JP2006310603A - ホウ素化合物を含む半導体用洗浄液組成物及び洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、半導体ウェハ加工工程において、残渣物を洗浄するための組成物及び洗浄方法に関する。
【解決手段】前記組成物は、(a)ホウ素化合物、(b)少なくとも1種の有機溶媒、(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸、(d) 少なくとも1種の塩基性化合物、及び(e)水を含有する。また、この組成物に任意成分として、(f)少なくとも1種のメルカプト基を有する防食剤を加えてもよい。
【選択図】なし
【解決手段】前記組成物は、(a)ホウ素化合物、(b)少なくとも1種の有機溶媒、(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸、(d) 少なくとも1種の塩基性化合物、及び(e)水を含有する。また、この組成物に任意成分として、(f)少なくとも1種のメルカプト基を有する防食剤を加えてもよい。
【選択図】なし
Description
本発明は概して、半導体ウェハの加工に用いられる化学組成物に関し、特に半導体基板上に銅及び銅合金を主成分とする金属配線形成過程に生じる残渣を除去し得る化学組成物に関する。
半導体素子は通常基板上に形成された配線材料となる金属膜や層間絶縁膜となる絶縁材料上にレジスト膜を塗布し、フォトリソグラフィー工程・ドライエッチング工程を経て製造される。フォトリソグラフィー工程後に残存するレジスト膜はプラズマアッシング工程により除去し、ドライエッチング工程及びプラズマアッシング工程により生じる配線材料や層間絶縁膜材料上に残存する残渣を化学組成物により除去するウェット処理が一般的である。
従来配線材料にはアルミニウム及びアルミニウム合金が使用されており、その際の化学組成物としてはアルカリ性アミン系(特許文献1)、フッ素化合物系(特許文献2)、有機カルボン酸系(特許文献3)が報告されている。
米国特許第5334332号明細書
欧州特許第662705号明細書
米国特許出願公開第2003/0143495号明細書
従来配線材料にはアルミニウム及びアルミニウム合金が使用されており、その際の化学組成物としてはアルカリ性アミン系(特許文献1)、フッ素化合物系(特許文献2)、有機カルボン酸系(特許文献3)が報告されている。
しかしながら近年では半導体素子の微細化、高速化が要求されており配線材料は従来のアルミニウム合金からより低い抵抗率を有する銅に、層間絶縁膜はより低い誘電率を有するいわゆるlow−k材料への移行が急速に進行しており、従来の化学組成物では銅などの配線金属やlow−k材料を不必要に除去してしまう欠点を有している。そのためレジストアッシング後の工程において効率よく残渣を除去し、かつ配線金属やlow−k材料へ影響を及ぼさない化学組成物が必要とされている。
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、銅配線及びlow−k材料を腐食することなく、効率よく残渣を除去することの可能な化学組成物及びこれを用いた半導体洗浄方法を見い出した。
即ち、本発明は以下の態様に関する。
(1)半導体ウェハ加工工程に使用される、
(a)ホウ素化合物
(b)少なくとも1種の有機溶媒、
(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸、
(d)少なくとも1種の塩基性化合物、及び
(e)水
を含む半導体ウェハ洗浄用組成物。
(2)前記組成物の各成分濃度が以下の質量%で表される、(1)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物(但し、各成分の合計は100質量%を超えない。)。
(a)ホウ素化合物 0.5−5.0質量%
(b)少なくとも1種の有機溶媒 10−70質量%
(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸 0.5−15質量%
(d)少なくとも1種の塩基性化合物 0.5−15質量%
(e)水 20−50質量%
(3)前記(a)ホウ素化合物が、
フッ化ホウ素酸、及びフッ化ホウ素酸アンモニウム
からなる群から選択される(1)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(4)前記(b)少なくとも1種の有機溶媒が、
ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N−メチルピロリドン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、グリセリン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホラン、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、及びγ−ブチロラクトン
からなる群から選択される(1)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(5)前記(b)少なくとも1種の有機溶媒が、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、
からなる群から選択される(4)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(6)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
ホスホン酸、ホスフィン酸、アスコルビン酸、及び少なくとも1種の有機カルボン酸
からなる群から選択される(1)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(7)前記少なくとも1種の有機カルボン酸が、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、及びマレイン酸
からなる群から選択される(6)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(8)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
アスコルビン酸と他の酸
を併用することを特徴とする(6)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(9)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
アスコルビン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種
を併用することを特徴とする(8)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(10)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
不飽和カルボン酸と他の酸
を併用することを特徴とする(6)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(11)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
マレイン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種
を併用することを特徴とする(10)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(12)前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
トリエタノールアミン、アミノエトキシエタノール、ヒドロキシエチルモルホリン、ヒドロキシエチルピペラジン、アミノエチルモルホリン、アミノエチルピペラジン、アミノプロピルモルホリン、アミノプロピルピペラジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、N(2−シアノプロピル)エチレンジアミン、アンモニア、テトラメチルアンモニウム水酸化物、エチレン尿素、N−(2−シアノエチル)−N−メチルエチレンジアミン、N−(2
−シアノエチル)トリメチレンジアミン、N−(2−シアノエチル)−N−メチルトリメチレンジアミン、ビス(2−シアノエチル)メチルアミン及びN,N−ジエチルヒドロキシルアミン
からなる群から選択される(1)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(13)前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、及びアンモニア
からなる群から選択される(8)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(14)前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
トリエタノールアミン、アミノエチルピペラジン、及びエチレン尿素
からなる群から選択される(10)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(15)さらに(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤を含む(1)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(16)前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤の成分濃度が0.001−0.05質量%である(15)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(17)前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤が2−メルカプトベンゾキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、及び2−メルカプトベンゾテトラゾールからなる群から選択される(15)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(18)半導体ウェハ加工工程において、
(a)ホウ素化合物
(b)少なくとも1種の有機溶媒、
(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸
(d)少なくとも1種の塩基性化合物、及び
(e)水
を含む半導体ウェハ洗浄用組成物を使用することによる半導体ウェハの洗浄方法。
(19)前記組成物の各成分濃度が以下の質量%で表される、(18)に記載の半導体ウェハの洗浄方法(但し、各成分の合計は100質量%を超えない。)。
(a)ホウ素化合物 0.5−5.0質量%
(b)少なくとも1種の有機溶媒 10−70質量%
(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸 0.5−15質量%
(d)少なくとも1種の塩基性化合物 0.5−15質量%
(e)水 20−50質量%
(20)前記(a)ホウ素化合物が、
フッ化ホウ素酸、及びフッ化ホウ素酸アンモニウム
からなる群から選択される(18)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(21)前記(b)少なくとも1種の有機溶媒が、
ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N−メチルピロリドン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、グリセリン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホラン、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、及びγ-ブチロラクトン
からなる群から選択される(18)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(22)前記(b)少なくとも1種の有機溶媒が、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3
−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、
からなる群から選択される(19)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(23)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
ホスホン酸、ホスフィン酸、アスコルビン酸、及び少なくとも1種の有機カルボン酸
からなる群から選択される(18)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(24)前記少なくとも1種の有機カルボン酸が、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、及びマレイン酸
からなる群から選択される(23)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(25)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
アスコルビン酸と他の酸
を併用することを特徴とする(23)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(26)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
アスコルビン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種
を併用することを特徴とする(25)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(27)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
不飽和カルボン酸と他の酸
を併用することを特徴とする(23)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(28)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
マレイン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種
を併用することを特徴とする(27)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(29)前記(d) 少なくとも1種の塩基性化合物が、
トリエタノールアミン、アミノエトキシエタノール、ヒドロキシエチルモルホリン、ヒドロキシエチルピペラジン、アミノエチルモルホリン、アミノエチルピペラジン、アミノプロピルモルホリン、アミノプロピルピペラジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、N(2−シアノプロピル)エチレンジアミン、アンモニア、テトラメチルアンモニウム水酸化物、エチレン尿素、N−(2−シアノエチル)−N−メチルエチレンジアミン、N−(2−シアノエチル)トリメチレンジアミン、N−(2−シアノエチル)−N−メチルトリメチレンジアミン、ビス(2−シアノエチル)メチルアミン及びN,N−ジエチルヒドロキシルアミン
からなる群から選択される(18)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(30)前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、及びアンモニア
からなる群から選択される(25)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(31)前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
トリエタノールアミン、アミノエチルピペラジン、及びエチレン尿素
からなる群から選択される(27)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(32)さらに(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤を含む(18)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(33)前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤の成分濃度が0.001−0.05質量%である請求項(32)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(34)前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤が2−メルカプトベンゾキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、及び2−メルカプトベンゾテトラゾールからなる群から選択される(32)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
即ち、本発明は以下の態様に関する。
(1)半導体ウェハ加工工程に使用される、
(a)ホウ素化合物
(b)少なくとも1種の有機溶媒、
(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸、
(d)少なくとも1種の塩基性化合物、及び
(e)水
を含む半導体ウェハ洗浄用組成物。
(2)前記組成物の各成分濃度が以下の質量%で表される、(1)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物(但し、各成分の合計は100質量%を超えない。)。
(a)ホウ素化合物 0.5−5.0質量%
(b)少なくとも1種の有機溶媒 10−70質量%
(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸 0.5−15質量%
(d)少なくとも1種の塩基性化合物 0.5−15質量%
(e)水 20−50質量%
(3)前記(a)ホウ素化合物が、
フッ化ホウ素酸、及びフッ化ホウ素酸アンモニウム
からなる群から選択される(1)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(4)前記(b)少なくとも1種の有機溶媒が、
ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N−メチルピロリドン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、グリセリン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホラン、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、及びγ−ブチロラクトン
からなる群から選択される(1)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(5)前記(b)少なくとも1種の有機溶媒が、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、
からなる群から選択される(4)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(6)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
ホスホン酸、ホスフィン酸、アスコルビン酸、及び少なくとも1種の有機カルボン酸
からなる群から選択される(1)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(7)前記少なくとも1種の有機カルボン酸が、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、及びマレイン酸
からなる群から選択される(6)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(8)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
アスコルビン酸と他の酸
を併用することを特徴とする(6)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(9)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
アスコルビン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種
を併用することを特徴とする(8)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(10)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
不飽和カルボン酸と他の酸
を併用することを特徴とする(6)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(11)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
マレイン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種
を併用することを特徴とする(10)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(12)前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
トリエタノールアミン、アミノエトキシエタノール、ヒドロキシエチルモルホリン、ヒドロキシエチルピペラジン、アミノエチルモルホリン、アミノエチルピペラジン、アミノプロピルモルホリン、アミノプロピルピペラジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、N(2−シアノプロピル)エチレンジアミン、アンモニア、テトラメチルアンモニウム水酸化物、エチレン尿素、N−(2−シアノエチル)−N−メチルエチレンジアミン、N−(2
−シアノエチル)トリメチレンジアミン、N−(2−シアノエチル)−N−メチルトリメチレンジアミン、ビス(2−シアノエチル)メチルアミン及びN,N−ジエチルヒドロキシルアミン
からなる群から選択される(1)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(13)前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、及びアンモニア
からなる群から選択される(8)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(14)前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
トリエタノールアミン、アミノエチルピペラジン、及びエチレン尿素
からなる群から選択される(10)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(15)さらに(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤を含む(1)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(16)前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤の成分濃度が0.001−0.05質量%である(15)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(17)前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤が2−メルカプトベンゾキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、及び2−メルカプトベンゾテトラゾールからなる群から選択される(15)に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
(18)半導体ウェハ加工工程において、
(a)ホウ素化合物
(b)少なくとも1種の有機溶媒、
(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸
(d)少なくとも1種の塩基性化合物、及び
(e)水
を含む半導体ウェハ洗浄用組成物を使用することによる半導体ウェハの洗浄方法。
(19)前記組成物の各成分濃度が以下の質量%で表される、(18)に記載の半導体ウェハの洗浄方法(但し、各成分の合計は100質量%を超えない。)。
(a)ホウ素化合物 0.5−5.0質量%
(b)少なくとも1種の有機溶媒 10−70質量%
(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸 0.5−15質量%
(d)少なくとも1種の塩基性化合物 0.5−15質量%
(e)水 20−50質量%
(20)前記(a)ホウ素化合物が、
フッ化ホウ素酸、及びフッ化ホウ素酸アンモニウム
からなる群から選択される(18)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(21)前記(b)少なくとも1種の有機溶媒が、
ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N−メチルピロリドン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、グリセリン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホラン、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、及びγ-ブチロラクトン
からなる群から選択される(18)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(22)前記(b)少なくとも1種の有機溶媒が、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3
−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、
からなる群から選択される(19)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(23)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
ホスホン酸、ホスフィン酸、アスコルビン酸、及び少なくとも1種の有機カルボン酸
からなる群から選択される(18)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(24)前記少なくとも1種の有機カルボン酸が、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、及びマレイン酸
からなる群から選択される(23)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(25)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
アスコルビン酸と他の酸
を併用することを特徴とする(23)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(26)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
アスコルビン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種
を併用することを特徴とする(25)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(27)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
不飽和カルボン酸と他の酸
を併用することを特徴とする(23)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(28)前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
マレイン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種
を併用することを特徴とする(27)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(29)前記(d) 少なくとも1種の塩基性化合物が、
トリエタノールアミン、アミノエトキシエタノール、ヒドロキシエチルモルホリン、ヒドロキシエチルピペラジン、アミノエチルモルホリン、アミノエチルピペラジン、アミノプロピルモルホリン、アミノプロピルピペラジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、N(2−シアノプロピル)エチレンジアミン、アンモニア、テトラメチルアンモニウム水酸化物、エチレン尿素、N−(2−シアノエチル)−N−メチルエチレンジアミン、N−(2−シアノエチル)トリメチレンジアミン、N−(2−シアノエチル)−N−メチルトリメチレンジアミン、ビス(2−シアノエチル)メチルアミン及びN,N−ジエチルヒドロキシルアミン
からなる群から選択される(18)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(30)前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、及びアンモニア
からなる群から選択される(25)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(31)前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
トリエタノールアミン、アミノエチルピペラジン、及びエチレン尿素
からなる群から選択される(27)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(32)さらに(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤を含む(18)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(33)前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤の成分濃度が0.001−0.05質量%である請求項(32)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
(34)前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤が2−メルカプトベンゾキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、及び2−メルカプトベンゾテトラゾールからなる群から選択される(32)に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
本発明の利点は、効率よくプラズマアッシング工程後の残渣を除去できる点にある。
また本発明はとりわけプラズマアッシング工程後のエッチストッパ層エッチング残渣を効率よく除去できる点にある。
さらには本発明の利点は、プラズマアッシング後の酸化銅などの金属酸化物、フッ化銅などの金属ハロゲン化物を効率よく除去できる点にある。
また本発明の利点はCMP(化学的機械的研磨)後の酸化銅などの金属酸化物を効率よく除去できる点にある。
また本発明の大きな利点は残渣を除去する工程において従来のアミン系、フッ化アンモニウム系洗浄液に比べlow−k材料、さらにultra low−k材料、銅、アルミニウム、アルミニウム合金に対する腐食性が極めて低い点にある。
本発明のこれらおよびその他の特徴および利点は、好ましい実施態様の以下の詳細な説明により当業者に容易に理解されうるものである。
また本発明はとりわけプラズマアッシング工程後のエッチストッパ層エッチング残渣を効率よく除去できる点にある。
さらには本発明の利点は、プラズマアッシング後の酸化銅などの金属酸化物、フッ化銅などの金属ハロゲン化物を効率よく除去できる点にある。
また本発明の利点はCMP(化学的機械的研磨)後の酸化銅などの金属酸化物を効率よく除去できる点にある。
また本発明の大きな利点は残渣を除去する工程において従来のアミン系、フッ化アンモニウム系洗浄液に比べlow−k材料、さらにultra low−k材料、銅、アルミニウム、アルミニウム合金に対する腐食性が極めて低い点にある。
本発明のこれらおよびその他の特徴および利点は、好ましい実施態様の以下の詳細な説明により当業者に容易に理解されうるものである。
本発明は、ウェハを高密度プラズマによりエッチング及びアッシングした際に生じる残渣を除去するのに適した化学組成物であり、(a)ホウ素化合物、(b)少なくとも1種の有機溶媒、(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸、(d)少なくとも1種の塩基性化合物、及び(e)水を含有する。また、この組成物に任意成分として、(f)少なくとも1種のメルカプト基を有する防食剤を加えてもよい。
また、当該化学組成物のpHは、2−10が好ましく、より好ましくは2−7である。
また、当該化学組成物のpHは、2−10が好ましく、より好ましくは2−7である。
前記(a)ホウ素化合物は、好ましくは、フッ化ホウ素酸類である。
特にフッ化ホウ素酸、及びフッ化ホウ素酸アンモニウムからなる群から選択される少なくとも1種のホウ素化合物が好ましい。
前記(a)ホウ素化合物の成分濃度は、0.5−5質量%が好ましく、より好ましくは1.5−3.5質量%である。
特にフッ化ホウ素酸、及びフッ化ホウ素酸アンモニウムからなる群から選択される少なくとも1種のホウ素化合物が好ましい。
前記(a)ホウ素化合物の成分濃度は、0.5−5質量%が好ましく、より好ましくは1.5−3.5質量%である。
前記(b)少なくとも1種の有機溶媒は、好ましくは、
ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N−メチルピロリドン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、グリセリン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホラン、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、及びγ−ブチロラクトン
からなる群から選択され、これらを2種以上組み合わせて使用してもよい。
特に、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールn−プロピルエーテル
等のグリコールエーテル系溶媒が好ましい。
また、グリコールエーテル系溶媒と他の有機溶媒との併用が好ましく、層間絶縁膜への濡れ性、残渣除去性を向上させることが可能となる。
特に好ましいグリコールエーテル系溶媒としては、エチレングリコールモノブチルエー
テルが挙げられる。
また前記(b)少なくとも1種の有機溶媒の成分濃度は、10−70質量%が好ましく、より好ましくは20−60質量%である。
ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N−メチルピロリドン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、グリセリン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホラン、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、及びγ−ブチロラクトン
からなる群から選択され、これらを2種以上組み合わせて使用してもよい。
特に、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールn−プロピルエーテル
等のグリコールエーテル系溶媒が好ましい。
また、グリコールエーテル系溶媒と他の有機溶媒との併用が好ましく、層間絶縁膜への濡れ性、残渣除去性を向上させることが可能となる。
特に好ましいグリコールエーテル系溶媒としては、エチレングリコールモノブチルエー
テルが挙げられる。
また前記(b)少なくとも1種の有機溶媒の成分濃度は、10−70質量%が好ましく、より好ましくは20−60質量%である。
前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸は、好ましくは、
ホスホン酸、ホスフィン酸、アスコルビン酸、及び少なくとも1種の有機カルボン酸
からなる群から選択され、これらを2種以上組み合わせて使用してもよい。
前記少なくとも1種の有機カルボン酸は、好ましくは、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、及びマレイン酸
からなる群から選択され、これらを2種以上組み合わせて使用してもよい。
ここで、2種以上の組み合わせとしては、
アスコルビン酸と他の酸との併用(併用の形態1)、及び
不飽和カルボン酸と他の酸との併用(併用の形態2)
が好ましく、銅酸化物の除去に有効である。
特に、併用の形態1では、
アスコルビン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1
種の併用
が好ましく、併用の形態2では、
マレイン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種の
併用
が好ましい。
また前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸の成分濃度は、0.5−15質量%が好ましく、より好ましくは5−10質量%である。
ホスホン酸、ホスフィン酸、アスコルビン酸、及び少なくとも1種の有機カルボン酸
からなる群から選択され、これらを2種以上組み合わせて使用してもよい。
前記少なくとも1種の有機カルボン酸は、好ましくは、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、及びマレイン酸
からなる群から選択され、これらを2種以上組み合わせて使用してもよい。
ここで、2種以上の組み合わせとしては、
アスコルビン酸と他の酸との併用(併用の形態1)、及び
不飽和カルボン酸と他の酸との併用(併用の形態2)
が好ましく、銅酸化物の除去に有効である。
特に、併用の形態1では、
アスコルビン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1
種の併用
が好ましく、併用の形態2では、
マレイン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種の
併用
が好ましい。
また前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸の成分濃度は、0.5−15質量%が好ましく、より好ましくは5−10質量%である。
前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物は、好ましくは、トリエタノールアミン、アミノエトキシエタノール、ヒドロキシエチルモルホリン、ヒドロキシエチルピペラジン、アミノエチルモルホリン、アミノエチルピペラジン、アミノプロピルモルホリン、アミノプロピルピペラジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、N(2−シアノプロピル)エチレンジアミン、アンモニア、テトラメチルアンモニウム水酸化物、エチレン尿素、N−(2−シアノエチル)−N−メチルエチレンジアミン、N−(2−シアノエチル)トリメチレンジアミン、N−(2−シアノエチル)−N−メチルトリメチレンジアミン、ビス(2−シアノエチル)メチルアミン及びN,N−ジエチルヒドロキシルアミンからなる群から選択され、これらを2種以上組み合わせて使用してもよい。
前記併用の形態1に対して、前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物は、好ましくは、
N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、及びアンモニア
からなる群から選択され、これらを組み合わせて使用してもよい。
前記併用の形態2に対して、前記(d) 少なくとも1種の塩基性化合物は、好ましくは、
トリエタノールアミン、アミノエチルピペラジン、及びエチレン尿素
からなる群から選択され、これらを組み合わせて使用してもよい。
前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物の成分濃度は、0.5−15質量%が好ましく、より好ましくは5−15質量%である。
前記併用の形態1に対して、前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物は、好ましくは、
N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、及びアンモニア
からなる群から選択され、これらを組み合わせて使用してもよい。
前記併用の形態2に対して、前記(d) 少なくとも1種の塩基性化合物は、好ましくは、
トリエタノールアミン、アミノエチルピペラジン、及びエチレン尿素
からなる群から選択され、これらを組み合わせて使用してもよい。
前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物の成分濃度は、0.5−15質量%が好ましく、より好ましくは5−15質量%である。
前記(e)水の成分濃度は、20−50質量%が好ましい。
前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤は、好ましくは、2−メルカプトベンゾキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、及び2−メルカプトベンゾ
テトラゾールからなる群から選択される。
前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤の成分濃度は、0.001−0.05質量%が好ましく、より好ましくは0.005−0.03質量%である。
テトラゾールからなる群から選択される。
前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤の成分濃度は、0.001−0.05質量%が好ましく、より好ましくは0.005−0.03質量%である。
当該組成物は、各成分を混合することにより製造できる。但し、ホスフィン酸を使用する場合は、アルカリによる分解を抑制するため、組成物のpHは6以下に限定し、ホスフィン酸を最後に添加する必要がある。
当該組成物の使用温度は、残さ物が完全に除去できる範囲の温度であれば限定されないが、例えば21〜40℃の低温で十分な効果が得られる。
当該組成物の使用時間は、残さ物が完全に除去できる範囲の時間であれば限定されないが、例えば1〜5分の短時間で十分な効果が得られる。
当該組成物の使用方法は、当該組成物が残さ物を含む半導体ウェハに接触していれば、特に限定されないが、バッチ式、枚葉式洗浄装置での使用が好ましい。
また、半導体加工工程において、当該組成物はウェハに残さ物が存在するあらゆる工程において使用され得るが、例えば、(1)ビア孔の形成後の洗浄工程、(2)配線溝の形成後の洗浄工程、(3)エッチストッパ膜のパンチング後の洗浄工程、(4)CMP(化学的機械的研磨)後の洗浄工程において使用可能である。
当該組成物の使用温度は、残さ物が完全に除去できる範囲の温度であれば限定されないが、例えば21〜40℃の低温で十分な効果が得られる。
当該組成物の使用時間は、残さ物が完全に除去できる範囲の時間であれば限定されないが、例えば1〜5分の短時間で十分な効果が得られる。
当該組成物の使用方法は、当該組成物が残さ物を含む半導体ウェハに接触していれば、特に限定されないが、バッチ式、枚葉式洗浄装置での使用が好ましい。
また、半導体加工工程において、当該組成物はウェハに残さ物が存在するあらゆる工程において使用され得るが、例えば、(1)ビア孔の形成後の洗浄工程、(2)配線溝の形成後の洗浄工程、(3)エッチストッパ膜のパンチング後の洗浄工程、(4)CMP(化学的機械的研磨)後の洗浄工程において使用可能である。
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(1)銅酸化物の除去性評価試験
銅が成膜されたウェハを酸素プラズマ(250℃、120秒間)処理をし、銅膜を強制酸化させ、得られた銅酸化物を評価に用いた。これを実施例1〜比較例1〜5の組成物に25℃、10分間浸漬し、ウェハを水洗、風乾した。
銅酸化物の除性去評価には光学顕微鏡による目視的観察及びX線光電子分光分析法〔XPS:島津製作所製ESCA3200〕によるウェハ表面上のCu価数の定性分析により総合的に判断した。
実施例1〜10の組成物の各組成及び実験結果を表1に示す。なお銅酸化物除去性は以下にように評価した。
○:光学顕微鏡で黄色、かつXPS測定でCu2+ピーク検出されず
△:光学顕微鏡で黄色、かつXPS測定でCu2+ピーク検出
×:光学顕微鏡で赤銅色または/及びXPS測定でCu2+ピークを検出
銅が成膜されたウェハを酸素プラズマ(250℃、120秒間)処理をし、銅膜を強制酸化させ、得られた銅酸化物を評価に用いた。これを実施例1〜比較例1〜5の組成物に25℃、10分間浸漬し、ウェハを水洗、風乾した。
銅酸化物の除性去評価には光学顕微鏡による目視的観察及びX線光電子分光分析法〔XPS:島津製作所製ESCA3200〕によるウェハ表面上のCu価数の定性分析により総合的に判断した。
実施例1〜10の組成物の各組成及び実験結果を表1に示す。なお銅酸化物除去性は以下にように評価した。
○:光学顕微鏡で黄色、かつXPS測定でCu2+ピーク検出されず
△:光学顕微鏡で黄色、かつXPS測定でCu2+ピーク検出
×:光学顕微鏡で赤銅色または/及びXPS測定でCu2+ピークを検出
(2)銅配線及びアルミニウム合金配線への耐腐食性評価試験
銅配線への腐食性には銅板チップを用いた。これらのチップを実施例1〜3の組成物に25℃、10分間浸漬し、チップを水洗、風乾した際の銅チップのエッチング量(膜厚の減少量)を4端子法によるシート抵抗測定装置(国際電気α社製VR−120)によって測定した。
実施例1〜10の組成物の各組成及び実験結果を表1及び表2に示す。なお銅配線への腐食性は以下のように評価した。
○:膜厚減少が2nm未満
×:膜厚減少が2nm以上
銅配線への腐食性には銅板チップを用いた。これらのチップを実施例1〜3の組成物に25℃、10分間浸漬し、チップを水洗、風乾した際の銅チップのエッチング量(膜厚の減少量)を4端子法によるシート抵抗測定装置(国際電気α社製VR−120)によって測定した。
実施例1〜10の組成物の各組成及び実験結果を表1及び表2に示す。なお銅配線への腐食性は以下のように評価した。
○:膜厚減少が2nm未満
×:膜厚減少が2nm以上
(3)層間絶縁膜(Low−k膜)への耐腐食性評価試験
Low−k膜への耐腐食性にはCVD−SiOC膜チップ(膜厚500nm、3cm×3cm、k値2.5)を用いた。このチップを実施例1〜3の組成物に25℃、10分間浸漬し、チップを水洗、風乾した際のCVD−SiOC膜のエッチング量(膜厚の減少量)を分光エリプソメーター(n&k社 n&k analysiser)によって測定し
た。
実施例1〜10の組成物の各組成及び実験結果を表1及び表2に示す。なおLow−k膜への腐食性は以下のように評価した。
○:膜厚減少率が0.1nm/min未満かつ屈折率変化が0.01未満
×:膜厚減少率が0.1nm/min以上または/及び屈折率変化が0.01以上
Low−k膜への耐腐食性にはCVD−SiOC膜チップ(膜厚500nm、3cm×3cm、k値2.5)を用いた。このチップを実施例1〜3の組成物に25℃、10分間浸漬し、チップを水洗、風乾した際のCVD−SiOC膜のエッチング量(膜厚の減少量)を分光エリプソメーター(n&k社 n&k analysiser)によって測定し
た。
実施例1〜10の組成物の各組成及び実験結果を表1及び表2に示す。なおLow−k膜への腐食性は以下のように評価した。
○:膜厚減少率が0.1nm/min未満かつ屈折率変化が0.01未満
×:膜厚減少率が0.1nm/min以上または/及び屈折率変化が0.01以上
(4)層間絶縁膜への濡れ性評価試験
層間絶縁膜への濡れ性評価には層間絶縁膜としてCVD−SiOC膜チップ(膜厚500nm、3cm×3cm、k値2.5)を用いた。このチップに対する実施例1〜10の組成物の接触角を全自動接触角計(協和界面科学(株)製CA−W)を用いて測定した。
実施例1〜10の組成物の各組成及び実験結果を表1に示す。なおLow−k膜への濡れ性は以下のように評価した。
○:CVD−SiOCへの接触角が水の3分の1未満
△:CVD−SiOCへの接触角が水の2分の1以下3分の1以上
×:CVD−SiOCへの接触角が水と同等
層間絶縁膜への濡れ性評価には層間絶縁膜としてCVD−SiOC膜チップ(膜厚500nm、3cm×3cm、k値2.5)を用いた。このチップに対する実施例1〜10の組成物の接触角を全自動接触角計(協和界面科学(株)製CA−W)を用いて測定した。
実施例1〜10の組成物の各組成及び実験結果を表1に示す。なおLow−k膜への濡れ性は以下のように評価した。
○:CVD−SiOCへの接触角が水の3分の1未満
△:CVD−SiOCへの接触角が水の2分の1以下3分の1以上
×:CVD−SiOCへの接触角が水と同等
なお表1〜表2において、HBF4はフッ化ホウ素酸、NH4BF4はフッ化ホウ素酸アンモニウム、NH4Fはフッ化アンモニウム、DMACはN,N−ジメチルアセトアミド、BCはエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルカルビトール)、NH3はアンモニア、CEEDAはN−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、AEPはアミノエチルピペラジン、TEAはトリエタノールアミン、EUはエチレン尿素を意味する。
表1に示される実施例1〜6の組成物は、銅酸化物除去性、銅配線及びCVD−SiOC膜への耐腐食性が良好であり、CVD−SiOC膜への濡れ性も水と比較して向上した。
表2に示される実施例7〜10の組成物は、、銅酸化膜除去性、銅配線、及びCVD−SiOC膜への耐腐食性で良好な結果を示しており、CVD−SiOC膜濡れ性も水と比較して向上した。
また比較例1は及び比較例にはフッ素化合物としてNH4Fを含んでおり、銅配線及びCVD−SiOC膜腐食性が低下した。
また比較例1は及び比較例にはフッ素化合物としてNH4Fを含んでおり、銅配線及びCVD−SiOC膜腐食性が低下した。
本発明は、特定の好ましい実施態様に関して記述されているものの、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、種種の変更及び改良をこれに行いうることは、当業者によって理解される。したがって、本発明の請求の範囲は、このような全ての変更及び改良を含み、やはり本発明の真の精神及び範囲を包含することを意図している。
Claims (34)
- 半導体ウェハ加工工程に使用される、
(a)ホウ素化合物
(b)少なくとも1種の有機溶媒、
(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸、
(d)少なくとも1種の塩基性化合物、及び
(e)水
を含む半導体ウェハ洗浄用組成物。 - 前記組成物の各成分濃度が以下の質量%で表される、請求項1に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物(但し、各成分の合計は100質量%を超えない。)。
(a)ホウ素化合物 0.5−5.0質量%
(b)少なくとも1種の有機溶媒 10−70質量%
(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸 0.5−15質量%
(d)少なくとも1種の塩基性化合物 0.5−15質量%
(e)水 20−50質量% - 前記(a)ホウ素化合物が、
フッ化ホウ素酸、及びフッ化ホウ素酸アンモニウム
からなる群から選択される請求項1に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。 - 前記(b)少なくとも1種の有機溶媒が、
ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N−メチルピロリドン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、グリセリン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホラン、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、及びγ−ブチロラクトン
からなる群から選択される請求項1に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。 - 前記(b)少なくとも1種の有機溶媒が、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、
からなる群から選択される請求項4に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。 - 前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
ホスホン酸、ホスフィン酸、アスコルビン酸、及び少なくとも1種の有機カルボン酸
からなる群から選択される請求項1に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。 - 前記少なくとも1種の有機カルボン酸が、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、及びマレイン酸
からなる群から選択される請求項6に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。 - 前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
アスコルビン酸と他の酸
を併用することを特徴とする請求項6に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。 - 前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
アスコルビン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種
を併用することを特徴とする請求項8に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。 - 前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
不飽和カルボン酸と他の酸
を併用することを特徴とする請求項6に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。 - 前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
マレイン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種
を併用することを特徴とする請求項10に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。 - 前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
トリエタノールアミン、アミノエトキシエタノール、ヒドロキシエチルモルホリン、ヒドロキシエチルピペラジン、アミノエチルモルホリン、アミノエチルピペラジン、アミノプロピルモルホリン、アミノプロピルピペラジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、N(2−シアノプロピル)エチレンジアミン、アンモニア、テトラメチルアンモニウム水酸化物、エチレン尿素、N−(2−シアノエチル)−N−メチルエチレンジアミン、N−(2−シアノエチル)トリメチレンジアミン、N−(2−シアノエチル)−N−メチルトリメチレンジアミン、ビス(2−シアノエチル)メチルアミン及びN,N−ジエチルヒドロキシルアミン
からなる群から選択される請求項1に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。 - 前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、及びアンモニア
からなる群から選択される請求項8に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。 - 前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
トリエタノールアミン、アミノエチルピペラジン、及びエチレン尿素
からなる群から選択される請求項10に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。 - さらに(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤を含む請求項1に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
- 前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤の成分濃度が0.001−0.05質量%である請求項15に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
- 前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤が2−メルカプトベンゾキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、及び2−メルカプトベンゾテトラゾールからなる群から選択される請求項15に記載の半導体ウェハ洗浄用組成物。
- 半導体ウェハ加工工程において、
(a)ホウ素化合物
(b)少なくとも1種の有機溶媒、
(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸
(d)少なくとも1種の塩基性化合物、及び
(e)水
を含む半導体ウェハ洗浄用組成物を使用することによる半導体ウェハの洗浄方法。 - 前記組成物の各成分濃度が以下の質量%で表される、請求項18に記載の半導体ウェハの洗浄方法(但し、各成分の合計は100質量%を超えない。)。
(a)ホウ素化合物 0.5−5.0質量%
(b)少なくとも1種の有機溶媒 10−70質量%
(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸 0.5−15質量%
(d)少なくとも1種の塩基性化合物 0.5−15質量%
(e)水 20−50質量% - 前記(a)ホウ素化合物が、
フッ化ホウ素酸、及びフッ化ホウ素酸アンモニウム
からなる群から選択される請求項18に記載の半導体ウェハの洗浄方法。 - 前記(b)少なくとも1種の有機溶媒が、
ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N−メチルピロリドン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、グリセリン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホラン、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、及びγ-ブチロラクトン
からなる群から選択される請求項18に記載の半導体ウェハの洗浄方法。 - 前記(b)少なくとも1種の有機溶媒が、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールn−プロピルエーテル、
からなる群から選択される請求項19に記載の半導体ウェハの洗浄方法。 - 前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
ホスホン酸、ホスフィン酸、アスコルビン酸、及び少なくとも1種の有機カルボン酸
からなる群から選択される請求項18に記載の半導体ウェハの洗浄方法。 - 前記少なくとも1種の有機カルボン酸が、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、及びマレイン酸
からなる群から選択される請求項23に記載の半導体ウェハの洗浄方法。 - 前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
アスコルビン酸と他の酸
を併用することを特徴とする請求項23に記載の半導体ウェハの洗浄方法。 - 前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
アスコルビン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種
を併用することを特徴とする請求項25に記載の半導体ウェハの洗浄方法。 - 前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
不飽和カルボン酸と他の酸
を併用することを特徴とする請求項23に記載の半導体ウェハの洗浄方法。 - 前記(c)少なくとも1種の無機酸または有機酸が、
マレイン酸と、ホスホン酸及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種
を併用することを特徴とする請求項27に記載の半導体ウェハの洗浄方法。 - 前記(d) 少なくとも1種の塩基性化合物が、
トリエタノールアミン、アミノエトキシエタノール、ヒドロキシエチルモルホリン、ヒドロキシエチルピペラジン、アミノエチルモルホリン、アミノエチルピペラジン、アミノプロピルモルホリン、アミノプロピルピペラジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、N(2−シアノプロピル)エチレンジアミン、アンモニア、テトラメチルアンモニウム水酸化物、エチレン尿素、N−(2−シアノエチル)−N−メチルエチレンジアミン、N−(2−シアノエチル)トリメチレンジアミン、N−(2−シアノエチル)−N−メチルトリメチレンジアミン、ビス(2−シアノエチル)メチルアミン及びN,N−ジエチルヒドロキシルアミン
からなる群から選択される請求項18に記載の半導体ウェハの洗浄方法。 - 前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
N−(2−シアノエチル)エチレンジアミン、及びアンモニア
からなる群から選択される請求項25に記載の半導体ウェハの洗浄方法。 - 前記(d)少なくとも1種の塩基性化合物が、
トリエタノールアミン、アミノエチルピペラジン、及びエチレン尿素
からなる群から選択される請求項27に記載の半導体ウェハの洗浄方法。 - さらに(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤を含む請求項18に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
- 前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤の成分濃度が0.001−0.05質量%である請求項32に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
- 前記(f)メルカプト基を有する少なくとも1種の防食剤が2−メルカプトベンゾキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、及び2−メルカプトベンゾテトラゾールからなる群から選択される請求項32に記載の半導体ウェハの洗浄方法。
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---|---|---|---|---|
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KR101191731B1 (ko) | 2012-05-30 | 2012-10-16 | 박홍숙 | 포토레지스트 박리액 조성물 |
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