JP2008305900A5

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Publication number: JP2008305900A5
Application number: JP2007150353A
Authority: JP
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2027-06-06

Description

そのため、アルカリ水溶液中での金属不純物の吸着防止のために、種々の錯化剤（キレート剤）の使用が提案されている。エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）やジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）のようなアミノカルボン酸類は、古くからキレート剤として知られており、半導体製造分野にも提案されているが（特許文献１および２）、キレート化合物が不安定で効果は十分ではない。
その他にも、アミノホスホン酸類（特許文献３）、縮合リン酸類（特許文献４）、チオシアン酸塩（特許文献５）、亜硝酸イオンおよび硝酸イオン（特許文献６）などのキレート剤が提案されている。しかしながら、これら多くのキレート剤は、ＳＣ−１洗浄液中を対象としているために、アンモニアのような比較的弱アルカリ性の溶液中では効果があるものの、水酸化ナトリウムや水酸化テトラメチルアンモニウムのような強アルカリ性水溶液中では効果が認められない。
また近年、効果があるものとして、エチレンジアミンジオルトヒドロキシフェニル酢酸がキレート剤として提案されているが（特許文献７）、このキレート剤は、ＥＤＴＡなどの一般的なキレート剤と比べると大きな効果が認められるものの、半導体メーカーやシリコンウェハメーカーが要求する金属吸着防止のレベルにはいまだ至っていない。

すなわち本発明は、基板の洗浄またはエッチングに用いられるアルカリ性水溶液組成物であって、一般式（１）

式中、
Ｒは、任意の１または２以上の水素が、同一または異なる置換基で置換されていてもよい、炭素数２〜６のアルキレン基、１，２−シクロヘキシレン基、または１，２−フェニレン基であり、
環ＡおよびＢは、任意の１または２以上の水素が、同一または異なる置換基で置換されていてもよい、ベンゼン環であり、
ここで、置換基は、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数１〜１０のアシル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基、カルボキシル基、スルホン酸基、シアノ基、ヒドロキシル基、チオール基、アミノ基、ハロゲンおよびニトロ基からなる群より選択される、
で表されるキレート剤、およびアルカリ成分を含有する、アルカリ性水溶液組成物に関する。
また、前記キレート剤が、Ｎ，Ｎ’−ビス（サリチリデン）−１，２−エタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（サリチリデン）−１，２−プロパンジアミン、またはＮ，Ｎ’−ビス（サリチリデン）−１，３−プロパンジアミンである、アルカリ性水溶液組成物に関する。
さらに、前記アルカリ成分が、水酸化テトラメチルアンモニウムである、アルカリ性水溶液組成物に関する。
また、前記アルカリ成分が、水酸化ナトリウムおよび／または水酸化カリウムである、アルカリ性水溶液組成物に関する。
さらに、前記水溶液組成物が、さらに他のキレート剤を含有する、アルカリ性水溶液組成物に関する。
また、前記アルカリ成分の濃度が、０．０１〜１．０ｗｔ％であり、前記キレート剤の濃度が、０．０００５〜１．０ｗｔ％である、洗浄液に用いられる、アルカリ性水溶液組成物に関する。
さらに、前記水溶液組成物が、さらに防食剤を含有する、アルカリ性水溶液組成物に関する。
また、前記水溶液組成物が、さらに界面活性剤を含有する、アルカリ性水溶液組成物に関する。
さらに、前記アルカリ成分の濃度が、１．０〜５０ｗｔ％であり、前記キレート剤の濃度が、０．００１〜５．０ｗｔ％である、エッチング液に用いられる、アルカリ性水溶液組成物に関する。
また、前記基板がシリコンウェハであり、洗浄またはエッチング後の該シリコンウェハ表面のＮｉ濃度が、２０×１０^１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２以下となる、アルカリ性水溶液組成物に関する。
さらに、前記アルカリ性水溶液組成物を用いて、基板を洗浄またはエッチングし、該基板表面のＮｉ濃度を２０×１０^１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２以下とする、基板の洗浄またはエッチングの方法に関する。

本発明に用いる界面活性剤としては、半導体およびその他の電子デバイスの製造において、基板処理に用いられる界面活性剤であれば特に限定されないが、非イオン型の界面活性剤が好ましく、特にポリオキシアルキレンアルキルエーテルおよびポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルの構造のものが好ましい。
使用する濃度としては、十分な効果を示せば特に限定されないが、十分な効果の発揮と保存時の安定性などを考慮して、好ましくは０．０１〜５ｗｔ％であり、さらに好ましくは０．０５〜２ｗｔ％でる。

〔実施例１〕
（高濃度水酸化ナトリウムエッチング液）
清浄なシリコンウェハ（Ｐ^＋型、抵抗率０．０１〜０．０２Ω・ｃｍ）を、０．５重量％濃度の希ふっ酸に、２５℃で１分間浸漬した後、水洗を１分間行い、自然酸化膜を除去した。このシリコンウェハを、溶媒として水を用いて表１に示す組成に調製した処理液に、８０℃で１０分間浸漬してエッチングした後、水洗を５分間行い、乾燥した。このシリコンウェハ表面のＦｅおよびＮｉの濃度を、全反射蛍光Ｘ線装置を用いて測定した。測定結果を表１に示す。

〔実施例２〕
（水酸化テトラメチルアンモニウム洗浄液）
清浄なシリコンウェハに、ＦｅおよびＮｉの原子吸光用標準液を、それぞれ濃度１０ｐｐｂに調整した溶液を塗布し、１分間放置してＦｅおよびＮｉで汚染した。このシリコンウェハを、溶媒として水を用いて表２に示す組成に調製した処理液に、２５℃で３分間浸漬して洗浄し、その後超純水で３分間の流水リンスを行った。リンス後にシリコンウェハを乾燥し、処理前後のＦｅおよびＮｉの表面濃度を全反射蛍光Ｘ線装置で測定し、ＦｅおよびＮｉに対する洗浄能力を評価した。測定結果を表２に示す。
なお、洗浄前のシリコンウェハ表面の汚染レベルは、ＦｅおよびＮｉともに、１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２レベルであった。

Claims

基板の洗浄またはエッチングに用いられるアルカリ性水溶液組成物であって、一般式（１）

式中、
Ｒは、任意の１または２以上の水素が、同一または異なる置換基で置換されていてもよい、炭素数２〜６のアルキレン基、１，２−シクロヘキシレン基、または１，２−フェニレン基であり、
環ＡおよびＢは、任意の１または２以上の水素が、同一または異なる置換基で置換されていてもよい、ベンゼン環であり、
ここで、置換基は、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数１〜１０のアシル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基、カルボキシル基、スルホン酸基、シアノ基、ヒドロキシル基、チオール基、アミノ基、ハロゲンおよびニトロ基からなる群より選択される、
で表されるキレート剤、およびアルカリ成分を含有する、前記水溶液組成物。
キレート剤が、Ｎ，Ｎ’−ビス（サリチリデン）−１，２−エタンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（サリチリデン）−１，２−プロパンジアミン、またはＮ，Ｎ’−ビス（サリチリデン）−１，３−プロパンジアミンである、請求項１に記載の水溶液組成物。
アルカリ成分が、水酸化テトラメチルアンモニウムである、請求項１または２に記載の水溶液組成物。
アルカリ成分が、水酸化ナトリウムおよび／または水酸化カリウムである、請求項１または２に記載の水溶液組成物。
水溶液組成物が、さらに他のキレート剤を含有する、請求項１〜４のいずれかに記載の水溶液組成物。
アルカリ成分の濃度が、０．０１〜１．０ｗｔ％であり、キレート剤の濃度が、０．０００５〜１．０ｗｔ％である、洗浄液に用いられる、請求項１〜５のいずれかに記載の水溶液組成物。
水溶液組成物が、さらに防食剤を含有する、請求項６に記載の水溶液組成物。
水溶液組成物が、さらに界面活性剤を含有する、請求項６または７に記載の水溶液組成物。
アルカリ成分の濃度が、１．０〜５０ｗｔ％であり、キレート剤の濃度が、０．００１〜５．０ｗｔ％である、エッチング液に用いられる、請求項１〜５のいずれかに記載の水溶液組成物。
基板がシリコンウェハであり、洗浄またはエッチング後の該シリコンウェハ表面のＮｉ濃度が、２０×１０^１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２以下となる、請求項１〜９のいずれかに記載の水溶液組成物。
請求項１〜１０のいずれかに記載の水溶液組成物を用いて、基板を洗浄またはエッチングし、該基板表面のＮｉ濃度を２０×１０^１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２以下とする、基板の洗浄またはエッチングの方法。