의 제조 방법 |
WO2021127366A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | M-I L.L.C. | Corrosion inhibitor |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6356921A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-11 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 基板の処理方法 |
JPH07328886A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-19 | Seiko Epson Corp | 部品洗浄方法及び洗浄装置 |
JPH08218098A (ja) * | 1995-01-18 | 1996-08-27 | Dow Corning Corp | オクタメチルトリシロキサンの共沸混合物を含む及び共沸混合物様組成物を含む組成物並びにこの組成物の使用方法 |
JPH0996911A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | レジスト用剥離液組成物 |
JPH1150008A (ja) * | 1997-08-06 | 1999-02-23 | Toshiba Silicone Co Ltd | コンフォーマルコーティング剤 |
JPH11274114A (ja) * | 1998-02-06 | 1999-10-08 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 化学機械研磨における光誘起電気化学的溶解の防止方法 |
-
2000
- 2000-11-29 JP JP2000362346A patent/JP4742417B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6356921A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-11 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 基板の処理方法 |
JPH07328886A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-19 | Seiko Epson Corp | 部品洗浄方法及び洗浄装置 |
JPH08218098A (ja) * | 1995-01-18 | 1996-08-27 | Dow Corning Corp | オクタメチルトリシロキサンの共沸混合物を含む及び共沸混合物様組成物を含む組成物並びにこの組成物の使用方法 |
JPH0996911A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | レジスト用剥離液組成物 |
JPH1150008A (ja) * | 1997-08-06 | 1999-02-23 | Toshiba Silicone Co Ltd | コンフォーマルコーティング剤 |
JPH11274114A (ja) * | 1998-02-06 | 1999-10-08 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 化学機械研磨における光誘起電気化学的溶解の防止方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010026981A1 (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-11 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 銅配線表面保護液および半導体回路素子の製造方法 |
JP5170477B2 (ja) * | 2008-09-08 | 2013-03-27 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 銅配線表面保護液および半導体回路素子の製造方法 |
US8420538B2 (en) | 2008-09-08 | 2013-04-16 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Liquid for protecting copper wiring surface and method for manufacturing semiconductor circuit element |
KR101576701B1 (ko) | 2008-09-08 | 2015-12-10 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | 구리 배선 표면 보호액 및 반도체 회로 소자의 제조 방법 |
KR20110088496A (ko) | 2008-09-19 | 2011-08-03 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | 구리 배선 표면 보호액 및 반도체 회로의 제조 방법 |
US8420529B2 (en) | 2008-09-19 | 2013-04-16 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Copper wiring surface protective liquid and method for manufacturing semiconductor circuit |
WO2021127366A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | M-I L.L.C. | Corrosion inhibitor |
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