JP2007526653A5

JP2007526653A5 -

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Publication number: JP2007526653A5
Application number: JP2007501865A
Authority: JP
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2008-04-10

Claims

少なくとも１種の共溶媒、少なくとも１種のエッチング液種、少なくとも１種の表面不活性化剤、ケイ素含有粒状物質除去を促進するためにケイ素含有粒状物質と相互作用するバインダー、脱イオン水、および任意に少なくとも１種の界面活性剤を含む超臨界流体（ＳＣＦ）ベースの組成物であって、前記バインダーは、少なくとも１種のエチレン性不飽和試薬から誘導される高分子種を含み、前記組成物は、半導体ウェーハ表面からケイ素含有粒状物質を除去するのに有用である、組成物。
前記ＳＣＦベースの組成物が、二酸化炭素、酸素、アルゴン、クリプトン、キセノン、及びアンモニアからなる群から選択されるＳＣＦを含む、請求項１に記載の組成物。
前記共溶媒が、Ｃ_１〜Ｃ_６アルコール、ジメチルスルホキシド、スルホラン、カテコール、乳酸エチル、アセトン、ブチルカルビトール、モノエタノールアミン、ブチロールラクトン、炭酸アルキル、グリコールアミン、または上記化学種のうちの２種以上の混合物からなる群から選択される少なくとも１種の溶媒を含む、請求項１に記載の組成物。
前記ケイ素含有粒状物質が、窒化ケイ素及び酸化ケイ素からなる群から選択される化学種を含む、請求項１に記載の組成物。
前記エッチング液種が、フッ化水素酸、フッ化アンモニウム、トリエチルアミントリヒドロフルオリド及びフッ化水素塩からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
界面活性剤をさらに含み、前記界面活性剤が、フルオロアルキル界面活性剤、エトキシル化フルオロ界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンエーテル、ポリプロピレングリコールエーテル、カルボン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ポリアクリレートポリマー、ジノニルフェニルポリオキシエチレン、シリコーンポリマー、変性化シリコーンポリマー、アセチレンジオール、変性化アセチレンジオール、アルキルアンモニウム塩、変性化アルキルアンモニウム塩、フルオロ界面活性剤、アルキル硫酸ナトリウム、アルキル硫酸アンモニウム、アルキル（Ｃ_１０〜Ｃ_１８）カルボン酸アンモニウム塩、スルホコハク酸ナトリウム及びそのエステル、並びにアルキル（Ｃ_１０〜Ｃ_１８）スルホン酸ナトリウム塩、並びにこれらのうちの少なくとも１種を含む組合せからなる群から選択される少なくとも１種の界面活性剤を含む、請求項１に記載の組成物。
少なくとも１種のエチレン性不飽和試薬から誘導される前記高分子種が、ポリビニルアルコール又はポリビニルアミンを含む、請求項１に記載の組成物。
前記表面不活性化剤が、ホウ酸、ホウ酸トリエチル、及びトリエタノールアミンからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
前記組成物が、前記組成物の総重量を基準にして、約７５．０％〜約９９．９％のＳＣＦ、約０．０５％〜約２２．５％の共溶媒、約０．０１％〜約５．０％のエッチング液、約０．０１％〜約１．２５％の表面不活性化剤、約０．０１％〜約３．７５％のバインダー、０％〜約１．２５％の界面活性剤、及び約０．０１％〜約３．５％の脱イオン水を含む、請求項１に記載の組成物。
エッチング液対表面不活性化剤の比率が、約２：３から約４：３である、請求項９に記載の組成物。
ケイ素含有粒状物質を上に含む半導体ウェーハ表面からケイ素含有粒状物質を除去するための方法であって、少なくとも１種の共溶媒、少なくとも１種のエッチング液種、少なくとも１種の表面不活性化剤、ケイ素含有粒状物質除去を促進するために前記ケイ素含有粒状物質と相互作用するバインダー、脱イオン水、及び任意に少なくとも１種の界面活性剤を含むＳＣＦベースの組成物と前記ウェーハ表面を、十分な時間、十分な接触条件下で接触させて、前記半導体ウェーハ表面から前記ケイ素含有粒状物質を除去する工程を含み、前記バインダーは、少なくとも１種のエチレン性不飽和試薬から誘導される高分子種を含む、方法。
前記ＳＣＦベースの組成物が、二酸化炭素、酸素、アルゴン、クリプトン、キセノン、及びアンモニアからなる群から選択されるＳＣＦを含む、請求項１１に記載の方法。
前記接触工程が、約１２００〜約４５００ｐｓｉの範囲の圧力；約４分〜約２０分の範囲の時間；約３０℃〜約１００℃の範囲の温度；及びそれらの組み合わせからなる群から選択される条件で行われる、請求項１１に記載の方法。
前記共溶媒が、Ｃ_１〜Ｃ_６アルコール、ジメチルスルホキシド、スルホラン、カテコール、乳酸エチル、アセトン、ブチルカルビトール、モノエタノールアミン、ブチロールラクトン、炭酸アルキル、グリコールアミン、又は上記化学種のうちの２種以上の混合物からなる群から選択される少なくとも１種の溶媒を含む、請求項１１に記載の方法。
前記ケイ素含有粒状物質が、窒化ケイ素及び酸化ケイ素からなる群から選択される化学種を含む、請求項１１に記載の方法。
前記窒化ケイ素粒子が、前記半導体ウェーハ表面におけるケイ素含有物質のプラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）中に生成される、請求項１５に記載の方法。
前記エッチング液種が、フッ化水素酸、フッ化アンモニウム、トリエチルアミントリヒドロフルオリド、及びフッ化水素塩からなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
前記ＳＣＦベースの組成物が、界面活性剤をさらに含み、前記界面活性剤が、フルオロアルキル界面活性剤、エトキシル化フルオロ界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンエーテル、ポリプロピレングリコールエーテル、カルボン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ポリアクリレートポリマー、ジノニルフェニルポリオキシエチレン、シリコーンポリマー、変性化シリコーンポリマー、アセチレンジオール、変性化アセチレンジオール、アルキルアンモニウム塩、変性化アルキルアンモニウム塩、フルオロ界面活性剤、アルキル硫酸ナトリウム、アルキル硫酸アンモニウム、アルキル（Ｃ_１０〜Ｃ_１８）カルボン酸アンモニウム塩、スルホコハク酸ナトリウム及びそのエステル、並びにアルキル（Ｃ_１０〜Ｃ_１８）スルホン酸ナトリウム塩、並びにこれらのうちの少なくとも１種を含む組合せからなる群から選択される少なくとも１種の界面活性剤を含む、請求項１１に記載の方法。
前記バインダーと前記ケイ素含有粒状物質との間の相互作用が、水素結合及びファンデルワールス力からなる群から選択される分子間相互作用を含む請求項１１に記載の方法。
少なくとも１種のエチレン性不飽和試薬から誘導される前記高分子種が、ポリビニルアルコール又はポリビニルアミンを含む、請求項１１に記載の方法。
前記高分子アルコールが、前記ケイ素含有粒状物質の前記表面においてシラザン（Ｓｉ_２−ＮＨ）基及び／又はシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）基に吸着する、請求項２０に記載の方法。
前記表面不活性化剤が、ホウ酸、ホウ酸トリエチル、及びトリエタノールアミンからなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
前記ＳＣＦベースの組成物が、前記組成物の総重量を基準にして、約７５．０％〜約９９．９％のＳＣＦ、約０．０５％〜約２２．５％の共溶媒、約０．０１％〜約５．０％のエッチング液、約０．０１％〜約１．２５％の表面不活性化剤、約０．０１％〜約３．７５％のバインダー、０％〜約１．２５％の界面活性剤、及び約０．０１％〜約３．５％の脱イオン水を含む、請求項１１に記載の方法。
前記接触工程が、（ｉ）前記ＳＣＦベースの組成物を、前記ケイ素含有粒状物質を含有する前記ウェーハ表面と動的流動接触させる工程と、（ｉｉ）前記ＳＣＦベースの組成物を、前記ケイ素含有粒状物質を含有する前記ウェーハ表面と静置浸漬接触させる工程とを含むサイクルを含む、請求項１１に記載の方法。
前記サイクルが、前記ケイ素含有粒状物質を含有する前記ウェーハ表面の動的流動接触および静置浸漬接触を交互に繰り返し行う工程を含む、請求項２４に記載の方法。
前記ウェーハ表面の、前記ケイ素含有粒状物質が除去された領域を、第１の洗浄工程で、ＳＣＦ／メタノール／脱イオン水洗浄溶液で洗浄し、第２の洗浄工程で、ＳＣＦで洗浄して、前記第１の洗浄工程では、沈殿した残留化学添加剤を除去し、前記第２の洗浄工程では、沈殿した残留化学添加剤及び／又は残留アルコールを除去する工程をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
組成物の総重量を基準にして、約８５．０％〜約９９．０％のＳＣＦ、約０．０１％〜約１５．０％の共溶媒、約０．１％〜約５．０％のエッチング液、及び任意に約０％〜約３．０％の界面活性剤を含む組成物であって、半導体ウェーハ表面からケイ素含有粒状物質を除去するのに有用である組成物。
ケイ素含有粒状物質を上に含む半導体ウェーハ表面からケイ素含有粒状物質を除去するための方法であって、
ＳＣＦと水性前洗浄配合物とを含むＳＣＦベースの前洗浄組成物で前記ウェーハ表面を前洗浄する工程であって、前記水性前洗浄配合物は酸化剤を含む、工程と、
ＳＣＦ、少なくとも１種の共溶媒、少なくとも１種のエッチング液種、および任意に少なくとも１種の界面活性剤を含むＳＣＦベースの組成物と前記ウェーハ表面を、十分な時間、十分な接触条件下で接触させて、前記半導体ウェーハ表面から前記ケイ素含有粒状物質を除去する工程と、
を含む方法。
ケイ素含有粒状物質をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
前記ＳＣＦベースの組成物がケイ素含有粒状物質をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
超臨界流体（ＳＣＦ）、ケイ素含有粒状物質残留物、及びケイ素含有粒状物質除去を促進するために前記ケイ素含有粒状物質と相互作用するバインダーを含む組成物であって、前記バインダーは、高分子アルコール及びポリマーアミンからなる群から選択される高分子種を含み、前記組成物は、半導体ウェーハ表面からケイ素含有粒状物質を除去するのに有用である、組成物。
前記バインダーが、ポリビニルアルコール及びポリビニルアミンからなる群から選択される高分子種を含む、請求項３１に記載の組成物。
前記ＳＣＦベースの組成物がＳＣＣＯ_２、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、トリエチルアミントリヒドロフルオリド、及びスルホコハク酸ジオクチルナトリウムを含む請求項２８に記載の方法。
前記水性前洗浄配合物が水酸化アンモニウム、ｔ−ブチルハイドロジェンペーオキサイド及び水を含む請求項２８に記載の方法。